Сотрудники Института химии растворов им. Г.А. Крестова РАН (Иваново) создали онлайн-инструмент для простого и
быстрого анализа сольватохромных свойств красителей — их способности менять цвет в зависимости от
растворителя. Разработка представляет собой сайт с загруженной базой данной характеристик растворителей.
Исследователи могут ввести на сайте спектральные данные материалов, с которыми они работают, и узнать, как
краситель будет взаимодействовать с растворителем. Инструмент снизит риск ошибок и ускорит обработку больших
объёмов спектральных данных, которые применимы в флуоресцентной микроскопии и проектировании оптических
устройств. Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ),
опубликованы в журнале Spectrochimica Acta,
Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy.
Сольватохромизм — свойство красителей изменять цвет своих растворов в зависимости от свойств растворителя.
Сольватохромные красители, обладающие высокой чувствительностью к параметрам растворителей, широко
применяются в химических, биологических и физических исследованиях для окрашивания различных структур.
Например, ими маркируют лекарственные молекулы и наблюдают, как они ведут себя в организме. Однако, чтобы
создать красители с заданными свойствами, как правило, приходится проводить дорогие и затратные по времени
исследования. Альтернативой могут быть системы, прогнозирующие результат на основе заданных параметров
красителя и растворителя.
Раствор сольватохромного
красителя в растворителях различной полярности, для изучения которых предназначен веб-ресурс
Сотрудники ИХР РАН создали
онлайн-инструмент SolvatoChrom,
с помощью которого по заданным параметрам вещества можно проанализировать природу его сольватохромной
чувствительности. Авторы собрали из литературы данные 1060 параметров 76 растворителей. Химики
проанализировали общие физические свойства этих соединений — плотность, вязкость, дипольный момент,
показатели преломления, — а также частные, которые используют для оценки сольватохромной чувствительности. В
их числе, например, параметры Камлета-Тафта, отражающие, как связаны свойства растворителя со скоростью
химических реакций, константами равновесия и оптическими свойствами; и параметр Димрота-Райхардта, который
показывает, как зависит скорость превращения от полярности растворителя.
В результате исследователи получили базу данных и загрузили её на онлайн-платформу. Для оценки
сольватохромных свойств пользователям необходимо ввести в программу только экспериментальные данные
исследуемых красителей, например, длину волны максимума поглощения и испускания света. Программа же за
несколько секунд — что существенно быстрее и удобнее классических подходов, используемых для этих целей, —
предоставит полную информацию о влиянии параметров растворителей на спектральные свойства соединения. Также
на сайте можно определить, к какому именно параметру растворителя чувствителен образец.
Исследовательский коллектив
«Мы собрали достаточно большой набор данных по параметрам растворителей и решили реализовать его в виде
программы, которая упростит рутинную работу исследователей. Работать с сайтом максимально просто —
пользователю необходимо только ввести данные исследуемого вещества, нажать на кнопку и получить
результаты. Далее мы планируем расширить функционал SolvatoChrom в соответствии с обратной связью от
коллег — сначала нужно понять, какие еще параметры им будут необходимы и какие опции
интересны», — рассказывает руководитель проекта, поддержанного грантом РНФ,
Александр Ксенофонтов, кандидат химических наук, старший научный сотрудник ИХР
РАН.
Источник: пресс-служба РНФ.