Эксπир
Регистрация / Вход

Самоорганизация наноразмерных контейнеров на принципах «снизу-вверх» с участием новых типов синтетически доступных гетероциклофанов

Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Проект закончен
Проект
02.513.12.0018
Продолжительность работ
2008, 3 мес.
Бюджетные средства
1,2 млн
Внебюджетные средства
0 млн

Получение новых научных результатов, актуальных для инновационного развития российских технологий по приоритетному направлению науки и техники «Индустрия наносистем и материалы».
Развитие ведущей научной школы Российской Федерации.

Участники проекта

Зам. руководителя работ
Карасик Андрей Анатольевич

Этапы проекта

1
04.08.2008 - 20.11.2008
Краткое описание выполненных работ:
Разработан простой и эффективный метод ковалентной самосборки Р,N-содержащих гетероциклофанов с двумя 1,5-диаза-3,7-дифосфациклооктановыми и шестью пара-фениленовыми фрагментами в основном скелете макроцикла. В качестве второй основы наноконтейнеров сульфированием 1,5(1,5)-ди(1,5-диаза-3,7-дифосфациклооктана)¬тетрабен¬зена¬циклооктафа¬на был получен соответствующий тетрасульфид . Методами ЯМР установлено образование наноконтейнеров включающих молекулу циклофана и инкапсулированную молекулу гостя (бензол, толуол) в растворах, а также получены кристаллические экспериментальные образцы наноконтейнеров в которых молекулы гетероциклофанов за счет невалентных взаимодействий с сольватными молекулами растворителя или межмолекулярных координационных связей с хлоридом платины(II) формируют свободные или заполненные растворителем каналы.
Впервые синтезированы макроциклические контейнерные структуры –пиримидинофаны, в состав которых входят замещенные урацилы, в результате межмолекулярного и внутримолекулярного связывания более простых по строению пиримидинофанов. Получены два экспериментальных образца наноразмерных олигопиримидинофанов: первый, состоящий из двух урациловых фрагментов, второй – из четырех урациловых фрагментов, а также образец пиримидинофана, в котором два урациловых фрагмента макроцикла внутримолекулярно связаны метиленовым мостиком. Методом ЯМР установлено, что они образуют в растворе наноконтейнеры с объемами полостей не менее 0.2 нм3.
Показано, что окислительная дегидроциклизация 3-(1-фенилиндолизин-2?-ил)-2-оксохиноксалиномоно¬подандов, приводит к новым редокс-активным наноноконтейнерам дииндолизинадихиноксалинациклооксаалканофанам.
При получении 21,31-дифенил-12,42-диоксо-9,12,15-триокса-1,4(3,1)-дихиноксалина-2(2,3),3(3,2)-дииндолизинациклононадекафана масс-спектрометричес¬ким методом [ESI] фиксируется наличие макроциклических соединений с катенановой и ротаксановой структурой, выделенных в смеси с соотношением примерно 1:1, о чем свидетельствуют равноинтенсивные пики молекулярных ионов [М+Н3О]+ 1775 и 1777. Методом циклической вольтамперометрии исследовано связывание ионов Li+, Na+, K+, Cs+, Ag+, Zn2+, Ni2+, Co2+, NH4+ (I группа), H+, Mg2+, Al3+, Ga3+ (II группа), Ca2+, Pb2+ (III группа) 21,31-дифенил-12,42-диоксо-7,10,13-триокса-1,4(3,1)-дихиноксалина-2(2,3),3(3,2)-дииндоли¬зина¬циклопентадека¬фаном и его ациклическим аналогом в среде MeCN/0.1 M Bu4NBF4. Сделан вывод, что ионы I группы не связываются этими соединениями, для ионов II группы наблюдается обратимое редокс-переключаемое связывание карбамоильными группами хиноксалиновых фрагментов, а ионы III группы связываются не только исходными соединениями и их катион-радикалами, но и дикатионом циклического пентадекафана, что свидетельствует об образовании металлсодержащих наноконтейнеров.
Развернуть

Программа

Программа "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2013 годы"

Программное мероприятие

1.3 Проведение проблемно-ориентированных поисковых исследований и создание научно-технического задела в области индустрии наносистем
Тема
Самоорганизация наноразмерных контейнеров на принципах «снизу-вверх» с участием новых типов синтетически доступных гетероциклофанов.
Продолжительность работ
2008, 3 мес.
Бюджетные средства
1,2 млн
Количество заявок
1
Тема
Физико-химические принципы создания нового поколения функциональных полимеров и конструкционных нанокомпозитов на основе процессов самоорганизации.
Продолжительность работ
2008, 3 мес.
Бюджетные средства
1,2 млн
Количество заявок
1
Тема
Влияние автоколебательных процессов на формирование наноразмерных элементов структуры при лазерном воздействии на материалы.
Продолжительность работ
2008, 3 мес.
Бюджетные средства
1,2 млн
Количество заявок
1
Тема
Разработка принципов создания наноструктурных многоуровневых термоциклически стойких покрытий для перспективных изделий ракетно-космической техники нового поколения.
Продолжительность работ
2008, 3 мес.
Бюджетные средства
1,2 млн
Количество заявок
1
Тема
Новые материалы для детектирования радиоактивных излучений на основе термостойких наноразмерных пленок полиариленфталидов, содержащих нанокластеры соединений тяжелых металлов в том числе лантаноидов и системы контроля ранних степеней разгерметизации одноконтурных АЭС.
Продолжительность работ
2008, 3 мес.
Бюджетные средства
1,2 млн
Количество заявок
1