Синтез и исследование люминесцентных характеристик новых полиядерных комплексов меди(I) и серебра(I) на основе 1,3-N,X-лигандов (X = P, As, S, Se)

КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер проекта 18-73-10086

НазваниеСинтез и исследование люминесцентных характеристик новых полиядерных комплексов меди(I) и серебра(I) на основе 1,3-N,X-лигандов (X = P, As, S, Se)

Руководитель Артемьев Александр Викторович, Доктор химических наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт неорганической химии им. А.В.Николаева Сибирского отделения Российской академии наук , Новосибирская обл

Конкурс №30 - Конкурс 2018 года по мероприятию «Проведение исследований научными группами под руководством молодых ученых» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными

Область знания, основной код классификатора 03 - Химия и науки о материалах; 03-203 - Химия координационных соединений

Ключевые слова Координационная химия, функциональные материалы, медь(I), серебро(I), золото(I), третичные фосфины и арсины, диорганилсульфиды и -селениды, синтез, люминесценция, термо- и механохромизм люминесценции, координационные полимеры, кластеры

Код ГРНТИ31.17.00

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Данный проект направлен на решение комплекса актуальных научных проблем, связанных с созданием и исследованием новых высокоэффективных люминесцентных материалов на основе координационных соединений меди(I) и серебра(I). Последние годы эти соединения вызывают постоянно растущий интерес во всем мире как альтернативная замена применяемым сейчас дорогостоящим и токсичным люминофорам на основе соединений платиновых металлов. Выгодным отличием комплексов меди(I) и серебра(I) является их значительно меньшая стоимость, богатое структурные разнообразие и, как следствие, широкий диапазон проявляемых эмиссионных свойств, легко “настраиваемых” путем варьирования природы лигандного окружения. Другой важной особенностью комплексов меди(I) и серебра(I) является часто проявляемый ими термо- и механохромизм люминесценции – высоко-востребованные свойства для создания “stimuli-responsive” материалов нового поколения, имеющих отклик (в виде смещения полос в спектрах эмиссии) на температурное и механическое воздействие. В рамках настоящего проекта планируется синтезировать новые классы комплексов меди(I) и серебра(I) на основе редких или ранее неизвестных 1,3-бидентатных N,P-, N,As-, N,S- и N,Se-лигандов с общей формулой “2-Het–X”, где 2-Het = 2-имидазолил, 2-тиазолил, 2-триазолил, 2-пиридил, 2-хинолил, 2-пиримидил, 2-пиразил; X = –SR, –SeR, –PR2 или –AsR2 (R = Alkyl, Aryl, Hetaryl). Научная новизна данного исследования заключается в том, что лиганды указанного типа являются либо принципиально новыми [для дизайна функциональных комплексов меди(I) и серебра(I)], либо сравнительно малоисследованными и оставляющими широкие возможности для дальнейшего развития с использованием предлагаемых нами новых подходов. Практическая же значимость проекта состоит в разработке люминесцентных материалов нового типа, в том числе, сенсоров с откликом на температурное и механическое воздействие. В ходе выполнения проекта будут изучены структурные особенности синтезированных комплексов (кристаллическая структура, динамическое поведение в растворе), исследованы их фотофизические свойства при различных температурах и механическом воздействии, установлен тип люминесценции, дана квантово-химическая интерпретация наблюдаемых спектральных свойств. Построенные в результате выполнения этого научного блока корреляционные зависимости типа “структура-свойства” позволят сформулировать общие принципы использования лигандов указанного типа для направленного дизайна люминесцентных комплексов меди(I) и серебра(I) с заранее заданными свойствами. Результаты, получены в итоге выполнения проекта, будут опубликованы в виде 14 статей в рейтинговых международных журналах, а также доложены на престижных научных конференциях. Таким образом, реализация проекта не только существенно восполнит критический пробел в координационной, синтетической и структурной химии 1,3-N,X-лигандов, но и даст российскому материаловедению мощный импульс для разработки (опираясь на полученные нами фундаментальные данные) новых фотофункциональных материалов для критических технологий.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Публикации

1. Артемьев А.В., Березин А.С., Багрянская И.Ю. Synthesis, structure and emission properties of [Cu2(μ2-I)2L4] complex based on 2-(methylthio)pyrazine Журнал структурной химии, том 60, выпуск 6, с. 1010-1014. (год публикации - 2019)
10.26902/JSC_id40732

2. Артемьев А.В. Towards highly emissive Cu(I) and Ag(I) complexes using tris(2-pyridyl)phosphine and related ligands Тезисы докладов Всероссийского кластера конференций по неорганической химии «InorgChem 2018» (год публикации - 2018)

3. Артемьев А.В., Доронина Е.П., Рахманова М.И., Тарасова О.А., Багрянская И.Ю., Недоля Н.А. Chemoselective mechanochemical route toward a bright TADF-emitting CuI-based coordination polymer Inorganic Chemistry Frontiers, Volume 6, Issue 3, P. 671-679. (год публикации - 2019)
10.1039/C8QI01302K

4. Роговой М.И., Самсоненко Д.Г., Рахманова М.И., Артемьев А.В. Self-assembly of Ag(I)-based complexes and layered coordination polymers bridged by (2-thiazolyl)sulfides Inorganica Chimica Acta, Volume 489, Pages 19-26 (год публикации - 2019)
10.1016/j.ica.2019.01.036

5. Артемьев А.В., Шафиков М.З., Щинабек А., Антонова О.В., Березин А.С., Багрянская И.Ю., Плюснин П.Е., Ерсин Х. Sky-blue thermally activated delayed fluorescence (TADF) based on Ag(I) complexes: strong solvationinduced emission enhancement Inorganic Chemistry Frontiers, Inorg. Chem. Front., 2019, 6, 3168–3176 (год публикации - 2019)
10.1039/C9QI01069F

6. Роговой М.И., Березин А.С., Козлова Ю.Н., Самсоненко Д.Г., Артемьев А.В. A layered Ag(I)-based coordination polymer showing sky-blue luminescence and antibacterial activity Inorganic Chemistry Communications (год публикации - 2019)
10.1016/j.inoche.2019.107513

7. Артемьев А.В., Рыжиков М.Р., Березин А.С., Колесников И.Е., Самсоненко Д.Г., Багрянская И.Ю. Photoluminescence of Ag(I) complexes with a square-planar coordination geometry: the first observation Inorganic Chemistry Frontiers, Inorg. Chem. Front., 2019,6, 2855-2864 (год публикации - 2019)
10.1039/C9QI00657E

8. Артемьев А.В. НОВЫЕ ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫЕ КОМПЛЕКСЫ МЕДИ(I) И СЕРЕБРА(I) НА ОСНОВЕ P,N-ЛИГАНДОВ XXI Менделеевский съезд по общей и прикладной химии. Сборник тезисов (год публикации - 2019)

9. Роговой М.И., Артемьев А.В. ДИЗАЙН ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫХ КОМПЛЕКСОВ СЕРЕБРА(I) НА ОСНОВЕ 1,3-N,S ЛИГАНДОВ XXI Менделеевский съезд по общей и прикладной химии. Сборник тезисов (год публикации - 2019)

10. Давыдова М.П., Берёзин А.С., Самсоненко Д.Г., Артемьев А.В. Комплексы Cu(I) на основе дифенил(2-пиримидил)фосфина: синтез и исследование люминесцентных свойств V Школа-конференция молодых учёных «Неорганические соединения и функциональные материалы» ICFM-2019. Сборник тезисов докладов (год публикации - 2019)

11. Баранов А.Ю. Комплексы галогенидов Cu(I) с трис(2-пиридил)фосфином V Школа-конференция молодых учёных «Неорганические соединения и функциональные материалы» ICFM-2019. Сборник тезисов докладов (год публикации - 2019)

12. Зайцев Н.К., Роговой М.И., Артемьев А.В. Комплексные соединения Ag(I) с (2- пиримидил)дифенилфосфином V Школа-конференция молодых учёных «Неорганические соединения и функциональные материалы» ICFM-2019. Сборник тезисов докладов (год публикации - 2019)

13. Артемьев А.В., Баранов А.Ю., Берёзин А.С., Самсоненко Д.Г., Мазур А.С., Толстой П.М., Плюснин В.Ф., Колесников И.Е. New Cu(I) halide complexes showing TADF combined with room temperature phosphorescence: the balance tuned by halogens Dalton Transactions, Dalton Trans., 2020,49, 3155-3163 (год публикации - 2020)
10.1039/D0DT00192A

14. Артемьев А.В., Роговой М.И., Самсоненко Д.Г., Рахманова М.И. Heterobimetallic PtII–AgI complex supported by diphenyl(2-pyrimidyl) phosphine: Synthesis and thermochromic photoluminescence Inorganic Chemistry Communications, Inorganic Chemistry Communications, 2020, 115, 107862 (год публикации - 2020)
10.1016/j.inoche.2020.107862

15. Роговой М.И., Давыдова М.П., Багрянская И.Ю., Артемьев А.В. An efficient one-pot synthesis of diphenyl(2-pyrazyl)phosphine as well as its Ag(I), Au(I) and Pt(II) complexes Mendeleev Communications, Mendeleev Commun., 2020, 30, 305-307 (год публикации - 2020)
10.1016/j.mencom.2020.05.014

16. Роговой М.И., Фролова Т.С., Самсоненко Д.Г., Березин А.С., Багрянская И.Ю., Недоля Н.А., Тарасова О.А., Фелин В.П., Артемьев А.В. 0D to 3D coordination assemblies engineered on 2-(alkylsulfanyl)azine ligands: crystal structures, dual luminescence and cytotoxic activity European Journal of Inorganic Chemistry (год публикации - 2020)
10.1002/ejic.202000109

17. Баранов А.Ю., Белогорлова Н.А., Малышева С.Ф., Артемьев А.В. КOОРДИНАЦИОННЫЕ ПОЛИМЕРЫ Cu(I) И Ag(I) НА ОСНОВЕ ТРИС[2-(2-ПИРИДИЛ)ЭТИЛ]ФОСФИНА: СИНТЕЗ И ФОТОЛЮМИНЕСЦЕНТНЫЕ СВОЙСТВА X Конференция молодых ученых по общей и неорганической химии: Тезисы докладов конференции (год публикации - 2020)

18. Роговой М.И., Артемьев А.В. ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫЕ КООРДИНАЦИОННЫЕ ПОЛИМЕРЫ НА ОСНОВЕ Ag(I) И P,N-ЛИГАНДОВ X Конференция молодых ученых по общей и неорганической химии: Тезисы докладов конференции (год публикации - 2020)

19. Артемьев А.В., Давыдова М.П., Березин А.С., Рыжиков М.Р., Самсоненко Д.Г. Dicopper(I) paddle-wheel complexes with thermally activated delayed fluorescence adjusted by ancillary ligands Inorganic Chemistry (год публикации - 2020)
10.1021/acs.inorgchem.0c01171

20. Артемьев А.В., Давыдова М.П., Березин А.С., Самсоненко Д.Г. Synthesis and Thermochromic Luminescence of Ag(I) Complexes Based on 4,6-Bis(diphenylphosphino)-pyrimidine Inorganics (год публикации - 2020)
10.3390/inorganics8090046

21. Роговой М.И., Томиленко А.В., Самсоненко Д.Г., Недоля Н.А., Рахманова М.И., Артемьев А.В. New thiazole–silver(I) coordination polymers: structural and photophysical investigation Mendeleev Communications (год публикации - 2020)
10.1016/j.mencom.2020.11.013

22. Роговой М.И., Березин А.С., Самсоненко Д.Г., Артемьев А.В. Silver(I)−Organic Frameworks Showing Remarkable Thermo‑, Solvato- And Vapochromic Phosphorescence As Well As Reversible Solvent-Driven 3D-to-0D Transformations Inorganic Chemistry (год публикации - 2021)
10.1021/acs.inorgchem.1c00480

23. Давыдова М.П., Березин А.С., Самсоненко Д.Г., Артемьев А.В. Cu(I) complexes designed on 2-pyrimidylphosphine and 1,4-dicyanobenzene: Synthesis and thermally activated delayed fluorescence Inorganica Chimica Acta, Volume 521, 120347 (год публикации - 2021)
10.1016/j.ica.2021.120347

24. Баранов А.Ю., Притчина Е.А., Березин А.С., Самсоненко Д.Г., Федин В.П., Белогорлова Н.А., Грицан Н.П., Артемьев А.В. Beyond the Classical Coordination Chemistry: The First Case of a Triply Bridging Phosphine Ligand Angewandte Chemie International Edition (год публикации - 2021)
10.1002/anie.202103037

25. Роговой М.И., Артемьев А.В. Координационные полимеры Ag(I) с 2-пиримидил- и пиразилфосфинами: фосфоресценция и сольватохромизм XI Конференция молодых ученых по общей и неорганической химии: Тезисы докладов конференции (год публикации - 2021)

Публикации