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 25-23-00345
НазваниеПростые и эффективные методы синтеза металлоорганических фотосенсибилизаторов для разработки улучшенных фотофункциональных материалов
Руководитель Кашина Мария Владимировна
Организация финансирования, регион федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет" , г Санкт-Петербург
Конкурс №102 - Конкурс 2025 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами»
Область знания, основной код классификатора 03 - Химия и науки о материалах; 03-102 - Синтез, строение и реакционная способность металло- и элементоорганических соединений
Ключевые слова металлы платиновой группы, тиоцианатные комплексы, изоцианидные комплексы, диаминокарбеновые комплексы, мультикомпонентные реакции, фотофункциональные материалы, люминесценция, фотокатализ
Код ГРНТИ31.17.29
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Ожидаемые результаты
Ожидаемые результаты важны как с фундаментальной, так и с прикладной точек зрения. В ходе выполнения проекта будут разработаны энерго- и атомноэффективные мультикомпонентные способы синтеза циклометаллированных комплексов платины(II). Полученные неизвестные ранее циклометаллированные комплексы будут обладать прикладными фотофункциональными свойствами, такими как люминесценция и фотокаталитическая активность. Основой синтетических методик станет металлопромотируемая активация изоцианидных и тиоцианатных лигандов для сборки сложных циклометаллированных конструкций in situ, что позволит значительно упростить обычно многостадийную и экологически небезопасную синтетическую процедуру получения металлоорганических комплексов и понизить себестоимость целевых продуктов. Наличие в составе синтезированных платиновых соединений циклометаллирующей структуры с участием диаминокарбеновых и тиоцианатных фрагментов, а также вспомогательных изоцианидных и диаминокарбеновых лигандов приведет к проявлению металлокомплексными молекулами фотокаталитических и люминесцентных свойств.
Структура всех синтезированных комплексов будет установлена с использованием широкого арсенала современных физико-химических методов исследования веществ, включая методы полиядерной спектроскопии ЯМР, ИК спектроскопии, масс-спектрометрии, РСА. Для всех синтезированных комплексов будут детально изучены их фотофизические, электрохимические и фотокаталитические характеристики, сформулированы фундаментальные закономерности «структура–свойства». Конечной целью проекта будет создание на основе полученных платиновых комплексов высокоэффективных люминофоров и фотокатализаторов, пригодных для разработки на их основе фотофункциональных материалов различного профиля. Полученные научные результаты предполагается опубликовать, как и предыдущие работы Заявителя, в международных журналах, с высоким импакт-фактором.
ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Аннотация результатов, полученных в 2025 году
В выполнения проекта синтезированы новые циклометаллированные комплексы платины(II) с ациклическими диаминокарбеновыми и тиоцианатными лигандами. Тиоцианатные изоцианидные прекурсоры для формирования ациклического диаминокарбенового фрагмента получены методом многокомпонентного превращения хлормостикового субстрата с соответствующим изоцианидом и тиоцианатом натрия, что позволяет миновать стадию синтеза и выделения хлоридного изоцианидного производного.
В твердой фазе можно управлять координацией тиоцианата введением доноров галогенных связей и образовывать нетипичные для платиновых комплексов S-координированные тииоцианаты. Эти результаты дают основу для использования амбидентатных лигандов в инженерии кристаллов, в частности, для разработки функциональных материалов, где точный контроль межмолекулярных взаимодействий имеет решающее значение для настройки оптоэлектронных или механических свойств.
Новые изоцианидные и диаминокарбеновые циклометаллированные комплексы платины(II) фосфоресцируют в диапазоне длин волн 450-600 нм (сине-зеленый свет) как в растворе, так и в матрице полиметилметакрилата. Положение максимумов спектров люминесценции в основном зависит от типа циклометаллированного лиганда. Замещение хлорид-анионов на тиоцианат в случае соединений с изоцианидным лигандом приводит к кратному увеличению квантовых выходов люминесценции в растворе. Замена изоцианидного лиганда на ациклический диаминокарбен увеличивает квантовый выход люминесценции практически до 50%.
Также получена серия новых диаминокарбеновых комплексов палладия и платины многокомпонентным синтезом из cis-[MCl2(CNR)2], CNR (M = Pd, Pt; R = Xyl, Mes) и тиоцианата аммония . Циклометаллирующий диаминокарбеновый лиганд формируется в сфере металлоцентра, что позволяет миновать стадии получения соответствующих имидазолтионов для проведения альтернативной реакции нуклеофильного присоединения к изоцианидному лиганду.
Публикации
1.
Антонова Э. В., Кашина М. В., Иванов Д. М., Бокач Н. А., Кинжалов М. А.
Crystal engineering with ambidentate thiocyanate: thiocyanate nitrogen as a halogen bond acceptor in platinum(II) complexes
CrystEngComm, 27, 42, 6942-6948 (год публикации - 2025)
10.1039/d5ce00678c