|
|
Electrochemical Valorization of Lignocellulosic Biomass Amination of Furfural and 5-Hydroxymethylfurfural
Donkeng Dazie, Joel ; Koláčná, Lucie ; Urban, Jiří ; Lamač, Martin ; Ludvík, Jiří
Furfural (FF) and 5-hydroxymethylfurfural (HMF) isolated from waste lignocellulosic biomass represent renewable sources. The present contribution deals with the transformation of FF and HMF into furfuryl amines which are important precursors namely for pharmaceutical synthesis. First, FF and HMF underwent condensation reactions with various amines which were electrochemically monitored to optimize the process. The resulting Schiff bases were identified by NMR and subsequently electrochemically reduced in basic media. The vicinal diamine (aminopinacol) was the main product besides the expected furfuryl amines. This reaction is a contribution to green synthesis because it was performed electrochemically, in water, and without any metallic catalysts.
|
|
|
Redox Properties of Pyrene-Cyclohexene Conjugates – Electrochemical Study
Koláčná, Lucie ; Čubiňák, M. ; Tobrman, T. ; Ludvík, Jiří
The series of 16 compounds for "organic electronics" comprising the double-bond cyclohexene core extended by pyrene and/or other aromatics were electrochemically characterized by rotating disk voltammetry in N,N-dimethylformamide. Due to multiple substitutions, the resulting potential gap represents the sum of all substituent effects. Different combinations of substituents can be used to achieve the desired properties of cyclohexene-pyrene derivatives. The electrochemical data presented in this contribution facilitate further tuning of properties of these molecules and systems to achieve features required in material chemistry just by means of chemical modification.
|
|
|
Electrochemistry of Acetaminophen
Mikysek, T. ; Ludvík, Jiří
The contribution is focused on electrochemical oxidation of acetaminophen mainly in non-aqueous media. The influence of various organic solvents as well as the pH effect is described herein. The redox properties of acetaminophen were studied by means of cyclic voltammetry, and rotating-disk voltammetry. We found that the protonation/deprotonation of acetaminophen acts as a ratedetermining step, where the stability of phenoxy radical intermediate plays an important role.
|
|
| |
|
|
(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.
|
|
| |
host ::
RSS.