ЛАБОРАТОРИЯ ФОТО- И ХЕМИЛЮМИНИСЦЕНТНЫХ ПРОЦЕССОВ
Заведующий - д.х.н. Трофимов Алексей Владиславович
Телефон: (495) 939-73-58
email: avt_2003@mail.ru
А.В. Трофимов - выпускник МФТИ (1988) и аспирантуры МФТИ (1991), кандидат физ.-мат. наук (1991, научные руководители - д.ф.-м.н., профессор Р.Ф. Васильев и к.ф.-м.н. В.А. Беляков), доктор хим. наук (2005). Работает в ИБХФ РАН с момента основания института в 1996 г., до этого времени работал в ИХФ АН СССР / РАН, начиная с 1988 г. С 1994 по 2002 гг. - postdoctoral fellow (научный руководитель - профессор В. Адам), приглашенный ученый и приглашенный профессор Вюрцбургского университета (Германия). Лауреат премий Европейской Академии (Academia Europaea, 1999) и Фонда содействия отечественной науке (в номинации “доктора наук РАН”, 2007). Области научных интересов - химическая и биохимическая физика, физико-органическая химия, молекулярная фотоника, хеми- и биохемилюминесценция, биологически значимые свободнорадикальные процессы и биоантиоксиданты.
Основные направления исследований
- Физические аспекты генерации и переноса электронного возбуждения в хемилюминесцентных системах;
- Органическая фотохимия и фотофизика;
- Перенос электрона в хемилюминесцентных процессах;
- Хемилюминесценция в органических реакциях;
- Химические модели биолюминесценции;
- Хемилюминесценция в неорганических процессах;
- Аналитические применения хемилюминесценции;
- Свободнорадикальные и окислительные процессы;
- Антиоксиданты и биоантиоксиданты;
Основа научных направлений лаборатории возникла Химфизике еще на рубеже 1950-х/1960-х годов, когда были начаты систематические исследования хемилюминесценции в органических процессах, продолжающиеся и по сей день. Бóльшая часть этих пионерских работ была выполнена Р.Ф. Васильевым, А.А. Вичутинским, О.Н. Карпухиным, Л.М. Постниковым и В.Я. Шляпинтохом [см. например, V.Ja. Shliapintokh, R.F. Vasil’ev, O.N. Karpukhine, L.M. Postnikov, L.A. Kibalko, J. Chim. Phys. 1960, 57, 1113-1122; R.F. Vasil’ev, A.A. Vichutinskii, Nature 1962, 194, 1276; R.F. Vasil’ev, Progr. React. Kinet. 1967, 4, 305-352]. Возникшее в те годы направление быстро переросло в обширную область знаний о превращении химической энергии в свет (V.A. Belyakov, R.F. Vassil’ev, Photochem. Photobiol. 1967, 6, 35-40) и придало импульс развитию современных хемилюминесцентных и биолюминесцентных методов для практических приложений в многочисленных областях химии, биологии и медицины. Кроме того, темновой способ генерации электронного возбуждения в хемилюминесцентных процессах послужил удобным инструментом для фотофизики. Так, возможность селективно генерировать триплетные состояния карбонилов – продуктов окислительных взаимодействий ‑ впервые позволила обнаружить в жидких средах триплет-синглетный перенос энергии [R.F. Vasil’ev, Nature 1962, 196, 668; R.F. Vasil’ev, Nature 1963, 200, 773], фундаментальное явление природы, которое сразу же нашло методические приложения. Генерация возбужденных карбонильных соединений в окислительных процессах с испусканием света послужила основой и для создания тонких хемилюминесцентных методов исследования антиоксидантов и биоантиоксидантов (V.A. Belyakov, G.F. Fedorova, R.F. Vasil’ev, J. Photochem. Photobiol. 1993, 72, 73-81; V.A. Belyakov, V.A. Roginsky, W. Bors, J. Chem. Soc. Perkin Trans. 2 1995, 2319-2326; G.F. Fedorova, A.V. Trofimov, R.F. Vasil’ev, T.L. Veprintsev, ARKIVOC 2007, № 8, 163-215). Среди наиболее значимых направлений работ лаборатории следует упомянуть также исследование необычного явления хемилюминесценции, создаваемой светом (Р.Ф. Васильев, Ю.Б. Цаплев, Успехи химии 2006, 75, 1103-1118), фундаментального явления электронообменной люминесценции, лежащего в основе биолюминесцентных процессов (W. Adam, M. Matsumoto, A.V. Trofimov, J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 8631-8634; Adam W., Trofimov A.V. Contemporary trends in dioxetane chemistry. In: The Chemistry of Peroxides, Ed. Z. Rappoport, V. 2, Part 2, Patai Series: The Chemistry of Functional Groups, 2006, John Wiley & Sons Ltd., Chichester, Chapter 15, 1171-1209), многочисленные работы по органической фотохимии (W. Adam, C. Librera, A.V. Trofimov J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 11936-11939; W. Adam, M. Diedering, A.V. Trofimov, J. Phys. Org. Chem. 2004, 17, 643-655; Ю.Б. Цаплев, Р.Ф. Васильев, Химия высоких энергий 2006, 40, 201-207), хемилюминесценции в важных неорганических процессах (Ю.Б. Цаплев, Р.Ф. Васильев, А.В. Трофимов, Химия высоких энергий 2014, 48, 230-235; Ю.Б. Цаплев, Р.Ф. Васильев, А.В. Трофимов, Ж. физ. химии 2015, 89, 1038–1042) и созданию новых экспериментальных методов (Ю.Б. Цаплев, Ж. аналит. химии 2009, 64, 313-317; Ю.Б. Цаплев, Ж. физ. химии 2011, 85, 1371-1376; Yu.B. Tsaplev, R.F. Vasil’ev, A.V. Trofimov, Luminescence 2014, 29, Supl. 1, 49).
Состав лаборатории
Васильев Ростислав Федорович, г.н.с., д.ф.-м.н., профессор;
Вепринцев Тимур Львович, м.н.с;
Малиевский Александр Дмитриевич, с.н.с., к.х.н.;
Наумов Владимир Владимирович, с.н.с., к.х.н.;
Трофимов Алексей Владиславович; зав. лаб., д.х.н.;
Федорова Галина Федоровна, с.н.с., к.ф.-м.н.;
Цаплев Юрий Боросович, с.н.с., д.т.н.;
Яблонская Ольга Игоревна, н.с., к.б.н.;
15 избранных публикаций
Trofimov A.V., Vasil’ev R.F., Mielke K., Adam W. Energy transfer-enhanced chemiluminescence of adamantanone (n,p*) and ester (p,p*) singlet and triplet excited states in the thermolysis of silyloxyaryl-substituted spiroadamantyl dioxetanes. Photochemistry and Photobiology 1995, 62, 35-43.
Adam W., Bronstein I., Edwards B., Engel T., Reinhardt D., Schneider F.W., Trofimov A.V., Vasil’ev R.F. Electron exchange luminescence of spiroadamantane-substituted dioxetanes triggered by alkaline phosphatase. Kinetics and elucidation of pH Effects. Journal of the American Chemical Society 1996, 118, 10400-10407.
Belyakov V.A., Vasil’ev R.F., Trofimov A.V., Fedorova G.F. Extremely efficient antioxidants evolved into environment from aging polymeric materials: Chemiluminescence monitoring. NATO Adv. Sci. Inst. Series, Series 3: High Technology 1997, 27, 233-250.
Adam W., Bronstein I., Trofimov A.V. Solvatochromic effects on the electron exchange chemiluminescence (CIEEL) of spiroadamantyl-substituted dioxetanes and the fluorescence of relevant oxyanions. Journal of Physical Chemistry A 1998, 102, 5406-5414.
Adam W., Bronstein I., Trofimov A.V., Vasil’ev R.F. Solvent-cage effect (viscosity dependence) as a diagnostic probe for the mechanism of the intramolecular chemically initiated electron-exchange luminescence (CIEEL) triggered from a spiroadamantyl-substituted dioxetane. Journal of the American Chemical Society 1999, 121, 958-961.
Adam W., Trofimov A.V. Viscosity as an experimental tool in studying the mechanism of stereoselective and product-selective chemical transformations through frictional impositions. Accounts of Chemical Research 2003, 36, 571-579.
Adam W., Librera C., Trofimov A.V. Stereochemical memory versus Curtin-Hammett behavior in the rearrrangement of 1,3-cyclopentanediyl radical cations derived from housanes through structural effects on conformational control. Journal of the American Chemical Society 2003, 125, 5741-5744.
Цаплев Ю.Б., Васильев Р.Ф. Природа хемилюминесценции фотолизованных растворов антрона. Журнал физической химии 2006, 80, 795-798.Васильев Р.Ф., Малиевский А.Д. Эволюция порядков связей в обратимой реакции алкиленоксидов с R-b-гидроксиалкилсульфидами. Роль межмолекулярной водородной связи в инициировании и промежуточных стадиях реакции. Кинетика и катализ 2009, 50, 542-550;
Fedorova G.F., Menshov V.A., Trofimov A.V., Vasil’ev R.F. Facile chemiluminescence assay for antioxidative properties of vegetable lipids: Fundamentals and illustrative examples. Analyst 2009, 134, 2128–2134.
Васильев Р.Ф., Трофимов А.В., Цаплев Ю.Б. Хемилюминесценция индола и его производных. Успехи химии 2010, 79, 91-103.
Васильев Р.Ф., Вепринцев Т.Л., Долматова Л.С., Наумов В.В., Трофимов А.В., Федорова Г.Ф., Цаплев Ю.Б. Кинетика окси-хемилюминесценции этилбензола в присутствии антиоксидантов из тканей морского беспозвоночного Eupentacta fraudatrix. Оценка содержания и реакционной способности природных антиоксидантов. Кинетика и катализ 2014, 55, 157-162.
Цаплев Ю.Б., Васильев Р.Ф., Трофимов А.В. Роль хемивозбужденных частиц в восстановлении перманганата калия лимонной кислотой. Исследование спектрофотометрическим и хемилюминесцентным методами. Химия высоких энергий 2014, 48, 371-375.
Цаплев Ю.Б., Васильев Р.Ф., Трофимов А.В., Хемилюминесценция в реакциях восстановления марганца(III) молочной кислотой. Двухэлектронный механизм хемивозбуждения, Химия высоких энергий 2015, 49, 356-361.
Slavova-Kazakova A.K., Angelova S.E., Veprintsev T.L., Denev P., Fabbri D., Dettori M.A., Kratchanova M., Naumov V.V., Trofimov A.V., Vasil'ev R.F., Delogu G., Kancheva V.D., Antioxidant potential of curcumin-related compounds studied by chemiluminescence kinetics, chain-breaking efficiencies, scavenging activity (ORAC) and DFT calculations, Beilstein Journal of Organic Chemistry 2015, 11, 1398-1411.