Польские химики разработали молекулы, растворимые в воде, которые перестают светиться в присутствии некоторых ионов металлов. В будущем это может помочь быстрее выявлять загрязняющие вещества в реках и озерах.


Исследование провели ученые кафедры органической химии Варшавского политехнического университета на основе суманена — ароматического соединения, синтезированного около 20 лет назад. Название молекулы происходит от хинди «подсолнух» и связано с характерной изогнутой формой.

До сих пор суманен изучался в основном с точки зрения структуры и физико-химических свойств. Группа профессора Артура Каспржака решила использовать его для практических целей, в частности для обнаружения ионов металлов в воде. Основной проблемой было сделать суманен водорастворимым: изначально молекула гидрофобна и не растворяется в воде. Ученые модифицировали её, добавив функциональные группы, что обеспечило растворимость и высокую флуоресценцию.

Проверка показала, что молекулы избирательно реагируют на катионы 13-й группы периодической таблицы — алюминий, галлий и индий. В их присутствии флуоресценция суманена резко снижается, в то время как другие ионы почти не влияют на свечение. Метод позволяет обнаруживать металл даже в низких концентрациях с помощью спектрофлуориметрии.

Далее химики протестировали молекулы в реальных образцах воды из рек и озер. Анализ подтвердил работоспособность рецепторов суманена, хотя эффективность зависела от содержания органических веществ в воде.

Профессор Каспржак подчеркнул, что работа демонстрирует практический потенциал суманена. Введение различных химических групп изменяет свойства молекулы и её избирательность к определённым ионам, открывая возможности для дальнейших приложений.

Результаты исследования опубликованы в журнале ACS Organic Inorganic Au. За работу профессор Каспржак получил награду «Восходящая звезда органической и неорганической химии 2025 года» от Американского химического общества (ACS).