Projekty
Reverzibilní přenos elektronů
Cílem tohoto výzkumného projektu je pomocí vnějších podnětů řídit přenos elektronů mezi vhodnými páry donor-akceptor a tím ovládat polohu elektrického náboje. Věnujeme se různým strategiím, jak řídit redoxní reakce na organických substrátech a jak stabilizovat stavy s přenosem náboje (charge-transfer). Díky tomu můžeme připravovat nové redox-aktivní materiály s unikátními vlastnostmi. Příkladem takových vlastností může být třeba řiditelná smáčivost, schopnost koordinace iontů nebo elektrostatické nabíjení.
Redoxní molekulární přepínače
Molekulární přepínače jsou důležitou třídou molekul, které je možné ovlivňovat vnějšími podněty (např. pomocí světla, pH, změnou rozpouštědla nebo teploty). Jedná se o látky, které existují ve dvou chemicky stálých stavech, v nichž mají odlišnou geometrii a tedy odlišné fyzikální či chemické vlastnosti.
Unikátní skupinu mezi nimi tvoří redoxní přepínače, které svou strukturu mění redoxním dějem a mohou tedy existovat jak s nulovým, tak s nenulovým nábojem (v přítomnosti odpovídajícího protiiontu). Vyvíjíme nové redoxní molekulární přepínače a popisujeme jejich vlastnosti. Naším cílem je imobilizovat je na povrchu nebo zabudovat do materiálů a tím umožnit jejich využití pro elektrostatické ohýbání nabíjením, ovlivňování protiiontů (tj. redoxně řízená iontová výměna) nebo stavbu molekulárních zařízení vykazujících změny polarity.
Stabilizace radikálů
Studujeme stabilní organické elektroneutrální i iontové radikály a způsoby jejich tvorby, stabilizace a využití. K tomu využíváme různé strategie, například tvorbu komplexů se stabilizujícími molekulami, řízení následných reakcí vzniklých radikálů nebo sterickou izolaci v prostředí makrocyklu. Naším cílem je objasnit, jaké termodynamické či kinetické faktory brání zpětnému přenosu elektronu po provedení redoxní reakce.
Fotoodstupitelné chránící skupiny
Fotoodstupitelné chránící skupiny nebo fotoklece (angl. photocages) jsou fotoaktivní látky, které uvolňují chráněné molekuly pomocí světla. V naši skupině se zaměřujeme na fotoklece založené na fluorescenčních barvivech BODIPY, které jsou výhodné jejich nízkou toxicitou, absorpcí v oblasti viditelného světla ale také svou syntetickou přístupností. Pomocí jednoduché reakce lze jejich absorpční maximum posunout až do oblasti biologického okna kde nedochází k poškození buněk vlivem záření. Ve skupině se zaměřujeme na syntézu těchto barviv a modulací jejich vlastností za účelem vytvořit efektivní a biokompatibilní fotoklece.
Další zájmy
Mezi další zájmy naší skupiny patří světlocitlivé látky, které na excitaci reagují definovanou fotochemickou změnou (štěpením vazeb, jejich tvorbou nebo přesmykem). Dále vyvíjíme systémy pro vratné fotochemické reakce, fluorescenční značky nebo se věnujeme bioortogonálním fotochemickým click-reakcím.
