«Глупые вопросы учёному» возвращаются 🔬

Продолжаем нашу рубрику, где не стесняемся задавать самые простые вопросы людям, посвятившим жизнь науке.

Во втором посте мы поговорили с Верой Мусияк — кандидатом химических наук, научным сотрудником Института органического синтеза УрО РАН и автором телеграм-канала «Глупые вопросы» (вот это совпадение!).

#глупыевопросыучёному

Каталитические эффекты заместителей в амино- и гуанидинопроизводных азолоаннелированных и 3,6-дизамещенных 1,2,4,5-тетразинов

На сегодняшний день полиазотсодержащие гетероциклические соединения представляют большой интерес как высокоэффективные энергетические  материалы, не содержащие токсичных металлов. Их преимуществами являются высокая термическая стабильность, а также возможность получения материалов с высокой плотностью и высокими значениями теплоты образования. По этой причине производные 1,2,4,5-тетразина, одного из самых богатых азотом гетероцикла, могут быть полезны для разных областей, в которых требуется энергия, выделяемая в результате самоподдерживающихся химических реакций разложения.

Новые перспективные производные 1,2,4,5-тетразина исследованы в работе к.т.н. А.В. Станкевича, к.х.н. С.Г. Толщиной, А.В. Коротиной, к.х.н. Р.И. Ишметовой, аспиранта К.Д. Кожуркина, к.х.н. П.А. Слепухина, к.х.н. Г.Л. Русинова и академика РАН В.Н. Чарушина. Работа опубликована в журнале «Energetic Materials Frontiers».

Авторами описан синтез молекулярных и молекулярно-ионных производных азоло[1,2,4,5]тетразинов и 1,2,4,5-тетразинов, содержащих амино- и гуанидиновые фрагменты. Экспериментальными и расчетными методами исследован вклад различных заместителей (гуанидиновых, нитроаминовых, 2,4,6-тринитроанилиновых, нитрат-ионов) в термическую стабильность соединений, а также в их энергии активации и механизм отклика на внешние тепловые воздействия.
Термическую стабильность соединений оценивали методом дифференциальной сканирующей калориметрии. Установлена прямая зависимость термостойкости, энергии активации термического разложения и кислородного коэффициента от строения кристаллов и молекул полученных производных 1,2,4,5-тетразина. Показаны высокие значения термической стабильности для соединений с аминогруппами и низкие - для нитратов и N-нитропроизводных.

Ссылка на статью: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2666647225000089
Сообщайте о своих научных новостях: smu_ios@mail.ru
#новыестатьи #лабГС

Синтез и фотофизические свойства новых производных хиназолина

Производные хиназолина представляют собой класс азотсодержащих гетероциклов, которые изначально вызвали широкий интерес своей биофармацевтической активностью. За последние два десятилетия структуры на основе хиназолина привлекли значительное внимание как потенциальные кандидаты для флуоресцентных материалов и компонентов в оптоэлектронных устройствах. Используя такие стратегии, как кросс-сочетание галогензамещенных синтонов или нуклеофильное замещение фтора, наряду с рациональным дизайном, исследователи разработали многочисленные флуорофоры, проявляющие нелинейные оптические свойства, термически активированную замедленную флуоресценцию, агрегированно-индуцированную эмиссию и др.

В этой связи дизайн, синтез и исследование фотофизических свойств 2,4-диарилхиназолинов имеют большое значение как для фундаментальной, так и прикладной химии. Этому посвящена совместная работа в журнале «Journal of Photochemistry & Photobiology, A: Chemistry», подготовленная коллегами из Уральского федерального университета при участии сотрудников Института к.х.н. Д.А. Газизова, к.х.н. П.А. Слепухина, д.х.н. Э.В. Носовой.

Авторами работы получен ряд 2,4-диарилхиназолинов посредством Pd-катализируемого кросс-сочетания 4-бромпроизводных с арилбороновыми кислотами. Дополнительно синтезирован аналог с цианогруппой, непосредственно присоединенной к ядру хиназолина.

Проведены комплексные фотофизические и электрохимические исследования синтезированных соединений. Установлено, что хиназолины, содержащие 9-этил-9H-карбазол-3-ильный фрагмент, проявляют наибольшее испускание в толуоле с квантовыми выходами, достигающими 26%, а в твердом состоянии 15%. Несколько хиназолинов продемонстрировали выраженное фторсольватохромное поведение из-за внутримолекулярного переноса заряда при фотовозбуждении.
Экспериментальные данные дополнены расчетом электронной структуры на основе квантово-химических методов.

В целом, это исследование расширяет представление о флуорофорах на основе хиназолина и подчеркивает их потенциал для разработки более эффективных эмиссионных материалов. В частности, формильные производные перспективны для применения в разработке красителей для солнечных элементов посредством реакций конденсации с активными метиленовыми соединениями.

Ссылка на работу: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1010603025001303?via%3Dihub
Сообщайте о ваших научных новостях: smu_ios@mail.ru
#новыестатьи #лабГС