| Название НИОКТР |
Настройка супрамолекулярной организации за счет эффектов сольватации и сокристаллизации для модификации физико-химических свойств кристаллических органических материалов
|
| Аннотация |
Проект направлен на решение одной из важнейших задач современной науки - дизайн молекулярных кристаллических материалов с заданными свойствами. Для решения этой задачи в качестве основных объектов выбраны сокристаллы и кристаллосольваты гетероциклических и бор-содержащих полиэдрических соединений (2D и 3D молекулярных систем), находящих применение в различных областях науки и техники.
Не смотря на то, что физико-химические свойства материала определяются главным образом химической структурой самой молекулы, кристаллическая упаковка, а именно то, как молекулы ориентированы в пространстве друг относительно друга, также может играть весьма существенную роль. Это следует, например, из данных о весьма заметных различиях в свойствах полиморфных модификаций некоторых соединений.
Хотя получение полиморфных форм является одним из очевидных методов инженерии кристаллов, его практическое использование ограничено из-за известных трудностей с кристаллизацией более чем одной формы для произвольной молекулы.
Получение многокомпонентных стехиометрических кристаллических структур: сокристаллов, кристаллосольватов и солей — представляет собой другую возможность модификации кристаллического окружения молекулы. Хотя довольно часто физико-химические свойства исходных компонентов (коформеров) усредняются, иногда удаётся улучшить какое-то из свойств, фактически не затрагивая остальные. Подобный синергический эффект может быть обусловлен поляризацией электронной плотности, стабилизацией определённых конформаций за счёт межмолекулярных взаимодействий, появлением новых оптических центров и т. д.
Поэтому в рамках выполнения данного проекта будут получены и всестороннее охарактеризованы, прежде всего методами рентгеновской дифракции, сокристаллы рядов различных производных малых гетероциклических молекул (фуразана, пиразола, имидазола и т. д.). При этом для каждой молекулы будет, в том числе предпринята попытка получения большого ряда родственных сокристаллов и кристаллосольватов с различными коформерами, что, в конечном итоге, позволит проследить изменение свойств молекулы и конечного материала в зависимости от окружения. Для общности картины ряды коформеров могут быть расширены жидкими и ионными при нормальных условиях соединениями. Также внимание будет уделено сравнительному анализу влияния заместителей различной природы как на строение кристалла, так на получаемые свойства.
Кристаллическая упаковка всех полученных структур будет проанализирована с помощью набора экспериментальных, эмпирических и расчётных методов, включающих, в том числе топологический анализ функции распределения электронной плотности и квантовохимическое моделирование изолированных молекул, ассоциатов и периодических систем. Для детального изучения межмолекулярных взаимодействий ряд подходов к описанию и сопоставлению кристаллических структур будет адаптирован к сокристаллам. Также будут улучшены и/или разработаны методы, основанные на количественном анализе межмолекулярных поверхностей; в случае сокристаллов эти методы позволят провести анализ изменений в конкретной молекуле при вариации коформера и выявлять её фрагменты, в наибольшей степени ответственные за изменения кристаллической упаковки и свойств.
В результате выполнения проекта, помимо получения и исследования большого числа новых кристаллических структур, развития новых методов и их адаптации к многокомпонентным системам, а также получения большого массива данных о межмолекулярных взаимодействиях и их связи со свойствами, будут получены представляющие практическую ценность кристаллические материалы.
|
| Доступ к ОКОГУ исполнителя |
False
|
| Количество связанных РИД |
0
|
| Количество завершенных ИКРБС |
0
|
| Сумма бюджета |
28000.0
|
| Дата начала |
2025-05-27
|
| Дата окончания |
2028-12-31
|
| Номер контракта |
25-73-20125
|
| Дата контракта |
2025-05-27
|
| Количество отчетов |
4
|
| УДК |
548
|
| Количество просмотров |
3
|
| Руководитель работы |
Супоницкий Кирилл Юрьевич
|
| Руководитель организации |
Трифонов Александр Анатольевич
|
| Исполнитель |
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ ИНСТИТУТ ЭЛЕМЕНТООРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ ИМ. А.Н.НЕСМЕЯНОВА РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК
|
| Заказчик |
Российский научный фонд
|
| Федеральная программа |
Отсутствует
|
| Госпрограмма |
—
|
| Основание НИОКТР |
Грант
|
| Последний статус |
2025-11-27 11:21:19 UTC, 2025-11-27 11:21:19 UTC
|
| ОКПД |
Работы оригинальные научных исследований и экспериментальных разработок в области естественных и технических наук, кроме биотехнологии
|
| Отраслевой сегмент |
—
|
| Минздрав |
—
|
| Межгосударственная целевая программа |
—
|
| Ключевые слова |
кристаллизация; рентгенодифракционные исследования; межмолекулярные взаимодействия; сокристаллы; Инженерия кристаллов; кристаллосольваты; супрамолекулярные синтоны; расчёты периодических систем
|
| Соисполнители |
—
|
| Типы НИОКТР |
Фундаментальное исследование
|
| Приоритетные направления |
—
|
| Критические технологии |
—
|
| Рубрикатор |
31.15.17 - Кристаллохимия и кристаллография; 31.15.03 - Теория строения молекул и химической связи
|
| OECD |
—
|
| OESR |
Физическая химия
|
| Приоритеты научно-технического развития |
а) переход к передовым технологиям проектирования и создания высокотехнологичной продукции, основанным на применении интеллектуальных производственных решений, роботизированных и высокопроизводительных вычислительных систем, новых материалов и химических соединений, результатов обработки больших объемов данных, технологий машинного обучения и искусственного интеллекта;
|
| Регистрационные номера |
—
|
