центр магнитной спектроскопии

Руководитель отдела
Коварский Александр Львович, д.х.н., профессор, Заслуженный деятель науки РФ, академик РАЕН, член Американского химического общества

Телефон:
939-73-66

Научный профиль отдела

Научные направления Центра магнитной спектроскопии

Применение парамагнитных индикаторов (спиновых меток и зондов) для структурно-динамических исследований конденсированных сред;

Применение ферромагнитного и парамагнитного резонанса для исследования дисперсий магнитных наночастиц и нанокомпозитов с полимерной матрицей;

Создание и исследование покрытий на наночастицах для использования в медицине;

Применение метода ядерного магнитного резонанса для структурных и кинетических исследований органических соединений и биологических систем.

КРАТКАЯ ИСТОРИЯ ЦЕНТРА

Центр магнитной спектроскопии был создан в ИБХФ им. Н.М. Эмануэля РАН в 2007 году на базе научных групп электронного парамагнитного резонанса (рук. группы - д.х.н., профессор Александр Львович Коварский) и ядерного магнитного резонанса (рук. группы – с.н.с., к.ф.-м.н. Лидия Николаевна Курковская). Центр является самостоятельным труктурным подразделением, в задачи которого входят научные исследования по плану НИР института, а также обеспечение приоритетных направлений института информацией о структуре и молекулярной динамике химических и биологических систем, кинетике процессов, протекающих с участием частиц, обладающих магнитным моментом (магнитные ядра, свободные радикалы, ионы и комплексы переходных металлов, ферро- и ферримагнитные субмикрочастицы), расшифровке структуры органических молекул. Центр оснащен современными приборами фирмы "Брукер": ЭПР-спектрометром Брукер EMX и ЯМР-спектрометром

НАУЧНЫЙ ПРОФИЛЬ ЦЕНТРА

Группа электронного парамагнитного резонанса: структурно-динамические исследования биологических систем и композиционных материалов с применением спиновых меток и зондов; изучение механизмов и кинетики радикальных реакций в полимерах и биополимерах; анализ структуры, взаимодействий и молекулярной динамики парамагнитных частиц – свободных радикалов, ионов, комплексов металлов и полупроводников; развитие применений метода ферромагнитного резонанса к исследованию магнитных наночастиц и их агрегирования в золях; исследования адсорбции макромолекул на магнитных наночастицах. За время работы группы ЭПР в ИБХФ был введен в практику новый эффективный метод исследования межфазных слоев в наполненных полимерных материалах с использованием спиновых зондов, локализованных на поверхности частиц наполнителя. Получены закономерности, связывающие свойства и размерные характеристики неорганических наполнителей со структурой и кинетической гибкостью макромолекул матрицы; изучены толщина межфазных слоев, избирательная адсорбция макромолекул из раствора, особенности кристаллизации межфазного слоя. Выполнен цикл работ по анализу информативности спектров ферромагнитного резонанса в исследованиях магнитных наночастиц и их агрегатов. Для изучения локальных магнитных полей в дисперсиях магнитных наночастиц впервые применен метод парамагнитных индикаторов и создана теория, описывающая форму линии индикаторов в среде магнитных наночастиц. Разработан метод исследования адсорбции макромолекул на поверхности магнитных наночастиц по спектрам ЭПР. За период работы группы в ИБХФ были выполнены три кандидатские диссертации, изданы 5 учебных пособий и 38 статей.

Группа ядерного магнитного резонанса (ЯМР) использует весь арсенал методик ЯМР 1H и 13С для идентификации сложных органических молекул, являющихся потенциальными антиоксидантами. За период работы в ИБХФ была расшифрована структура и получены кинетические данные для сотен новых продуктов взаимодействия пространственно-затруднённых фенолов с рядом кислот и окислителей, а также продуктов синтеза азотистых гетероциклов. Метод ЯМР используется также для решения экологических проблем, для исследования связывания малых органических и неорганических молекул с компонентами пищевых продуктов. Помимо традиционных подходов, для решения этой задачи впервые был разработан и использован метод ЯМР 113Cd. Решён ряд фотохимических задач – получены количественные данные по соотношению продуктов реакции большого ряда производных дигидрохинолина в водно-спиртовых средах. В рамках исследования актуальной задачи определения роли орто- и пара-воды в биохимических процессах методом ЯМР 17О были оптимизированы условия получения мультиплетного сигнала тяжелокислородной воды в следовых количествах (т.е. в отсутствие кластерного обмена) в сухих инертных средах. В настоящее время группа занимается разработкой полифункциональных биополимерных наноконтейнеров пищевого и фармацевтического назначения для хранения и доставки гидрофобных нутрацевтиков. За 15 лет работы в Институте сотрудниками группы ЯМР опубликовано 45 статей.

 


Научные подразделения отдела

Яндекс.Метрика