Vibrační optická aktivita v oblasti valenčních vodíkových vibrací

• Thesis title in Czech: Vibrační optická aktivita v oblasti valenčních vodíkových vibrací
• Thesis title in English: Vibrational optical activity in a hydrogen stretching region
• Key words: Vibrační optická aktivita, vibrační cirkulární dichroismus (VCD), Ramanova optická aktivita (ROA), valenční vibrace vodíku
• English key words: Vibrational optical activity, vibrational circular dichroism (VCD) Raman optical activity (ROA), hydrogen stretching vibrations
• Academic year of topic announcement: 2017/2018
• Thesis type: Bachelor's thesis
• Thesis language: čeština
• Department: Institute of Physics of Charles University (32-FUUK)
• Supervisor: prof. RNDr. Vladimír Baumruk, DrSc.
• Advisors: RNDr. Václav Profant, Ph.D.

Guidelines

1. Seznámit se s oběma metodami vibrační optické aktivity(VOA) - vibračním cirkulárním dichroismem (VCD) a Ramanovou optickou aktivitou (ROA).
2. Zvládnout měření na na VCD a ROA spektrometru a standardizované postupy zpracování experimentálních dat.
3. Změřit VCD a ROA spektra vybraných chirálních molekul v oblasti valenčních vodíkových vibrací. Optimalizovat experimentální podmínky.
4. Otestovat, zda a za jakých podmínek je možné v oblasti valenčních vodíkových vibrací také měřit VCD a ROA spektra chirálních látek rozpuštěných ve vodě.

References

1. Barron LD, Hecht L, McColl IH, Blanch EW: Raman optical activity comes of age. Molecular Physics 102, 731-744 (2004).
2. Kapitán J: Teoretický a experimentální rozvoj Ramanovy optické aktivity jako metody studia biomolekul ve vodném prostředí. Dizertační práce, MFF UK, Praha 2006.
3. Analýza chirálních sloučenin (skripta). Pražské analytické centrum inovací, Praha 2007.
4. Kubáňová M: Využití Ramanovy optické aktivity při studiu konformace strukturně významných skupin v peptidech a proteinech. Diplomová práce, MFF UK Praha 2009.

Preliminary scope of work

Vibrační optická aktivita (VOA)v sobě spojuje stereochemickou citlivost konvenční optické aktivity s vyšším spektrálním rozlišením a tudíž i bohatším strukturním obsahem a konformační citlivostí vibrační spektroskopie. VOA je ve své podstatě technika diferenční spektroskopie, kdy měříme rozdíl v odezvě chirální molekuly vůči pravo- a levotočivě kruhově polarizovanému záření, a patří mezi moderní spektroskopické metody s velkým aplikačním potenciálem například ve farmaceutickém průmyslu. Nově se otevírá unikátní možnost využít obě její experimentální varianty - VCD a ROA
VOA spektra jsou zpravidla měřena ve oblasti vlnočtů od 200 do cca 1800 cm-1. Cílem bakalářské práce bude rozšířit obor měření i do dosud neprobádané oblasti mezi 2500 až 3500 cm-1, ve které se vyskytují spektrální pásy odpovídající valenčním vibracím vodíkových atomů (například v -CH3, -CH2, -NH2 a -OH skupinách). Jako valenční vibrace jsou označovány takové vibrační módy, při kterých se mění délka vazby mezi atomy.
Měření bude prováděno na unikátním ROA spektrometru (v současnosti jediném na světě, který taková měření umožňuje) a na nově pořizovaném komerčním VCD spektrometru ChiralIR-2X nové generace, který bude nainstalován v naší laboratoři v prosinci 2014.
Práce je vhodná především pro zájemce o obor BIOFYZIKA A CHEMICKÁ FYZIKA navazujícího magisterského studia fyziky.