Зав. лабораторией - д.х.н.,
Леонид Анатольевич Шундрин

тел.  (383) 330-94-32, вн. тел 3-63, 4-36

e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Лаборатория электрохимически активных соединений и материалов (ЛЭАСМ) организована 11 марта 2016 г.

Направления исследований лаборатории

• Электрохимия органических соединений. Исследования свойств электрохимически активных органических соединений, механизмов электрохимических превращений, особенностей электронного, пространственного строения и реакционной способности парамагнитных интермедиатов электрохимических реакций и реакций с переносом электрона.
• Квантовохимические исследования электронного строения и поверхностей потенциальной энергии заряженных и нейтральных органических радикальных систем. Теоретические исследования путей трансформации органических ион-радикалов. Интерпретация данных физико-химических экспериментов.
• Разработка новых органических материалов с электрохимической активностью, включая полимерные материалы.
• Поисковые исследования в области электрохимических биосенсорных методов.

Основные научные результаты за последние годы

1. На основе тио-производных нафто- и бензохинона разработаны два электрохимически активных концевых модификатора олигонуклеотидов для использования в электрохимических геносенсорных технологиях. Редокс-потенциалы модификаторов различаются в достаточной степени для надежной дискриминации иммобилизованных на золотых электродах модифицированных олигонуклеотидов.
2. Исследованы электрохимические свойства первого представителя С(sp2)- центрированного нитронил-нитроксильного бирадикала. Его одноэлектронное электрохимическое окисление и восстановление в приводит к образованию долгоживущих дублетных катион- и анион-радикала соответственно.
3. Показано, что пересечение термов электронных состояний и сложное строение поверхности потенциальной энергии (ППЭ) присущи широкому кругу циклических органических ион-радикалов. Спектральные и химические свойства этих частиц могут быть интерпретированы на основе исследования их ППЭ относительно простыми методами квантовой химии (ROHF, MP2, DFT).
4. На конкретных примерах показано, что псевдовращение, свойственное ион-радикалам бензольного ряда, может сохраняться при переходе к бициклическим системам (анион-радикал октафторнафталина, катион-радикал транс-декалина), а также при введении заместителей (анион-радикал пентафторанилина).
5. Найдено, что сложное строение ППЭ проявляется в селективности мономолекулярного распада анион-радикалов полифтораренов с отщеплением фторид-иона в полярных средах. Возможность фрагментации анион-радикала пентафторанилина в неполярном растворителе обусловлена образованием водородной связи между уходящим из орто-положения фторид-ионом и протоном амино-группы.
6. Изучена электрохимия и молекулярные ионы тиоксантенонов, их S-оксидных производных и тиоксантентрионов. Установлены механизмы их электрохимического восстановления и окисления.
7. Изучена электрохимия и исследованы молекулярные ионы динитронов илиденового ряда. Показано, что динитроны илиденового ряда обладают очень высокой электроноакцепторной способностью, низкими потенциалами электрохимического восстановления и способны образовывать долгоживущие анион-радикалы и катион-радикалы в жидкой среде при электрохимическом одноэлектронном восстановлении или окислении.

Избранные публикации

1. 1. Leonid A. Shundrin, Irina G. Irtegova, Nadezhda V. Vasilieva, Irina A. Khalfina. Benzoquinone and naphthoquinone based redox-active labels for electrochemical detection of modified oligonucleotides on Au electrodes // Tetrahedron Letters. -2016.- V.57.-P.392-395. doi:10.1016/j.tetlet.2015.12.035
2. Lyudmila N. Shchegoleva and Irina V. Beregovaya. Potential Energy Surface as a Key to Understanding the Structure and Properties of Short-Living Radical Ions of Cyclic Organic Molecules // Int. J. Quant. Chem. - 2016. – V.116. – P. 161-173. doi: 10.1002/qua.24999
3. L. A. Shundrin, I. G. Irtegova, N.V. Vasilieva, E.V. Tretyakov, E.M. Zueva, V.I. Ovcharenko. One-electron Electrochemical Oxidation and Reduction of the First C(sp²)-Coupled Nitronyl Nitroxide Diradical // Tetrahedron Letters.-2015.-V.56.-P.1207-1210. doi: 10.1016/j.tetlet.2015.01.134
4. I.A. Khalfina. Reactions of Aryl Benzoates with Potassium Aryloxides: Solvent Effects on Reaction Pathway and Kinetics // International Journal of Chemical Kinetics- 2015. -V.47.- N 5.- P. 302-314. doi: 10.1002/kin.20909
5. V.V. Shelkovnikov, L.V. Ektova, N.A. Orlova, L.N. Ogneva, D.I. Derevyanko, I.K. Shundrina, G.E. Salnikov, L.V. Yanshole Synthesis and thermomechanical properties of hybrid photopolymer films based on the thiol-siloxane and acrylate oligomers // Journal of Materials Science.-2015.- V. 50, N 23.- P. 7544-7556 (DOI: 10.1007/s10853-015-9265-9)
6. Yu.V. Patrusheva, E.Y. Yakovlevaa, I.K. Shundrina, D.P. Ivanov, T.S. Glazneva. The properties of capillary columns with sorbents based on poly-(1-trimethylsilyl-1-propyne) modified with nitrous oxide // Journal of Chromatography A.- 2015.- V. 1406.- P. 291-298 (DOI: 10.1016/j.chroma.2015.06.01)
7. Kirilyuk I.A.; Bobko A.A.; Semenov S.V.; Komarov D.A.; Irtegova I.G.; Grigor'ev I.A.; Bagryanskaya E.G. Effect of Sterical Shielding on the Redox Properties of Imidazoline and Imidazolidine Nitroxides // Journal of Organic Chemistry.- 2015.-.-V. 80.-P. 9118-9125. (DOI: 10.1021/acs.joc.5b01494)
8. A.M. Sheveleva, D.I. Kolokolov, A.A. Gabrienko, A.G. Stepanov, S.A. Gromilov, I.K. Shundrina, R.Z. Sagdeev, M.V. Feedin, E.G. Bagryanskaya. Structural Dynamics in a “Breathing” Metal–Organic Framework Studied by Electron Paramagnetic Resonance of Nitroxide Spin Probes // J. Phys. Chem. Lett.- 2014.-V. 5 (1).-P. 20-24. (DOI: 10.1021/jz402357v)
9. 9 L. S. Konstantinova, E. A. Knyazeva, N. V. Obruchnikova, N. V. Vasilieva, I. G. Irtegova, Y. V. Nelyubina, I. Yu. Bagryanskaya, L. A. Shundrin, A.V. Zibarev, O. A. Rakitin. 1,2,5-Thiadiazole 2-oxides: selective synthesis, structural characterization and electrochemical properties // Tetrahedron. -2014. – Vol. 70. P. 5558-5568. (DOI: 10.1016/j.tet.2014.06.096)
10. Leonid A. Shundrin, Igor A. Kirilyuk and Igor A. Grigor’ev. 3-Carboxy-2,2,5,5-tetra(²H₃)methyl-[4-²H(¹H)]-3-pyrroline-(1-¹⁵N)-1-oxyl asa spin probe for in vivo L-band electron paramagnetic resonance imaging // Mendeleev Communications. -2014. - V.24. P.298-300. (DOI: 10.1016/j.mencom.2014.09.017)
11. Leonid A. Shundrin. Electrochemical reduction, oxidation and molecular ions of 3,3´-bi(2-R-5,5-dimethy l-4-oxopyrrolinylidene) 1,1´-dioxides // Recent Trend in Electrochemical Science and Technology”, InThechOpen. - 2012. - P.109-126. (DOI: 10.5772/33031)
12. Nadezhda V. Vasilieva, Irina G. Irtegova, Vladimir A. Loskutov and Leonid A. Shundrin. Electrochemical reduction and radical anions of benzo[b]thioxanthene-6,11,12-trione and thioxanthen-1,4,9-trione // Mendeleev Communications. - 2012. - V.22. P.111-113. (DOI: 10.1016/j.mencom.2012.03.021)
13. Nadezhda V. Vasilieva, Irina G. Irtegova, Vladimir A. Reznikov and Leonid A. Shundrin. Reaction of 3,3´-bis(2-phenyl-5,5-dimethyl-4-oxopyrrolinylidene) 1,1´-dioxide with the methoxide anion // Mendeleev Communications. -2012. - V.22. - P.327-329.(DOI: 10.1016/j.mencom.2012.11.017)
14. N.V. Vasilieva, I. G. Irtegova, N. P. Gritsan, A. V. Lonchakov, A. Yu. Makarov, L.A. Shundrin, A. V. Zibarev. Redox properties and radical anions of fluorinated 2,1,3-benzothia(selena)diazolesand related compounds // J. of Phys. Org.Chem. – 2010.- V.23(6). - P. 536-543. (DOI: 10.1002/poc.1637)
15. M.M. Barlukova, I.V. Beregovaya, V.P. Vysotsky, L.N. Shchegoleva, V.A. Bagryansky,Yu.. Molin. Intramolecular dynamics of 1,2,3-trifluorobenzene radical anions as studied by OD ESR and quantum-chemical methods. // J. Phys. Chem. A. – 2005. - V.109. - P. 4404-4409. doi: 10.1021/jp050683a
16. I.V. Beregovaya, L.N.Shchegoleva. Potential energy surface and dissociative cleavage of chlorobenzene radical anion. // Chem. Phys. Letters. – 2001. - V.348. – P. 501-506. doi: 10.1016/S0009-2614(01)01171-X
17. L.N. Shchegoleva, I.V. Beregovaya, P.V. Schastnev. Potential Energy Surface of C₆F₆- radical anion. // Chem. Phys. Letters. – 1999.- V.312. - P. 325-32., doi: 10.1016/S0009-2614(99)00944-6