Проекты

Синтез новых гетерометаллических (3d, s) фуроатных комплексов с n-донорными лигандами, исследование строения и биологических свойств

Работа призёра конкурса проектов и исследований «Наука для жизни» открытой городской научно-практической конференции «Наука для жизни» в секции «Теоретические и фундаментальные исследования»

Направление работы: Неорганическая химия, Фармация
Авторы работы: ГБОУ Школа № 887
Предметы: Химия
Классы: 11 класс
Мероприятия: Конкурс проектов и исследований «Наука для жизни» открытой городской научно-практической конференции «Наука для жизни» 2021 года

Актуальность

По данным Всемирной организации здравоохранения, во всём мире туберкулез является основной причиной смерти от одного возбудителя инфекционного заболевания и основной причиной смерти среди людей, живущих с вирусом иммунодефицита человека, что составляет примерно 40% смертей в этой группе населения.

В настоящее время для лечения туберкулёза применяют препараты, содержащие три действующих вещества (стрептомицин, изониазид, рифампицин), полученных во второй половине прошлого столетия. Эффективность этих веществ низка из-за быстро возникающего привыкания, поэтому синтез новых биологически активных веществ является актуальной задачей.

В 2010 году было показано, что координационные соединения 2-фуранкарбоновой кислоты проявляют противотуберкулёзную активность, однако представленные в статье комплексы достаточно сложны для синтеза, а также их активность низка.

Цель

Синтезировать новые гетерометаллические (Co, Li) комплексы, исследовать их строение, биологические свойства.

Задачи

1. Синтезировать новые комплексы кобальта и цинка с 2-фуранкарбоновой кислотой и установить их строение.

2. Исследовать биологическую активность полученных комплексов.

Оснащение и оборудование, использованное в работе

• Автоматический C, H, N, S-анализатор «EuroEA-3000» (EuroVektor)

• Спектрофотометр «Perkin Elmer Spectrum 65», оснащённый приставкой Quest ATR Accessory (Specac)

Описание

В ходе проведения работы разработан удобный метод синтеза («One Pot» или «Одногоршковый») кобальт-литиевых соединений. Получили четыре новых водорастворимых гетерометаллических комплекса, определили их строение.

В ходе проделанной работы синтезировано четыре абсолютно новых, неизвестных ранее, кобальт-литиевых гетерометаллических комплекса: [Co2Li2(2-Fur)6(Py)2], [Co2Li2(2-Fur)6(bpy)2], [Co2Li2(2-Fur)6(4PhPy)2], [Co2Li2(Piv)6(Caffeine)2]·CH3CN, были выращены кристаллы, пригодные для рентгеноструктурного анализа – установлено строение. Чистота полученных соединений была установлена методом рентгенофазового анализа: все четыре образца не имеют ни кристаллических, ни аморфных примесей.

Молекулярные структуры 1–4, атомы водородов не показаны для ясности.

Результаты

1. Синтезированы новые комплексы кобальта (II) и цинка с 2-фуранкарбоновой кислотой, установлено их строение.

2. Исследована биологическая активность полученных комплексов.

3. Комплекс [Zn(2-Fur)2(phen)] более активен, чем рифампицин и изониазид. Пивалат кобальта, имеющий полимерное строение, а также фенантролин, вероятно, влияют на количество атомов кобальта в конечном комплексном соединении.

Вывод

Все соединения обладают противомикробными свойствами (M. smegmatis), а также три из них обладают свойствами мономолекулярных магнитов. Таким образом, комплексы 1–4 не только являются перспективными биологически активными веществами, но и могут лечь в основу принципиально новых устройств хранения и записи информации.

Перспективы использования результатов работы

По полученным данным планируется написать две научные статьи в англоязычные рецензируемые журналы с высоким рейтингом.

Сотрудничество с вузом/учреждением при создании работы

Институт общей и неорганической химии им. Н. С. Курнакова РАН

Награды/достижения

Открытая научно-практическая конференция «Наука для жизни» 2020 года – призёр.

Мнение автора

«Работа может иметь практическое применение, также её можно отнести к перспективному направлению науки.

Конференция помогает продвигать научную деятельность в рамках школьного образования, что способствует появлению большего количества молодых учёных»