Представлены этапы развития фотоники молекул в Томском государственном университете. Ученица академика А.Н. Теренина - Н.А. Прилежаева с 1935 г. стояла у истоков зарождения и развития отечественной фотохимии, положила начало томской школе спектроскопистов, единственной в то время за Уралом. Исследования в области молекулярной спектроскопии и квантовой химии сложных молекул с 1950 г. начаты ученицей Н.А. Прилежаевой - В.И. Даниловой, впоследствии профессором ТГУ. Были поставлены и решены принципиальные вопросы, связанные с установлением связи между спектрами, строением электронной оболочки и физико-химическими свойствами ряда классов сложных органических молекул. Сделанные обобщения имели важное значение для теории молекулярных спектров и практического применения и позволили В.И. Даниловой в 1970-80-е гг. создать свою научную школу.
Development of ideas A.N. Terenina in Tomsk university: stages and personnel.pdf В Томск представление о фотонике молекул «завезла» Н.А. Прилежаева, ученица А.Н. Теренина [1], сосланная как «социально-чуждый элемент» (была дворянкой) из Ленинграда в Томск в 1935 г. В Томском университете (ТГУ) Н.А. Прилежаева продолжила исследования, начатые А.Н. Терениным, и уже в 1937 г. защитила кандидатскую диссертацию на тему «Фотохимические процессы в сложных молекулах», а в 1938 г. - докторскую диссертацию на тему «Превращение электронной энергии в элементарных процессах». В качестве оппонентов на защиту в Томск приезжали будущие академики А.Н. Теренин и Г.С. Ландсберг. Акад. А.Н.Теренин (1896-1967) В тематику, связанную с многоатомными молекулами, с конца 1940-х гг. активно включилась выпускница химического факультета ТГУ В.И. Данилова, впоследствии защитившая докторскую диссертацию на тему «Электронное строение, спектры и некоторые физико-химические свойства алифатических и ароматических соединений» (Томск, 1969). Став совместно с А.Ф. Терпуговой инициатором широкого применения квантовой химии при исследовании связи спектральных свойств молекул с их строением, В.И. Данилова на многие годы предопределила такую направленность исследований, из ее группы вышли около 40 докторов и кандидатов наук. В дальнейшем комплексные (экспериментальные и квантово-химические) исследования фотоники органических молекул стали отличительной чертой томской научной школы Прилежаевой - Даниловой. Ввиду большого количества материала дальнейшее изложение этапов развития этой школы будет базироваться исключительно на докторских диссертациях представителей этой школы. Принципиальный этап связан с В.Г. Плотниковым, аспирантом Н.А. Прилежаевой и В.И. Даниловой, который впоследствии в своей докторской диссертации на тему «Природа электронно-возбужденных состояний и спектрально-люминесцентные свойства многоатомных молекул» (Обнинск, 1980) представил целостную систему представлений о закономерностях связи фотофизических и фотохимических процессов с электронным строением молекул, получил общие выражения для констант скоростей процессов безызлучательной конверсии и дал теоретическое обоснование спектрально-люминесцент¬ной систематики Нурмухаметова - Плотникова - Шигорина. В дальнейшем в исследованиях научной школы Прилежаевой - Даниловой, без утраты внутренней взаимосвязи и координации, проявились отдельные направления, связанные с развитием теории процессов конверсии в многоатомных молекулах, созданием программ квантово-химических расчетов, комплексным исследованием фотопроцессов, в том числе для таких важнейших применений, как люминофоры, лазеры на основе органических соединений и охрана окружающей среды. Н.А. Прилежаева (1908-1992) В.И. Данилова (1918-1993) С учетом предложенного алгоритма расчета многоцентровых интегралов спин-орбитального взаимодействия в многоатомных молекулах Г.В. Майером были разработаны методики квантово-химической оценки констант скоростей внутренней и интеркомбинационной конверсии в ароматических молекулах (докторская диссертация на тему «Орбитальная природа электронно-возбужденных состояний, спектрально-люминесцентные свойства и лазерная активность π-элек¬тронных молекул», 1988). В.Я. Артюховым был создан проблемно-ориентированный программный комплекс на основе метода INDO со специальной спектроскопической параметризацией, позволяющий с высокой точностью (до 10%) воспроизводить положение электронных переходов в молекулах сложных органических соединений и предназначенный для решения спектроскопических задач с учетом межмолекулярных взаимодействий (докторская диссертация на тему «Квантово-химическое исследование электронно-возбужденных состояний, спектров и фотопроцессов в сложных молекулярных системах», 1997). Объединение результатов двух последних работ позволило включить в программный комплекс методики оценки констант скоростей безызлучательной конверсии в органических системах. Этапным для школы явился предложенный Т.Н. Копыловой комплексный подход к исследованию генерационной способности органических соединений, позволивший в том числе создать целый ряд новых лазерно-активных сред специального назначения на основе установления связи генерационной способности с молекулярным строением (докторская диссертация на тему «Преобразование излучения эксимерных лазеров органическими соединениями», 1993). И.В. Соколовой решена важная научная проблема установления связи спектрально-люминесцентных свойств органических люминофоров сине-зеленого диапазона спектра со строением молекул, обнаружены механизмы прототропных превращений и разработаны новые лазерно-активные среды с высокими КПД генерации и ресурсом работы (докторская диссертация на тему «Спектрально-люминесцентные свойства органических люминофоров сине-зеленого диапазона спектра», 1996). Р.Т. Кузнецовой установлен способ управления фотопревращениями в органических соединениях при воздействии мощным лазерным излучением и созданы многокомпонентные лазерно-активные среды на основе родаминов и кумаринов с рекордным ресурсом работы (докторская диссертация на тему «Особенности фотопревращений в органических соединениях при мощном лазерном возбуждении», 2000). О.Н. Чайковской проведен большой цикл теоретических и экспериментальных исследований спектрально-люминесцентных и фотофизических свойств экотоксикантов при возбуждении УФ-излучением различного спектрального состава и предложены методики фотоиндуцированного микробиологического разложения экотоксикантов (докторская диссертация на тему «Спектрально-люминесцентные, фотофизические и фотохимические процессы в гидроксиароматических соединениях при возбуждении ультрафиолетовым излучением», 2007). Этот краткий обзор демонстрирует, в каком направлении развивалась томская научная школа фотоники молекул как естественное продолжение и развитие идей А.Н. Теренина, сориентированная на исследования связи спектрально-люминесцентных, фотофизических и фотохимических свойств молекул сложных органических соединений с их химическим строением, особенностями внутри- и межмолекулярных взаимодействий и возбуждающего электромагнитного поля. Существенно, что развитый участниками школы подход позволяет не только давать теоретическую интерпретацию спектрально-люминесцентных свойств и совокупности фотопроцессов, протекающих в молекулярных системах, но и осуществлять прогнозирование строения систем с заданными спектральными и физико-химическими свойствами для практических применений в лазерной физике и электронике, фотобиологии, биофотонике, сенсорике, фармацевтике, экологии. Активное участие в развитии научной школы Прилежаевой - Даниловой в Сибирском физико-техническом институте им. академика В.Д. Кузнецова при ТГУ принимали также Л.Г. Филиппова, Л.Б. Зубкова, Р.М. Фофонова, Ю.П. Морозова, С.Я. Беломытцев, О.К. Базыль, А.И. Галеева, Л.В. Орловская, В.В. Свищенко, В.П. Щербина, В.С. Черкасов, Ю.А. Тищенко, Л.И. Лобода, Е.Б. Жигалова, Н.Ю. Васильева, Н.Р. Риб, К.М. Дегтяренко, Л.Г. Самсонова, Е.В. Тельминов, В.А. Светличный, Р.А. Гадиров, Е.Г. Бреусова, О.В. Вусович, В.А. Помогаев, Ю.В. Аксенова, Е.Г. Ермолина, Н.Б. Сультимова, Т.В. Соколова, Н.Г. Дмитриева, А.Н. Синельников, Э.Р. Кашапова. Развитие томской школы фотоники молекул осуществляется также на кафедре оптики и спектроскопии ТГУ, где в этом направлении выполнены докторские диссертации В.Н. Черепановым на тему «Теория внутримолекулярных взаимодействий и расчет дипольных моментов, поляризуемости молекул и интенсивностей линий ИК- и КР-спектров» (2004) и Валиевым Р.Р. на тему «Ароматичность и ее связь с фотофизикой и электронной спектроскопией макрогетероциклических соединений: порфириноиды и гетеро[8]циркулены» (2021).