ÚvodPh.D. studium na ÚOCHBTémata 2019Organická chemie

Organická chemie

Školitel Tomáš Slanina, Ph.D.
Skupina

Tomáš Slanina

Téma Vývoj redoxně řízených molekulárních přepínačů
Fakulta FCHT VŠCHT, PřF UK
Anotace

Reverzibilita je klíčovou vlastností chemických reakcí. Zatímco u většiny procesů je žádoucí dosáhnout plné konverze z výchozích látek na produkt, vědci byli v minulých dekádách fascinováni molekulami, jež jsou plně stabilní ve dvou chemicky odlišných formách, které mohou být transformovány jedna v druhou. Tyto tzv. molekulární přepínače jsou kontrolovány pomocí světla, změnou pH, rozpouštědla nebo teploty.[1] Mnoho molekul s excelentními přepínacími vlastnostmi, jako například azobenzeny, diaryletheny, fulgidy a spiropyrany, byly vyvinuty pro fotochemické přepínání.[2] Speciální kategorie molekulárních přepínačů, které jsou přepínány pomocí redoxního procesu, je málo známá a zatím bylo vyvinuto a popsáno pouze několik takových systémů.[3]

Kandidát(ka) vyvine a připraví nové typy redoxních molekulárních přepínačů a optimalizuje jejich vlastnosti (stabilitu, rozpustnost, potenciálové rozpětí). Molekulární přepínače budou zkoumány pomocí elektrochemických a spektroskopických metod a budou dále použity v různých aplikacích, například jako redoxní senzory s molekulární pamětí, programovatelné stacionární fáze pro iontovou výměnu a systémy pro manipulace s náboji a protiionty. Přepínače budou také imobilizovány na povrch polymerů a použity pro konstrukci chytrých materiálů s unikátními vlastnostmi.

Vysoce motivovaný(á) a schopný(á) kandidát(ka) bude mít příležitost rozšířit svoje dosavadní vzdělání ve fyzikální a organické chemii za použití elektrochemických, fotochemických a spektroskopických metod.

Reference
[1] B. L. Feringa, W. R. Browne, Molecular Switches, Wiley, 2011.
[2] J. García-Amorós, D. Velasco, Beilstein J. Org. Chem. 2012, 8, 1003-1017.
[3] a) H. Higuchi, E. Ohta, H. Kawai, K. Fujiwara, T. Tsuji, T. Suzuki, J. Org. Chem. 2003, 68, 6605-6610; b) T. Suzuki, Y. Ishigaki, T. Iwai, H. Kawai, K. Fujiwara, H. Ikeda, Y. Kano, K. Mizuno, Chem. Eur. J. 2009, 15, 9434-9441; c) T. Ohtake, H. Tanaka, T. Matsumoto, M. Kimura, A. Ohta, J. Org. Chem. 2014, 79, 6590-6602; d) T. Ohtake, H. Tanaka, T. Matsumoto, A. Ohta, M. Kimura, Langmuir 2014, 30, 14680-14685; e) J.-i. Nishida, T. Miyagawa, Y. Yamashita, Org. Lett. 2004, 6, 2523-2526.