ИСТИНА

Проект относится к области нанотехнологии “снизу вверх”. Целью проекта является получение новых светочувствительных наноразмерных ансамблей, построенных на основе макроциклических кавитандов - циклодекстринов (CD) и кукурбит[n]урилов (CB) с участием производных и аналогов нафтилпиридина и непредельных соединений. Конечной целью исследования является создание на основе таких наноразмерных комплексов фотоуправляемых молекулярных машин. К молекулярным машинам относят устройства, в которых реализация функции происходит в результате механического перемещения компонентов относительно друг друга. Конкретной задачей проекта является получение на основе CD и CB псевдоротаксановых комплексов и исследование их свойств. Псевдоротаксановые комплексы рассматриваются в литературе как прототипы молекулярных машин, поскольку они имеют ротор (CD и CB) и ось (в предлагаемом проекте производные нафтилпиридина и непредельные соединения). В псевдоротаксановых комплексах, которые будут получены в рамках проекта, молекулы CD и CB (макроциклические кавитанды, имеющие большие внутренние полости) должны обладать способностью перемещаться/скользить относительно молекул производных нафтилпиридина (или непредельных соединений) и избирательно связывать продукты фотохимических реакций. Производные нафтилпиридина и непредельных соединений выбраны для проекта, т.к. они обладают хорошо изученными фотохимическими и флуоресцентными свойствами, что позволяет следить за механическим движением в создаваемых молекулярных машинах, а также управлять с помощью света процессом в полости кавитанда.

Методами электронной абсорбционной и флуоресцентной спектроскопии показано, что добавление 2-гидроксипропильных производных циклодекстринов в водный раствор перхлората 4-(2-нафтил)пиридиния приводит к его частичному депротонированию и образованию комплекса включения 4-(2-нафтил)пиридина c кавитандом. С помощью методов спектроскопии ЯМР исследованы стехиометрия и устойчивость комплексов включения 4 (2-нафтил)пиридина и его ионных производных с циклодекстринами (CD). Методом квантово-химического моделирования исследовано депротонирование перхлората 4-(2-нафтил)пиридиния (1) процессов протонирования/депротонирования, происходящих в водном растворе 1 в отсутствии и присутствии HP-бета-CD. На основе полученных результатов сделан вывод, что спектральными свойствами перхлората 4-(2-нафтил)пиридиния (1) и его депротонированием можно управлять добавлением циклодекстринов в водный раствор 1. Установленные закономерности протекания термического (темнового) и фотоиндуцированного переноса протона в псевдоротаксановых комплексах циклодекстринов могут быть использованы при конструировании на их основе молекулярных машин. Продолжением нашей работы было изучение самосборки супрамолекулярных систем на основе 18-краун-6-содержащих стирилгетероциклов с бета-циклодекстринами. На основе полученных результатов сделан вывод, что образуются комплексы включения псевдоротоксанового типа, при этом связывание в зависимости от типа циклодекстрина происходит по винилгетероциклическому остатку молекулы-гостя или по краун-эфирному фрагменту стирилгетероциклов.