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 Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Самый маленький дневной хищник Африки впервые попал под наблюдение с помощью GPS-трекеров. Ученые выяснили, что для выкармливания птенцов ему нужен участок почти в 14 раз меньше, чем у степной пустельги — ближайшего «рекордсмена» среди изученных птиц.
В вакууме космоса два металлических предмета, прижатые друг к другу, могут спонтанно свариться без какого-либо нагрева. Из-за отсутствия кислорода на поверхностях деталей разрушается защитный слой, в результате чего свободные электроны начинают мгновенно перемещаться между ними и соединяют два элемента в один монолит.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Терраформировать Марс — то есть превратить в мир, где можно жить без защитных куполов — мечта человечества с того момента, как стало понятно, что это холодная планета с призрачной бескислородной атмосферой. Сейчас главный хедлайнер ее освоения — Илон Маск, компания SpaceX которого планирует первые полеты туда уже в 2028 году. Многие энтузиасты вспоминают слова Маска 14-летней давности: Красную планету надо лишь «подремонтировать», чтобы ходить без скафандра. Но между полетом и прогулками по городу-саду на Марсе лежит огромная пропасть. Пару лет назад Naked Science рассматривал положительный сценарий терраформирования. Пришло время подсчитать, сколько же лет и ресурсов потребуется.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
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