Планарные организованные системы на основе полифункциональных соединений для молекулярной электроники

Объектом исследований являются спиросоединения -важнейший класс органических фотохромов, на основе которых создаются различные виды оптически активных материалов. Реализация настоящего проекта направлена на достижение комплексной цели, которая заключается во всестороннем исследовании физико-химических и фотофизических характеристик светочувствительных соединений в органических растворителях и в монослоях на границе раздела фаз, выявление факторов, влияющих на эти характеристики, а также разработка способов управления свойствами мономолекулярных пленок. В результате выполнения первого этапа работ по проекту были оптимизированы методики синтеза фотохромных спиросоединений, в результате чего были получены дифильные спиропираны и спиронафтоксазины, функционализированные электронодонорными и электроноакцепторными группами. Впервые для расчета электронных переходов дифильных спиросоединений был применен метод TD-DFT. Показана принципиальная возможность использования TD-DFT для предсказания оптических характеристик длинноцепочечных спиросоединений при условии использования шкалирующих регрессий. С помощью современных методов исследования были изучены физико-химические, оптические, люминесцентные, хемосенсорные свойства полученных соединений. Установлено, что большинство синтезированных соединений проявляет фотохромные свойства в органических растворителях. выявлено, что модификация спиропиранов электронодонорными группами приводит, наряду с замедлением фотореакции, к появлению у фотохромов интенсивной флуоресценции, которой можно управлять с помощью фотопереключений. Установлено, что дифильные спиронафтоксазины, а также некоторые спиропираны проявляют хемосенсорные свойства по отношению к тяжелым и переходным металлам. Полученные результаты открывают широкие перспективы использования дифильных спиросоединений в качестве рабочих элементов молекулярных переключателей и фотолюминесцирующих устройств, систем для детектирования тяжелых и переходных металлов, и позволяют перейти к следующем этапу работ, основной целю которого является формирование и исследование планарных организованных структур на границе раздела воздух/вода.