Российские учёные разработали эффективный метод синтеза органических молекул с интенсивной люминесценцией. Он позволит легко, дёшево и эффективно производить целый класс новых светящихся материалов, применяемых в медицине и технике. В исследовании участвовали специалисты Тольяттинского государственного университета, Института элементоорганических соединений им. А.Н. Несмеянова РАН (Москва) и Уфимского института химии РАН. Проблема, которую решила группа учёных, заключается в сложности контролируемого получения специфических органических молекул – пиразолов. Эти соединения крайне востребованы в фармацевтике, материаловедении и химической промышленности, так как на их основе создают лекарства, люминофоры и другие функциональные материалы. Однако при синтезе пиразолов часто образуется смесь «близнецов» – региоизомеров, то есть молекул, близких по структуре, но разных по свойствам. Разделить такие смеси крайне сложно. Химикам удалось найти условия, при которых реакция протекает строго в одном, нужном направлении, позволяя получать целевые «светящиеся» вещества – 5-стирилпиразолы – с высочайшей селективностью (до 97%) и количественным выходом до 98%. Это феноменально высокий результат, означающий, что реакция прошла почти до конца, и потери на побочные процессы, испарение, очистку и т.д. – минимальны. В основе разработанного подхода лежит предварительная модификация исходных веществ с помощью аминов – органических соединений, которое часто используют в химии как катализатор или основу. Для синтеза 5-стирилпиразолов требуются два ингредиента: сопряжённые ениноны (органические вещества с высокой реакционной способностью) и гидразин (соединение азота с водородом). Когда учёные их смешивали по старым рецептам, реакция шла вслепую. В результате получалась бесполезная смесь двух «близнецов» – нужного 5-стирилпиразола и ненужного 3-стирилпиразола. Добавление пиперидина как вспомогательного элемента полностью изменило и процесс, и полученный результат. – Ениноны сложны и непредсказуемы. В них есть два химически активных центра, своеобразные «липучки», и непонятно, какая из них первой схватится со вторым ингредиентом. Это и было главной проблемой. Амин как бы «закрывает» одну из «липучек», делая енинон более управляемым и предсказуемым. И когда к нему присоединяется гидразин, реакция идёт уже по нужному нам пути, – отмечает один из авторов исследования Александр Голованов, доктор химических наук, профессор, начальник НИЛ-13 им. С.П. Коршунова «Органический синтез и анализ» НИИ прогрессивных технологий ТГУ. – После выполнения своей задачи амин отщепляется, подобно временному каркасу и образуется почти стопроцентно чистый 5-стирилпиразол. Весь процесс синтеза химикам удалось оптимизировать до двух стадий, которые проводятся в одной колбе без выделения промежуточных продуктов. Такой метод, известный как «one-pot synthesis» (синтез в одном сосуде), не только упрощает методику, но и делает её экономически выгодной. В ходе экспериментов исследователи получили целое семейство из 26 разных светящихся молекул с очень высоким выходом (до 97-98%). Все соединения обладают интенсивной флуоресценцией в синей области спектра. Максимальная абсолютная квантовая люминесценция – мера эффективности свечения – достигла рекордного значения 0.7 (70%), что сравнимо с лучшими коммерческими люминофорами. – Наш метод решает давнюю проблему химиков-органиков – контроль региоселективности в синтезе пиразолов, – прокомментировал профессор Александр Голованов. – 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*. Исследование выполнено при поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации. Результаты работы учёных опубликованы в авторитетном международном научном журнале Тhе Jоurnаl of Оrganiс Сhemistry.
*Люминесцентные метки – это светящиеся молекулы или частицы, которые используются для обнаружения и визуализации ничтожно малых количеств вещества. Они незаменимы в медицине для диагностики болезней, в биологии для изучения живых клеток, а также в криминалистике и промышленности для защиты от подделок и контроля качества.
Контактное лицо: Ольга Колпашникова
Компания: ТГУ
Добавлен: 12:56, 04.12.2025
Количество просмотров: 609
Страна: Россия
В Студенческом центре Алтайского государственного аграрного университета состоялась форсайт-сессия Молодежной инженерной школы 3D-моделирования «Импульс».
В Алтайском государственного аграрном университете подвели итоги ставшего уже традиционным конкурса на лучший перевод текста с иностранного языка на русский.
Накануне в рамках Республиканских Дней науки «Катановские чтения – 2026» в институте истории и права Хакасского госуниверситета доктор исторических наук, профессор Надежда Артамонова провела открытую лекцию «Подготовка национальных кадров в Абаканском педагогическом институте (1943-1994 годах)», посвящённую Году единства народов России.
Студенты третьего курса Агрономического факультета Алтайского государственного аграрного университета посетили тепличный комплекс ОП «Алтайское» ООО ТК «Толмачевский» для знакомства на практике с применением биологического метода защиты растений в условиях защищенного грунта.
На Факультете природообустройства Алтайского государственного аграрного университета прошла ежегодная международная просветительская акция «Земельно-кадастровый диктант», приуроченная к профессиональному празднику ‑ Дню работников геодезии и картографии России, который отмечается во второе воскресенье марта.
Студенты Агрономического факультета Алтайского государственного аграрного университета под руководством к.и.н., доцента, заведующего кафедрой гуманитарных дисциплин Светланы Бондаренко посетили презентацию электронной коллекции документов и материалов, посвященных реформам П.А. Столыпина и их влиянию на развитие Алтая, которая состоялась в АКУНБ им. В.Я. Шишкова.
Круглый стол «Сила Российского государства в многообразии и единстве его народов» прошел в День воссоединения Крыма с Россией и приурочен к реализации Указа Президента РФ об объявлении 2026 года - Годом единства народов России
Студентка Экономического факультета Алтайского государственного аграрного университета Анна Минина приняла участие в Научной школе-конференции «Молодежная климатическая неделя» в Международном научном центре в области экологии и вопросов изменения климата на базе Научно-технологического университета «Сириус».
На базе средней школы № 53 Барнаула продолжается реализация уникального научного проекта, инициированного студентами Алтайского государственного аграрного университета. Школьники под руководством наставников из вуза создают базу данных для обучения искусственного интеллекта, который в будущем сможет за секунды определять качество зерна.
Алтайский государственный аграрный университет и Центральная городская библиотека им. Н.М. Ядринцева приглашают принять участие в XVI городской научно-практической конференции «Экология. Культура. Образование», посвященной проблемам экологии России, Алтайского края и г. Барнаула.
Более 100 учителей из 4 регионов Сибирского федерального округа пройдут обучение по дополнительной образовательной программе «Проектная деятельность в агротехнологических классах: от идеи до практического результата».
