| Аннотация |
Цианиды широко используются в текстильной, бумажной и пластмассовой промышленности, а также в процессах извлечения золота и серебра. Вторым газом по значимости отравляющего воздействия в продуктах горения при пожарах является HCN. При утечке цианидсодержащих отходов или отравления цианидами человека важно как можно быстрее детектировать превышение их концентрации в окружающей среде или в крови пострадавших. За последнюю пару десятков лет в литературе появилось большое количество новых оптических молекулярных хемосенсоров на цианид-анион. В основе большинства из них лежат красители со сложной структурой, которые будут совсем не дешевы даже при массовом производстве. При переходе от исследования колориметрических сенсоров в растворах к исследованию материалов на их основе чувствительность по отношению к аналиту значительно снижается, также ухудшается контрастность цветовых изменений. Таким образом, несмотря на большое количество работ в данной области, в литературе крайне мало исследований, в которых была разработана тест-система, являющаяся недорогой, удобной, обладающая необходимым пределом обнаружения, большим диапазоном цветовых изменений и дающая быстрый оптический отклик.
Одним из самых привлекательных хромофоров является антрахинон ввиду высокой фотостабильности его производных, дешевизны исходных синтонов и хорошо исследованных химических превращениях. В литературе существует несколько систем на основе антрахинона, которые способны играть роль молекулярного сенсора на цианид-анион. Одна из них (2-бензоиламино-1-гидроксиантрахинон) впервые была исследована коллективом авторов настоящего проекта. В присутствии аналита происходило депротонирование гидроксильной группы красителя. Перспективной системой является 1 (арил(циано)метил)антрахинон. Эти производные проявляют C–H кислотность в присутствии цианид-анионов, что приводит к феноменальному изменению окраски. Работа направлена на поиск структурных закономерностей для улучшения селективности и чувствительности двух выбранных типов красителей- рецепторов. Также планируется выполнить детальное исследование влияния типа полимерной матрицы и пластификатора на время оптического отклика, чувствительность и селективность к цианид-аниону готовой хемосенсорной пленки на основе красителей с наилучшими свойствами в водных средах.
В результате разложения аминокислот, содержащихся в продуктах питания, эндогенными и микробными ферментами выделяются токсичные биогенные и летучие амины (БА и ЛА). Методы количественного определения и мониторинга ЛА и БА являются ключом к минимизации отходов продуктов с высоким содержанием белков и обеспечению безопасного потребления свежих продуктов питания. Среди большого количества статей по данной теме работ, в которых получен простой и недорогой материал, изменяющий свою окраску в присутствии ЛА и/или БА, крайне мало. В этом случае, помимо критериев, описанных для хемосенсоров на цианид-анион, важным является низкая токсичность и допустимость контакта с пищевыми продуктами. На наш взгляд имеет смысл создание крайне простого и недорогого
хемосенсора в форме бумажных полосок или полимерных пленок, содержащих кислотно-основный краситель и дающий отклик на все амины, для определения их общей концентрации в упаковке с продуктами. Для получения материала (полимерной пленки) будут использованы антрахиноновые красители, синтезированные и исследованные нами в рамках создания колориметрического сенсора на цианид-анион. Литературный поиск показал, что работ, где полученный сенсорный материал использовался бы как для определения цианидов в водных средах, так и для детектирования ЛА, нет. В настоящем проекте планируется создать такой материал, поскольку он, несомненно, будет иметь преимущество над существующими материалами благодаря своей универсальности.
|
| Приоритеты научно-технического развития |
д) противодействие техногенным, биогенным, социокультурным угрозам, терроризму и экстремистской идеологии, деструктивному иностранному информационно-психологическому воздействию, а также киберугрозам и иным источникам опасности для общества, экономики и государства, укрепление обороноспособности и национальной безопасности страны в условиях роста гибридных угроз;
|
