Создание инновационных металлоорганических материалов, обладающих заданными фото- и электролюминесцентными свойствами является одним из важных направлений развития современной координационной химии. Комплексные соединения многих переходных металлов подчиняются лигандному контролю, и в настоящее время основным направлением развития систем такого рода является поиск новых лигандов.
Предлагаемые в настоящем проекте бипиридиновые соединения, несущие фосфиноксидный фрагмент, являются крайне привлекательными лигандами для синтеза высокоэффективных люминофоров. С одной стороны, наличие фосфиноксидной группы положительно сказывается на электрон-транспортных свойствах получаемых комплексов, что делает последние привлекательными кандидатами для OLED-устройств. С другой стороны, вводимый P=O фрагмент играет роль акцептора, влияющего на положение граничных орбиталей целевых координационных соединений и способного сдвинуть поглощение и люминесценцию комплексов в красную область. Это, в свою очередь, может быть применено не только для создания светоизлучающих устройств, но и для проведения фотокаталитических процессов.
В рамках настоящего проекта предлагается также апробирование полученных соединений в роли лигандов для трёх металлоцентров – меди(I), иридия(III) и рения(I) для изучения закономерности изменения фотофизических свойств их комплексных соединений. Иридий(III) является классическим металлоцентром в OLED-устройствах, а медь(I) – его более доступным аналогом, используемым в OLED-устройствах третьего поколения. Также дииминовые комплексы меди(I), как и соответствующие комплексы рения(I), широко используются в фотокатализе как более финансово привлекательная альтернатива рутениевых комплексов.
Таким образом, содержание проекта, его основные цели и задачи лежат в русле самых актуальных трендов текущего развития координационной и металлорганической химии. Результаты выполнения заявленного проекта, связанные с разработкой методик синтеза новых лигандов и получением новых комплексных соединений Cu(I), Ir(III) и Re(I), внесут значительный вклад в развитие координационной химии и фотоники комплексов переходных металлов.
Команда настоящего проекта специализируется на синтезе и исследовании свойств (в первую очередь фотофизических) комплексных соединений переходных металлов. Руководитель и исполнители проекта имеют достаточный опыт совместной работы (проекты, поддержанные Российским научным фондом №21-13-00052 «Функциональные гибридные молекулярные системы на основе комплексов переходных металлов» 2021-2023 г.г., №22-23-00287 «Новый класс молекулярных эмиттеров: бис-алкинильные комплексы золота(I) с внутримолекулярным переносом заряда» 2022-2023 г.г., №24-13-00024 «Люминесцентные комплексы переходных металлов на основе фосфорорганических лигандов» 2024 г.-н.в.) и являются слаженным коллективом, способным эффективно решить задачи дизайна и синтеза как органических лигандов, так и металлорганических люминофоров на их основе. Все исполнители проекта имеют опыт самостоятельного проведения исследований фотофизических свойств веществ в растворе и твёрдой фазе.
За последние три года членами коллектива настоящего проекта были опубликованы совместные работы, посвящённые созданию люминофоров на основе комплексов меди(I), [1,2] иридия(III) и рения(I),[3] золота(I),[4] платины(II) [5–8] и золота(III).[9] Практически все эти работы включают в себя дизайн и синтез органических лигандов «под задачу», в том числе лигандов, содержащих фосфорорганическую группу.
Также необходимо отметить, что руководитель проекта обладает прочными научными связями с коллегами, активно работающими в области расчетного эксперимента. [5,7,10] В частности, проведение квантово-химических расчётов по заявленным в настоящем проекте объектам уже согласовано в качестве коллаборации и будет выполняться на базе кафедры физической химии Института химии СПбГУ, группа компьютерного моделирования.
Таким образом, к настоящему времени руководитель и исполнители проекта имеют достаточный совместный опыт экспериментальной работы, интерпретации полученных результатов и публикации материалов исследований в научных журналах, что свидетельствует в пользу успешного решения поставленных в проекте задач и достижения заявленной цели.
Список литературы:
1 A. Paderina, A. Melnikov, S. Slavova, V. Sizov, V. Gurzhiy, S. Petrovskii, M. Luginin, O. Levin, I. Koshevoy and E. Grachova, Molecules, 2022, 27, 2250.
2 A. Paderina, R. Ramazanov, R. Valiev, C. Müller and E. Grachova, Inorg. Chem., 2022, 61, 11629–11638.
3 S. Petrovskii, V. Khistiaeva, A. Paderina, E. Abramova and E. Grachova, Molecules, 2022, 27, 6494.
4 S. Petrovskii, A. Senchukova, V. Sizov, A. Paderina, M. Luginin, E. Abramova and E. Grachova, Mol. Syst. Des. Eng., 2022, 7, 1249–1262.
5 A. Paderina, S. Slavova, E. Tupikina, D. Snetkov and E. Grachova, Inorg. Chem., 2024, 63, 17548–17560.
6 A. Paderina, S. Slavova, S. Petrovskii and E. Grachova, Inorg. Chem., 2023, 62, 18056–18068.
7 E. Grachova, A. Paderina and A. Sizova, Chem. – A Eur. J., 2024, 30, e202402242.
8 D. Snetkov, M. Luginin, T. Gerasimova, A. Paderina and E. Grachova, Inorg. Chem., 2025, 64, 8565–8577.
9 M. Luginin, D. Snetkov, A. Sizova, A. Paderina, V. Sizov and E. Grachova, Dalt. Trans., 2025, 54, 2950–2963.
10 S. Petrovskii, A. Paderina, A. Sizova and E. Grachova, Inorg. Chem., 2023, 62, 5123–5133.
