ИСТИНА

Доклад посвящён аналитическому обзору современных представлений о механизмах молекулярных переключений в планарных супрамолекулярных системах, индуцируемых взаимодействием монослоя с компонентами субфазы, латеральным сжатием-растяжением и/или облучением светом с различной длиной волны. Для соединений различного состава и строения приведены примеры структурных переключений в монослоях Ленгмюра, приводящих к значимым изменениям оптических и/или электрохимических характеристик системы детально описаны особенности методов их регистрации. Редокс-изомерные молекулярные переключатели рассмотрены на примере сэндвичевых тетрапиррольных комплексов лантанидов. В работах лаборатории физической химии супрамолекулярных систем ИФХЭ РАН впервые выявлена управляющая роль поверхностного давления в процессах редокс-изомеризации в монослое. Кроме того, наши исследования показали, что к факторам, контролирующим таутомерные превращения в бис-фталоцианинатах лантанидов, относятся УФ облучение и рентгеновское облучение определённой энергии, микроокружение, ориентация молекул в монослое и степень донорности заместителей при фталоцианиновом кольце. На примере смешанных монослоёв тетрафенилпорфирината никеля и краунфталоцианината рутения с координирующими аксиальными лигандами продемонстрирован новый принцип управления оптическими характеристиками таких планарных систем, основанный на принудительной супрамолекулярной сборке. Показаны широкие перспективы применения катион-индуцированной предорганизации монослоёв хромоионофоров, которая обеспечивает возможность реализации оптических переключений при связывании катионов других металлов, в частности, практически значимых катионов ртути. На основании анализа результатов рентгеновских измерений в сочетании с квантово-химическим и молекулярным моделированием геометрических и колебательных характеристик, электронной структуры и распределения электронной плотности описаны структурные превращения в монослое, которые создают условия для количественного детектирования катионов ртути при субнаномолярных концентрациях - вплоть до 10-11 М. Для каждой системы подробно описаны физико-химические методы, которые могут быть использованы для регистрации исследуемых переключений. В частности, это специальные модификации оптических методов исследования, электрохимические методы, а также совокупность рентгеновских методов исследования наноразмерных систем с применением синхротронного излучения (малоугловая рентгеновская рефлектометрия, метод стоячих рентгеновских волн, рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия, спектроскопия края рентгеновского поглощения).