Функционально-ориентированный синтез органических парамагнетиков

Цель исследованийСоздание новых заряженных и нейтральных органических парамагнетиков с целью углубления имеющихся фундаментальных знаний и представлений об органических веществах с открытой электронной оболочкой и их использования для получения перспективных магнитных и электрических функциональных молекулярных материалов:1. Парамагнитных молекулярных зондов и меток на основе стабильных органических радикалов;2. Функционально-замещенных моно-, би- и полирадикалов, в том числе для молекулярного дизайна магнетиков и квантового компьютинга;3. Высокоспиновых органических веществ, изучения присущих им магнитно-структурных корреляций;4. Ди- и три- радикалов с различными линкерами, обладающих жидкокристаллическими свойствами;5. Специальных триарилметильных радикалов и их функциональных производных, включая водорастворимые узколиниевые радикалы.6. Органические парамагнитные донорно-акцепторные системы (диады и триады), способные к внутри- и межмолекулярным процессам переноса заряда, в качестве молекулярных переключателей или проводников для молекулярной электроники.Основными решаемыми задачами являются: 1.Повышение устойчивости нитроксильных радикалов в биологических образцах. 2. Синтез функциональных спиновых зондов и меток. 3. Молекулярный дизайн адресно накапливающихся моно-, би- и полирадикальных агентов и контрастов не содержащих тяжёлых металлов для визуализации биохимических процессов в живых организмах с использованием различных технологий МРТ и ЭПР-томографии и разработка новых эффективных методов диагностики. 4.Квантово-химический молекулярный дизайн новых халькоген-азотных π-гетероциклических соединений с высоким положительным сродством к электрону – предшественников целевых АР; создание оригинальных новых методов синтеза этих соединений, общих для производных серы, селена и теллура, и их превращение в целевые АР с использованием различных восстанавливающих реагентов; создание оригинальных новых методов синтеза целевых НР, охватывающих производные серы, селена и теллура; 5. Разработка новых методов получения функциональных производных триарилметильных радикалов (ТАМ). 6. Разработка способов получения сопряженных моно- и полирадикалов, высокоспиновых систем с парамагнитными группировками разной природы: нитроксильными, триарилметильными, триазинильными и феноксильными. Задачи являются новыми и оригинальными на международном научном уровне. Их решение будет способствовать углублению имеющихся фундаментальных знаний и представлений об органических парамагнетиках и основанных на них функциональных молекулярных материалах. Научная значимость решений будет выходить за пределы собственно органической химии, охватывая химию и науку о материалах в целом. Ведущее направление науки – органическая химия. При этом проект является имманентно междисциплинарным, включающим в себя элементы вычислительной квантовой химии и физики твердого тела.