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 Нейроморфные вычисления — это попытка скопировать принцип работы мозга: не последовательно выполнять команды, как обычный процессор, а обрабатывать информацию параллельно, через сеть взаимосвязанных «нейронов», которые активируются в зависимости от поступающих сигналов. Эта идея существует уже несколько десятилетий, но до недавнего времени ее реализовывали на обычной электронной элементной базе. Исследователи из МФТИ провели обширный обзор, в котором систематизировали последние достижения в области фотонных нейроморфных вычислений.
Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Мы много знаем о том, как цивилизации до нас строили дома и дороги, но с объектами материальной культуры дела обстоят сложнее. Ремесленные техники часто хранились в строгом секрете и могли быть случайно утрачены при неудачном стечении обстоятельств. Так случилось с ювелирной техникой цзинь чжэ сы.
На протяжении десятилетий Тель-Авив воздерживался от этого шага, чтобы не испортить отношения с Турцией. Но после действий Израиля 2023-2026 годов официальная Анкара, как и множество государств мира, неоднократно осуждала Израиль, из-за чего изменилась и его позиция по геноциду.
Масштабный анализ ДНК показал, что леопарды в Капской области ЮАР измельчали не из-за случайных мутаций при вырождении популяции, а в результате целенаправленной эволюционной адаптации к местной среде обитания.
Физтехи предложили аналитический способ описания передачи энергии от ультракороткого лазерного импульса к квантовому осциллятору, находящемуся в тепловом равновесии. Эта модель показывает, как сверхкороткие вспышки света возбуждают микроскопические системы — молекулы, кристаллы, плазмоны, фотоны и электронные центры в веществе. Это важно для разработки методов сверхбыстрого управления веществом, генерации терагерцового излучения и подбора оптимальных параметров лазерных импульсов для возбуждения заданных состояний материала.
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