Development of novel photoactive cationic zirconocene complexes

• Název práce v češtině: Vývoj nových fotoaktivních kationtových zirkonocenových komplexů
• Název v anglickém jazyce: Development of novel photoactive cationic zirconocene complexes
• Klíčová slova: metalocenové komplexy, prvky 4. skupiny, luminiscence, DFT, singletový kyslík, fotoredoxní katalýza, LMCT
• Klíčová slova anglicky: metallocene complexes, group 4 elements, luminescence, DFT, singlet oxygen, photoredox catalysis, LMCT
• Akademický rok vypsání: 2019/2020
• Typ práce: diplomová práce
• Jazyk práce: angličtina
• Ústav: Katedra anorganické chemie (31-240)
• Vedoucí / školitel: RNDr. Martin Lamač, Ph.D.
• Řešitel: skrytý - zadáno vedoucím/školitelem, čeká na schválení garantem
• Datum přihlášení: 19.02.2020
• Datum zadání: 19.02.2020
• Datum odevzdání elektronické podoby: 23.08.2021
• Datum proběhlé obhajoby: 14.09.2021
• Oponenti: RNDr. Jiří Schulz, Ph.D.
• Konzultanti: prof. RNDr. Petr Štěpnička, Ph.D., DSc.

Předběžná náplň práce

Komplexy kovů s luminiscenčními vlastnostmi mají obecně rozsáhlý aplikační potenciál v různých oblastech (fotokatalýza, fotovoltaické aplikace, světelné zdroje LED, molekulární sensory, zobrazovací metody, atd.). Sloučeniny elektronově deficitních kovů, které emitují z excitovaných stavů vzniklých přenosem náboje z ligandů na kov (LMCT), jsou ale poměrně málo prozkoumány. Cílem diplomového projektu je příprava a studium vlastností nových luminiscenčních materiálů založených na komplexech prvků 4. skupiny (zejména Zr, Hf). Úkolem bude připravit několik strukturních typů sloučenin s různými kombinacemi ligandů (např. ligandy cyklopentadienylové, N,O-, N,N- a jiné chelatující, obsahující heteroaromatické nebo konjugované systémy). Vztah mezi strukturou připravovaných komplexů, povahou jejich kovových center (prvek, náboj, atd.) a výslednými fotofyzikálními vlastnostmi v pevném stavu i v roztocích bude dále zkoumán také ve spolupráci s dalšími pracovišti AV ČR.

Předběžná náplň práce v anglickém jazyce

Luminescent metal complexes in general have a widespread application potential in various fields such as photocatalysis, photovoltaics, light-emitting devices, molecular sensors, bioimaging, etc. However, complexes of electron-deficient metals that emit light from excited states formed by ligand-to-metal charge transfer (LMCT) are still rather underexplored. Aim of this MSc. thesis will be the preparation and study of new luminescent materials based on group 4 elements (preferably Zr and Hf). A series of compounds of several structural types bearing different ligand combinations (cyclopentadienyl, N,O-, N,N- and other chelating ligands, containing also heteroaromatic or conjugated systems) shall be prepared. The relationship between the structure of the compounds, nature of metal centers (element, charge, etc.), and the resultant photophysical properties both in the solid state and in solutions will be investigated in cooperation with other workgroups involved in the project.