Teplotně citlivé molekuly na bázi porfyrinu
| Thesis title in Czech: | Teplotně citlivé molekuly na bázi porfyrinu |
|---|---|
| Thesis title in English: | Thermoresponsive porphyrin-derived molecules |
| Key words: | porfyrin, spektroskopie nukleární magnetické rezonance (NMR) |
| English key words: | porphyrin, nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy |
| Academic year of topic announcement: | 2015/2016 |
| Thesis type: | dissertation |
| Thesis language: | čeština |
| Department: | Department of Macromolecular Physics (32-KMF) |
| Supervisor: | doc. RNDr. Lenka Hanyková, Dr. |
| Author: | hidden - assigned and confirmed by the Study Dept. |
| Date of registration: | 03.10.2016 |
| Date of assignment: | 03.10.2016 |
| Confirmed by Study dept. on: | 03.10.2016 |
| Guidelines |
| Studium odborné literatury o problematice porphyrinů, teplotně citlivých systémů a NMR spektroskopie.
Použití NMR spektroskopie, dalších experimentálních metod a teoretických výpočtů pro studium teplotně citlivých molekul. Zpracování získaných dat a jejich interpretace. |
| References |
| Jeremy K.M. Sanders and Brian K. Hunter, Modern NMR spectroscopy: a guide for chemists, Oxford University Press, 1994
Harald Günther, NMR spectroscopy: basic principles, concepts, and applications in chemistry, Wiley, 1994 Odborné články o problematice porfyrinů. |
| Preliminary scope of work |
| Porfyriny přitahují svými zajímavými vlastnostmi stále více pozornosti. Mohou tvořit komplexy s kationty kovů a s molekulami schopnými vázat se vodíkovými můstky [1]. Nová skupina porfyrinů vykazuje chování podobné fázové separaci v polymerních roztocích: při pokojové teplotě jsou tyto porfyriny rozpuštěné, nad tzv. dolní kritickou rozpouštěcí teplotou (LCST) dochází k fázové separaci. Materiály reagující na vnější podněty mají díky své schopnosti skokově měnit vlastnosti jako odpověď na malou změnu vnějšího stimulu mnoho aplikací v biomedicíně a nanotechnologii. Většina známých materiálů vykazujících LCST jsou polymery [2]. Ačkoliv by obecně mohly být vyrobeny i nepolymerní materiály, zatím existuje jen málo malých molekul vykazujících teplotně citlivé chování [3, 4]. Objev nových teplotně-citlivých porfyrinů by mohl kombinovat zajímavé vlastnosti porfyrinů a polymerů.
Spektroskopické metody, především nukleární magnetická rezonance (NMR), budou použity k charakterizaci termoresponzivního chování komplexů porfyrin-host, jejich stability, dynamiky a interakcí s rozpouštědlem. [1] Shundo, A., Labuta, J., Hill, J. P., Ishihara, S., Ariga K., J. Am. Chem. Soc. 131, 9494 (2009) [2] Tanaka, T., Phys. Rev. Lett. 40, 820 (1978) [3] Betancourt J. E., Rivera J. M., J. Am. Chem. Soc. 131, 16666 (2009) [4] Richards G. J., Labuta J., Hill J. P., Mori T., Ariga K., J. Phys. Chem. Lett. 1, 1336 (2010) |
| Preliminary scope of work in English |
| Porphyrins have attracted a great deal of attention due to their many interesting properties. They can complex with metal cations and molecules capable of hydrogen bond formation. A new group of porphyrins in addition to these properties, exhibits property similar to phase separation in temperature-responsive polymer solutions - at room temperature these porphyrins are dissolved, above certain temperature (lower critical solution temperature (LCST)) phase separation occurs. Stimuli-responsive materials have found numerous applications in biomedicine and nanotechnology due to their ability to undergo large property changes triggered by a relatively small change in various external stimuli. Polymers represent majority of known substances that show the LCST phenomenon by undergoing a coil-globule transition [2]. Although, in principle, nonpolymeric assemblies could be developed to show this property, there are still only a few examples of small molecular systems with LCST [3, 4]. Design of novel temperature-sensitive porphyrins could combine their attractive features with properties and applications complementary to those of polymers.
Spectroscopic methods, mainly nuclear magnetic resonance (NMR), will be used to characterize the thermoresponsive behaviour of the porphyrin-guest complex, it's stability and interactions with the solvent. [1] Shundo, A., Labuta, J., Hill, J. P., Ishihara, S., Ariga K., J. Am. Chem. Soc. 131, 9494 (2009) [2] Tanaka, T., Phys. Rev. Lett. 40, 820 (1978) [3] Betancourt J. E., Rivera J. M., J. Am. Chem. Soc. 131, 16666 (2009) [4] Richards G. J., Labuta J., Hill J. P., Mori T., Ariga K., J. Phys. Chem. Lett. 1, 1336 (2010) |