Mezi často zkoumané supramolekulární komplexy typu hostitel-host v oblasti supramolekulární chemie se řadí ty, ve kterých v roli hostitelských molekul vystupují makrocykly z rodiny cyklodextrinů a cucurbit[n]urilů. Velice zajímavé strukturní motivy, které mohou vystupovat v roli hostujících molekul představují klecové uhlovodíky, mezi které se řadí i diamantanoidy. Předmětem předložené diplomové práce bylo syntetizovat axiálně disubstituovaný ligand s diamantanovým motivem, který by mohl být díky svým kladně nabitým terminálním trimethylamoniovým skupinám vhodným kandidátem pro tvorbu hostitel-host komplexů s výše zmíněnými makrocykly. Supramolekulární vlastnosti předmětného ligandu byly detailně studovány pomocí 1H NMR, ITC, ESI-MS a XRD.
Anotace v angličtině
Among the frequently studied host-guest complexes in the field of supramolecular chemistry are those in which macrocycles from cyclodextrin and cucurbit[n]uril family, respectively, act as host molecules. Very interesting structural motifs that can serve as guest molecules represent cage hydrocarbons, including diamantanes. The subject of the presented master's thesis was the synthesis of an axially disubstituted ligand with a diamantane motif, which, due to its positively charged terminal trimethylammonium groups, would be a suitable candidate for the formation of host-guest complexes with the aforementioned macrocycles. Supramolecular properties of the synthesized ligand were investigated using 1H NMR, ITC, ESI-MS, and XRD.
Mezi často zkoumané supramolekulární komplexy typu hostitel-host v oblasti supramolekulární chemie se řadí ty, ve kterých v roli hostitelských molekul vystupují makrocykly z rodiny cyklodextrinů a cucurbit[n]urilů. Velice zajímavé strukturní motivy, které mohou vystupovat v roli hostujících molekul představují klecové uhlovodíky, mezi které se řadí i diamantanoidy. Předmětem předložené diplomové práce bylo syntetizovat axiálně disubstituovaný ligand s diamantanovým motivem, který by mohl být díky svým kladně nabitým terminálním trimethylamoniovým skupinám vhodným kandidátem pro tvorbu hostitel-host komplexů s výše zmíněnými makrocykly. Supramolekulární vlastnosti předmětného ligandu byly detailně studovány pomocí 1H NMR, ITC, ESI-MS a XRD.
Anotace v angličtině
Among the frequently studied host-guest complexes in the field of supramolecular chemistry are those in which macrocycles from cyclodextrin and cucurbit[n]uril family, respectively, act as host molecules. Very interesting structural motifs that can serve as guest molecules represent cage hydrocarbons, including diamantanes. The subject of the presented master's thesis was the synthesis of an axially disubstituted ligand with a diamantane motif, which, due to its positively charged terminal trimethylammonium groups, would be a suitable candidate for the formation of host-guest complexes with the aforementioned macrocycles. Supramolecular properties of the synthesized ligand were investigated using 1H NMR, ITC, ESI-MS, and XRD.
2. Hostitel-host komplexy klecových uhlovodíků s makrocykly na bázi cyklodextrinů a cucurbit[n]urilů.
II. Praktická část
1. Navrhnout syntetickou strategii vedoucí k uvažovanému ligandu.
2. Provést sérii experimentů s cílem připravit uvažovaný ligand v odpovídající čistotě.
3. Provést úplnou strukturní charakterizaci všech připravených sloučenin.
4. Realizovat sérii experimentů s cílem prostudovat supramolekulární chování připraveného ligandu s vybranými makrocykly na bázi cyklodextrinů a/nebo cucurbit[n]urilů.
Zásady pro vypracování
I. Teoretická část
1. Stručná charakteristika diamantanu.
2. Hostitel-host komplexy klecových uhlovodíků s makrocykly na bázi cyklodextrinů a cucurbit[n]urilů.
II. Praktická část
1. Navrhnout syntetickou strategii vedoucí k uvažovanému ligandu.
2. Provést sérii experimentů s cílem připravit uvažovaný ligand v odpovídající čistotě.
3. Provést úplnou strukturní charakterizaci všech připravených sloučenin.
4. Realizovat sérii experimentů s cílem prostudovat supramolekulární chování připraveného ligandu s vybranými makrocykly na bázi cyklodextrinů a/nebo cucurbit[n]urilů.
Seznam doporučené literatury
Cao, L., Šekutor, M., Zavalij, P. Y., Mlinarić-Majerski, K., Glaser, R., Isaac, L. Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 988-993.
Dodziuk, H.: Cyclodextrins and Their Complexes. Weingheim. WILEY-VCH Verlag GmbH & Co., 2006.
Schalley, Ch. A. Analytical Methods in Supramolecular Chemistry. WILEY-VCH Verlag GmbH & Co., 2007.
Seznam doporučené literatury
Cao, L., Šekutor, M., Zavalij, P. Y., Mlinarić-Majerski, K., Glaser, R., Isaac, L. Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 988-993.
Dodziuk, H.: Cyclodextrins and Their Complexes. Weingheim. WILEY-VCH Verlag GmbH & Co., 2006.
Schalley, Ch. A. Analytical Methods in Supramolecular Chemistry. WILEY-VCH Verlag GmbH & Co., 2007.
Přílohy volně vložené
-
Přílohy vázané v práci
ilustrace, grafy, tabulky
Převzato z knihovny
Ne
Plný text práce
Přílohy
Posudek(y) oponenta
Hodnocení vedoucího
Záznam průběhu obhajoby
Student představil komisi výsledky své diplomové práce. Poté byla komise seznámena s posudky a hodnocením vedoucího doc. Ing. Michala Rouchala, Ph.D. (hodnocení: A - výborně) a oponenta prof. Ing. Vladimíra Šindeláře, Ph.D. (hodnocení: B - velmi dobře). Student pak odpovídal na dotazy oponenta. Dotazy oponenta prof. Ing. Vladimíra Šindeláře, Ph.D. – 1) Zdůvodněte, proč jste se rozhodli připravit a zkoumat právě derivát 3 a ne nějaký jiný derivát diamantanu? ZODPOVĚZEN ZCELA 2) Upřesněte, jaké experimenty jste prováděl sám a co bylo uděláno vašimi kolegy. ZODPOVĚZEN ZCELA 3) Jak vyplývá z údajů na str. 65, látka 3 byla získána v čistotě jen přibližně 65%. O jaké nečistoty se jednalo? Alespoň nějaké informace o zdroji nečistot by bylo dobré doplnit. Byla čistota látky brána v potaz při výpočtu výtěžku? Čemu tedy výtěžek 12% odpovídá? ZODPOVĚZEN ZCELA 4) Ve stejném odstavci na str. 65, kde je diskutována nutnost korekce molární hmotnosti látky 3, je uvedeno následující: „Makrocyklické sloučeniny byly získány z komerčních zdrojů a jejich uváděná molární hmotnost byla následující: β-CD (1134,98 g·mol−1), γ-CD (1297,12 g·mol−1), CB[7] (1162,96 g·mol−1) a CB[8] (1329,10 g·mol−1).“ To působí dojmem, že k výpočtům navážek byly použity teoretické molární hmotnosti makrocyklů. Je tomu tak? ZODPOVĚZEN ZCELA 5) Na straně 68 je uvedeno že:“ Z posunu signálu He k nižšímu poli je zřejmé, že jsou atomy vodíku methylových skupin v kontaktu s portálem makrocyklu.“ Při pohledu na obrázek 61 není jasné, jak by k tomu mohlo dojít. Vzdálenost methylenových skupin od portálu je příliš velká. Můžete to vysvětlit? ZODPOVĚZEN ZCELA. Poté byla vedena diskuze o diplomové práci, během které byly jednotlivými členy komise položeny následující dotazy: doc. Kafka - Několik otázek k provedení syntézy sloučeniny, jejíž schopnost tvořit komplexy byla studována. Dotazy byly zodpovězeny.