ИСТИНА

Решение проблем экологического и медицинского мониторинга требует создания сенсоров различных типов с высокими быстродействием и чувствительностью для определения токсикантов, которые встречаются в различных объектах экосферы, включая организм человека. Несмотря на заметные успехи в области органической химии по синтезу молекул-рецепторов для сенсорных систем, вопрос функционирования большинства существующих датчиков в воде до сих пор требует специальных синтетических усилий. В данной работе на основе ряда дифильных модульных лигандов, содержащих сигнальную антрахиноновую группу, одну (N12), две (С12) аминофосфорильные или две этиламинные (D12) рецепторные группы, а также гидрофобные цепи -С12Н25, разработаны высокочувствительные селективные оптические сенсоры различных типов для определения катионов металлов в водных растворах [1, 2]. Исследования взаимодействия лигандов с катионами металлов в растворах показали, что селективность сенсоров зависит от строения рецепторной группы. Колориметрический сенсор на основе лиганда C12 с абсолютной селективностью способен осуществлять как визуальное, так и спектрофотометрическое определение катионов ртути в воде без использования пробоподготовки, в то время как лиганды N12 и D12 в растворах связывают как катионы ртути, так и катионы меди. Благодаря тому, что лиганды ряда обладают архитектурой классических дифильных молекул, обеспечивающей высокий уровень молекулярной организации на поверхности раздела, их свойства были исследованы в монослоях Ленгмюра и пленках Ленгмюра-Блоджетт для создания жидкостных и твердотельных пленочных сенсоров. В результате детальных исследований процесса комплексообразования рецепторов с катионами металлов в монослоях на поверхности воды была обнаружена 3D-2D инверсия селективности лиганда D12 по отношению к катионам меди и ртути. Такая обращенная относительно раствора селективность сохранялась в монослоях на твердых подложках. Кроме того, было изучено влияние разветвленности полярных групп модульных молекул на стабильность пленок Ленмюра-Блоджетт, и анализ полученных данных показал, что повышенной устойчивостью отличаются пленки на основе лиганда с компактными этиламинными рецепторными группами. Для решения актуальной задачи быстрого полуколичественного определения катионов токсичных металлов на бытовом уровне разработаны полимерные композиции, на основе которых изготовлены пленки и тест-полоски для экспрессного анализа катионов ртути и меди в водных растворах.