Моделирование, синтез и дизайн новых порфирин-содержащих функциональных материалов для оптоэлектроники и фармацевтики

Направленная структурная модификация тетрапиррольных макроциклических соединений и их металлокомплексов с возможностью управления их физико-химическими свойствами является в настоящее время одним из актуальных и перспективных направлений получения новых материалов с уникальным комплексом прикладных характеристик. Особое место в группе таких веществ занимают координационные соединения селективно замещенных порфиринов. Благодаря своим уникальным физико-химическим и фотофизическим характеристикам, порфирины играют исключительно важную роль в метаболизме живых организмов, и по этой причине являются чрезвычайно перспективными объектами для использования в биологии, фармацевтике, диагностической медицине и других областях. Обладая свойствами рецептора, т.е. способностью к селективному связыванию молекул субстрата посредством аксиальной координации, порфиринаты металлов могут быть использованы для построения мультимолекулярных структур различной морфологии. Следует отметить, что изучение самоорганизации и самосборки порфиринов, а также построение супрамолекулярных гетеропорфириновых ансамблей посредством многоцентровых взаимодействий является чрезвычайно актуальной задачей. Очень интересными объектами для этих целей являются биомиметические системы на основе металлокомплексов порфиринов и порфириноидов с металлами различной природы. Новизна предлагаемого исследования состоит, прежде всего, в его комплексном характере с использованием методов органического и супрамолекулярного синтеза, а также синхронного детектирования спектров поглощения и флюоресценции с целью создания достаточно стабильных супрамолекулярных систем на основе металлокомплексов порфиринов и их структурных аналогов различного строения. Задачи детектирования органических субстратов и анионов, селективное связывание и направленный транспорт лекарственных соединений, обнаружение и связывание загрязняющих веществ, наличие огромного количества которых в атмосфере является одной из глобальных проблем современности, на данный момент чрезвычайно востребованы. Для достижения заявленной цели будут использованы современные методы органической, физической и компьютерной химии. Среди них органический, неорганический и супрамолекулярный синтез, ЯMР-спектроскопия, масс-спектрометрия, оптическая спектрофотометрия, флуоресцентный анализ, спектроскопия кругового дихроизма, спектроэлектрохимия и компьютерное моделирование, обеспеченные центром коллективного пользования организации. Основное внимание в рамках Проекта будет уделено разработке научных основ создания новых высокозамещенных порфиринов в качестве инновационных материалов для оптоэлектроники и фармацевтики, а также изучению свойств полученных материалов, удовлетворяющих данным направлениям.