Структурная значимость гидрофобных взаимодействий и водородных связей при наномасштабной гибридизации молекул антисептика мирамистина с монослоями дисульфида молибдена

Предложен простой способ иммобилизации молекул антисептика мирамистина (MR) между слоями дисульфида молибдена, известного выраженными фототермическими свойствами. Получены и исследованы два гибридных слоистых соединения с регулярным чередованием монослоёв MR и MoS₂, различающиеся толщиной органического слоя. Для этого использовали порошковую рентгеновскую дифракцию (PXRD), рентгеновскую фотоэлектронную спектроскопию (XPS), расчёты в рамках теории функционала плотности (DFT) и топологический анализ в рамках квантовой теории атомов в молекулах (QTAIM). Разработанные структурные модели позволяют объяснить сеть нековалентных взаимодействий молекул MR, заключённых в двумерном межслоевом пространстве и окружённых сульфидными слоями. Установлено, что характерная складчатая геометрия молекулы MR, ранее выявленная для чистого мирамистина, сохраняется и в гибридных структурах. Количественная оценка энергии взаимодействий показала, что основной вклад в стабилизацию структуры обоих соединений вносят многочисленные слабые контакты C–H···S. Они сопровождаются внутри- и межмолекулярными взаимодействиями в слоях MR, причём доминирующий вклад в связывание вносят межмолекулярные гидрофобные взаимодействия. Полученные модельные данные обеспечивают всестороннее понимание движущих сил, определяющих сборку MR и MoS₂, и могут способствовать разработке новых перспективных фототермических терапевтических средств на основе MoS₂.