Новые бифункциональные азотсодержащие органические лиганды: синтез, координационные свойства, адсорбция на поверхности золота

• Автор: Ромашкина, Рената Бариевна
• Шифр специальности: 02.00.03, 02.00.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 195 с. : ил.

Оглавление
1. Введение
2. Наночастицы золота, модифицированные координационными соединениями
металлов: синтез и применение
2.1. Способы получения наночастиц золота
2.2. Методы исследования и установления структуры наночастиц
2.3. Получение и применение наночастиц золота с закрепленными на поверхности комплексно-связанными ионами металлов
2.3.1. Получение ансамблей на основе координационных взаимодействий лигандов, адсорбированных на поверхности наночастиц золота, с ионами металлов
2.3.2. Сенсоры на основе модифицированных наночастиц золота
2.3.3. Адсорбция модифицированных наночастиц золота па различных носителях
2.3.4. Катализаторы на основе наночастиц золота
3. Обсуждение результатов
3.1. Синтез бифункциональных азотсодержащих органических лигандов
3.1.1. Синтез исходных соединений
3.1.2. Лиганды - производные пиридина и имидазола
3.1.3. Лиганды - производные 4-гидроксипиридин-2,6-дикарбоновой кислоты
3.1.4. Лиганды - производные бензимидазола
3.1.5. Лиганды - производные дипиколиламина
3.1.6. Лиганды - производные терпиридина
3.2. Синтез комплексных соединений лигандов терпиридинового ряда
3.3. Изучение адсорбции синтезированных лигандов на поверхности золота
3.3.1. Измерение краевых углов натекания
3.3.2. ИК-спектроскопия отражения с поверхности
3.3.3 Электрохимическое исследование синтезированных лигандов и комплексных соединений на их основе
3.3.4. Изучение адсорбции лиганда 52 на поверхности золотого кантилевера
3.3.5. Применение адсорбированного на поверхности золота производного 4-гидроксипиридин-2,6-дикарбоновой кислоты для иммобилизации гистидинсодержащих белков
3.3.6. Изучение адсорбции синтезированных лигандов на поверхности наночастиц золота..
4. Экспериментальная часть
4.1. Общие сведения
4.2. Синтез исходных соединений

4.2.1. Синтез 11-бром-1-ундекантиола (1)
4.2.2. Синтез бис(11-бромундецил)дисульфида (2)
4.2.3. Синтез 11-меркапто-1-ундеканола (3)
4.2.4. Синтез бис(11-оксиундецил)дисульфида (4)
4.2.5. Синтез бис[2-((4-метилфенилсульфонил)окси)этил]дисульфида (5) и бис[11-((4-метилфенилсульфонил)окси)ундецил] дисульфида (6)
4.2.6. Синтез 2-(6-бромгексил)-1Я-изоиндол-1,3(2Я)-диона (7) и 2-( 12-бром додеканил)-1Я-изоиндол-1,3(2Я)-диона (8)
4.2.7. Синтез 2,2’-[дитиобис(гексан-1,6-диил)]бис(1Я-изоиндол-1,3(2Я)-диона) (9) и 2,2’-[дитиобис(додскан-1,12-диил)]бис(1Я-изоиндол-1,3(2Я)-диона) (10)
4.2.8. Синтез 6,6'-дитиодигексан-1 -аммоний дихлорида (11) и 12,12'-дитиодидодекан-1-аммоний дихлорида (12)
4.3. Синтез лигандов - производных пиридина и имидазола
4.3.1. Синтез бис[11-(1-(1Я-имидазолил))ундецил]дисульфида (13)
4.3.2. Синтез 4-(13-бромтридецил)пиридина (14)
4.3.3. Синтез бис[13-(4-пиридил)тридецил]дисульфида (15)
4.3.4. Синтез бис[11-((4-пиридил)океи)ундецил]дисульфида (16)
4.3.5. Синтез хлорангидрида изоникотиповой кислоты (17)
4.3.6. Синтез бис-[11-((4-пиридинилкарбонил)окси)ундецил]дисульфида (18)
4.4. Синтез лигандов - производных 4-гидроксипиридин-2,6-дикарбоновой кислоты
4.4.1. Синтез диэтилового эфира 4-гидроксипиридин-2,6-дикарбоновой кислоты (19)
4.4.2. Синтез диэтилового эфира 4-((6-бромгексил)окси)пиридин-2,6-дикарбоновой кислоты
(20) ]
4.4.3. Синтез 1,16-ди(4-(2,6-диэтоксикарбонил)пиридил)-1,16-диокса-8,9-дитиагексадекана
(21 )
4.4.4. Синтез 1,8-ди(4-(2,б-диэтоксикарбонил)пиридил)-1,8-диокса-4,5-дитиаоктана (22).
4.4.5. Синтез бис[11-((4-(2,6-диэтоксикарбонил)пиридил)окси)ундецил]- дисульфида (23).
4.4.6. Гидролиз дисульфидов
4.5. Синтез лигандов - производных бензимидазола
4.5.1. Алкилирование 2-(2-пиридил)-1Я-бензимидазола а,со-дибромалканами
4.5.2. Взаимодействие производных 2-(2-пиридил)-1Я-бензимидазола 27 и 29 с тиоацетатом калия
4.5.3. Синтез бис[2-(2-пиридин-2-ил-(1Я-бензимидазол-1-ил))этил]-дисульфида (33) и бис[11-(2-пиридин-2-ил-(1Я-бензимидазол-1-ил))ундеканил]-дисульфида (34)
4.6. Синтез лигандов - производных дипиколиламина
4.6.1. Синтез 6-бром-Я,А-бис(пиридин-2-илметил)гексан~1-амина (35)
4.6.2. Синтез 6,6’-дитиобис[Я,А-(пиридин-2-илметил)-гексан-1-амина] (36)
4.6.3. Синтез 6,6’-дитиобис[Я,Я-бис(пиридин-2-илметил)гексан-1-амина] (36) и 12,12’-дитиобис[Я,Я-бис(пиридин-2-илметил)додекан-1-амина] (37)

4.6.4. Синтез [4-(метилтио)бензил]бис(пиридин-2-илметил)амина (38)
4.6.5. Синтез 4-(ш/;еш-бутилтио)бензальдегида (39)
4.6.6. Синтез 4,4’-дитиобензальдегида (40)
4.6.7. Синтез [дитиобис(1,4-фенилен)]бис[/'/,Дг-бис(пиридин-2-илметил)метанамина] (41)
4.6.8. Синтез 4,4’-[дитиобис(ундекан-11,1-Диилокси)]дибензальдегида (42)
4.6.9. Синтез [(дитиобис(ундекан-11,1-диилокси-4,1-фенилен)]бис[Л(ЛМ5ис(пиридин-2-илметил)метанамина] (43)
4.6.10. Синтез калиевой соли Л(А-бис(пиридин-2-илметил)аминоуксусной кислоты (44)
4.6.11. Синтез дитиобис(ундекан-1,11-диил) А,ЛЧ>ис(пиридин-2-илметнл)глицината (45)
4.7. Синтез лигандов - производных терпиридина
4.7.1. Синтез этилового эфира пиколиновой кислоты (46)
4.7.2. Синтез 1,5-ди(2’-пиридил)пентан-1,3,5-триона (47)
4.7.3. Синтез 2,6-бис(2’-пиридил)-4-пиридона (48)
4.7.4. Взаимодействие 2,6-бис(2’-пиридил)-4-пиридона (48) с а,со-днбромалканами
4.7.5. Синтез бис[б-(2,2’;6’,2’’-терпиридин-4’-ил-окси)гексил]дисульфида (51)
4.7.6. Синтез бис[12-(2,2’;6’,2”-терпиридин-4’-ил-окси)додеканил]дисульфида (52)
4.7.7. Синтез 4’-(4-метилсульфанилфснил)-2,2’:6’,2”-терпиридина (53) и 4'-(4-трет-бутилсульфанилфенил)-2,2’:б',2”-терпиридина (54)
4.7.8. Синтез бис[1-(4-(2,2’:6’,2”-терпиридин-4’-ил)фенил)]дисульфида (55) и 4’-(4-меркаптофенил)-2,2’:6’,2”-терпиридина (56)
4.7.9. Синтез 4’-(4-меркаптофенил)-2,2’:62”-терпиридина (56)
4.7.10. Синтез 4’-(4-метилфенил)-2,2’:62”-терпиридина (57)
4.7.11. Взаимодействие 4’-(4-метилфенил)-2,2’:6’,2”-терпиридина 57 с N-бромсукцинимидом
4.7.12. Синтез 4’-(4-диэтоксифосфорилметилфенил)-2,2’:6’,2”-терпиридина (60)
4.7.13. Синтез [4-((£)-(2,2’:6’,2”-терпиридин-4’-ил)фенилвинил)фенил]-метилсульфида (61)
и [4-((£)-(2,2’ :6’,2” -терпиридин-4’-ил)фенилвинил)фенил]-/нренг-бутилсульфида (62).
4.8. Синтез комплексных соединений лигандов терпиридинового ряда
4.8.1. Синтез комплекса 4’-(4-метилсульфанилфенил)-2,2’:62”-терпиридина 53 с Co(PF6)2 (63)
4.8.2. Синтез комплексных соединений лигандов терпиридинового ряда с Со(СЮ4)2и Ni(BF4)
4.8.3. Синтез комплексных соединений лигандов терпиридинового ряда с RhCl
4.8.4. Синтез комплексных соединений лигандов терпиридинового ряда несимметричного строения с 1,4-бис(терпиридин-4’-ил)бензолом
4.9. Адсорбция синтезированных лигандов на золотых пластинах
4.10. Синтез модифицированных наночастиц золота
4.10.1. Синтез наночастиц, стабилизированных цитратом натрия и таниновой кислотой (метод Туркевича)

Были также проведены дополнительные исследования по селективности связывания полученных НЧ с ионами ртути. НЧ золота, модифицированные только меркаптопро-пионовой кислотой и гомоцистином, слабо взаимодействуют с ионами Ее(Н), Мп(Н), гп(Н), М(И), Сг(Ш), К(1) и Бг(Н); в присутствии ионов 11§(П), РЬ(Н) и Сс1(Н) наблюдается значительное взаимодействие и сдвиг полосы плазмонного резонанса в более длинноволновую область. При использовании в качестве хелатиругощего агента 2,6-пиридиндикарбоновй кислоты метод чрезвычайно селективен по отношению к ионам 1^(11) в присутствии щелочных, щелочноземельных (ЬГ №+, К+, М§2+, Са2+) и тяжелых металлов (РЬ2+, Мп2+, Ре2+, Си2+, Ni2+, 2п2+, Сб2+).
В работе [100] описаны НЧ золота средним размером 4 нм, модифицированные комплексами производного бипиридила с Еи(Ш) и ТЬ(Ш), которые могут быть использованы как фосфоресцирующие материалы и сенсоры. Было синтезировано производное бипиридила 23, содержащее в своем составе тиольную группировку:
НЧ золота, модифицированные синтезированным лигандом, синтезировали по методу Бруста в присутствии 1-додекантиола для получения более стабильных упорядоченных монослоев на поверхности.. Эти золотые НЧ средним размером 4 нм вводились в реакции комплексообразования с ионами Еи(Ш)/ТЬ(Ш). Известно, что лантанид-ионы способны к длительной эмиссии, однако для них наблюдаются невысокие квантовые выходы из-за низких коэффициентов поглощения ионов, поскольку М переходы запрещены. Однако, фосфоресценция лантанид-ионов может быть значительно усилена за счет образования координационных соединений с органическими лигандами.