УрФУ химиктері жарылғыш заттарды анықтауға арналған қосылыстарды жасады

17 маусым 2026 жыл

Химиктері жарылғыш заттарды анықтауға арналған қосылыстарды жасады

Молекулалар нитроароматтық қосылыстармен әрекеттескенде көк түспен жарқырайды [фоторепортаж]

     

 

УрФУ және УрО РАН мамандары кеңінен танымал қосылыстарды жетілдіріп, олардан флуорофорлар жасады. Бұл жоғары жарықтылыққа, кең түс диапазонына және өте жоғары сезімталдыққа ие молекулалар. Олардың негізінде болашақта зиянды немесе жарылғыш заттарды анықтауға арналған жарқырайтын сенсорларды, өнеркәсіптегі ағынды суларды бақылауды және басқа да мақсаттарды құруға болады. Жаңа жүйелердің сипаттамасын зерттеушілер Journal of Photochemistry & Photobiology, A: Chemistry басылымында жариялады. Жұмысты Ресей ғылыми қоры (грант № 23-73-10050) қолдады.

 

«Біздің жұмысымыздың мақсаты – бар қосылыстарды модификациялау арқылы пуш-пул флуорофорларын алу және олардың фотофизикалық қасиеттерін зерттеу болды. Нәтижесінде, біз мақсатты қосылыстарды алу әдісін ойластырдық, олардың жұмысын эксперименттік және теориялық тұрғыдан дәлелдедік, кинетикасын, сөну механизмін зерттедік. Және де осындай молекулалардың нитроароматты қосылыстарды анықтауға арналған сенсорларды әзірлеу үшін тиімді платформа бола алатынын көрсеттік, бұл терроризмге қарсы қауіпсіздік, криминалистика (жарылғыш заттарды анықтау) салаларында, сондай-ақ өнеркәсіптік қауіпсіздік, экология (ағынды суларды бақылау) салаларында өзекті», – дейді жұмыстың авторы, УрФУ органикалық синтез зертханасының инженер-зерттеушісі Ярослав Штайц.

 

Модификацияланған қосылыстар Стокстың жоғары ығысу мәндерін көрсетті (биологиялық қолданыстарда маңызды: биовизуализация, фотодинамикалық терапия), сондай-ақ олардың жарық шығару тиімділігі (люминесценцияның кванттық шығымы) айтарлықтай артты, деп түсіндіреді ғалымдар. Кейбір қосылыстар тиімділік мәндерін 58%-ға дейін көрсетті.

 

«Нәтижелер молекулалардың күтілетін пуш-пул әсері бар екенін көрсетті – оларда Стокстың жоғары ығысу мәндері бар – 181 нм-ге дейін, бұл бірінші кезекте биологиялық қолданыстар тұрғысынан қызықты. Алайда, біздің қосылыстарымыз бұл үшін жарамайды, себебі олар ультракүлгін аймақта жұтылады: биомедициналық қолданыс үшін жақын инфрақызыл аймақта жұтылу маңызды, себебі УК сәулесі сау жасушаларды өлтіруі мүмкін», – деп қосады Ярослав Штайц.

 

Урал химиктерінің қосылыстары металдарға реакция беретін сенсорларды жасауға жарамды, ал модификацияланған кезде нитроароматтарды анықтайтын сенсорларға айналуы мүмкін. Алынған қосылыстар практикалық қолданыс (экономикалық тиімділік) тұрғысынан да, синтездің қарапайымдылығы тұрғысынан да қызықты, деп қосады ғалымдар.

 

«Біздің қосылыстарымыздың ерекшелігі – олар әдетте координациялық байланыстар арқылы металл катиондарына арналған сенсорлар ретінде қарастырылады. Ал біз белгілі бір модификация кезінде олардың басқаша әрекеттесулер есебінен нитроароматтық қосылыстарға да сенсор бола алатынын және ең бастысы – бұл жағдайда олардың тиімділігі аналогтарынан кем түспейтінін көрсеттік», – дейді Ярослав Штайц.

 

Ғалым әзірге әзірлемелердің практикалық қолданысы туралы айтуға ерте екенін ескертеді. Зерттеушілердің жоспарында – қосылыстардың жарық шығаруы, қарқындылығы және басқа да параметрлері сияқты жарылғыш заттардың кең таралған компоненттері, мысалы, динитротолуол мен тринитротолуолға әсерін зерттеу.

 

Анықтама

 

Нитроароматтық қосылыстарды (НАҚ) анықтаудың флуоресцентті әдістері газды хроматография, раман спектроскопиясы, рентген дифракциясы, электрохимиялық процедуралар және т.б. сияқты дәстүрлі әдістерге заманауи және ыңғайлы балама болып табылады. Флуоресцентті жүйелердің айырмашылығы – оларды синтездеу және модификациялау салыстырмалы түрде оңай, олар кәдімгі органикалық еріткіштерде ериді, жарқырап жанады. Сонымен қатар, люминесцентті қасиеттерін реттеуге болады.

 

Анна Маринович

 

Урал федералды университеті – Ресейдің жетекші жоғары оқу орны, «Приоритет-2030» бағдарламасының қатысушысы. Ұлттық жоба «Жастар және балалар» аясында салынған УФУ-дың Новокольцов ауданындағы заманауи кампусы 2026 жылғы Жастардың халықаралық фестивалін өткізу алаңдарының бірі болып табылады.