Информационная таблица за период с 1.11. 12 по 1.11.13 .

Информационная таблица за период с 1.11. 12 по 1.11.13 .
Лаборатория: Быстропротекающих процессов
Раздел 1.
1. Число ВНЕШНИХ премий, наград, призовых мест, стипендий: 3
а именно (подробная расшифровка пункта):
1) Мельников А.Р., диплом второй степени конкурса научных работ молодых ученых
ИХКГ СО РАН 2013 г. за работу «Образование эксиплексов при рекомбинации
радиационно-генерируемых ион-радикальных пар в неполярных растворах»
2) Боровков В.И. - благодарность Министерства образования, науки и инновационной
политики Новосибирской области за высокие результаты в профессиональной деятельности (в
связи с 50-летием СУНЦ НГУ). 2013 г.
3) Талецкий К.С. – грант от СНМ ИХКГ СО РАН на участие в конференции, 2013 г.
2. Участие в Федеральных целевых программах, программах Президиума РАН,
программах ОХНМ и др. отделений РАН, интеграционных программах СО РАН.
а именно (подробная расшифровка пункта с названием проекта, названием программы, руководителями
и т.д.):
1) Проект 5.1.2 «Короткоживущие ион-радикалы в растворах: структура, реакции и
межмолекулярные взаимодействия» программы 5.1 Отделения химии наук о
материалах РАН «Теоретическое и экспериментальное изучение природы химической
связи и механизмов важнейших химических реакций и процессов», руководитель
академик Молин Ю.Н.
2) Проект 5.1.6. «Спиновый катализ, спектроскопия и кинетика интермедиатов в
фотохимии молекулярных систем и координационных соединений» программы 5.1
Отделения химии наук о материалах РАН «Теоретическое и экспериментальное
изучение природы химической связи и механизмов важнейших химических реакций и
процессов», руководитель д.х.н. Плюснин В.Ф., исполнитель к.ф.-м.н. Стась Д.В.
3) Междисциплинарный интеграционный проект 71 «Магнитные эффекты в
биологически значимых системах». № гос. регистрации 01201259038. Координатор
академик Молин Ю.Н.
4) Проект №13 «Дизайн, синтез и исследование структуры и свойств новых
молекулярных магнитоактивных веществ на основе халькоген-азотных
гетероциклических анион-радикалов» программы фундаментальных исследований РАН
№8 «Разработка методов получения химических веществ и создание новых
материалов», руководитель академик Молин Ю.Н.
5) Федеральная целевая программа «Кадры» соглашение № 8636 «Спиновые эффекты в
реакциях между нейтральными и заряженными радикальными частицами» № гос.
регистрации 01201282528. Руководитель к.х.н. Третьякова (Иванишко) И.С.
6)Программа СО РАН «Импортозамещение-2013». Разработка, изготовление и
поставка устройства «Усилитель СВЧ сигнала возбудителя клистрона 5054 SLAC - 2
шт.». Заказчик: Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт
ядерной физики им. Г.И. Будкера Сибирского отделения Российской академии наук.
Отв. исполнитель к.т.н. Черноусов Ю.Д.
3. Число (кроме указанных в п. 2) ТЕКУЩИХ грантов 6, зарубежных контрактов
____, х/д 1
Далее список по формату:
Грант ФОНД номер гранта, название проекта (в скобках фамилии руководителей и ответственного
исполнителя из нашего Института, если руководители из других организаций), слово «закончен», если
2013 год является последним рабочим годом по гранту и отчет по нему создан или создается, (в скобках
отметить случай финансирования не через ИХКГ)
1) РФФИ 13-03-00771 «Применение спектрально-разрешенной и
магниточувствительной флюоресценции для изучения быстропротекающих процессов
в облучаемых растворах», (рук. к.ф.-м.н. Стась Д.В.)
2) РФФИ 11-03-01003а «Исследование роли промежуточных анионных состояний в
реакциях дистанционного переноса электрона в ион-молекулярных реакциях в
растворах» (рук. д.ф.-м.н. Боровков В.И.)
3) РФФИ 11-03-00550а «ОД ЭПР ион-радикальных пар, генерируемых вакуумным
ультрафиолетом» (рук. д.х.н. Анисимов О.А.)
4) РФФИ 12-03-31056-мол_рф_нр «Управление скоростью бимолекулярной реакции
переноса электрона, протекающей через параллельные спин-зависимые каналы» (рук.
к.х.н. Третьякова (Иванишко) И.С.)
5) РФФИ 12-03-33082 «Магнитные и спиновые эффекты в химических реакциях
биологически важных молекул» (рук. д.ф.-м.н. Иванов К.Л., МТЦ СО РАН, отв.
исполни-тель к.ф.-м.н. Стась Д.В.)
6) «Ведущие научные школы» (НШ-2272.2012.3) на 2012-2013 годы (рук. академик
Молин Ю.Н.)
7) Договор ИХКГ № 4/2013: «Исследование оптимальных режимов радиационной
стерилизации костных трансплантатов без нарушения структуры, определение срока хранения
в упакованном виде и облучение образцов». Заказчик: Федеральное государственное
учреждение «Новосибирский научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии
Министерства зравоохранения и социального развития Российской Федерации» (ФГУ
«ННИИТО» Минздравсоцразвития). Отв. исполнитель к.т.н. Черноусов Ю.Д.
4. Число защищенных докторских диссертаций: _
Далее список по формату:
ФИО, название диссертации, специальности, год и место защиты).
5. Число защищенных кандидатских диссертаций: 1
Далее список по формату:
ФИО, название диссертации, специальности, год и место защиты, научный руководитель.
Сергей Надежда Валерьевна, «Исследование спиновых эффектов в радиационнохимических процессах с участием координационных соединений методом МАРИ
спектроскопии», 01.04.17- химическая физика, горение и взрыв, физика экстремальных
состояний вещества, 2013 г. Новосибирск, научные руководители Стась Д.В., Бурдуков
А.Б. (ИНХ СО РАН)
6. Число защищенных дипломов: 2
Далее список по формату:
ФИО студента, название работы, на соискание какой степени, ВУЗ, руководитель.
1) Овчинников Д.А. «Изучение анион-радикалов полифтораренаминов методом
оптически детектируемого ЭПР», специалист в области химии, НГУ, руководитель
д.ф.-м.н. Багрянский В.А.
2) Мельников А.Р. «Изучение спектров люминесценции донорно-акцепторных систем
под рентгеновским облучением», специалист в области химии, НГУ, руководитель к.ф.м.н. Стась Д.В.
7. Преподавание в ВУЗах:
Далее список по формату:
ФИО преподавателя, вид деятельности (лекции, семинары, лаб. работы, курс новый или
продолжающийся), семестр, ВУЗ.
1) Боровков В.И., курс лекций и семинары по общей физике, продолжающийся,
весенний и осенний семестры, СУНЦ НГУ
2) Стась Д.В., лекции по курсу «Квантовая механика молекул», продолжающийся,
осенний семестр, НГУ; семинары по курсу «Квантовая механика молекул»,
продолжающийся, осенний семестр, НГУ; лекции по общей физике, продолжающийся,
весенний и осенний семестры, НГУ; семинары по общей физике, продолжающийся,
весенний и осенний семестры, НГУ; рецензирование дипломной работу студентки ФЕН
НГУ Храмцовой Екатерины Андреевны «Изучение тушения S1 возбужденного
состояния хиральных связанных систем в растворителях разной полярности»,
выполненную в лаб. МЯ ИХКГ СО РАН, июнь 2013 г.
3) Черноусов Ю.Д., лекции и семинары по курсу «Элементарная физика»,
продолжающийся, осенний семестр, НГУ.
4) Поташов П.А. лаб. работы и семинары по общей физике, продолжающийся,
весенний и осенний семестры, СУНЦ НГУ.
5) Зикирин С. Б. семинары по курсу «Элементарная физика», продолжающийся,
осенний семестр, ФЕН НГУ; семинары по общей физике, продолжающийся, осенний и
весенний семестры, ФЕН НГУ.
6) Анищик С.В. Спецкурс СУНЦ НГУ «Олимпиадные задачи по физике Б» - работа с
олимпийской сборной СУНЦ по физике, лекции, продолжающийся, весенний семестр;
Лабораторные работы по физике, продолжающийся, весенний семестр, СУНЦ НГУ.
7) Багрянский В.А. семинары по курсу "Физико-химический семинар" на кафедре
химической и биологической физики Физического факультета НГУ, продолжающийся,
весенний семестр.
8) Карогодина Татьяна Юрьевна, рецензензирование дипломной работу студентки ФЕН
НГУ Шелковкиной Вероники Евгеньевны «Нитритвосстанавливающий путь
образования NO в гемолимфе насекомых», выполненную в Лаборатории химии и
физики свободных радикалов ИХКГ СО РАН, июнь 2013 г.
8. Официальное участие в ОРГАНИЗАЦИИ конференций и т.п.:
а именно (подробная расшифровка пункта):
Член оргкомитета конференций
1) Карогодина Т.Ю. Член жюри 51-ой Международной научной студенческой
конференции «Студент и научно-технический прогресс» МНСК 2013 подсекция
"Физическая химия".
2) Стась Д.В. Член международного оргкомитета конференции «INTERNATIONAL
CONFERENCE ON MAGNETO-SCIENCE 2013 October 2013, 13th-17th, Bordeaux,
France»
3) Стась Д.В. Член международного оргкомитета конференции « 4th International
Conference RAHMS: Recent Advances in Health and Medical Sciences, Paphos, Cyprus, 612th June, 2013»
9. Организация и проведение экспедиций:
а именно (подробная расшифровка пункта с указанием наличия экспедиционного гранта):
Раздел 2.
10. Опубликовано монографий, учебников и учебных пособий: 2
Далее список по формату:
авторы, название, издательство, год, объем.
1) Черноусов Ю.Д., Зикирин С.Б., Стась Д.В., Еделева М.В., Левичев А.Е.,Стюф А.С.,
Матвеева А.Г. Учебно-методический комплекс «Основные главы элементарной физики.
Программа лекционного курса, семинаров, коллоквиумов и самостоятельной работы
студентов», ФЕН НГУ, 1 курс. Электронная версия
http://lib.nsu.ru:8080/xmlui/handle/nsu/738 2013 г., 94 стр.
2) Д.В. Стась, В.Ф. Плюснин. Квантовая механика молекул. Часть 2. Простые
молекулярные системы: Учебное пособие / Новосибирский государственный
университет, 2013 г., 200с.
11. Опубликовано обзоров: ___
Далее список по формату:
Фамилия Инициалы, Фамилия Инициалы, ….,Фамилия Инициалы. Название статьи //
Название журнала номер тома начальная страница статьи - последняя страница статьи
(год)
12. Патентов (получено): 3
а именно (подробная расшифровка пункта):
1. Патент на изобретение №.2472244. «Ускоряющая структура с параллельной
связью». Авторы: Черноусов Ю.Д., Иванников В.И., Шеболаев И.В., Левичев А.Е.,
Павлов В.М. Опубл. 10.01.2013. Бюл. №1.
2. Патент на изобретение № 2479896 «СВЧ ввод антенного типа». Авторы: Барняков
А.М., Черноусов Ю.Д., Иванников В.И., Шеболаев И.В., Левичев А.Е., Павлов В.М.
Опубл. 20.04.2013. Бюл.№11.
3. Патент на изобретение № 2490758 «Способ стабилизации амплитуды СВЧ
колебаний». Авторы: Черноусов Ю.Д., Шеболаев И.В. Опубл. 20.08.2013. Бюл. №23.
13. Опубликовано препринтов: ____
а именно (подробная расшифровка пункта):
14. Опубликовано научных статей в международных или зарубежных журналах: 6
Далее список по формату:
Фамилия Инициалы, Фамилия Инициалы, ….Фамилия Инициалы. Название статьи //
Название журнала номер тома начальная страница статьи - последняя страница статьи
(год)
1) Ivanov K.L., Stass D.V., Kalneus E.V., Kaptein R., Lukzen N.N. Theoretical Treatment of
Degenerate Electron Exchange and Dimerization in Spin Dynamics of Radical Ion Pairs as
Observed by Magnetic Field Effects// Appl Magn Reson 44 217–232 (2013)
2) Bagryansky V.A., Borovkov V.I., Molin Yu.N. On the verification of different approaches
describing spin-selective radical recombination// Chemical Physics Letters 570 141–146
(2013)
3) Borovkov V.I., Ivanishko I.S., Bagryansky V.A., Molin Yu.N. Spin-Selective Reaction
with a Third Radical Destroys Spin Correlation in the Surviving Radical Pairs// J. Phys.
Chem. A 117 1692−1696 (2013)
4) Il’ichov L.V., Anishchik S.V. Interrelations of Spin Entanglement and Recombination
Events in Fermi Systems// In: Quantum Entanglement. Editors: Annalynn M. Moran, Nova
Science Publishers, ISBN: 978-1-61761-814-7, 2012, pp.265-284
5) Kalneus E.V., Melnikov A.R., Korolev V.V., Ivannikov V.I., Stass D.V. A Low-Field
Magnetically Affected Reaction Yield (MARY) Spectrometer with Spectral Fluorescence
Resolution//Appl. Magn. Reson. 44 81-96 (2013)
6) Sergey N.V., Verkhovlyuk V.N., Stass D.V. and Molin Yu.N. Selective quenching of
magnetic field effect for radical ion pairs with widely different hyperfine couplings// Chem.
Phys. Letters 577 147-152 (2013)
15. Опубликовано научных статей в российских журналах, входящих в список ВАК: 3
Далее список по формату:
Фамилия Инициалы, Фамилия Инициалы, ….Фамилия Инициалы. Название статьи //
Название журнала, номер тома, начальная страница статьи - последняя страница
статьи (год)
1). Барняков А.М., Иванников В.И., Левичев А.Е., Павлов В.М., Черноусов Ю.Д.,
Шеболаев И.В. Сверхвысокочастотный ввод антенного типа //ПТЭ №5 72-76, (2013)
2) Блинкова С.В., Вьюшкова М.М., Щеголева Л.Н., Береговая И.В., Багрянский В.А.,
Молин Ю.Н. Изучение структурных особенностей анион-радикала 1,3,5трифторбензола методами оптически детектируемого ЭПР и квантовой химии//
Известия Академии наук. Серия химическая №11 2311-2316 (2013)
3) Мельников А.Р., Кальнеус Е.В., Королев В.В., Дранов И.Г., Стась Д.В. Образование
эксиплексов при рекомбинации радиационно-генерируемых ион-радикальных пар в неполярных растворах// ДАН 452 638–641 (2013)
16. Статей в журналах, не входящих в список ВАК, книгах и трудах конференций
(более 3 стр. в печатном виде) при наличии редактора: ____
Далее список по формату:
Фамилия Инициалы, Фамилия Инициалы, ….Фамилия Инициалы. Название статьи //
полные выходные данные
17. Сделано докладов на международных и зарубежных конференциях: 12
а именно:
заполнить таблицу ( в одной строке – одна конференция)
полное
название
конференции
Место и дата
конференции
Тема доклада
51-я
Международная
научная
студенческая
конференция
«Студент и
научно-
Новосибирск,
12-18 апреля
2013
Изучение структур анионрадикала и димера анионрадикала 4аминононафторбифенила
методом оптически
детектируемого ЭПР
вид
доклада
устный
авторы
докладчик
Овчинников
Д.А.,
Блинкова
С.В.,
Багрянский
В.А.
Д.А.
Овчинников
технический
прогресс».
51-я
Международная
научная
студенческая
конференция
«Студент и
научнотехнический
прогресс».
Regional
Interdisciplinary
Conference –
Humboldt Kolleg
«Magnetic
resonance as a
tool for
interdisciplinary
research»
Regional
Interdisciplinary
Conference –
Humboldt Kolleg
«Magnetic
resonance as a
tool for
interdisciplinary
research»
Regional
Interdisciplinary
Conference –
Humboldt Kolleg
«Magnetic
resonance as a
tool for
interdisciplinary
research»
Annual
Conference for
Electron
Paramagnetic
Resonance (EPR
2013)
12-18 апреля
2013 г., г.
Новосибирск.
Изучение люминесценции
донорно-акцепторных
систем в облучаемых
неполярных растворах
устный
Мельников
А.Р.
Мельников
А.Р.
Novosibirsk,
Russia, 2-6
June 2013.
Magnetic Field Effect
Involving Small
Biologically Relevant
Inorganic Radicals NO and
O2.-
устный
Карогодина
Т.Ю.,
Дранов
И.Г.,
Сергеева
С.В., Стась
Д.В., Steiner
U.E.
Карогодина
Т.Ю.
2-6 June 2013,
Novosibirsk,
Russia.
Spin those spins: MARY
spectroscopy for the study
of short-lived radical ions
устный
Стась Д.В.
Стась Д.В.
2-6 June 2013,
Novosibirsk,
Russia.
MARY spectroscopy and
coordination compounds
устный
Сергей Н.В.
Сергей Н.В.
Hanover, New
Hampshire,
USA, June 2528, 2013.
Magnetic Field Effect in the
Reaction of Recombination
of Nitric Oxide and
Superoxide Radicals
стендовый
Карогодина
Т.Ю.
28th Miller
Conference on
Radiation
Chemistry
Dead Sea,
Israel, March
14-19, 2013
Spin statistical factor in the
reactions of electron
transfer to nitroxyl radicals
стендовый
28th Miller
Conference on
Radiation
Chemistry
March 14-19,
2013, Dead
Sea, Israel
Detecting radical anions of
Al, Ga, In tris-8oxyquinolinates with
radiation-spin methods,
Устный?
Карогодина
Т.Ю.,
Дранов
И.Г.,
Сергеева
С.В., Стась
Д.В., Steiner
U.E.
Третьякова
(Иванишко)
И.С.,
Боровков
В.И.,
Береговая
И.В.,
Резников
В.А.
Сергей
Н.В.,
Верховлюк
В.Н.,
Третьякова
(Иванишко)
И.С.
Сергей Н.В.
28th Miller Conference on
Radiation Chemistry
28th Miller
Conference on
Radiation
Chemistry
Dead Sea,
Israel, March
14-19, 2013
Unusual Transformation of
Primary Cations
in Irradiated Liquid
Tetrahydrofuran
устный
13th International
Symposium on
Spin and
Magnetic Field
Effects in
Chemistry and
Related
Phenomena
13th International
Symposium on
Spin and
Magnetic Field
Effects in
Chemistry and
Related
Phenomena
Bad
Hofgastein,
Austria, 22 26 April, 2013
Spin Effects in the Reaction
of Electron Transfer to
Nitroxide Radicals.
устный
Bad
Hofgastein,
Austria, 22 26 April, 2013
Registration of radical
anions of Al, Ga, In tris-8oxyquinolinates by
magnetosensitive and
spectrally resolved
recombination
luminescence.
стендовый
Recent Advances
in Health and
Medical Sciences
(4th RAHMS),
Pafos, Cyprus,
June 6-12,
2013
Spectral And Kinetic
Properties Of
Bioluminescence From
Luminous Fungus N.
Nambi: Routes To Its
Biological, Chemical, And
Physical Activation And
Relation To Plausible
Mechanism Of
Luminescence
устный
Кальнеус
Е.В.,
Королев
В.В.,
Мельников
А.Р.,
Бурдуков
А.Б., Стась
Д.В., Молин
Ю.Н.
Талецкий
К.С.,
Боровков
В.И.,
Щеголева
Л.Н.,
Багрянский
В.А.,
Молин
Ю.Н.
Боровков
В.И.
Сергей
Н.В.,
Верховлюк
В.Н.,
Кальнеус
Е.В.,
Королев
В.В.,
Мельников
А.Р.,
Бурдуков
А.Б., Стась
Д.В., Молин
Ю.Н.
С.Е.
Медведева,
Э.К.
Родичева,
А.П.
Пузырь,
В.С.
Бондарь,
А.Р.
Мельников,
Т.В.
Кобзева,
Т.Ю.
Карогодина,
С.Б.
Зикирин,
Д.В. Стась
Талецкий
К.С.
Боровков
В.И.
Сергей Н.В.
Д.В. Стась
6th European
Young
Investigation
Conference.
Taletskiy K.
Collegium
Polonicum,
Slubice,
Poland, June
26-30, 2013.
Modern
Development of
Magnetic
Resonance
Recent Advances
in Health and
Medical Sciences
(4th RAHMS),
Kazan,
September 2428, 2013
Pafos, Cyprus,
June 6-12,
2013
Investigation of Radical
Cations of
Polyethylene Glycol
Dimethyl Ethers by the
Method of Time-Resolved
Magnetic Field
Effect
EPR-Based Evaluation of
the Oxidative Status Using
Cyclic Dinitrones as Spin
Probe Precursors
Spin Trapping In The Study
Of The Mechanism Of
Bioluminescence Of
Luminous Fungus
Neonothopanus Nambi
устный
Талецкий
К.С.
Талецкий
К.С.
устный
Кобзева
Т.В.,
Дульцева
Г.Г.
Т.В.
Кобзева,
Т.Ю.
Карогодина,
С.Б.
Зикирин,
Д.В. Стась,
А.П.
Пузырь,
С.Е.
Медведева,
В.С.
Бондарь
Кобзева
Т.В.
стендовый
Т.В,
Кобзева
18. Представлено докладов на международных и зарубежных конференциях (имеется в
виду случаи, когда в числе авторов доклада есть сотрудник нашего Института, но
докладчик из другой организации): 2
а именно:
заполнить таблицу ( в одной строке – одна конференция)
полное название
Место и
Тема доклада
конференции
дата
конферен
ции
14th International
Conference on
Microwave and High
Frequency Heating
Nottingha
m, UK,
September
2013
Production of Liquid Products
from Biomass and Undistillable
Naphtha Residue Using
Microwave Pyrolysis
International Conference
on Diamond and Carbon
Materials
Riva
del Garda,
Italy, 2-5
September
2013.
Magnetic spectrum of NVcenter in
diamond.
вид
докла
да
авторы
Докладчи
к
(институ
т)
устный
Болотов
В.А.,
Королев
Л.Г.,
Танашев
Ю.Ю.,
Черноусов
Ю.Д.,
Пармон
В.Н.
Болотов
В.А.
(ИЯФ СО
РАН)
Анищик
С.В.,
Лаврик
Н.Л.,
Винс В.Г.,
Елисеев
А.П.
Винс В.Г.
19. Сделано докладов на Всероссийских конференциях: 1
а именно:
заполнить таблицу ( в одной строке – одна конференция)
полное название
Место и
Тема доклада
конференции
дата
конферен
ции
XXV конференция
«Современная
химическая физика», г.
Туапсе
20
сентября –
1 октября
2013 г.
вид
докла
да
Поверхность потенциальной
энергии и мономолекулярный
распад анион-радикала
пентафторанилина
авторы
докладчи
к
Береговая
И.В.,
Щеголева
Л.Н.,
Блинкова
С.В.,
Овчинник
ов Д.А.,
Боровков
В.И.,
Багрянски
й В.А.,
Молин
Ю.Н.
Багрянски
й В.А.
20. Представлено докладов на Всероссийских конференциях (тот же случай, что и в
п.18): ____
а именно:
заполнить таблицу ( в одной строке – одна конференция)
полное название
Место и
Тема доклада
конференции
дата
конферен
ции
вид
докла
да
авторы
Докладчи
к
(институ
т)
21. Тезисов докладов на международных и зарубежных конференциях: 13
а именно (подробная расшифровка пункта, отдельно выделить жирным шрифтом тезисы объёмом
более 3 стр.):
1) Овчинников Д.А., Блинкова С.В., Багрянский В.А. Изучение структур анионрадикала и димера анион-радикала 4-аминононафторбифенила методом оптически
детектируемого ЭПР // Материалы 51й Международной научной студенческой
конференции «Студент и научно-технический прогресс». Химия. 12-18 апреля 2013г.,
г.Новосибирск. с. 96.
2) Karogodina T.Yu., Dranov I.G., Sergeeva S.V., Stass D.V., Steiner U.E. Magnetic Field
Effect Involving Small Biologically Relevant Radicals// 57th Annual Meeting of the
Biophysical Society, February 2-6, 2013, Philadelphia, Pennsylvania, USA. Abstract CD
3) Karogodina T.Yu., Dranov I.G., Sergeeva S.V., Stass D.V., Steiner U.E. Magnetic Field
Effect in the Reaction of Recombination of Nitric Oxide and Superoxide Radicals// Annual
Conference for Electron Paramagnetic Resonance (EPR). June 25th - 28th, 2013, Hanover,
New Hampshire, USA. Book of Abstracts, p.Th09
4) Ivanishko I.S., Borovkov V.I., Beregovaya I.V., Reznikov V.A. Spin statistical factor in the
reactions of electron transfer to nitroxyl radicals [P-9]// 28th Miller Conference on Radiation
Chemistry, March 14-19, 2013, Dead Sea, Israel, P.64
5) Borovkov V.I. Spin Effects in the Reaction of Electron Transfer to Nitroxide Radicals//
13th International Symposium on Spin and Magnetic Field Effects in Chemistry and Related
Phenomena, Bad Hofgastein, Austria, 22 - 26 April, 2013, Book of Abstracts, p. 28.
6) Taletskiy K.S., Borovkov V.I., Schegoleva L.N., Bagryansky V.A., Molin Yu.N. Unusual
Transformation of Primary Cations in Irradiated Liquid Tetrahydrofuran// 28th Miller
Conference on Radiation Chemistry. 14-19 March 2013, Dead Sea, Israel. Scientific
Programme and Abstracts, S6-4, p.30.
7) Taletskiy K. Investigation of Radical Cations of Polyethylene Glycol Dimethyl Ethers by
the Method of Time-Resolved Magnetic Field Effect// 6th European Young Investigation
Conference. 26-30 June 2013, Collegium Polonicum, Slubice, Poland. Book of abstracts, p.46
8) Sergey N.V., Verkhovlyuk V.N., Kalneus E.V., Korolev V.V., Melnikov A.R., Burdukov
A.B., Stass D.V., Molin Y.N. Detecting radical anions of Al, Ga, In tris-8-oxyquinolinates
with radiation-spin methods// 28th Miller Conference on Radiation Chemistry, Dead Sea,
Israel, 14 – 19 March, 2013, Book of Abstracts, p. 74.
9) Sergey N.V., Verkhovlyuk V.N., Kalneus E.V., Korolev V.V., Melnikov A.R., Burdukov
A.B., Stass D.V., Molin Y.N. Registration of radical anions of Al, Ga, In tris-8oxyquinolinates by magnetosensitive and spectrally resolved recombination luminescence//
13th International Symposium on Spin and Magnetic Field Effects in Chemistry and Related
Phenomena, Bad Hofgastein, Austria, 22-26 April, 2013, Book of Abstracts, p. 68.
10) Medvedeva S.E., Rodicheva E.K., Puzyr A.P., Bondar V.S., Melnikov A.R., Kobzeva
T.V., Karogodina T.Y., Zikirin S.B., Stass D.V. Spectral And Kinetic Properties Of
Bioluminescence From Luminous Fungus N. Nambi: Routes To Its Biological, Chemical, And
Physical Activation And Relation To Plausible Mechanism Of Luminescence// Recent
Advances in Health and Medical Sciences (4th RAHMS), Pafos, Cyprus, June 6-12, 2013, p.
72.
11) Kobzeva T.V., Dultseva G.G. EPR-Based Evaluation of the Oxidative Status Using Cyclic
Dinitrones as Spin Probe Precursors// Modern Development of Magnetic Resonance, 24-28
September, 2013, Kazan, Russia, P. 73
12) Kobzeva T.V., Karogodina T.Y., Zikirin S.B., Stass D.V., Puzyr A.P., Medvedeva S.E.,
Bondar V.S. Spin Trapping In The Study Of The Mechanism Of Bioluminescence Of
Luminous Fungus Neonothopanus Nambi//ecent Advances in Health and Medical Sciences
(4th RAHMS), Pafos, Cyprus, June 6-12, 2013, p. 90.
13) S.V. Anishchik, N.L. Lavrik, V.G. Vins, A.P. Yelisseyev. Magnetic spectrum of NV―
center in diamond. International Conference on Diamond and Carbon Materials. 2-5
September 2013. Riva del Garda, Italy. Book of abstracts. P1.089.
22. Тезисов докладов на Российских конференциях: 1
а именно (подробная расшифровка пункта, отдельно выделить жирным шрифтом тезисы объёмом
более 3 стр.):
Береговая И.В., Щеголева Л.Н., Блинкова С.В., Овчинников Д.А., Боровков В.И.,
Багрянский В.А., Молин Ю.Н. Поверхность потенциальной энергии и
мономолекулярный распад анион-радикала пентафторанилина// «Современная
химическая физика» XXV конференция. Сборник тезисов. г. Туапсе, 20 сентября – 1
октября 2013 г., с.147-148.
Раздел 3.
Краткий иллюстрированный (С картинками в тексте, с обтеканием снизу и сверху. Не
надо делать обтекание еще слева или справа. Картинка в разрыве текста. Подпись не
надо включать в картинку.) отчет о работе по теме базового бюджетного
финансирования за отчетный период, объемом 2 -3 стр. со ссылками на вышедшие и
посланные в печать работы.
Фундаментальные научные исследования в соответствии с Программой
фундаментальных научных исследований (ФНИ) государственных академий наук на
2013-2020 годы
V.44. Фундаментальные основы химии.
Проект V.44.1.12. Применение методов спиновой химии для исследования практически
важных радикальных химических процессов.
Исследование люминесцентных свойств донорно-акцепторных систем в алкановых растворах,
используемых в радиационной и спиновой химии.
Iэксиплекс, отн. ед.
0.20
0.15
0.10
0.05
0.2
0.3
0.4
Iантрацен, отн. ед.
0.5
Зависимость интенсивности люминесценции антрацена на длине волны 400 нм от
интенсивности люминесценции эксиплекса на длине волны 480 нм, полученных из
разложения экспериментальных спектров на компоненты. На рисунке показаны: ● –
рентгеновское облучение образца, y = -0,04 + 0,51x; ∆ - оптическое облучение образца на
длине волны 366 нм, y = 0,02 + 0,27x.
Изучены спектры фото- и радиационно-генерируемой люминесценции растворов
донорно-акцепторных систем антрацен — N,N-диметиланилин , нафталин —
N,N-диметиланилин. Для записи спектров люминесценции использовалась созданная в
лаборатории установка, которая позволяет записывать спектры люминесценции при
рентгеновском облучении образца и в таких же условиях при оптическом облучении.
При введении в раствор антрацена ДМА, помимо появления его собственной полосы
люминесценции (слабая линия в районе 340 нм), в спектре также появляется новая
длинноволновая полоса в области 500 нм. Аналогичные по форме спектры с полосой на
500 нм (на рисунке не показаны) получаются и при оптическом возбуждении на 366 нм,
в полосе поглощения антрацена. При увеличении концентрации одного из компонентов
смеси наблюдается увеличение интенсивности принадлежащей ему полосы и полосы
эксиплекса, как при рентгеновском, так и при оптическом возбуждении образцов.
Спектры смеси были разложены на представляемые гауссовыми функциями спектры
отдельных компонент (антрацена, ДМА и эксиплекса). После этого были построены
зависимости приведенные на рисунке Iэкс от Iант, где условные интенсивности
люминесценции антрацена Iант и эксиплекса Iэкс замерялись в максимумах полученных
разложением полос, 400 нм для антрацена и 480 нм для эксиплекса. Зависимости
оказываются линейными, а тангенс угла наклона прямых при рентгеновском
возбуждении большим, чем при оптическом, т.е. при том же количестве возбужденных
молекул при рентгеновском возбуждении в смеси всегда образуется примерно вдвое
больше эксиплексов, чем при оптическом, что говорит о появлении дополнительного
канала образования эксиплекса через стадию рекомбинации пары. Аналогичный
результат был получен при использовании в качестве акцептора электрона нафталина
(τf = 96 нс). Результаты опубликованы в работе Kalneus E.V., Melnikov A.R., Korolev
V.V., Ivannikov V.I., Stass D.V. A Low-Field Magnetically Affected Reaction Yield (MARY)
Spectrometer with Spectral Fluorescence Resolution//Appl. Magn. Reson. 44 81-96 (2013).
Исследование электронного строения структурно-нежестких ион-радикалов
фторароматических и гетероциклических соединений, представляющих интерес для химиковсинтетиков.
Методом оптически детектируемого ЭПР (ОД ЭПР) впервые получен спектр ЭПР анионрадикала 4-аминононафторбифенила в неполярном растворе. Полученные значения констант
сверхтонкого взаимодействия соответствуют результатам квантовохимических расчётов в
предположении быстрого обмена между состояниями, соответствующими минимумам на
поверхности потенциальной энергии. Отсутствие в этих же условиях сигнала ОД ЭПР анионрадикала пентафторанилина объяснено существенно более коротким временем его жизни,
которое удалось определить измерением кинетики рекомбинационной флуоресесценции
облучаемых неполярных растворов пентафторанилина. По результатам подготовлена статья в
научный журнал.
(1) ОД ЭПР спектр раствора 7∙10–4 М 4-аминононафторбифенила + 1∙10–3 M ПТФ в додекане при
комнатной температуре. (2) симулирование спектра с параметрами СТВ a 1(2F) = 4.2 мТл, a2(2F) = 7.6
мТл, a3(F) = 19.4 мТл для АР 4-аминоперфторбифенила и СТВ = 0, ΔHПП = 0.4 мТл для ион-радикалов
ПТФ (гауссова форма линии).
Исследование процессов с участием индивидуальных молекул ДНК с применением лазерной
оптической ловушки.
Отработана методика выделения лазерной ловушкой полимерной микросферы в потоке
жидкости. Раствор, содержащий полимерные микросферы диаметром 2 мкм, подается в
специальную многоканальную кювету, где с подаваемым также раствором без микросфер, не
смешиваясь образует ламинарный поток. После захвата ловушкой микросферы кювета с
помощью предметного столика перемещается относительно ловушки в перпендикулярном
потоку направлении, так что захваченная микросфера оказывается в свободной от микросфер
области. Получено стабильное долговременное удержание одиночной микросферы в потоке с
контролируемой скоростью жидкости порядка 100 мкм/с, достаточной для развертывания цепи
ДНК. Отработка данной методики работы необходима для дальнейших экспериментов с
молекулами ДНК, прикрепленных к полимерным шарикам.
Сравнительные исследования спектров ОД ЭПР ион-радикалов органических соединений,
образованных воздействием вакуумного ультрафиолета и рентгеновского облучения.
При сравнительном исследовании спектров ОД ЭПР при переходе от рентгеновского к
ВУФ облучению растворов при наблюдении спектров ион радикалов пара-терфенила-d14 и
пара-терфенила-h14 были зафиксированы значительные отличия вида спектра: при ВУФоблучении исчезала широкая «подложка», наблюдавшаяся при рентгеновском облучении.
Первоначально, исчезновение подложки интерпретировалось как следствие «выключения»
трековых эффектов при переходе к ВУФ облучению. Однако, дальнейшие исследования
показали, что наблюдаемый эффект связан с оптическим проявлением циклотронного
электронного резонанса в газовой фазе над раствором. Поскольку оптическим способом
циклотронный резонанс в газовой фазе ранее не детектировался, сделанное наблюдение
открывает новые экспериментальные и инструментальные возможности.
Сигнал ОД ЭПР при рентгеновской (а) и ВУФ - (б) генерации ион-радикальных пар в растворе паратерфенила-d14 (С = 10-3 М), в жидком сквалане при комнатной температуре при различных значениях
СВЧ – мощности. Давление газа над раствором ≈ 2∙10 -2 Торр.
Исследование зависимости спектра люминесценции NV― центров алмаза от магнитного
поля, поляризации возбуждающего света и его интенсивности.
Проведены эксперименту по влиянию магнитного поля на фотолюминесценцию алмазов
типа Ib. Для получения нужной концентрации NV-центров алмазы облучались электронами с
энергией 3 МэВ. Доза облучения составляла до 1018 электронов на квадратный сантиметр.
Затем образцы отжигались в течение 2 часов при температуре 800o C.
Фотовозбуждение образца осуществлялось с помощью лазера с длиной волны 532 нм.
Люминесценция образца регистрировалась фотоумножителем ФЭУ-119. Светофильтрами
выделялась линия люминесценции NV-центров. Была отработана методика измерения
магнитных спектров (зависимости интенсивности люминесценции от магнитного поля).
Пример такого спектра приведен на рисунке, где приведена зависимость величины сигнала
синхронного детектора от магнитного поля. На вставке показан интеграл от этой зависимости.
Сигнал синхронного детектора пропорционален производной интенсивности люминесценции
по величине магнитного поля dI/dB.
Как видно из рисунка, в спектре присутствует большое количество узких линий. Наиболее
мощная линия на 1024 Гс является следствием антипересечения триплетных уровней в
основном состоянии NV-центра.
Остальные линии появляются из-за взаимодействия NV-центра с другими дефектами в
алмазе. Нами были зарегистрированы все линии, о которых есть сведения в литературе, а также
другие, ранее не наблюдавшиеся.
Сложность эксперимента заключается в том, что для его получения нужно очень точно
ориентировать кристалл относительно внешнего поля. При отклонении оси [111] кристалла от
направления поля на угол более 0.1 градуса некоторые линии уширяются, некоторые резко
уменьшаются в амплитуде, некоторые удваиваются и утраиваются из-за анизотропии. И при
отклонении на угол, больший 1 градуса практически не видно никаких резких линий. Нам
удалось отработать методику ориентации образцов с помощью ручного гониометра с нужной
точностью. Наблюдается существенная зависимость спектра от концентрации дефектов.
Обнаружено, что резкие линии в спектре появляются только при перпендикулярной
поляризации возбуждающего света относительно внешнего магнитного поля. Обнаружена
различная зависимость амплитуды разных линий в спектре от интенсивности возбуждающего
света. В настоящее время проводится теоретический анализ полученных результатов.
Результаты опубликованы в работе: Anishchik S.V., Lavrik N.L., Vins V.G., Yelisseyev A.P.
Magnetic spectrum of NV- сеnter in Diamond// International Conference on Diamond and Carbon
Materials. 2-5 September 2013. Riva del Garda, Italy. Book of abstracts. P1.089.
Раздел 4.
Краткий иллюстрированный (с картинками в тексте, по тем же правилам) отчет о
работе, если таковая есть и она не вошла в Раздел 3, за отчетный период, со ссылками
на вышедшие и посланные в печать работы.
Проект 5.1.6. «Спиновый катализ, спектроскопия и кинетика интермедиатов в
фотохимии молекулярных систем и координационных соединений» программы
5.1 Отделения химии наук о материалах РАН «Теоретическое и
экспериментальное изучение природы химической связи и механизмов
важнейших химических реакций и процессов», руководитель д.х.н. Плюснин В.Ф.,
исполнитель к.ф.-м.н. Стась Д.В.
Исследование эксиплексообразования для люминофоров с коротким временем
люминесценции в реакции геминальной рекомбинации радиационно-генерируемых ионрадикальных пар. Исследование магниточувствительности рекомбинационной люминесценции
при наличии канала образования эксиплекса.
a
b
c
d
e
f
2.0
I, отн. ед.
1.5
1.0
0.5
0.0
300
400
, нм
500
Спектры люминесценции в системе пара-терфенил – ДМА в додекане при рентгеновском
или оптическом облучении образца при варьируемой концентрации пара-терфенила (PTP)
в смеси. На рисунке показаны: Рентгеновское облучение: a – 8·10-4М PTP, 10-2М ДМА; b 6,4·10-4М PTP, 10-2М ДМА; c - 4,8·10-4М PTP, 10-2М ДМА; d - 3,2·10-4М PTP, 10-2М ДМА;
Оптическое возбуждение: e - 4·10-4М PTP, 3·10-3М ДМА, f - 8·10-5М PTP, 9·10-3М ДМА.
Исследована донорно-акцепторная система с коротким временем жизни возбужденного
состояния, пара-терфенил – ДМА. Об образовании эксиплексов в этой системе ранее не
сообщалось, поскольку пара-терфенил имеет слишком короткое время жизни
возбужденного состояния (1 нс), недостаточное для образования эксиплекса в
объемной реакции при оптическом возбуждении и разумных концентрациях тушителя.
Обнаружено, что при рентгеновском возбуждении в системе пара-терфенил — ДМА
образуется эксиплекс, что проявляется как новая полоса в области 420 нм в спектрах
люминесценции. Примеры таких спектров при варьируемой концентрации паратерфенила приведены на Рисунке. При оптическом возбуждении на длине волны
290 нм (спектры e и f) в зависимости от концентраций компонентов смеси наблюдался
спектр люминесценции либо преимущественно пара-терфенила, либо ДМА
(оптическая плотная среда), образование эксиплекса не наблюдалось. Это показывает,
что в системе пара-терфенил — ДМА эксиплекс образуется только через стадию
рекомбинации, которая не зависит от времени жизни возбужденного состояния: D+· +
A–· → (DA)* → D + A + hν. Результаты опубликованы в работе Мельников А.Р.,
Кальнеус Е.В., Королев В.В., Дранов И.Г., Стась Д.В. Образование эксиплексов при
рекомбинации радиационно-генерируемых ион-радикальных пар в неполярных
растворах// ДАН 452 638–641 (2013).
Междисциплинарные интеграционные проекты СО РАН на 2012 – 2014 г. ПСО №17 от
24.01.2013, приложение 1.
V.44. Фундаментальные основы химии. Проект 71 «Магнитные эффекты в биологически
значимых системах» Координатор академик Молин Ю.Н.
Изучение биолюминесценции светящегося гриба Neonothopanus nambi и влияния на нее
рентгеновского облучения.
18
16
Инт, усл. ед.
14
12
10
8
6
4
2
0
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
Время, мин
Кинетика биолюминесценции образца мицелия гриба N. nambi под
действием рентгеновского излучения. Время включения и
выключения рентгеновского облучения указано линиями.
В сотрудничестве со специалистами по биолюминесценции из Института биофизики
г. Красноярска, которые исследуют участие активных форм кислорода и ферментов с
оксидазной функцией в механизме люминесценции высших грибов, проверили
возможность стимуляции биолюминесценции светящего гриба N. nambi рентгеновским
излучением, приводящем к генерации кислородных радикалов при радиолизе воды.
Эксперименты проводили на МАРИ-спектрометре без наложения магнитного поля.
Образцы мицелия гриба стимулировали полным спектром тормозного излучения при
ускоряющем напряжении 40 кВ при оцениваемой мощности дозы 85 крад/час,
люминесценцию детектировали в направлении, перпендикулярном направлению
падающего пучка рентгеновского излучения. Кинетики снимали на длине волны
525 нм. На Рисунке приведена кинетика биолюминесценции для фрагмента мицелия
гриба с использованием радиационной стимуляции. При включении рентгеновского
облучения (первый указатель–линия) приблизительно через 20 минут начинается
подъем уровня светопродукции. Второй указатель–линия указывает момент
прекращения облучения. Дополнительные эксперименты показали, что повышение
уровня света достигает приблизительно пятикратного начального уровня
биолюминесценции, лаг-период длиной приблизительно 20 минут (для используемых
экспериментальных условий) всегда присутствует, после установления режима
возрастания светопродукции дальнейшее облучение не требуется, а достигнутый рост
свечения пропорционален начальному уровню светопродукции. Можно сделать вывод,
что рентгеновское облучение стимулирует светопродукцию гриба с некоторым лагпериодом, что, скорее всего, действительно связано с генерацией радикалов при
радиолизе. По результатам отправлена в печать статья «Stimulation of luminescence of
mycelium of luminous fungus Neonothopanus nambi by ionizing radiation» в журнал
Luminescence: The Journal of Biological and Chemical Luminescence.
Программа фундаментальных исследований Отделения химии и наук о
материалах РАН: 5.1. «Теоретическое и экспериментальное изучение природы
химической связи и механизмов важнейших химических реакций и процессов»,
руководитель академик Молин Ю.Н.
Исследование методами ОД ЭПР и квантовой химии анион-радикалов ряда аминопроизводных
полифторароматических соединений в растворах.
Методом оптически детектируемого ЭПР впервые зарегистрирован спектр анион-радикала
1,3,5-трифторбензола. Полученные экспериментальные данные в совокупности с результатами
квантовохимического (DFT, B3LYP, BHHLYP) исследования поверхности потенциальной
энергии свидетельствуют о быстрых взаимопревращениях неплоских конформаций этого
анион-радикала. По результатам опубликована статья: Блинкова С.В., Вьюшкова М.М.,
Щеголева Л.Н., Береговая И.В., Багрянский В.А., Молин Ю.Н. Изучение структурных
особенностей анион-радикала 1,3,5-трифторбензола методами оптически детектируемого ЭПР
и квантовой химии// Известия Академии наук. Серия химическая №11 2311-2316 (2013)
Спектр ОД ЭПР (1) раствора смеси 1,3,5-ТФБ (10–2 моль•л–1) и ПТФ (1.5•10–3 моль•л–1) в сквалане при Т
= 309 К и симулированный спектр (2) с параметрами a(3 F) = 7.4 мТл, g = 2.0039, ΔHПП = 0.77 мТл
(лоренцева форма линии) для анион-радикала 1,3,5-ТФБ, ΔHПП = 4.6 мТл (гауссова форма линии) для
неразрешенного сигнала, СТВ = 0, ΔHПП = 0.27 мТл (лоренцева форма линии) для ион-радикалов ПТФ.
Программа СО РАН «Импортозамещение-2013». Разработка, изготовление и
поставка устройства «Усилитель СВЧ сигнала возбудителя клистрона 5054 SLAC
- 2 шт.». Заказчик: Федеральное государственное бюджетное учреждение науки
Институт ядерной физики им. Г.И. Будкера Сибирского отделения Российской
академии наук. Отв. исполнитель к.т.н. Черноусов Ю.Д.
Разработка, изготовление на современной полупроводниковой элементной базе
импульсного твердотельного усилительного каскада с параметрами: входная СВЧ мощность
– до 1,2 Вт; выходная СВЧ мощность – не менее 100 Вт. Замена усилительного каскада
усилителя СВЧ сигнала возбудителя клистрона 5045 SLAC ИЯФ, выполненного на
электровакуумных модулях 1УИ-03, на разработанный твердотельный усилительный каскад.
Замена системы питания усилителя в соответствии с новой комплектацией прибора.
Поставка и ввод в эксплуатацию модернизированной системы возбуждения клистронов 5045
SLAC на линейном ускорительном комплексе ИЯФ.
Изготовлен модернизированный возбудитель клистрона 5045 SLAC линейного ускорительного
комплекса ИЯФ СО РАН в количестве 2 шт. Изделия установлены на ускорительном
комплексе ИЯФ и введены в эксплуатацию в соответствии с условиями разработки,
изготовления и поставки и требованиями Заказчика.
Федеральная целевая программа «Кадры» соглашение № 8636 «Спиновые
эффекты в реакциях между нейтральными и заряженными радикальными
частицами» № гос. регистрации 01201282528. Руководитель к.х.н. Третьякова
(Иванишко) И.С.
Исследование спиновых эффектов в реакциях дистанционного переноса электрона на
парамагнитные частицы. Разработка подходов к управлению спин-зависимыми
каналами реакции.
В рамках работы по программе для расширения исследовательских возможностей на
растворители с кислородсодержащими молекулами проведены систематические
измерения подвижностей геминальных ион-радикалов, формирующихся в
концентрированных растворах пара-терфенила в эфирах различной вязкости и
полярности (диэтиловый, дибутиловый, тетрагидрофуран, 2-метилтетрагидрофуран,
1,2-диметоксиэтан, 1,4-диоксан, эвкалиптол). С применением метода ВМЭ показано,
что вторичными ион-радикалами в таких растворах являются анион-радикалы и
катион-радикалы димеров добавки. Согласно проведенному моделированию анионрадикалы терфенила участвуют в вырожденном электронном обмене с частотой на
порядок меньше частоты парных встреч анион-радикала и молекулы в растворе.
Исключением, по-видимому, являются растворы диметоксиэтана, где скорость
образования вторичных катион-радикалов оказалось существенно ниже, чем в других
эфирах такой же вязкости. Для компьютерного моделирования внутритрековой
рекомбинации были подобраны параметры радиационной шпоры (радиус 2 нм, 5
первичных пар) и первичной пары (экспоненциальное распределение по расстояниям с
характерной длиной 4 нм) так, чтобы расчетные кинетические кривые спада
рекомбинационной флуоресценции и эффектов внешних магнитных полей
соответствовали экспериментальным. Данные моделирования позволили определить
относительные подвижности ион-радикалов терфенила в эфирах. Показано, что
качественно подвижность ион-радикалов обратно пропорциональна вязкости раствора,
независимо от значения диэлектрической проницаемости.
По результатам работы направлена и принята к печати статья в The Journal of Physical
Chemistry B.
a
10
8
6
2
S / (10 м /Вс)
20
4
b
10
8
6
-8
4
2
2
1
0.8
0.6
1
0.4
3.0
3.2
3.4 3.6 3.8
(1000 K)/T
4.0
0.2
0.4
0.81
2
4
Вязкость / сПз
Подпись к рисунку: а) температурные зависимости относительной подвижности S вторичных ионрадикалов в концентрированных растворах пара-терфенила в эвкалиптоле (), диоксане (), дибутиловом
эфире (), тетрагидрофуране (), 2-метил тетрагидрофуране (), диэтиловом эфире ().
б) Зависимость S в исследованных эфирах от вязкости раствора при 293 К.
РФФИ 13-03-00771 «Применение спектрально-разрешенной и
магниточувствительной флюоресценции для изучения быстропротекающих
процессов в облучаемых растворах», (рук. к.ф.-м.н. Стась Д.В.)
1
2
3
-4
-2
0
2
4
6
8
10
12
14
Магнитное поле, мТл
МАРИ спектры раствора 5,2×10-4 М PTP в
н-декане при различных концентрациях
комплекса Mo(CO)6: (1) 0, (2) 1,3×10-4 M,
(3) 7,2×10-4 M.
Показана селективность тушения магнитного эффекта неселективной химической
реакцией, связанная с различными скоростями развития спиновой эволюции в парах со
значительно различающимися сверхтонкими взаимодействиями (СТВ). Это позволяет
оценивать константы скорости реакций взаимодействия из интенсивности МАРИ
спектра. На Рисунке приведены МАРИ спектры для раствора 5,2×10-4 М PTP в н-декане
при постепенно увеличиваемой концентрации тушителя Mo(CO)6. Вклад линии
магнитного эффекта от пары (PTP+/PTP-) с малыми величинами СТВ уменьшается
относительно вклада сигнала от пары (Sb+/РТР-) с большими СТВ. Зависимость
обратного вклада «узкого» сигнала от концентрации тушителя оказалась линейной,
величина 1/ν удваивается при концентрации тушителя порядка 10-4 M. Такая высокая
чувствительность узкой линии к малым концентрациям тушителя связана с разными
скоростями развития спиновой эволюции в парах (PTP+/PTP-) и (Sb+/PTP-),
эффективные СТВ в которых составляют 0,06 и 1,6 мТл. Полученная из моделирования
константа скорости тушения пары равна ~ 4×1010 M-1с-1 и близка к диффузионному
пределу, хотя несколько его превышает. Таким образом, эффект селективного тушения
магнитного эффекта неселективной химической реакцией позволяет измерять скорости
взаимодействия ион-радикалов с тушителем из анализа интенсивностей сигналов в
МАРИ спектрах. Результаты опубликованы в работе Sergey N.V., Verkhovlyuk V.N.,
Stass D.V. and Molin Yu.N. Selective quenching of magnetic field effect for radical ion pairs
with widely different hyperfine couplings// Chem. Phys. Letters 577 147-152 (2013).
РФФИ 11-03-01003а «Исследование роли промежуточных анионных состояний в
реакциях дистанционного переноса электрона в ион-молекулярных реакциях в
растворах» (рук. д.ф.-м.н. Боровков В.И.)
Целенаправленно исследовано влияние спин-селективной реакции одного из
партнеров спин-коррелированной радикальной пары (СКРП) с парамагнитной частицей
на синглетную заселенность той части ансамбля СКРП, которая осталась
непрореагировавшей после встречи с третьим спином. Для этого измерены скорости
спин-селективной реакции и спин-решеточной релаксации в выживших СКРП и
проведено их сравнение на основе соответствующей теоретическое модели.
Исследование выполнено на примере реакции сольватированного электрона (партнер
СКРП) и нитроксильными радикалами (TEMPO) в додекане. Использовали такие
радикалы, которые захватывают электрон только при синглетном спиновом состоянии
данной пары реагентов (Боровков и др. Доклады АН. 2011. Т. 440. № 3. С. 361–364).
Как показано в цитированной работе, такой захват протекает с переносом электрона из
растворителя на радикал при значительных, около 1.5 нм, расстояниях между
реагентами. Столь большое расстояние переноса обеспечивает преобладающее, по
сравнению со спиновым обменом, влияние химической спин-селективной реакции на
спиновое состояние спин-коррелированной радикальной пары. Было установлено, что
добавка TEMPO приводит не только к ускорению спада кинетики флуоресценции
вследствие необратимого захвата сольватированных электронов, но и к ускорению
спин-решеточной релаксации в геминальных спин-коррелированных парах e/катионрадикал люминофора (тетраметил-пара-фенилендиамин, TMPD), избежавших гибели в
реакции захвата (рисунок 2а).
Скорость захвата электронов определяли по скорости тушения флуоресценции
нитроксильными радикалами. Скорость парамагнитной релаксации определяли
методом времяразрешенного магнитного эффекта в магнитном поле В=1 Тл. Было
установлено, что скорости обоих процессов определяются парными встречами
электронов и нитроксильных радикалов и равны между собой (рисунок 2б). Построена
теория для описания влияния на СКРП спин-зависимой реакции переноса электрона на
третью радикальную частицу.
Полученные результаты позволяют сформулировать ограничения на время жизни
спиновой когерентности в СКРП при наличии спин-зависимых реакций. Результаты
представлены на конференции (13th International Symposium on Spin and Magnetic Field
Effects in Chemistry and Related Phenomena, Bad Hofgastein, Austria, 22 - 26 April, 2013)
и опубликованы в двух статьях.
20
0.15
Скорость спин-решеточной
-1
релаксации / (мксек )
a
IB(t)/I0(t)-1
0.10
1
2
0.05
3
b
15
10
5
0
0
50
100
150
200
0
5
10
15
-1
Скорость захвата / (мксек )
Время / нсек
Рис.2 a) Отношение кинетик спада интенсивности рекомбинационной флуоресценции в магнитном поле 1
Т и нулевом поле в додекановых растворах 1 мМ TMPD (1), а также после добавления в тот же раствор
0.1 мМ TEMPO (2) или 0.15 мМ TEMPO (3). Кривые магнитного эффекта в таком же растворе после
добавления 0.03 мМ 1,2-дибромоэтана показаны знаками «». Прямые линии показывают результат
экспоненциальной аппроксимации в диапазоне времен 70-120 нсек;
b) Сравнение скоростей спин-решеточной релаксации и гибели СКРП в реакции с нитроксильными
радикалами. Прямая линия соответствует равенству скоростей гибели и добавочной скорости потери
спиновой корреляции в СКРП, обусловленной эффектами спин-зависимой реакции.
С применением метода времяразрешенного электрического эффекта (ВЭЭ),
получены оценки подвижности сольватированного электрона в ряде полиэфиров (1,2диметоксиэтан, диглим, триглим, диэтиленгликоль диэтиловый эфир). Для этого была
определена относительная подвижность молекулярных ионов такого же размера, как и
катион-радикал донора электрона, который использовался как противоион в
измерениях подвижности электронов. Полученные значения подвижности электрона
показаны на рис. 1а, в сравнении с типичной подвижностью молекулярных ионов в
зависимости от вязкости эфиров. Обнаружена зависимость подвижности электрона от
структуры молекулы эфира, что ранее было обнаружено и в случае алканов.
4
Reff=k/4D / nm
2
Mobility / (cm /Vs)
a
-3
10
3
b
0.3 M
0.02
2
0.05
0.01 M
1
-4
10
0.2
0.4 0.6 0.8 1
2
Viscosity / (mPa*s)
0
3.2 3.4 3.6 3.8 4.0 4.2 4.4
(1000 K) / T
Рис. 1. а) Подвижность сольватированного электрона в глимах (О) при 293 К измеренная в данной
работе. Также показаны значения подвижности катион-радикала тетраметил-п-фенилендиамина (TMPD,
). Прямые линии – аппроксимация зависимостью 1/0.9.
б) Значения эффективных радиусов реакции захвата электрона на дибромоэтан в растворе 2,3диметилбутадиена в 2,2,4-триметилпентане (+1 мМ TMPD). Концентрация диметилбутадиена показана
на рисунке. Сплошные линии – аппроксимация в модели, предусматривающей разные эффективные
радиусы захвата из квазисвободного (0.22 нм) и захваченного на диметилбутадиен (до 3.5 нм) состояний
электрона.
Получены новые данные о реакции захвата электрона в растворе, в котором могут
образовываться слабосвязанные анион-радикальные состояния. На рис. 1б показаны
результаты определения эффективного радиуса захвата электрона молекулами 1,2дибромоэтана в растворах 2,3-диметилбутадиена (DMB) в 2,2,4-триметилпентане. Из
этого следует, что эффективный радиус сильно зависит от температуры, что
объясняется смещением равновесия в сторону локализованного на молекулах DMB
связанного состояния электрона. Однако, обнаруживается и зависимость от
концентрации добавки, что может объясняться участием окружающих молекул DMB в
процессе переноса электрона. Вместе с тем, результаты измерений подвижности
электронов методом ВЭЭ в простых эфирах, где также формируются неглубокие
ловушки для электронов, дают основания предполагать, что полученные значения
радиусов, значительно превышающие молекулярные размеры, объясняются не
туннелированием электронов, а заниженным значением их подвижности. Вопрос
требует дальнейшего исследования.
Исследование процессов формирования катион-радикалов (КР) алифатических
соединений, содержащих гетероатомы из IV-VI групп, таких как простые эфиры,
тиоэфиры, силоксаны, силаны и т.п.
С применением наносекундного рентгеновского флуориметра проведены
систематические исследования кинетики спада интенсивности радиационноинициированной флуоресценции растворов ряда ароматических соединений в
алифатических эфирах, в том числе, полиэфирах и их растворах. С использованием
внешних электрических и магнитных полей показано, что наблюдаемая флуоресценция
определяется рекомбинацией спин-коррелированных ион-радикальных пар.
Специальное исследование разбавленных растворов дейтерированного пара-терфенила
показало, что в жидких простых эфирах возникают носители положительного заряда,
катион-радикалы, отличающиеся от катион-радикалов как растворителя, так и
ароматической добавки. С помощью квантовохимических расчетов показано, что в
результате ионизации простых эфиров могут возникать комплексы между первичным
катион-радикалом и нейтральной молекулой, стабилизированные путем координации
протона между атомами кислорода разных частиц, образующих комплекс. По
результатам исследования, данные, полученные в случае растворов в тетрагидрофуране,
отправлена статья в журнал Доклады АН.
РФФИ 11-03-00550а «ОД ЭПР ион-радикальных пар, генерируемых вакуумным
ультрафиолетом» (рук. д.х.н. Анисимов О.А.)
Поскольку в ходе выполнения программы исследований потребовалось перейти
от синхронного детектирования сигнала в режим непосредственной регистрации
интенсивности рекомбинационной флюоресценции, были выполнены необходимые
для этого работы.
После того, как измерения были продолжены в модифицированном режиме, было
зафиксировано оптическое проявление электронного циклотронного резонанса в
газовой фазе (см. Раздел 3). По программе гранта подготовлена в печать методическая
статья.
РФФИ 12-03-31056-мол_рф_нр «Управление скоростью бимолекулярной реакции
переноса электрона, протекающей через параллельные спин-зависимые каналы»
(рук. к.х.н. Третьякова (Иванишко) И.С.)
Исследовано проявление эффектов спиновой зависимости реакции переноса
электрона между нейтральными и заряженными радикальными частицами. Проведены
расчеты термодинамических характеристик исследуемых ион-радикалов, нейтральных
нитроксильных радикалов и промежуточных триплетных состояний нитроксильных
ион-бирадикалов. Целью расчета был подбор реакционных систем, в которых можно
ожидать изменения вероятности протекания реакции через промежуточное триплетное
состояние ион-бираликала, т.е. эффективного радиуса реакции, за счет изменения
условий протекания реакции (температура, полярность среды, магнитное поле).
Проведено экспериментальное сопоставление скоростей тушения
рекомбинационной флуоресценции в растворах дифенилацетилена (ДФА) рядом
нитроксильных радикалов и добавочной скорости спин-решеточной релаксации в спинкоррелированных парах (ДФВ+/ДФА-). Обнаружено, что отношение этих скоростей
(рис.1) различно для разных радикалов, что указывает на различную роль спинзависимых каналов в изучаемой реакции переноса электрона.
С применением метода времяразрешенного электрического эффекта (ВЭЭ),
получены оценки подвижности сольватированного электрона в ряде эфиров
(диэтиловый, дибутиловый, тетрагидрофуран, 2-метилтетрагидрофуран). Хотя
измеренные методом ВЭЭ значения подвижности молекулярных ионов в эфирах
близки к литературным значениям, для электронов отличия достигают коэффициента 3
(см. рис. 3б). Причины этого остаются неустановленными. Возможно, что тут
проявляется зависимость подвижности электронов от напряженности поля, в котором
находится электрон: кроме внешнего поля на его движение оказывает влияние поле
противоиона. На данном этапе модели движения электронов в жидкости не
разработаны настолько, чтобы сделать определенные выводы.
Рис. 3. а) Сравнения скоростей добавочной спин-решеточной релаксации 1/T1 и реакции захвата
электрона нитроксильными радикалами.
7
6
6.0x10
6
4.0x10
TEMPON
TEMPO
6
2.0x10
0.0
0.0
8.0
6.0
b
4.0
-3
-1
(1/T1) / c
a
2
6
8.0x10
Mobility / (10 cm /Vs)
1.0x10
6
4.0x10
6
8.0x10
Скорость захвата / с
7
1.2x10
-1
2.0
0.2
0.3
0.4
0.5 0.6 0.70.8
Viscosity / (mPa*s)
б) Подвижность
сольватированного электрона в простых эфирах () при 293 К
измеренная в данной работе. Также показаны значения подвижности катион-радикала
тетраметил-п-фенилендиамина (TMPD, ) и литературные значения подвижности
электрона (). Прямые линии – аппроксимация зависимостью 1/0.9.
РФФИ 12-03-33082 «Магнитные и спиновые эффекты в химических реакциях
биологически важных молекул» (рук. д.ф.-м.н. Иванов К.Л., МТЦ СО РАН, отв.
исполнитель к.ф.-м.н. Стась Д.В.)
В
ферментативной
реакции
окисления
L-аргинина,
катализируемой
индуцибельной NO-синтазой (iNOS), по известным методикам независимо измерены
скорости генерации радикалов NO и О2-, составившие 0,1-0,3 и 3-8 µM/мин
соответственно. Определено влияние варьирования концентраций основных
компонентов инкубационной смеси, таких как NADPH, L-аргинин (L-Arg),
супероксиддисмутаза (SOD), на скорости генерации данных радикалов. По высокой
скорости окисления NADPH, задействованного в ферментативной реакции окисления
L-аргинина, косвенно показано образование пероксинитрита - продукта рекомбинации
NO и О2-, в ферментативной системе iNOS. Для измерения спектров флуоресценции
образцов малых объемов, необходимых в проведении экспериментов в магнитном поле,
сконструирован и изготовлен держатель для кюветы объемом 400µЛ и проведены
тестовые эксперименты на растворе чистого NADPH.
Образование NO
Образование O2
8,0
Контроль
C, 
7,5
7,0
6,5
6,0
5,5
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
t, мин
Образование NO (черная кривая) и О2- в в результате ферментативного окисления L-Arg в
инкубационной смеси (темно-серая кривая): PBS 50мМ, pH=7,4, DTPA 50мкМ, L-Arg
100 мкМ, NADPH 50 Ед/мл, SOD 950 Ед/мл, NOS 1,6 Ед/мл. Образование О2- в
аналогичной инкубационной смеси с добавлением SOD (конечная концентрация в смеси 950 Ед/мл. Светло-серая кривая – изменение концентрации радикалов до добавления в
инкубационную смесь iNOS. Скорость образования радикалов в системе iNOS
определялась по наклону линейного участка кривых и составила 2,206 мкМ/мин,
0,146 мкМ/мин и 0,002 мкМ/мин для супероксид-аниона, оксида азота и контроля,
соответственно.
Раздел 5.
Основной результат лаборатории в текущем году. Формулировка результата с
указанием его значимости в 6-8 строк плюс пояснение в полстраницы без ссылок и
плюс цветная картинка на отдельном листе с подписью.
Целенаправленно исследовано влияние спин-селективной реакции одного из
партнеров спин-коррелированной радикальной пары (СКРП) с парамагнитной частицей
на синглетную заселенность той части ансамбля СКРП, которая осталась
непрореагировавшей после встречи с третьим спином. Для этого измерены скорости
спин-селективной реакции и спин-решеточной релаксации в выживших СКРП и
проведено их сравнение на основе соответствующей теоретическое модели.
Исследование выполнено на примере реакции сольватированного электрона (партнер
СКРП) и нитроксильными радикалами (TEMPO) в додекане. Использовали такие
радикалы, которые захватывают электрон только при синглетном спиновом состоянии
данной пары реагентов. Было показано, что такой захват протекает с переносом
электрона из растворителя на радикал при значительных, около 1.5 нм, расстояниях
между реагентами. Столь большое расстояние переноса обеспечивает преобладающее,
по сравнению со спиновым обменом, влияние химической спин-селективной реакции
на спиновое состояние спин-коррелированной радикальной пары. Было установлено,
что добавка TEMPO приводит не только к ускорению спада кинетики флуоресценции
вследствие необратимого захвата сольватированных электронов, но и к ускорению
спин-решеточной релаксации в геминальных спин-коррелированных парах e/катионрадикал люминофора тетраметил-пара-фенилендиамина (TMPD), избежавших гибели в
реакции захвата (рисунок а).
Скорость захвата электронов определяли по скорости тушения флуоресценции
нитроксильными радикалами. Скорость парамагнитной релаксации определяли
методом времяразрешенного магнитного эффекта в магнитном поле В=1 Тл. Было
установлено, что скорости обоих процессов определяются парными встречами
электронов и нитроксильных радикалов и равны между собой (рисунок б). Построена
теория для описания влияния на СКРП спин-зависимой реакции переноса электрона на
третью радикальную частицу.
Полученные результаты позволяют сформулировать ограничения на время жизни
спиновой когерентности в СКРП при наличии спин-зависимых реакций.
20
0.15
Скорость спин-решеточной
-1
релаксации / (мксек )
a
IB(t)/I0(t)-1
0.10
1
2
0.05
3
b
15
10
5
0
0
50
100
150
Время / нсек
200
0
5
10
15
-1
Скорость захвата / (мксек )
a) Отношение кинетик спада интенсивности рекомбинационной флуоресценции в магнитном поле 1 Т и
нулевом поле в додекановых растворах 1 мМ TMPD (1), а также после добавления в тот же раствор 0.1
мМ TEMPO (2) или 0.15 мМ TEMPO (3). Кривые магнитного эффекта в таком же растворе после
добавления 0.03 мМ 1,2-дибромоэтана показаны знаками «». Прямые линии показывают результат
экспоненциальной аппроксимации в диапазоне времен 70-120 нсек;
b) Сравнение скоростей спин-решеточной релаксации и гибели СКРП в реакции с нитроксильными
радикалами. Прямая линия соответствует равенству скоростей гибели и добавочной скорости потери
спиновой корреляции в СКРП, обусловленной эффектами спин-зависимой реакции.