Supramolekulární spínače spadají do supramolekulární chemie, která se zabývá studiem intermolekulárních nekovalentních interakcí. Tyto systémy reagují na různé stimuly. Tato diplomová práce se zabývá studiem stability supramolekulárních systémů s 2-3 komponentami. Základní experiment obsahoval cucurbit[6]uril (CB6) a heteroditopický pH citlivý ligand. Bylo měněno pH roztoku a přidávány další hostitelské makrocykly. V teoretické části byli popsáni hostitelé (cucurbit[n]uril (CBn), cyklodextrin (CD)) a jejich vlastnosti. Tato část také zahrnuje popis pH responsivních ligandů pro CBn a některé příklady supramolekulárních spínačů. Systémy byly sledovány pomocí nukleární magnetické resonance (NMR). V praktické části byly určeny asociační konstanty, které popisují stabilitu vznikajících komplexů. Pokud je snižováno pH roztoku, klesá stabilita všech studovaných komplexů. Někteří hostitelé, jako b-CD and g-CD, podstatně zvyšovali stabilitu komplexů.
Anotace v angličtině
Supramolecular switches belong to supramolecular chemistry, which is a multidiscipline, studying intermolecular non-covalent interactions. These systems response to change of pH. This diploma thesis is concerned with the study on the stability of supramolecular systems with two-three components. The fundamental experiment employed cucurbit[6]uril (CB6) and heteroditopic pH sensitive ligand. pH of solution was changed and other hosts were added. In the theoretical part, hosts (cucurbit[n]uril (CBn), cyclodextrin (CD)) and their properties were described. This part also includes a description of pH sensitive ligands for CBn and some examples of supramolecular switches. The systems were studied using nuclear magnetic resonance (NMR). In the discussion part, association constants of studied complexes were determined. When pH of a solution decreased, the stability of all studied systems also decreased. Some hosts, such as b-CD and g-CD, highly increased the stability of complexes.
Supramolekulární spínače spadají do supramolekulární chemie, která se zabývá studiem intermolekulárních nekovalentních interakcí. Tyto systémy reagují na různé stimuly. Tato diplomová práce se zabývá studiem stability supramolekulárních systémů s 2-3 komponentami. Základní experiment obsahoval cucurbit[6]uril (CB6) a heteroditopický pH citlivý ligand. Bylo měněno pH roztoku a přidávány další hostitelské makrocykly. V teoretické části byli popsáni hostitelé (cucurbit[n]uril (CBn), cyklodextrin (CD)) a jejich vlastnosti. Tato část také zahrnuje popis pH responsivních ligandů pro CBn a některé příklady supramolekulárních spínačů. Systémy byly sledovány pomocí nukleární magnetické resonance (NMR). V praktické části byly určeny asociační konstanty, které popisují stabilitu vznikajících komplexů. Pokud je snižováno pH roztoku, klesá stabilita všech studovaných komplexů. Někteří hostitelé, jako b-CD and g-CD, podstatně zvyšovali stabilitu komplexů.
Anotace v angličtině
Supramolecular switches belong to supramolecular chemistry, which is a multidiscipline, studying intermolecular non-covalent interactions. These systems response to change of pH. This diploma thesis is concerned with the study on the stability of supramolecular systems with two-three components. The fundamental experiment employed cucurbit[6]uril (CB6) and heteroditopic pH sensitive ligand. pH of solution was changed and other hosts were added. In the theoretical part, hosts (cucurbit[n]uril (CBn), cyclodextrin (CD)) and their properties were described. This part also includes a description of pH sensitive ligands for CBn and some examples of supramolecular switches. The systems were studied using nuclear magnetic resonance (NMR). In the discussion part, association constants of studied complexes were determined. When pH of a solution decreased, the stability of all studied systems also decreased. Some hosts, such as b-CD and g-CD, highly increased the stability of complexes.
1) Zpracovat rešerši na téma pH citlivých ligandů pro cucurbiturily.
2) Stanovit konstanty stability komplexů CB6 s ditopickým ligandem za různých pH a za přítomnosti dalších makrocyklů.
Zásady pro vypracování
1) Zpracovat rešerši na téma pH citlivých ligandů pro cucurbiturily.
2) Stanovit konstanty stability komplexů CB6 s ditopickým ligandem za různých pH a za přítomnosti dalších makrocyklů.
Seznam doporučené literatury
1) S. Barrow et al. Chemical Reviews 2015, 115, 12320-12406. DOI: 10.1021/acs.chemrev.5b00341.
2) K. Assaf, W. Nau Chemical Society Reviews 2015, 44, 394-418. DOI: 10.1039/C4CS00273C.
Seznam doporučené literatury
1) S. Barrow et al. Chemical Reviews 2015, 115, 12320-12406. DOI: 10.1021/acs.chemrev.5b00341.
2) K. Assaf, W. Nau Chemical Society Reviews 2015, 44, 394-418. DOI: 10.1039/C4CS00273C.
Přílohy volně vložené
-
Přílohy vázané v práci
-
Převzato z knihovny
Ne
Plný text práce
Přílohy
Posudek(y) oponenta
Hodnocení vedoucího
Záznam průběhu obhajoby
Studentka představila komisi výsledky své diplomové práce. Poté byla komise seznámena s posudky a hodnocením vedoucího a oponenta (hodnocení vedoucího: Výborně, hodnocení oponenta: Velmi dobře). V rámci posudků byly studentce položeny následující dotazy oponenta: 1) Byla nějakým způsobem ovlivněna fosforescence H@G systému popisovaného na Obr. 6 (s. 17) přítomností substituentů R1–R5 ve struktuře studovaného ligandu? 2) Na s. 18 popisujete cykloadiční reakci realizovanou uvnitř kavity CB6, přičemž uvádíte, žetato reakce „běží uvnitř kavity CB6 rychleji než mimo ni“. Uvádí autoři citované práce, jaký je rozdíl v rychlosti reakce probíhající uvnitř a vně kavity CB6? A jakým způsobem totostanovili? 3) Na Obr. 28 (s. 35) popisujete termoresponzivní supramolekulární spínač sestávající z ligandu na bázi pyridinia a CB6, kdy uvádíte, že zvýšením teploty došlo k urychlení posunu CB6 z pyridiniového vazebného místa na místo alkylové (ve srovnání s laboratorní teplotou).
Mohla byste, prosím, rychlost posunu CB6 po ose ligandu za obou uvedených teplot blíže
kvantifikovat? 4) Na s. 46 uvádíte, že sloučenina 2 byla izolována ve výtěžku 28 %. Nikde v práci jsem se však nedozvěděl, čím byla tvořena zbylá část (72 %) – výchozí látka, vedlejší produkty – a jak s níbylo dále „naloženo“. Mohla byste mi to, prosím, osvětlit? 5) Jak si vysvětlujete skutečnost, že ligandy A3 a A5 (tedy ty s kratším, resp. delším alifatickým řetězcem) komplex s CB6 netvořily? 6) Jaké geometrické uspořádání případného komplexu byste očekávala při přípravě ekvimolární směsi ligandu 2 s CB7 (při pH = 7 a pH = 2). A jaký vliv by mohlo mít případné přidání přebytku beta-CD ke vzniklému binárnímu komplexu? 7) Pro systém 2alfa-CD byla vypočtena asociační konstanta K = 10–3 M–1. Lze v takovém případě stále hovořit o tvorbě H@G komplexu? Jaké se domníváte (a proč), že má vzniklý systém geometrické uspořádání? 8) Co reprezentuje signál, který v 1H NMR spektrech (Obr. 39, 42 a 43) vykazuje posun cca 2,3 ppm? A z jakého důvodu dochází během titrací k jeho mírnému posunu k nižším hodnotám ppm? Odpovědi na otázky 1-5, 7 a 8 byly ZODPOVĚZENY ZCELA, otázka č. 6 ZODPOVĚZENA ČÁSTEČNĚ, doplněna u obhajoby. Poté byla vedena diskuze o diplomové práci, během které byly jednotlivými členy komise položeny následující dotazy: doc. Mráček: v práci píšete o některých systémech, které jste připravila, že nelze z NMR přesně říci, kde, zda a jak se hostitel - host tvoří. Zkoušela jste použít výpočty pomocí MD? Pomohlo by to k lepšímu pochopení chování Vašich systémů? DOTAZ BYL ZCELA ZODPOVĚZEN.