|
|
Elektrochemie kalixarenů
Liška, Alan ; Ludvík, Jiří (vedoucí práce) ; Zima, Jiří (oponent) ; Cibulka, Radek (oponent)
Předkládaná práce je shrnutím dosud publikovaných a k publikování připravených výsledků na poli elektrochemie kalixarenů. Hlavní důraz je kladen na detailní interpretaci dat získaných při systematickém studiu elektrochemické redukce elektroaktivních derivátů na základě experimentů naměřených na rtuťových elektrodách (pomocí DC-polarografie a cyklické voltametrie) v aprotickém prostředí (DMF). Je zde demonstrováno, že elektrochemie nemusí sloužit pouze k charakterizaci studovaných sloučenin z hlediska redox potenciálů, ale že poskytuje řadu dalších cenných informací. Předmětem studia jsou kalix[4]areny (převážně v konformaci cone-), které, aby je bylo možné zkoumat elektrochemicky, nesou v různých polohách jeden až čtyři redukovatelné substituenty, které slouží jako tzv. "redox sondy". Mezi nejdůležitějšími diskutovanými sériemi látek figurují nitro- a nitrososloučeniny, aldehydy, ketony, nitrily, aldoximy, karboxylové kyseliny a jejich estery, sulfony a estery sulfonových kyselin. Vzájemný vztah mezi redukční odezvou a stereochemickými vlastnostmi je prezentován v nových souvislostech ("stereoelektrochemie"), zejména s ohledem na polohu redukovatelné sondy na benzenovém jádře (para-/meta-), na můstcích, případně na sousedních nebo protilehlých aromatických kruzích. Dále velmi záleží na konformaci...
|
|
|
Elektrochemické studium nitrokalixarenů
Liška, Alan ; Vojtíšek, Pavel (vedoucí práce) ; Cibulka, Radek (oponent)
V předkládané diplomové práci je prozkoumán průběh postupné redukce řady cone- mono-, di-, tri- a tetranitrokalix[4]arenových derivátů v prostředí bezvodého DMF, vyhodnocena intramolekulární interakce redukovatelných (a redukovaných) center a její důsledky na geometrii výchozí molekuly včetně diskuse povahy radikálových meziproduktů a jejich spinového stavu. Bylo zjištěno, že elektrochemicky generované radikálové anionty nitroskupin (na rozdíl od jejich výchozího elektroneutrálního stavu) mohou sloužit jako ligandy. Proto byla dále prezentována studie komplexotvorných rovnováh redukovaných cone- tetranitrokalix[4]arenů s kationty alkalických kovů. Na příkladu dvou isomerních dinitrokalix[4]arenů, které se liší konformací i elektrochemickou odezvou, byla demonstrována možnost usuzovat z elektrochemických dat na geometrii, resp. konformaci molekul a tím propojit elektrochemii a stereochemii v mezioborovou disciplínu "stereoelektrochemie", která se dosud neetablovala. V závěru práce byla elektrochemicky charakterizována nová série 1,3-alt- tetranitrothiakalix[4]arenů a porovnána s "klasickými" deriváty. Klíčová slova: elektrochemie, kalixareny, stereochemie
|
|
|
Stereoelectrochemistry of Calixarenes
Liška, Alan ; Ludvík, Jiří ; Vojtíšek, P.
The relationship between the stereochemical properties (shape or molecular geometry in\ngeneral sense) and electrochemical ones (typically number of separate redox proceses, their\nnature and potentials) is very fundamental, however, not easily answerable. The nitro\nsubstituted calix[4]arenes appeared to be suitable series of compounds enabling correlation of\nelectrochemical data (redox potential, current, reversibility) with actual shape, conformation\nand dynamic behavior of the molecules dissolved in solution due to their well defined\ngeometry and clear polarographic and voltammetric response. Electrochemical methods can\nbe therefore used as a straightforward alternative to e.g. temperature dependent NMR\nspectroscopy. The present contribution is focused on thiacalix[4]arenes, their similarities and\ndistinctions from their methylene bridged analogues.\n
|
|
|
Eletrochemie jako metoda studia složitých makrocyklických molekul
Liška, Alan ; Vojtíšek, Pavel (vedoucí práce) ; Liška, František (oponent)
Pomocí elektrochemických technik byla prostudována a popsána elektrochemická redukce série polynitrovaných kalix[4]arenových derivátů jakožto molekul s více redoxními centry a na základě interpretace experimentálních výsledků a jejich korelace s kvantově chemickými výpočty byl diskutován vztah mezi strukturou molekuly a jejími elektronovými vlastnostmi. Ukázalo se, že tetranitrokalix[4]areny v sobě obsahují dva rozdílné páry ekvivalentních nitroskupin, což experimentálně dokazuje zploštělý tvar molekuly i v roztoku. Bylo určeno pořadí redukcí jednotlivých nitroskupin a popsán příslušný mechanismus. V první části práce byly na modelových para-substituovaných nitroaromátech prokázány různé redukční mechanismy v závislosti na substituci, což ukazuje na důležitý vliv substituentů na dolním kruhu kalix[4]arenů na redox vlastnosti celé molekuly.
|
|
|
Electrochemistry of Polynitrocalix-[4]-arenes
Liška, Alan ; Ludvík, Jiří
Calix[4]arene is a suitable inert and stable frame for building "smart" molecules and supramolecular assemblies. Polynitrocalix[4]arenes where reducible nitro groups are located at the upper rim are promising precursors for aimed development of sensors. In this work a series of mono-, di-, tri- and tetra nitroderivatives was reduced, the sequence of individual steps was described and the mechanism discussed. It was found that in this molecule with several redox centers all nitro groups are electronically isolated and thus are reduced independently yielding poly-radical ions. Two different couples of equivalent nitro groups were proved in tetranitro derivatives. The experimental results were confirmed by quantum chemical calculations.
|
|
|
Electrochemical Reduction of 1,3-Alt-tetranitrothiacalix[4]arenes
Liška, Alan ; Ludvík, Jiří
Calixarenes are organic molecules which contain several aromatic units (in this work four) connected by methylene („calixarenes“) or sulfur („thiacalixarenes“) bridges. Calix[4]arenes can exist in four defined conformations: cone-, partial cone-, 1,2- and 1,3-alternating (Fig. 1). The conformational stability of a (thia)calix[4]arene is controlled by the size of the substituents on the upper or the lower rim, or by other interactions (e.g. hydrogen bonds). These compounds are very attractive for supramolecular chemists, since they have the shape of a cavity, being able to exhibit host-guest interaction according to the substitution 1,2. The calixarene skeleton itself is not reducible. Therefore it´s necessary to introduce a suitable redox probe in the calixarene frame in order to use electrochemical methods for investigations of calixarene properties. For the purpose of this study the nitro group was chosen because its electrochemical reduction proceeds easily in a well-defined way.
|
host ::
RSS.