Физическая химия растворов макроциклических соединений

Публикаций
Цитирований
Индекс Хирша
162
1034
14
162
1079
16
132
868
15
Необходимо авторизоваться.
Области науки
Аналитическая химия
Физическая химия
Квантовая химия

Чем мы занимаемся?

Научная группа "Химия и фотоника красителей и люминофоров на основе открытоцепных и макроциклических олигопирролов и их координационных соединений" занимается решением задач, направленных на синтез, исследование и поиск путей практического использования красителей и люминофоров на основе открытоцепных и макроциклических олигопирролов и их координационных соединений.

Используемые методы

  • Спектрофотометрия
  • Флуориметрия
  • Квантовая химия
  • Машинное обучение
  • ЯМР-спектроскопия
  • ИК-спектроскопия
  • Рентгеноструктурный анализ
  • Время жизни флуоресценции
  • Различные способы получения биоматериалов/биокомпозитов, супрамолекулярных комплексов и золей наночастиц.

Предназначен для исследования структуры широкого круга кристаллических порошкообразных материалов.

Снабжен камерами-приставками, позволяющими изучать образцы в интервале температур от –190 до 900 оС.

Специальный модуль, вставляемый в гониометр, дает возможность проводить дифракционные измерения образцов, загруженных в капилляры.

Разрабатываемые в настоящее время кюветы позволят проводить комплексные исследования структуры жидкофазных систем.

 

Полностью цифровой спектрометр FT-NIR, разработанный для проведения сложных научных исследований и выполнения опытных разработок.

Данная система используется для реализации работ в области координационной и физической химии ароматических макрогетероциклов и их комплексов с металлами, p-лигандами, сольватированными протонами. Прибор необходим как единая система для получения высокочистых индивидуальных веществ класса линейных и макроциклических полипиррольных соединений, обладающих характерными электронными спектрами поглощения, высокой реакционной способностью в химических, фотохимических и каталитических реакциях.

Измерение спектров поглощения в УФ и видимой области образцов с использованием различных приставок (для количественного анализа, проведения кинетических измерений, анализа собранных данных в заданном диапазоне длин волн)

Определяются величины: химические сдвиги, времена спин-спиновой и спин-решеточной релаксации, константы спин-спинового взаимодействия, константы ядерного эффекта Оверхаузера. Наличие датчика с отдельным градиентным каналом позволяет проводить как градиентные модификации всех известных экспериментов, так и эксперименты по установлению коэффициентов самодиффузии – 2D DOSY. Активно используется при проведении современных двумерных ЯМР экспериментов (COSY, TOCSY HSQC, HMBC, NOESY, ROESY– модификации) для установления структурно-динамических параметров молекулярных систем.  Проводятся измерения кинетических процессов химических реакций в зависимости от времени и температуры. Режим CP-MAS позволяет проводить эксперименты в порошках и вязких средах.

Это прибор универсального назначения для определения распределения частиц по размерам в суспензиях, эмульсиях и порошках. Микроанализатор размеров частиц может быть использован также для изучения эволюции распределения частиц по размерам в процессах диспергирования и механической активации гетерогенных систем. Диапазон измеряемых размеров частиц 0.3-300 мкм. В микроанализаторе «Analyzette-22» для определения распределения размеров частиц использован физический принцип дифракции электромагнитных волн. Распределение частиц по размерам вычисляется в соответствии с теорией Фраунгофера с помощью комплекса математических методов.

Анализатор частотного отклика предназначен для измерения амплитудно-фазовых характеристик, групповой задержки и импеданса в диапазоне частот 10 мкГц – 32 МГц.

Исследование разбавленных растворов белков и биополимеров в интервале температур от -10 до 130 С.

Определение величин, характеризующих свойства вещества и материалов. Типичные применения ДСК: плавление-кристаллизация, полиморфизм, фазовые диаграммы, переходы в жидких кристаллах, чистота материалов, кристалличность, полукристаллических материалов, соотношение твердое тело – жидкость, фазовые переходы в твердом теле, переходы стеклования, удельная теплоемкость, структурообразующие реакции, окислительная стабильность, начало разложения, совместимость.

Предназначен для изучения характеристик фазовых переходов (плавления-кристаллизации, переходов в жидких кристаллах, переходов стеклования, фазовых переходов в твердом теле), для определения теплоемкости, а также для исследования полиморфизма, фазовых диаграмм, чистоты веществ, кристалличности, соотношения твердое тело – жидкость, структурообразующих реакций, окислительной стабильности, совместимости кристаллов.

Денсиметрические исследования растворов. Прецизионность измерений плотности обеспечивается до минимального (1 мл) содержания образца в рабочей ячейке, что является важным условием при изучении дорогостоящих биологически активных соединений.

Комплект оборудования предназначен для измерения динамической вязкости растворов полимеров и других жидкофазных систем в широком диапазоне скоростей сдвига; для определения комплексного модуля сдвига и исследования быстропротекающих процессов в неньютоновских жидкостях.

Анализ удельной площади поверхности методом B.E.T., со смещением по Y, постоянной «С», Многоточечный и одноточечный анализ В.Е.Т.

Вычисление распределения мезопор по методам  BJH, Доллимора-Хила,

Исследование микропор по методу Дубина-Радушкевича,  метод STSA, модели по методу функционалов плотности NLDFT (одновоременное распределение мезо- и микропор), методы MP, HK, SF, DA, GCMC.

t-Метод для площади микропор и их объёма (метод Harsley, deBoer, сажа).

Вычисление суммарного объёма и среднего радиуса пор.

Площадь поверхности Лангмюра с учётом наклона, смещения, и коэффициента корреляции.

Теплота адсорбции.

Встроенный контроллер с процессором Pentium и технологией «диск в чипе». Многофункциональная мембранная клавиатура. Дисплей. Разъём для подключения стандартной клавиатуры. Подключение внешнего компьютера. Программа для внешнего компьютера NOVAWin2 под Windows.

Патентованная технология “NO Void AnalysisTM “ (NOVA) позволяет проводить анализ без использования гелия.

Стандартно используемый газ - азот.

Возможно использование большинства газов таких как аргон, СО2, лёгких углеводородов.

Датчик уровня жидкого азота.

Одновременное с анализом вакуумирование либо продувка образца (при необходимости при различных температурах).

Синхронный термический анализ образцов различной природы методами термогравиметрии и дифференциальной сканирующей калориметрии с масс-спектральным анализом паровой фазы. Установка предназначена для изучения процессов испарения и деструкции веществ и материалов, кинетики и механизма этих процессов, а также процессов фазовых переходов в конденсированном состоянии веществ.

Предназначен для изучения, прогнозирования и регулирования агрегативной и седиментационной устойчивости нано- и ультрадисперсных систем. Обеспечивает получение наилучших результатов при определении всех трёх параметров: размера частиц, дзета-потенциала и молекулярной массы нано- и ультраразмерных частиц дисперсной фазы гетерогенно-дисперсных систем.

Позволяет проводить термогравиметрические исследования веществ и материалов. Представляет интерес для определения пределов термоустойчивости веществ и материалов в инертной и окислительной атмосфере, скорости термодеструкции, содержания летучих веществ в материалах, состава сольватов.

Служит для определения плотности, удельной плотности, концентрации с помощью осцилляционной ячейки, заполняемой образцом.

Комплекс оборудования для спектральных измерений сверхкритических флюидов. 

Все характеристики могут быть отображены как в графическом, так и в табличном виде.

•        Изотермы адсорбции и десорбции

•        Определение удельной площади поверхности по методу БЭТ

•        Определение удельной площади поверхности по методу Лэнгмюра

•        Анализ распределения пор по методу Баррета-Джойнера-Халенды (BJH)

•        Анализ распределения пор по размерам по методу Доллимора-Хила (DH)

•        Определение площади микропор по методу Дубинина-Радушкевича

•        Определение общего объема пор

•        Определение среднего размера пор

•        Анализ внешней поверхности по методу статистической толщины (STSA)

•        Сравнительный t-метод

•        Распределение пор по размерам

•        Фрактальная размерность

•        Модели расчета по нелокальному функционалу плотности (NLDFT)

•        Модель расчета по методу Монте-Карло

D2 PHASER — настольный дифрактометр с параметрами стационарного прибора. D2 PHASER предназначен для решения большинства задач порошковой рентгенографии: качественного и количественного фазового анализа, определения параметров элементарной ячейки, размеров кристаллитов, степени кристалличности, напряжений в кристаллической решетке. Комбинация инновационных технологий позволила создать настольный дифрактометр по аналитическим возможностям аналогичный большим стационарным системам, который с легкостью транспортируется и позволяет получить все преимущества порошковой дифрактометрии в отсутствие каких-либо дополнительных устройств.

Микроскоп электронный сканирующий Quattro S предназначен для измерений линейных размеров элементов микро- и нанорельефа поверхности различных твердотельных объектов, в том числе биологических в режиме сверхнизкого вакуума естественной среды.

Потенциостат представляет собой модульный прибор с широкими возможностями расширения характеристик, не выходя за пределы корпуса, т.е. все модули и опции устанавливаются внутрь корпуса прибора. Прибор состоит из корпуса со встроенной платой калибровки и коммуникационной платой. Корпус содержит 2 слота для установки плат потенциостата/гальваностата и 2 слота для установки плат усилителей. Прибор оборудован платой калибровки, для проведения периодического калибрования. Комплектное ПО обладает большим количеством функций для проведения экспериментов, сбора, сохранения и обработки результатов эксперимента. Широкий набор готовых методик проведения экспериментов по классической электрохимии и тестированию батарей, солнечных и топливных элементов, коррозии, покрытий и т.д. 

Институтом химии растворов им. Г.А. Крестова за счет гранта на обновление приборной базы ведущих организаций, выполняющих научные исследования и разработки, в рамках федерального проекта «Развитие инфраструктуры для научных исследований и подготовки кадров» национального проекта «Наука и университеты» проведена модернизация сканирующего электронного микроскопа Ouattro S системой энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии (EDS Thermo Fisher Scientific) и комбинированной системой нанесения покрытий Q150R ES Plus. EDS спектроскопия позволит значительно расширить возможности СЭМ Qauttro S за счет решения практически всех задач по микроанализу. Локальный аналитический рентгеноскопический анализ очень популярен в мире и позволяет проводить элементный анализ твердых материалов широкого спектра атомов на площади до 10 мкм.

Напылительная установка с роторной откачкой Q150R Plus позволит расширить спектр образцов для электронной микроскопии за счет напыления благородными металлами и углеродом и исследовать материалы-диэлектрики. Нанесенное на поверхность образца тонкое проводящее покрытие позволит работать с исходно непроводящими или плохо проводящими образцами в режиме высокого вакуума и получать высококонтрастные изображения с высоким разрешением.

FluoTime 300 — это современный спектрометр исследовательского уровня для измерения времени жизни флуоресценции с возможностью съемки спектров флуоресценции. Его интуитивно понятное программное обеспечение EasyTau 2 с пресетами под конкретные типы экспериментов (Wizard) позволяет сосредоточиться на образце, не тратя время на поиск оптимальных настроек под каждый эксперимент. Флуоресцентная спектроскопия является одним из фундаментальных спектроскопических методов исследования. Она используется как для повседневного контроля качества, так и для сложных измерений спектрально-люминесцентных свойств образцов в исследовательских лабораториях.

Хроматограф газовый МАЭСТРО ГХ с масс-селективным детектором предназначен для измерения содержания компонентов, входящих в состав анализируемых проб веществ и материалов.

Вьюгин Анатолий Иванович
Анатолий Вьюгин
Заведующий лабораторией
Березин Михаил Борисович
Михаил Березин
Главный научный сотрудник
Антина Елена Владимировна
Елена Антина
Главный научный сотрудник
Гусева Галина Борисовна
Галина Гусева
Старший научный сотрудник
Александр Ксенофонтов 🥼 🤝
Старший научный сотрудник
Бумагина Наталия Анатольевна
Наталия Бумагина
Научный сотрудник
Антина Любовь Анатольевна
Любовь Антина 🥼 🤝
Научный сотрудник
Александр Калягин
Младший научный сотрудник

Направления исследований

ДЕТЕКТИРОВАНИЕ ТОКСИЧНЫХ СОЕДИНЕНИЙ В ПАРАХ И РАСТВОРАХ

+
ДЕТЕКТИРОВАНИЕ ТОКСИЧНЫХ СОЕДИНЕНИЙ В ПАРАХ И РАСТВОРАХ
Разработаны новые флуоресцентные сенсорные материалы на основе цинк(II)бис(дипиррометенатов) допированных в таблетки этилцеллюлозы. Cенсор, оптический отклик которого основан на мгновенном тушении флуоресценции в присутствии паров аналитов, благодаря высокой чувствительности и простоте использования может найти применение в промышленных, медицинских и лабораторных целях для детектирования паров токсичных соединений.

ДЕТЕКТИРОВАНИЕ ДОПИНГ-МАСКИРУЮЩИХ АГЕНТОВ В ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ЖИДКОСТЯХ

+
ДЕТЕКТИРОВАНИЕ ДОПИНГ-МАСКИРУЮЩИХ АГЕНТОВ В ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ЖИДКОСТЯХ
Разработаны новые флуоресцентные сенсорные материалы для микроколичественного определения диуретиков в растворах и образцах человеческой мочи.

ФЛУОРЕСЦЕНТНЫЕ ЗОНДЫ ДЛЯ МАРКИРОВКИ ГИДРОФОБНЫХ И ГИДРОФИЛЬНЫХ ЗОН ТРАНСПОРТНЫХ БЕЛКОВ КРОВИ

+
ФЛУОРЕСЦЕНТНЫЕ ЗОНДЫ ДЛЯ МАРКИРОВКИ ГИДРОФОБНЫХ И ГИДРОФИЛЬНЫХ ЗОН ТРАНСПОРТНЫХ БЕЛКОВ КРОВИ
Получены флуоресцентные зонды на основе BODIPY для визуализации транспортных белков крови.

НОВЫЙ ТИП ВЫСОКОЧУВСТВИТЕЛЬНЫХ И СЕЛЕКТИВНЫХ КОЛОРИМЕТРИЧЕСКИХ И ФЛУОРЕСЦЕНТНЫХ СЕНСОРОВ АНАЛИТОВ РАЗЛИЧНОЙ ПРИРОДЫ

+
НОВЫЙ ТИП ВЫСОКОЧУВСТВИТЕЛЬНЫХ И СЕЛЕКТИВНЫХ КОЛОРИМЕТРИЧЕСКИХ И ФЛУОРЕСЦЕНТНЫХ СЕНСОРОВ АНАЛИТОВ РАЗЛИЧНОЙ ПРИРОДЫ
Разработан новый тип эффективных колориметрических и флуоресцентных сенсоров следовых количеств аналитов различной природы для биоанализа и контроля загрязнений объектов окружающей среды. Достоинства: мгновенный отклик, высокие селективность и чувствительность, простота детектирования.

ФЛУОРЕСЦЕНТНЫЕ МАРКЕРЫ ДЛЯ ВИЗУАЛИЗАЦИИ БИОМОЛЕКУЛ

+
ФЛУОРЕСЦЕНТНЫЕ МАРКЕРЫ ДЛЯ ВИЗУАЛИЗАЦИИ БИОМОЛЕКУЛ
На платформе BODIPY люминофоров разработаны новые биомаркеры, способные дифференциально окрашивать органеллы грамм-положительных и грамм-отрицательных бактерий в смешанных культурах. Люминофоры не токсичны, обладают интенсивной флуоресценцией в сине-зеленой области спектра, высокой фотостабильностью и могут быть использованы для идентификации отдельных возбудителей грибковых инфекций в смешанных культурах, визуализации структурных изменений плазматической мембраны при апоптозе клеток.

КОМПОНЕНТЫ ФОТОВОЛЬТАИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВ

+
КОМПОНЕНТЫ ФОТОВОЛЬТАИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВ
По результатам получения и исследования свойств супрамолекулярных структур и конъюгатов дипиррометеновых люминофоров с фуллеренами и однослойными углегодными нанотрубками (ОУНТ) обоснована перспективность создания новых фотоактивных устройств, перспективных для использования в различных областях науки и техники.

ТВЕРДОТЕЛЬНЫЕ ПОЛИМЕРНЫЕ КОМПОЗИТЫ И 3D-НАНОАРХИТЕКТУРЫ

+
ТВЕРДОТЕЛЬНЫЕ ПОЛИМЕРНЫЕ КОМПОЗИТЫ И 3D-НАНОАРХИТЕКТУРЫ
Получение и исследование свойств новых композитных полимерных материалов и тонких пленок на BODIPY платформе направлены на разработку новых гибридных люминесцентных материалов, перспективных для использования в OLED, молекулярной биологии и ФДТ.

Публикации и патенты

Aggregation behavior and spectroscopic properties of red-emitting distyryl-BODIPY in aqueous solution, Langmuir-Schaefer films and Pluoronic® F127 micelles
Antina L.A., Bumagina N.A., Kalinkina V.A., Lukanov M.M., Ksenofontov A.A., Kazak A.V., Berezin M.B., Antina E.V.
Q1 Spectrochimica Acta - Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy 2022 цитирований: 0
Can machine learning methods accurately predict the molar absorption coefficient of different classes of dyes?
Ksenofontov A.A., Lukanov M.M., Bocharov P.S.
Q1 Spectrochimica Acta - Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy 2022 цитирований: 0
Basic structural modifications for improving the practical properties of BODIPY
Bumagina N.A., Antina E.V., Ksenofontov A.A., Antina L.A., Kalyagin A.A., Berezin M.B.
Q1 Coordination Chemistry Reviews 2022 цитирований: 0
Design and physico-chemical properties of unsymmetrically substituted dipyrromethenes and their complexes with boron(III) and zinc(II)
Berezin M.B., Dogadaeva S.A., Antina E.V., Lukanov M.M., Ksenofontov A.A., Semeikin A.A.
Q1 Dyes and Pigments 2022 цитирований: 0
Dipyrromethene chromo-fluorogenic chemosensors for quantitative detection and express analysis of Zn2+ ions
Bumagina N.A., Antina E.V., Krasovskaya Z.S., Berezin M.B., Ksenofontov A.A., Vyugin A.I., Semeikin A.S.
Q1 Journal of Molecular Liquids 2022 цитирований: 2
Open Access
Open access
Water-Soluble BODIPY-Based fluorescent probe for BSA and HSA detection
Ksenofontov A.A., Bocharov P.S., Ksenofontova K.V., Antina E.V.
Q1 Journal of Molecular Liquids 2022 цитирований: 4
Open Access
Open access

Партнёры

Местонахождение лаборатории

Иваново, ул. Академическая, д. 1
Необходимо авторизоваться.