Дизайн новых высокоэффективных фотолюминофоров – координационных соединений лантанидов(III) с производными β-енаминдиона и изотиазола

Получение новых комплексов редкоземельных металлов (РЗМ) является актуальным направлением химии, ввиду их ярко выраженных люминесцентных свойств. Координационные соединения лантанидов(III) демонстрируют узкополосную эмиссию с большими квантовыми выходами и длительными временами жизни возбужденных состояний, а цвет излучения при этом может наблюдаться в ближнем ультрафиолетовом, видимом и инфракрасном диапазонах. Одним из ключевых моментов является подбор органического лиганда, поскольку именно окружение лантанида(III) способствует эффективному переносу энергии с триплетного уровня лиганда на фосфоресцирующий уровень РЗМ (антенный механизм). Актуальность получения комплексов Ln(III) обусловлена возможными перспективами их применения в люминесцентной дефектоскопии, в OLED-материалах в качестве эмиссионного компонента, а также для биовизуализации в качестве люминесцентного красителя. В настоящее время именно органические флуорофоры используются во флуоресцентной микроскопии, однако для этих соединений характерна наносекундная эмиссия и предрасположенность к фотообесцвечиванию. Переход к координационным соединениям РЗМ способствует увеличению времени жизни возбужденных состояний и устойчивости к фотообесцвечиванию, а модификации состава и строения комплексов позволяют направленно менять цвет излучения. В результате увеличивается заинтересованность в применении комплексов Ln(III) в качестве агентов для биовизуализации с целью изучения внутриклеточного строения. Данный проект направлен на создание новых фотолюминесцентных систем на основе лантанидов(III) с производными β-енаминдиона и изотиазола. В ходе выполнения проекта будут разработаны и оптимизированы методики синтеза комплексных соединений; состав и структурные особенности комплексов будут установлены с помощью различных физико-химических методов и квантово-химических расчетов. Фотолюминесцентные свойства органических лигандов и координационных соединений на их основе будут детально исследованы, а также будет изучено возможное влияние функциональных групп на флюоресценцию лигандов, и, как следствие, на фосфоресценцию комплексов РЗМ. Будет исследована цитотоксическая активность ряда полученных соединений с целью поиска нетоксичных веществ, которые потенциально могли бы стать агентами для биовизуализации. Научная новизна данного исследования заключается также в том, что выбранные лиганды являются принципиально новыми для создания координационных соединений лантанидов(III), что внесет существенный вклад в развитие координационной химии РЗМ с этими классами органических веществ и значительно расширит выбор перспективных люминофоров для различных технологий. Результаты, полученные в ходе выполнения проекта, будут опубликованы в виде 4 статей в российских и международных журналах, а также представлены в виде докладов на различных научных мероприятиях.