В рамках достижения основной цели, на первом этапе выполнения проекта разработаны методики и синтезировано несколько серий «строительных блоков» моноядерных комплексов Au(I), несущих в лигандном окружении функциональные группы, призванные выполнять определенную задачу.
На основе ацетиленов, несущих терпиридиновые фрагменты, получено семейство комплексов Au(I), содержащих алкинилфосфиновый фрагмент и фенилен-терпиридиновый мотив, соединенные между собой гибким линкером и показано, что их физико-химические свойства в твердой фазе зависят как от стиля кристаллической упаковки, так и от эффекта тяжелого атома, а сами комплексы представляют собой уникальные объекты, а именно золотосодержащие металлоорганические люминогены.
На основе ацетиленов, несущих азобензильный и стильбеновый фрагменты в качестве функции «фотопереключатель», получены три линии моноядерных комплексов Au(I) (алкинилфосфиновые, алкинилкарбеновые и бис-алкинильные комплексы) демонстрирующих управляемое фотохромное поведение. На основе ацетиленов, несущих тиофеновый фрагмент, синтезированы моноядерные комплексы Au(I) с повышенной сорбционной способностью к Au(111).
Эти серии алкинильных комплексов Au(I) были использованы для синтеза гибридных молекулярных агрегатов на основе полиоксованадата с ядром {V6}, для чего была разработана эффективная методика синтеза, включающая использование микроволнового излучения для промотирования клик-процесса. При помощи сканирующей туннельной микроскопии было проведено комплексное исследование стабильных {V−Au} гибридов, иммобилизованных на Au(111) поверхность и измерены вольтамперные характеристики изолированных молекул в монослойном покрытии. При помощи квантовохимических методов проведено исследование электронной структуры и смоделирован процесс ступенчатого восстановления {V−Au} гибридов, и показано, что физический перенос электронов с оксованадиевого кластера на металлолиганды происходит без разрыва химических связей в молекулярной системе, а электрохимические процессы в пределах индивидуальной молекулы существенным образом зависят от природы окружения золотоорганических фрагментов.
Для всех вновь полученных соединений однозначно установлен состав и описана структура на основе данных полиядерной спектроскопии ЯМР, масс-спектрометрии, элементного анализа, ИК-спектроскопии и рентгенофазового анализа. В случае, когда удалось получить монокристаллы надлежащего качества, структура соединений в твердой фазе установлена при помощи РСА и полностью подтверждает описание структур всех аналогов, сделанное на основании спектроскопических данных.
Для всех полученных комплексов проведено исследование оптических и фотофизических характеристик на количественном уровне, а именно проведено измерение электронных спектров поглощения в УФ и видимой области, спектров эмиссии и возбуждения, времен жизни возбужденных состояний, квантовых выходов люминесценции.