Studentská vědecká konference

Organická elektronika je jedním z nejdynamičtěji se rozvíjejících směrů moderní vědy.  O rychlosti vývoje tohoto odvětví vědy svědčí využití organických solárních článků, OLED technologií, OFET tranzistorů a biosenzorů. Práce je zaměřena především na deriváty diketopyrrolopyrrolu (DPP) a dithioketopyrrolopyrrolu (DTPP), jejich syntézu, vlastnosti a využití v různých oblastech organické elektroniky. V rámci práce byly studovány možnosti syntézy derivátů DTPP s thiofenovými a fenylovými substituenty. Thiofenové deriváty byly dále modifikovány pomocí S-alkylace. Všechny připravené deriváty byly izolovány pomocí sloupcové chromatografie, jejich struktury byly charakterizovány pomocí ¹H NMR spektroskopie a budou v budoucnu využity ke studiu jejich vlastností.  

Kapalné krystaly (LC), látky vykazující anizotropické vlastnosti pevných látek a zároveň mobilitu látek kapalných, byly objeveny už v roce 1888. Nicméně až jejich aplikace při konstrukci prvního LCD nastartovala rychlý vývoj v této výzkumné oblasti. Kromě okamžité odezvy na aplikované elektrické pole byly studovány LC reagující na magnetické pole, světlo nebo mechanické impulsy. V současné době je věnována zvláštní pozornost návrhu a syntéze funkčních LC materiálů reagujících na světlo. Z tohoto důvodu jsme navrhli a syntetizovali nové lomené kapalné krystaly na bázi 7-hydroxynaftalen-2-karboxylové kyseliny. Připravili jsme dvě série materiálů obsahujících jedno prodlužující rameno s esterovou vazbou a druhé s fotosenzitivní azoskupinou. Mesomorfní chování cílových struktur bylo určeno diferenční skenovací kalorimetrií a polarizační optickou mikroskopií. Bylo zjištěno, že pozice azoskupiny a délka koncových alkylových řetězců výrazně ovlivňují mezomorfní vlastnosti studovaných materiálů.  

Mnohé elektrofilné látky a ich reaktívne metabolity sú schopné reagovať s nukleofilnými reakčnými centrami v proteínoch a tvoriť tak proteínové adukty. Medzi takéto elektrofilné látky patria arylnitréniové ióny, vznikajúce in vivo biotransformáciou nitroaromátov a aromatických amínov. Cieľom práce bola syntéza merkapturových kyselín a cysteínových aduktov odvodených od 1-naftylamínu, ktorý je využívaný ako prekurzor pri výrobe azofarbív. V organizme môžu pri biotransformácii 1-naftylamínu vznikať adukty naviazaním cysteínového zbytku do polohy 2 alebo 4 aromatického jadra, preto boli syntetizované príslušné 1,2 a 1,4 deriváty (viz. Obr.). Pre syntézu bol použitý C-S coupling 1-amino-2-brómnaftalénu (resp. 1-amino-4-brómnaftalénu) s chráneným cysteínom, nasledovaný redukciou nitroskupiny a odstránením chrániacich skupín. Pripravené adukty nachádzajú využitie ako analytické štandardy pre štúdium tvorby a odbúravania proteínových aduktov a v biologickom monitorovaní expozície xenobiotík.

Chirální látky jsou v oblasti léčiv zastoupeny ve velké míře. Jednotlivé optické isomery mohou mít různou biologickou aktivitu. Z tohoto pohledu je technikám k oddělení enantiomerů chirálních léčivých látek věnována ve farmaceutickém průmyslu velká pozornost. V této práci jsem se zaměřil na chirální separaci pomocí nesymetricky substituovaných binaftalenových močovin.Byly připraveny nesymetricky substituované močoviny, u kterých byla zjišťována schopnost enantioselektivně interagovat s racemickou kyselinou mandlovou. Studovaným ligandem byla (S)-2-[N´-(3,5-bis(trifluormethyl)fenyl)ureido]-2´-(N-acetylamino)-1,1´-binaftalen a (S)-2-[N´-4-(nitrofenyl)ureido]-2´-(N-acetylamino)-1,1´-binaftalen.Pro ověření schopnosti enantioselektivní interakce byla vybrána metoda transportu racemické kyseliny mandlové přes chloroformovou membránu a dvoufázová třepací extrakce. Výsledky toho transportu prokázaly, že (S)-2-[N´-(3,5-bis(trifluormethyl)fenyl)ureido]-2´-(N-acetylamino)-1,1´-binaftalen jeví vůči racemické kyselině mandlové enantioselektivitu.

V prvej časti svojej práce sa venujem implementácii vetvených polyfluorpolyoxaalkénov do molekúl pomocou skrížených alkénových metatéz za vzniku diblokových zlúčenin, skrýžených enýnových metatéz s propargyl-acetátom za vzniku konjugovaných diénov a Heckovmu couplingu za vzniku prekurzoru pre NHC ligand. V druhej časti práce som transformoval perfluoro(2-methylpentan-3-ón) na alkoxid a reagoval ho s nefluórovaným substrátom. Pri reakcii vzniknutý alkoxid prekvapivo odštepuje heptafluoropropan-2-idový anión, ktorý je možné využiť k modifikácii elektrónovo chudobných arénov

Amino sugars are ubiquitous in nature. Both α and β linked D-glucosamine and D-galactosamine derivatives are essential components of cell-surface glycoconjugates and participate in processes like tumour metastasis or an immune response. Derivatives of these monosaccharides can be utilized for studying mentioned processes. Replacement of a hydroxyl group in carbohydrates by fluorine (deoxofluorination) is a useful approach to modulate the properties of the target carbohydrate molecules. Fluorine introduction has a minimal steric impact but results in a variety of electronic effects. To synthesize oligosaccharides containing deoxofluorinated analogues of these monosaccharides, the corresponding deoxofluorinated 2-amino-2-deoxyhexopyranosyl donors need to be prepared and their reactivity and stereoselectivity in glycosylation examined. Deoxofluorinated 1,6-anhydro-2-azido-2-deoxy-D-gluco- and galactopyranoses 1 have been converted to the corresponding phenyl 1-thioglycoside donors 2. The results obtained in glycosylation of a range of model carbohydrate acceptors with donors 2 using diphenyl sulfoxide/triflic anhydride (Ph₂SO/Tf₂O) are presented and discussion of the stereoselectivity is included.

V súčasnosti patrí mechanochémia k rapídne sa rozvíjajúcim disciplínam v oblasti syntetickej chémie.  Kľúčovým  problémom v tomto odbore je kvantifikácia mechanickej sily pôsobiacej na pozorovaný systém. V našej výskumnej skupine sa zaoberáme vývojom metódologie stanovenia veľkosti tejto sily pôsobiacej na takzvaný mechanofor na základe zmeny jeho spektrochemických vlastností.   V tejto práci sa venujeme syntéze nových makrocyklických látok, ktoré obsahujú tetrafenyletylén ako centrálny fluorescenčný mechanofor. Na základe ab-initio výpočtov bol navrhnutý modelový makrocyklus a následne vyvinutá syntetická cesta umožňujúca jeho prípravu.  

Alkeny jsou důležitou skupinou sloučenin v organické chemii. Zejména konjugované dieny nacházejí široké uplatnění např. v materiálové chemii, organické syntéze a v nedávné době našly vysoce konjugované systémy uplatnění v elektrotechnice jako organické tranzistory. V návaznosti na usilovný vývoj nových postupů přípravy alkenů jsme v naší laboratoři vyvinuli zcela nové syntetické využití β-ketoesterů pro přípravu trisubstiuovaných alkenů. Tato metoda využívá enolizace β-ketoesterů (1) a jejich převedení na enol-fosfáty (2). Reakcí enol-fosfátu (2) s organokovovými činidly vznikají trisubstituované alkeny (3). V příspěvku bude diskutován mechanismus reakce, vliv reakčních podmínek a derivatizace výchozího β-ketoesteru na vznik alkenu.