Разработка подходов к синтезу новых функциональных металл-органических координационных полимеров на основе 2,1,3-бензохалькогендиазолов

Проект посвящен дизайну и направленному синтезу металл-органических координационных полимеров с флуорофорными группами – производными 2,1,3-бензохалькогендиазолов (где халькоген – кислород, сера, селен). В качестве строительных блоков таких координационных полимеров будут выступать дикарбоксилатные производные, в которых карбоксильные группы связаны либо непосредственно с фениленовой частью 2,1,3-бензохалькогендиазолов, либо через жесткий (п-фениленовый, ацетиленовый) или гибкий (эфирный или аминовый) линкер. Эти лиганды являются структурными аналогами ароматических дикарбоновых кислот (в частности, терефталевой и терфенил-4,4’’-дикарбоновой кислот), которые достаточно легко образуют металл-органические каркасы со многими ионами металлов. 2,1,3-Бензохалькогендиазольный фрагмент существенно не увеличивает объем лиганда, но придает ему ярко выраженные флуоресцентные свойства, а также способствует появлению на поверхности каркаса центров с высоким локальным дипольным моментом, что часто оказывает благоприятное влияние на сорбционные свойства металл-органических каркасов. Для синтеза координационных полимеров в проекте будут использованы ионы цинка(II), кадмия(II), как обладающие закрытыми электронными оболочками, ионы циркония(IV), гафния(IV), церия(IV), часто образующие каркасы с высокой гидролитической и термической устойчивостью, а также ионы лантаноидов(III), известные своими собственными люминесцентными свойствами. Флуоресцентные металл-органические каркасы представляют интерес прежде всего в связи с возможностью их использования в качестве сенсоров, поскольку при включении в поры каркаса различных гостей-аналитов (газы, ионы металлов, малые органические молекулы) существенным образом изменяются его фотофизические свойства – длина волны и интенсивность испускаемого излучения. Вместе с тем, производные 2,1,3-бензохалькогендиазолов практически не использовались для построения флуоресцентных металл-органических координационных полимеров. В ходе реализации проекта будет осуществлен синтез новых лигандов и изоретикулярных рядов неизвестных ранее металл-органических координационных полимеров с изменяющимися функциональными свойствами, что впервые позволит сделать попытку установления взаимосвязи между природой иона металла, органических линкеров, и аналита (гостя в порах каркаса) и свойствами получаемого материала.