Статья: Теоретическое исследование Z, E-изомерии мезо-аза мостика в 5,5’-дифенилазадипиррометенах (2026)

Супрамолекулярные комплексы на основе 5,10,15,20-тетрафенилпорфирина (ТФП), β-циклодекстрина (β-ЦД) и его димерного производного – ди-6,6’-дидезокси-6,6’-(гексан-1,3-диил диамин)-β-циклодекстрин йодида (ГДβ-ЦД) были получены методом капельного титрования в водно-органической среде. В качестве органического растворителя был использован N, N-диметилформамид. Образование комплексов было подтверждено и сравнительно изучено методами абсорбционной спектроскопии и флуоресценции. Были оценены стабильность полученных супрамолекулярных комплексов и связывающая способность компонентов системы. Исследована роль структурных особенностей β-ЦД и ГДβ-ЦД в процессе их взаимодействия с ТФП.

Флуорофоры на основе бор-дипиррометена (BODIPY) хорошо известны своим высоким квантовым выходом флуоресценции, химической стабильностью и настраиваемыми оптическими свойствами, что делает их отличными кандидатами для применения в сенсорных устройствах. В данной работе основное внимание уделяется переходу от флуоресцентных растворов c BODIPY к твердотельным материалам, в частности к целлюлозным и тканевым матрицам, предназначенным для обнаружения сероводорода (H2S). Исследование демонстрирует, как иммобилизация красителей BODIPY в матрицах на основе целлюлозы или текстиля сохраняет, или даже улучшает их фотофизические характеристики, обеспечивая при этом механическую прочность и практическую применимость. Спектроскопический анализ показал, что микросреда внутри матрицы влияет на интенсивность флуоресценции и спектральные сдвиги, влияя на чувствительность красителя к газообразному H2S. Подготовленные гибридные материалы демонстрируют быструю, видимую и обратимую флуоресцентную реакцию в условиях окружающей среды, что подчеркивает их потенциал для экологического и промышленного газового анализа. Эти результаты создают основу для разработки экономичных, гибких и многоразовых оптических датчиков на основе природных матриц, легированных BODIPY.

Ряд производных хлорина е6, содержащих фрагменты галактозы на периферии макроцикла, был изучен на токсичность in vivo. Предварительные результаты, полученные на самцах белых беспородных мышей, позволяют сделать вывод о значительно меньшей токсичности конъюгатов хлорина е6 с галактозой по сравнению с собственно хлорином е6. Самое токсичное из изученных соединений имеет ЛД50 равную 772 ± 11 мг/кг, что как минимум в 3 раза превышает ЛД50 хлорина е6. Следует отметить, что все изученные соединения значительно лучше растворимы в воде (а значит и более биодоступны), чем хлорин е6. Основным структурным фактором, влияющим на токсичность соединений, является количество фрагментов галактозы на периферии макроцикла: чем больше фрагментов галактозы содержится в молекуле, тем токсичнее соединение. Можно ожидать, что подобные производные с большой вероятностью будут иметь относительно низкую токсичность, поэтому они могут послужить основой для дальнейших синтетических превращений при синтезе новых фотосенсибилизаторов.

Изучено взаимодействие феофитина а с этаноламином в различных условиях. Показано, что при действии этаноламина на феофитин а в среде хлороформа происходит размыкание экзоцикла с образованием соответствующего 13-амидного производного хлорина е6. Последующее удаление хлороформа и продолжение реакции с этаноламином без растворителя приводит к хемоселективному амидированию фитилпропионатного заместителя с образованием соответствующего 13,17-диамидного производного хлорина е6. На основании полученных результатов предложена методика получения гидрофилизированных производных хлорина е6 с двумя и тремя фрагментами этаноламина на периферии макроцикла непосредственно из феофитина а «в одной колбе».

Проведено исследование металлокомплексов порфиринов, содержащихся в нефти (петропорфиринов), с использованием компьютерного моделирования и экспериментальных методов. Методом TDDFT рассчитаны электронные спектры поглощения для комплексов петропорфиринов с ванадилом и никелем. Установлена корреляция между строением лиганда и характеристиками B- и Q-полос поглощения. Обнаружено, что постоянные электрические дипольные моменты комплексов могут различаться в 6 раз. Смоделированный спектр смеси ванадил-порфиринов хорошо согласуется с экспериментальным спектром раствора образца, выделенного из асфальтеновой фракции нефти, что позволяет прогнозировать электронные спектры поглощения смесей при известном лигандном составе. Экспериментально изучен процесс сублимации смеси петропорфиринов в условиях высокого вакуума. Использовались два метода: испарение из ячейки Кнудсена с in-situ масс-спектрометрией и из трубчатого тигля с ex-situ регистрацией спектров поглощения сублимата. В обоих случаях состав пара над смесью петропорфиринов зависел от времени и температуры, что открывает возможности для разделения сложных смесей на индивидуальные компоненты и получения тонких плё- нок с заданными свойствами.

Разработка высокочувствительных и селективных датчиков на аммиак остается важной задачей для экологических и биомедицинских применений. В данной работе представлены адсорбционно-резистивные сенсоры на основе гибридных материалов, полученных нековалентной функционализацией исходных и карбоксилированных одностенных углеродных нанотрубок (SWCNT и SWCNT-COOH) хлор-замещенными фталоцианинами цинка – тетра- (ZnPcCl₄) и октахлорированными (ZnPcCl₈) производными, а также незамещённым фталоцианином цинка (ZnPc) для сравнения. Комплексное исследование с использованием ИК- и КР-спектроскопии и элементного анализа подтвердило успешное образование гибридных материалов и показало, что окисление SWCNT значительно повышает содержание фталоцианина в гибридном материале за счет образования дополнительных водородных связей. Слои полученных гибридных материалов демонстрировали обратимый сенсорный отклик на NH₃ (1–50 ppm), причем наилучшие характеристики были достигнуты у гибридов с ZnPcCl₄. Обнаружено, что SWCNT-COOH/ZnPcCl₄ показал в 2–3 раза более высокий отклик и более низкий предел обнаружения (0,3 ppm) по сравнению с гибридными материалами на основе исходных SWCNT (0,5 ppm), что обусловлено более высоким содержанием фталоцианина в материале. Исследование влияния влажности и селективности на сенсорный отклик показало, что хотя гибриды на основе SWCNT-COOH демонстрируют высокую чувствительность при низкой влажности, их сигнал искажается при относительной влажности >40%. При этом SWCNT/ZnPcCl₄ сохраняет стабильные сенсорные характеристики. Полученные результаты демонстрируют, как молекулярная структура фталоцианина и тип нанотрубок влияют на чувствительность сенсора. Это открывает новые возможности для разработки высокопроизводительных датчиков аммиака.

В настоящее время координационные соединения, способные к редокс-изомерным превращениям, привлекают внимание исследователей по всему миру из-за перспектив создания эффективных молекулярных переключателей на их основе. В данной работе обнаружена и изучена редокс-изомеризация бис-фталоцианинатов иттербия с различным периферийным замещением в монослоях Ленгмюра и плёнках Ленгмюра-Блоджетт. Показана возможность управления таутомерным равновесием, устанавливающимся в бис-фталоцианинатах иттербия на границе раздела воздух/вода, за счёт варьирования периферийных заместителей в исследуемых комплексах. В частности, продемонстрирована фотоиндуцированная редокс-изомеризация гомолептического краун-замещённого бис-фталоцианината иттербия в ультратонких плёнках на твёрдых и жидких подложках. Установлено, что влияние тех или иных заместителей в периферийных положениях фталоцианиновых макроциклов на склонность исследуемых комплексов к редокс-изомеризации зависит от индуцирующего её стимула.

В настоящее время литий является критически важным элементом для производства литий-ионных аккумуляторов, а также для использования в производстве стекла и керамики, смазочных материалов, металлургии и атомной промышленности. Постоянно растущий спрос на литий инициирует разработку эффективных методов его извлечения из широкого спектра источников – от природных рассолов до промышленных отходов. Поскольку мировые запасы лития преимущественно сосредоточены в морской воде в крайне низких концентрациях, экстракция является наиболее перспективным методом его выделения. В свою очередь, краун-эфиры предоставляются удобными объектами, предоставляющими возможности для управления путем химической модификации их физико-химическими свойствами, такими как координационные свойства, растворимость и селективность по отношению к определенным ионам металлов. Несмотря на относительно небольшое количество исследований, краун-эфиры типа 14-краун-4-эфира можно рассматривать как перспективную платформу для разработки селективных экстрагентов лития для дальнейшего развития промышленных экстракционных процессов. Целью настоящего обзора является систематический анализ литературных данных, касающихся синтеза и применения производных 14-краун-4-эфира для детектирования и извлечения лития.

Оптимизация условий синтеза графитоподобного нитрида углерода (g-C3N4) представляет собой актуальную практическую задачу, направленную на достижение максимального выхода продукта. Основными проблемами является то, что синтез осуществляется посредством термической поликонденсации при температурах 500–600 °C, сопровождающийся процессами сублимации и окисление прекурсоров и приводящими к существенному снижению выхода конечного продукта. В настоящем исследовании были оптимизированы условия синтеза g-C₃N₄ с использованием меламина и меламин-цианурата при различных атмосферных условиях и конфигурациях реактора. Установлено, что синтез в открытом тигле в кислородсодержащей среде является наименее эффективным, тогда как проведение процесса в атмосфере азота увеличивает выход. Наилучший результат был достигнут при использовании полузакрытого тигля без использования специальной атмосферы, что обеспечило минимизацию эффектов сублимации и окисления, а также является рациональным с позиции эффективности проведения процесса.

Современное общество сталкивается с комплексом взаимосвязанных энергетических и экологических проблем, включая быстрое истощение запасов ископаемого топлива, сопровождающееся ростом выбросов парниковых газов и загрязнение водных ресурсов промышленными отходами и фармацевтическими препаратами. Все это усугубляется постоянно растущим мировым потреблением энергии, что делает экономически нецелесообразным инвестирование в решение этих проблем традиционными способами. В этом контексте экологически безопасные фотокаталитические технологии, использующие энергию солнечного света, рассматриваются как перспективное решение. Особое внимание уделяется композитным фотокатализаторам с синергетическим эффектом, таким как MXene/g-C3N4. Эти системы обладают повышенной фотокаталитической активностью благодаря сочетанию уникальных свойств компонентов: превосходного поглощения видимого света графитоподобным нитридом углерода и высокой электропроводности и регулируемых свойств поверхности MXene. Ключевым преимуществом является формирование эффективного 2D-2D интерфейса с улучшенным переносом и разделением заряда для улучшения кинетики реакции и увеличения времени жизни носителей заряда. Современные исследования, как правило, направлены на оптимизацию морфологии для достижения плотного контакта между компонентами и максимальной доступности активных центров. В данном обзоре рассмотрены синтетические подходы к созданию композитных фотокатализаторов на основе g-C3N4 и MXene, а также суммированы данные по активности фотокатализаторов в таких процессах как получение водорода, восстановление углекислого газа и разрушение органических загрязнителей под действием света.