Syntéza tritopických ligandů na bázi bipyridinia je velmi zajímavá z hlediska supramolekulární chemie. Tyto látky na bázi bipyridinia tvoří inkluzní komplexy s mnoha makrocykly, čehož lze využít při sestavování molekulových strojů a spínačů. Byly provedeny pokusy připravit 1,1'-bis(2,4-dinitrofenyl)-4,4'-bipyridinum dichlorid pomocí Zinckeho reakce, který slouží jako prekurzor pro syntézu cílového ligandu 4,4' bis(4 (1 adamantyl)-fenyl)-4,4'-bipyridinum dichloridu. Při pokusech o syntézu cílového ligandu látky, byl ze směsi produktů izolován 1-(2,4-dinitrofenyl)-4,4'-bipyridinum chlorid. Jelikož byla druhá zmíněná látka ve směsi v majoritním zastoupení, byly prozkoumány její vazebné možnosti a následně byla použita pro syntézu dalších multitopických ligandů. Následně byla z 1,1' bis(2,4-dinitrofenyl)-4,4'-bipyridinum dichloridu úspěšně syntetizován cílový ligand 4,4' bis(4-(1-adamantyl)-fenyl)-4,4'-bipyridinum dichlorid. U tohoto ligandu byly prozkoumány supramolekulární vlatnosti. Pomocí NMR byl potvrzen vznik inkluzních komplexů všech syntetizovaných ligandů s CB7, CB8 a -CD. Následně byl za použití ITC potvrzen vznik inkluzních komplexů a stanoveny termodynamické parametry jako K, G a S. V budoucnosti by syntetizované ligandy mohly sloužit pro konstrukci molekulárních strojů a/nebo spínačů.
Annotation in English
The synthesis of tritopic ligands bipyridinium-based is very interesting in terms of supramolecular chemistry. The inclusion complexes of these substances with various macrocycles can be used to assembly molecular machines and switches. We attempted to prepare 1,1'-bis(2,4-dinitrophenyl)-4,4'-bipyridinum dichloride by Zincke reaction, which was prepared as precursor for the synthesis of the target ligands. In attempts to synthesize this ligand, 1-(2,4-dinitrophenyl)-4,4'-bipyridinum chloride was isolated from the reaction mixture. This ligand, 1-(2,4-dinitrophenyl)-4,4'-bipyridinum chloride, was used to explore its binding properties, which can be similar as those of 1,1'-bis(2,4-dinitrophenyl)-4,4'-bipyridinum dichloride. This substance was also used for synthesizing other multitopic ligands. The target ligand 4,4' bis(4-(1-adamantyl)-phenyl)-4,4'-bipyridinum dichloride was successfully synthesised. Supramolecular properties of inclusion complexes of prepared ligands were measured using NMR and ITC. The formation of inclusion complexes was verified by these methods. Thermodynamic parameters as K, G a S , were determined using ITC. Tardet ligands can be used in molecular machines or switches in the future.
Keywords
viologen, cyklodextrin, cucurbituril, supramolekulární komplex
Syntéza tritopických ligandů na bázi bipyridinia je velmi zajímavá z hlediska supramolekulární chemie. Tyto látky na bázi bipyridinia tvoří inkluzní komplexy s mnoha makrocykly, čehož lze využít při sestavování molekulových strojů a spínačů. Byly provedeny pokusy připravit 1,1'-bis(2,4-dinitrofenyl)-4,4'-bipyridinum dichlorid pomocí Zinckeho reakce, který slouží jako prekurzor pro syntézu cílového ligandu 4,4' bis(4 (1 adamantyl)-fenyl)-4,4'-bipyridinum dichloridu. Při pokusech o syntézu cílového ligandu látky, byl ze směsi produktů izolován 1-(2,4-dinitrofenyl)-4,4'-bipyridinum chlorid. Jelikož byla druhá zmíněná látka ve směsi v majoritním zastoupení, byly prozkoumány její vazebné možnosti a následně byla použita pro syntézu dalších multitopických ligandů. Následně byla z 1,1' bis(2,4-dinitrofenyl)-4,4'-bipyridinum dichloridu úspěšně syntetizován cílový ligand 4,4' bis(4-(1-adamantyl)-fenyl)-4,4'-bipyridinum dichlorid. U tohoto ligandu byly prozkoumány supramolekulární vlatnosti. Pomocí NMR byl potvrzen vznik inkluzních komplexů všech syntetizovaných ligandů s CB7, CB8 a -CD. Následně byl za použití ITC potvrzen vznik inkluzních komplexů a stanoveny termodynamické parametry jako K, G a S. V budoucnosti by syntetizované ligandy mohly sloužit pro konstrukci molekulárních strojů a/nebo spínačů.
Annotation in English
The synthesis of tritopic ligands bipyridinium-based is very interesting in terms of supramolecular chemistry. The inclusion complexes of these substances with various macrocycles can be used to assembly molecular machines and switches. We attempted to prepare 1,1'-bis(2,4-dinitrophenyl)-4,4'-bipyridinum dichloride by Zincke reaction, which was prepared as precursor for the synthesis of the target ligands. In attempts to synthesize this ligand, 1-(2,4-dinitrophenyl)-4,4'-bipyridinum chloride was isolated from the reaction mixture. This ligand, 1-(2,4-dinitrophenyl)-4,4'-bipyridinum chloride, was used to explore its binding properties, which can be similar as those of 1,1'-bis(2,4-dinitrophenyl)-4,4'-bipyridinum dichloride. This substance was also used for synthesizing other multitopic ligands. The target ligand 4,4' bis(4-(1-adamantyl)-phenyl)-4,4'-bipyridinum dichloride was successfully synthesised. Supramolecular properties of inclusion complexes of prepared ligands were measured using NMR and ITC. The formation of inclusion complexes was verified by these methods. Thermodynamic parameters as K, G a S , were determined using ITC. Tardet ligands can be used in molecular machines or switches in the future.
Keywords
viologen, cyklodextrin, cucurbituril, supramolekulární komplex
