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 21-73-10030
НазваниеКристаллохимический дизайн супрамолекулярных систем с участием комплексов с формально положительно заряженным атомом металла как центров Льюисовской основности по отношению к донорам сигма- и пи-дырок
Руководитель Рожков Антон Викторович, Кандидат химических наук
Организация финансирования, регион федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет" , г Санкт-Петербург
Конкурс №61 - Конкурс 2021 года «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; 03-502 - Кристаллохимия
Ключевые слова координационные соединения, невалентные взаимодействия, халькогенная связь, галогенная связь, металлофильные взаимодействия, платина, палладий, золото
Код ГРНТИ31.15.15
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Аннотация
Низкая энергетика, высокая направленность и разнообразная природа невалентных взаимодействий, таких как водородные, галогенные (ГС) или халькогенные связи (ХС), металлофильное, lp-pi взаимодействие, определяет их значимость в фундаментальной и прикладной химии. Они широко используются для создания функциональных материалов (биосенсоры, ионные жидкости, жидкие кристаллы, мембраны, магнетики), построенных из органических, неорганических и/или металлоорганических строительных блоков. Глубокое понимание агрегации, управляемое этими взаимодействиями в твёрдом состоянии, привело к созданию люминесцентных супрамолекулярных систем. Наиболее перспективными строительными блоками для получения надмолекулярных структур являются комплексы металлов в электронной конфигурации d8 – платины(II), палладия(II) и золота(III). Наличие практически значимых свойств, присущих этим соединениям (люминесценция, каталитические свойства) и наличие заполненной dz2 орбитали на атоме металла, обеспечивающей его свойства как основания Льюиса, а также доступность осно́вного центра, определяет их перспективность как металлосодержащих синтонов для построения супрамолекулярных систем. Необходимо подчеркнуть, что применение данного подхода в разработке металлорганических люминофоров представлено лишь несколькими публикациями, в том числе публикация научного коллектива данного проекта. В частности, было зафиксировано увеличение квантового выхода люминесценции (до 3,5 раз) при сокристаллизации плоскоквадратных комплексов платины(II) с электронодефицитными ароматическими системами, таких как перфторарены, за счёт взаимодействия dz2 орбитали металла с пи-дыркой перфторарена [Rozhkov et al., Inorg. Chem., 2020, 59, 9308].
Настоящий проект ориентирован на решение проблемы направленного кристаллохимического дизайна супрамолекулярных ансамблей на основе неклассических типов межмолекулярных взаимодействий комплексов переходных металлов с органическими донорами сигма- и пи-дырок. НАУЧНАЯ НОВИЗНА предлагаемого проекта заключается в использовании комплексов платины(II), палладия(II) и золота(III) как супрамолекулярных синтонов, где формально положительно заряженный атом металла выступает в качестве осно́вного компонента невалентного взаимодействия по отношению к тому или иному донору сигма- или пи-дырки. Основной акцент в предлагаемом исследовании сделан на использовании перфторароматических производных серы, селена и теллура как мультифункциональных доноров невалентных взаимодействий (в частности, халькогенных связей), обладающих одновременно сигма- (за счёт атома халькогена) и пи-дырочными (за счёт перфторароматических фрагментов) свойствами. Следует отметить, что к сегодняшнему дню в научной литературе нет данных по невалентным взаимодействиям между донорами халькогенной связи и комплексами платины(II), палладия(II), золота(III).
Конечной целью предлагаемых исследований является получение супрамолекулярных систем, на основе которых будут созданы функциональные материалы.
Предлагаемая тема проекта связана с дизайном и получением функциональных материалов, что соответствует ПРИОРИТЕТНЫМ НАПРАВЛЕНИЯМ научно-технологического развития РФ – «Переход к передовым цифровым, интеллектуальным производственным технологиям, роботизированным системам, новым материалам и способам конструирования, создание систем обработки больших объемов данных, машинного обучения и искусственного интеллекта».
ЛОГИКА РАЗВИТИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ по данному проекту включается в себя несколько этапов: (1) идентификация и распознавание новых типов невалентных взаимодействий с участием атома металла и перфторароматических производных серы, селена и теллура для расширения представлений о природе и направленности невалентных взаимодействиях с участием металла (задача 4, форма 4, пункт 4.3); (2) экспериментальное и теоретическое изучение природы и движущих сил этих взаимодействий, сравнение их между собой; выявление взаимосвязей "структура–свойство" для разработки основ прогнозирования свойств получаемых материалов (задачи 4 и 5, форма 4, пункт 4.3); (3) разработка практических методик для создания прототипов функциональных материалов, управление этими свойствами за счёт вариабельности и/или изоструктурных замен донорных и акцепторных компонентов невалентных взаимодействий в частности для получения люминофорных компонентов для OLED и/или LEC (задача 6, форма 4, пункт 4.3).
ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ