Аннотация результатов, полученных в 2020 году
На первом этапе проекта был проведен комплекс работ, направленных на разработку эффективных подходов к синтезу азагетероциклических соединений, а также их металлокомплексов, которые представляют интерес для создания на их основе перспективных материалов для электрокатализа, сенсорики и других областей молекулярной электроники. В частности, проведен анализ литературных данных по известным методам синтеза перспективных лигандных систем на основе гетероциклических субстратов, осуществлен ретросинтетический анализ известных синтетических схем получения их функциональных производных. Реализован синтез перспективных лигандные системы на основе пяти- и шестичленных азагетероциклических субстратов при использовании различных синтетических стратегий: проведена модификация (функционализация) гетероциклических субстратов – производных триазина и имидазола - при использовании методов построения С-С и/или С-Х (Х-гетероамом) связей и родственных процессов. Проведена оптимизация условий целевых реакций, осуществлен выбор наиболее эффективных синтетических решений, получены новые сведения о механизме структурных трансформаций и химических превращений, применяемых для синтеза целевых лигандных систем. Проведено исследование способности азагетероциклических лигандных систем образовывать координационные соединения, осуществлен синтез перспективных металлокомплексов полученных гетероциклических лигандных систем на основе 1,2,4-триазина и 2,2’-бипиридина с переходными металлами. Для синтезированных гетероциклических лигандных систем (и их металлокомплексов) проведено комплексное структурное исследование физико-химических, фотофизических и других свойств. Проведены начавльные исследования возможностей и перспектив применения синтезированных соединений в сенсорике и электрокатализе. Проведено изучение полученных функционально-замещенных гетероциклических систем в качестве электрохимических катализаторов для бесферментного анализа. Проведено обобщение, систематизация и интерпретация новых научных (научно-технических) результатов, полученных в ходе реализации проекта в соответствии с календарным планом работ, а также запланированными задачами по проекту на отчетный период.

Аннотация результатов, полученных в 2021 году
На втром этапе реализации проекта был проведен комплекс работ, направленных на разработку эффективных подходов к синтезу азагетероциклических соединений, а также их металлокомплексов, которые представляют интерес для создания на их основе перспективных материалов для электрокатализа, сенсорики и других областей молекулярной электроники. Синтезированы перспективные лигандные системы на основе пяти- и шестичленных азагетероциклических субстратов при использовании различных синтетических стратегий. Проведен анализ литературных данных по синтетическим приемам функционализации перспективных азагетероциклических систем на основе пяти- и шестичленных субстратов. Проведен синтез исходных азагетероциклических субстратов (производных азолов и азинов), содержащих активную С-Н связь, а также специальные структурные и функциональные фрагменты, для дальнейшей функционализации путем построения новых С-С-и/или С-Х (Х-гетероатом) связей. Получены новые функционально-замещенные гетероциклические системы на основе функционально замещенных 2Н-имидазолов, пиридил-1,2,4-триазинов и 2,2’-бипиридинов. Получены перспективные металлокомплексы на основе специальным образом сконструированных гетероциклических лигандных систем. Проведено исследование возможностей применения полученных соединений в электрокатализе, сенсорике и других областей молекулярной электроники, в частности в качестве электрохимических катализаторов для бесферментного анализа. Разработан оригинальный способ иммобилизации органических металлокомплексов с использованием магнитных наночастиц для последующего использования в сенсорных системах проточного типа. Полученные результаты стали основой для создания лабораторного прототипа бесферментной электрокаталитической сенсорной платформы для определения глюкозы в модельных растворах. Проведено исследование возможностей применения синтезированных функционально замещенных гетероциклических систем в качестве фотолюминесцентных сенсорных материалов. В частности, изучены процессы внутримолекулярного переноса заряда в молекулах на основе 2Н-имидазолов, а также комплексная оценка возможностей их практического применения в качестве сенсорных материалов для in vitro и in vivo диагностики. Результаты исследований могут являться основой для дальнейшего направленного органического синтеза флуорофоров с заданными свойствами. Предложен универсальный подход к созданию электрохимического датчика для определения нитроароматических соединений, основанный на супрамолекулярном взаимодействии с использованием органических соединений с выраженным эффектом внутримолекулярного переноса заряда. Предложен механизм молекулярного распознавания и основанный на нем способ прямого электрохимического определения нитробензола в модельных растворах и реальных объектах. Проведены начальные исследования процессов молекулярного распознавания нитроароматических аналитов с более сложным характером внутримолекулярного распределения электронной плотности, обусловленного наличием в структуре как донорных, так и акцепторных заместителей. Проведено обобщение, систематизация и интерпретация новых научных (научно-технических) результатов, полученных в ходе реализации проекта в соответствии с календарным планом работ, а также запланированными задачами по проекту на отчетный период.

Аннотация результатов, полученных в 2022 году
На третьем этапе реализации проекта был проведен комплекс работ, направленных на разработку эффективных подходов к синтезу азагетероциклических соединений, а также их металлокомплексов, которые представляют интерес для создания на их основе перспективных материалов для электрокатализа, сенсорики и других областей молекулярной электроники. Проведен синтез перспективных функционально замещенных молекулярных систем на основе пяти- и шестичленных азагетероциклов, а также лигандов на их основе при использовании различных синтетических стратегий. Выполнена направленная химическая модификация / функционализация пяти- и шестичленных азагетероциклических субстратов путем построения С-С и С-Х (Х-гетероатом) связей, а также родственных превращений. В частности, выполнен синтез новых молекулярных систем на основе 1,2,4-триазина, 1,2,3-триазола, 4Н-имидазола, фенантридина, содержащих в своей структуре полифторарильные, индольные, азольные, пиридоиндольные и другие функциональные блоки. Выявлены общие закономерности, оптимизированы условия исследуемых превращений, произведен выбор наиболее эффективных синтетических решений. Проведены исследования по оценке токсичности некоторых синтезированных соединений на клеточных линиях, определены перспективные структуры для исследования биохимических процессов в биологических жидкостях и живых системах. Проведен синтез и изучены структурные свойства Co(II), Cu(II) и Mn(II) металлокомплексов, полученных из лигандов на основе 3-(2-пиридил)-1,2,4-триазина, 2,2'-бипиридина и фенантридина. Выявленные особенности и корреляции в структурных свойствах разработанных координационных соединений являются ценными при разработке перспективных материалов для применения в качестве хемосенсоров и электрокаталитических систем. Проведены комплексные исследования структурных, физико-химических, фотофизических и других свойств для синтезированных в рамках проекта азагетероциклических систем и их металлокомплексов. Выполнено исследование возможностей применения синтезированных функционально замещенных азагетероциклических систем в конструировании сенсорных систем для экспресс-определения биомолекул (креатинина, пептидных и стероидных гормонов) и антибиотиков (хлорамфеникола). Разработаны и апробированы оригинальные подходы для электрохимического количественного определения сложных органических молекул при помощи электрохимических методов анализа. Исследования в указанном направлении будут продолжены с целью разработки лабораторных прототипов портативных тест-систем для внелабораторного экспресс-анализа. Проведено обобщение, систематизация и интерпретация новых научных (научно-технических) результатов, полученных в ходе реализации проекта в соответствии с календарным планом работ, а также запланированными задачами по проекту на отчетный период. Научные результаты третьего этапа реализации проекта представлены на российских и международных конференциях по органической, аналитической химии и смежных областях, а также опубликованы в виде статей в рецензируемых журналах.