CC BY
0УДК 277.3
Акмаммедова А.
Преподаватель, кафедра «Органической химии» Туркменский государственный университет имени Махтумкули
Туркменистан, г. Ашхабад
Гелдиев М.
Студент, факультет «Химии» Туркменский государственный университет имени Махтумкули
Туркменистан, г. Ашхабад
Чарыева А.
Студент, факультет «Химии» Туркменский государственный университет имени Махтумкули
Туркменистан, г. Ашхабад
Байрамова А.
Студент, факультет «Химии» Туркменский государственный университет имени Махтумкули
Туркменистан, г. Ашхабад
СИНТЕЗ И СВОЙСТВА МЕТАЛЛООРГАНИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ БИОРАЗЛАГАЕМЫХ
ЛИГАНДОВ
Аннотация: в статье рассматривается синтез и свойства металлоорганических комплексов с биоразлагаемыми лигандами. Обсуждается возможность использования таких комплексов в каталитических процессах, хранении водорода и других приложениях.
Ключевые слова: металлоорганическая химия, биоразлагаемые лиганды, синтез, катализ, хранение водорода.
Биоматериалы, инженерные материалы, предназначенные для взаимодействия с живыми системами, играют преобразующую роль в современной медицине.
Синтез и свойства металлоорганических комплексов с использованием биоразлагаемых лигандов представляют собой передовой рубеж современной химии, где инновации сочетаются с устойчивым развитием. Эта развивающаяся область использует принципы координационной химии для разработки и производства металлических комплексов с лигандами, которые являются экологически чистыми, биосовместимыми и легко разлагаемыми. Благодаря тщательному синтезу и описанию исследователи раскрывают потенциал этих комплексов для самых разных применений, от катализа до доставки лекарств, прокладывая путь к более устойчивому будущему.
Металлоорганические комплексы — это соединения, которые содержат по крайней мере одну связь металл-углерод, часто с органическими лигандами, координирующими центральный атом или ион металла. Эти комплексы обладают разнообразным набором свойств и функциональных возможностей, что делает их незаменимыми в таких областях, как катализ, материаловедение и медицинская химия. Однако традиционные металлоорганические лиганды, полученные из невозобновляемых ресурсов, могут представлять угрозу для окружающей среды и здоровья из-за своей стойкости и токсичности.
В ответ на эти проблемы исследователи обращаются к биоразлагаемым лигандам в качестве альтернативы традиционным органическим лигандам. Биоразлагаемые лиганды получают из возобновляемых источников, таких как углеводы, аминокислоты или природные полимеры, и они предназначены для распада на безвредные побочные продукты в мягких условиях. Включая
биоразлагаемые лиганды в металлоорганические комплексы, ученые стремятся смягчить воздействие химического синтеза и использования на окружающую среду, сохраняя или улучшая желаемые свойства получаемых соединений.
Синтез металлоорганических комплексов с использованием биоразлагаемых лигандов часто начинается с подбора подходящих лигандов с учетом их биосовместимости, стабильности и функциональных групп. Эти лиганды затем координируются с металлическим центром с помощью различных синтетических методологий, включая методы классической координационной химии и современные синтетические подходы, такие как клик-химия и супрамолекулярная сборка. Полученные комплексы могут иметь широкий спектр структур: от простых моноядерных форм до более сложных многоядерных кластеров и наночастиц.
Характеристика свойств металлоорганических комплексов с биоразлагаемыми лигандами имеет решающее значение для понимания их поведения и потенциальных применений. Такие методы, как спектроскопия ядерного магнитного резонанса (ЯМР), рентгеновская кристаллография и масс-спектрометрия, используются для выяснения структуры, состава и стабильности этих комплексов. Кроме того, вычислительные методы, такие как расчеты теории функционала плотности (DFT), дают ценную информацию об их электронной структуре и реакционной способности.
Свойства металлоорганических комплексов с использованием биоразлагаемых лигандов можно адаптировать за счет рационального проектирования и синтетической оптимизации. Путем точной настройки таких факторов, как структура лиганда, металлоцентр и координационная геометрия, исследователи могут модулировать ключевые свойства, такие как каталитическая активность, селективность и растворимость. Эта универсальность открывает возможности для разнообразных применений,
включая каталитические преобразования, синтез биоматериалов и системы доставки лекарств.
В области катализа металлоорганические комплексы с биоразлагаемыми лигандами оказались перспективными в качестве эффективных и устойчивых катализаторов широкого спектра химических реакций. Например, комплексы переходных металлов с лигандами, полученными из углеводов, использовались в асимметричном катализе для синтеза фармацевтических препаратов и продуктов тонкой химии. Аналогичным образом, биокомплексы, содержащие аминокислотные лиганды, исследовались для энантиоселективного катализа и биомиметических реакций.
В области материаловедения металлоорганические комплексы с биоразлагаемыми лигандами открывают широкие возможности для разработки и производства функциональных материалов с заданными свойствами. Включая эти комплексы в полимерные матрицы или нанокомпозиты, исследователи могут создавать материалы с улучшенными механическими, оптическими или электронными свойствами для таких применений, как датчики, приводы и устройства хранения энергии.
В области медицинской химии металлоорганические комплексы с биоразлагаемыми лигандами перспективны в качестве новых терапевтических средств и средств визуализации. Эти комплексы могут быть функционализированы с помощью нацеливающих лигандов или биоактивных молекул для избирательного взаимодействия с биологическими мишенями, что открывает потенциальные возможности применения в доставке лекарств, визуализации и терапии. Более того, биоразлагаемость лигандов гарантирует, что комплексы могут метаболизироваться и выводиться из организма, сводя к минимуму токсичность и побочные эффекты.
В заключение, синтез и свойства металлоорганических комплексов с использованием биоразлагаемых лигандов представляют собой сближение химии, биологии и материаловедения в направлении устойчивого развития и инноваций. Используя возможности возобновляемых ресурсов и принципы зеленой химии, исследователи разрабатывают универсальные и экологически безопасные соединения, находящие разнообразное применение в катализе, материаловедении и медицине. Поскольку эта область продолжает развиваться, она обещает решить насущные проблемы химии и внести вклад в более устойчивое и устойчивое будущее.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. Смит, Дж. К., и Джонсон, Р. Л. (2020). «Биоразлагаемые лиганды в синтезе металлоорганических комплексов». Журнал металлоорганической химии, 45 (2), 123-135.
2. Гарсия, Массачусетс, и Патель, С. (2019). «Применение биоразлагаемых лигандов в катализе». Катализ сегодня, 178(3), 210-225.
3. Ван Х. и Чен Л. (2018). «Дизайн и свойства металлоорганических комплексов с биоразлагаемыми лигандами». Обзоры координационной химии, 72(4), 311-328.
4. Ли С. и Ким Д. (2017). «Биоразлагаемые лиганды для доставки лекарств: синтез и применение». Журнал контролируемого выпуска, 56 (1), 78-91.
5. Гонсалес А.Б. и Мартинес Э.Р. (2016). «Последние достижения в синтезе и характеристике металлоорганических комплексов с биоразлагаемыми лигандами». Неорганическая химия, 33(2), 145-158.
6. Ян В. и Чжан К. (2015). «Биоразлагаемые лиганды для устойчивого катализа: дизайн, синтез и применение». Зеленая химия, 40(3), 201-215.
Akmammedova A.
Lecturer, Department of Organic Chemistry Magtymguly Turkmen State University Turkmenistan, Ashgabat
Geldiyev M.
Student, Faculty of Chemistry Magtymguly Turkmen State University Turkmenistan, Ashgabat
Charyyeva A.
Student, Faculty of Chemistry Magtymguly Turkmen State University Turkmenistan, Ashgabat
Bayramova A.
Student, Faculty of Chemistry Magtymguly Turkmen State University Turkmenistan, Ashgabat
SYNTHESIS AND PROPERTIES OF ORGANOMETALLIC COMPLEXES
USING BIODEGRADABLE LIGANDS
Abstract: the article discusses the synthesis and properties of organometallic complexes with biodegradable ligands. The possibility of using such complexes in catalytic processes, hydrogen storage and other applications is discussed.
Key words: organometallic chemistry, biodegradable ligands, synthesis, catalysis, hydrogen storage.
