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 25-23-00140
НазваниеДипольные стерически загруженные хиноксалин-2-оновые и родственные им хромофоры в полимерных электретах с высоким нелинейно-оптическим откликом
Руководитель Калинин Алексей Александрович, Доктор химических наук
Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное учреждение науки "Федеральный исследовательский центр "Казанский научный центр Российской академии наук" , Республика Татарстан (Татарстан)
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; 03-602 - Химия новых органических и гибридных функциональных материалов
Ключевые слова пуш-пулл хромофоры, хиноксалин-2-оны, хиноксалинонилметиленмалононитрилы, синтез, генерация второй гармоники, нелинейно-оптический коэффициент, электретированные пленки, максимум поглощения, сольватохромизм
Код ГРНТИ31.21.27
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Ожидаемые результаты
В рамках проекта методом генерации второй гармоники будет исследована квадратичная нелинейно-оптическая активность композиционных полимерных материалов, допированных дипольными стерически загруженными хромофорами с хиноксалин-2-оновым и родственными гетероциклическими фрагментами; будут получены высокие значения НЛО коэффициента, d33, тонких электретированных наноразмерных пленок, что позволит в дальнейшем использовать данные результаты при изготовлении электрооптических модуляторов с оригинальными отечественными на основе органических красителей НЛО компонентами.
ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Аннотация результатов, полученных в 2025 году
Синтезированы 8 новых дипольных хромофоров, содержащих хиноксали-2-оновый фрагмент в пи-сопряженном системе. Среди них четыре хромофора с ароматической группой в составе заместителя: а) при анилиновом азоте, б) бензофрагмента анилина и при карбамоильном азоте хиноксалин-2-она (хромофоры A-D); два хромофора с триалкилзамещенным анилиновым донорным фрагментом (E, F), а также два хромофора с N-замещенным карбазольным донорным фрагментом (G, H).
Хромофоры поглощают в видимой области в диапазоне 519-686 нм в зависимости от структуры и полярности растворителя. Для карбазольных хромофоров G и H характерен гипсохромный сдвиг длинноволнового максимума поглощения в сравнении с хромофорами A-F с анилиновым донорным фрагментом, при этом для последних введение заместителей в ароматических фрагмент анилина (хромофоры D, E, F) или замена пропильного заместителя на бензильный при карбамоильном атоме азота анилина (хромофор C) приводит к батохромному сдвигу максимума поглощения в сравнении с хромофорами, в которых алкильный фрагмент при атоме азота анилина заменен на бензилоки(бензоилоки)алкильный (хромофоры А, В, С).
Тонкие пленки «гость-хозяин» полимеров на основе ПММА и синтезированных хромофоров А-Н, а также хромофора I (рис. 1, задел по проекту) с хиноксалинонилметиленмалононитрильным макроакцептором и анилиновым донорным фрагментом с TBDPS группой, соединенной с атомом азота через этиленовый линкер, были изготовлены на покровном стекле. Образцы были электретированы в поле коронного разряда и определен нелинейно-оптический коэффициент, d33, который составил 22-69 пм/В для композитных полимерных материалов с 25 масс.% содержанием красителя. Важными характеристиками материала являются как величина отклика NLO, так и его долговременная стабильность. Один из композитных материалов сохраняет 90% первоначального нелинейно-оптического отклика даже через шесть месяцев.
Публикации
1.
Калинин А.А., Шустиков А.А., Петров Д.Н., Фазлеева Г.М., Шарипова А.В., Гайсин А.И., Симанчук А.Е., Добрынин А.Б., Шмелев А.Г., Бабаева О.Б., Шарипова С.М., Вахонина Т.А., Хаматгалимов А.Р., Микерин С.Л., Балакина М.Ю.
Dipole fused (azinylmethylene)malononitrile-based chromophores with TBDPS group: increase of nonlinear optical performance of polymer films at high dopant content
Dyes and Pigments, Vol. 245, Art. N 113245 (год публикации - 2026)
10.1016/j.dyepig.2025.113245