Федеральное государственное бюджетное учреждение науки

Институт металлоорганической химии

им. Г.А. Разуваева Российской академии наук

Лаборатория строения металлоорганических и координационных соединений

д.х.н. Сергей Юлиевич Кетков
заведующий лабораторией, ведущий научный сотрудник
sketkov@iomc.ras.ru

Сотрудники

к.х.н. Марина Александровна Каткова
старший научный сотрудник
marina@iomc.ras.ru
к.х.н. Галина Сергеевна Забродина
научный сотрудник
Любовь Владимировна Калакутская
научный сотрудник
к.х.н. Антон Николаевич Лукоянов
научный сотрудник
к.х.н. Сергей Геннадьевич Макаров
научный сотрудник
к.х.н. Геннадий Владимирович Маркин
научный сотрудник
к.х.н. Елена Александровна Рычагова
научный сотрудник
Григорий Юрьевич Жигулин
аспирант

История создания лаборатории и основные направления исследований

Лаборатория строения металлоорганических и координационных соединений была сформирована на основе лаборатории технологии металлоорганических соединений (ТМОС), созданной еще в Институте химии АН СССР академиком Г.А. Разуваевым и доктором химических наук профессором Г.А. Домрачевым, который впоследствии был избран членом-корреспондентом РАН. Основные направления работы лаборатории ТМОС охватывали исследование фундаментальных аспектов процессов синтеза и распада металлоорганических соединений, разработку теоретических основ технологий применения комплексов металлов в промышленности и создание с использованием МОС новых материалов, обладающих уникальными свойствами. Под руководством Г.А. Домрачева были разработаны новые подходы к получению металлических, карбидных, оксидных и нитридных пленок и покрытий, полупроводниковых материалов, углеродных нанотрубок и металлосодержащих наноструктур в процессах термораспада МОС в газовой фазе (MOCVD). В настоящее время методы MOCVD широко используются во всем мире для получения светоизлучающих диодов, лазеров, солнечных батарей, полупроводников и других компонентов электроники и оптоэлектроники. Еще в 80-е годы в лаборатории ТМОС была создана группа рентгеноструктурных исследований, сотрудниками которой установлено строение большинства новых металлоорганических соединений, синтезированных в ИМХ РАН. В группе проведены уникальные прецизионные эксперименты по рентгеновской дифракции, позволившие изучить распределение электронной плотности в молекулах комплексов металлов. Полученная информация дает новый уровень понимания природы химической связи в таких соединениях. В настоящее время рентгеноструктурная группа выделилась в самостоятельное научное подразделение института. Одной из первых в России лаборатория начала синтезировать и исследовать фуллерены. Была создана оригинальная установка для синтеза фуллеренов в условиях электродугового разряда. Разработаны новые методики получения фуллеридов щелочных металлов, органических аддуктов фуллерена и ион-радикальных солей на основе С60 и С70.

В лаборатории были проведены исследования спектральных свойств комплексов переходных металлов в газовой фазе, во многом определяющие мировой уровень развития данной области науки. Оказалось, что спектры поглощения ряда МОС резко изменяются при переходе от газовой фазы к конденсированной. В результате серии нестандартных экспериментов удалось понять природу таких изменений и получить принципиально новую информацию о строении и свойствах металлоорганических молекул. Данная работа получила развитие в ходе сотрудничества лаборатории с Мюнхенским техническим университетом, когда для изучения комплексов металлов были использованы самые современные методы лазерной спектроскопии. Результатом совместных исследований, проводившихся при поддержке фонда Гумбольдта, стали беспрецедентные по точности данные о молекулярных параметрах МОС. В настоящее время данная тематика продолжается в сотрудничестве с Институтом атомарных и молекулярных исследований Академии наук Тайваня (Institute of Atomic and Molecular Sciences, Academia Sinica). Партнерами лаборатории по международному сотрудничеству в области синтеза и изучения электронного строения металлоорганических и координационных соединений были Оксфордский университет (Великобритания), Университет Суссекса (Великобритания), Университет штата Юта (США), Университет Нанси (Франция). В настоящее время ведутся совместные работы с двумя научными группами Бременского университета (Германия).

В лаборатории успешно развиваются научные направления, связанные с получением углеродных и металлсодержащих наноматериалов. Разработаны методы MOCVD синтеза новых гибридных материалов на основе многостенных углеродных нанотрубок с использованием металлоорганических прекурсоров. Полученные наноструктурированные композиты перспективны для создания новых объёмно-упрочненных материалов. Для исследования структуры металлоорганических прекурсоров используются современные методы абсорбционной, люминесцентной и фотоионизационной спектроскопии в сочетании с квантово-химическими расчетами высокого уровня.

Результаты исследований, проводимых в 2010–2015 г.

В области изучения электронного строения и спектральных свойств металлоорганических и координационных соединений:

В области получения, исследования свойств и применения новых наноматериалов: