Основное направление работы лаборатории – исследования строения органических соединений и механизмов химических реакций с участием радикалов, ион-радикалов, карбо-катионов методами магнитного резонанса, рентгеновской спектроскопии, спектроскопии ядерного магнитного резонанса, электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) и ЭПР-томографии, ИК-спектроскопии. Объекты исследования включают новые функциональные наноструктурированные материалы – молекулярные магнетики (в том числе термо/свето-переключаемые) и пористые металлорганические полимеры различных типов, перспективные для приложений в спинтронике и нанотехнологиях, а также вновь синтезированные органические соединения.
Другим направлением исследований является применение ЭПР-спектроскопии для решения важных биологических задач, в том числе для получения информации о структуре комплексов белков и нуклеиновых кислот в жидкостях на нанометровой шкале методом спиновых зондов с использованием тритильных и нитроксильных радикалов, синтезируемых в Институте органической химии СО РАН.
Разрабатываются новые подходы и уникальные комбинированные методики для исследования наноматериалов и биополимеров.
Результаты работы лаборатории:
создана установка для перфузии крысиных сердец, позволяющая производить ретроградную перфузию и наблюдать за сократительной функцией изолированных крысиных сердец, расположенных непосредственно в резонаторе спектрометра ЭПР. Проведены измерения концентрации кислорода и pH миокардиальной ткани методами ЭПР на перфузированном сердце крыс;
установлена молекулярная структура целого ряда биологически активных соединений, новых производных нитроксильных радикалов, перспективных органических материалов с различными проводящими и оптическими свойствами; исследована электрохимия C(sp2)-связанных нитронил-нитроксильных бирадикалов, изучено электрохимическое восстановление и окисление ряда нитронил-нитроксильных радикалов;
изучены свойства новых термо- и светопереключаемых молекулярных наномагнетиков, основанных на комплексах меди с нитроксильными радикалами. Детально установлен механизм светоиндуцированного переключения спиновых состояний в данных системах и критические факторы, определяющие стабильность светоиндуцированного состояния;
методами ЭПР- и ИК-спектроскопии исследована серия пористых металлорганических полимеров, структура которых переключаема под воздействием температуры и/или сорбции/десорбции гостевых молекул; исследован механизм реакций рекомбинации и диспророрционирования нитроксильных радикалов с алкильными (моделирующими радикалы мономеров акрилатов и стирола) и оксицентрированными радикалами (гидроксильным, супероксидным и т.д.). Выявлены факторы, влияющие на константы скоростей рекомбинации (стерическая затрудненность, полярность, стабилизация).
