Redox-aktivn� ligandy

Redox reakce maj� prim�rn� v�znam v mnoha procesech v p��rod� jako nap�.: koroze kov�, fotosynt�zy nebo d�chac� �et�zec. V mnoha z t�chto proces� je kl��ov�m prvkem kombinace dvou (nebo v�ce) redox-aktivn�ch slo�ek jako je kov v prom�nn�m oxida�n�m stavu a (organick�) substr�t, kter� se m��e podrobit zvl᚝ redukci nebo oxidaci.

Na z�klad� p�edchoz� v�zkumn� odborn� znalosti na�� skupiny byl v roce 2007 zah�jen nov� projekt pod veden�m Dr. Roithov�, kter� �e�� vlastnosti redox-aktivn�ch ligand�, zvl�t� fenol� a chinon� stejn� jako souvisej�c�ch redox-aktivn�ch arene deriv�t�. Tato t��da slou�enin m� extr�mn� v�znam v r�zn�ch biochemick�ch a l�ka�sk�ch aspektech od procesu vid�n� p�es �etn� redox enzymy v lidsk�m t�le a� po mnohem komplexn�j�� jevy jako je proces st�rnut�.

V�zkumn� �kol m� dva aspekty, kter� se navz�jem dopl�uj�. Na jedn� stran� by m�ly b�t zji��ov�ny skute�n� fyzik�ln�-chemick� vlastnosti redox-aktivn�ch ligand� za nep��tomnosti koordinovan�ch iont� kovu za ��elem kvantitativn� pochopit faktory ovliv�uj�c� redox vlastnosti v neutr�ln�, ionizovan� a t� v protonovan� �i deprotonovan� form�. Na druh� stran�, komplexy t�chto ligand� s ionty kov� (obzvl�t� redox-aktivn�ch kov�), budou zkoum�ny a testov�ny s ohledem na jejich chemick� chov�n�.

N�sleduj�c� obr�zek uv�d� p��klad Co^lll katechol�tov�ho komplexu, u kter�ho p�i zah��v�n� doch�z� k valen�n� izomerii na Co^ll formu v�zanou na semi-chinonov� radik�l. Tato zm�na v redox stavu je spojen� s v�znamn�mi zm�nami makroskopick�ch vlastnost�, nap�. magnetick�ho chov�n�, kter� n�b�z� tyto slou�eniny jako atraktivn� kandid�ty nejen pro chemiky, ale tak� pro materi�lovou v�du, d�ky mo�n�m rozv�jej�c�m se perspektiv�m pro design molekul�rn�ch sp�na��.

Je�t� v�ce ne� v ostatn�ch projektech m� pro toto t�ma teorie v�t�� v�znam, proto�e experiment�ln� zkoum�n� intramolekul�rn�ch redox zm�n je obt�n� dok�zat p��mo, t�eba�e se toto odr�� v mnoha pozorovan�ch zm�n�ch fyzik�ln�ch i chemick�ch. V�znamn� zm�na v reaktivit� p�i men��m st��d�n� substitu�n�ho vzoru nap��klad z�eteln� demonstruje, �e p�evzala m�sto v�znamn�j�� zm�na, ale ze samotn�ch reak�n�ch kinetik dedukce molekul�rn�ho p�vodu tohoto fenom�nu je dost obt�n�, ne-li nemo�n�. Zde m��e sou�asn� v�po�etn� chemie poskytnout jednozna�n� odpov�di k probl�m�m nazna�en�ch experimenty.