Теоретическое моделирование и синтез направленно функционализированных фотохромных спироциклических систем для создания фотохромных и ГКР меток и зондов

Проект направлен на решение одной из фундаментальных проблем органической фотохимии, заключающейся в выявлении закономерностей обуславливающих связь между молекулярной структурой и формированием механизмов фотоинициированных процессов в фотохромных соединениях локализованных на поверхностиКонкретная фундаментальная задача в рамках проблемы, на решение которой направлен проект, заключается в молекулярном дизайне, синтезе и анализе динамического поведения фотохромных спироциклических систем, иммобилизованных на атомах серебра, с использованием метода ГКР. В процессе выполнения работ по проекту планируется выявить закономерности, обуславливающие связь между молекулярной структурой и формированием механизмов фотоинициированных процессов в фотохромных соединениях локализованных на поверхности для создания многофункциональных наноструктурированных материалов, применяемых в химических и биомедицинских технологиях. Предполагается теоретически смоделировать методами квантовой химии функционализированные фотохромные спироциклические системы с характеристиками, оптимальными для использования в фотохромных и ГКР метках (метках на основе спектроскопии гигантского комбинационного рассеяния света) и разработать методами молекулярного моделирования новые эффективные направления синтеза соединений с целью повышения эффективности фотохромизма в заданных условиях молекулярного окружения и при адсорбции на поверхности благородных металлов. Структуру полученных целевых соединений предполагается установить с помощью методов УФ, ИК, многоядерной ЯМР спектроскопии, а также рентгеноструктурного анализа, определить спектрально-люминесцентные характеристики, квантовые выходы фотопревращений, цикличность, окрашиваемость и время жизни фотоиндуцированных форм целевых соединений в растворах и твердофазных пленках. В результате выполнения проекта будут изучены методами спектрофотометрии, колебательной спектроскопии (комбинационного рассеяния (КР) и ГКР света и квантовой химии спектральные характеристики и структуру полученных фотохромных соединений в растворах и твердофазных пленках и их изменения при фотохромных превращениях, Будет разработана технология получения и получены фотохромные системы на основе функционализированных спироциклических соединений и наночастиц благородных металлов для использования в фотохромных и ГКР метках. В результате выполнения проекта будет проведено квантово-химическое моделирование адсорбции молекул спиропиранов на поверхность металла, выявлены причины, вызывающие ГКР и предложена теоретическая модель для описания эффектов влияния оптических свойств наночастиц и их кластеров на характеристики излучения молекулРабота по проекту предполагает обмен научными визитами, проведение совместных семинаров, совместные публикации и выступления на научных форумах различного уровня