Разработка методов получения и химической модификации водорастворимых кластерных комплексов переходных металлов

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 19-73-20109

НазваниеРазработка методов получения и химической модификации водорастворимых кластерных комплексов переходных металлов

Руководитель Шестопалов Михаил Александрович, 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 №31 - Конкурс 2019 года по мероприятию «Проведение исследований на базе существующей научной инфраструктуры мирового уровня» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными

Область знания, основной код классификатора 03 - Химия и науки о материалах; 03-201 - Синтез, строение и реакционная способность неорганических соединений

Ключевые слова кластерные комплексы, молибден, вольфрам, водорастворимость, стабильность, модификация, конъюгация, масс-спектрометрия

Код ГРНТИ31.17.00

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Настоящий проект направлен на разработку методов получения новых водорастворимых кластерных комплексов молибдена и вольфрама и их дальнейшей химической модификации, что может привести к созданию новых материалов для различных биомедицинских приложений. Данные соединения уже хорошо себя зарекомендовали в литературе, как перспективные рентгеноконтрастные агенты (за счет высокой локальной концентрации тяжелых атомов в кластерном ядре), агенты для клеточной биовизуализации (за счет ярко-выраженной красной люминесценции с высокими временами и квантовыми выходами эмиссии), а также как агенты фотодинамической терапии (за счет генерации синглетного кислорода под действием УФ света и, что более важно, под рентгеновским излучением). Однако, несмотря на такое разнообразие свойств, чаще всего кластерные комплексы нерастворимы в воде или же претерпевают гидролиз. Поэтому, проект предлагает получение новых соединений молибдена и вольфрама с органическими лигандами на основе фосфина и пиридина, содержащих карбоксильные группы. Также проект предусматривает дальнейшую модификацию полученных соединений различными сахаридами или биомолекулами для расширения спектра свойства. Состав полученных соединений будет подтвержден различными физико-химическими методами в особенности с использованием ресурсов ОИ, а именно масс-спектрометрических методов анализа, что является одним из важных способов характеризации столь сложных (и зачастую трудно кристаллизуемых) комплексов. Исследование стабильности водных растворов комплексов также требует активное использование ОИ. Кроме того, планируется изучить различные свойства полученных соединений, в особенности люминесцентных и окислительно-восстановительных. И заключительная часть будет посвящена исследованию биологических свойств наиболее перспективных соединений.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Публикации

1. Бардин В.А., Иванов А.А., Коновалов Д.И., Смоленцев А.И., Шестопалов М.А. Кристаллическая структура и люминесцентные свойства кластеров рения [{Re6(µ3-Q)8}(imz-[1,2-a]py)6]Br2 Журнал структурной химии, № 5 (год публикации - 2020)

2. Гассан А.Д., Иванов А.А., Ельцов И.В., Куратьева Н.В., Шестопалов М.А. Neutral chalcogenide tungsten cluster with tris(2-cyanoethyl)phosphine European Journal of Inorganic Chemistry, V. 2020, № 30, pp. 2896-2899 (год публикации - 2020)
10.1002/ejic.202000418

3. Бардин В.А., Иванов А.А., Коновалов Д.И., Смоленцев А.И., Шестопалов М.А. Кристаллическая структура и люминесцентные свойства кластеров рения [{Re6(µ3-Q)8}(imz-[1,2-a]py)6]Br2 Журнал структурной химии, Т. 61, № 10, сс. 1709-1714 (год публикации - 2020)
10.26902/JSC_id61860

4. Коновалов Д.И., Иванов А.А., Воротников Ю.А., Брылев К.А., Ельцов И.В., Яньшоле В.В., Куратьева Н.В., Китамура Н., Шестопалов М.А. Apically homoleptic octahedral rhenium cluster complexes with 3- methylpyrazole Inorganica Chimica Acta, V. 510, artn. 119738 (год публикации - 2020)
10.1016/j.ica.2020.119738

5. Коновалов Д.И., Иванов А.А., Фролова Т.С., Ельцов И.В., Гайфулин Я.М., Плункетт Л., Баззар М., Адави А.М., Буиллярд Д.-С.Г., Байбородин С.И., Синицина О.И., Куратьева Н.В., Яньшоле В.В., Ефремова О.А., Шестопалов М.А. Water-soluble rhenium clusters with triazoles: the effect of chemical structure on cellular internalization and the DNA binding of the complexes Chemistry - A European Journal, V. 26, № 61, pp.13904-13914 (год публикации - 2020)
10.1002/chem.202001680

6. Фалез К., Иванов А.А., Молар Я., Амела Кортез М., Шестопалов М.А., Хаоас М., Кадо, Э., Кордие, С. From Supramolecular to Solid State Chemistry: Crystal Engineering of Luminescent Materials by Trapping Molecular Clusters in an Aluminium-based Hosting Matrix Materials Horizons, V. 7, № 9, pp. 2399-2406 (год публикации - 2020)
10.1039/d0mh00637h

7. Киракси К., Позмогова Т.Н., Протасевич А.Ю., Вавилов Г.Д., Стась Д.В., Шестопалов М.А., Ланг К. Water-Soluble Octahedral Molybdenum Cluster Complex as a Potential Agent for X-Ray Induced Photodynamic Therapy Biomaterials Science, V.9, No. 8, P. 2893-2902 (год публикации - 2021)
10.1039/d0bm02005b

8. Новикова Е.Д., Гассан А.Д., Иванов А.А., Воротников Ю.А., Шестопалов М.А. Neutral Mo6Q8-clusters with terminal phosphane ligands – a route to water-soluble molecular units of Chevrel phases New Journal of Chemistry, V. 46, № 5, pp. 2218-2223 (год публикации - 2022)
10.1039/D1NJ05802A

9. Гассан А.Д., Иванов А.А., Позмогова Т.Н., Ельцов И.В., Куратьева Н.В., Миронов Ю.В., Шестопалов М.А. Water-Soluble Chalcogenide W6-Clusters: On theWay to Biomedical Applications International Journal of Moleсular Sciences, V. 23, artn. 8734 (год публикации - 2022)
10.3390/ijms23158734

10. Савина Ю.В., Иванов А.А., Евтушок Д.В., Гайфулин Я.М., Комаровских А.Ю., Сыроквашин М.М., Иванова М.Н., Асанов И.П., Ельцов И.В., Куратьева Н.В., Миронов Ю.В., Шестопалов М.А. Unusual Square Pyramidal Chalcogenide Mo5 Cluster with Bridging Pyrazolate-Ligands International Journal of Molecular Sciences, № 4, V.23, artn. 3440 (год публикации - 2023)
10.3390/ijms24043440

11. Марчук М.В., Асанов И.П., Панафидин М.А., Воротников Ю.А., Шестопалов М.А. Nano TiO2 and Molybdenum/Tungsten Iodide Octahedral Clusters: Synergism in UV/Visible-Light Driven Degradation of Organic Pollutants Nanomaterials, No. 23, V. 12, artn. 4282 (год публикации - 2022)
10.3390/nano12234282

Публикации