С помощью метода импульсного ЭПР определены расстояния между парамагнитными центрами в замещённом бипиридине и в аддукте лантана на его основе и установлено, что координация бирадикала при его вхождении в состав комплекса меняет конформацию.

Отдел химической физики, лаборатория спиновой физики и спиновой химии; лаборатория квантовой динамики и информатики.

Изучение структуры биологических молекул и супрамолекул является актуальной задачей. Однако, зачастую эти системы нельзя получить в кристаллической форме и поэтому нельзя применить методы рентгеновской спектроскопии для установления молекулярной структуры. В этой ситуации большие надежды возлагают на методы ЭПР, на измерения методами ЭПР магнитного диполь-дипольного взаимодействия между парамагнитными центрами с неспаренными электронами, что позволяет определять расстояния от 1.5 до 6 нм. Экспериментально определенные расстояния между парамагнитными центрами в сочетании с квантово-химическими расчетами электронной структуры дают полное представление о структуре. Такой подход был реализован нами для исследования структуры аддукта лантана. Аддукты замещённых трис(β-дикетонатов) лантаноидов с основаниями Льюиса (2,2-бипиридин, 1,10-фенантролин) и их производные интенсивно изучаются в настоящее время как компоненты устройств органической электроники: органических дисплеев, оптических усилителей, люминесцентных панелей. Информация о структуре мезогенных лантаноидов крайне необходима для предсказания их жидкокристаллического (ЖК) поведения и оценки фотофизических характеристик материалов на их основе. Наличие в структуре ЖК аддуктов большого числа длинноцепочечных алкильных заместителей затрудняет получение монокристалла для проведения рентгеноструктурного анализа. Для определения структуры комплексов были определены методом 4-х-импульсного двойного электрон-электронного резонанса (ДЭЭР) расстояния между радикалами в замещённом бипиридине (1) и в аддукте лантана (2) на его основе. Из экспериментальных данных установлено, что координация бирадикала при его вхождении в состав комплекса меняет конформацию, радикальные центры сближаются.

Рис. 1. Структуры замещённого бипиридина 4,4’-ди(2,2,6,6-тетра-метил-пиперидин-1-оксил)диимино-2,2’-бипиридин (слева) и аддукта лантана на его основе (справа).

Публикации:

1. М.В. Стрелков, Р.Б. Зарипов, В.И. Джабаров, А.А. Князев, К.М. Салихов, В.К. Воронкова, Ю.Г. Галяметдинов: Определение структуры трис(β-дикетоната) LnIII с замещённым бипиридином по данным ЭПР и компьютерного моделирования // Изв. РАН. Сер. хим. 7, 1533-1536 (2008)