Российские ученые впервые применили субфталоцианины в фотокатализе
Ученые ИФХЭ РАН исследовали фотокаталитические возможности новых субфталоцианиновых красителей, синтезированных коллегами из Ивановского государственного химико-технологического университета. Показано, что субфталоцианины под действием света эффективно генерируют активные формы кислорода, что позволяет осуществлять селективное окисление органических сульфидов до сульфоксидов. С реакции окисления сульфидов до сульфоксидов начинаются многие процессы в фармацевтике, поскольку сульфоксидные фрагменты входят в состав целого ряда природных биологически-активных веществ, используемых на начальном этапе синтеза лекарств. Новые субфталоцианины проявили выдающуюся фотостабильность в присутствии кислорода в органических растворителях, что позволяет использовать этот класс соединений как катализаторы для гомогенного окисления различных субстратов.
Макрогетероциклические соединения (порфирины, фталоцианины и их гибриды) – популярные у исследователей искусственные фотосинтетические материалы. Эти виды соединений поглощают свет в видимом или красном диапазоне, обладают высокими значениями молярного коэффициента поглощения и способны к генерации активных форм кислорода. Они уже давно привлекают к себе внимание в качестве фотосенсибилизаторов для фотодинамической терапии, тераностики, катализа, компонентов органической электроники и супрамолекулярной архитектоники.
Широкий спектр возможных подходов к функционализации этих макрогетероциклов позволяет тонко управлять их физико-химическими свойствами и получать целевые фотоактивные материалы.
Субфталоцианины – это соединения, содержащие в своем цикле три пиррольных фрагмента. Они способны интенсивно поглощать свет в видимой области. «Это первый пример использования соединений субфталоцианинового ряда в фотокатализе, — отметил доктор химических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории новых физико-химических проблем ИФХЭ РАН Кирилл Бирин. -Оказалось, что несмотря на достаточно экзотическое строение, высокая фотостабильность и эффективность генерации активного синглетного кислорода делают эти соединения привлекательными перспективными фотосенсибилизаторами. Созданный в рамках этой работы задел будет обязательно изучаться далее, и мы с коллегами уже наметили план таких исследований».
Поскольку в фотокатализе используются солнечная энергия и кислород воздуха, его можно отнести к экологически чистым процессам. При помощи катализатора под действием света молекулярный кислород воздуха переходит в так называемые активные формы кислорода. При этом не применяются токсичные металлосодержащие окислители или коррозионно-активные надкислоты.
Одним из важных показателей катализатора является его селективность, то есть способность поддерживать одну целевую реакцию при нескольких возможных. «Полной конверсии субстрата удалось добиться при добавлении экстремально малого количества катализатора, — объяснил Кирилл Бирин. – Различные функциональные фрагменты в субстрате – ароматический, или атом хлора, или аллильная группа – могут снижать реакционную способность субстратов, однако во всех случаях наблюдалась высокая селективность образования сульфоксида на уровне 97-98 процентов. При этом полная конверсия может быть достигнута путем увеличения количества катализатора».
Реакция происходила под действием маломощного источника видимого света (светодиодная лампа 3 Вт), что делает данный катализатор не только экологичным, но и энергоэффективным.
«В дальнейших исследованиях необходимо изучить влияние структуры фотокатализатора на его эффективность и стабильность, чтобы сформулировать требования для коллег, которые занимаются синтезом, — подвел итог Кирилл Бирин. – Субфталоцианины имеют большие перспективы для создания на их основе гибридных каталитических материалов».
Фотокатализ – изменение скорости химических реакций или их возбуждение под действием веществ-катализаторов, которые активируются при облучении квантом света. Катализаторы участвуют в промежуточных реакциях, но не входят в состав конечных продуктов. Всем известный пример фотокатализа – фотосинтез, реакция, при которой шесть молекул углекислого газа СО2 и шесть молекул воды под действием света в присутствии катализатора – хлорофилла превращаются в глюкозу C6H12O6 c выделением шести молекул кислорода.
Работа выполнялась при финансовой поддержке РНФ.
Telegram 
Дзен 
VK В доколумбовых Андах принадлежность к правящему роду определяла доступ к земле, торговле и статусу, поэтому удержать все внутри семьи было вопросом выживания. Ученые выяснили, что элиты долины Чинча решали эту задачу самым прямым способом — заключая браки между родственниками на протяжении как минимум двух поколений.
Больше половины студентов регулярно читают учебные тексты под музыку, хотя многие научные работы утверждают, что это вредит пониманию текста. Исследователи из Университета Эдит Коуэн выяснили, что эта привычка определяется не когнитивными способностями вроде силы внимания, а тем, насколько важную роль музыка играет в жизни конкретного человека.
Сверхпроводимость очень чувствительна к внутренней организации материала, в котором проявляется. Чтобы уговорить эту «птицу счастья» стабильно работать, физики тщательно следят практически за каждым атомом в сверхпроводниках и всеми воздействиями электромагнитных полей. Ученые могут контролировать хаотичные процессы в материалах, но могут их и использовать.
В доколумбовых Андах принадлежность к правящему роду определяла доступ к земле, торговле и статусу, поэтому удержать все внутри семьи было вопросом выживания. Ученые выяснили, что элиты долины Чинча решали эту задачу самым прямым способом — заключая браки между родственниками на протяжении как минимум двух поколений.
Последние несколько лет по всему миру выходит множество работ о том, что микрочастицы искусственных полимеров накапливаются в тканях человека и могут быть небезопасны. Мы решили обратиться к академику Алексею Хохлову, чтобы дать трибуну противоположной точке зрения. Выбор между ними предлагаем сделать читателю.
Астрофизики Южного федерального университета предложили объяснение одной из самых интригующих загадок современной физики — годичных колебаний сигнала в детекторе DAMA/LIBRA, который вот уже почти тридцать лет регистрирует странные сигналы в подземной лаборатории Гран-Сассо в Италии, интерпретируемые как взаимодействие частиц темной материи с обычным веществом.
В высокогорных районах Гималаев появился новый хищник. Он не боится людей, возглавляет стаи собак и все чаще заходит в деревни. Местные жители называют его «кхипшанг». Речь идет о гибриде гималайского волка и бродячей собаки. Ученые опасаются, что этот зверь изменит хрупкий баланс местной дикой природы и в скором времени станет весьма опасным для человека.
Релиз довольно неожиданно перенес время образования протонов и нейтронов в более раннее прошлое Вселенной. К сожалению, из его текста осталось неясным научное обоснование таких фундаментальных изменений в космологии. Также он резко передвинул в прошлое и момент возникновения реликтового излучения.
При совпадении нескольких условий наши глаза способны улавливать излучение в ближнем инфракрасном спектре. Тогда сетчатка начинает работать как нелинейный фотодетектор.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно