Studium chirálních vlastností supramolekulárních komplexů
| Název práce v češtině: | Studium chirálních vlastností supramolekulárních komplexů |
|---|---|
| Název v anglickém jazyce: | Study of chiral properties of supramolecular complexes |
| Klíčová slova: | porfirinogeny, chiralita, nukleární magnetická rezonance (NMR), teorie funkcionálu hustoty (DFT), singulární rozklad (SVD) |
| Klíčová slova anglicky: | porphirinogens, chirality, nuclear magnetic resonance (NMR), density functional theory (DFT), singular value decomposition (SVD) |
| Akademický rok vypsání: | 2009/2010 |
| Typ práce: | diplomová práce |
| Jazyk práce: | angličtina |
| Ústav: | Katedra makromolekulární fyziky (32-KMF) |
| Vedoucí / školitel: | doc. RNDr. Lenka Hanyková, Dr. |
| Řešitel: | skrytý - zadáno a potvrzeno stud. odd. |
| Datum přihlášení: | 09.11.2009 |
| Datum zadání: | 09.11.2009 |
| Datum a čas obhajoby: | 30.05.2011 00:00 |
| Datum odevzdání elektronické podoby: | 23.05.2011 |
| Datum odevzdání tištěné podoby: | 23.05.2011 |
| Datum proběhlé obhajoby: | 30.05.2011 |
| Oponenti: | doc. RNDr. Jan Lang, Ph.D. |
| Zásady pro vypracování |
| Studium odborné literatury o problematice supramolekulárních systémů a NMR spektroskopie a vypracování rešerše.
Zvládnutí experimentálních základů NMR spektroskopie. Použití experimentálních metod NMR spektroskopie pro studium host-guest komplexu vybraného derivátu porfyrinu a chirální molekuly pro různé teploty a enantiomerické přebytky. Zpracování experimentálních dat a jejich interpretace za použití vhodného modelu pro dynamické chování. |
| Seznam odborné literatury |
| Jeremy K.M. Sanders and Brian K. Hunter, Modern NMR spectroscopy: a guide for chemists, Oxford University Press, 1994
Harald Günther, NMR spectroscopy: basic principles, concepts, and applications in chemistry, Wiley, 1994 Odborné články o problematice porfyrinů |
| Předběžná náplň práce |
| Chiralita bývá u řady biologicky aktivních látek klíčovou informací. Mnohdy určuje, zda daná molekula bude lékem, nečinným prvkem nebo dokonce jedem. Při syntéze a farmaceutických aplikacích se proto klade důraz na určení enantiomerické čistoty a absolutní konfigurace chirálních center. NMR spektroskopie může u řady biologicky aktivních látek (např. kys. mandlová, kys. phenoxypropionová a některé aminokyseliny) tyto parametry určit. Využívá se zde tvorby tzv. host-guest komplexu chirální molekuly (guest) a achirálního derivátu porfyrinu (host), kde host slouží jako detektor. V komplexu dochází k přenosu chirality, což se projevuje např. rozštěpením čáry chinonových protonů v NMR spektru, a to lineárně s enatiomerickým přebytkem. Jedná se o nový a značně neobvyklý jev, jehož přesná podstata stále není známa. Její vysvětlení by značně přispělo k designu detektorů se specifickou selektivitou na další okruh chirálních látek, jako jsou komplexnější léčiva, oligopeptidy, pesticidy, atd. Taktéž by bylo možné velmi rychle a levně určit absolutní konfiguraci takovýchto látek.
Obsahem práce je určení stability a dynamiky komplexu pomocí metod NMR spektroskopie a porovnání vlastností komplexu pro několik různých chirálních molekul. Na základě takto získaných výsledků by měl být vytvořen model dynamického chování komplexu. |
| Předběžná náplň práce v anglickém jazyce |
| Molecular chirality is key information in various biological events. It often destinates if the molecule is a drug, nonactive or even a poison. Determination of enantiomeric purity and absolute configurations of chiral centers are thus important for synthesis and in pharmaceutical applications. These parameters can be obtained by NMR spectroscopy for some biologically active molecules (e.g. mandelic acid, phenoxypropionic acid and several amino acids). This method is based on the formation of a host-guest complex of the chiral molecule (guest) and the achiral porphyrin derivative (host) signaling chiral information. This chirality transfer in complex is manifested by splitting of quinonoid protons peaks in NMR spectra linearly with enantiomeric excess. The principle of this new and quite unusual phenomenon has not been discovered. The explanation would contribute to design of new detectors with specific chiral selectivity on complex drugs, oligopeptides, pesticides, etc. Further, the determination of absolute configuration of such compounds would be faster and cheaper.
The object of this work is to determine stability and complex dynamics using NMR spectroscopy and to compare complex properties for various chiral molecules. On the basis of obtained results, the model of dynamical behaviour of complex would be found. |