Ученые Тольяттинского государственного университета (ТГУ), московского Института элементоорганических соединений им. А. Н. Несмеянова РАН и Уфимского института химии УФИЦ РАН провели исследование и обнаружили точный и эффективный метод получения пиразолов — молекул светящихся веществ, используемых в фармацевтике, материаловедении и химической промышленности.
«Российские ученые разработали эффективный метод синтеза органических молекул с интенсивной люминесценцией. Это позволит быстро, недорого и результативно производить целый класс новых светящихся материалов, которые находят применение в медицине и технике», — отметили в ТГУ. Исследование было проведено при поддержке Министерства науки и высшего образования РФ, а результаты работы ученых опубликованы в авторитетном международном научном журнале The Journal of Organic Chemistry.
По данным вуза, химики нашли простой способ контролируемого получения специфических органических молекул — пиразолов. Ранее известные методы их синтеза были более сложными, затратными и не всегда точными — зачастую получались молекулы, близкие по структуре к искомым, но отличающиеся по свойствам. Ученые определили условия, при которых реакция протекает строго в нужном направлении и позволяет получать только целевые вещества — 5-стирилпиразолы. В основе метода лежит предварительная модификация исходных веществ путем добавления в реакцию вспомогательных элементов — аминов, органических соединений, часто используемых в химии как катализаторы или основы. Весь процесс синтеза удалось оптимизировать до двух стадий, которые проводятся в одной колбе без выделения промежуточных продуктов, что не только упрощает методику, но и делает её экономически выгодной.
Отмечается, что в ходе экспериментов исследователи получили целое семейство из 26 различных светящихся молекул с очень высоким выходом — до 97–98%. Все соединения обладают интенсивной флуоресценцией в синей области спектра. Максимальная абсолютная квантовая люминесценция достигла рекордного значения 70%, что сопоставимо с лучшими коммерческими люминофорами. Полученные соединения крайне востребованы в фармацевтике, материаловедении и химической промышленности; на их основе создаются лекарства, люминофоры и другие функциональные материалы, пояснили в ТГУ.
«Наш метод решает давнюю задачу химиков-органиков — контроль региоселективности в синтезе пиразолов. Мы не только предлагаем эффективный инструмент для лабораторного получения таких соединений, но и открываем возможность для их масштабирования и практического применения. Высокие люминесцентные свойства полученных веществ делают их перспективными для создания новых OLED-материалов, химических сенсоров, люминесцентных меток», — объяснил один из авторов исследования, доктор химических наук, профессор ТГУ Александр Голованов.
Фото: hi-tech.mail.ru