Химики РУДН построили точную модель химических связей в диазеновых красителях
Исследователи РУДН проанализировали структуру азокрасителя – вещества, фотохромную основу которого составляют атомы азота, – и выяснили расположение и характеристики его меж- и внутримолекулярных связей. Отличительная особенность этого типа азокрасителей – наличие внутри их молекул связей, похожих по строению и свойствам на межмолекулярные. Эти виды связей, несмотря на свою низкую энергию, сильно влияют на пространственную структуру больших молекул, таких как ДНК.
Химики проанализировали связи между двумя атомами азота и атомом хлора внутри молекулы красителя. Они показали, что связь азот-хлор подвижна, и ее положение зависит от структуры соединенных с атомами азота заместителей (части молекулы, присоединенные к ее ядру). Также ученые выяснили, что водородные связи вместе с межорбитальными взаимодействиями жестко фиксируют положение молекул красителя в кристаллической решетке.
На первом этапе исследования химики получили 6 образцов красителей с разной структурой. В качестве исходного вещества для синтеза они использовали нитробензальдегид. На каждый из шести образцов нитробензальдегида действовали разными реагентами, получая при этом отличающиеся красители. На втором этапе ученые анализировали структуру меж- и внутримолекулярных связей. Для этого химики использовали методы физико-химического анализа: ЯМР-спектрометрию, масс-спектрометрию, УФ-спектрофотометрию и РСА. С помощью первых двух методов ученые определили характеристики водородных связей между молекулами различных соединений класса азокрасителей. Применив УФ-спектрофотометрию, химики РУДН изучили изменения структуры этих соединений в различных растворителях и выяснили, что она может меняться в зависимости от полярности среды.
«Мы показали ведущую роль меж- и внутримолекулярных нековалентных взаимодействий при разработке новых азокрасителей. Полученные результаты могут быть полезны для создания перспективных красителей, катализаторов и функциональных материалов с необходимыми физико-химическими свойствами», – говорит один из авторов работы, кандидат химических наук, доцент кафедры органической химии РУДН Федор Зубков.
Используя результаты этого исследования, ученые смогут создавать соединения с заданными свойствами. Например, регулируя положение и структуру заместителей, можно менять цвет красителя и характер его взаимодействия с основой и растворителями. Исследование меж- и внутримолекулярных связей в красителях важно для создания лекарств и способов их адресной доставки, а также в контроле супрамолекулярных сборок и ускорении химических реакций.
Статья ученых опубликована в журнале Dyes and Pigments
Студенты
Научиться накладывать хирургические швы, сфотографироваться с гоночным болидом, созданным студентами, заморозить розу при помощи азота, ответить на несколько вопросов об отражении исторических событий в искусстве… Так мог выглядеть лишь один из чек-листов гостей Фестиваля науки в РУДН, который прошёл с 9 по 10 октября. Редакция сайта, наряду со студентами, школьниками и их родителями, не упустила возможность принять участие в различных мастер-классах, квизах и научных экспериментах.
Преподаватели экономического факультета РУДН разработали цифровую платформу Marketing Research Radar — сервис, который помогает учёным и практикам следить за свежими научными публикациями, значимыми для маркетинга. Платформа автоматически анализирует статьи в 131 журнале Scopus и формирует тематические дайджесты на русском и английском языках.