|
| |
|
|
(Spektro) Elektrochemická studie derivátů cibalackrotu – potenciální chromofory pro singletové štěpení
Šimková, Ludmila ; Lušpai, Karol ; Klíma, Jiří ; Ludvík, Jiří
V posledních letech je věnovaná velká pozornost zvýšení účinnosti solárních článků. Jednou z uvažovaných možností je využití fotofyzikálního procesu označovaného jako singlet fission (SF), neboli štěpení singletu 1. Jedná se o děj, v jehož průběhu jedna molekula v excitovaném singletovém stavu předá polovinu své energie druhé, sousední molekule v základním stavu za vzniku dvou tripletově excitovaných molekul 2. Takto se po separaci nábojů mohou generovat z jednoho fotonu dva elektrony, což představuje nadějný směr pro zvýšení účinnosti solárních článků. Tento efekt je laboratorně prokázán i teoreticky ověřen, ale k uvedení do praxe dosud chybí vhodný, dostatečně stabilní materiál. V současné době probíhá syntéza a studium několik typů chromoforů pro SF. Slibnými kandidáty se ukázaly velké aromatické uhlovodíky biradikaloidů například substituované difenylisobenzofurany 3 a cibalackroty, sloučeniny blízké indigu, kterým jsme se nově začali věnovat.\nMolekula indiga je považována za hlavní příklad biradikáloidu s vhodnou singletovou a tripletovou excitační energií pro singletové štěpení 2. Jako kandidát na SF je ale vyřazen kvůli rychlému podléhání fotochemické cis-trans izomeraci dvojné vazby a přenosu protonu z dusíku na kyslík. Naopak průmyslově užívané barvivo cibalackrot odvozené od indiga by mohlo představovat vhodného kandidáta pro SF. Stejně jako indigo splňuje energetické podmínky pro SF a navíc má obě zmíněné deaktivační cesty blokovány.\nPro případné použití nového chromoforu v solárních článcích je nezbytné studium redoxních vlastností v souvislosti s UV-vis a EPR spektry. S využitím skutečnosti, že určitý substituent má malý vliv na elektronové excitační energie a pravděpodobně další vlastnosti relevantní pro štěpení singletu, vybrali jsme řadu derivátů cibalackrotu syntetizovaných pro případné využití v praktických aplikacích singletového štěpeni a lišících se strukturními aspekty (Obr. 1) s cílem nalézt pravidlo pro návrh nejslibnějšího chromoforu pro SF. Svoji pozornost jsme proto zaměřili nejen na studium oxidace a redukce ale zapojili jsme i in situ UV-vis a EPR spektroelektrochemické metody za účelem charakterizace struktury a stability elektrochemicky generovaných aktivovaných (vč. radikálových) částic.
|
|
|
Redoxní vlastnosti konjugovaných derivátů fosfolů – elektrochemická studie
Koláčná, Lucie ; Polák, P. ; Tobrman, T. ; Ludvík, Jiří
Fosfoly a jejich deriváty jsou často využívány jako stavební kameny v π-konjugovaných systémech. Nacházejí uplatnění v katalýze, bio-anoganické i materiálové chemii, např. jako OLED (Organic light-emitting diode – světlo vyzařující organické diody), OPV (Organic Photovoltaics – organické fotovoltaické články), OFET (Organic field-effect transistor – organické tranzistory řízené elektrickým polem), NLO (nelineární optické přístroje), luminiscenční materiály, polovodiče, tekuté krystaly i molekulární stroje. \nRedoxní vlastnosti studovaných molekul byly sledovány v nevodném prostředí acetonitrilu (AN) na různých elektrodách pomocí oxidace a redukce. Vyhodnocení oxidačních a redukčních potenciálů a jejich interpretace, jejich posunů a rozdílů umožnilo určení tzv. ´´elektrochemického´´ HOMO-LUMO gap, studium podílu substituentů na celkových redoxních vlastnostech studovaných látek i ovlivnění planarity molekuly a míry delokalizace elektronů.
|
|
|
Oxidation Processes of N-methylguanines
Trnková, L. ; Třísková, I. ; Liška, Alan ; Ludvík, Jiří
The oxidation processes of N-methylguanines were investigated in both experimental and\ntheoretical way. Voltammetric oxidation potentials of guanine and its methyl analogues,\nacquired on polymer pencil graphite electrode (pPeGE), were compared with the HOMO\n(SOMO) energies calculated by density functional (DFT) methods. Our study contributes to\nunderstanding not only the oxidation processes of methylated guanines but also their role in\nepigenetics.
|
|
|
Rozdíly v elektrochemické redukci jedno- a vícejaderných acylgermanů
Šimková, Ludmila ; Dunlop, David ; Liška, Alan ; Ludvík, Jiří
Derivaty titanocenu nachazeji bohate vyuziti jako katalyzatory pri cele fade chemickych\ntransformaci. Nicmene v posledni dobe se zkouma i jejich potencialni vyuziti jako cytostatik\npri lecbe onkologickych onemocneni. Nedavne studie poukazaly na vyssi cytotoxicitu u cele\nfady titanocen difluoridovych derivatu v porovnani s jejich dichloridovymi analogy.\nNasledne zkoumani mechanismu ucinku titanocemi poukazalo na rozpad endoplasmatickeho\nretikula rakovinnych bunek pusobenim reaktivnich kyslikovych castic (ROS). Tyto castice\ngenerovane pomoci redoxne aktivnich kovu (v nasem pripade titanocenu) muzou byt ucinnym\nprostredkem pro selektivni likvidaci rakovinovych bunek, jejichz homeostaza je na pritomnost\nROS citlivejsi V porovnani se zdravymi bunkami.
|
|
|
Rozdíly v elektrochemické redukci jedno- a vícejaderných acylgermanů
Liška, Alan ; Frühwirt, P. ; Haas, M. ; Ludvík, Jiří ; Gescheidt-Demmer, G.
Acylgermany představují pestrou třídu organoprvkových sloučenin, které se vyznacuJI\npozoruhodnými fotochemickými vlastnostmi, laditelnými zavedením různých typů periferních\nsubstituentů, jejich počtem, polohou, případně způsobem přemostění. Většina známých\nderivátů podléhá vlivem DV-záření nebo dokonce krátkovlnějšího viditelného světla\nhomolytickému štěpení vazby C-Ge za vzniku radikálů. Některé (např. Ivocerin®) se proto již\ndelší dobu používají v zubní medicíně jako fotoiniciátory polymerizace při přípravě bílých\nnetoxických zubních výplní. Příslušné mechanismy reakcí uplatňujících se v praxi jsou v\nliteratuře dobře dokumentovány. Vzhledem k tomu, že penetrační hloubka\nelektromagnetického záření je nepřímo úměrná jeho energii, existuje snaha nalézt další\nderiváty, které budou efektivně štěpeny světlem o co největší vlnové délce. Kromě absorpčních\nspekter a teoretických výpočtů molekulových vlastností (ionizační energie, elektronové\nafinity) se při hledání nových látek s výhodou uplatňují elektrochemické metody, protože\npoloha prvního redukčního potenciálu (resp. rozdíl mezi prvním redukčním a prvním\noxidačním potenciálem) koreluje se schopností molekuly absorbovat světlo a zaujímat vyšší\nexcitované stavy, což se projeví jako poloha dlouhovlnného pásu UV-vis spekter.
|
|
| |
|
|
Electrochemistry of Phospholes
Koláčná, Lucie ; Liška, Alan ; Ludvík, Jiří
Seventeen pentasubstituted phospholes with expected application in organic electronics were\nsynthesized and characterized electrochemically and by UV-vis spectra. Quantum chemical\ncalculations ofredox potentials and HOMO-LUMO energies were performed and experimental\nand theoretical data were successfully correlated. Tuning of redox properties can be achieved\nby combination of induction and resonance effects of substituents, extension / diminution of\nthe pi- delocalized system and by steric changes which affect intramolecular electron\ncommunication.
|
|
|
Mercury Electrodes as Tools for Voltammetric Determination of Biologically Active Organic Compounds and for Detection of Their Interaction with DNA
Horáková, Eva ; Vyskočil, Vlastimil (vedoucí práce) ; Ludvík, Jiří (oponent) ; Vytřas, Karel (oponent)
Hlavní cílem této dizertační práce bylo využití pro voltametrickou analýzu tradičních rtuťových elektrod k vývoji elektroanalytických metod stanovení organických xenobiotik a ke studiu jejich interakce s dvouvláknovou deoxyribonukleovou kyselinou (DNA). V návaznosti na můj předchozí výzkum (vedený v rámci mé diplomové práce) byl prvním zkoumaným analytem 4-nitrobifenyl (4-NBP), který je podezřelý z karcinogenity. Interakce DNA se 4-NBP byla studována diferenční pulzní voltametrií (DPV), cyklickou voltametrií (CV) a chronocoulometrií na visící rtuťové kapkové elektrodě (HMDE), a dále s využitím CV a AC voltametrie (voltametrie se střídavým potenciálem) na DNA modifikované HMDE. Pomocí CV byl studován mechanismus redukce 4-NBP. Dále byla věnována pozornost studiu interakce DNA se 4-aminobifenylem (4-ABP), metabolitem 4-NBP, a s meziprodukty redukce 4-NBP. Bylo zjištěno, že vlivem interakce DNA se 4-NBP a 4-ABP dochází ke vzniku agregátů DNA s těmito analyty. Druhým studovaným analytem byla methylová violeť 2B (MV). Ke stanovení MV v pufrovaném roztoku byly použity DC tast polarografie a diferenční pulzní polarografie na kapající rtuťové elektrodě (DME) a DC voltametrie, DPV a diferenční pulzní adsorpční rozpouštěcí voltametrie (DPAdSV) na HMDE. Nejnižší mez stanovitelnosti (13 nmol L−1 ) byla...
|
|
|
Porfyrazinový film pro použití v elektrochemickém senzoru
Merhoutová, Jana ; Nesměrák, Karel (vedoucí práce) ; Ludvík, Jiří (oponent)
Porfyrazinový film pro použití v elektrochemickém senzoru Abstrakt: Ve vodě rozpustný N,N',N'',N'''-tetramethyltetra-3,4-pyridinoporfyrazinový komplex, obsahující kobaltnatý kation, jako centrální atom, byl použitý jako mediátor k přípravě elektrochemického senzoru. Metodou cyklické voltametrie byl studován vliv materiálu elektrodového nosiče, způsobu depozice porfyrazinu, pH prostředí a tloušťky vrstvy na funkci senzoru. Připravený senzor byl následně testován pro stanovení vodíku rozpuštěného ve vodném roztoku pufru.
|
host ::
RSS.