XLIV OGÓLNOPOLSKA SZKOŁA CHEMII44oschem.amu.edu.pl/komunikaty/ksiazka-44oschem.pdf · Spis prelegentów i tytułów wystąpień 12 ―XLIV Ogólnopolska Szkoła Chemii― Postery

Materiały Konferencyjne

XLIV OGÓLNOPOLSKA SZKOŁA CHEMII

„POZNAJ NASZĄ CHEMIĘ!”

Koszuty, woj. Wielkopolskie

30 kwietnia – 4 maja 2016 r.

Materiały Konferencyjne

XLIV Ogólnopolskiej Szkoły Chemii „Poznaj Naszą Chemię!”

Redakcja:

Miłosz Piechocki

Aleksandra Florkowska

Katarzyna Wolska

Maciej Skrodzki

Aleksandra Skoczeń

ISBN: 978-83-944876-0-7

Projekt okładki i oprawy graficznej:

Dawid Frąckowiak

Miłosz Piechocki

Nakład:

160 egz.

Naukowe Koło Chemików UAM

Poznań 2016

Wydanie drugie poprawione

Niniejsze materiały konferencyjne zostały przygotowane na podstawie abstraktów

nadesłanych przez uczestników XLIV OSCh. NKCh UAM nie ponosi odpowiedzialności za

ich treść.

ORGANIZATORZY XLIV OGÓLNOPOLSKIEJ SZKOŁY CHEMII

Prezes Akademickiego Stowarzyszenia Studentów Chemii

Miłosz Piechocki

Wiceprezes Akademickiego Stowarzyszenia Studentów Chemii

Oskar Kubiczek

Opiekun naukowy NKCh UAM

Dr hab. Mariusz Pietrowski

Administratorzy strony www

Marcin Konopka

Miłosz Piechocki

Komitet organizacyjny

Julia Duszczak

Łukasz Dziedzic

Aleksandra Florkowska

Dawid Frąckowiak

Malwina Gabryel

Magdalena Grzelak

Natalia Gurlaga

Marcin Konopka

Oskar Kubiczek

Anna Wychowaniec

Patrycja Kuźma

Patrycja Mała

Filip Perlitius

Miłosz Piechocki

Aleksandra Skoczeń

Maciej Skrodzki

Mikołaj Szymański

Katarzyna Wolska

PATRONI HONOROWI

Rektor Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza

Prof. zw. dr hab. Bronisław Marciniak

Dziekan Wydziału Chemii UAM

Prof. zw. dr hab. Henryk Koroniak

PATRONI HONOROWI

SPONSORZY

Nadleśnictwo Międzychód

PATRONI MEDIALNI

Z matki obcej; krew jego dawne bohatery, A imię jego będzie czterdzieści i cztery

Adam Mickiewicz „Dziady cz. III”

Większości bywalców ostatnich Ogólnopolskich Szkół Chemii zapewne trudno sięgnąć pamięcią do czasów założenia Akademickiego Stowarzyszenia Studentów Chemii. Zagadką pozostanie, w czyjej dokładnie głowie pojawił się zalążek pomysłu zjednoczenia ścisłych umysłów Polski. Niemniej jednak, faktem jest, że życie byłoby niezaprzeczalnie uboższe o wiele niezapomnianych chwil, gdyby ASSChem nie zostało powołane do życia. Przez lata celebrowano naukę, realizując podstawowe cele organizacji: pogłębianie współpracy pomiędzy kołami naukowymi studentów chemii uczelni wyższych oraz poszerzanie wiedzy przyrodniczej członków organizacji. Można powiedzieć, że wybór Naukowego Koła Chemików UAM jako organizatorów już 44. Ogólnopolskiej Szkoły Chemii jest dziełem przypadku. Jakakolwiek byłaby prawda, OSChem czterdzieści i cztery będzie wyjątkowym wydarzeniem, a symbolika owej liczby daje do zrozumienia, że oczekiwania są ogromne; oczywiście, postaramy się im wszystkim sprostać. Towarzyszy nam zapał i entuzjazm, które w połączeniu z pomysłowością powinny dać oczekiwane owoce pracy. Jednak trzeba przyznać, że najlepszy plan nie znajdzie spełnienia bez Waszego wsparcia i udziału, dlatego, bracia, przybywajcie wkrótce tłumnie na wielkopolską ziemię. Formułując ostatnią już myśl, zdradzę, że pozostaje nam nadzieja, iż na pytanie skąd wracają chemicy, odpowiecie bez cienia wątpliwości – z udanego OSChemu czterdzieści i cztery, bogatsi w wiedzę oraz w więzi przyjaźni. Życzymy Wam, abyście pewnego dnia, patrząc na własny dorobek naukowy, z największym przekonaniem byli w stanie wykrzyknąć: „Ja czuję nieśmiertelność, nieśmiertelność tworzę!”.

Ze studenckim pozdrowieniem,

Miłosz Piechocki

Prezes Akademickiego Stowarzyszenia Studentów Chemii

Spis prelegentów i tytułów wystąpień


―XLIV Ogólnopolska Szkoła Chemii― 11

Referaty – badania własne

Mikołaj Dembek SKNCh UMK Badanie kinetyki wypełniania porów w makroporowatych monolitach węglowych Magdalena Gądek KNSCh „Esprit” PRz Katalizator palladowy na nośniku polimerowym z układem dendrytycznym w reakcji Sonogashira Mikołaj Janicki KNWCh „Allin” PWr Modelowanie solwatowanego protonu metodami pól siłowych Szymon Jarzyński SKNCh UŁ Synteza oraz zastosowanie optycznie czystych 2-(aminometylo)azirydyn w katalizie asymetrycznej Patryk Kasza NKCh UJ Cząsteczko, pokaż się! Efektywne znakowanie azydotymidyny - synteza i badania spektroskopowe Marcin Konopka NKCh UAM Synteza i analiza stereochemiczna chiralnych alkoholi trytylowych Patrycja Kuźma NKCh UAM Badanie techniką XPS immobilizowanych kompleksów Pt(II) na zmodyfikowanej aminosilanem powierzchni krzemionki Marcin Małecki KNCh „Jeż” UWr Heterofenantriszafiryny – synteza i właściwości Krystyna Masłowska SKNCh „Fulleren” UW Nowe receptory anionów: synteza i badania właściwości kompleksotwórczych Paweł Maszota SSOGPTChem „Hybryda” PG Hydratacja mocznika i 1,1-dimetylomocznika na podstawie symulacji metodą dynamiki molekularnej Liliia Moshniaha KNCh „Jeż” UWr Badania teoretyczne wpływu temperatury na trwałość wybranych kompleksów z potrójnym wiązaniem wodorowym Michał Sawczyk SKN „SANA” UW Oddziaływania molekuł i suprastruktur w ograniczonych przestrzeniach Paweł Szubarga SKNCh UMK Synteza kompleksów irydoorganicznych o właściwościach fluorescencyjnych

Referaty - popularnonaukowe

Piotr Dzwoniarek SKNCh „Fulleren” UW Krystalografia – z czym to się je i czy trzeba wypluwać pestki? Łukasz Kołodziej KNCh „Koronan” UO Ftalocyjaniny metali jako fotosensybilizatory w reakcjach otrzymywania reaktywnych form tlenu Magdalena Legendziewicz KN „Kiwon” PWr Algi jako źródło energii i substancji chemicznych. Ograniczenia w ich wykorzystaniu na skalę przemysłową. Małgorzata Lewińska SKNCh „Fulleren” UW Różne oblicza kapsuł molekularnych Miłosz Piechocki NKCh UAM Samosortowanie kompleksów hydrazonowych Artur Stępnik SSOGPTChem „Hybryda” PG Imitacje bursztynu bałtyckiego i metody ich wykrywania Mikołaj Szymański NKCh UAM Przez głowę do serca Grzegorz Ścibisz SKNCh „Fulleren” UW Biologiczne inspiracje nanotechnologii. Materiały i maszyny. Krzysztof Świderski KNWCh „Allin” PWr Zastosowanie APGD-OES w chemii analitycznej Katarzyna Wolska NKCh UAM „Tam sięgaj, gdzie wzrok nie sięga” - czyli o łamaniu praw fizyki Jan Albert Zienkiewicz SKNCh UMK Pirotechniczna zupa z gwoździa, czyli o wodzie w materiałach wybuchowych


12 ―XLIV Ogólnopolska Szkoła Chemii―

Postery – badania własne Damian Bińkiewicz SKNCh „Fulleren” UW Analiza próbek stałych za pomocą metody LA-ICP-MS

Kamila Butowska NKCh UG Na drodze do rozwiązania zagadki radiosensybilizującego działania metronidazolu

Majka Duda NKCh UJ Zastosowanie grupy N,N-dimetylopirydyloetylenodiaminowej jako grupy jonoforowej we fluorescencyjnym rozpoznawaniu jonów cynku i gadolinu Julia Duszczak NKCh UAM Etynylopodstawione silseskwioksany jako molekularne prekursory materiałów hybrydowych

Łukasz Gołuński KN „Soliton” PG Optimization of polycrystalline CVD diamond nucleation with the use of sp3/sp2 Raman band ratio

Zuzanna Jańczuk SKN „SANA” UW Synteza ciekłokrystalicznych ligandów do modyfikacji powierzchni nanocząstek tlenku żelaza

Magdalena Kasza NKCh UJ Chemiczny krawiec – jak „szyć” katalizatory na miarę? Czy metanol i badania in situ przyjdą z pomocą? Grzegorz Kołodziej SKN „SANA” UW Nanocząstki złota modyfikowane eterem koronowym – synteza i właściwości

Kinga Kowerczuk KN „Kiwon” PWr Biopaliwa drugiej generacji

Patrycja Mała NKCh UAM Synteza (5S)-5-benzylo-5-(N-izopropylo)-amino-1,2-O-izopropylideno-3-O-metylo-α-d-ksylofuranozy na drodze stereoselektywnej reakcji addycji Grignarda

Łukasz Marecki SKNCh UMK Synteza folii chitozanowych z betuliną oraz optymalizacja procesu ekstrakcji betuliny

Bartosz Matysiak SKN „SANA” UW Antiparallel dynamic covalent chemistries

Adam Nowatkowski SSOGPTChem „Hybryda” PG Mikroekstrakcja do fazy stacjonarnej z zastosowaniem cieczy jonowych

Michał Okraska SKN „Nano” PŁ Plazmochemiczna modyfikacja nanorurek węglowych z wykorzystaniem związków metaloorganicznych do zastosowania w zaawansowanych kompozytach polimerowych

Marzena Pander KNCh „Jeż” UWr Alkilidenowe kompleksy rutenu jako inicjatory reakcji dimeryzacji i cyklotrimeryzacji alkinów

Filip Perlitius NKCh UAM Synteza i charakterystyka fotoaktywnych związków kompleksowych

Kamila Piec KNCh „Jeż” UWr Funkcjonalizowanie klatkowych silseskwioksanów

Aleksander Promiński SKN „SANA” UW Samoorganizacja w nanoskali

Izabella Radziuk-Śliwińska NKCh UG Polon 210Po w wodach jeziora żarnowieckiego, miejscu potencjalnej budowy elektrowni jądrowej w Polsce

Arkadiusz Rybak SKN „Nano” PŁ Organiczne ogniwa fotowoltaiczne z heterozłączem objętościowym

Patrycja Sikorska NKCh PG Projektowanie poliuretanu nienasyconego pod kątem samoleczenia materiału

Agnieszka Sobiepanek SKN „SANA” UW Synteza ligandów promezogenicznych do modyfikacji powierzchni nanocząstek tlenku żelaza

Elżbieta Szczepańska NKCh UG Otrzymywanie oraz badanie uwalniania nanocząstek srebra z różnych form kosmetycznych

Magdalena Turowska SKNCh UMK Fotoprotekcyjne działanie tlenków na bazie metali



Agata Zug KNCh „Koronan” UO Polimeryzacja etylenu wobec katalizatora wanadocenowego z udziałem cieczy jonowych

Postery – popularnonaukowe

Aleksandra Abu Nahia SKNCh UMK Konserwanty w kosmetykach

Krystian Baran KNSCh „Esprit” PRz Kannabinoidy - właściwości i zastosowanie

Estera Bojek KN „Kiwon” PWr Paliwa otrzymane w syntezie fischera-tropscha jako alternatywa dla paliw otrzymanych z ropy naftowej

Anna Drapsa SKN „Bioaktywni” UMCS Efekty matrycowe w chromatografii gazowej sprzężonej ze spektrometrią mas

Dawid Drozdowski KNWCh „Allin” PWr Historia ludzkim włosem szyta

Klaudia Dziąg SKNCh „Fulleren” UW Dla zasady kwaśne kwiatki

Łukasz Dziedzic NKCh UAM Synteza polimerów metodą post-polimeryzacyjnej modyfikacji

Malwina Gabryel NKCh UAM Denga – choroba diabła

Sara Gawarkiewicz SSOGPTChem „Hybryda” PG Szerokie spektrum zastosowań zasad Schiffa

Izabela Goryńska SKNCh UMK Wpływ warunków prowadzenia hodowli na produkcję substancji bioaktywnych u kocanki piaskowej (Helichrysum arenarium L.) w kulturze in vitro

Natalia Gurlaga NKCh UAM Molekularny montaż czyli samoorganizacja oraz samorozpoznanie kaliksalenów

Joanna Hager KNCh „Jeż” UWr Nanografeny – rozszerzone policykliczne węglowodory aromatyczne

Angelika Haniszewska KNWCh „Allin” PWr Kwas bursztynowy surowcem przyszłości

Andrea Harnos KN „Kiwon” PWr Bioremediacja gruntów skażonych ropą naftową oraz produktami jej przeróbki

Gabriela Huszcza SKNCh UMK Eliksiry młodości

Dorota Jachura NKCh PG Alternatywne środki konserwujące w produktach kosmetycznych. Zamienniki parabenów

Justyna Karpowicz SKN „Bioaktywni” UMCS Substancje chemiczne aktywnie czynne stosowane w kosmetykach

Izabela Kasza KNWCh „Allin” PWr Nożyce do DNA

Urszula Kozłowska SSOGPTChem „Hybryda” PG Krystalochemia w kokryształach cząsteczek o symetrii trójkrotnej

Joanna Kuligowska SKNCh UMK Leki prosto od MARII - czyli produkcja radiofarmaceutyków w Polsce

Antoni Marciniak NKCh PG Kuban i jego nitropochodne: najsilniejsze znane środki wybuchowe

Inna Mashevska KNWCh „Allin” PWr Spektroskopia oscylacyjna w walce z bioterroryzmem

Paulina Mieldzioć SKNCh „Fulleren” UW Entropia – wszechświata sposób na chaos i porządek

Justyna Mielnik KNWCh „Allin” PWr Czy ktoś lubi „plastik”?

Monika Miszta SKN „Bioaktywni” UMCS Emulgatory - substancje stabilizujące emulsje

Maria Nowaczyk NKCh PG Wpływ bakterii na funkcjonowanie organizmu człowieka



Jolanta Oczak KNSCh „Esprit” PRz „Recykling Antybiotyków” dzięki zastosowaniu inhibitorów kwasów tejchojowych

Maciej Ostrowski SKNCh UŁ Elektrochemiczna redukcja chinonów w różnych środowiskach

Krystian Pankowski SKNCh UMK Zastosowanie ditlenku tytanu domieszkowanego wybranymi metalami w implantologii

Marta Porwoł KN „Kiwon” PWr Alternatywne żródła pozyskiwania wody pitnej

Marcin Pryczek KN „Kiwon” PWr Pogłębiona przeróbka ropy naftowej na przykładzie krakingu katalitycznego

Katarzyna Radzikowska SKN „Bioaktywni” UMCS Substancje szkodliwe w kosmetykach

Natalia Rubach SKNCh UMK Red Hot Chili Peppers czyli kapsaicyna

Bianka Sieredzińska SKNCh „Fulleren” UW Ksenoestrogeny i ksenohormony – zło konieczne?

Aleksandra Skoczeń NKCh UAM Trwałość pozbiorcza, czyli działanie odżywek do kwiatów i zieleni ciętej

Maciej Skrodzki NKCh UAM Powrót do epoki żelaza

Alicja Szalkiewicz NKCh PG Nieśmiertelne komórki

Anna Szlapa KNCh „Koronan” UO Zastosowanie polimerów cyklodekstrynowych do usuwania mikrozanieczyszczeń wód

Damian Tarasek KNCh „Koronan” UO Znaczenie reakcji następczych w przypadku rutynowego badania reakcji katalizowanych przez tyrozynazę

Katarzyna Tomczak SKN „Nano” PŁ Plazma niskociśnieniowa - kamień milowy w przemyśle bezodpadowym i medycynie

Zuzanna Wąsowicz SSOGPTChem „Hybryda” PG Kiedy Twoje Laboratorium staje się kuchnią

Agata Wojna SKNCh UŁ Struktura i funkcje kolagenu oraz lokalizacja różnych typów kolagenu w ludzkim organizmie

Karina Wrzeszcz SKNCh UMK Naturalne związki polifenolowe – na zdrowie!

Dorota Zembrzuska ChKN UKSW Naśladując naturę – polimery wdrukowane molekularnie jako selektywne warstwy wykrywające w sensorach

Doktorzy i doktoranci Dorota Bartkowiak Humboldt-Universität zu Berlin, NKCh UAM Porous MgF2-over-gold-nanoparticles as plasmonic substrate for surface enhanced Raman scattering Sylwia Berbeć SKNCh „Fulleren” UW Wykorzystanie powierzchni modyfikowanych nano-złotem i tlenkiem grafenu jako podłoża do badań fizykochemicznych układów biologicznych Urszula Budniak SKNCh „Fulleren” UW Analiza termiczna i rentgenograficzna kryształów 2,6-diaminopuryny Robert Dec SKNCh „Fulleren” UW Nowa metoda detekcji białkowych fragmentów proteolitycznego trawienia wykorzystująca powierzchniowo wzmocnioną spektroskopię Ramana (SERS) Dawid Frąckowiak WCZT Metateza krzyżowa winylopochodnych germanu: wydajna metoda syntezy nienasyconych mono- i difunkcyjnych germasilseskwioksanów Magdalena Grzelak NKCh UAM Synteza i reaktywność germasilseskwioksanów Anna Jenczak NKCh UAM Synteza i analiza supramolekularnych kompleksów diketonowych Tomasz Klucznik IChO PAN Chematica – komputerowo planowana synteza totalna



Barbara Mikulak IChO PAN Dronedarone - pierwsza w historii synteza leku zaprojektowana przez komputer Marta Pakiet NKCh UAM Gemini surfaktanty jako multifunkcjonalne inhibitory korozji Dominika Pawcenis NKCh UJ Ocena wpływu warunków zewnętrznych na degradację jedwabiu za pomocą chromatografii żelowej

Paulina Pikosz KNWCh „Allin” PWr Plastikowe S.O.S. dla kręgosłupa, czyli poli(węglanouretanowy) krążek międzykręgowy

Damian Rosiak SSOGPTChem „Hybryda” PG Wpływ zamiany grupy metylowej przez atom chloru w ligandach benzoilotiomocznikowych na sposób ich koordynacji do halogenków rtęci (II) Sebastian P. Sitkiewicz University of Valencia Atmospheric chemistry under a loupe - theoretical study on light absorption by halogen compounds Bartosz Szulczyński SSOGPTChem „Hybryda” PG Sensoryczne algorytmy analizy podobieństwa Marcin Walczak NKCh UAM Synteza monofunkcyjnych silseskwioksanów w oparciu o reakcję hydrosililowania olefin Grzegorz Wilkowski NKCh UAM Reakcja sililującego sprzęgania jako efektywna metoda syntezy nowych pochodnych silseskwioksanów Adam Zarecki IChB PAN Małe cząsteczki, wielkie możliwości Aleksander Zięcina INTiBS PAN Teranostyczne nanocząstki typu rdzeń-powłoka otrzymywane metodą mikroemulsyjną Krzysztof Żukowski NKCh UAM Sondy bioanalityczne z kowalencyjnie przyłączoną heminą jako DNAzymy o aktywności peroksydazowej

Wykłady zaproszonych Gości

Wykład Gościa


NANOSCALED METAL FLUORIDES: SYNTEHSIS, MECHANISM, APPLICATIONS

Erhard Kemnitz

Humboldt-Universität zu Berlin, Chemistry Department Brook-Taylor-Str. 2, 12489 Berlin

[email protected]

This presentation will focus on nanoscopic metal fluorides and hydroxide fluorides prepared via a recently explored fluorolytic sol-gel synthesis approach [1]. Metal fluoride phases obtained via this route exhibit distinctly different properties as compared with their classically prepared homologues [2][3].

Due to their unique optical and catalytic properties nanoscopic metal fluorides are of great interest for several applications in optical materials, photonics, catalysis, ophthalmology, ceramics, etc. An essential pre-condition for their use in these fields is their homodispersed particle sizes on a low nanometer scale. MFn-materials fitting these requirements can be obtained according the so-called “fluorolytic” sol gel synthesis (eq. 1 and 2) [1]:

M-OR + HF M-F + ROH (fluorolysis) (1)

2n M-F (-M-F-M-F-)n (bridging) (2)

Metal fluorides obtained according eq.1 exhibit particle sizes below 10 nm, high specific surface areas ranging from 200 up to 600 m2 g-1 due to an extremely high degree of structural disorder, and hence, show chemical and physical behaviour distinctly different from their classical counterparts.

Based on such nano-metal fluorides, excellent catalytic performances have been achieved in several reactions for the synthesis of fine chemicals [4]; corundum ceramics with improved mechanical and optical properties [5], antireflective layers with almost 100% transmission [6], and new inorganic-organic composite materials [5] can be obtained.

References:

[1] E. Kemnitz, U. Groß, St. Rüdiger, S. Chandra Shekar, Angew. Chem. Int. Ed. 2003, 42, 4251 [2] S. Rüdiger, U. Groß, E. Kemnitz, J. Fluorine Chem. 128 (2007) 353-368. [3] S. Rüdiger, E. Kemnitz, Dalton Trans. (2008) 1117-1127. [4] E. Kemnitz, St. Wuttke, S. M. Coman; Eur. J. Inorg. Chem. 2011, 4773 [5] Ch. Stosiek, H. Ludwig, U. Reichel, G. Scholz, E. Kemnitz, J. Ceram. Sci. Technol., 2011, 2, 31 [6] H. Krüger, A. Hertwig, U. Beck, E. Kemnitz, Thin Solid Films 2010, 518, 6080

Wykład Gościa


CHEMIA ZWIAZKÓW FLUOROORGANICZNYCH DLACZEGO TO TAKIE PASJONUJĄCE?

Henryk Koroniak

Uniwersytet im. Adama Mickiewicza w Poznaniu [email protected]

Otrzymanie w roku 1886 na drodze elektrolizy fluorku potasu pierwiastkowego fluoru przez Henri Moissana było odkryciem bardzo ważnym, tak ważnym ze doceniono to przyznaniem mu w roku 1906 Nagrody Nobla. Fakt ten musi budzić pewne refleksje, gdyż zaledwie kilka lat później, bo w roku 1889 Henri Becqurel i Maria Skłodowska obserwują pierwsze eksperymenty promieniotwórcze.

Dlaczego więc tyle czasu należało czekać na wyizolowanie pierwiastkowego fluoru? Odpowiedzią jest przede wszystkim ogromna reaktywność fluoru. Może przypadek, a może swoisty znak czasu spowodował że chemicznie (a nie elektrochemicznie jak tego dokonał Henri Moissan) otrzymano fluor w sto lat po tym pierwszym odkryciu. Dokonał tego Karl Christe w reakcji heksafluoromanganianu(IV)potasu z fluorkiem antymonu(V) w temp. 150°C:

2KMnO4 + 2KF + 10HF + H2O2 → 2K2MnF6↓ + 8H2O + 3O2

SbCl5 + 5HF → SbF5 + 5HCl 2K2MnF6 + 4SbF5 → 4KSbF6 + 2MnF3 + F2↑

Skoro jednak Matka Natura stworzyła tylko bardzo nieliczne przykłady organicznych związków fluoru, tym większe pole popisu dla badaczy, syntetyków dla których tworzenie nowej materii jest wyzwaniem i celem jako takim. Pierwszym niezwykle ważnym odkryciem, który spowodował pojawienie się sporej gamy pochodnych zbudowanych z atomów węgla, fluoru i innych halogenów były Freony, które pojawiły się w latach 20. ubiegłego stulecia.

Organiczne związki fluoru mają swoje ogromne, wzrastające w sposób ciągły zastosowanie w farmakologii, terapii wielu schorzeń, itp. Wydaje się, że fluorowane anestetyki zrewolucjonizowały procedury narkozy, usypiania pacjentów itp. Anestetyki to leki do znieczulenia ogólnego. Niektóre z nich działają przede wszystkim nasennie podczas operacji, w celu zniesienia bólu, świadomości, wywołania niepamięci. Fluorowane anestetyki stosowane obecnie wykazują dużą trwałość, nie ulegają lub ulegają w minimalnym stopniu metabolizmowi w organizmie pacjenta, co jest niezwykle ważne w terapii.

Ostatni akcent to związki fluoroorganiczne stosowane w terapii jako leki. Wiadomo, że co roku jest ich na rynku coraz więcej. Nie oznacza to, że są to koncepcyjnie zupełnie nowe leki, ale wiele z nich to sprawdzone już specyfiki, które po wbudowaniu do nich atomów fluoru lub grup fluorowanych wykazują znacznie wzmocnione działanie.

Przedstawione zostaną także oryginalne wyniki uzyskane przez Autora i jego grupę badawczą. Będą to prace dotyczące syntezy, badań mechanistycznych w kilku istotnych tematach realizowanych przez ostatnie kilkanaście lat. Niektóre z tych wyników doczekały się odniesień w podręcznikach.

Kenji Uneyama, znany badacz w zakresie chemii zwiazków fluoroorganicznych, w swojej książce napisał , ze Fluor to mały atom o bardzo dużym ego. I to jest pasjonujące.

mailto:[email protected]

http://pl.wikipedia.org/wiki/Pentafluorek_antymonu

http://pl.wikipedia.org/wiki/Nadmanganian_potasu

http://pl.wikipedia.org/w/index.php?title=Fluorek_potasu&action=edit&redlink=1

Wykład Gościa


KATALIZA METALONIEORGANICZNA - NOWA STRATEGIA SYNTEZY ZWIĄZKÓW METALOORGANICZNYCH, POLIMERÓW

I (NANO)MATERIAŁÓW

Bogdan Marciniec1,2

1Centrum Zaawansowanych Technologii UAM, ul. Umultowska 89c, 61-614 Poznań 2Wydział Chemii, Uniwersytet im. A. Mickiewicza, ul. Umultowska 89b, 61-614 Poznań

[email protected]

Głównym kierunkiem światowych badań chemicznych jest poszukiwanie oryginalnych dróg syntez (w oparciu o procesy katalityczne) molekularnych i makromolekularnych związków chemicznych o specjalnych właściwościach, tzw. fine chemicals (również biochemicals) i chemical specialties, które są podstawą materiałów (biomateriałów) bądź ich prekursorami. O ile tworzenie lub rozerwanie wiązania TM-węgiel (zw. metaloorganiczne) odgrywa decydującą rolę w katalizie związków organicznych, która w II połowie XX wieku okazała się kamieniem milowym w syntezie organicznej, reaktywność wiązania TM-heteroatom (zw. metalonieorganiczne) decyduje o większości transformacji pochodnych pierwiastków bloku p katalizowanych kompleksami metali przejściowych [1]. Prowadzą one do selektywnych syntez wielu molekularnych i makromolekularnych związków hetero- i metaloorganicznych (tj. tworzących wiązanie węgiel-heteroatom) [2]. Celem badań zespołu poznańskiego jest poszukiwanie nowych katalitycznych reakcji i nowych katalizatorów znanych reakcji w chemii związków krzemu, a także boru i germanu oraz innych pierwiastków bloku p, zmierzających do opracowania syntez i mikrotechnologii wysoce wydajnych i selektywnych procesów mających zastosowanie w chemii organicznej i syntezie (nano)materiałów. W wykładzie zaprezentowane zostaną wyniki badań ostatnich lat (projekt „Maestro”) z syntez związków metaloorganicznych opartych na reakcjach katalitycznych odkrytych w Poznaniu (metalacja wiązania Csp2-H, Csp-H, X-Si, heteroatom-wodór [3] i metateza winylosilanów) oraz na procesach hydrosililowania [4].

Przedmiotem szczególnego zainteresowania zespołu są funkcjonalizowane silseskwioksany stanowiące podstawę nowoczesnych materiałów hybrydowych o wielostronnych zastosowaniach. Oryginalne syntezy i technologie w skali wielkolaboratoryjnej tych atrakcyjnych monomerów są opracowywane w ramach projektów realizowanych w WCZT we współpracy z Poznańskim Parkiem Naukowo-Technologicznym, a także innymi uczelniami oraz firmą „Unisil”, która będzie pierwszym w Europie producentem funkcjonalizowanych silseskwioksanów.

Zgodnie z koncepcją Wielkopolskiego Centrum Zaawansowanych Technologii aktywność badawcza zespołu jest skoncentrowana na szerokiej współpracy z ekspertami zajmującymi się badaniem właściwości fizyko-chemicznych otrzymanych produktów i nanomateriałów metaloorganicznych, a także ich zastosowaniu w optoelektronice, medycynie, farmacji, rolnictwie i wielu gałęziach gospodarki.

Literatura:

[1] B. Marciniec, P. Pawluć, C. Pietraszuk, Inorganometallic Chemistry, in Inorganic Chemistry and Bio-Inorganic Chemistry, Ed. I. Bertini, in Encyclopedia of Life Support Systems (EOLSS), [http://www.eols.net], 2007

[2] B. Marciniec, C. Pietraszuk, I. Kownacki w Comprehensive Organic Functional Group Transformations II, ed. A. R. Katritzky, R. J. K. Taylor, Elsevier, 2005

[3] B. Marciniec, Acc. Chem. Res. 2007, 40, 943–952 [4] B. Marciniec, H. Maciejewski, C. Pietraszuk, P. Pawluć, Hydrosilylation A Comprehensiive Review on Recent

Advances, Springer 2009


Wykład Gościa


DRUGA MŁODOŚĆ AZOTKU WĘGLA

Mariusz Pietrowski, Emilia Alwin, Michał Zieliński

Wydział Chemii

Uniwersytet im. Adama Mickiewicza w Poznaniu

[email protected]

Terminem azotek węgla określa się grupę związków zbudowanych z azotu i węgla, którym odpowiada stechiometria C3N4. Jego podstawową jednostką strukturalną jest tri-s-triazyna (heptazyna), tworząca polimerowe struktury połączone poprzez trzeciorzędowy atom azotu (Rys. 1). Historia azotku węgla liczy sobie ponad 180 lat. Po raz pierwszy został zsyntezowany przez Berzeliusa w latach 30-tych XIX wieku i nazwany przez Liebiga terminem „melon”.

W wieku XIX metody eksperymentalne nie pozwalały na poznanie struktury azotku węgla, stąd odszedł on w zapomnienie na ponad 150 lat. Jednak lata 90-te XX wieku rozpoczęły erę renesansu azotku węgla. W 1989 roku w Science ukazał się artykuł Liu i Cohena [1], w którym zasugerowano możliwość tworzenia przez azotek węgla struktur typu diamentu o równie dużej, a może nawet większej niż diament twardości. Doniesienie to wyzwoliło lawinę publikacji, w których naukowcy z całego

Świata próbowali otrzymać materiał „twardszy od diamentu”. Niestety, próby te były bezowocne i do dziś nie udało się potwierdzić istnienia supertwardej odmiany azotku węgla. Jednak wysiłek tysięcy badaczy nie poszedł na marne. Wiedza o azotku węgla, jego budowie, możliwych drogach syntezy i właściwościach, znacznie się wzbogaciła. Stała się ona fundamentem kolejnego przełomowego odkrycia, jakim było stwierdzenie, że grafitowy azotek węgla, jako półprzewodnik, posiada właściwości fotokatalityczne. Praca Wanga i współpracowników [2], która ukazała się w Nature Materials w 2008 roku wyzwoliła kolejną, jeszcze większą falę zainteresowania tym niezwykłym materiałem. Obecnie, każdego roku ukazuje się około 1000 prac dotyczących azotku węgla, jego zastosowań w fotokatalizie jak i w klasycznej katalizie heterogenicznej. Podejmowane są próby modyfikacji jego struktury, tekstury, dotowania innymi pierwiastkami czy tworzenia struktur hybrydowych. Przykładem tej ostatniej jest opracowana w naszym zespole metoda syntezy kompozytu azotku węgla i fluorku magnezu. Pomysł wypłynął z naszego wieloletniego doświadczenia w badaniach nad katalitycznymi zastosowaniami fluorku magnezu. Jedną z jego najcenniejszych właściwości jest przepuszczalność dla fal elektromagnetycznych, w zakresie od ultrafioletu przez światło widzialne aż do bliskiej podczerwieni. Postanowiliśmy zatem wykorzystać przepuszczalny dla światła MgF2 w roli matrycy dla azotku węgla, uzyskując układ o ciekawych właściwościach katalitycznych.

Literatura:

[1] Liu A.Y., Cohen M.L., Science, 1989, 245, 841

[2] Wang X.C., Maeda K., Thomas A., Takanabe K., Xin G., Carlsson J.M., Domen K., Antonietti M., Nat. Mater., 2009, 8, 76

Rys.1. Struktura grafitowego azotku węgla


Wykład Gościa


DYNAMICZNA CHEMIA KOMBINATORYCZNA JAKO NARZĘDZIE W OTRZYMYWANIU NOWYCH NANOSTRUKTUR FUNKCJONALNYCH

Artur R. Stefankiewicz1,2

1Wydział Chemii, Uniwersytet im. Adama Mickiewicza, Umultowska 89b, 61-614, Poznań 2Wielkopolskie Centrum Zaawansowanych Technologii, Umultowska 89c, 61-614, Poznań

[email protected]

Dynamiczna chemia kombinatoryczna (DCC) zajmuje się badaniem systemów chemicznych oraz złożonych architektur zbudowanych z prostych bloków budulcowych (komponentów molekularnych) połączonych ze sobą za pomocą niekowalencyjnych oddziaływań międzycząsteczkowych (poziom supramolekularny) lub odwracalnych wiązań kowalencyjnych (poziom molekularny) umożliwiając nieustanną wymianę między nimi w warunkach równowagi termodynamicznej. Nieustanny rozwój tej dziedziny spowodowany jest ogromnym potencjałem aplikacyjnym funkcjonalnych nanoarchitektur otrzymywanych poprzez zastosowanie odwracalnych/dynamicznych (kowalencyjnych i niekowalencyjnych) połączeń pomiędzy komponentami molekularnymi. Jednak kontrolowana synteza wielokomponentowych architektur molekularnych i supramolekularnych (2D i 3D), o określonych właściwościach fizykochemicznych nadal pozostaje dużym wyzwaniem.

Biorąc pod uwagę niezwykle interesujące właściwości fizykochemiczne i aplikacyjne supramolekularnych i molekularnych nanoarchitektur w mojej grupie badawczej pracujemy nad otrzymywaniem złożonych systemów chemicznych (2D i 3D) przy wykorzystaniu dynamicznych wiązań kowalencyjnych (estry boronowe, disulfidy, iminy, acetylohydrazony) i niekowalencyjnych (wiązania wodorowe, koordynacyjne, π-π). Celem naszych badań jest otrzymanie nowych funkcjonalnych nanostruktur supramolekularnych i molekularnych o dynamicznej (odwracalnej) strukturze (topologii), właściwościach absorpcyjnych i ciekawych właściwościach fizykochemicznych (magnetycznych, redox, optycznych). Badanie wpływu bodźców zewnętrznych (chemicznych oraz fizycznych) oraz zastosowanego wiązania odwracalnego na właściwości strukturalne, fizykochemiczne oraz funkcje otrzymanych nanostruktur stanowi główny nurt naszych zainteresowań naukowych.

Literatura:

[1] Pace G., Stefankiewicz A. R., Functional Metallosupramolecular Materials, RSC-Smart Materials 2015, 246-268. [2] D. M. Wood, W. Meng, T. K. Ronson, A. R. Stefankiewicz, J. K. M. Sanders, J. R. Nitschke; Angew. Chem. Int.

Ed., 2015, 54, 3988-3992.


Referaty – badania własne

Referat – badania własne


POROUS MGF2-OVER-GOLD-NANOPARTICLES AS PLASMONIC SUBSTRATE FOR SURFACE ENHANCED RAMAN SCATTERING

Dorota Bartkowiak1,2, Virginia Merk1,2, Ulrich Gernert3, Janina Kneipp1, Erhard Kemnitz1

1Department of Chemistry, Humboldt-University in Berlin, Brook-Taylor-Str. 2, 12489 Berlin, Germany

2 School of Analytical Sciences Adlershof (SALSA), Humboldt-University in Berlin, Albert-Einstein-Str, 12489 Berlin, Germany

3 Technical University Berlin, ZELMI, Straβe des 17. Juni 135, D-10623 Berlin, Germany

[email protected], [email protected], [email protected]

Surface enhancement Raman scattering (SERS) is a technique which expands the range of Raman applications to very dilute samples, trace analysis and even single molecule analysis [1]. Strong enhancement of the Raman signal (up to 1014 [2]) is achieved by applying special substrates. Numerous materials such as electrochemically roughened surfaces, nanoparticles, functionalized nanoparticles and composite nanostructures were investigated. [3]

In order to create a unique, stable and homogeneous substrate we decided to combine the plasmonic properties of gold nanoparticles with the optical and mechanical properties of nanoscopic magnesium fluoride. Gold nanoparticles are stable and easy to synthesize, their plasmonic properties can be easily tuned by changing the size, shape and aggregation state. Surface of gold nanoparticles may be functionalized by linkers containing thiol or amino groups. Magnesium fluoride has a very low refractive index (1.38) and exhibits high transparency in UV-Vis –IR range. [4] Moreover, porosity of magnesium fluoride layers can be controlled by calcination temperature. Magnesium fluoride films are mechanically very resistant (even against steel wool). [5]

In our approach, nanoparticles were immobilized on the glass surface using 3-aminopropyltriethoxysilane as a linker, and coated with a magnesium fluoride layer via dip-coating. Figure 1 presents SEM images of the obtained samples.

Fig1. SEM images of 26 nm sized gold nanoparticles: A: uncoated particles immobilized on glass, B: immobilized

particles coated with magnesium fluoride, C: cross section image of immobilized and coated gold nanoparticles.

Literature:

[1] Lee H. M., Jin S. M., Kim H. M., Suh Y. D., Phys. Chem. Chem. Phys., 2013, 15, 5276

[2] Kneipp K., Wang Y., Kneipp H., Perelman L., Itzkan I., Dasari R., Feld M., Phys. Rev. Letters, 1997, 78, 1667 [3] Joseph V., Gensler M., Seifert S. , Gernert U., Rabe J. P., Kneipp J., J. Phys. Chem. C, 2012, 116, 6859 [4] Noack J., Fritz C., Flügel , Hemmann F., Gläsel H-J., Kahle O., Dreyer C., Bauer M., Kemnitz E. , Dalton Trans.,

2013, 42, 5706 [5] Scheurell K., Kemnitz E., Garcia-Juan P., Eicher J., Lintner B., Hegmann J., Jahn R., Hofmann T., Löbmann P., J.

Sol-Gel Sci Technol., 2015, 76, 82

Acknowledgement Funding by DFG GSC 1013 SALSA is gratefully acknowledged. J.K. and V.M. acknowledge funding by ERC grant 259432. We thank Jürgen P. Rabe and Valentin Reiter for providing AFM data.

A B C

http://pubs.rsc.org/en/results?searchtext=Author%3AHae%20Mi%20Lee

http://pubs.rsc.org/en/results?searchtext=Author%3ASeung%20Min%20Jin

http://pubs.rsc.org/en/results?searchtext=Author%3AHyung%20Min%20Kim

http://pubs.rsc.org/en/results?searchtext=Author%3AYung%20Doug%20Suh

http://pubs.acs.org/action/doSearch?text1=Gensler+Manuel&field1=Contrib

http://pubs.acs.org/action/doSearch?text1=Gernert+Ulrich&field1=Contrib



ANALIZA TERMICZNA I RENTGENOGRAFICZNA KRYSZTAŁÓW 2,6 DIAMINOPURYNY

Urszula A. Budniak, Paulina M. Dominiak

Uniwersytet Warszawski Wydział Chemii, ul. Pasteura 1, 02-093 Warszawa

[email protected]

Celem projektu była charakterystyka temperaturowa monokryształów hydratu 2,6-diaminopuryny (DAP) metodami analizy termicznej oraz rentgenograficznymi. Badany związek to modyfikowana zasada azotowa, analog adeniny naturalnie występującej w kwasach nukleinowych organizmów żywych. Krystalizuje on w układzie trójskośnym oraz zawiera po dwie cząsteczki DAPu i wody w jednostce asymetrycznej. Dla kryształów DAPu zaobserwowano dwie różne komórki elementarne w zależności od temperatury wykonywania pomiaru.

Serię pomiarów rentgenowskich przeprowadzono stopniowo zwiększając temperaturę w zakresie od 100 K do 300 K. Wraz ze wzrostem temperatury obserwuje się m. in. zmianę parametrów komórki elementarnej czy zmiany w drganiach sieci kryształu manifestujące się przez zwiększenie parametrów elipsoid drgań termicznych. Przedstawiona zostanie analiza

uzyskanych wyników. Zaobserwowano nietrywialne, subtelne zmiany w obrazie dyfrakcyjnym wywołane modyfikacją temperatury pomiaru sugerujące występowanie superstruktury. Badania rentgenograficzne zostały uzupełnione analizą termograwimetryczną (TGA) oraz skaningową kalorymetrią różnicową (DSC). Dzięki tym eksperymentom wykryto przejście fazowe w fazie krystalicznej wywołane zmianami temperatury oraz pokazano moment odłączania się cząsteczki wody.



NOWA METODA DETEKCJI BIAŁKOWYCH FRAGMENTÓW PROTEOLITYCZNEGO TRAWIENIA WYKORZYSTUJĄCA

POWIERZCHNIOWO WZMOCNIONĄ SPEKTROSKOPIĘ RAMANA (SERS)

Robert Dec, Wojciech Dzwolak

Naukowe Koło Chemików Fulleren

Uniwersytet Warszawski

[email protected]

Technika spektroskopowa SERS bazuje na zjawisku wzmocnienia promieniowania rozproszonego Ramana w wyniku zaadsorbowania się cząsteczek na chropowatej powierzchni niektórych metali lub na powierzchni cząstek metalicznego zolu [1]. Jako metale najczęściej wykorzystywane są te szlachetne, głównie złoto i srebro.

Proteazy są enzymami katalizującymi hydrolizę wiązań peptydowych. W wyniku działania enzymu proteolitycznego powstają specyficzne dla danego substratu i enzymu fragmenty łańcucha białkowego. Niekóre z tych fragmentów mogą zawierać aminokwas cysteinę z siarką o wysokim powinowactwie do metali szlachetnych.

W przypadku białek i polipeptydów źródłem sygnału ramanowskiego są ugrupowania

amidowe, mostki dwusiarczkowe i reszty boczne aromatycznych aminokwasów [2]. Jeśli trawienie enzymatyczne białka zachodziłoby w obecności chropowatej powierzchni metalu szlachetnego i niektóre z fragmentów trawienia zawierałyby cysteinę, to mogłoby zachodzić zjawisko wiązania się tych fragmentów z metalicznym podłożem. Oznaczałoby to silne wzmocnienie sygnału ramanowskiego – zajście zjawiska SERS – w obszarze tej części łańcucha białkowego, który znajduje się w pobliżu związanej ze złotem siarką. Szczególnie atrakcyjne w tym przypadku byłyby fragmenty zawierające sekwencję WC, YC lub FC (gdzie: W- tryptofan, Y – tyrozyna, F – fenyloalanina, C-cysteina), ze względu na charakterystyczne dla aromatycznych aminokwasów pasma. Prezentowane wyniki badań miały na celu sprawdzenie tej hipotezy i dotyczą kilku układów białko – enzym proteolityczny na podłożu chropowatej powierzchni złota oraz stopu złota ze srebrem.

Literatura:

[1] Xu, X., et al., Adv. Funct. Mater., 2013, 23, 4332-4338 [2] Rygula, A., et al., Raman Spectrosc., 2013, 44, 1061



BADANIE KINETYKI WYPEŁNIANIA PORÓW W MAKROPOROWATYCH MONOLITACH WĘGLOWYCH

Mikołaj Dembek, Adam Bieniek, Marek Wiśniewski, Artur P. Terzyk

Uniwersytet Mikołaja Kopernika, Wydział Chemii Katedra Chemii Materiałów, Adsorpcji i Katalizy

ul. Gagarina 7, 87-100 Toruń [email protected]

Wśród materiałów porowatych wyróżniamy trzy rodzaje, zależne od wielkości porów, a mianowicie makro-, mezo- oraz mikroporowate. Rozmiar porów ma ogromny wpływ na właściwości fizykochemiczne materiału. W zależności od porowatej budowy materiału znaczne różnice występujące między takimi parametrami jak powierzchnia adsorpcyjna czy reaktywność, które wpływają bezpośrednio na kinetykę wypełniania porów oraz mechnizm adsorpcji.

Celem przeprowadzonych badań jest sprawdzenie wpływu przygotowania i obróbki MPC (ang. macroporous carbon) oraz doboru rozpuszczalnika, na kinetykę wypełniania porów. Do doświadczeń wykorzystano makroporowaty węgiel przygotowany metodą miękkiego templatowania. Część próbek poddano procesowi utleniania w celu funkcjonalizacji

powierzchni węgla. Wypełnianie porów zostało przeprowadzone dla takich rozpuszczalników jak woda, metanol, mieszaniana woda/metanol, benzen, DMSO.

Przeprowadzone badania wykorzystane zostaną w przyszłości do wykonania jak najbardziej efektywnej syntezy nowych monolitycznych kompozytów MOF/MPC, służących jako implanty kości. Dzięki wynikom będzie można w optymalny sposób dobrać rozpuszczalnik oraz oszacować szybkość wnikania i uwalniania reagentów do i z wnętrza struktury porowatej badanych materiałów.



METATEZA KRZYŻOWA WINYLOPOCHODNYCH GERMANU: WYDAJNA METODA SYNTEZY NIENASYCONYCH MONO- I DIFUNKCYJNYCH

GERMASILSESKWIOKSANÓW

Patrycja Żak, Dawid Frąckowiak, Magdalena Grzelak, Małgorzata Bołt, Maciej Kubicki,

Bogdan Marciniec

Centrum Zaawansowanych Technologii UAM, Umultowska 89c, 61-614 Poznań

[email protected]

Reakcja metatezy krzyżowej olefin z winylopochodnymi pierwiastków bloku, p takimi jak bor, krzem, fosfor oraz siarka jest dobrze zbadana i dokumentowana. Jak dotąd, w literaturze nie pojawiły się żadne doniesienia o tego typu procesie z udziałem winylogermananów.

W niniejszym komunikacie omówiona zostanie reakcja metatezy krzyżowej olefin z winylopochodnymi germanu, będącymi kubicznymi monowinylogermasilseskwioksanami [1, 2] oraz pierwszym zsyntezowanym diwinylopodstawionym digermasilseskwioksanem typu-double decker (Ryc. 1).

Ryc.1. Metateza krzyżowa olefin z winylogermasilseskwioksanami.

Ponadto, zostanie przedyskutowana reatywność diwinylopodstawionego digermasilseskwioksanu typu-double decker z diolefinami w procesie ADMET.

Literatura:

[1] Frąckowiak, D.; Żak, P.; Spólnik, G.; Pyziak, M.; Marciniec, B.; Organometallics, 2015, 34 (16), 3950–3958. [2] Frąckowiak, D.; Żak, P.; Marciniec, B.; “Monovinylgermasilsesquioxanes”, US9249167 B1.



KATALIZATOR PALLADOWY NA NOŚNIKU POLIMEROWYM Z UKŁADEM DENDRYTYCZNYM W REAKCJI SONOGASHIRA

Magdalena Gądek

Koło Naukowe Studentów Chemii Esprit Politechnika Rzeszowska im. Ignacego Łukasiewicza

[email protected]

Katalizowany palladem proces tworzenia wiązań węgiel-węgiel (Csp2–Csp) pomiędzy terminalnymi alkinami, a halogenkami arylowymi (Cl, Br, I, OTf) jest powszechnie określany jako sprzęganie Sonogashira (Schemat 1). Nazwa reakcji pochodzi od nazwiska jednego z odkrywców tej przemiany dokonanego w 1975 roku przez Sonogashira, Tohda i Hagihara [1]. Dobór odpowiedniego katalizatora jest istotnym elementem syntezy i ma ogromny wpływ na jej wydajność, która zależy nie tylko od aktywności katalizatora, ale również jego selektywności, która pozwala na otrzymanie założonego produktu i uniknięcie reakcji ubocznych. Układy katalityczne mogą być heterogeniczne oraz homogeniczne. Te pierwsze są znacznie częściej używane. Tworzą odrębną fazę, przez co znacznie łatwiej wyodrębnić je z mieszaniny reakcyjnej. Wykazują też często większą aktywność, ponieważ występują na nośniku, co zwiększa powierzchnię aktywną, na której zachodzi reakcja. W pracy podjęto badania nad doborem optymalnych warunków sprzęgania Sonogashira. W pierwszym etapie przeprowadzono syntezę heterogenicznego katalizatora palladowego immobilizowanego na żywicy metakrylanowo-styrenowej zmodyfikowanej za pomocą dendrymeru typu PAMAM. Następnie przetestowano otrzymany katalizator w syntezie Sonogashira pomiędzy jodobenzenem, a nadmiarem fenyloacetylenu. Zastosowano 1%-mol. katalizatora w stosunku do jodobenzenu. Nadmiar fenyloacetylenu miał zapewnić całkowitą konwersję halogenku. Zbadano wpływ zasady oraz rozpuszczalnika na przebieg reakcji [2].

Schemat 1. Schemat reakcji Sonogashira.

Literatura:

[1] Sonogashira K., Tohda Y., Hagihara N., Tetrahedron Lett., 1975, 16, 4467. [2] Gądek M., Katalizator palladowy na nośniku polimerowym z układem dendrytycznym w reakcji Sonogashira,

praca inżynierska, Politechnika Rzeszowska, Rzeszów 2016

R X + R' R R'kat. Pd (0) kokat.Cu(I)

amina/nieorg. zasada

X = Cl, Br, I, OTf

R = grupa arylowa

R' = grupa alkilowa; arylowa




SYNTEZA I REAKTYWNOŚĆ GERMASILSESKWIOKSANÓW

Magdalena Grzelak, Dawid Frąckowiak, Bogdan Marciniec

Zakład Chemii Metaloorganicznej, Wydział Chemii,


Centrum Zaawansowanych Technologii

[email protected]

Poliedryczneoligomerycznesilseskwioksany (POSS) są szeroką klasą dobrze

zdefiniowanych chemicznie i strukturalnie materiałów nieorganiczno-organicznych, które

ze względu na swoje rozmiary i nietypową trójwymiarową strukturę krzemowo-tlenowego

rdzenia stanowią dobry element układów hybrydowych[1].

Oprócz budowy rdzenia cząsteczek silseskwioksanów, na liczbę możliwych do otrzymania

struktur wpływają organiczne grupy w narożach POSS. Możliwość wprowadzenia wielu

grup funkcyjnych sprawiło, że spośród wszystkich znanych związków chemicznych, chemia

silseskwioksanów jest jedną z najbardziej bogatych i rozwijanych w ostatnich latach. Metody

ich syntezy, właściwości chemiczne, jak i zastosowania zostały opisane w wielu publikacjach

i książkach naukowych [1],[2],[3].

Przedmiotem wystąpienia są germasilseskwioksany, które należą do szerszej grupy

heterosilseskwioksanów. Związki temają odmienną budowę od symetrycznych układów

sześciennych klatek silseskwioksanów o wzorze (RSiO3/2)n, gdzie n=8. Są to analogi

silseskwioksanów, w których jeden lub więcej atomów krzemu zastąpiony jest atomem

germanu. Pierwszy związek z tej klasy otrzymał i scharakteryzował Feher [4].

Obecne metody syntezy pozwalają na wprowadzenie grupy funkcyjnej połączonej

bezpośrednio z atomem germanu, co umożliwia dalszą modyfikacje układów. Związki te

zawierają w swojej strukturze wiązania Ge-O-Si, a zatem łączą cechy znanych

silseskwioksanów z właściwościami związków zawierających ugrupowanie Ge-O-Si, dzięki

czemu mogą znaleźć wiele nowych zastosowań.

Autorzy dziękują za wsparcie finansowe z Narodowego Centrum Nauki - Projekt 'Maestro'

No. UMO - 2011/02/A/ST5/00472.

Literatura:

[1] Hartmann-Thompson C. (Ed.).,Applications of Polyhedral Oligomeric Silsesquioxanes-Advances in Silicon Science 3, Springer, 2011

[2] Cordes D. B., Lickiss P. D., Rataboul F., Chem. Rev.2010, 110, 2081–2173 [3] Scheschkewitz D. (Ed.), Functional Molecular Silicon Compounds I- Structure and Bonding 1, Springer, 2014 [4] Feher F. J., NewmanD. A., WalzerJ. F.,J. Am. Chem. Soc. 1989, 111 (5), 1741–1748




MODELOWANIE SOLWATOWNEGO PROTONU METODAM PÓL SIŁOWYCH

Mikołaj Janicki, Paweł Kędzierski

Koło Naukowego Wydziału Chemicznego „Allin”

Politechnika Wrocławska, Wydział Chemiczny

[email protected]

Woda, jako jedna z niezwykle prostych struktur chemicznych, od dekad jest poddawana rozważaniom teoretycznym, jak i badaniom eksperymentalnym, jednak wciąż pozostaje zagadką dla naukowców. W szczególności, znaczne zmiany w ostatnich latach dotyczyły poglądu na solwatację protonu - oprócz H3O+, zaproponowano m.in. struktury Zundela [1]

oraz Eigena [2] (Ryc. 1.). Wciąż, nie całkiem zrozumiany pozostaje ruch protonów pomiędzy cząsteczkami wody [3]. Kationy wodorowe spełniają kluczową rolę w fundamentalnych procesach biologicznych i chemicznych [4],[ 5]. Głównym elementem w mechanizmie wielu reakcji jest przeskok protonów pomiędzy cząsteczkami wody i innymi związkami. Obecnie, jon Eigena wskazuje się jako dominującą strukturę solwatacyjną w wodzie, natomiast uważa się, że jon Zundela tworzy się w momencie przeskoku protonu między cząsteczkami. Wykorzystując aktualne wyniki pomiarów eksperymentalnych [6], podjęto próbę parametryzacji modelu jonu hydroniowego, w polu siłowym CHARMM [7], w kierunku optymalnego odtworzenia oddziaływań z modelem wody TIP3P [8]. Zachowując parametry Lennard-Jones TIP3P [8] i dodając symetrycznie trzecie wiązanie O-H, spróbowano z użyciem takiego modelu, jak najlepiej odtworzyć eksperymentalną entalpię swobodną solwatacji protonu w przeliczeniu na H3O+. Przygotowany model jonu H3O+ w sposób prawidłowy odtwarza eksperymentalną wartości ∆𝐺𝑠𝑜𝑙𝑣, co stanowi punkt wyjścia do dalszych badań z uwzględnieniem biocząsteczek.

(a) (b)

Ryc. 1. Modele: kation Zundela – (a), kation Eigena – (b)

Literatura:

[1] Zundel G., Angew. Chem. Int. Ed., 1969, 8: 499−509 [2] Eigen M.,Angew. Chem. Int. Ed., 1964, 3: 1-19 [3] Grotthuss C. J. T., Ann. Chim., 1806, 58: 54–73 [4] Wraight C.A., Biochim. Biophys. Acta, 2006, 1757(8): 886–912 [5] Kreuer K.D. et al., Chem. Rev., 2004, 104 (10): 4637-4678 [6] Palascak M. W., Shields G. C., J. Phys. Chem. A, 2004, 108: 3692 – 3694 [7] MacKerell Jr. A. D. et al., J. Phys. Chem. B, 1998, 102: 3586-3616 [8] Mahoney M. W. et al., J. Chem. Phys., 2000, 112: 8910-8922



SYNTEZA ORAZ ZASTOSOWANIE OPTYCZNIE CZYSTYCH 2-(AMINOMETYLO)AZIRYDYN W KATALIZIE ASYMETRYCZNEJ

Szymon Jarzyński, Stanisław Leśniak , Michał Rachwalski

Studenckie Koło Naukowe Chemików UŁ

Uniwersytet Łódzki, Wydział Chemii

[email protected]

Otrzymywanie związków optycznie czynnych jest intensywnie rozwijanym kierunkiem badań w nowoczesnej syntezie organicznej ze względu na olbrzymie znaczenie w wielu dziedzinach przemysłu. Substancje te, można uzyskiwać z substratów prochiralnych lub form mezo na drodze procesów zwanych ogólnie desymetryzacją lub z racemicznych

materiałów wyjściowych na drodze deracemizacji. W wielu przypadkach proces desymetryzacji wymaga zastosowania chiralnego katalizatora, dlatego też ważne jest otrzymywanie nowych, chiralnych ligandów, będących jednocześnie efektywnymi katalizatorami.

Celem przeprowadzonych badań była synteza nowej grupy związków organicznych – aminoazirydyn oraz zbadanie ich właściwości stereoróżnicujących. Zastosowanie pierścienia azirydyny jako kluczowego elementu strukturalnego projektowanych układów, wynika z badań przeprowadzonych w naszym zespole, które pokazują ich szczególnie duże powinowactwo do jonów cynku [1-3]. Kluczowym związkiem do otrzymania odpowiednich pochodnych 2-(aminometylo)azirydyn był enancjomerycznie czysty ester kwasu N-trityloazyrydyno-2-karboksylowego. W kolejnym etapie badań przeprowadzono reakcje z odpowiednimi aminami w wyniku czego otrzymano drugo- lub trzeciorzędowe amidy. Redukcja grupy karbonylowej za pomocą trietoksysilanu w obecności octanu cynku prowadziła do optycznie czystych aminoazirydyn.

Rys.1. Otrzymane optycznie czyste pochodne 2-(aminometylo)azirydyn.

Badania zostały sfinansowane przez Narodowe Centrum Nauki z Grantu 2014/15/N/ST5/02897

Literatura:

[1] S. Jarzyński, S. Leśniak, A. M. Pieczonka, M. Rachwalski, Tetrahedron: Asymmetry 2015, 26, 35 [2] A. M. Pieczonka, S. Leśniak, S. Jarzyński, M. Rachwalski, Tetrahedron: Asymmetry 2015, 26, 148 [3] S. Jarzyński, M. Rachwalski, A. M. Pieczonka, Z. Wujkowska, S. Leśniak, Tetrahedron:Asymmetry 2015, 26,

924-927



LIGANDY NA BAZIE POCHODNYCH KWASU NIKOTYNOWEGO W SYNTEZIE KOMPLEKSÓW METALO-SUPRAMOLEKULARNYCH

Anna Jenczak1,2, Artur. R. Stefankiewicz1,2

1Laboratorium Nanostruktur Funkcjonalnych, Wydział Chemii, Uniwersytet im. Adama

Mickiewicza w Poznaniu, ul. Umultowska 89b, 61-614, Poznań, Polska 2Laboratorium Nanostruktur Funkcjonalnych, Wielkopolskie Centrum Zaawansowanych

Technologii, ul. Umultowska 89c, 61-614, Poznań, Polska

[email protected]

Kompleksy metalo-supramolekularne to trójwymiarowe organiczno-nieorganiczne szkielety, zbudowane z bloków organicznych połączonych narożami przez kationy metali. Ze względu na swoja porowatą i regularną strukturę, posiadają między innymi właściwości katalityczne, separacyjne oraz absorpcyjne. W związku z tym cechują się dużym potencjałem aplikacyjnym i szerokim spektrum innowacyjnych zastosowań.[1-3]

Celem pracy jest synteza nowych sfunkcjonalizowanych, dynamicznych szkieletów metaliczno-organicznych oraz zbadanie ich właściwości fizyko-chemicznych. Pierwszym etapem pracy jest synteza MOF-ów z wykorzystaniem hierarchicznego procesu samo-asocjacji o zaprojektowanych właściwościach np. magnetycznych, elektronowych oraz o określonych właściwościach kompleksujących.[4]

Główną grupą związków, którą wykorzystuję są ligandy organiczne zawierające grupę diketonową zdolną do kompleksowania kationów nieorganicznych. Ligandy są oparte na pochodnych kwasu nikotynowego, który oprócz ugrupowania diketonowego posiadają azot pirydynowy zdolny do N-koordynacji.

W swojej pracy przedstawię syntezę i analizę ligandów oraz kompleksów na bazie palladu (II) oraz miedzi (II).

Badania finansowane z grantu : Lider/024/391/L-5/13/NCBR/2014

Literatura:

[1] B. Civalleri, F. Napoli, Y. Noël, C. Roettia, R. Dovesia, CrystEngComm, 2006,8, 364-371 [2] V. Guillerm; D. Kim; J. F. Eubank; R. Luebke; X. Liu; K. Adil, M. S. Lah; M. Eddaoudi, Chem. Soc. Rev., 2014,

43, 6141 [3] A. Schneemann,a V. Bon,b I. Schwedler,a I. Senkovska,b S. Kaskel, R. A. Fischer, Chem. Soc. Rev., 2014, 43,

6062 [4] Caskey, S. R; Matzger, A.J. Material Matters, 2009, 4, 111




CZĄSTECZKO, POKAŻ SIĘ! EFEKTYWNE ZNAKOWANIE AZYDOTYMIDYNY- SYNTEZA I BADANIA

SPEKTROSKOPOWE

Patryk Kasza1,2, Przemysław Szafrański3, Mariusz Kępczyński2, Katarzyna Wójcik-Pszczoła3, Elżbieta Pękala3, Marek Cegła3

1Naukowe Koło Chemików UJ 2Uniwersytet Jagielloński w Krakowie

3Uniwersytet Jagielloński Collegium Medicum w Krakowie

[email protected]

Azydotymidyna (AZT), znana komercyjnie jako Zydowudyna jest potwierdzonym przez

amerykańską Agencję Żywności i Leków (FDA) nukleozydowym lekiem przeciwwirusowym, który może być używany w leczeniu zespołu nabytego niedoboru odporności (AIDS).[1]

Aktualnie AZT jest stosowana jako składnik w HAART (wysoko aktywnej terapii przeciwwirusowej).[2] Leczenie przy użyciu azydotymidyny obarczone jest istotnymi działaniami niepożądanymi. Jednym z głównych kierunków badań nad nukleozydowymi lekami jest minimalizacja ryzyka związanego z długoterminową terapią.[3] Przyszłość azydotymidyny jest skoncentrowana na efektywnym monitorowaniu poziomu AZT u pacjenta, co także jest związane z indywidualnym dopasowaniem dawki.

W literaturze są znane hybrydy zawierające nukleozydowe pochodne połączone ze znacznikiem fluorescencyjnym. Jednakże dotychczasowe wyniki znakowań fluorescencyjnych nie rozwiązują problemu z uwagi na skomplikowaną strukturę samych znaczników lub niskie wydajności otrzymywania hybryd.[4]

Głównym aspektem prezentowanych badań jest zaprojektowanie i otrzymanie nowego znacznika fluorescencyjnego, synteza fluorescencyjnych 1,2,3-triazolowych pochodnych azydotymidyny przy użyciu nowego liganda AMTC[5] oraz badania spektroskopowe otrzymanych pochodnych azydotymidyny.[5]

Literatura:

[1] K. Wright, Nature, 1986, 323, 283. [2] S. M. Hammer et al., Journal of the American Medical Association, 2006, 296, 827-843. [3] V. R. Sirivolu et al, Journal od Medicinal Chemistry, 2013, 21, 8765-8780. [4] D. Baraniak, K. Kacprzak, L. Celewicz, Bioorganic&Medicinal Chemistry Letters, 2011, 21, 723-726. [5] P. W. Szafrański, P. Kasza, M. T. Cegła, polskie zgłoszenie patentowe, No P.412594, 2015. [6] P. W. Szafrański, P. Kasza, M. Kępczyński, M. T. Cegła, Heterocyclic Communications, 2015, 21, 263-267.



CHEMATICA – KOMPUTEROWO PLANOWANA SYNTEZA TOTALNA

T. Klucznik1,2,S. Szymkuć1, E. Gajewska1, K. Molga1, P. Dittwald1, M. Bajczyk1, M. Startek4, B. Mikulak1,2, A. Wołos1, B. A. Grzybowski1,3

1 Institute of Organic Chemistry, Polish Academy of Sciences, Warsaw 2 SSOGPTChem “Hybryda”, Gdansk University of Technology, Gdansk

3 Chemistry, UNIST, Ulsan, Korea (the Republic of) 4 Mathematics and computer Science, University of Warsaw, Warsaw

[email protected]

Współczesne programy komputerowe już dawno przewyższyły człowieka w grze w szachy (Deep Blue, 1997), z kolei w grze w Go dzieje się to na naszych oczach (DeepMind, 2016). Synteza organiczna zdawała się być jednym z ostatnich bastionów ludzkiej kreatywności. Wieloetapowe syntezy, totalne cząsteczek o skomplikowanej budowie wymagają uwzględniania konfliktów reaktywności, wymogów stereochemicznych, regiochemicznych, sterycznych, anchimerycznych - taka złożoność problemów syntetycznych, zdawała się, wykluczać komputer ze współzawodnictwa z człowiekiem. Do dzisiaj. Program Chematica [1] uwzględnia wszystkie powyższe wymogi, proponując eleganckie, poprawne syntezy wieloetapowe w czasie kilkudziesięciu sekund.

Przedstawione i omówione zostanie kilka syntez, złożonych związków naturalnych, zaprojektowanych przez program Chematica.

Ryc.1. Schematyczna retrosynteza takamonidyny (7 kroków) uzyskana za pomocą programu Chematica.

Literatura:

[1] Szymkuć S., Gajewska E., Klucznik T., Molga K., Dittwald. P., Startek M., Bajczyk M., Grzybowski B. A., Angew. Chem. Int. Ed., 2016 [accepted]




SYNTEZA I ANALIZA STEREOCHEMICZNA NOWYCH, CHIRALNYCH ALKOHOLI TRYTYLOWYCH

Marcin Konopka1,2, Marcin Kwit2

1Naukowe Koło Chemików Uniwersytet im. Adama Mickiewicza w Poznaniu

2Pracownia Stereochemii Organicznej Wydział Chemii

61-614 Poznań, ul. Umultowska 89b


[email protected]

Kiedy dwa lub więcej pierścieni aromatycznych (Ar) związanych ze wspólnym atomem centralnym (C) obraca się wokół osi wiązania C-Ar, to jeden z pierścieni ArnC oddziałuje z pozostałymi. W tego typu układzie, obracanie się n pierścieni jest zależne w taki sposób, iż żaden z nich nie może obracać się bez wpływu na inne.[1]

W ostatnich latach grupa trifenylometylowa, zwana również trytylową (Tr), mająca opisane wyżej właściwości, znajduje zastosowanie w raportowaniu chiralności z wykorzystaniem spektroskopii elektronowego dichroizmu kołowego (ECD).[2,3] Zachodzi bowiem związek pomiędzy centrum stereogenicznym, a grupą trytylową działającą jak sonda chromoforowa. Wpływ ten, nazwany transferem chiralności, został przebadany na układach takich jak etery i tioetery pozwalając na wyznaczenie konfiguracji absolutnej tych związków.[4,5]

Mało znaną grupą związków są pochodne kwasu trifenylooctowego, z centrum stereogenicznym w bezpośrednim sąsiedztwie grupy trytylowej.[6,7] Nieznany jest dotąd efekt raportowania i transferu chiralności w układach tego typu.

Celem prezentowanej pracy jest synteza nowych, chiralnych alkoholi trytylowych, próba bezpośredniej indukcji chiralności poprzez syntezę asymetryczną oraz analiza stereochemiczna otrzymanych związków.

Literatura:

[1] Mislow K., Accounts Chem. Res. 1976, 9 (1), 26. [2] López-Gutiérrez N., et. al., Analytical Methods 2013, 5 (14), 3434. [3] Gawroński J., Skowronek P., Chiral Analysis 2011, 397. [4] Ściebura J.; et. al., Angew. Chem. Int. Edit. 2009, 48 (38), 7069. [5] Skowronek P.; et.al., RSC Adv. 2015, 5 (85), 69441. [6] Prelog V., et. al. Helvetica Chimica Acta 1956, 39 (4), 1086. [7] Seebach D., et. al., Helvetica Chimica Acta 1985, 68 (1), 264.




BADANIE TECHNIKĄ XPS IMMOBILIZOWANYCH KOMPLEKSÓW PT (II) NA ZMODYFIKOWANEJ AMINOSILANEM POWIERZCHNI KRZEMIONKI

Patrycja Kuźma1,2, Piotr Kirszensztejn2, Waldemar Nowicki2, Zbigniew Piskuła2

1Naukowe Koło Chemików Uniwersytet im. Adama Mickiewicza w Poznaniu

2Zakład Chemii Koordynacyjnej Wydział Chemii

61-614 Poznań, ul. Umultowska 89b Uniwersytet im. Adama Mickiewicza w Poznaniu

[email protected]

Technika XPS (X-ray Photoelectron Spectroscopy) jest jedną z najbardziej efektywnych metod eksploracji obszaru powierzchniowego.

Badanie to umożliwia detekcję i przegląd ilościowy pierwiastków. Rentgenowska spektrometria fotoelektronów pozwala na identyfikację stanów chemicznych atomów. Analiza potwierdza oraz wyznacza rodzaje wiązań chemicznych, w których biorą udział pierwiastki znajdujące się na powierzchni nośnika. Na podstawie uzyskanych rezultatów można zaproponować modelową strukturę analizowanej substancji.

Celem referatu jest przedstawienie i omówienie otrzymanych wyników analizy XPS dla układów uzyskanych poprzez kompleksowanie jonami Pt (II) immobilizowanego aminosilanu na powierzchni krzemionki.

Literatura:

[1] W. Nowicki, A. Gąsowska, P. Kirszensztejn, Investigation of interaction between the Pt(II) ions and aminosilane-modified silica surface in heterogenous system, Aplied Surface Science Elsevier 371. (2016) 494-503

[2] W. Nowicki, G.Rypka, A. Kawałko, A. Tolińska, P. Kirszensztejn, Synthesis and characterization of SiO2 - La2O3 gels obtained in water-free environment, J.Mater. Sci. 49 (2014) 4416-4422

[3] P. Kirszensztejn, A. Kawałko, A. Tolińska, R. Przekop, Synthesis of SiO2 - SnO2 gels in water free conditions, J. Porous Mater. 18. (2011) 241-249

[4] I.M. El-Nahhal, M.M. Chehimi, C. Cordier, G. Dodin, J. Non-Cryst. Solids 275 (2000) 142 [5] I.M. El-Nahhal, H.M. El-Kurd, R.V. Parish, Asian J. Chem. 11 (4) (1999) 1217 [6] C.D. Wagner, W.M. Riggs, L.E. Davis, J.F. Moulder, G.E. Muilenberg; Handbook of X-ray Photoelectron

Spectroscopy; Perkin Elmer Corporation (1979)




HETEROFENANTRISZAFIRYNY – SYNTEZA I WŁAŚCIWOŚCI

Bartosz Szyszko2, Marcin Małecki1,2, Anna Berlicka2, Michał J. Białek2, Agata Białońska2, Kamil Kupietz2, Ewa Pacholska-Dudziak2, Lechosław Latos-Grażyński2

1Naukowe Koło Chemików „Jeż” Uniwersytet Wrocławski

[email protected] 2Wydział Chemii, Uniwersytet Wrocławski, F. Joliot-Curie 14, 50-383 Wrocław

Według definicji Sesslera rozszerzone porfiryny to związki, które posiadają, co najmniej siedemnaście atomów w ich najmniejszym pierścieniu makrocyklicznym [1]. Jedną z metod rozbudowy układu makrocyklicznego jest wprowadzeniedodatkowych atomów w pozycje mezo. Inną metodą konstrukcji rozszerzonych makrocykli jest formalna zamiana pierścienia pirolowego makrocyklu na podjednostkę bipirolu. Takie makrocykle noszą nazwę szafiryn. Ich synteza została ogłoszona przez Woodwarda w 1966 r.) [2]. Innymi przykładami rozszerzonych porfiryn są szmaragdyny i ametyryny, które w swoich cząsteczkach zawierają sześć pierścieni heterocyklicznych. Związki te zawdzięczają swoje nazwy kolorom, przypominającym barwy odpowiednich kamieni szlachetnych [3].

Celem projektu było otrzymanie i charakterystyka heterofenantriszafiryn. Związki otrzymano w wyniku kondensacji [3+1] 3,6-bis(fenylo(2-pirolilo)metylo)-9,10-dimetoksyfenantrenu z bis(fenylohydroksymetylo)heterocyklopentiadenami (Schemat 1) [4]. Makrocykle zostały scharakteryzowane w roztworze za pomocą spektroskopii elektronowej i jądrowego rezonansu magnetycznego, wysokorozdzielnczej spektrometrii mas, a także w ciele stałym przy pomocy metod rentgenostrukturalnych.

Schemat 1. Synteza heterofenantriszafiryn

Literatura:

[1] Sessler J.L., WeghornS.J. Tetrahedron Organic Chemistry Series, Vol. 15, Pergamon Press, Oxford, 1997 [2] Woodward R.B. Aromaticity: An International Symposium, Sheffield, U.K., 1966 [3] Osuka A., Saito S., Angew. Chem. Int. Ed. 2011, 50, 4342 – 4373. [4] Szyszko B., Małecki M., Berlicka A, Białek M.J., Białońska A., Kupietz K., Pacholska-Dudziak E.,Latos-

Grażyński L., Chem. – A Eur. J., 2016, w druku.




NOWE RECEPTORY ANIONÓW: SYNTEZA I BADANIA WŁAŚCIWOŚCI KOMPLEKSOTWÓRCZYCH

Krystyna Masłowska

Studenckie Koło Naukowe Chemików UW „Fulleren” Wydział Chemii, Uniwersytet Warszawski [email protected]

Aniony odgrywają bardzo ważną rolę w wielu procesach biologicznych i chemicznych, dlatego ich selektywne wiązanie przez proste cząsteczki organiczne może pozwolić na lepsze zrozumienie i kontrolę szeregu zjawisk. Na przykład, jedna z najczęstszych chorób genetycznych – mukowiscydoza – prowadzi do dezaktywacji białek transportujących

chlorki i zaburzenia gospodarki tego anionu w organizmie [1]. Z kolei obecność SO42-

w odpadach nuklearnych znacznie utrudnia proces ich utylizacji. Nowe receptory, które wiążą aniony silnie i selektywnie, mogą znaleźć zastosowanie w konstrukcji sensorów molekularnych, transporcie przez błony biologiczne, ekstrakcji, katalizie oraz syntezie złożonych struktur supramolekularnych [2].

1,8-Diaminokarbazol jest doskonałym blokiem budulcowym do konstrukcji receptorów anionów [3]. Charakteryzuje się on: łatwością syntezy i dalszej funkcjonalizacji, obecnością

silnych donorów wiązań wodorowych, płaskim, sztywnym szkieletem umożliwiającym preorganizację donorów wiązań wodorowych oraz obecnością chromoforu i fluoroforu, które mogą sygnalizować wiązanie anionów za pomocą zmian w widmach UV-Vis i fluorescencji.

Proste pochodne 1,8-diamidokarbazolu tworzą trwałe kompleksy z oskoanionami np. SO42- lub H2PO4- w silnie konkurującym medium jak np. DMSO/H2O 9:1. Pojedyncza cząsteczka takiego receptora nie jest jednak w stanie wysycić całej sfery koordynacyjnej tetraedrycz-nych oksoanionów [4]. Połączenie dwóch jednostek karbazolu za pomocą długiego i elastycznego łącznika (Rys.1) pozwoliło otrzymać receptory, które wiążą aniony jeszcze mocniej dzięki efektowi chelatowemu. Otrzymane przeze mnie receptory mogą znaleźć zastosowanie jako sensory molekularne i transportery anionów przez błony biologiczne.

Rys.1. Modelowy receptor składający się z dwóch jednostek karbazolu połączonych elastycznym łącznikiem

Literatura:

[1] S. M. Rowe, J.P. Clancy, E. J. Sorscher, Świat Nauki, 2011, 9 (241), 51-53 [2] N. Busschaert, C. Caltagirone, W. Van Rossom, P. A. Gale, Chem. Rev., 2015, 115, 8038 [3] M. J. Chmielewski, M. Charon, J. Jurczak, Org. Lett., 2004, 6 (20), 3501–3504 [4] K. M. Bąk, M. J. Chmielewski, Chem. Commun., 2014, 50, 1305




HYDRATACJA MOCZNIKA I 1,1-DIMETYLOMOCZNIKA NA PODSTAWIE SYMULACJI METODĄ DYNAMIKI MOLEKULARNEJ

Paweł Maszota1, Maciej Śmiechowski2

1Sekcja Studencka Oddziału Gdańskiego Polskiego Towarzystwa Chemicznego „Hybryda”

2Katedra Chemii Fizycznej, Wydział Chemiczny, Politechnika Gdańska [email protected]

Mocznik i 1,1 - dimetylomocznik należą do klasy substancji zwanych osmolitami. Są to małe

organiczne związki, których dodatek drastycznie wpływa na stabilność rozpuszczonych

białek (ich proces denaturacji) [1]. Istnieją dwie hipotezy odnośnie możliwego mechanizmu:

pierwsza mówi, iż jest to bezpośrednie wiązanie wodorowe białko – osmolit [2], druga,

że pośrednie oddziaływanie poprzez zmianę struktury rozpuszczalnika (wody) [3].

Wiązanie wodorowe według definicji IUPAC to przyciągające oddziaływanie między atomem wodoru związku lub tego fragmentu X-H, w którym X jest pierwiastkiem bardziej elektroujemnym niż H oraz atomem lub grupą atomów tego samego lub innego związku, w którym istnieje dowód tworzenia wiązania [4]. W metodach obliczeniowych wykorzystujemy kryteria (energetyczne lub geometryczne) do określenia czy istnieje między danymi atomami wiązanie wodorowe [5].

W swoim wystąpieniu zaprezentuję wyniki analizy funkcji rozkładu radialnego oraz radialno-kątowego sfer hydratacyjnych uzyskanych za pomocą symulacji metodą dynamiki molekularnej ab initio cząsteczek modelowych osmolitów: mocznika i 1,1 -dimetylomocznika w środowisku wodnym. Dowiodę, że zarówno struktura, jak i dynamika wiązań wodorowych wokół grupy karboksylowej i aminowej różnią się znacząco dla obu moczników.

Ryc.1. Schemat możliwych konformacji wiązań wodorowych mocznik/1,1-dimetylomocznik – woda

Projekt został sfinansowany ze środków Narodowego Centrum Nauki przyznanych na podstawie decyzji numer DEC-2013/11/B/NZ1/02258

Literatura:

[1] Kuffel A., Zielkiewicz J., The Journal of Chemical Physics, 2010, 133 [2] Hua L., Zhou R., Thirumalai D., Berne B., Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 2008, 105 [3] Bennion B. J., Daggett V., Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 2004, 101 [4] Arunan E. i inni, Pure Appl. Chem., 2011, 83 [5] Kumar R., Schmidt J. R., Skinner J. L., J. Chem. Phys., 2007, 126




DRONEDARONE - PIERWSZA W HISTORII SYNTEZA LEKU ZAPROJEKTOWANA PRZEZ KOMPUTER

Barbara Mikulak1,2, Tomasz Klucznik1,2, Sara Szymkuć1, Bartosz Grzybowski1,3

1 Instytut Chemii Organicznej PAN, Warszawa 2 SSOGPTChem “Hybryda”, Politechnika Gdańska, Gdańsk

3 Chemistry, UNIST, Ulsan, Korea (the Republic of)

[email protected]

Już w latach 80-tych, wraz z gwałtownym rozwojem komputeryzacji, chemicy postawili sobie za zadanie „nauczenie” komputera chemii. Po wielu próbach i szeregu niepowodzeń problem ten szybko zyskał miano niemożliwego do zrealizowania. Aż do teraz.

W 2005 r. rozpoczęto pracę nad Chematicą – programem służącym do inteligentnego

planowania syntezy organicznej. Dzięki dużej mocy obliczeniowej współczesnych

komputerów, specjalnie zaprojektowanym algorytmom oraz bazie reguł chemicznych

zakodowanej przez specjalistów dziś możemy śmiało powiedzieć, że jesteśmy w stanie

nauczyć komputer chemii.

W swoim wystąpieniu chciałabym przedstawić pierwszą w historii ścieżkę syntezy złożonej

cząsteczki leku w całości zaplanowaną przez komputer i wykonaną

w laboratorium - syntezę Dronedaronu.

Ryc.1. Schemat syntezy leku Dronedarone zaproponowany przez Chematicę.

Literatura:

[1] Grzybowski, B. A., Bishop, K. J., Kowalczyk, B., Wilmer, C. E. Nature Chemistry, 2009, 1(1), 31-36 [2] Cadeddu, A., Wylie, E. K., Jurczak, J., Wampler‐Doty, M., Grzybowski, B. A., Angewandte Chemie, 2014,

126(31), 8246-8250 [3] Szymkuć S., Gajewska E., Klucznik T., Molga K., Dittwald P., Startek M., Bajczyk M., Grzybowski B. A.,

Angewandte Chemie, 2016 (w druku)




BADANIA TEORETYCZNE WPŁYWU TEMPERATURY NA TRWAŁOŚĆ WYBRANYCH KOMPLEKSÓW Z POTRÓJNYM WIĄZANIEM

WODOROWYM

Liliia Moshniaha

Naukowe Koło Chemików „Jeż”

Uniwersytet Wrocławski

[email protected]

Oddziaływania międzycząsteczkowe mają elektrostatyczną naturę. W najbardziej szerokim

sensie, pod tym pojęciem można rozumieć takie oddziaływania pomiędzy cząsteczkami,

przy których nie tworzą się wiązania chemiczne, to znaczy wiązania jonowe, kowalencyjne,

metaliczne. Innymi słowami, te oddziaływania są znacznie słabsze od na przykład

kowalencyjnych i nie prowadzą do znacznej zmiany już istniejącej budowy elektronowej

cząsteczek. Specjalnym przypadkiem jest wiązanie wodorowe. Jest to przypadek wiązania

typu dipol-dipol lub jon-dipol wynikający na małych odległościach pomiędzy protonem

a negatywnie naładowanym atomem cząsteczek.

Układy zawierające wielokrotne wiązania wodorowe stały się jednym z zainteresowań

chemików kiedy w 1953 odkryto podwójną helisę DNA. Ze względu

na skomplikowaną syntezę, od tego czasu otrzymano niewiele układów

z wielokrotnym wiązaniem wodorowym, a zwłaszcza typu AAA-DDD (czyli takich, które

mają wszystkie protonoakceptory z jednej, a donory z innej cząsteczki) [1],[2]. Dlatego

różnego rodzaju badania teoretyczne odgrywają ważną rolę w analizie wpływu czynników

strukturalnych na długości wiązań i stabilność kompleksów.

W swojej prezentacji omówię sposoby obliczeń termodynamicznych, różnicę pomiędzy

energią dysocjacji a energią oddziaływań na przykładzie układów z potrójnym wiązaniem.

Przybliżę pojęcia baz funkcyjnych, błędu superpozycji.

Literatura:

[1] Hong-Bo Wang, Double Helical Hydrogen-Bonded AAA-DDD Complexes and Supramolecular Polymers, THE UNIVERSITY OF WESTERN ONTARIO, Ontario, 2011

[2] Barry A. Blight, Amaya Camara-Campos, SmiljaDjurdjevic, Martin Kaller, David A. Leigh, Fiona M. McMillan, Hamish McNab, Alexandra M. Z. Slawin, AAA-DDD Triple Hydrogen Bond Complexes, J. AM. CHEM. SOC. 2009, 131, 14116–14122




GEMINI SURFAKTANTY JAKO MULTIFUNKCJONALNE INHIBITORY KOROZJI

Marta Pakiet, Iwona Kowalczyk, Bogumił Brycki

Pracownia Chemii Mikrobiocydów Wydział Chemii, Uniwersytet im. Adama Mickiewicza

61-614 Poznań, ul. Umultowska 89b [email protected]

Opracowanie nowych materiałów biobójczych oraz antykorozyjnych ma fundamentalne znaczenie z punktu widzenia ochrony zdrowia, jak również ograniczenia strat wywołanych przez korozję. Podwójne czwartorzędowe sole amoniowe, są grupą gemini surfaktantów, których aktywność powierzchniowa, międzyfazowa, przeciwdrobnoustrojowa oraz antykorozyjna jest od dwóch do trzech rzędów wielkości lepsza od analogicznych monomerycznych kationowych związków powierzchniowo czynnych [1,2] co ma fundamentalne znaczenie z punktu widzenia ekologii i zrównoważonego rozwoju [3,4]. Uzyskanie w tym zakresie najlepszych efektów, tzn. najwyższej skuteczności przy najniższym stężeniu, wymaga zoptymalizowania efektów hydrofobowo-hydrofilowych (HLB) w cząsteczce.

Dlatego też aktualnym wyzwaniem dla naukowców jest szukanie inhibitorów, które będą wysoce efektywne przy niskim stężeniu, rozpuszczalne w wodzie, biodegradowalne i spełniające wymagania bezpieczeństwa ekologicznego. Takie właściwości można otrzymać m.in. poprzez wprowadzenie do struktury gemini surfaktantu grup polarnych, takich jak: estrowa, amidowa lub hydroksylowa. Czynnikami wpływającymi na właściwości powierzchniowo czynne gemini surfaktantów są również: długość łańcucha alkilowego, rodzaj łącznika, ilość czwartorzędowych atomów azotów, rodzaj grupy funkcyjnej występującej w cząsteczce oraz struktura molekularna [5-7].

Projekt TANGO1/266340/NCBR/2015 pt. „Wykorzystanie nowoczesnych środków powierzchniowo czynnych – gemini surfaktantów – jako substancji dyspergujących i hamujących korozję”

Literatura:

[1] Badr E.A., J. Ind. Eng. Chem., 2014, 20, 3361 [2] El Maghraby A.A., Soror T.Y., Adv. Appl. Sci. Res., 2010, 1, 143 [3] Menger F.M., Keiper J.S., Angew. Chem. Int. Edit., 2000, 39, 1906 [4] Zana R., Benrraou M., Rueff R., Langmuir, 1991, 7, 1072 [5] Hegazy M.A., Badawi A.M., Abd El Rehim S.S., Kamel W.M., Corros. Sci., 2013, 69, 110 [6] Deng S., Li X., Xie X., Corros. Sci., 2014, 80, 276 [7] Hegazy M.A., Abdallah M., Awad M.K., Rezk M., Corros. Sci., 2014, 81, 54



WPŁYW ZAMIANY GRUPY METYLOWEJ PRZEZ ATOM CHLORU W LIGANDACH BENZOILOTIOMOCZNIKOWYCH NA SPOSÓB ICH

KOORDYNACJI DO HALOGENKÓW RTĘCI(II)

Damian Rosiak, Andrzej Okuniewski, Barbara Becker, Jarosław Chojnacki

Katedra Chemii Nieorganicznej

Politechnika Gdańska

[email protected]

Związki kompleksowe utworzone z ligandami tiomocznikowymi i jonami metali dwuwartościowych z konfiguracją elektronową d10 (Zn2+, Cd2+, Hg2+) już od dawna cieszą się zainteresowaniem w świecie naukowców, nie tylko chemików, ale także fizyków i inżynierów materiałowych oraz biochemików. Wykazują one często nieliniowe właściwości optyczne [1, 2], a ich rozkład termiczny jest stosowany jako metoda otrzymywania półprzewodników typu MS (np. M = Cd, Zn) [3, 4].

W celu sprawdzenia, jak wymiana grupy metylowej na podobny objętościowo atom chloru

[5] wpłynie na sposób koordynacji do halogenku rtęci(II), jako ligandy wybrałem

i zsyntezowałem metylowe pochodne 1-benzoilo-3-fenylotiomocznika oraz ich chlorowe

analogi.

Rys. 1 Ogólna struktura ligandów: gdzie R = Me lub Cl, A – pierścień fenylowy grupy benzoilowej, B – pierścień powstały w

wyniku utworzenia wewnątrzcząsteczkowego wiązania wodorowego N−H···O, C – pierścień aromatyczny pochodzący od

reszty aminowej.

Podczas prezentacji przedstawię metodę syntezy powyższych związków, omówię struktury

krystalograficzne otrzymanych połączeń kompleksowych, oraz podejmę dyskusję

otrzymanych wyników.

Literatura:

[1] Venkataramanan V., Srinivasan M.R., Bhat H.L.,J. Raman Spectrosc., 1994, 25, 805 [2] Venkataramanan V., Bhat H.L., Srinivasan M.R., Ayyub P., Multani M.S., J. Raman Spectrosc., 1997, 28 , 779 [3] Stoev M., Ruseva S., Keremidchieva B., Monatsh. Chem., 1994, 125, 1215 [4] Stoev M., Ruseva S., Monatsh. Chem., 1994, 125, 599 [5] Pauling L., The Nature of the Chemical Bond and the Structure of Molecules and Crystals: An Introduction to

Modern Structural Chemistry 3rd ed., Cornel University Press, 1960, 259-264



ODDZIAŁYWANIA MOLEKUŁ I SUPRASTRUKTUR W OGRANICZONYCH PRZESTRZENIACH

Michał Sawczyk1,2, Hui Zhao1, Michał M. Wójcik2, Rafał Klajn1

Studenckie Koło Naukowe „SANA”

Uniwersytet Warszawski 1Weizmann Institute of Science, Department of Organic Chemistry,

Herzl St. 234, 76100 Rehovot, Israel 2Uniwersytet Warszawski, Wydział Chemii

Pasteura 1, 02-093 Warszawa

[email protected]

Dynamiczna samoorganizacja nanocząstek otwiera drogę do poznania oddziaływań molekuł w syntetycznych, odwracalnie tworzących się ograniczonych przestrzeniach [1],[2]. Pozwala ona również badać reaktywność w ściśle zamkniętym środowisku, będącym analogiem struktur występujących w naturze [3].

W niniejszej pracy przedstawiamy kontrolowaną światłem, odwracalną samoorganizację nanocząstek Au, Fe3O4 i SiO2 pokrytych odpowiednimi ligandami na bazie azobenzenu.

Zorganizowane struktury są zdolne do selektywnego wychwytywania różnych molekuł z roztworu, które następnie można poddawać transformacjom chemicznym. Wykorzystując niekowalencyjne oddziaływania w ograniczonych przestrzeniach, jesteśmy także w stanie prowadzić stereoselektywne cykloaddycje czy rozdzielać enancjomery za pomocą nanocząstek. Dzięki słabemu przyciąganiu struktur aromatycznych w zamkniętych układach, możemy też indukować światłem samoorganizację nanostruktur nie reagujących na światło.

Ryc.1.Schemat samoorganizacji nanocząstek i wychwytywania molekuł z roztworu.

Literatura:

[1] P. K. Kundu, D. Samanta, R. Leizrowice, B. Margulis, H. Zhao, M. Börner, T. Udayabhaskararao, D. Manna, R. Klajn*, Nature Chem. 2015, 7, 646-652.

[2] G. Singh, H. Chan, A. Baskin, E. Gelman, N. Repnin, P. Král*, R. Klajn*, Science2014, 345, 1149-1153. [3] H. Zhao, S. Sen, T. Udayabhaskararao, M. Sawczyk, K. Kučanda, D. Manna, P. K. Kundu, J.-W. Lee, P. Král,

R. Klajn*, Nature Nanotech. 2016, 11, 82–88.

mailto:m.sawczyk@



ATMOSPHERIC CHEMISTRY UNDER A LOUPE - THEORETICAL STUDY ON LIGHT ABSORPTION BY HALOGEN COMPOUNDS

Sebastian P. Sitkiewicz, Daniel Roca Sanjuán

Institute for Molecular Science

University of Valencia, Valencia, Spain

[email protected]

For the past few decades, the phenomena that occur in the atmosphere have brought much more attention because of the increasing amount of threats that weigh on our planet. Most of them come from the increased human activity in the industrial sector - the depletion of the ozone layer in the arctic regions, the oxidation of gaseous mercury and its further

accumulation in snows– those are just the basic examples of them [1,2]. Great part of the reactions that are involved in those processes are driven by the force that has a photochemical nature. The absorption of the electromagnetic waves from the UV-VIS spectrum range leads to highly reactive excited states of the compounds present in the different parts of the atmosphere. Therefore, the knowledge of the electronic excitations nature is highly demanded, which is a great opportunity for the computational branch of modern chemistry.

Nowadays, many accurate and sophisticated quantum chemical theories are able to properly describe the excited states of the molecular systems. Among them, the Complete-Active-Space Self-Consisted Field (CASSCF) and its perturbative correction – CASPT2 [3,4], have been most widely used. This is due to the huge possibilities that those methods provide: the solutions of higher roots/states are obtained during the same procedures. Moreover, in contrast to the "golden-standard" method of CCSD(T), CASSCF and CASPT2 are suitable for systems which ground-state wavefunctions have multi-configurational character and also for excited states dominated by multiply excited configurations.

In the present work, carried out with the multistate (MS)-CASPT2 method [5], the electronic spectra of nearly 20 representative, halogen-containing molecules are presented. The studied group consisted of inorganic systems involved in atmospheric reactions, which complexity ranged from simple diatomic molecules like Br2/ICl, through oxides like Br2O/BrOCl, to nitrates BrONO/INO2 or even linear mercury halogens (HgBr2 and HgCl2). Within the selected set of molecules, the nature of excitations differs significantly. Therefore, in order to characterize all of the experimentally observed transitions on UV-VIS spectra, different approaches in accounting electron correlation and interaction between states had to be applied. Beside presenting the obtained electronic spectra of high accuracy, the discussion will be focused on the significance of additional issues that are usually omitted during such spectroscopic analyses –the relativistic effects of core electrons of heavy elements (like bromine, iodine or mercury) or the importance of accounting Spin–Orbit coupling of states with different multiplicity.

Literature:

[1] Simpson W. R. et al., Atmos. Chem. Phys., 2007, 7, 4375-4418 [2] Lindberg S. E. et al., Environ. Sci. Technol., 2002, 36, 1245-1256 [3] Andersson K. et al., J. Phys. Chem., 1990, 94, 5483-5488 [4] Andersson K., Malmqvist P. A., Roos B. O.., J. Phys. Chem., 1992, 96, 1218 [5] Finley J., Malmqvist P. A., Roos B. O., Serrano-Andres L., Chem. Phys. Lett., 1998, 288, 299-306




SYNTEZA KOMPLEKSÓW IRYDOORGANICZNYCH O WŁAŚCIWOŚCIACH FLUORESCENCYJNYCH

Paweł Szubarga, Tadeusz Muzioł

Studenckie Koło Naukowe Chemików UMK, Koło Naukowe Studentów Chemii i

Technologii Żywności oraz Chemii

Uniwersytet Mikołaja Kopernika

[email protected]

Fosforescencja kompleksów metali ciężkich odgrywa ważną rolę w rozwoju urządzeń emitujących światło, gdyż wykazują dobrą stabilność termiczną, fotostabilność oraz wydajną fluorescencję i łatwość zmiany barwy poprzez dobór liganda. Bardzo ciekawe właściwości wykazują tutaj związki irydu kompleksowanego przez 2-fenylopirydynę(ppy). Przeprowadzono syntezy kompleksów w układach: [Ir(ppy)2Cl]2 [Ir(ppy)2(AA)]Cl (AA=fenantrolina, 1,2-diaminopropan, 1,3-diaminopropan) oraz w innych połączeniach. Zsyntezowane związki wykazują bardzo intensywną fluorescencję w ciele stałym, które pozwalają na dalsze wykorzystanie tych związków do budowy nowoczesnych materiałów elektronicznych[1],[2].

Literatura:

[1] N.Tian, Phosphorescentiridium(III) complexes, copolymers and theirapplications, Wuppertal, Tianjin, 2011 [2] Y.Ohsawa, S.Sprouse, K.A.King, M.K.DeArmond, K.W.Hanck, R.J.Watts, JournalPhysycalChemistry 1987, 91,

1047-1054




SENSORYCZNE ALGORYTMY ANALIZY PODOBIEŃSTWA

Bartosz Szulczyński, Jacek Gębicki, Marian Kamiński

Katedra Inżynierii Chemicznej i Procesowej

Wydział Chemiczny, Politechnika Gdańska

[email protected]

W codziennej pracy chemika coraz częściej występuje potrzeba określenia wzajemnego podobieństwa dwóch lub więcej obiektów. Podstawowym przykładem takiego działania jest określanie punktu końcowego miareczkowania z wykorzystaniem roztworu odniesienia, tzw. „świadka”. Taki sposób określania podobieństwa nazywany jest sensoryczną analizą podobieństwa. Zgodność dwóch obiektów określa się na podstawie obserwacji dokonywanych organoleptycznie, czyli za pomocą ludzkich zmysłów.

W przypadku bardziej złożonych problemów do wykrywania podobieństwa stosuje się algorytmy analizy danych, które są opisane skomplikowanymi zależnościami matematycznymi. Do takich metod zalicza się między innymi analizę głównych składowych (PCA) [1], analizę wiązkową, diagramy odległości [2], algorytm k-najbliższych sąsiadów [3] lub dendryty.

Niewątpliwie pierwszy kontakt z takimi metodami może zniechęcić początkującego chemometrystę. Dlatego też na przestrzeni lat stworzono algorytmy, które stanowią połączenie metod matematyczno-statystycznych oraz sensorycznych. Początkową analizę danych przeprowadza się z wykorzystaniem zależności matematycznych, jednak końcowy efekt określenia podobieństwa obiektów zostaje przedstawiony w formie dostępnej dla zmysłów człowieka (zazwyczaj w postaci obrazu). Do metod hybrydowych należą m.in. diagramy Czekanowskiego, twarze Chernoffa [4] i wykresy biegunowe szeregów trygonometrycznych.

W swojej prezentacji przedstawię i krótko scharakteryzuję wymienione metody, a także zaproponuję dwa własne algorytmy wykorzystujące różne zmysły.

Literatura:

[1] Gębicki J., Szulczyński B., Kamiński M., Meas. Sci. Technol., 2015, 26, 1-11 [2] Mazerski J., Chemometria praktyczna - Interpretuj wyniki swoich pomiarów, Wyd. Malamut, 2016 [3] Altman N. S., Am. Stat., 1992, 46, 175-185 [4] Chernoff H., JASA, 1973, 68, 361-368




TERANOSTYCZNE NANOCZĄSTECZKI TYPU RDZEŃ-POWŁOKA OTRZYMYWANE METODĄ MIKROEMULSJĄ

Aleksander Zięcina, Robert Pązik

Instytut Niskich Temperatur i Badań Strukturalnych

PAN

[email protected]

Nanostruktury o właściwościach optycznych[1], już od dawna kuszą naukowców wachlarzem zastosowań. Od codziennych systemów oświetleniowych, elementów paneli słonecznych, aż do zastosowań bio-medycznych[2], wśród których na piedestale stoją terapie przeciwnowotworowe. Walka z komórkami rakowymi czerpie również

z możliwości jakie dają nanocząstki o właściwościach magnetycznych[3]. Mariaż tych dwóch różnych światów daje szerokie pole zastosowań.

Synteza mikro- oraz nanoemulsyjna polega na wykorzystaniu tworzących się w układzie dwufazowym miceli bądź odwróconych miceli jako mikro-/nanoreaktorów. Problemem syntezy jest konieczność kontrolowania wielu parametrów, takich jak temperatura i ciśnienie, składy poszczególnych faz (stężenia, dodatki surfaktantów, kosurfaktantów), czy szybkość mieszania. Pomimo skomplikowania takie podejście pozwala osiągać struktury o bardzo małej dyspersji rozmiarów i morfologii[4].

Podczas wystąpienia przybliżone zostaną główne założenia metody syntetycznej oraz fenomenologia właściwości nanocząstek, a także dotychczasowe postępy badań i tendencje ich rozwoju.

Literatura:

[1] Pązik, R., Mączka, M., Małecka, M., Marciniak, Ł., Ekner-Grzyb, A., Mrówczyńska, L., Wiglusz, R. J., Dalt. Trans., 2015, 44, 10267–10280

[2] Xin, Y., Jiang, J., Huo, K., Hu, T. & Chu, P. K., ASC Nano, 2009, 3, 3228–3234 [3] Pązik, R., Zięcina, A., Zachanowicz, E., Małecka, M., Poźniak, B., Miller, J., Śniadecki, Z., Pierunek, N.,

Idzikowski, B., Mrówczyńska, L., Ekner-Grzyb, A., Wiglusz, R. J., Eur. J. Inorg. Chem., 2015, 28, 4750–4760 [4] Foroughi, F., Hassanzadeh-Tabrizi, S. A., Amighian, J., J. Mag. Mag. Mater., 2015, 382, 182–187



Referaty – popularnonaukowe

Referat – popularnonaukowy


KRYSTALOGRAFIA – Z CZYM TO SIĘ JE I CZY TRZEBA WYPLUWAĆ PESTKI?

Piotr Dzwoniarek

Studenckie Koło Naukowe Chemików „Fulleren” Uniwersytet Warszawski

[email protected]

Wydaje się, że krystalografia jest nadal niedocenianym i niezbyt lubianym działem chemii. Z czego to wynika? Dlaczego, nawet w szkole ponadgimnazjalnej, praktycznie nie wspomina się o głównym zainteresowaniu krystalografów, czyli o strukturze materii skondensowanej? Czyżby sprawcą był zaawansowany aparat matematyczny i niezrozumiałe pojęcia? Odpowiedź wydaje się bardziej prozaiczna. Wszystkiemu winne są krzemiany… i nadgorliwi chemicy organicy. W trakcie swojego wystąpienia, ilustrowanego pokazami doświadczeń chemicznych, autor spojrzy na krystalografię z innego, niestandardowego punktu widzenia. Przedstawiona zostanie historia badań nad strukturą cząsteczek i kryształów oraz współczesne osiągnięcia krystalografii widziane oczyma przeciętnego chemika – niekrystalografa. Zostanie zwrócona uwaga na kilka kuriozalnych i błędnych wyobrażeń na temat struktury ciał stałych. Na koniec poruszona zostanie niedaleka przyszłość tej dziedziny nauki – krystalografia bez kryształów.



FTALOCYJANINY METALI JAKO FOTOSENSYBILIZATORY W REAKCJACH OTRZYMYWANIA REAKTYWNYCH FORM TLENU

Łukasz Kołodziej

Naukowe Koło Chemików „Koronan” Uniwersytet Opolski w Opolu

[email protected]

Ftalocyjaniny (ryc.1) to związeki będące strukturalnymi analogami porfiryn. Ich cząsteczki składają się z czterech fragmentów izoindolowych połączonych czterema mostkami azometinowymi. W środku makrocyklu ftalocyaninowego (Pc) można umieścić jony różnych metali, natomiast do pierścieni benzenowych mogą zostać przyłączone podstawniki (R), których rodzaj, ilość oraz rozmieszczenie wpływa na właściwości fizykochemiczne uzyskanych związków. Makrocykl Pc jest aromatyczny i stanowi układ sprzężonych wiązań podwójnych. Ftalocyjaniny absorbują światło w szerokim zakresie długości fal, od ultrafioletu próżniowego, aż do bliskiej podczerwieni. Ftalocyjaniny niektórych metali wykazują fluorescję. Pozwala to na pochłonięcie energii np. z zakresu UV i przekazanie jej następnie do otoczenia. Odbiorcą tej energii może być tlen trypletowy (3O2), który zostaje przekształcony w tlen singletowy (1O2), czyli wzbudzoną, reaktywną formę tlenu. Wytwarzane mogą być również rodniki hydroksylowe (•OH) lub anionorodniki

ponadtlenkowe (O2•-). Powstające bardzo reaktywne formy tlenu mogą mieć wiele

zastosowań np. w procesie uzdatniania wód [1], w przeciwnowotworowej terapii fotodymanicznej (PDT) [2] lub fotodegradacji polimerów [3].

Ryc.1. Schemat wytwarzania tlenu singletowego z udziałem metaloftalocyjaniny.

Literatura:

[1] DeRosa M.C.,Crutchley R.J., Coordination Chemistry Reviews, 2002, 233-234, 351-371 [2] Trytek M., Makarska M., Polska K., Radzki S., Fiedurek J., Biotechnologia, 2005, 4 (71), 109-127 [3] Zhao X., Li Z., Chen Y., Shi L., Zhu Y., Applied Surface Science, 2008, 254, 1825-1829




ALGI JAKO ŹRÓDŁO ENERGII I SUBSTANCJI CHEMICZNYCH. OGRANICZENIA W ICH WYKORZYSTANIU NA SKALĘ PRZEMYSŁOWĄ.

Magdalena Legendziewicz

Koło Naukowe „Kiwon” Politechnika Wrocławska

[email protected]

Algi są organizmami wodnymi, które podobnie jak rośliny, prowadzą konwersję CO2 w biomasę przy udziale energii światła słonecznego, czyli proces fotosyntezy. Nie są one jednoznacznie zdefiniowanymi organizmami, ponieważ pochodzą z kilku niezależnych faz ewolucyjnych. Do grupy tej należą zarówno jednokomórkowce, jak i organizmy wielokomórkowe sięgające długości nawet 65 cm.

Nie od dziś wiadomo, że algi stanowią potencjalny odnawialny surowiec dla gospodarki. Znajdują one zastosowanie nie tylko jako dodatki do kosmetyków, czy żywności, ale także jako chemikalia specjalistyczne (np. leki, lakiery, surfaktanty, nawozy, pigmenty). Glony charakteryzują się szeregiem zalet, które sprawiły, że wiele firm petrochemicznych zainteresowało się możliwością otrzymywania biopaliw zużyciem ich jako surowca, do tych zalet należą: szybki wzrost – cykl wzrostu ich komórek wynosi 1-10 dni i dzięki temu plony glonów mogą być zbierane przez cały rok w odróżnieniu od roślin oleistych, których nasiona uzyskuje się 1-2 razy w ciągu roku; dzięki modyfikacji hodowanych gatunków można wpływać na ilość zawartych w nich lipidów; hodowla alg może być prowadzona w stawach zlokalizowanych na bezużytecznych gruntach (dzięki czemu nie konkuruje z uprawą zbóż i roślin oleistych) lub w fotobioreaktorach, w środowisku wód zasolonych oraz pochodzących ze ścieków, a także w pobliżu zakładów emitujących gazy spalinowe bogate w CO2. Mimo tak wielu zalet biodiesel otrzymywany z glonów nie wyparł

tradycyjnych paliw. Jest to związane z niełatwym do rozwiązania problemem hodowli, która znacząco wpływa na cenę paliw otrzymywanych z glonów. Istnieją dwa podstawowe sposoby hodowli: w otwartych stawach lub w zamkniętych fotobioreaktorach. Pierwszy sposób jest tańszy, jednakże wiąże się z utrudnioną kontrolą warunków hodowli, tej wady pozbawiony jest sposób drugi, lecz jest on niezwykle kosztowny. Krążą opinie, że uzysk z alg energii, zmagazynowanej w paliwach ciekłych, będzie opłacalny jedynie dzięki integracji z procesami otrzymywania cennych chemikaliów lub z odpadowej biomasy powstałej w oczyszczalni ścieków. Rozwiązanie tego problemu pozwoli na produkcję taniego, dobrej jakości paliwa i częściowe uniezależnienie się od źródeł nieodnawialnych.

Literatura:

[1] Chojnacka Katarzyna,Przemysł Chemiczny, 2006, 5, 414-417 [2] Burczyk Bogdan, Biomasa. Surowiec do syntez chemicznych i produkcji paliw, Oficyna Wydawnicza Politechniki

Wrocławskiej,Wrocław,2011, 177-196; 240-246 [3] Igliński B., Buczkowski R., Piechota G., Przemysł Chemiczny,2011,6, 1186-1189




RÓŻNE OBLICZA KAPSUŁ MOLEKULARNYCH

Małgorzata Lewińska

Naukowe Koło Chemików „Fulleren” Uniwersytet Warszawski

Instytut Chemii Organicznej PAN [email protected]

Procesy samoorganizacji leżą u podstaw procesów biologicznych jak i podstaw chemii supramolekularnej. Ciekawym podejściem do procesów samoorganizacji oraz reakcji stechiometrycznych i katalitycznych w układach zamkniętych jest chemia kapsuł molekularnych, które mogą dostarczać otoczenia dla katalitycznych reakcji z udziałem małych cząsteczek podobnych do procesów enzymatycznych[1]. Molekularna enkapsulacja

związana jest z zamknięciem molekuły w supramolekularnej cząsteczce gospodarza. Chemię kapsuł molekularnych charakteryzuje wysokie zróżnicowanie, ze względu rodzaje jednostek budulcowych i różnorodność oddziaływań. W wyniku enkapsulacji możliwe jest stabilizowanie metastabilnych połączeń[2], a także molekularne klatki mogą stanowić środowisko reakcji chemicznych[3] i kontrolowanych procesów dynamicznych, dzięki wykorzystaniu całego spektrum oddziaływań kowalencyjnych i niekowalencyjnych[4]. Ciekawym przykładem są chiralne kapsuły molekularne zbudowane z części rezorcynarenowej i łańcuchów tworzonych z pojedynczych aminokwasów jak i peptydowych. Dzięki wykorzystaniu różnych aminokwasów, możliwe modyfikować hydrofobowe i hydrofilowe właściwości kapsuł.[5]

Ryc.1. Schematyczna prezentacja formowania się kapsuł w procesie samoorganizacji

Literatura:

[1] Ajami D., Liu L. and Rebek Jr J., Chem. Soc. Rev.,2014, 2015, 44, 490-499

[2] Mal P., Breiner B., Rissanen K. and Nitschke J.R.,Science 2009, 324, 1697-1699, [3] Salles Jr A. G.,Zarra S., Turner R. M. and. NitschkeJ. R,J. Am. Chem. Soc., 2013, 135, 19143 [4] HeinzT., Rudkevich D. M., Rebek JrJ.,Nature, 1998, 394, 764–766 [5] Jędrzejewska H., Wierzbicki M., Cmoch P., Rissanen K..,Szumna A., Angew. Chem. Int. Ed. Engl., 2014, 53,

13760-13764,




MIKROPLASTIK W WODZIE - ANALIZA TECHNIKĄ IR-ATR I MIKROSKOPIĄ IR

Maurycy Menke

PE Polska sp. z o.o.

[email protected]

Rozwój chemii pozwolił na opracowanie szeregu nowych materiałów, w tym syntetycznych polimerów, popularnie zwanych plastikami. Możliwość ich formowania i szeroki zakres właściwości ogromnie rozpowszechniły ich użycie. Rocznie produkuje się miliony ton plastikowych przedmiotów, obecnych praktycznie w każdej gałęzi przemysłu i dziedzinie życia.

Tak wielka popularność plastiku stwarza znane już zagrożenie w postaci ogromnej ilości odpadów. Ostatnio dostrzeżono jego nową odmianę, tzw. mikroplastik. Powstaje on w wyniku mechanicznego uszkodzenia makroprzedmiotu, po czym w sposób niekontrolowany przenosi się do środowiska. Bardzo często jego końcowym etapem migracji jest środowisko wodne. W nim przedostaje się on do organizmów, w których pozostaje do końca ich życia. Przy spożyciu zanieczyszczonej w ten sposób tkanki potrafi on przenieść się od żywiciela do konsumenta. Ponadto, taka akumulacja prowadzi do wadliwego funkcjonowania zainfekowanego organizmu, jest przyczyną chorób lub nawet nowotworów.

Zagrożenie to nie pozostało bez odpowiedzi ze strony badaczy. We współpracy z firmą PerkinElmer rozpoczęto wstępnie rozpoznawać problem – miejsca występowania, rodzaj, sposób analizy mikroplastiku.

Literatura:

[1] Robertson I., nota aplikacyjna PerkinElmer, 2015, wyd. 1 [2] Tagg A.S., Sapp M., Harrison J.P., Ojeda J.J., Anal. Chem., 2015, 87, 6032 – 6040



SAMOSORTOWANIE KOMPLEKSÓW HYDRAZONOWYCH

Miłosz Piechocki

Naukowe Koło Chemików


[email protected]

Samosortowanie i kontrolowana samoorganizacja są niezbędne do otrzymywania zaprojektowanych makromolekularnych struktur. Klasycznym przykładem w naturze jest selektywna asocjacja komplementarnych par zasad w DNA czy składanie łańcuchów białkowych w struktury czwarorzędowe.

Wysokoselektywne, narcystyczne samosortowanie można uzyskać w procesie samoasocjacji kationów metali ziem rzadkich z wieloanionowymi ligandami hydrazonowymi. Proces asocjacji jest bardzo czuły na długość liganda oraz geometrię koordynacyjną. Co najbardziej zaskakuje, duża czułość sortowania jest możliwa pomiędzy ligandami różniącymi się jedynie pojedynczą grupą funkcyjną wystającą z rdzenia liganda, a co nawet bardziej istotne, nie uczestniczącą w koordynacji do metalu.

W referacie zostaną przybliżone Państwu wyniki badań dotyczących samosortowania oraz samoskładania kompleksów hydrazonowych z metalami takimi jak: Ce3+, Y3+, La3+. Przedstawione zostaną procedury syntezy ligandów, ich charakterystyka oraz reakcje kompleksowania z wybranymi metalami wraz z analizą otrzymanych produktów.

Ryc.1. Samosortowanie pomiędzy ligandami o identycznym kącie i długości, różniące się jedynie grupą funkcyjną

w wierzchołku wewnętrznego kąta

Literatura:

[1] Johnson M.,C. Wiley A., Young M. C., Zhang X., Lyon Y., Julian R. R., Hooley R. J., Angew. Chem. 2015, 54, 1 [2] Y. Liu, X. Wu, C. He,Y. Jiao, C. Duan, Chem. Commun., 2009, 7554–755




IMITACJE BURSZTYNU BAŁTYCKIEGO I METODY ICH WYKRYWANIA

Artur Stępnik

Sekcja Studencka Oddziału Gdańskiego Polskiego Towarzystwa Chemicznego „Hybryda”

Politechnika Gdańska [email protected]

Bursztyn Bałtycki jest popularnym kamieniem półszlachetnym, którego piękno i estetykę ceni się na całym świecie. W dobie jego popularności w krajach dalekiego wschodu wraz z ceną kamienia znacznie wzrosła liczba prób jego imitacji, które narażają ludzi na kupno wadliwego towaru w cenie dużo wyższej niż jego wartość rzeczywista[1]. Faktyczny bursztyn zastępuje się kopalem, plastikiem, szkłem, żywicą syntetyczną, szkłem, czy też bursztynem prasowanym [2].

W obronie przed fałszerstwem opracowano szereg metod pozwalających na mniej bądź bardziej skuteczne rozróżnienie bursztynu bałtyckiego od jego substytutów. Mogą być to proste metody organoleptyczne lub metody bardziej zaawansowane wykorzystujące techniki spektroskopowe (IR, FTIR)[3], czy mikroskopowe (SEM) dokładnie obrazujące strukturę materiału.

Ryc.1.Widma FTIR 1) Kopalu kolumbijskiego 2) Kopalu madagaskarskiego 3) Bursztynu bałtyckiego 4) BursztynuLa Mede ` 5) Bursztynu Saint Etienne LesOrgues.[3]

Wykrywanie falsyfikatów dla statystycznego użytkownika biżuterii nie jest sprawą prostą, dlatego też celem prezentacji jest wyjaśnienie tych metod i przekazanie wiedzy, która może choćby częściowo uświadomić istnienie problemu lub przestrzec wielbicieli bursztynu przed nieuważnym kupowaniem.

Literatura:

[1] Grimaldi D.A, Schredinsky Curator: The Museum Journal 37, 1994, 251-274 [2] Kosmowska-Ceranowicz B. Acta Zoologica Cracovinessia 46, 2003, 411-421 [3] Guliano.M et.al Spectrochimica Acta Part A 67, 2007, 1407–1411




PRZEZ GŁOWĘ DO SERCA

Mikołaj Szymański

Naukowe Koło Chemików Uniwersytet im. Adama Mickiewicza w Poznaniu

[email protected]

I stała się światłość, a wraz z nią wyewoluowały rozmaite fotoreceptory i chromofory, aby odczuwać i oddziaływać z nowym dynamicznie zmieniającym się środowiskiem. Początek tej burzliwej historii zaczyna się wraz z odkryciem genu kodującego białko GFP i udanym przeniesieniem go z organizmu meduzy do nicienia. Mnogość zastosowań białek fluorescencyjnych wynika ze zmiany stopnia i koloru fluorescencji wraz ze zmianą otoczenia chromoforu. W momencie gdy celem naszych białek stają się pojedyncze komórki,

a wzbudzenia ich dokonujemy z największą precyzją w wymiarze czasu i przestrzeni wkraczamy na pole optogenetyki. Powstała fotokontrola aktywności biomolekuł in vivo z jednoczesnym rejestrowaniem parametrów fizjologicznych stwarza niezrównane możliwości do studiowania procesów zachodzących na poziomie komórkowym w żywym organizmie [1]. Idąc krok dalej, nie rejestrujemy, lecz jesteśmy w stanie kontrolować fizjologie komórki! Dzieje się to dzięki kanałowi rodopsynowemu - jest to jedyny dotąd poznany w naturze kanał jonowy bramkowany światłem [2]. To narzędzie pozwoliło zrewolucjonizować neuronaukę i przyznać nagrodę „Metoda roku” dla optogenetyki, ponieważ w zaledwie 2 lata, dzięki niej określono mapy szlaków neuronowych podczas takich czynności jak: nauka, widzenie, oddychanie, ruch, przebudzenie, czucie[2]. Kolejną dziedziną, w której regulacja potencjału czynnościowego stanowi zasadniczą rolę jest kardiologia, a odpowiada za to węzeł zatokowo-przedsionkowy, który narzuca rytm pracy serca dzięki spontanicznym wyładowaniom. Ogromną pokusą jest próba stworzenia optycznego rozrusznika, gdzie kanały rodopsynowe byłyby zdolne do modulacji kardiomiocytów[3]. Badania elektromechaniki pracy serca z użyciem modyfikowanych białek pozwoliły zrozumieć hierarchię serca w skali od poziomu molekularnego do całego organu[4]. Stosowanie wzbudzenia z ogromną precyzją daje szanse na lepsze poznanie pracy serca oraz stwarza nowe możliwości na bezpieczne i efektywne terapie.

W pracy zostaną omówione i scharakteryzowane białka stosowane w powyższych badaniach, aoptogenetyka przedstawiona jako alternatywna metoda generowania impulsów bioelektrycznych oraz nadzwyczaj precyzyjne narzędzie neuronauki.

Literatura:

[1] Gautier A., Gauron C., Volovitch M., Bensimon D., Jullien L., Vriz S.,Nat. Chem. Bio., 2014, 10, 533-541 [2] Boyden S. E., F1000 Bio. Reports, 2011, 3, 11 [3] Arrenberg A. B., Stainer D. Y., Baier H., Huisken J., Science,2010, 330, 971-974 [4] Boyle P. M., Williams J. C., Ambrosi C. M., Entcheva E., Trayanova N. A., Nat., 2013, 4, 2370




BIOLOGICZNE INSPIRACJE NANOTECHNOLOGII. MATERIAŁY I MASZYNY.

Grzegorz Ścibisz

Studenckie Koło Naukowe Chemików “Fulleren” Uniwersytet Warszawski

[email protected]

“Nanotechnologią” nazywamy materiały, których przynajmniej jeden z wymiarów jest mniejszy niż 100 nm, oraz technologie ich otrzymywania i zastosowania. Faktycznie, dzisiejsza nanotechnologia koncentruje się na poszukiwaniu takich materiałów, nie musi być do nich jednak ograniczona. W pierwszych dniach rozwoju tej dziedziny wydawało się, że tuż za rogiem znajduje się rozwój nanomaszyn, które miały odmienić nasze życia [1]. Rozwój napotkał jednak duże trudności. Wiele z tych problemów zostało już rozwiązanych. Nie przez ludzi jednak, tylko przez organizmy żywe. Do tej pory biologia bywała już inspiracją dla inżynierii, tak biologia molekularna mogłaby stać się inspiracją dla nanoinżynierii.

Ryc.1. Schemat budowy kompleksu białkowego kotwiczącego wić bakteryjną w błonie komórkowej [2]

Od syntazy ATP i motorów molekularnych [2], przez tubuliny, dyneiny i kinezyny [3] i przędzę pajęczą [4], aż do origami DNA [5] i maszyn RNA [6], biofizyka, biologia strukturalna i molekularna są bogatym źródłem inspiracji dla inżynierii; trudno przewidzieć, jakie postępy w nanotechnologii można by uzyskać naśladując naturę ożywioną w jej najmniejszej skali.

W mojej prezentacji chcę przybliżyć zasady działania kilku maszyn molekularnych pochodzących z żywych organizmów, oraz wskazać, gdzie w przyszłości można szukać nanoinspiracji.

Literatura:

[1] Regis E., Nanotechnologia. Narodziny nowej nauki, czyli świat cząsteczka po cząsteczce, Prószyński i S-ka, Warszawa, 2001

[2] Fabienne F. V., Nature Reviews Microbiology, 2008, 6, 455-465 [3] Hirowaka N., Nature Reviews, 2009, 10, 682-696 [4] van Beek J. D., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2002, 99, 10266-10271 [5] Dunn K. E., Nature, 2015, 525, 82-86 [6] Novikova I. V., Journal of Molecular Biology, 2013, 425, 3731-3746



ZASTOSOWANIE APGD-OES W CHEMII ANALITYCZNEJ

Krzysztof Świderski

Koło Naukowe Wydziału Chemicznego „Allin” Politechnika Wrocławska [email protected]

Wyładowania jarzeniowe, zachodzące między elektrodami, z których jedna jest roztworem, a druga substancją stałą umieszczoną kilka milimetrów nad powierzchnią cieczy, były znane w elektrochemii i stosowane w procesach elektrolitycznych od końca XIX wieku. Procesy emisji widm pierwiastków w klasycznym wyładowaniu jarzeniowym również były znane od dawna jednak na wykorzystanie tych dwóch zjawisk w chemii analitycznej trzeba było czekać do lat dziewięćdziesiątych XX wieku.

W 1993 roku zespół węgierskichuczonych pod kierownictwem T. Cservalvi’ego zaproponował zastosowanie zminiaturyzowanego układu pomiarowego wykorzystującego jako źródło wzbudzenia wyładowanie jarzeniowe pod ciśnieniem atmosferycznym generowane w kontakcie z ciekłą katodą (APGD) w optycznej spektrometrii emisyjnej (OES). Koncepcja ta okazała się na tyle obiecująca, iż bardzo szybko zyskała zainteresowanie innych grup badawczych na całym świecie.

Na sukces metody APGD-OES oraz przede wszystkim na jej przydatność w analizie spektrochemicznej miał wpływ szereg czynników takich jak niskie granice wykrywalności pierwiastków, szerokie zakresy liniowości krzywych wzorcowych jak również wysoka precyzja i dokładność pomiarów. Nie bez znaczenia jest także dość dobra odporność na efekty matrycowe, która jest szczególnie istotna przy analizie próbek środowiskowych.

Niewątpliwym atutem tego rodzaju układów są ich niewielkie rozmiary i prostota konstrukcji, co stwarza możliwości zastosowania ich jako mobilnych urządzeń badawczych między innymi w analizie środowiska.

W swoim wystąpieniu przedstawię dotychczasowe osiągnięcia naukowców w obszarze aplikacji metody APDG-OES w analizie pierwiastkowej.

Literatura:

[1] Cserfalvi T., Mezei P., Apai P., J. Phys. D: Appl. Phys. 1993, 26, 2184-2188 [2] Webb M.R., Andrade F.J., Gamez G.,McCrindle R., Hieftje G.M., J. Anal. At. Spectrom., 2005, 20, 1218-1225 [3] Gręda K., Jamróz P., Dzimitrowicz A., Pohl P., J. Anal. At. Spectrom., 2015, 30, 154-161 [4] Bencs L., Laczai N., Mezei P., Cserfalvi T., Spectrochimica Acta Part B,2015, 107, 139-145 [5] Shekhar R., KarunasagarD., Ranjit M., Arunachalam J., Anal. Chem., 2009, 81, 8157-8166




„TAM SIĘGAJ, GDZIE WZROK NIE SIĘGA”- CZYLI O ŁAMANIU PRAW FIZYKI

Katarzyna Wolska


[email protected]

Możliwości obrazowania za pomocą mikroskopów optycznych przez długi czas były ograniczone przez tzw. limit dyfrakcji Abbego. Skutkiem tego mikroskopia świetlna nie pozwalała na obrazowanie struktur o rozmiarach mniejszych niż połowa długości fali światła, tj. poniżej 0,2 μm, podczas gdy wiele interesujących struktur wewnętrznych komórki posiada wymiary od 10 do 200 nm, czyli poniżej zdawałoby się nieprzekraczalnej granicy.

Bariera ta została przełamana wraz z opracowaniem w 1994 roku przez S. Hell’a i jego współpracowników metody mikroskopii fluorescencyjnej wysokiej rozdzielczości STED (stimulatedemissiondepletionmicroscopy) [1,2]. Zastosowanie obok laserowej wiązki wzbudzającej, drugiej wiązki wygaszającej fluorescencję na obrzeżach wzbudzanego punktu (tzw. emisja wymuszona), w połączeniu z optymalną sekwencją impulsów wzbudzających prowadzi do wygaszenia całej fluorescencji poza środkiem plamki o średnicy rzędu kilku nanometrów. Skutkiem tego uzyskujemy obraz o rozdzielczości znacznie większej niż pozwala na to limit Abbego, co daje bezprecedensowe możliwości badania struktur i funkcji organelli komórkowych oraz wgląd w molekularne podstawy zjawisk fizjologicznych i patologicznych, takich jak m.in. plastyczność układu nerwowego [4,5], starzenie się i nowotworzenie [3].

Dzięki mikroskopii STED, mikroskop optyczny może zajrzeć w nanoświat, a mikroskopia staje się nanoskopią.

Ryc.1. Porównanie klasycznej mikroskopii optycznej (po lewej) i mikroskopii STED (po prawej)

Literatura:

[1] Hell S. W.,Wichman J., Optics Letters, 1994, 19, 780-782 [2] Hell S., Angew. Chem. Int. Ed., 2015, 54, 8054-8066 [3] Chojnacki J. et al., Science, 2012, 338, 524-528 [4] Westphal V. et al., Science, 2008, 320, 246-249 [5] Berning S. et al., Science, 2012, 335, 551




PIROTECHNICZNA ZUPA Z GWOŹDZIA, CZYLI O WODZIE W MATERIAŁACH WYBUCHOWYCH

Jan Albert Zienkiewicz

Studenckie Koło Naukowe Chemików Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu

[email protected]

Woda jest substancją o wielu ciekawych i anomalnych właściwościach. Jako substancja powszechnie uznawana za niepalną i niepodtrzymującą palenia stosuje się ją często do gaszenia pożarów. Woda jest bardzo niepożądanym składnikiem materiałów wybuchowych i mas pirotechnicznych –z życia codziennego wiemy, że rzeczy mokre zazwyczaj trudno jest rozpalić. Nie zawsze musi być to jednak regułą. Przecież pomimo swojej niepalności w pewnych warunkach może inicjować zapłon pewnych substancji (np. mieszanina NH4NO3/Zn) lub gwałtownie reagować z nimi z utworzeniem palnych bądź wybuchowych produktów (np. potas).

Wiele materiałów wybuchowych może zawierać pewne, nawet dość znaczne, ilości wody, zachowując przy tym zdolność do wybuchu. Dobrym przykładem jest tutaj ważny materiał wybuchowy inicjujący, azydek ołowiu. Niestety wraz ze wzrastającą wilgotnością, znacząco

zmniejsza się jego wrażliwość, co może prowadzić do powstawania niewybuchów.

Czy jednak istnieją materiały wybuchowe, w których woda jest składnikiem pożądanym i niezbędnym? Na to pytanie postaram się odpowiedzieć w moim wystąpieniu.


Postery – badania własne

Poster – badania własne


WYKORZYSTANIE POWIERZCHNI MODYFIKOWANYCH NANO-ZŁOTEM I TLENKIEM GRAFENU JAKO PODŁOŻA DO BADAŃ

FIZYKOCHEMICZNYCH UKŁADÓW BIOLOGICZNYCH

Sylwia Berbeć, Barbara Pałys

Naukowe Koło Chemików Fulleren Uniwersytet Warszawski [email protected]

Wysokie przewodnictwo elektryczne grafenu zapewnia mu liczne zastosowania aplikacyjne w konstrukcji układów biologicznych. Jest on znakomitym kandydatem do wykorzystania w roli kontaktu elektrycznego między powierzchnią metaliczną a centrum redoks enzymu. Zastosowanie takiej modyfikacji powierzchni pozytywnie wpłynęłoby na efektywność transferu elektronów między elektrodą a biokatalizatorem. Hydrofobowy charakter grup powierzchniowych grafenu może jednak stanowić przeszkodzę podczas immobilizacji enzymów. Z kolei tlenek grafenu (GO) w swojej strukturze posiada grupy funkcyjne zawierające atomy tlenu, które mogą pełnić kluczową rolę w unieruchamianiu cząsteczek. Idealnym rozwiązaniem byłoby stworzenie materiału hybrydowego o właściwościach charakterystycznych zarówno dla grafenu (wysokie przewodnictwo) jak i tlenku grafenu (obecność grup funkcyjnych zdolnych do tworzenia wiązań).

Dostosowanie charakteru powierzchni do optymalnych warunków eksperymentalnych jest możliwe za pomocą metod elektrochemicznych. Elektrochemiczna redukcja tlenku grafenu stanowi uniwersalny sposób wytworzenia warstw grafenu na powierzchni elektrody [1].

Takie podejście umożliwia wprowadzanie polarnych grup funkcyjnych na modyfikowaną powierzchnię, dzięki czemu zyskuje ona częściowy charakter hydrofilowy. Utworzone grupy powierzchniowe mogą służyć do unieruchamiania enzymu na powierzchni za pomocą wiązań kowalencyjnych lub oddziaływań elektrostatycznych. Kluczowym zadaniem polarnych grup funkcyjnych obecnych w strukturze zredukowanego GO jest utworzenie wiązań wodorowych i peptydowych z hydrofilowymi resztami aminokwasowymi białka. Hydrofobowe elementy powierzchni powinny zwiększyć adsorpcję enzymu z fazy objętościowej ze względu na oddziaływanie z aminokwasami aromatycznymi, które znajdują się w bocznych łańcuchach polipeptydowych (oddziaływanie π-π). Hydrofobowo-hydrofilowe właściwości utworzonego podłoża mogą z kolei wpływać na orientację zaadsorbowanych cząsteczek enzymu.

Literatura:

[1] Świetlikowska A., Gniadek M., Electrochimica Acta, 98, 2013, 75–81



ANALIZA PRÓBEK STAŁYCH ZA POMOCĄ METODY LA-ICP-MS

Damian Bińkiewicz, Luiza Kępa, Barbara Wagner

Studenckie Koło Naukowe Chemików Fulleren Uniwersytetu Warszawskiego Uniwersytet Warszawski

[email protected]

LA-ICP-MS (ang. Laser Ablation Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry) jest bardzo czułą, nowoczesną metodą analityczną, umożliwiającą prowadzenie bezpośrednich badań składu pierwiastkowego próbek stałych. W metodzie LA-ICP-MS mikropróbkowanie polega na wykorzystaniu efektów wywołanych poprzez oddziaływanie energii wiązki laserowej skupionej na powierzchni obiektu. Proces ten nazywany jest ablacją laserową (LA). Aerozol cząstek powstających w wyniku ablacji laserowej transportowany jest następnie do plazmy

indukcyjnie sprzężonej (ICP), w której następuje atomizacja i jonizacja atomów próbki. Zjonizowane atomy są wprowadzane do spektrometru mas (MS), gdzie są rozdzielane według swoich stosunków masy do ładunku [1].

Metoda LA-ICP-MS jest mikroniszcząca. Charakteryzuje się niskimi granicami wykrywalności dla większości pierwiastków, a do jej podstawowych zalet zaliczana jest możliwość prowadzenia bezpośrednich analiz próbek stałych, wielopierwiastkowość oznaczeń, wysoka precyzja i dokładność. Dodatkowym atutem tej metody jest możliwość uzyskania informacji izotopowych.

Jednymi z głównych wyzwań dla analityka stosującego metodę LA-ICP-MS jest konieczność liczenia się z efektami frakcjonowania oraz niejednorodnością próbek. Efekt frakcjonowania definiowany jest jako wyraźna zmiana zawartości pierwiastków w aerozolu w stosunku do ich prawdziwej zawartości w próbce [2]. Spowodowane to jest różnymi właściwościami fizycznymi np. różnymi temperaturami topnienia i wrzenia poszczególnych składników próbki.

Ryc.1. Poszczególne etapy ablacji laserowej stopu metali.

Poprawność pomiarów wymaga szczegółowej optymalizacji warunków pracy układu LA-ICP-MS oraz stosownej kalibracji [1] i temu zagadnieniu poświęcone były prowadzone badania, w których badanymi obiektami były monety 1-złotowe. Na podstawie uzyskanych wyników można stwierdzić, iż z biegiem lat skład pierwiastkowy monet 1-złotowych ulegał nieznacznej zmianie.

Literatura:

[1] Walaszek D., Senn M., Wichser A., Faller M., Wagner B., Bulska E., Ulrich A., “Minimally-invasive LA-ICP-MS analysis of model ancient copper alloys”, Spectrochim. Acta Part B, (2014) 99: 115-120

[2] Gonzalez J. J., Liu C.., Wen Sy-Bor, Mao X., Russo R. E., “Metal particles produced by laser ablation for ICP–MS measurements” ,Talanta, Volume 73, Issue 3, 30 September 2007, 567–576




NA DRODZE DO ROZWIĄZANIA ZAGADAKI RADIOSENSYBILIZUJĄCEGO DZIAŁANIA METRONIDAZOLU

Kamila Butowska1,2, Magdalena Zdrowowicz2, Janusz Rak2

1Naukowe Koło Chemików Uniwersytetu Gdańskiego 2Pracowania Sensybilizatorów Biologicznych, Uniwersytet Gdański,

ul. Wita Stwosza 63, 80-308 Gdańsk [email protected]

Kancerogeneza jest skomplikowanym procesem, w którym dominującą rolę odgrywają czynniki zewnętrzne. Predyspozycję do nowotworzenia zwiększają także zmiany i mutacje genetyczne [1].

Z faktu, iż promieniowanie jonizujące (PJ) może niszczyć guzy nowotworowe zlokalizowane w dowolnej części ciała wynika duże zainteresowanie radioterapią, a od kilkudziecięciu lat również radiosensybilizatorami, które uczulają żywe komórki na PJ. Do chwili obecnej stosowano szereg substancji radiouczulających, jednak gama dostępnych związków jest dość uboga, m. in. cisplatyna czy 5-bromouracyl.

Interesującą grupę radiosensybilizatorów stanowią nitroimidazole, a w szczególności metronidazol (MN). Związki te należą do tzw. mimetyków tlenu, czyli podobnie jak tlen

przekształcają odwracalne uszkodzenia DNA w relatywne trwałe rodnikowe produkty przejściowe, które w wyniku dalszych przemian prowadzą do pęknięć nici biopolimeru [2].

Jednak mechanizm działania mimetyków tlenu wciąż pozostaje niejasny. Wcześniejsze badania radiacyjne sugerują, że efektywność metronidazolu zależy od jego stężenia [3]. W celu potwierdzenia tego efektu wodne roztwory modelowych oligonukleotydów, zawierające różne stężenia MN zostały poddane działaniu promieniowania gamma w warunkach tlenowych i beztlenowych, a następnie zbadane za pomocą elektroforezy natywnej i denaturującej oraz metody DHPLC.

Otrzymane rezultaty sugerują, że (i) tlen pełni rolę efektywnego, naturalnego radiosensybilizatora, co już wielokrotnie pokazano we wcześniejszych pracach [4], a (ii) stężenie MN jest parametrem kluczowym dla uczulającego działania tego związku[5]. Przy stężeniach mniejszych od 5 µM i warunkach beztlenowych obserwuje się wyraźny wzrost stopnia uszkodzenia DNA, zaś w stężeniach większych od 500 µM przejawiają się radioprotekcyjne właściwości MN. Wyjaśnienie tego efektu wymaga dalszych badań eksperymentalnych, wykorzystujących przede wszystkim spektrometrię mas sprzężną z wysokosprawną chromatografią cieczową (LC-MS), co umożliwi zidentyfikowanie produktów radiodegradacji badanych oligonukleotydów oraz teoretycznych, pozwalających na scharakteryzowanie termodynamiki i kinetyki możliwych reakcji chemicznych inicjowanych działaniem PJ.

Literatura:

[1] Z. Bałturukiewicz, W. Bulski, L. Hahn, W. Nowatkowski, H. Siwicki, Z. Toth, A. Włodarski, Radioterapia i diagnostyka radioizotopowa, Państwowy Zakład Wydawnictw Lekarskich, Warszawa, 1980

[2] P. Wardman, Clinical Oncol., 2007, 19:397 [3] J. Asqiuth, Brit. J. of Radio., 1974, 47:474-481 [4] D. Katz, E. Ito, F. Liu, Int. J. Radiat. Oncol. Biol. Phys., 2009, 73:988-996 [5] G. E. Adams, E. D. Clarke, I. R. Flockhart, R. S. Jacobs, D. S. Sehmi, I. J. Stratford, P. Wardman, M. E. Watts, J.

Parrick, R. G. Wallace, Int. Radiat. Biol., 1979, 35, 133




ZASTOSOWANIE GRUPY N,N-DIMETYLOPIRYDYLOETYLENODIAMINOWEJ JAKO GRUPY

JONOFOROWEJ WE FLUORESCENCYJNYM ROZPOZNAWANIU JONÓW CYNKU I GADOLINU

Majka Duda, Piotr Goszczycki, Katarzyna Ostrowska

Naukowe Koło Chemików UJ [email protected]

Wśród związków koordynacyjnych mających zastosowanie w medycynie, duże znaczenie mają kompleksy gadolinu. Stanowią one główną grupę środków cieniujących stosowanych w obrazowaniu metodą rezonansu magnetycznego (MR) [1]. Zastosowanie środków cieniujących wpływa na intensywność sygnału oraz kontrast obrazu, co poprawia czułość i swoistość obrazowania [2]. Kompleksy gadolinu spełniają wszystkie kryteria jakie powinny spełniać substancje cieniujące, takie jak: swoistość względem określonych tkanek, mała toksyczność i stabilność podczas podawania, możliwość usuwania z organizmu w krótkim czasie, dobra tolerancja i długi okres trwałości przed użyciem (in vitro) [3]. Obecnie w diagnostyce stosowany jest szereg związków gadolinu. Należą do nich [4]: kwas gadopentetowy (V08CA01), gadodiamid (V08CA03), gadoteridol (V08CA04), gadowersetamid (V08CA06) czy gadobutrol (V08CA09), lecz zapotrzebowanie na środki cieniujące wciąż rośnie (Ryc.1).

Ryc.1. Przykładowe związki cieniujące zawierające gadolin w zestawieniu z badanym ligandem

Związki kontrastowe nie mogą ulegać wchłanianiu i powinny być całkowicie wydalane z organizmu. Z tego powodu, niezwykle ważne jest zbadanie ich resorpcji zwrotnej. Do określenia ilości jonów Gd3+, wydalonych z organizmu po zastosowaniu środków kontrastowych, niezbędne jest znalezienie liganda wiążącego jony gadolinu w postaci fluorescencyjnego kompleksu. Aby ligand skutecznie pełnił swoją rolę, musi być trwały i selektywny, a tworzący się kompleks powinien charakteryzować się również dobrą rozpuszczalnością w wodzie. W przypadku zdolności do tworzenia połączeń również z innymi jonami metali, widma emisyjne kompleksów powinny różnić się długością fali, przy której występuje maksimum emisji, aby można było odróżnić powstałe kompleksy. Celem przeprowadzonych badań było zastosowanie grupy N,N-dimetylopirydyloetyleno-diaminowej (Ryc.1), jako grupy jonoforowej wbudowanej do układu pirolochinoksaliny 1

we fluorescencyjnym rozpoznawaniu jonów cynku i gadolinu. Kompleks gadolinu, nie traci właściwości fluorescencyjnych w roztworze z dodatkiem wody (CH3CN:H2O 1:1), co otwiera drogę do zastosowania fluorescencyjnego znacznika w układach biologicznych.

Literatura:

[1] Grobner T., Nephrol. Dial. Transplant, 2006, 21, 1104 [2] Runge V. M., Rezonans magnetyczny w praktyce klinicznej, Elsevier Urban & Partner, Warszawa, 2007 [3] Penfield J.G., Reilly R.F., Nat. Clin. Pract. Nephrol, 2007, 3, 654 [4] Witkowicz J., Nefrologia i Dializoterapia Polska,2009,1,10-14



ETYNYLOPODSTAWIONE SILSESKWIOKSANY JAKO MOLEKULARNE PREKURSORY MATERIAŁÓW HYBRYDOWYCH

Julia Duszczak1, Dariusz Brząkalski1, Beata Dudziec1, Monika Rzonsowska1, Bogdan Marciniec1,2

Naukowe Koło Chemików 1Uniwersytet im. Adama Mickiewicza w Poznaniu

Wydział Chemii Zakład Chemii Metaloorganicznej

2 Centrum Zaawansowanych Technologii UAM [email protected]

Wielościenne Silseskwioksany (ang. POSS) to nieorganiczno-organiczne układy o ogólnym wzorze (RSiO3/2)n, zawierające dobrze zdefiniowany, nieorganiczny rdzeń wiązań Si-O-Si [1, 2]. Najważniejsze materiały oparte na rdzeniu POSS to pochodne kostek T8 o wzorze (RSiO3/2)8 oraz zyskujące w ostatnim czasie coraz więcej zainteresowania silseskwioksany typu double-decker (DDSQ) z dwiema (lub czterema) reaktywnymi grupami. Trójwymiarowa struktura tych układów, rozmiar w skali nano i wysoki stopień modyfikacji oraz biokompatybilność czyni silseskwioksany obiecującymi składowymi nanokompozytów. Ich nieorganiczny rdzeń jest odpowiedzialny za wysoką odporność mechaniczną i termiczną tych układów, a możliwość podstawienia różnych grup funkcyjnych rozszerza ich możliwości aplikacyjne ze względu na różnorodne właściwości fizyczne i chemiczne tych związków. Etynylosiloksy podstawione silseskwioksany zarówno T8 jak i DDSQ są rzadkością, a zarazem obiecującym materiałem budulcowym do syntezy zarówno polimerów, dendrymerów, a przede wszystkim układów hybrydowych o interesujących właściwościach fotofizycznych czy mechanicznych [1,2].

Celem pracy jest pokazanie nowych metod modyfikacji silseskwioksanów z reaktywną grupą SiCCH za pomocą reakcji hydrosililowania i trans-metalacji.

Praca powstała w wyniku realizacji projektu badawczego o

nr 2012/05/D/ST5/03348 finansowanego ze środków Narodowego Centrum Nauki.

Literatura:

[1] Cordes D. B., Lickiss P. D., Rataboul F., Chem. Rev. 2010, 110, 2081– 2083 [2] Cordes D. B., Lickiss P. D., Applications of Polyhedral Oligomeric Silsesquioxanes, Advances in Silicon

Science 3, C.Hartmann-Thompson Ed., Springer, 2011, 47–134




OPTIMIZATION OF POLYCRYSTALLINE CVD DIAMOND NUCLEATION WITH THE USE OF SP3/SP2 RAMAN BAND RATIO

Łukasz Gołuński, Michał Sobaszek, Mateusz Ficek, Robert Bogdanowicz.

Koło Naukowe Soliton Politechnika Gdańska

[email protected]

The influence of various nanodiamond colloids used for seeding nondiamond substrates in microwave plasma enhanced chemical vapour deposition diamond process was investigated. Colloids based on deionized water, isopropanol alcohol and dimethyl sulfoxide (DMSO) were used with diferent grain size dispersion: 150, 400 and 35 nm, respectively. The influence of growth time was also taken into consideration and bias enhanced nucleation. Microcrystalline diamond films were deposited on the seeded substrates in microwave plasma chemical vapour deposition using hydrogen-methane gas mixture. Seeding efficiency was investigated by means of scanning electron microscopy and Raman spectroscopy. Authors defined the new factor called as diamond ideality factor (di) which can give a quick estimation of quality of film and relative sp3 content. Few main peaks were identified at the following wave numbers: diamond sp3 peak 1332 cm-1, D band peak 1355 cm-1, C-H bending peak 1440-1480 cm-1 and G band peak 1560 cm-1. The best di was achieved for DMSO based colloid in all cases. The application of bias enhanced nucleation increases the diamond crystals size and the sp3/sp2 ratio.




SYNTEZA CIEKŁOKRYSTALICZNYCH LIGANDÓW DO MODYFIKACJI POWIERZCHNI NANOCZĄSTEK TLENKU ŻELAZA

Zuzanna Jańczuk, Michał Wójcik

Studenckie Koło Naukowe SANA Uniwersytet Warszawski

[email protected]

Nowe materiały hybrydowe oparte na połączeniu nieorganicznych nanocząstek z organicznymi ligandami są coraz intensywniej badanymi układami. W materiałach tego typu, można zaobserwować odmienne od makro-obiektów właściwości, charakterystyczne dla nanocząstek, ponadto opłaszczanie ligandami organicznymi pozwala na znaczną modyfikację struktury, ukierunkowaną do konkretnego zastosowania. Dzięki temu połączenia tego typu mogą być stosowane w różnorodnych dziedzinach takich jak elektronika, optoelektronika, fotonika[1] czy też medycyna[2].

W prowadzonych baniach wykorzystywane są organiczne ligandy mezogeniczne, pozwalające na zmianę uporządkowania przestrzennego rdzeni nanocząstek, w zależności od przyłożonej temperatury. W toku badań syntezowany jest szereg wielopierścieniowych połączeń, opartych na bifenolu z różnymi grupami kotwiczącymi. Badania określają wpływ

poszczególnych ligandów na właściwości materiału. Do wykorzystanych technik pomiarowych należą NMR, TEM, SAXS, POM, DSC.

Ryc.1. Przykładowy wzór liganda wraz z używanymi grupami kotwiczącymi.

Literatura:

[1] Lal S., Link S., Halas N.J., Nature Photonics, 2007, 1, 641 - 648 [2] Xing R., Bhirde A.A., Wang S., Sun X., Liu G., Hou Y., Chen Y., Nano Research, 2013, 6(1), 1–9




CHEMICZNY KRAWIEC- JAK „SZYĆ” KATALIZATORY NA MIARĘ? CZY METANOL I BADANIA IN SITU PRZYJDĄ Z POMOCĄ?

Magdalena Kasza, Magdalena Chrzan, Joanna Łojewska

Naukowe Koło Chemików Uniwersytet Jagielloński

[email protected]

Katalizatory używane w przemyśle zazwyczaj wiążą się z dużymi kosztami i stosunkowo niskimi wydajnościami lub selektywnościami. Przykłada się to na poszukiwanie nowych, bardziej ekonomicznych oraz bardziej wydajnych katalizatorów.[1]

Standardowo prowadzone badania nad nowymi katalizatorami, przypominają błądzenie po omacku, poszukiwanie oparte jest na „szukaniu na oślep”. W wyniku otrzymywanych badań tworzone są liczne biblioteki potencjalnych katalizatorów dla danych procesów chemicznych.[2] Jednak, gdyby na problem spojrzeć z drugiej strony, otóż co jeśli można by zaprojektować doskonały katalizator dla konkretnych, ściśle określonych warunków? Co zrobić aby projektowanie docelowe stało się to możliwe?

Z pomocą może przyjść dokładne i rzetelne zbadanie powierzchni wszystkich składowych katalizatora. Tak jak krawiec, który ściąga miarę ze swoich klientów w celu uszycia dla niego odpowiedniego stroju, tak nasze badania sięgają do podstaw pod wieloma kątami. Poznając przy tym mechanizmy rządzące procesami i reakcjami chemicznymi. Poznanie właściwości powierzchni oraz mechanizmów na niej zachodzących, pozwoli w przyszłości tworzyć katalizatory idealnie dostosowane do każdego procesu.

Literatura:

[1] Wierzbicki D., Dębek R., Szczurowski J., Basąg S., Włodarczyk M., Motak M., Baran R.,Comptes Rendus Chimie, 2014, 18, 1074-1083

[2] Hoffmann M., Kreft S., Georgi G., Fulda G., Pohl M., Seeburg D., Berger-Karin C., Kondratenko E., Wohlrab S., Applied Catalysis, 2015, 179, 313-320



NANOCZĄSTKI ZŁOTA MODYFIKOWANE ETEREM KORONOWYM – SYNTEZA I WŁAŚCIWOŚCI

Grzegorz Kołodziej, Michał Wójcik, Michał Sawczyk

Studenckie Koło Naukowe „SANA” Uniwersytet Warszawski

Wydział Chemii, Uniwersytet Warszawski, Pasteura 1, 02-093 Warsaw

[email protected]

Sterowanie strukturą i uporządkowaniem przestrzennym nanomateriałów jest kluczowym wyznacznikiem ich potencjalnego zastosowania w nauce i przemyśle. Jedną z metod kontrolowania struktury nanocząstek może być oddziaływanie kationów z jonoforowymi ligandami, takimi jak etery koronowe.

Porządkowanie przestrzenne odbyć się może za pomocą ciekłokrystalicznych cząsteczek przyłączonych kowalencyjnie do nanocząstek złota. Tak przygotowane ciekłokrystaliczne nanocząstki podlegają zmianie uporządkowania pod wpływem temperatury (termotropowość).

Celem badań była synteza termotropowych nanocząstek złota modyfikowanych dibenzo-24-

koroną-8 oraz określenie struktury i stabilności otrzymanego układu w zależności od obecności różnych kationów (K+, Na+, Li+, UO22+, NH4+ i innych).

Rys.1. Schemat syntezy ligandu: (a) p-TsCl, Et3N, DMAP, rt; (b) K2CO3, DMF, 100˚C; (c) p-TsCl, Et3N, DMAP, 0-20˚C; (d) Ph(OH)2, Cs2CO3, TBAI, DMF, Ar, 110˚C; (e) NaBH4, MeOH, CH2Cl2, 0-20˚C; (f) HSC10H20COOH, DCC,

DMAP, CH2Cl2, Ar, 0-20˚C.

Literatura:

[1] S. J. Cantrill, G. J.Youn, J. F. Stoddart. Supramolecular Daisy Chains, J. Org. Chem. 2001, 66, 6857-6872 [2] P. C. Chen, S. C. Mwakwari, A. K. Oyelere. Gold nanoparticles: From nanomedicine to nanosensing.

Nanotechnology, Science and Applications 2008, 1 45–66




BIOPALIWA DRUGIEJ GENERACJI

Kinga Kowerczuk

Naukowe Koło KIWON Politechnika Wrocławska

[email protected]

W XX wieku duży nacisk kładziono na badania rozwoju ropy naftowej, węgla i gazu ziemnego, tak aby jak najtaniej wykorzystać dostępne zasoby. Surowce te, wykorzystuje się w przemyśle do produkcji wielu produktów takich jak: paliwa, chemikalia, farmaceutyki, detergenty, włókna syntetyczne, tworzywa sztuczne, pestycydy, nawozy, smary, rozpuszczalniki, woski, koks, asfalt i wiele innych, aby sprostać rosnącemu zapotrzebowaniu ludności. Obecne zasoby kopalne nie są traktowane jako niekończące się

źródło surowców oraz ze względów ekologicznych i ekonomicznych poszukuje się zastępczych metod pozyskiwania wyżej wymienionych produktów.[1] Spalanie paliw kopalnych w dużym stopniu przyczynia się do zwiększenia poziomu CO2 w powietrzu, który jest bezpośrednio związany z globalnym ociepleniem, które zauważalne jest w ostatnich dziesięcioleciach. Negatywne skutki emisji gazów cieplarnianych na środowisko wraz ze spadkiem rezerw ropy naftowej, zmusza nas do poszukiwań zrównoważonych i łagodnych dla środowiska źródeł energii dla gospodarek i społeczeństw przemysłowych.[2]

Biopaliwa produkowane z surowców odnawialnych mogą zminimalizować produkcję spalania paliw kopalnych i wydzielenie CO2. Biopaliwa produkowane z biomasy, czyli z roślin lub odpadów organicznych, może przyczynić się do zmniejszenia na świecie, wykorzystywania ropy naftowej oraz emisję CO2.[3]

Wyróżnia się biopaliwa stałe, ciekłe oraz gazowe. Produkuje się je z biomasy, którą poddaje się szeregowi przemian biologicznych biochemicznych i termochemicznych. Ze względu od rodzaju surowców zostały podzielone na cztery generacje.[4]

Literatura:

[1] Klimiuk E., Pawłowska M., Pokój T., Biopaliwa- technologie dla zrównoważonego rozwoju, Wyd. Naukowe PWN, W-wa, 2012

[2] Burczyk B., Biomasa- surowiec do syntez chemicznych i produkcji paliw. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław, 2011

[3] Lewandowski W., Ryms M.,Biopaliwa- proekologiczne odnawialne źródła energii,Wyd. WNT, W-wa, 2013 [4] Sitnik L. J.: Ekopaliwa silnikow, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław, 2004




SYNTEZA (5S)-5-BENZYLO-5-(N-IZOPROPYLO)-AMINO- 1,2-O-IZOPROPYLIDENO-3-O-METYLO-Α-D-KSYLOFURANOZY

NA DRODZE STEREOSELEKTYWNEJ REAKCJI ADDYCJI GRIGNARDA

Patrycja Mała, Monika Bilska-Markowska, Henryk Koroniak


[email protected]

Reakcja chiralnych imin ze związkami Grignarda stanowi cenny przykład syntezy prowadzącej do enancjomerycznie czystych amin. Pochodne aminowe, szczególnie chiralne, otrzymywane na drodze stereoselektywnej addycji Grignarda są wyjątkowo pożądanymi związkami organicznymi, ze względu na ich szerokie zastosowanie [1,2].

Przebieg stereoselektywnej addycji reagentów metaloorganicznych do iminowych pochodnych może być determinowany przez oddziaływania międzycząsteczkowe iminowego substratu zawierającego heteroatom ze związkiem Grignarda. W rezultacie powstaje diastereoizomer, będący wynikiem ataku nukleofila od strony mniej stłoczonej sterycznie [2-4].

Przykładem stereoselektywnej syntezy Grignarda jest addycja bromku benzylomagnezowego do 5-(N-izopropylo)imino-1,2-O-izopropylideno-3-O-metylo-α-D-

ksylofuranozy (Schemat 1), której jedynym produktem reakcji jest diastereoizomer 2 (Schemat 1) o konfiguracji S atomu węgla C5.

Schemat 1.

Literatura:

[1] Bloch R. Additions of Organometallic Reagents to C=N Bonds: Reactivity and Selectivity, 1998, Chemical Reviews 98:1407-1438

[2] Silverman G.S., Rakita P.E., Handbook of Grignard Reagents, CRC Press, 1996 [3] Knochel P., Molander G.A., Comprehensive organic synthesis, Elsevier, 2014, Volume 1 [4] Jagadeesh Y., Chandrasekhar B., Venkateswara Rao B., The synthesis of (1S,8aS)-1-hydroxyindolizidine using a

stereoselective Grignard addition to an N-benzyl-3-deoxy sugar imine derived from D-Glucose, 2010, Tetrahedron: Asymmetry 21: 2314-2318




SYNTEZA FOLII CHITOZANOWYCH Z BETULINĄ ORAZ OPTYMALIZACJA PROCESU EKSTRAKCJI BETULINY

Łukasz Marecki, Dorota Chełminiak, Marta Ziegler-Borowska

Studenckie Koło Naukowe Chemików Uniwersytet im. Mikołaja Kopernika w Toruniu

[email protected]

Betulina jest związkiem należącym do grupy triterpenów i występuje w wielu gatunkach roślin. W największej ilości dochodzącej do 35% jest obecna w zewnętrznej warstwie kory brzozy, występuje tam obok lupeolu i kwasu betulinowego [1]. Betulina jest związkiem biologicznie czynnym, posiada właściwości przeciwalergiczne, przeciwnowotworowe, antywirusowe i hepatochronne. Ponadto jest prekursorem syntezy kwasu betulinowego, który posiada udowodnione właściwości przeciwnowotworowe ukierunkowane dla czerniaka ludzkiego (melanoma) linii MEL-1, -2, -3, i -4 [2]. Ze względu na swoje cechy betulina może być użyta w przemyśle medycznym oraz jako substrat do tworzenia nowych materiałów o interesujących właściwościach. Jako dodatek emulgujący przy produkcji kosmetyków i przy wytwarzaniu polimerów naturalnych o właściwościach pianek poliuretanowych. Przedmiotem badań było zbadanie wpływu przygotowania kory brzozowej oraz miejsca jej pozyskania na ilość i jakość uzyskanej betuliny oraz uzyskanie folii z chitozanu z dodatkiem betuliny. Badano materiał suszony oraz mrożony, próbki kory pochodziły z terenu miejskiego i zamiejskiego. Ekstrakcję prowadzono w aparacie Sokshleta doświadczalnie wyznaczając czas ekstrakcji. Ekstrakty oczyszczano na drodze krystalizacji. Tak przygotowaną betulinę wykorzystano jako dodatek do folii chitozanowych. Czystość betuliny potwierdzono za pomocą analiz FTIR ATR oraz NMR i TLC. Folie chitozanowe z betuliną zbadano za pomocą spektroskopii FTIR oraz wykonano zdjęcia ich powierzchni metodą SEM.

Ryc.1. Zdjęcia SEM folii chitozanowej z betuliną tworzącą krystaliczne skupiska

Literatura:

[1] Kratusky P. Natural Product Reports, 2006, 23, str 921 [2] Janeczko Z. Biologiczna aktywność triterpenów pentacyklicznych, publikacje firmy Sylveco




ANTIPARALLEL DYNAMIC COVALENT CHEMISTRIES

Bartosz M. Matysiak,1,2Piotr Nowak,1Ivica Cvrtila,1Sijbren Otto1

Studenckie Koło Naukowe „SANA” Uniwersytet Warszawski

1Centre for Systems Chemistry, Stratingh Institute, University of Groningen, Nijenborgh 4, 9747 AG Groningen (The Netherlands)

2Faculty of Chemistry, University of Warsaw, Pasteura 1, 02-093 Warsaw

[email protected]

Recently growing field of systems chemistry focuses its attention on the study of complex systems, or networks, of molecules. The popularity of the issue is caused by the questions

that it might possibly find an answer for, such as “how collections of molecules self-assemble into complex structures” [1].

Dynamic combinatorial chemistry (DCC) is a clever tool for the design and study of ligands and substrates for biomolecules, synthetic receptors, self-assembling materials, self-replicators, sensors, catalysts, and many more. In a dynamic combinatorial library (DCL) all the members continuously exchange building blocks with each other, thus resulting in a product distribution which is (generally) under thermodynamic control. Because of interconnectedness of DCLs, they have found their use in the systems chemistry [2].

The following poster presents our approach for the design of DCL comprising multiple DCCs utilizing same compounds, which act mutually antiparallel. For such system, disulfide and thio-Michael exchange reactions were chosen and examined in series of externally controllable DCLs based on only two building blocks.

Scheme 1. In a DCL based on two building blocks, namely thiol and Michael acceptor, two types of bonds might be formed. Mutual ratio between them (thereby composition of DCL) can be controlled by reduction or oxidation.

Literatura:

[1] Nitschke J. R.,Nature, 2009, 7274, 736-738 [2] Li J., Nowak P., Otto S.,J. Am. Chem. Soc., 2013, 25, 9222-9239




MIKROEKSTRAKCJA DO FAZY STACJONARNEJ Z ZASTOSOWANIEM CIECZY JONOWYCH

Adam Nowatkowskia, Łukasz Marcinkowskib, Adam Kloskowskib

aSekcja Studencka Oddziału Gdańskiego Polskiego Towarzystwa Chemicznego „Hybryda”

bKatedra Chemii Fizycznej, Wydział Chemiczny, Politechnika Gdańska [email protected]

Naukowcy dążą do tego, aby techniki analityczne z roku na rok umożliwiały uzyskiwanie pomiarów o większej czułości i dokładności. Równie istotnym aspektem każdej procedury laboratoryjnej jest wykorzystywanie jak najbardziej przyjaznych dla środowiska odczynników oraz prowadzenie doświadczeń w łagodnych warunkach. Szczególnie młodsze pokolenie chemików staje się coraz bardziej świadome, jak ważne jest stosowanie zasad zielonej chemii oraz jej praktyczne wykorzystanie w laboratorium [1].

Mikroekstrakcja spełnia wszystkie kryteria rozwoju współczesnych technik analitycznych, począwszy od ilości stosowanych odczynników, poprzez stosowanie przyjaznych dla środowiska substratów, aż do wprowadzania innowacyjnych metod [2].

Dodatkowo, właściwym wydaje się zastosowanie wyjątkowo prostej techniki

mikroekstrakcji do fazy stacjonarnej, która przy wykorzystaniu cieczy jonowej jako ekstrahenta wpasowuje się idealnie w trendy rozwoju chemii analitycznej.

Ryc.1. Włókna pokryte żelem z cieczą jonową (A i B), włókna poddane ekstrakcji (C i B) [3].

Jak zrobić włókna do tego typu mikroekstrakcji? Do czego mogą one mieć zastosowanie? Z jakiego powodu ciecze jonowe są świetnymi ekstrahentami? Dlaczego warto interesować się tą tematyką?

Odpowiedzi na te i inne pytania udzielę w trakcie prezentacji.

Literatura:

[1] Anastas J.C., Warner J.C., Green Chemistry: Teory and Practice, Oxford University Press, New York, 1998 [2] Stepnowski P., Synak E., Szafranek B,. Kaczyński Z., Techniki Sepraracyjne, Wydawnictwo Uniwersytetu

Gdańskiego, 2010 [3] Marcinkowski Ł., Pena-Pereira F., Kloskowski A., Namieśnik J., Analytical Chemistry, 2015, 86, 23,

11640-11648




PLAZMOCHEMICZNA MODYFIKACJA NANORUREK WĘGLOWYCH Z WYKORZYSTANIEM ZWIĄZKÓW METALOORGANICZNYCH DO

ZASTOSOWANIA W ZAAWANSOWANYCH KOMPOZYTACH POLIMEROWYCH

1,2Michał Okraska, 2Mariusz Siciński, 2Tomasz Gozdek

1Studenckie Koło Naukowe NANO

Politechnika Łódzka 2Instytut Technologii Polimerów i Barwników

Politechnika Łódzka

Modyfikacja plazmochemiczna jest metodą modyfikacji właściwości powierzchni różnych

materiałów. Polega na „bombardowaniu” materiału zjonizowanym gazem i indywiduami

powstałymi wskutek rozpadu obojętnych cząsteczek. Efektem jest zmiana energii

powierzchni materiału oraz zwiększenie podatności na sprzęganie parami innych

związków. W zależności od zadanych parametrów pracy reaktora plazmowego i użytego

gazu możliwe jest uzyskanie warunków utleniających, redukujących bądź obojętnych.

Nanorurki węglowe (CNT – carbon nanotubes) są jedną z odmian alotropowych węgla. Mają

średnice od kilku do kilkunastu nanometrów a ich długość wynosi nawet kilka

mikrometrów. Ścianka nanorurki jest zbudowana z atomów węgla o hybrydyzacji sp2, i ma

grubość pojedynczego atomu. Nanorurki węglowe wykazują bardzo wysoką wytrzymałość

na rozciąganie. Można wśród nich wyróżnić struktury jedno- oraz wielościenne. CNT są

stabilne w warunkach pokojowych, posiadają znaczną odporność termiczną i chemiczną.

Stosuje się je między innymi jako napełniacz do kompozytów polimerowych. Ze względu na

małą polarność i niską energię powierzchni surowych nanorurek węglowych nadają się one

do ograniczonej grupy matryc polimerowych.

W badaniach wykorzystano reaktor pracujący w obniżonym ciśnieniu. Materiałem

modyfikowanym były komercyjne wielościenne nanorurki węglowe. Gazem aktywującym

powierzchnie argon (plazma obojętna). Na aktywowaną powierzchnię nanoszono pary

cyrkonianowego oraz tytanianowego środka sprzęgającego którego zadaniem jest

zwiększenie stabilności termicznej, wytrzymałości mechanicznej i poprawa dyspersji

napełniacza.



ALKILIDENOWE KOMPLEKSY RUTENU JAKO INICJATORY REAKCJI DIMERYZACJI I CYKLOTRIMERYZACJI ALKINÓW

Marzena Pandera, Izabela Czeluśniakb

a Koło Naukowe Chemików „Jeż” b Wydział Chemii, Uniwersytet Wrocławski

[email protected]

Reakcje dimeryzacji i cyklotrimeryzacji alkinów odgrywają ważną rolę w syntezie organicznej. Dwupodstawione enyny stanowią cenne jednostki budulcowe dla wielu związków biologicznie czynnych oraz syntetycznych polimerów sprzężonych [1]. Trójpodstawione izomery benzenu natomiast mogą posłużyć do konstrukcji nowych struktur niezbędnych w syntezie produktów naturalnych i złożonych policyklicznych układów aromatycznych [2]. Wśród katalizatorów stosowanych w tych procesach, warto zwrócić uwagę na kompleksy rutenu(II), które charakteryzują się znaczną aktywnością, stabilnością na powietrzu, a także wysoką tolerancją w stosunku do różnych grup funkcyjnych [3]. Ponadto wykazano, że kompleksy Hoveydy-Grubbsa II generacji mogą katalizować zarówno reakcje dimeryzacji, jak i cyklotrimeryzacji alkinów terminalnych (Schemat 1) [4].

Schemat 1. Kompleks Hoveydy-Grubbsa II generacji oraz reakcje dimeryzacji i cyklotrimeryzacji alkinów terminalnych

W prezentowanym posterze przedstawione zostaną wyniki badań katalitycznych reakcji fenyloacetylenu w obecności kompleksu Hoveydy-Grubbsa II generacji z dodatkiem lub bez fosfiny, jako kokatalizatora. Omówione zostaną także produkty przeprowadzonych reakcji, zidentyfikowane z wykorzystaniem chromatografii gazowej (GC-MS) oraz jądrowego rezonansu magnetycznego (NMR).

Literatura:

[1] Ge S., Meetsma A., Hessen B., Organometallics, 2009, 28, 719-726 [2] Kotha S., Brahmachary E., Lahiri K., European Journal of Organic Chemistry, 2005, 22, 4741-4767 [3] Scholl M., Ding S., Lee C. W., Grubbs R. H., Organic Letters, 1999, 6, 953-956 [4] Czeluśniak I., Handzik J., Gierada M., Szymańska-Buzar T., J. Organomet. Chem., 2015, 786, 31-39



OCENA WPŁYWU WARUNKÓW ZEWNĘTRZNYCH NA DEGRADACJĘ JEDWABIU ZA POMOCĄ CHROMATOGRAFII ŻELOWEJ

Dominika Pawcenis, Mariusz Smoleń, Monika A. Koperska, Tomasz Łojewski, Joanna Łojewska

Wydział Chemii Uniwersytet Jagielloński [email protected]

Jedwab jest stosowany od 3500 roku p. n. e. w przemyśle tekstylnym z uwagi na dobre właściwości użytkowe. Współcześnie muzea posiadają w zbiorach obiekty o znaczeniu historycznym wykonane z jedwabiu, takie jak jedwabne banery i arrasy. Jedwab w tych obiektach ulega naturalnym procesom degradacji, której sprzyja nieodpowiednia wilgotność względna, fluktuacje temperatury, promieniowanie UV. Zgodnie z ogólnymi trendami, dużą uwagę przykłada się do zachowania i ratowania dziedzictwa kulturowego, stąd istnieje zapotrzebowanie na określenie wytycznych dotyczących optymalnych warunków przechowywania zbiorów.

W celu określenia wpływu warunków przechowywania na szybkość degradacji fibroiny z jedwabiu wyznaczono rozkłady mas cząsteczkowych fibroiny z próbek jedwabnych, które poddano procesowi przyspieszonego starzenia w różnych warunkach: w obecności tlenu,

różnej zawartości pary wodnej oraz lotnych związków organicznych w temperaturze 90 °C. Warunki dobrano w taki sposób, aby naśladowały rzeczywiste warunki panujące podczas przechowywania oraz ekspozycji tekstyliów, jednak umożliwiały zaobserwowanie zmian zachodzących we włóknach polimeru w rozsądnym czasie. Równanie Ekenstama pseudo zerowego rzędu zastosowano do wyznaczenia stałych szybkości degradacji fibroiny. Wartości szybkości degradacji posłużyły do określenia trendów degradacji w zależności od stosowanych warunków.




SYNTEZA I CHARAKTERYSTYKA FOTOAKTYWNYCH ZWIĄZKÓW KOMPLEKSOWYCH

Filip Perlitius, Grzegorz Markiewicz, Anna Jenczak, Artur R. Stefankiewicz

Uniwersytet im. Adama Mickiewicza w Poznaniu Wydział Chemii

Laboratorium Nanostruktur Funkcjonalnych [email protected]

Projektowanie oraz synteza materiałów organicznych posiadających zdolność fotoizomeryzacji stała się przedmiotem znaczącego zainteresowania, ponieważ te materiały mają potencjalne zastosowanie w obszarach począwszy od leków do optycznego zapisu danych. Istnieje wiele fotochromowych ugrupowań w tym pochodnych spiropiranów, stilbenów ale to pochodne azobenzenu cieszą się największym zainteresowaniem ze względu na łatwość syntezy, wysoką stabilność oraz szeroki zakres absorbcji promieniowania z zakresu UV-VIS. Azobenzen zwykle występuje jako izomer trans, który ulega trans-cis izomeryzacji pod wpływem promieniowania UV, proces ten można odwrócić przez ogrzewanie lub napromieniowanie światłem widzialnym. Procesowi fotoizomeryzacji trans-cis towarzyszą zmiany strukturalne, w którym długość cząsteczki azobenzenu zmniejsza się z 9 do 5,5 Å.

Rys.1. Fotoizomeryzacja azobenzenu

Ta strukturalna zmiana może prowadzić do zmiany właściwości fizycznych i chemicznych. Synteza kompleksów metali przejściowych z ligandami zawierającymi ugrupowanie azobenzenowe w celu połączenia niezwykłej właściwości fotoizomeryzacji azobenzenu z magnetycznymi , elektrochemicznymi, katalitycznymi lub biologicznymi właściwościami metalicznych kompleksów[1]. Zasady Schiffa (iminy) odegrały ważną role w rozwoju chemii koordynacyjnej, znane są już od końca XIX wieku[2].

W wystąpieniu przedstawiona zostanie synteza związków koordynacyjnych zawierających w strukturze liganda ugrupowanie azobenzenowe oraz wiązanie iminowe. Iminy tworzone przez reakcje z aldehydem salicylowym tworzą kleszczowe ligandy, koordynujące w

formach zdeprotonowanej lub neutralnej. A następnie synteza kompleksów z metalami przejściowymi takimi jak Zn, Fe, Cu. Kolejnym etapem jest charakterystyka otrzymanego

ligandu i kompleksów za pomocą spektroskopii NMR, spektrofotometrii UV-VIS, XRD oraz ESI-MS.

Literatura:

[1] Moustafa, M. E.; McCready, M. S.; Puddephatt, R. J., Switching by Photocemical trans-cis Isomerization of Azobenzene Substituents in Organoplatinium complexes. Organometallics 2012, 31 (17), 6262-6269

[2] Chen, Z. F.; Tang, Y. Z.; Liang, H.; Fun, H. K.; Yu, K. B., Synthesis, crystal structure and specrtoscopic characterisation of silver(I) cadmium(II) complexes with the Schiff base derived from pyridine-2-carboxaldehyde and 4-[(E)-phenyldiazenyl]aniline. Journal of CoordinationChemistry 2006, 59 (2), 207-214

https://pl.wikipedia.org/wiki/%C3%85_%28litera%29



FUNKCJONALIZOWANIE KLATKOWYCH SILSESKWIOKSANÓW

Kamila Piec

Koło Naukowe Chemików „Jeż” Wydział Chemii, Uniwersytet Wrocławski

[email protected]

Klatkowe silseskwioksany to grupa związków hybrydowych, których właściwości wynikają z ich budowy. Szkielet związku tworzy nieorganiczny rdzeń siloksanowy opierający się na wiązaniach krzemu z tlenem -Si-O-Si-. Obecne są również boczne grupy organiczne, które mogą być poddawane funkcjonalizowaniu.[1]

Ze względu na charakterystyczne właściwości, jakie wykazują poliedryczne oligomeryczne silseskwioksany, takie jak odporność termiczna, wytrzymałość mechaniczna, stabilność

chemiczna, związki te mogą być szeroko wykorzystywane w gałęziach przemysłu - jako wypełniacze w nanokompozytach, w katalizie, układach elektronicznych, optycznych czy biomateriałach.

Możliwe jest zsyntezowanie pochodnych okta(3-aminopropylo)silseskwioksanów (POSS). Substratem w reakcjach była sól chlorkowa okta(3-aminoproplo)silseskwioksanu, którą poddawano reakcji z odpowiednim podstawnikiem, produktem były amidowe pochodne oktaaminopropylosilseskwioksanu zawierające alkilowe lub arylowe grupy terminalne przyłączone do naroży klatki krzemowej.[1] Struktura została potwierdzona za pomocą wielu metod analitycznych, m.in. FT-IR, 1H, 13C, 29Si NMR, HR-MS, itd.

Ryc 1. Reakcja otrzymywania POSS katalizowana kwasem HCl.

Literatura:

[1] Janeta, M.; John, Ł.; Ejfler, J.; Szafert, S. Chem. Eur. J. 2014, 20, 15966-15974 [2] Cordes, D.; Lickiss, P.; Rataboul, F. Chem. Rev. 2010, 110, 2081-2173




SAMOORGANIZACJA W NANOSKALI

Aleksander Promiński

Koło Naukowe SANA

Uniwersytet Warszawski

[email protected]

Samoorganizacja jest procesem tworzenia się uporządkowanych struktur wewnątrz układu często jednorodnych składników. Proces ten jest niezwykle powszechny w naturze i zachodzi między innymi w trakcie zwijania białek i kwasów nukleinowych lub powstawaniu dużych struktur takich jak błony komórkowe czy kapsydy wirusów. Do samoorganizacji dochodzi tylko wtedy, gdy informacja o niej jest inherentnie zakodowana w budowie komponentów układu.[1]

Otrzymanie zorganizowanych nanostruktur niewystępujących w naturze (np. zbudowanych z nanocząstek metali) pozostaje wciąż ogromnym wyzwaniem. Wykorzystując układy hybrydowe nanocząstek pokrytych funkcjonalnymi ligandami organicznymi możliwe jest otrzymanie struktur zdolnych do samoorganizacji. Jednym z najpopularniejszych sposobów jest wykorzystanie do tego celu odpowiednio spreparowanych nici DNA. Ich wytwarzanie jest jednak kosztowne, a powstające struktury są mało stabilne. W moich badaniach wykorzystałem ligandy o budowie inspirowanej cząsteczkami ciekłych kryształów co pozwoliło na otrzymanie wytrzymałych materiałów o wysokiej organizacji, a nawet zdolnych do dynamicznej odpowiedzi na działanie światła.[2] Układy takie mogą zostać w przyszłości wykorzystane do budowy urządzeń fotonicznych charakteryzujących się niewystępującymi w naturze właściwościami, m.in. przenikalnością elektryczną bliską zeru.[3] Niniejsza praca stanowi przegląd przez najważniejsze wyniki moich własnych badań nad samoorganizacją w nanoskali.

Ryc.1. a) Dyfraktogram wykonany techniką SAXRD ostre sygnały świadczą o wysokim stopniu uporządkowania powstających nanostruktur b) zdjęcie nanocząstek złota organizujących się w struktury lamelarne wykonane przy pomocy

transmisyjnego mikroskopu elektronowego (TEM)

Literatura:

[1] Whitesides, G.M., Grzybowski, B., Science, 2002, 295, 2418-2421. [2] Zep, A., Wójcik, M.M., Lewandowski, W., Sitkowska, K., Prominski, A., Mieczkowski, J., Pociecha, D.,

Górecka, E., Angew. Chem. Int. Ed., 2014, 53, 13725-13728. [3] Lewandowsk, W., Fruhner, M., Mieczkowski, J., Rockstuhl, C., Górecka, E., Nat. Commun., 2015, 6, 6590.



POLON 210PO W WODACH JEZIORA ŻARNOWIECKIEGO, MIEJSCU POTENCJALNEJ BUDOWY ELEKTROWNI JĄDROWEJ W POLSCE

Izabella Radziuk – Śliwińska a,b, Alicja Boryło b, Karolina Garbala b, Waldemar Nowicki c

a Naukowe Koło Chemików Uniwersytetu Gdańskiego b Pracownia Analityki i Radiochemii Środowiska, Uniwersytet Gdański

c Zakład Dydaktyki i Popularyzacji Nauki, Uniwersytet Gdański, ul. Wita Stwosza 63, 80-308 Gdańsk

[email protected]

W latach 70. zapadła decyzja o budowie elektrowni atomowej nad Jeziorem Żarnowieckim. Trwała ona w latach 1982-1990, została jednak przerwana, na co wpływ miały zmiany

ekonomiczne (po roku 1989) oraz liczne protesty społeczeństwa. Polska Grupa Energetyczna wskazała ponownie Żarnowiec na miejsce lokalizacji polskiej elektrowni atomowej. Według planów ma ona powstać do 2020 roku. Fakt, iż Żarnowiec usytuowany jest nad jeziorem ma kluczowe znaczenie. Zbiornik wodny posłuży jako element chłodzący reaktora. Powstały nowy typ elektrowni będzie o wiele bardziej czysty dla środowiska, jednocześnie stanowiąc najtańsze źródło energii. Wśród argumentów „przeciw” można by wymienić chociażby wysokie koszty budowy takiej elektrowni oraz zmienność cen uranu. Potencjalny problem

dotyczy również utylizacji odpadów radioaktywnych, których szkodliwość mija dopiero po 300 latach. Aby ocenić faktyczne zmiany środowiskowe, jakie zaszły po budowie elektrowni jądrowej, należy przeprowadzić badania uwzględniające oznaczenie pierwiastków promieniotwórczych w wodzie, jak i na lądzie - w miejscu budowy potencjalnej elektrowni atomowej.

Polon należy do rzadkich pierwiastków promieniotwórczych. Występuje w rudach uranu. Dane literaturowe podają, że na 1 tonę U3O2 przypada 0,064 mg polonu. Jego zawartość procentowa w skorupie ziemskiej wynosi 2*10-15 [1]. Celem niniejszych badań było m.in. oznaczenie stężenia polonu w wybranych punktach wokół Jeziora Żarnowieckiego razem ze wskazaniem potencjalnych źródeł zanieczyszczeń. Wykorzystano do tego celu metody takie jak: współstrącenie na matrycy nieorganicznej, elektroosadzanie polonu oraz pomiar za pomocą spektrometrii alfa, która jest techniką radiometryczną, dzięki której możliwy jest pomiar promieniowania alfa, emitowanego przez nuklidy promieniotwórcze [2].

Literatura:

[1] Niesmiejanow A.N., Radiochemia, PWN, Warszawa, 1975, 467 [2] Skwarzec B., Raporty IChTJ, 2002, Seria A nr 1/2002, 183




ORGANICZNE OGNIWA FOTOWOLTAICZNE Z HETEROZŁĄCZEM OBJĘTOŚCIOWYM

Arkadiusz Rybak1,2, Anna Stefaniuk-Grams1, Paulina Hibner-Kulicka1, Jarosław Jung1

1 Katedra Fizyki Molekularnej, Wydział Chemiczny, Politechnika Łódzka 2 Studenckie Koło Naukowe „NANO”, Politechnika Łódzka

[email protected]

Organiczne diody fotowoltaiczne (w j. ang Organic Photovoltaic Devices - OPVD) zyskują coraz większe zainteresowanie dzięki swoim potencjalnym zastosowaniom. Pośród najczęściej wymienianych zalet OPVD jest ich giętkość, niewielki ciężar i niski koszt produkcji [1].

Poli(3-heksylotiofen-2,5-diyl (P3HT) wykazujący przewodnictwo dziurowe (półprzewodnik typu p) oraz fuleren C60 modyfikowany estrem kwasu masłowego (PCBM) o przewodnictwie elektronowym (półprzewodnik typu n) to substraty często wykorzystywane do budowy organicznych ogniw słonecznych [2][3]. P3HT absorbuje światło w zakresie widzialnym (od 400 nm do 650 nm), a PCBM pochłania światło w zakresie ultrafioletu (poniżej 400 nm). Materiały te wymieszane w proporcji 1:1, odpowiednio rozcieńczone i wylane na podłoże, po odparowaniu rozpuszczalnika tworzą cienkie warstwy. W objętości tych warstw powstaje sieć wzajemnie przenikających się faz związków P3HT i PCBM, które na styku formują heterozłącze p-n o rozbudowanej powierzchni. W układzie tym występuje efekt fotowoltaiczny, który wywołany jest przeniesieniem elektronów ze wzbudzonych światłem cząsteczek P3HT na cząsteczki PCBM oraz ułatwionym transportem elektronów za pośrednictwem fazy PCBM i dziur za pośrednictwem fazy P3HT [4].

W pracy badano ogniwa OPVD, które zbudowane były kolejno z: elektrody wykonanej z tlenku indowo-cynowego (anody), warstwy poli(3,4-etylenodioksytiofenu) domieszkowanym poli(siarczanem styrenu) (PEDOT:PSS) ułatwiającej transport dziur, warstwy aktywnej wykonanej z mieszaniny P3HT+PCBM w stosunku wagowym 1:1 oraz katody aluminiowej (Al) napylonej próżniowo. Warstwę transportującą dziury i warstwę aktywną naniesiono wylewając roztwory na wirujące podłoże (w j. ang. spin-coating).

Charakterystyki prądowo-napięciowe przygotowanych ogniw zmierzono w atmosferze gazu obojętnego z wykorzystaniem komory rękawicowej. OPVD oświetlano za pomocą symulatora światła słonecznego. Na podstawie charakterystyk prądowo-napięciowych i pomiarów intensywności oświetlenia wyznaczono: sprawności konwersji mocy (od 1,5% do 3%), gęstości prądu zwarcia (5-8 mA/cm2) i napięcie obwodu otwartego, które wynosiło ~ 0,44 V.

Literatura:

[1] Raja R., et all, Terthiophene–C60 dyads as donor/acceptor compatibilizers for developing highly stable P3HT/PCBM bulk heterojunction solar cells, J. Mater. Chem. A, 2015, 3,14401

[2] Kadem B., Hassan A., Cranton W., Efficient P3HT:PCBM bulk heterojunction organic solar cells; effect of post deposition thermal treatment, J Mater Sci: Mater Electron, 2016, DOI 10.1007/s10854-016-4661-8

[3] Yu Y., et all., Photovoltaic performance of PCBM analogs with different ester groups as acceptor in the polymer solar cells, Synth. Met., 2016, 212, 44–50

[4] Kandada A. et all, Ultrafast Energy Transfer in Ultrathin Organic Donor/Acceptor Blend, Sci. Rep. 3, 2013, Article number: 2073, DOI: 10.1038/srep02073






PROJEKTOWANIE POLIURETANU NIENASYCONEGO POD KĄTEM SAMOLECZENIA MATERIAŁU

Patrycja Sikorska1, Antoni Marciniak1, Damian Włodarczyk2, Anna Kamińska1

Naukowe Koło Chemików Studentów Politechniki Gdańskiej

1Politechnika Gdańska, Wydział Chemiczny 2Instytut Fizyki PAN,

Oddział ON 4.1, Al. Lotników 32/46, 02-668, Warszawa [email protected]

Polimery – związki o szerokim spektrum zastosowań praktycznych, cieszą się ogromną popularnością wśród naukowców. Prowadzone są liczne badania nad ich modyfikacjami. Poliuretany są coraz częściej wykorzystywanymi tworzywami sztucznymi ze względu na ich prostotę wytwarzania i dobre właściwości mechaniczne. Dodatek różnych napełniaczy oraz nietypowych środków sieciujących pozwala otrzymać polimer, który będzie ulegał procesowi samoleczenia pod wpływem bodźca, np. temperaturowego.

Obserwowany układ poliuretanowy składał się z metylodifenylodiizocyjanianu (segmenty sztywne) i nienasyconego poliestru. Badania polegały na przedłużaniu łańcucha takimi środkami sieciującymi, jak butanodiol, gliceryna, trietanoloamina. W celu otrzymania

właściwości regenerujących został dodany nadtlenek benzoilu w paście maleinianowej. Z kolei domieszkowanie materiału zredukowanym tlenkiem grafenu miało poprawić właściwości fizyczne tworzywa, jednak okazało się, że dodatek tej formy grafenu powodował niezamierzony efekt sieciowania polimeru. Otrzymane próbki zbadano za pomocą spektroskopii fourierowskiej w podczerwieni, analizy mechaniczno - dynamicznej oraz różnicowej kalorymetrii skaningowej.



SYNTEZA LIGANDÓW PROMEZOGENICZNYCH DO MODYFIKACJI POWIERZCHNI NANOCZĄSTEK TLENKU ŻELAZA

Agnieszka Sobiepanek, Michał Wójcik

Studenckie Koło Naukowe SANA Uniwersytet Warszawski, Wydział Chemii

[email protected]

Nanotechnologia jest obiecującą w przyszłości dziedziną rozwoju nauki z pogranicza chemii i fizyki, znajdującą zastosowanie w elektronice, farmacji i medycynie. Nanomateriały są wykorzystywane m. in. w produkcji wyświetlaczy telefonów i pamięci masowych komputerów. Jedną z metod kontrolowania właściwości nanocząstek jest modyfikacja ich powierzchni za pomocą molekuł mezogenicznych.

Celem mojej pracy jest stworzenie układu hybrydowego nanocząstek tlenku żelaza z ligandami ciekłokrystalicznymi. Innowacją w mojej pracy jest użycie ligandów promezogenicznych z kotwicą fosfonową – co pozwoli na lepszą stabilizację wiązań z nanocząstkami, a przez to lepsze i efektywniejsze wykorzystanie tych układów. Pochodne kwasu fosfonowego zostały wybrane również z racji większej wydajności ich uzyskiwania [1]. Moja praca jest częściowo przeglądowa, a częściowo dotyczy badań własnych. Udało mi

się do tej pory zsyntezować dwa ligandy promezogeniczne będące pochodnymi 4,4'-bifenolu. Kolejnym etapem będzie synteza nanocząstek tlenku żelaza. Następnie w reakcji częściowej wymiany ligandów będę podłączać ciekłokrystaliczne ligandy do nanomolekuł tlenku żelaza. Charakterystyka fizykochemiczna związków będzie opierać się na MS, NMR, a układy hybrydowe nanocząstek zbadam metodami rentgenograficznymi i za pomocą mikroskopii polaryzacyjnej.

Literatura:

[1] Demortiere A., Buathong S., Pichon B., Pannisod P., Guillon D., Begin-Colin S., Donnio B., Small, 2010, 6, 1341-1346



OTRZYMYWANIE ORAZ BADANIE UWALNIANIA NANOCZĄSTEK SREBRA Z RÓŻNYCH FORM KOSMETYCZNYCH

Elżbieta Szczepańska, Paulina Zajączkowska, Aleksandra Bielicka- Giełdoń, Joanna Żebrowska, Beata Grobelna

Naukowe Koło Chemików Uniwersytet Gdański

[email protected]

Na przełomie ostatnich lat wzrasta zainteresowanie wykorzystaniem aplikacyjnym nanocząstek metali szlachetnych [1]. W porównaniu do ich odpowiedników w skali makro wyróżniają je właściwości elektryczne, optyczne i magnetyczne [2]. W szczególności na uwagę zasługują nanocząstki srebra, które znalazły szerokie zastosowanie w dziedzinach takich jak medycyna czy farmacja. Srebro w skali manometrycznej wykazuje silne właściwości bakteriobójcze. Jednym z głównych mechanizmów jego działania jest utlenianie materiału genetycznego komórek bakteryjnych.

Wcześniej wspomniane nanocząstki srebra wprowadza się do kosmetyków, w celu wzmocnienia właściwości mikrobiologicznych. Nanocząstki stosowane są w preparatach kosmetycznych takich jak: kremy, płyny do płukania jamy ustnej, toniki antybakteryjne, a także różne kosmetyki do walki z trądzikiem [3].

Mimo wielu zalet nanocząstki metali szlachetnych budzą wiele kontrowersji, ze względu na niepełną charakterystykę dotyczącą ich przenikania do naczyń krwionośnych, a co za tym idzie gromadzenie się ich w organach wewnętrznych.

Celem badań była obserwacja transportu nanocząstek przez konstrukt sztucznej skóry. Aby zrealizować założenia eksperymentu otrzymano nanocząstki srebra o różnych rozmiarach, a następnie włączono je do różnych preparatów kosmetycznych takich jak maski hydrożelowe, emulsje typu woda w oleju oraz emulsje typu olej w wodzie. Używając komorę dyfuzyjną typu Franz’a przeprowadzono badanie stopnia przenikania nanocząstek srebra.

Literatura:

[1] A.A. El- Kheshen, A.G. El-Rab, Der Pharma Chemica 4, 2012, 53. [2] I. Gryczynski, E.G. Matveeva, P. Sakar, S. Bahril, J. Borejdo, W. Mandecki, I. Akopowa, Z. Gryczynski,

Chem. Phys. Letters 462, 2008, 327. [3] A. Szlecht, G. Schroeder, Nanotechnologia, kosmetyki, chemia supramolekularna, Praca zbiorowa pod

redakcja Grzegorza Schroedera, Cursiva 2010.



FOTOPROTEKCYJNE DZIAŁANIE TLENKÓW NA BAZIE METALI

Magdalena Turowska1, Halina Kaczmarek2

1Studenckie Koło Naukowe Chemików UMK 2Katedra Chemii i Fotochemii Polimerów

Wydział Chemii Uniwersytetu Mikołaja Kopernika w Toruniu [email protected]

Substancje promieniochronne dodawane są do kosmetyków w celu ochronny przed negatywnymi skutkami działania promieniowania ultrafioletowego na organizm człowieka. Filtry UV dzielą się ze względu na zasadę działania, na filtry chemiczne i fizyczne. Aktualnie substancjom promieniochronnym stawiane są wysokie wymagania: szerokie spektrum działania (pochłanianie promieniowania z zakresu UVA i UVB), wysoka

efektywność przy małych stężeniach, fotostabilność oraz nietoksyczność i brak działania alergizującego. Przykładem związków spełniających te wymagania są tlenki metali takie jak tlenek cynku i ditlenek tytanu. Ich działanie opiera się na procesach fizycznych – odbiciu i rozproszeniu padającego światła. Dodatek tych stabilizatorów zapobiega i przeciwdziała negatywnym skutkom jakie niesie promieniowanie ultrafioletowe, takim jak nowotwory skóry, immunosupresja, oparzenia czy fotostarzenie.

Celem badań była ocena skuteczności działania ditelnku tytanu i tlenku cynku jako fizycznych filtrów UV. Badania przeprowadzone zostały na foliach polimerowych PVC, który jest przykładem polimeru syntetycznego ulegającego fotodegradacji. Folie z dodatkiem stabilizatorów zostały poddane działaniu promieniowania UV w czasie do 8 godzin. Przebieg procesów fotochemicznych w tak modyfikowanym PVC monitorowano za pomocą spektroskopii absorpcyjnej w zakresie UV-Vis i porównywano ze zmianami obserwowanymi dla próbki PVC bez dodatku filtrów.

Badane tlenki wykazały działanie fotoprotekcyjne na PVC, można zatem przewidywać podobny efekt ich zastosowania w przypadku innych substancji wrażliwych na UV.

Literatura:

[1] Sarbak Z., Jachymska-Sarbak B., Sarbak A., Chemia w kosmetyce i kosmetologii, MedPharm, Wrocław, 2013 [2] Nanotechnologia, kosmetyki, chemia supramolekularna, pod red. Grzegorza Schroedera, Cursiva, 2010 [3] Pościk A., Wolska A., Owczarek G., Ocena narażenia na promieniowanie nadfioletowe z zastosowaniem

indywidualnych fotochromowych dozymetrów, CIOP-PIB, Warszawa, 2009



SYNTEZA MONOFUNKCYJNYCH SILSESKWIOKSANÓW W OPARCIU O REAKCJĘ HYDROSILILOWANIA OLEFIN

Marcin Walczak1,2, Bogdan Marciniec2

1Zakład Chemii Metaloorganicznej UAM 2Wielkopolskie Centrum Zaawansowanych Technologii

[email protected]

Cel pracy dotyczy procesu hydrosililowania funkcyjnych olefin mono(dimetylosiloksywodoro)heptaizobutylooktasilseskwioksanem (1) z wykorzystaniem niezwykle aktywnych, autorskich siloksylowych kompleksów rodu. W roli katalizatora wykorzystywane będą ich formy molekularne (homogeniczne)[1], jak i immobilizowane na powierzchni nośników krzemionkowych [2], co umożliwia ich odzysk i ponowne użycie w kolejnym cyklu katalitycznym.

Ryc. 1. Schemat prowadzonych syntez

Planowane jest opracowanie technologii produkcji pochodnych z gupami o szczególnym znczeniu aplikayjnym, charakteryzującymi się dużą reaktywnością chemiczną lub zdolnością do wytworzenia oddziaływań z szeroką grupą polimerów. Do najważniejszych należy zaliczyć te z grupami epoksydowymi, metakroilowymi, hydroksypropylowymi, czy izocyjanowymi [3].

Badania realizowane w ramach projektu PBS3/A1/16/2015

Literatura:

[1] Marciniec B., Szubert K., Potrzebowski M.J., Kownacki I., Łeszczak K. Angewandte Chemie, 2008, 120, 551-554 [2] Szubert K., Marciniec B., Dutkiewicz M., Potrzebowski M.J., Maciejewski H. Journal of Molecular Catalysis A:

Chemical, 2014, 391, 150–157 [3] Marciniec B., Hydrosilylation: A Comprehensive Review on Recent Advances, Springer, 2008




REAKCJA SILILUJĄCEGO SPRZĘGANIA JAKO EFEKTYWNA METODA SYNTEZY NOWYCH POCHODNYCH SILSESKWIOKSANÓW

Grzegorz Wilkowski1, Marcin Walczak1, Mariusz Majchrzak1, Bogdan Marciniec2


1Zakład Chemii Metaloorganicznej, Uniwersytet im. Adama Mickiewicza w Poznaniu, ul. Umultowska 89b, 61-614 Poznań

2Centrum Zaawansowanych Technologii, ul. Umultowska 89c, 61-614 Poznań [email protected]

Materiały hybrydowe, o strukturze złożonej z silseskwioksanowego, nieorganicznego rdzenia oraz organicznych podstawników stanowią w ostatnich latach przedmiot zainteresowania wielu naukowców z całego świata. Związki takie wykazują się bardzo dobrą odpornością termiczną, mechaniczną i chemiczną. Ponadto w stosunkowo łatwy i kontrolowany sposób można poddawać je modyfikacjom, między innymi wprowadzając do naroży silseskwioksanów podstawniki inertne czy też reaktywne, mogące ulegać dalszym reakcjom [1, 2].

Ze względu na swoje właściwości, materiały organiczno-nieorganiczne oparte

na silseskwioksanach mogą mieć szereg potencjalnych zastosowań, głównie w elektronice, optoelektronice, mikroelektronice czy też biomedycynie [3].

Podczas prezentacji przedstawione zostaną nowe związki otrzymane na drodze reakcji sililującego sprzęgania silseskwioksanów z olefinami (Ryc. 1).

Ryc.1. Schemat reakcji sililującego sprzęgania silseskwioksanów z olefinami.

Literatura:

[1] Żak P., Majchrzak M., Wilkowski G., Dudziec B., Dutkiewicz M., Marciniec B., RSC Advances, 2016, 6, 10054-10063

[2] Żak P., Marciniec B., Majchrzak M., Pietraszuk C., Journal of Organometallic Chemistry, 2011, 696, 887-891 [3] Zhang W., Müller A. H. E., Progress in Polymer Science, 2013, 38, 1121-1162




POLIMERYZACJA ETYLENU WOBEC KATALIZATORA WANADOCENOWEGO Z UDZIAŁEM CIECZY JONOWYCH

Agata Zug

Koło Naukowe Chemików „Koronan” Uniwersytet Opolski

[email protected]

Chloroglinianową ciecz jonową z kationem pirydyniowym [1] zastosowano w polimeryzacji etylenu w układzie dwufazowym (ciecz jonowa/heksan) [2] oraz w zawiesinie heksanu z udziałem systemu SILP [2,3], w których centrum katalityczne stanowił katalizator wanadocenowy Cp2VCl2 [4]. Zbadano jego aktywność w zależności od typu przeprowadzonej polimeryzacji oraz zastosowanego glinoorganicznego aktywatora (AlEt2Cl, AlEtCl2). Wykazano, że katalizator wanadocenowy Cp2VCl2 jest aktywny zarówno w procesie polimeryzacji dwufazowej oraz z zastosowaniem układu SILP.

Ryc. 1 Struktura katalizatora Cp2VCl2 [4]

Immobilizowany katalizator wanadocenowy na krzemionkę (układ SILP) charakteryzuje się dużo wyższą aktywnością w porównaniu do uzyskanej w polimeryzacji dwufazowej. Wynika to z lepszego dostępu monomeru do centrum katalitycznego oraz lepszego wykorzystania katalizatora, niż w przypadku polimeryzacji w układzie dwufazowym, gdzie znaczną rolę odgrywały właściwości fizyczne cieczy jonowej, głównie lepkość i gęstość, które limitowały zarówno dostęp etylenu do centrum wanadowego, jak i przenoszenie polietylenu do fazy heksanowej. Bez względu na rodzaj procesu polimeryzacji, większą ilość polietylenu otrzymano stosując jako aktywator AlEtCl2, przede wszystkim z powodu uzyskania właściwego stopnia redukcji wanadu oraz zapewnienia odpowiedniego środowiska reakcji.

Literatura:

[1] Ochędzan-Siodłak W., Wiad. Chem. 2009, 63, 9-10 [2] Ochędzan-Siodłak W., Ionic Liquids in Biphasic Ethylene Polymerisation, rozdział w pracy zbiorowej Ionic

Liquids: Applications and Perspectives (red. Alexander Kokorin), InTech 2011, 29-44 [3] Mehnert C. P., Chem. Eur. J. 2005, 11, 50-56 [4] Wang L., Zhang P. Y., Feng L. F., Yuan Y. L., Pan J., Ye C. Y., Jiang S., Feng L. X., J. Appl. Polym. Sci, 2001, 79,

1188-1194

VCl2




SONDY BIOANALITYCZNE Z KOWALENCYJNIE PRZYŁĄCZONĄ HEMINĄ JAKO DNAZYMY O AKTYWNOŚCI PEROKSYDAZOWEJ

Krzysztof Żukowski, Joanna Kosman, Bernard Juskowiak

Pracownia Chemii Bioanalitycznej Uniwersytet im. Adama Mickiewicza w Poznaniu

[email protected]

Czteroniciowe struktury DNA są jednym z najciekawszych obiektów badań w dzisiejszych czasach. Pionierem wśród nich jest G-kwadrupleks, który tworzony jest przez oligonukleotydy bogate w swej sekwencji w reszty guanozyn. Struktura ta stabilizowana jest wiązaniami wodorowymi Hoogsteena oraz przez jednowartościowy kation (najczęściej potasu), który umiejscowiony jest w kanale między kwartetami guanozynowymi. [1,2].

Płaska struktura G-kwartetu jest w stanie oddziaływać (m.in. „end stacking”) z innymi płaskimi cząsteczkami (np. cząsteczkami porfirynowymi). Dzięki tym oddziaływaniom kompleks między strukturą G-kwadrupleksu, a porfirynową cząsteczką heminy wykazuję zdolność do katalizowania reakcji peroksydacji. Tak utworzony DNAzym w zależności od siły oddziaływania między atomami tlenu reszt guanozyn, a atomem żelaza (pochodzącego od heminy- kofaktora danego DNAzymu) wykazuję rożną aktywność

katalityczną. Im silniejsze jest to oddziaływanie tym większa jest zdolność katalityczna owych enzymów [1,3].

Ryc.1.Schemat tworzenia się DNAzymu o aktywności peroksydazy.

Ciekawym rozwiązaniem jest kowalencyjne przyłączenie heminy oligonukleotydu tworzącego G-kwadrupleks. Jedną z metod jest przyłączenie aktywnego estru heminy do zmodyfikowanego grupą alkiloaminową oligonukleotydu. [4] W ten sposób niweluję się wartość sygnału pochodzącego od próby zerowej w której zawarta jest sama hemina. Zwiększa to szanse na wykorzystanie owych DNAzymów w sensorach bioanalitycznych o czułości znacznie wyższej od komercyjnie dostępnych testów ELISA opartych o reakcje katalizowane przez peroksydazę chrzanową. Walorem owych sond bioanalitycznych jest duża trwałość w wysokich temperaturach.Fakt, że są to układy oparte na oligonukleotydach, wykorzystując zjawisko hybrydyzacji między komplementarnymi nicmi DNA, pozwala na opracowanie nowych strategii sensorycznych.

Autorzy dziękują za wsparcie finansowe z Narodowego Centrum Nauki -Projekt „Harmonia” 2013/10/M/ST4/00490.

Literatura:

[1] Campbell N, Neidle S., Interplay between Metal Ions and Nucleic Acids, Springer, Netherlands, 2012, 119-134 [2] Huppert J. L. , Chemical Society Reviews, 2008, 37(7), 1375-1384. [3] P. Travascio ,Y. Liu, D. Sen, Chemistry and Biology, 1998 505-517 [4] Gribas A. V., Korolev S. P., Zatsepin T. S., Gottikh M. B., Sakharov, I. Y. RSC Advances, 2015, 5(64), 51672-

51677


Postery – popularnonaukowe

Poster – popularnonaukowy


KONSERWANTY W KOSMETYKACH

Aleksandra Abu Nahia


[email protected]

Obecnie konserwanty są nieodzownym elementem produktów kosmetycznych. Substancje konserwujące są dodawane do kosmetyków w celu zabezpieczenia ich przez zakażeniem mikrobiologicznym, przez co zwiększone zostaje bezpieczeństwo użytkowania preparatu oraz wydłużona zostaje jego trwałość. Konserwanty stosowane w kosmetykach muszą spełniać szereg wymagań m.in. muszą być bezpieczne i efektywne w niskich stężeniach, nie powinny wchłaniać się przez skórę i błony śluzowe, nie powinny zaburzać naturalnej

mikroflory na powierzchni skóry oraz powinny być stabilne przez czas użytkowania kosmetyku.

Popularnym środkiem konserwującym jest metyloparaben, należący do grupy parabenów, czyli estrów kwasu p-hydroksybenzoesowego. Związki te, mimo licznych badań, wciąż budzą sporo kontrowersji odnośnie ich szkodliwości.

Innym popularnym związkiem konserwującym jest silnie toksyczna substancja chemiczna, jaką jest formaldehyd. Posiada on dużą skuteczność jako środek konserwujący, ale działa z dużą szkodą na układ odpornościowy i nerwowy, jest czynnikiem rakotwórczym.

Konserwanty są niezbędnymi składnikami kosmetyków ze względu na swoje właściwości, ale należy pamiętać o możliwych skutkach ubocznych ich stosowania.

To właśnie im poświęcone będzie moje wystąpienie.




KANNABINOIDY - WŁAŚCIWOŚCI I ZASTOSOWANIE

Krystian Baran

Koło Naukowe Studentów Chemii ESPRIT Politechnika Rzeszowska im. Ignacego Łukasiewicza

[email protected]

Od wielu lat trwa dyskusja na temat granicy pomiędzy wykorzystywaniem niektórych substancji jako leki oraz środki odurzające. Jak powiedział Paracelsus „Wszystko jest trucizną i nic nie jest trucizną, bo tylko dawka czyni truciznę.” Wiele substancji określanych jako środki odurzające posiadają wiele innych zastosowań, m.in. w medycynie. Przykładem takich substancji są kannabinoidy, obecne m.in. w marihuanie i to właśnie one są podstawą mojej prezentacji.

Kannabinoidy to grupa organicznych związków chemicznych oddziałujących na receptory kannabinoidowe. Substancje te po przyłączeniu się do receptorów wpływają na zmianę metabolizmu komórek i uwalnianie hormonów oraz neuroprzekaźników[1]. Kannabinoidy można podzielić na 3 grupy: naturalne, syntetyczne oraz endokannabinoidy. Związki te wykazują działanie wielokierunkowe na organizm ludzki. Stosowane bez istotnej potrzeby wywołują uzależnienie i wyniszczenie organizmu ale w określonych sytuacjach, pod ścisłą kontrolą lekarską mogą być cennymi lekami[2]. Białka układu kannabinoidów mogą stanowić punkt uchwytu działania dla nowych leków stosowanych w różnych wskazaniach klinicznych, takich jak ból, immunosupresja, choroby naczyń obwodowych, nasilenie lub hamowanie apetytu, choroby motoryczne. W ciągu ostatniego dziesięciolecia udało się zsyntetyzować ligandy dla każdego z tych białek[3]. Otrzymanie leków o bardzo selektywnym punkcie uchwytu działania może wreszcie doprowadzić do tego, że korzyści z ich stosowania przeważą nad objawami ubocznymi kannabinoidów. Literatura: [1] Kączkowski J., Biochemia roślin , PWN Warszawa 1982 [2] Kazula A., Zastosowanie naturalnych kanabinoidów i endokannabinoidów w terapii, Post Farmakoter 2009, 2, 147-

160 [3] Tkaczyk M., Florek E., Piekoszewski W., Marihuana i kanabinoidy jako leki, Prz Lek 2012, 10, 1095-1097


https://pl.wikipedia.org/wiki/Neuroprzeka%C5%BAnik



PALIWA OTRZYMANE W SYNTEZIE FISCHERA-TROPSCHA JAKO ALTERNATYWA DLA PALIW OTRZYMANYCH Z ROPY NAFTOWEJ

Estera Bojek

Koło Naukowe „Kiwon” Politechnika Wrocławska [email protected]

Bezpośrednią przyczyną poszukiwania nowych metod otrzymywania paliw płynnych są kurczące się zasoby głównego surowca, z którego uzyskuje się frakcje paliwowe, czyli ropy naftowej. Perspektywiczne metody, które mogą w przyszłości stanowić podstawę branży paliwowej koncentrują się na wykorzystaniu gazu ziemnego lub węgla, jako surowców wyjściowych, chociaż nie brak i metod opartych na wykorzystaniu surowców odnawialnych jak bioetanol czy glicerol. Na chwilę obecną dominuje metoda parowego reformingu gazu ziemnego (SR – z ang. Steam reforming), choć powraca się także do zgazowania węgla, szczególnie widoczne jest to w krajach, które nie są w posiadaniu złóż ropy naftowej. Krajem, który bezpośrednio związany jest z otrzymywaniem paliw z gazyfikacji węgla jest RPA, ponieważ mają oni dostęp do taniego, wydobywanego odkrywkowo węgla kamiennego.[1]Co więcej istnieją metody dzięki którym można otrzymać paliwa z światła, wody i CO2. Niemożliwe? Możliwe. Metoda taka została opracowana przez naukowców w ramach projektu SOLAR – JET. Jest ona związana z syntezą Fischera-Tropscha, dzięki zastosowaniu tej technologii uzyskuje się paliwa rakietowe. Inna ciekawą metodą uzysku paliw, jest metoda opracowana przez NavalResearchLaboratory, w której paliwa otrzymuje się z wody morskiej. Możliwe jest to dzięki dużej zawartości CO2(3% występuje jako kwas węglowy, 1% jako węglany, a 96-97% jako wodorowęglany).

Dostępne metody koncentrują się na uzyskaniu gazu syntezowego (mieszanina tlenku węgla i wodoru) z surowców energetycznych (węgiel, gaz ziemny) lub surowców odnawialnych. Każda z metod, w wyniku której otrzymamy gaz syntezowy jest uzależniona od dostępności do surowca. Synteza Fischera-Tropscha jest wykorzystywana w największym stopniu w instalacjach pracujących w RPA (SASOL I, II, III).[2]Jedną z zalet tej syntezy jest otrzymanie paliw wolnych od związków siarki i azotu, przez co chronione jest środowisko naturalne.

W pracy zaprezentowano metody otrzymywania paliw z różnych surowców wyjściowych, jak i możliwości rozwoju syntezy Fischera-Tropscha w Polsce.[3] Przedstawione zostały wnioski oparte o dostępne dane literaturowe.

Literatura:

[1] Grzywa E., Molenda J., Technologia podstawowych syntez organicznych, WNT, Warszawa, 2008. [2] Derszer K., Więcław – Solny L., Produkcja paliw silnikowych z węgla poprzez zgazowanie i syntezę Fischera-Tropscha,

„Polityka energetyczna” 2007, tom 10, s. 189-201. [3] Derszer K., Więcław-Solny L., Zgazowanie węgla I synteza paliw silnikowych, “Gospodarka surowcami

mineralnymi”2007, tom 23, s. 93 – 103.




EFEKTY MATRYCOWE W CHROMATOGRAFII GAZOWEJ SPRZĘŻONEJ ZE SPEKTROMETRIĄ MAS

Anna Drapsa, Justyna Karpowicz

Koło Naukowe Bioaktywni Uniwersytet Marii Curie-Skłodowskiej

[email protected]

Chromatografia gazowa sprzężona ze spektrometrią mas jest obecnie coraz częściej wykorzystywaną techniką do rutynowego oznaczania analitów w różnych próbkach środowiskowych i biologicznych. Ekstrakty z takich matryc są bogate w różne składniki, które są izolowane razem z analitem, przez co mogą one zakłócać przebieg analizy ilościowej. Zmienność składu próbek może powodować rozbieżności w wynikach oznaczeń. Spowodowane jest to zjawiskiem określanymjako „efekt matrycowy”, który może powodować obniżenie lub podwyższenie wyniku oznaczenia ilościowego badanego analitu [1].

W przypadku chromatografii cieczowej sprzężonej ze spektrometrią mas efekty matrycowe wpływają na wyniki analizy ilościowej. Mechanizm wpływu składników matrycy na wyniki analizy polega na wzmocnieniu lub supresji jonizacji analitów, co powodowane jest

obecnością innych składników próbki w źródle jonów spektrometru mas. Jeśli chodzi o chromatografię gazową sprzężoną ze spektrometrią mas to efekty matrycowe wynikają z zupełnie innych mechanizmów wpływających na wyniki ilościowe, gdyż nie wynikają one z zaburzenia procesów jonizacji, a zależą od kondycji układu chromatograficznego. Związane są one głównie zatrzymywaniem składników próbki na aktywnych sorpcyjnie powierzchniach w dozowniku lub wewnątrz kolumny kapilarnej [2].

W niniejszej pracy przeglądowej przedstawione zostały najważniejsze efekty matrycowe, które towarzyszą technice chromatografii gazowej sprzężonej ze spektrometrią mas oraz sposoby minimalizowania ich wpływu na wyniki analizy.

Literatura:

[1] Caban M., Haliński Ł., Białek-Bielińska A., Kumirska J., Stepnowski P.,Analityka, 2015, 4, 4 [2] www.zcha.pwr.wroc.pl/chc0140l/wyklad3.ppt




HISTORIA LUDZKIM WŁOSEM SZYTA

Dawid Drozdowski

Koło Naukowe Wydziału Chemicznego „Allin” Politechnika Wrocławska, Wydział Chemiczny

[email protected]

Analiza ludzkich włosów znalazła już powszechne zastosowanie. W tani i nieinwazyjny sposób uzyskujemy możliwość pomiaru ilości różnych pierwiastków oraz związków chemicznych, które są obecne w najbliższym otoczeniu i mogą mieć na nasze organizmy znaczny wpływ. Archeolodzy również wykorzystują włosy, ponieważ znalezione po 4000 latach wciąż zachowują w dużej mierze swój skład chemiczny[1].

Najczęściej stosuje się powyższą analizę w medycynie sądowej. Od lat na podstawie m.in.

koloru, grubości i krzywizny włosa określa siędomniemanego sprawcę zbrodni. Niestety z raportu[2] opublikowanego przez FBI w kwietniu 2015 r. wynika, że aż 90% badań (wykonanych do roku 2000) dotyczących analizy porównawczej włosów zawierają błędne stwierdzenia. W praktyce oznacza to, że wielu oskarżonych na podstawie powyższych badań było, najzwyczajniej w świecie, niewinnych. Czy to oznacza, że powinno się przestać zwracać uwagę na znalezione włosy? A może by tak spojrzeć na nie inaczej?

Wraz z rozwojem medycyny (w tym sądowej) otrzymujemy nowe możliwości.Przedmiotem badań nie jest już tylko graficzne porównanie włosa do osoby. Na podstawie tej małej części ludzkiego ciała możemy z dużym prawdopodobieństwem określać wiek, wzrost, czy nawet cechy charakteru lub miejsce zamieszkania.Uzyskujemy możliwość stworzenia pełnej historii człowieka, o którym z pozoru nic nie wiemy[3].

W mojej pracy przedstawię chemiczne metody przeprowadzania analizy jakościowej i ilościowej włosów oraz aparaturę potrzebną do wykonania badań. Przede wszystkim skupię się na możliwościach opisu człowieka i jego środowiska na podstawie ilości pierwiastków chemicznych (głównie metali ciężkich) znajdujących się w jego włosie.

Literatura:

[1] Rasmussen M., Lindgreen S., Li Y., Nature, 2010, 463, 757-762 [2] https://www.fbi.gov/news/pressrel/press-releases/fbi-testimony-on-microscopic-hair-analysis-contained-

errors-in-at-least-90-percent-of-cases-in-ongoing-review [3] Armitage H., Rogers N.,Science, 2016, 351, 1134



DLA ZASADY KWAŚNE KWIATKI

Klaudia Dziąg

Studenckie Koło Naukowe Chemików Fulleren Uniwersytetu Warszawskiego Uniwersytet Warszawski

[email protected]

Większość mężczyzn staje przed wyborem jakie kwiaty kupić kobiecie. Kwiaty doskonale są w stanie przekazać nasze uczucia, nawet te najbardziej skrywane. Czasami znaczą więcej niż nie jedno słowo. Rodzaj kwiatów to jedna rzecz, a kolor to druga sprawa. Nie właściwy kolor kwiatów może wszystko popsuć. Otóż barwa kwiatu świadczy o intencji. Często kobieta bardziej docenia kolor niż rodzaj kwiatów. Powszechnie wiadomo, iż kolor czerwony utożsamiany jest z miłością. Żółte kwiaty zapowiadają rozłąkę, błękitne oznaczają wierność.

Róż z kolei przeznaczony jest dla przyjaźni. Zieleń oznacza szansę i nadzieję. To tylko niektóre barwy z przypisanymi intencjami.

Dobrym rozwiązaniem dla mężczyzny, który często zmienia zdanie co do intencji jest wręczanie kwiatów, które zmieniają barwę. Niektóre odmiany kwiatów zmieniają zabarwienie pod wpływem pH. Przykładem są hortensje czy niezapominajki. Kwiaty te mogą być dobrym wskaźnikiem pH gleby, co może być pożądaną własnością dla analityków badających środowisko – biomonitoring. Na barwę kwiatów wpływa także temperatura, wpływ jonów metali oraz działalność enzymów [1].

W kwiatach jest grupa związków organicznych zwanych antocyjanami, która w zależności od pH może przyjmować barwę od czerwonej po fioletową.

Ryc.1. Antocyjany (pochodne flawonu) w zależności od pH.

Literatura:

[1] Zalewski S., “Podstawy technologii gastronomicznej”, Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa 2009.




SYNTEZA POLIMERÓW METODĄ POST-POLIMERYZACYJNEJ MODYFIKACJI

Łukasz Dziedzic

Naukowe Koło Chemików UAM Uniwersytet im. Adama Mickiewicza w Poznaniu

[email protected]

Polimery mają szerokie zastosowanie w przemyśle i coraz szersze w naukach chemicznych i biologicznych. Dzięki ich niskiej cenie i szrerokich możliwościach modyfikacji są one cennym źródłem nowych materiałów o pożądanych właściwościach fizykochemicznych.

Jedną z metod otrzymywania nowych polimerów jest post-polimeryzacyjna modyfikacja. Jej

początki sięgają lat 20. ubiegłego wieku, jednak w ostatnich dziesięciu latach jest coraz częściej wykorzystywana. Polega ona na zastępowaniu lub reakcji z grupami funkcyjnymi, które nie reagują podczas polimeryzacji. Największymi zaletami tej metody są jej skuteczność i wydajność w warunkach łatwych do osiągnięcia, dobra ochrona grup funkcyjnych oraz ich ortogonalność [1].

Ryc.1 Przykładowa reakcja modyfikacji post-polimeryzacyjnej- substytucja nukleofilowa aktywnych estrów.

Otrzymane w ten sposób polimery funkcjonalne mają zastosowanie w biotechnologii, medycynie [2], jako czujniki chemiczne, nośniki białek czy katalizatory. Jednym z niedawno odkrytych zastosowań jest inhibicja toksyn bakteryjnych za pomocą funkcjonalnych glikopolimerów [3].

Literatura:

[1] Gauthier M. A., Gibson M. I., Klok H.,Angewandte Chemie, 2009, 48, 48-58 [2] Nuhn L., Barz M., Zentel R., Macromolecular Bioscience, 2014, 14, 607-618 [3] Richards S., Jones M., Hunaban M., Haddleton D., Gibson M. I., Angewandte Chemie, 2012, 51, 7812-7816




DENGA – CHOROBA DIABŁA

Malwina Gabryel


[email protected]

Denga jest najczęściej występującą gorączką krwotoczną. Wywołuje ją wirus dengi, należący do rodziny Flaviviridae, z rodzaju Flavivirus, którego głównym wektorem jest kilka gatunków komarów należących do rodzaju Aedes, zwłaszcza Aedes Aegypti (tzw. komar egipski). Ich siedliskiem są stojące zbiorniki wodne takie jak baseny, oczka, jeziora. Pierwsze wzmianki o dendze pochodzą z chińskiej encyklopedii medycznej z czasów dynastii Jin panującej w latach 265-420 n.e. [1]. Etymologia nazwy choroby wywodzi się od słowa dinga, które

w tłumaczeniu z języka suahili oznacza „chorobę wywoływaną przez złego ducha”[1]. Szacuje się, że rocznie infekowanych jest nawet 390 mln ludności, z czego w przypadku ciężkiego przebiegu choroby umiera ok. 25% [2]. Denga jest endemiczna dla 110 państw gorącej strefy klimatycznej Azji Południowo-Wschodniej, Afryki Subsaharyjskiej, Ameryki Środkowej i Południowej, oraz na wyspach Oceanii.

Inkubacja wirusa trwa do dwóch tygodni. Po tym czasie występują pierwsze objawy-wysoka gorączka, bóle głowy, mięśni i stawów, charakterystyczna wysypka, ból gałek ocznych, spadek ciśnienia krwi, wybroczyny surowicze, w cięższych przypadkach krwotoki z nosa, ust, układu pokarmowego, trombocytopenia, hipowolemia. Genom wirusa dengi składa się z ok. 11tys. zasad azotowych, kodujących trzy różne typy cząsteczek białkowych. Znane są cztery odmiany serotypowe wirusa, których różnice opierają się na antygenowości [3]. Infekcja jednym z nich pozostawia odporność zwykle na całe życie, ale tylko na tą odmianę wirusa. Ponowne zakażenie innym serotypem wiąże się z licznymi komplikacjami, znacznie cięższym przebiegiem choroby oraz często prowadzi do śmierci.

Obecnie nie ma komercyjnie dostępnej szczepionki. Brak antidotum skutkuje niewielką świadomością występowania i zakażenia wirusem wśród turystów Leczenie jest typowo objawowe, natomiast walka z wektorem dengi polega na redukcji siedlisk, zabezpieczeniach mechanicznych (moskitiery, odpowiednia odzież, repelenty). Na posterze zamieszczone zostaną szczegóły choroby oraz związki, które badane są jako potencjalne remedium dzięki zdolności m.in. do hamowania replikacji wirusa w organizmie ludzkim [4][5][6].

Literatura:

[1] Anonymous, Emerg. Infec. Dis., 2006, 12 (6), s. 893 [2] Bhatt S. et al., Nature 2013, 496, 504−507 [3] Nitsche Ch., Holloway S., Schirmeister T., Klein Ch.D., Chem. Rev., 2014, 114 (22), s. 11348-11381 [4] Behnam M., Nitsche Ch., Boldescu V., Klein Ch.D., J Med. Chem., 2016, [5] Stevens A.J., Gahan M.E., Mahalingam S., Keller P.A., J. Med. Chem., 2009, 52, s. 7911-7926 [6] Yildiz M., Gosh S., Bell J.A., Sherman W., Hardy J.A., ACS Chem. Biol., 2013, 8(12), s. 2744-2752




SZEROKIE SPEKTRUM ZASTOSOWAŃ ZASAD SCHIFFA

Sara Gawarkiewicz


Wydział Chemiczny, Politechnika Gdańska [email protected]

Organiczne związki chemiczne zawierające ugrupowanie iminowe, C=N. Powstają w wyniku kondensacji cząsteczki związku karbonylowego z cząsteczką aminy pierwszorzędowej.

Zasady Schiffa są trwałymi iminami z aromatycznymi bądź sterycznie rozbudowanymi podstawnikami alkilowymi [1].

Chemia zasad Schiffa jest bardzo hojna w dostarczaniu ligandów. Po pierwsze aminowe oraz ketonowe prekursory są praktycznie nielimitowane. Rozsądna ich selekcja pozwala na doskonałą kontrolę nad naturą donorowych atomów i liczbę chelatujących ugrupowań. Ponadto, jeden lub dwa prekursory mogą być dodatkowo ozdobione w duże grupy, co może dodatkowo wpływać na stereoizomerię jonów metali. Ze względu na wysoką selektywność, czułość i stabilność zasad Schiffa na szczególne jony metali np. rtęć sprawia, iż są stosowane one jako nośniki kationów w czujnikach potencjometrycznych [2].

Zasady Schiffa można również wykorzystać jako inhibitory korozji.

Zainteresowanie iminami wciąż rośnie, na co wskazuje ilość prac publikowanych w skali roku zważywszy na ich szerokie zastosowanie w układach biologicznych, w syntezie organicznej czy analityce jak również w nowoczesnych technologiach.

W trakcie swojej prezentacji posterowej chciałabym zaprezentować główne właściwości zasad Schiffa w oparciu o ligand- o-waniline.

Ryc.1. Reakcja powstawania zasad Schiffa, gdzie R3- grupa arylowa bądź alkilowa

Literatura:

[1] Brodowska K.,Łodyga-Chruścińska E., CHEMIK, 2014, 68, 2, 129–134

[2] Marius Andruh, Dalton Trans., 2015, 44, 16633




WPŁYW WARUNKÓW PROWADZENIA HODOWLI NA PRODUKCJĘ SUBSTANCJI BIOAKTYWNYCH U KOCANKI PIASKOWEJ (HELICHRYSUMARENARIUM L.) W KULTURZE IN VITRO

Izabela Goryńska


[email protected]

Kocanka piaskowa (Helichrysumarenarium L.) jest to roślina z rodziny astrowatych o charakterystycznych żółtych kwiatach, rosnąca dziko w większości krajów Europy. Poprzez wpis do Farmakopei uzyskała status surowca leczniczego. Jej właściwości lecznicze wynikają z obecności takich składników jak: flawonoidy, olejki eteryczne, kumaryny, związki ftalidowe i karotenoidy. Ponieważ kocanka jest rośliną objętą częściową ochroną, nie można jej pozyskiwać z naturalnego środowiska. Rozwiązaniem tego problemu są kultury in vitro. Dzięki tej biotechnologicznej metodzie zyskuje się możliwość manipulacji składem pożywki oraz optymalizacji warunków wzrostu i rozwoju roślin przez co osiągane są wyższe stężenia interesujących nas substancji leczniczych.

Metody kultur in vitro polegają na hodowli organów, tkanek oraz całych roślin na

pożywkach o ściśle określonym składzie, z zachowaniem sterylnych warunków. Symulacja warunków środowiska naturalnego umożliwia dzielenie się komórek lub tworzenie tkanek, organów i powstawaniu całych roślin. Na rezultat hodowli in vitro wpływają takie czynniki jak: właściwości biochemiczno-fizjologiczne i genetyczne materiału roślinnego, substancje odżywcze i stymulatory wzrostu zawarte w podłożu oraz warunki zewnętrzne panujące naczyniu, w którym prowadzi się kulturę.

Rys.1. http://www.panacea.pl/articles.php?id=57, 1.04.2016r godz.21.54

http://www.panacea.pl/articles.php?id=57



MOLEKULARNY MONTAŻ CZYLI SAMOROZPOZNANIE ORAZ SAMOORGANIZACJA KALIKSALENÓW

Natalia Gurlaga


[email protected]

Trinuklearne heksaiminy zwane kaliksalenami, powstają na drodze [3+3] cyklokondensacji pomiędzy enancjomerycznie czystym trans-1,2-diaminocykloheksanem (DACH), a pochodnymi aldehydu 2-hydroksyizoftalowego.[1] Jak się okazuje, formowanie kaliksalenów jest procesem wysoce selektywnym, użycie racemicznego trans-DACHu daje

mieszaninę homochiralnych produktów.[2] Kaliksaleny zdolne są do tworzenia architektur strukturalnych wyższego rzędu, np. dimerów gość-gospodarz, utrzymywanych przez oddziaływania niekowalencyjne. Formowanie tych dimerów zawdzięczane jest samorozpoznaniu optycznie czynnych jednostek.[3, 4] Kaliksaleny tworzą także kompleksy metali z kontrakcją pierścienia makrocykla bądź bez niej, wykazują właściwości katalityczne lub fluorescencyjne, a także porowatość w stanie stałym. [5,6]

Ryc.1. Synteza mieszaniny homochiralnych kaliksalenów.

Zdolność samorozpoznania cząsteczek jest jednym z ostatnio szeroko eksplorowana, także w układach biologicznych. Wiedza dotycząca natury oddziaływań niekowalentnych pozwala przewidzieć strukturę powstałego produktu. Związki, dla których agregacje przebiegają w tak uporządkowany i przewidywalny sposób niosą ze sobą ogromny potencjał aplikacyjny.

Literatura:

[1] Korupoju S. R., Zacharias P. S., Chem. Commun., 1998, 1267 [2] Petryk M., Biniek K., Janiak A., Kwit M., CrystEngComm, 2016, DOI: 10.1039/c6ce00256k [3] Petryk M., Troć A., Gierczyk B., Danielewicz W., Kwit M., Chem. Eur. J., 2015, 21, 10318-10321 [4] Janczak J., Prochowicz D., Lewiński J., Fairen-Jimenez D., Bereta T., Lisowski J., Chem. Eur. J., 2016, 22, 598-

609 [5] Gao J., Zingaro R. A., Reibenspies J. H., Martell A. E., Org. Lett., 2004, 6, 2453 [6] Fu Y., Xing Z., Zhu C., Yang H., He W., Zhu C., Cheng Y., Tetrahedron Lett., 2012, 53, 804




NANOGRAFENY – ROZSZERZONE POLICYKLICZNE WĘGLOWODORY AROMATYCZNE

Joanna Hager

Koło Naukowe Chemików „Jeż” Uniwersytet Wrocławski

Wydział Chemii [email protected]

Pierwszy opis teoretyczny grafenu pojawił się w literaturze w ubiegłym wieku, w roku 1947. Jego autorem był kanadyjski fizyk Philip R. Wallace, który opisując właściwości oraz strukturę grafitu, przedstawił schemat jego pojedynczej heksagonalnej warstwy węglowej, która jest niczym innym, niż grafenem [1].Początkowo opisywano go, jako materiał „akademicki”, nieistniejący w stanie wolnym, który będąc bardzo niestabilnym miał przekształcać się w niepłaskie formy, takie jak fullereny czy nanorurki [2].

Na przestrzeni lat przybywało jednak prac wskazujących na to, że grafen da się wytworzyć, aż w roku 2004 opublikowano, że grafen udało się otrzymać, a ponadto spełnia on przepisane mu wcześniej właściwości fizyko-chemiczne [3].Od tego momentu zainteresowanie tematyką nanografenów zaczęło coraz to bardziej wzrastać.

W związku z tym, ścisła synteza podjednostek grafenowych w przeciągu kilku minionych lat uległa rozwojowi, a postęp ten można by podzielić na cztery główne kategorie:

1. Niekonwencjonalne metody syntezy policyklicznych węglowodorów aromatycznych

2. Struktury wprowadzające pierścienie siedmio- i ośmioczłonowe 3. Struktury z obecnością peryferyjnych heteroatomów 4. Bezpośrednia modyfikacja krawędzi

Dodatkowo, jednowymiarowa rozbudowa nanografenów prowadzi do utworzenia nanowstążekgrafenowych (GNRs).

Otrzymanie wymienionych układów możliwe jest poprzez syntezę organiczną, z wykorzystaniem wachlarza reakcji generujących coraz to bardziej rozbudowane podjednostki grafenowe [4].

Ryc.1. Schemat przedstawiający ułożenie względem siebie warstw grafenu oraz przykład nanografenu z rdzeniem HBC.

Literatura:

[1] Wallace P.R., Phys. Rev., 1947, 71, 622-634 [2] Geim A.K.,Novoselov K.S., Nat Mater, 2007, 6 (3), 183-191 [3] Novoselov K.S., Geim A.K.,Morozov S.V., Jiang D., Zhang Y., Dubonos S.V., Grigoriev I.V., Firsov A.A,

Science, 2004, 306, 666-669 [4] Narita A., Wang X., Feng X., Müllen K., Chem. Soc. Rev., 2015, 44, 6616-6643




KWAS BURSZTYNOWY SUROWCEM PRZYSZŁOŚCI

Angelika Haniszewska


[email protected]

Kwas bursztynowy, znany też jako kwas butanodiowy, jest czterowęglowym związkiem, z grupy kwasów dikarboksylowych. Znalazł zastosowanie w przemyśle spożywczym, farmaceutycznym, przy produkcji detergentów, surfaktantów, rozpuszczalników orazszczególne zastosowanie znalazł jako surowiec w produkcji biodegradowalnych tworzyw sztucznych[1]. Nasuwa się pytanie, skąd tak duże zainteresowanie wokół niego? Otóż ma on być alternatywą dla powszechnie stosowanych, ale drogich pochodnych ropy

naftowej. W ostatnim stuleciu przemysłowa synteza organiczna rozwijała się prawie wyłącznie z wykorzystaniem surowców kopalnych(węgiel kamienny, ropa naftowa i gaz ziemny). Surowce te wyczerpują się, przez co ich pozyskiwanie staje się coraz trudniejsze. Przerób surowców kopalnych na półproduktyi produkty rynkowe prowadzi się przy użyciu procesów wysokotemperaturowych, które są energochłonne, co wiąże się z wysoką emisją gazów cieplarnianych do atmosfery[1,2,3]. Swoją popularność zawdzięcza temu, że można go pozyskać z praktycznie dowolnego, odnawialnego surowca metodami biologicznymi, z udziałem specjalnie wyizolowanych bakterii np.Actinobacillus succinogenes 130Z. Dzięki tej metodzie otrzymujemy czysty kwas niezależnie od prekursora organicznego. Uzyskany kwas nie różni się ani budową, ani składem w zależności od konkretnego zastosowania[4].

Ryc.1.Kwas bursztynowy

Literatura:

[1] Wan C., Li Y., Shahbazi A., Xiu S.,Applied Biochemistry and Biotechnology,2007, 145, 111-112 [2] Salvachua D., Mohagheghi A., Smith H., Bradfield M.F.A., Nicol W., Black B.A., Biddy M.J., Dowe N.,

Beckham G.T.,Biotechnology for Biofuels, 2016, 9:28, 1 [3] Nauka w Polsce naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news,408698,od-kwasu-bursztynowego-do-

ekologicznych-opakowan.html [4] Bradfield M.F.A., Nicol W.,Bioprocess and Biosystems Engineering, 2016, 39, 233,242-243




BIOREMEDIACJA GRUNTÓW SKAŻONYCH ROPĄ NAFTOWĄ ORAZ PRODUKTAMI JEJ PRZERÓBKI

Andrea Harmos

Naukowe Koło Kiwon Politechnika Wrocławska

Wydział Chemiczny [email protected]

Powszechne występowanie i użytkowanie ropy naftowej prowadzi do rosnącego zanieczyszczenia środowiska produktami jej przeróbki. Z problemem tym obecnie borykają się wszystkie uprzemysłowione kraje świata. Zanieczyszczenia pojawiają się w wyniku procesów wydobywczych ropy, jej przerobu w rafineriach oraz podczas magazynowania paliw.W Polsce problem ten dotyczy tysięcy hektarów byłych stacji paliw, instalacji związanych z przemysłem rafineryjnym, stacji obsługi maszyn i wielu innych. Skażenie gleby jest często na tyle wysokie, że znacznie przekracza odpowiednie normy.[1]

Potrzeba odnowy skażonego środowiska prowadzi do rozwoju wielu technologii związanych z detoksykacją i destrukcją zanieczyszczeń. Można tutaj wyróżnić metody fizyczne, chemiczne i biologiczne. Głównie narzędzia biotechnologiczne budzą szczególne obawy i zainteresowanie, ze względu na to, że technika jest jeszcze dosyć młoda.[2]

Bioremediacja jest procesem oczyszczania gleb, przy użyciu bakterii, grzybów lub promieniowców. Rozkładają one substancje niebezpiczne do mniej toksycznych bądź całkowicie nietoksycznych. Mikroorganizmy wykorzystują w charakterze substratu pokarmowego związaki oragniczne stanowiące zanieczyszczenie.W bioremediacji gleby skażonej produktami pochodzenia naftowego kluczową rolę spełniają mikroorganizmy, które mają zdolność do wykorzystywania węglowodorów jako źródła węgla i energii. Proces ten może być prowadzony w oparciu o naturalną mikroflorę zasiedlającą skażony grunt lub w oparciu o szczepy z innych środowisk bądź korelacji odznaczające się wysoką aktywnością degradacyjną. Mikroorganizmy są selekcjonowane w laboratoriach mikrobiologicznych w oparciu o proces adaptacji bądź operacji genetycznych. Zanieczyszczenie środowiska gruntowego jest często następstwem obecności nie jednej, lecz mieszaniny wielu substancji chemicznych, dlatego stosuje się mieszane kultury mkroorganizmów o zróżnicowanych możliwościach metabolicznych. Ze zwględu na charakter i stopień zanieczyszczeń bioremediację można prowadzić metodą in situ bądź ex situ. Jeśli zanieczyszczenia likwiduje się bezpośrednio w miejscu, gdzie występują, to jest to metoda in situ. Polega ona głównie na biostymulacji procesu przez korektę odczynu, napowietrzanie i wzbogacanie środowiska w pierwiastki biogenne. Jeżeli jednak zanieczyszczoną glebę lub wodę poddaje się zabiegom oczyszczania po wydobyciu, to jest to remedicja sposobem ex situ. Stosuje się ją w momencie, kiedy istenieje niebezpieczeństwo migracji niebezpiecznych zanieczyszczeń i proces musi być prowadzony szybko.[3]

Literatura:

[1] Kępka W.,Aura, 2015, 2, 15-17 [2] Cebula J., Oczyszczanie gleb i gruntów, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice,2014, 22 – 62 [3] Kołwzan B., Podstawy mikrobiologii w ochronie środowiska, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej,

Wrocław, 2006, 7 - 116




ELIKSIRY MŁODOŚCI

Gabriela Huszcza


[email protected]

Starzenie jest to stopniowe, postępujące i nieodwracalne zmniejszenie zdolności organizmu do utrzymania homeostazy. Istnieje wiele hipotez i teorii próbujących wyjaśnić przyczyny starzenia się człowieka.

Badania nad eliksirem młodości, który dawałby nieśmiertelność, prowadzone były już przez średniowiecznych jatrochemików. Produkowali oni „eliksiry młodości” destylując, macerując i ekstrahując rośliny, jady, tkanki zwierzęce oraz minerały. Powstawały w ten

sposób substancje nazywane „piątą esencją” czy też „kamieniem filozoficznym”. W drugiej połowie XX wieku rozwinęła się gerontologia, czyli nauka o starości. Nastąpił dynamiczny rozwój badań nie tylko na przyczynami, ale i nad sposobami zapobiegania starości. Stosowanie odkrywanych substancji co prawda nie prowadzi do nieśmiertelności lub odmłodzenia organizmu, ale ma zniwelować lub osłabić symptomy starzenia.

W mojej pracy chciałabym poruszyć temat związków uznawanych powszechnie za „eliksiry młodości”.




ALTERNATYWNE ŚRODKI KONSERWUJĄCE W PRODUKTACH KOSMETYCZNYCH. ZAMIENNIKI PARABENÓW

Dorota Jachura

Naukowe Koło Chemików Studentów Politechniki Gdańskiej Politechnika Gdańska

[email protected]

Parabeny są najpowszechniej stosowanymi środkami konserwującymi w produktach kosmetycznych. Od 40 lat XX wieku wykorzystywane są w kosmetyce, lekach i żywności. Jednak doniesienia o ich możliwym niekorzystnym wpływie na zdrowie, spowodowały „złą” sławę tych substancji[1]. Producenci poszukują alternatywnych substancji konserwujących i na nowo definiują skład kosmetyków[2].

Zaprezentowano chemiczną charakterystykę najczęściej stosowanych konserwantów kosmetycznych, które wyparły parabeny wraz z ich działaniem na organizm. Dokonano próby oceny słuszności zastosowania poszczególnego konserwantu. Skonfrontowano mit o szkodliwości parabenów na organizm, ich kancerogenności i wpływu na układ hormonalny.

Literatura:

[1] Starzyk E., Przemysł Kosmetyczny, 2011,3 [2] Leschke M, Wustermann, International Journal for Applied Science, 2006,4




SUBSTANCJE CHEMICZNE AKTYWNIE CZYNNE STOSOWANE W KOSMETYKACH

Justyna Karpowicz, Anna Drapsa

Koło Naukowe „Bioaktywni” Uniwersytet Marii Curie – Skłodowskiej w Lublinie

[email protected]

Przemysł chemiczny jest obecnie bardzo rozwinięty, każda firma wprowadza innowacyjne pomysły i rozwiązania. Jednakże coraz częściej klienci starają się dobierać kosmetyki, które są spersonalizowane i indywidualnie dobrane do ich potrzeb.

Dzięki substancjom chemicznym aktywnie czynnym zawartym głównie w roślinach

możemy dokonać wyboru produktu, który będzie idealnie pasował do naszych oczekiwań. Według opracowanej przeze mnie receptury kremu do skóry podrażnionej wykażę działanie substancji chemicznych aktywnie czynnych.

Głównym zadaniem preparatu jest złagodzenie uszkodzeń skóry, dlatego jednym ze składników jest alantoina[1] – występująca w przyrodzie w korzeniu żywokostu lekarskiego – łagodzi podrażnienia oraz przyspiesza gojenie uszkodzonej tkanki skórnej, usuwając pęknięcia naskórka. Kolejnymi składnikami są: lanolina[2] – wosk pochodzenia

zwierzęcego- jej działanie polega na dogłębnym natłuszczeniu skóry, dzięki któremu zatrzymuje wodę; masło shea[3] – otrzymywane z owoców drzewa masłowego Butyrospermumparkii – natłuszcza i nawilża, zawarte w nim kwasy oleinowy, stearynowy i palmitynowy oraz fitosterole sprawiają, że masło shea uelastycznia skórę oraz chroni przed działaniem promieni UV; olej arganowy[4] – produkowany z owoców arganii żelaznej – bogaty w witaminę E, pobudza skórę do odnowy, tym samym przeciwdziała podrażnieniom. Ostatnim składnikiem aktywnym użytym w recepturze jest ekstrakt z kwiatostanu rumianku[4]- bogaty w olejek eteryczny, flawonoidy, kwasy organiczne, azulen. Wykazuje silne działanie przeciwzapalne, przeciwbakteryjne, przeciwgrzybicze, przynosi ulgę skórze podrażnionej.

Literatura:

[1] https://www.zrobsobiekrem.pl/pl/p/Alantoina/232 [2] http://bielendaprofessional.pl/skladniki-aktywne [3] https://www.zrobsobiekrem.pl/pl/p/Maslo-Shea-SUROWE/422 [4] http://sylveco.pl/leksykon-skladnikow




NOŻYCE DO DNA

Izabela Kasza

Koło Naukowe Wydziału Chemicznego ALLIN Politechnika Wrocławska [email protected]

Kod genetyczny zawiera informacje konieczne do funkcjonowania organizmów żywych. Jego mutacje mogą prowadzić do poważnych problemów zdrowotnych, takich jak nowotwory. W dużym stopniu komórka jest w stanie sama je naprawić. Niestety nie zawsze jest to możliwe.

Nożyce do DNA, czyli mechanizm CRISPR/Cas9, przecinają łańcuch nukleotydów i umożliwiają naprawienie błędów [1,2]. System ten został odkryty w komórkach

bakteryjnych [3]. Inżynieria genetyczna dostrzegła jego potencjał później. Wykorzystanie nożyc okazało się być stosunkowo tanim, precyzyjnym i szybkim sposobem modyfikowania genów [4]. Rozpoczęto badania nad funkcjonowaniem CRISPR/Cas9 w komórkach innych organizmów. Okazało się, że mechanizm sprawdza się bardzo dobrze zarówno w komórkach drożdży jak i myszy oraz ludzi [5,6].

W jaki sposób działają nożyce? Co wyróżnia je spośród innych narzędzi inżynierii genetycznej? Czy okażą się być nowym sposobem walki z nowotworami?

Ryc.1. Struktura potrójnego kompleksu białka Cas9 z jednoniciowym gRNA oraz dwuniciowym DNA [1]

Literatura:

[1] Jiang F., Taylor D.W., Chen J.S., Kornfeld J.E., Zhou K., Thompson A.J., Nogales E., Doudna J.A., Science, 2016, 351, 867-871

[2] Jiang F., Zhou K.,Ma L., Gressel S., Doudna J.A., Science, 2015, 348, 1477-1481

[3] Shui B., Matias L.H., Guo Y., Peng Y., Stem Cells Int, 2016, 2016, 1-17

[4] Ledford H., Nature, 2016, 531, 156-159

[5] Unniyampurath U., Pilankatta R., Krishnan M.N., Int. J. Mol. Sci., 2016, 17, 1-15

[6] Yuan M., Webb E., Lemoine N.R., Wang Y., Viruses, 2016, 8, 1-10



KRYSTALOCHEMIA W KOKRYSZTAŁACH CZĄSTECZEK O SYMETRII TRÓJKROTNEJ

Urszula Kozłowska


Wydział Chemiczny, Politechnika Gdańska [email protected]

Krystalografia jest dyscypliną, której głównym przedmiotem badań jest wewnętrzna budowa kryształów. Uczeni od dawna uważają stan krystaliczny za coś powszechnego. Jest to jeden z charakterystycznych stanów materii, odznaczający się maksymalnym uporządkowaniem, czemu towarzyszą szczególnie interesujące właściwości [1].

Za pierwszą naukową rozprawę o kryształach należy uważać niewielką pracę J. Keplera „De nive sexangula” z roku 1611. Zawiera ona genialną myśl, iż sześciokątne płatki śniegu są zbudowane z symetrycznie ułożonych kulistych cząstek wody [2].

Impulsem do badań wewnętrznych struktur kryształów były eksperymenty Friedriecha i Knippinga, którzy ujawnili w roku 1916 zjawisko dyfrakcji promieni rentgenowskich na kryształach. Badania wykazały, że promienie rentgenowskie są falami, gdyż ulegają

ugięciu, a kryształy składają się z periodycznie uporządkowanych atomów [3].

Kokryształy są homogennymi strukturami krystalicznymi, które zawierają dwa lub więcej komponentów występujących w stosunku stechiometrycznym. Podstawą procesu kokrystalizacji jest powstawanie wiązań niekowalencyjnych, takich jak wiązania wodorowe, czy też oddziaływania Van der Waalsa. Mogą one powstać tylko wtedy, gdy oddziaływania niekowalencyjne pomiędzy dwoma molekułami są silniejsze od odziaływań w homogennym krysztale w substancji użytej do otrzymania kokryształu [4].

Podczas prezentacji posteru zostanie przybliżona powyższa tematyka związana z syntezą kokryształów wykorzystującą floroglucynę, melaminę i sole guanidynowe oraz badania właściwości fizykochemicznych, spektroskopowych oraz rentgenostrukturalnych.

Ryc.1. Symetryczny układ cząstek wody w płatku śniegu.

Literatura:

[1] Szkoda F., Krystalografia geometryczna i zarys mineralogii, Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa 1994

[2] Chojnacki J., Elementy krystalografii chemicznej i fizycznej, Państwowe Wydawnictwo Naukowe, Warszawa 1971

[3] Van Meerssche M., Krystalografia i chemia strukturalna, Państwowe Wydawnictwo Naukowe, Warszawa 1984 [4] Friscic T., Benefits of cocrystalisation in pharmaceutical materials science, Journal of Pharmacy and Pharmacology,

2010, 62, 1547-1559




LEKI PROSTO OD MARII - CZYLI PRODUKCJA RADIOFARMACEUTYKÓW W POLSCE.

Joanna Kuligowska


[email protected]

Jeżeli mamy mówić o czymś nieprzeciętnym w dziedzinie chemii, na pewno należy wspomnieć, o tym co wykorzystujemy do leczenia chorób nowotworowych, czyli o radiofarmaceutykach.

Radiofarmaceutyki to związki chemiczneo cząsteczkach zawierających jeden lub więcej

atomów promieniotwórczych, stosowane w diagnostyce i lecznictwie. Powstają z połączenia chemicznego dwóch składników: radioizotopu i liganda. Wyróżniamy także „nagie-niezwiązane radiofarmaceutyki”, czyli radioizotopy stosowane w celach klinicznych, które nie posiadają chemicznego lub biologicznego nośnika- liganda.

Gdzie powstają RADIOFARMACEUTYKI? W tej kwestii pierwszoplanową rolę odgrywa jedyny działający w Polsce reaktor jądrowy-MARIA, który pracuje w otwockim Świerku pod Warszawą. Uruchomiony w 1974 roku jako reaktor wielozadaniowy, dzisiaj służy między

innymi do tworzenia readiofarmaceutyków. Zapotrzebowanie na pracę Marii z roku na rok rośnie. W 2010 roku nastąpił przełom, rozpoczęto napromienianie tarcz uranowych, z których pod wpływem bombardowania neutronami powstaje molibden-99 będący prekursorem technetu-99. Technet-99 w medycynie nuklearnej wykorzystywany jest w 80 proc. wszystkich procedur terapii onkologicznej. Kolejnym produktem Marii jest jod- 131 wykorzystywany do walki z rakiem tarczycy. Fenomenem polskiego reaktora jądrowego jest fakt, iż w ciągu tygodnia jego pracy powstają w nim leki dla 100 tys. pacjentów szpitali onkologicznych, a postępujące badania naukowców zmierzają do zwiększenia skali jego działalności.




KUBAN I JEGO NITROPOCHODNE: NAJSILNIEJSZE ZNANE ŚRODKI WYBUCHOWE

Antoni Marciniak

Naukowe Koło Chemików Politechnika Gdańska

[email protected]

Kuban to węglowodór o kształcie sześcianu. Pierwszy raz został zsyntezowany w 1964 roku przez Philipa Eatona na Uniwersytecie w Chicago. Przed tym wydarzeniem uznawano, że związek taki nie może istnieć, ponieważ występujące w nim naprężenia byłyby zbyt duże. Należy do tak zwanych węglowodorów Platońskich razem z dodekaedranem i teraedranem. Kuban posiada niespotykaną wśród węglowodorów gęstość, jest też potencjalnym nośnikiem ogromnych ilości energii. Trwają prace nad jego zastosowaniem jako paliwa, w medycynie czy nanotechnologii.

Nitropochodne kubanu, jak na przykład heptanitrokuban bądź oktanitrokuban, to najsilniejsze znane materiały wybuchowe. Uznawane były,tak samo jak prekursor, za niemożliwe do syntezy i przechowywania. Odkrywcą ponownie został Philip Eaton. Tak jak poprzednio, związki okazały się o wiele bardziej stabilne niż się spodziewano. Niewielkie

próbki tetranitrokubanu potrafią przetrwać uderzenie młotem. Stabilność ta jest wynikiem obecności tlenu jedynie w grupach nitrowych. O ile synteza czteropodstawionego kubanu nie jest wyzwaniem, o tyle dalsze nitrowanie jest procesem bardzo kłopotliwym. Poszukiwana jest przemysłowa droga syntezy tych materiałów wybuchowych. Aktualnie, każdy z nich, łącznie z samym kubanem, jest cenniejszy od złota.



SPEKTROSKOPIA OSCYLACYJNA W WALCE Z BIOTERRORYZMEM

Inna Mashevska

Koło Naukowe Wydziału Chemicznego „ALLIN” Politechnika Wrocławska

[email protected]

Mikroorganizmy produkującetoksyczne związki mogą stanowić broń biologiczną i zostać wykorzystane w celu wywołania choroby lub uśmiercenia dużych populacji roślinnych, zwierzęcych, a nawet i ludzkich [1]. Przyczyniło się to do znacznego zwiększenia zapotrzebowania na szybkie i efektywne metody ich wykrywania oraz identyfikacji, przy jednoczesnym zachowaniu dużej mobilności stosowanego sprzętu.

W tej kwestii, swoje zastosowanie odnalazły techniki spektroskopii oscylacyjnej.

W dzisiejszej walce z bioterroryzmem, spektroskopia IR albo Ramana umożliwiawiarygodną identyfikację mikroorganizmów produkujących toksyny [2]. Jako że dane metody nie wymagają długotrwałego przygotowania próbek, identyfikacja jest szybsza, niż podczas zastosowania innych tradycyjnych metod analitycznych. Główna cecha wibracyjnej spektroskopii - jej uniwersalność w stosowaniu- jest dużą potencjalną zaletą w tej analizie, gdyż jej techniki nie są ograniczone do specyficznych odpowiedzi tylko wybranych mikroorganizmów. Proces wykrywania różnych biologicznych substancji może zostać przeprowadzony poprzez odniesienie do ich wcześniej sklasyfikowanego widma, które służy, jako tzw. odcisk palca.

W niniejszej pracy przedstawione zostaną wybrane techniki spektroskopowe, stosowane przy wykrywaniu toksycznych mikroorganizmów. Główna część dyskusji będzie skupiona na praktycznym wykorzystaniu oraz ścieżce ich rozwoju w nadchodzącej przyszłości.

Ryc.1.A: Widmo pojedynczych komórek bakteryjnychuzyskane na drodze spektroskopii mikro-ramanowskiej. B: Widmomieszanej hodowli bakteryjnej uzyskane z pomocą UV-rezonansowej spektroskopii Ramana [3].

Literatura:

[1] Chalmers J.M, Edwards H.G.M, Hargreaves M.D.,Infrared and Raman spectroscopy in forensic science, A John Wiley & Sons, Ltd, Chichester, 2012, 233-250

[2] Rosch P., Harz M., Schmitt M., Peschke K.D. et al., Applied and environmental microbiology, 2005, 1626–1637 [3] Popp J.,Identification of micro-organisms by Raman spectroscopy, 2007




ENTROPIA – WSZECHŚWIATA SPOSÓB NA CHAOS I PORZĄDEK

Paulina Mieldzioć

SKNCh „Fulleren” UW Wydział Chemii, Uniwersytet Warszawski

Kolegium Międzywydziałowych Studiów Matematyczno-Przyrodniczych [email protected]

Entropia – miara możliwych mikrostanów układu termodynamicznego, opisanego zmiennymi makroskopowymi? Czy może: entropia – funkcja stanu, określająca kierunek zachodzenia procesów samorzutnych w układzie termodynamicznie izolowanym? Potoczne rozumienie entropii jako miary nieuporządkowania jest mocno zakorzenione, również w środowisku naukowym. Poprzez chemiczną definicję entropii[1], dochodzimy do

przykładów, gdzie II zasada termodynamiki pozornie nie jest spełniona – jednak odejście od klasycznego rozumienia tej fundamentalnej zasady pozwala na rozważanie procesów oscylacyjnych – reakcji, komórek Benarda i wielu innych zjawisk[2]. Na posterze zostanie podjęta próba odpowiedzi na pytanie, czy entropia słusznie jest wiązana z chaosem, a także próba połączenia wszelkich opisów najważniejszej funkcji termodynamicznej w jedną całość.

Literatura:

[1] Pigoń K., Ruziewicz Z., Chemia fizyczna, PWN, Warszawa, 2009 [2] Orlik M.,Reakcje oscylacyjne, porządek i chaos, WNT, Warszawa,1996



CZY KTOŚ LUBI „PLASTIK”?

Justyna Mielnik


[email protected]

Tworzywo to znajduje zastosowanie w wielu aspektach naszego życia codziennego, od zwykłej butelki z wodą aż po ubrania czy akcesoria gospodarstwa domowego. Analizując statystyki z światowej produkcji tworzyw sztucznych zaobserwowano, że od lat 90 ubiegłegowieku po dziś dzień produkcja wzrosła z 75 milionów do około 250 milionów ton rocznie [1].

Wszystko ma swoje wady i zalety. Poli(tereftalan etylenu) jest w dużej mierze degradowany

lub poddawany recyklingowi, lecz nie jest to wystarczające. Na dnach mórz, oceanów, w lasach, na wysypiskach śmieci zalegaja tony tego polimeru. W związku z tym, naukowcy nadal poszukują coraz to lepszych sposobów na degradację polimeru [1].

Innowacyjnym sposobem wydaje się być mechanizm zaproponowany przez naukowców z czołowych ośrodków naukowych z Japonii. Odkryli oni mikroorganizm żyjący i używający jako głównąsubstancję odżywczą PET [2]. W mojejprezentacji przybliżę daną metodę.

Ryc.1. Zdjęcie Ideonella sakaiensis zrobione za pomocą skanigowego mikroskopu elektronowego [2]

Literatura:

[1] Kijeński J., Błędzki A., Odzysk i recyklingmateriałów polimerowych, PWN, Warszawa,2011, 194-225 [2] Yoshida S., HiragaK., Takehana T., Taniguchi I., Yamaji H., Maeda Y., Toyohara K., Miyamoto K., Kimura Y.,

Oda K., A bacteriumthatdegrades and assimilatespoly(ethyleneterephthalate); Science, 2016, 6278, 1196-1199



EMULGATORY - SUBSTANCJE STABILIZUJĄCE EMULSJE

Monika Miszta


[email protected]

Emulsje, czyli mieszaniny dwóch niemieszających się cieczy są nieodłącznym elementem produktów kosmetycznych, farmakologicznych i spożywczych. Trwałe połączenie substancji polarnej oraz substancji niepolarnej jest niemożliwe, wynika to z wysokiego napięcia na granicy faz. Aby ustabilizować emulsje konieczne okazuje się zastosowanie składnika, który pozwoli zmniejszyć napięcie powierzchniowe pomiędzy cieczami, tak aby przestały się odpychać. Substancje, które utworzą jednorodny układ z trwałego połączenia

dwóch niemieszających się cieczy o różnej polarności nazywamy emulgatorami. Emulgatory w swojej budowie wykazują właściwości hydrofilowe oraz hydrofobowe.

Na rynku dostępnych jest wiele emulgatorów, jednakże mają one różne zastosowania i z pewnością wybór odpowiedniego nie należy do najprostszych. W mojej pracy postaram się przedstawić najważniejsze kryteria jakimi warto kierować się przy wyborze odpowiedniego emulgatora. Scharakteryzuję podział emulgatorów ze względu na budowę i pochodzenie. Na wybranych przykładach postaram się przybliżyć korzyści i wady ze stosowania ich w kosmetykach i produktach spożywczych.

Literatura:

[1] http://www.theherbarie.com/files/resource-center/formulating/Emulsifiers_HLB_Values.pdf [2] Flis A., Pikul K., THINK, 2013, ISSN 2082-1107, Nr 2 (14), s. 1-12 [3] Jachowicz R., Receptura Apteczna, Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa, 2004 [4] Zieliński R., Surfaktanty. Budowa, właściwości, zastosowania, Wydawnictwo Uniwersytetu Ekonomicznego,

Poznań, 2009




WPŁYW BAKTERII NA FUNKCJONOWANIE ORGANIZMU CZŁOWIEKA

Maria Nowaczyk

Naukowe Koło Chemików Studentów Politechniki Gdańskiej Politechnika Gdańska

[email protected]

Rola bakterii w organizmie człowieka od wielu lat jest przedmiotem badań wielu naukowców. Początkowo koncentrowano się na szkodliwej działalności drobnoustrojów pomijając ich pozytywny wpływ na funkcjonowanie człowieka. Okazuje się, że organizm człowieka nie jest samowystarczalny i bez działalności niektórych bakterii nie byłby w stanie sam funkcjonować. Jak również istotna jest liczebność poszczególnych rodzajów bakterii, gdyż brak odpowiednich proporcji może prowadzić do chorób.

Dzięki narzędziom nowej generacji i innowacyjnej technologii komputerowej możliwe jest sekwencjonowanie genów, co umożliwia sklasyfikowanie wszystkich genów bakteryjnych, które tworzą tzw. mikrobiom. Utworzony katalog genów poddaje się analizie po kątem roli i aktywności danego genu w organizmie człowieka[1].

Powszechne stosowanie środków dezynfekcyjnych oraz antybiotyków wpływa na stan mikroflory w organizmie ludzkim. Zachwianie równowagi między bakteriami komensalnymi a organizmem człowieka przez stosowanie antybiotyków,może skutkować zwiększonym ryzykiem zapaści na choroby autoimmunizacyjne.

Literatura:

[1] AckermanJ., Świat Nauki, 2012, lipiec, 21 – 27 [2] Solonon E.P., Berg L.R., Martin D.W., Biologia, MULTICO Oficyna Wydawnicza,Warszawa,2007, 10-11, 453




‘’RECYKLING ANTYBIOTYKÓW” DZIĘKI ZASTOSOWANIU INHIBITORÓW KWASÓW TEJCHOJOWYCH

Jolanta Oczak

Koło Naukowe Studentów Chemii Esprit Politechnika Rzeszowska im. Ignacego Łukasiewicza

[email protected]

W ostatnich latach coraz więcej słyszymy o zagrożeniu jakie niesie ze sobą odporność niektórych szczepów bakterii na leki.Pomimo, iż antybiotykooporność jest naturalnym zjawiskiem, to nadmierne i nierozsądne stosowanie antybiotyków spowodowały powstanie tak zwanych superbakterii [1].

Poszukiwania nowych rozwiązań walki z antybiotykoopornościądoprowadziły naukowców do wykorzystania kwasów tejchojowych. Są to składniki ściany komórkowej baktrii Gram dodatnich (ang. Wall teichoic acids, WTA),które pełnią istotną rolę w podziałach bakterii, przebiegu infekcji i odpowiedzi na atybiotykoterapię[2].Zastosowanie inhibitorów WTA w połączeniu z antybiotykami, które utraciły samodzielną skuteczność, umożliwia ich ponowne i skuteczne wykorzystanie. Nowo odkryte związki TarocinA i TarocinBnależą do inhibitorów enzymu

odpowiedzalnego za pierwszy etap syntezy kwasów tejchojowych, TarO. W połączeniu z aktybiotykami β-laktamowymi wykazują zdolność do niszczenia szczepów MRSA [3].

W swoim wystąpieniu postaram się przybliżyć problem antybiotykooporności i nowe sposoby jej zwalczania, umożliwiające używanie już poznanych antybiotyków.

Literatura:

[1] Markiewicz Z. , KwiatkowskiZ., Bakterie antybiotyki lekooporność, PWN, Warszawa, 2001, 117-120 [2] Pasquina L.et al.,Current Opinion in Microbiology,2013 , 16, 531-537 [3] http://www.medicaldaily.com/drug-class-achilles-heel-mrsa-antibiotic-resistance-377204


http://www.medicaldaily.com/drug-class-achilles-heel-mrsa-antibiotic-resistance-377204



ELEKTROCHEMICZNA REDUKCJA CHINONÓW W RÓŻNYCH ŚRODOWISKACH

Maciej Ostrowski, Agata Wojna

Studenckie Koło Naukowe Chemików Uniwersytetu Łódzkiego Katedra Chemii Nieorganicznej i Analitycznej Uniwersytetu Łódzkiego

[email protected]

Chinony to grupa organicznych związków chemicznych będących cyklicznymi, nienasyconymi diketonami.

Wiele chinonów jest związkami o intensywnym zabarwieniu. Czasami, w uproszczeniu chinonem nazywa się benzochinon. Reakcje przeniesienia elektronu z udziałem chinonu,

hydrochinonu są bardzo ważne w wielu dziedzinach chemii, szczególnie w układach biologicznych. Skuteczność terapeutyczna jak również toksyczność leków przeciwnowotworowych reguluje ich właściwości elektrochemiczne. Inne chinony służyć jako ważna grupa funkcyjna w różnych układach biologicznych, takich jak nośniki elektron-proton łańcucha oddechowego i ich zaangażowania w fotosyntetycznych systemach przepływu elektronów.

Elektrochemiczne aspekty chinonów:

1. Biologiczne ( np. w lekach) 2. Elektrochemiczna redukcja w środowisku wodnym

redukcja w buforze wodnym

redukcja w niebuforowanym środowisku wodnym 3. Redukcja w środowisku niewodnym

wpływ wiązań wodorowych, kwaśnych i zasadowych dodatków Literatura:

[1] Chambers J.Q., TheChemistry of Quinonoid Compounds, Wiley, New York,1974, 1, 737–791 [2] Peover M. E., Bard A. J., Electrochemical Chemistry, New York,1967, 2 [3] Mairanovskii S. G., Catalytic and kinetic Waves inPolarography, Plenum Press, New York, 1968 [4] Koshy V. J., Sawayambunathan V., Periasamy N., Journal of the Electrochemical Society, 1980, 127, 2761–2763 [5] Evans D. H., Encyclopedia of Electrochemistry of theElements, New York, 1978, 12 [6] Buncel E., Symon E. A., Canadian Journal of Chemistry, 1970, 48, 3354–3357




ZASTOSOWANIE DITLENKU TYTANU DOMIESZKOWANEGO WYBRANYMI METALAMI W IMPLANTOLOGII

Krystian Pankowski


[email protected]

Tlenek tytanu (IV) jest najtrwalszym połączeniem spotykanym w przyrodzie spośród wszystkich tlenków tytanu. Znane są trzy odmiany polimorficzne tego tlenku: tetragonalny rutyl i anataz oraz rombowy brukit. Do tej pory TiO2 znajdował zastosowanie w różnych gałęziach przemysłu. Wykorzystany został jako biały pigment w farbach, w ogniwach słonecznych, powierzchniach samoczyszczących oraz z kosmetologii, jako składnik fizycznych filtrów słonecznych, nieprzepuszczalnych dla promieni UVA i UVB. Obecnie w wielu ośrodkach naukowych trwają badania nad kolejnymi wykorzystanymi związków tlenku tytanu (IV) między innymi w medycynie. Sam tytan odegrał znaczącą rolę jako biomateriał, który zastosowanie swoje znalazł jako najlepszy metal do tworzenia różnego rodzaju implantów. Posiada on bardzo dobre własności mechaniczne, jest biokompatybilny oraz charakteryzuje się odpornością na korozję. W praktyce wykorzystuje się go do tworzenia endoprotez stawowych, płytek i wkrętów kostnych, narzędzi chirurgicznych oraz różnego rodzaju wyrobów protetycznych. Okazało się, że ostatnie z wymienionych pokryte nanometryczną warstwą tlenku tytanu (IV), oraz domieszkowanie jej różnymi metalami jak i niemetalami, poprawiają właściwości biokompatybilne biomateriału, mają właściwości przeciwdrobnoustrojowe, co zapobiega tworzeniu się stanu zapalnego w miejscu implementacji oraz powodują szybsze gojenie się ran po zabiegach. Coraz to nowe „ulepszanie” tlenku tytanu (IV) poprzez domieszkowanie różnego rodzaju związkami może odegrać przełomową rolę w dziedzinie implementologii.

Praca, która zostanie przeze mnie zaprezentowana będzie przeglądem literaturowym z tej dziedziny oraz częściowo moją pracą badawczą.

Literatura:

[1] X. Chen, S. S. Mao, Titanium Dioxide Nanomaterials: Synthesis, Properties, Modifications, and Applications, Chemical Reviews, 2007, s. 2891-2959.



PLASTIKOWE S.O.S. DLA KRĘGOSŁUPA, CZYLI POLI(WĘGLANOURETANOWY) KRĄŻEK MIĘDZYKRĘGOWY

Paulina Pikosz

Koło Naukowe Wydziału Chemicznego Allin Politechnika Wrocławska

[email protected]

Ze względu na siedzący tryb życia oraz chroniczną otyłość współczesne społeczeństwo cierpi na różnego rodzaju schorzenia kręgosłupa, które są już oficjalnie uznawane za chorobę cywilizacyjną. Jako najczęstsze schorzenie, dotykające nawet młodych ludzi, wymienia się zwyrodnienie krążka międzykręgowego. Wszczepienie implantu to, jak do tej pory, najskuteczniejsza metoda leczenia tej niezwykle uciążliwej i bolesnej choroby. Implant, zbudowany z wkładki z materiału o odpowiednich właściwościach sprężystych, umieszcza się w miejscu uszkodzonego krążka międzykręgowego w operowanym segmencie kręgosłupa. Ze względu na powszechność zwyrodnienia krążka międzykręgowego lekarze i naukowcy prowadzą intensywne badania, majace na celu znalezienie materiału, który sprawi, że wykonany z niego implant pozwoli pacjentom na całkowity powrót do zdrowia i sprawności fizycznej. Materiałami, które wydają się spełniać wymagania stawiane przez naukowców, mogą być poliuretany [1].

Ze względu na dobrą wytrzymałość mechaniczną, elastyczność i biozgodność, poliuretany (PUR) znajdują zastosowanie w medycynie, m. in. jako implanty długoterminowe.Jednak wykazują tendencję do degradacji, co popchnęło naukowców do prób modyfikacji ich właściwości, w celu wyeliminowania tej wady. Udało sięto osiągnąć przez syntezę poliuretanów przy użyciu poli(węglanodioli). Produkty tej syntezy charakteryzujeo wiele większa odporność na hydrolizę oraz utlenianie[1, 2, 3].

W niniejszej pracy zostaną przedstawione wyniki badań właściwości poli(węglanouretanów) o różnej zawartości segmentów sztywnych, które dają nadzieję na rewolucję wleczeniu choroby cywilizacjnej, którą jest zwyrodnienie krążka międzykręgowego.

Literatura:

[1] Auguścik M., Polimery, 2015,9, 551 – 558 [2] Kultys A., European Polymer Journal, 2009,45, 2629 – 2643 [3] Sobczak M., Polymer Plastics Technology and Engineering, 2015, 54, 155 – 172




ALTERNATYWNE ŻRÓDŁA POZYSKIWANIA WODY PITNEJ

Marta Porwoł

Koło Naukowe Kiwon

Politechnika Wrocławska

[email protected]

Woda jest życiodajnym źródłem. Prowadząc wygodne i bezpieczne życie w centrum Europy zapominamy jak niewiele dzieli nas od problemów związanych z brakiem wody. Wystarczy drobne zanieczyszczenie wodociągów miejskich i powstaje ogromny problem, bardzo trudny do rozwiązania. Ponad miliard ludzi nie ma dostępu do wody zdatnej do picia. Jedna szósta mieszkańców Ziemi cierpi z powodu pragnienia oraz chorób wywołanych spożywaniem zanieczyszczonej wody. Jak informuje Światowa Organizacja Zdrowia (WHO) tylko 2% z tego żyje w Europie. 65% pochodzi z Azji i 27% z Afryki [1]. Wiele krajów boryka się z niedoborem wody pitnej. Jednym z rozwiązań jest odsalanie wody morskiej. Litr takiej wody zawiera około 35g różnych składników, z czego aż 99% stanowią sole. Woda spożywcza może zawierać do 0,5g soli na litr. Stężenie tych składników możemy niwelować stosując technologie oparte na wielostopniowej destylacji rzutowej lub odwróconej osmozie. Zakłady wykorzystujące technologię opartą na odwróconej osmozie są tańsze w budowie. Poprzez stosowane membrany filtracyjne o dużej wydajności i trwałości oraz technice usuwania soli z wody w jednej fazie stały się bezkonkurencyjne w zakresie odsalania wody morskiej [2]. Proces polega na wprowadzaniu pod ciśnieniem słonej wody do kolektora zaopatrzonego w półprzepuszczalną błonę, zwaną membraną filtracyjną, która przepuszcza cząstki wody, zatrzymując tym samym cząsteczki soli. Odsolona woda jest zbierana w zbiorku, a solanka odprowadzana na zewnątrz [3]. Technologia odsalania wody morskiej z zastosowaniem odwróconej osmozy stała się bardzo popularna głównie w bogatych krajach takich jak Arabia Saudyjska. Proces ten jest zbyt drogi dla krajów rozwijających się. Dlatego w uboższych państwach nadal poszukuje się alternatywnych i nie wymagających dużych nakładów finansowychrozwiązań. Włoski wizjoner ArturoVittori buduje w Etiopii ogromne skraplacze uzyskujące wodę z powietrza. Są to wysokie, ażurowe, zbudowane z bambusów wieże o swojskiej nazwie Warka Water (warka – etiopski figowiec). Warka Water opiera się na naturalnych zjawiskach takich jak: grawitacja, parowanie, kondensacja. Jest pionową strukturą przeznaczoną do zbierania wody z atmosfery – zbiera deszcz, mgłę i rosę. Konstrukcja jest bardzo prosta i łatwa do zdemontowania. Podczas budowy wykorzystuje się tylko lokalnie dostępne i tanie surowce np. bambusy. Budowa jak i sama eksploatacja nie wymaga dostarczania energii elektrycznej. Koszt budowy to około 1000$, a powierzchnia jaką zajmuje to 30𝑚2. Codziennie dostarcza społeczności etiopskiej od 50l do 100l wody zdatnej do picia [4]. W pracy zaprezentowano technologię odsalania wody morskiej metodą odwróconej osmozy oraz przybliżono istotę działania Warki Water.

Literatura: [1] http://www.who.int/en/ [2] http://kingalach.prv.pl/4.htm [3] http://www.lenntech.pl/cotoro-pl.htm [4] http://www.warkawater.org/design


http://www.who.int/en/

http://kingalach.prv.pl/4.htm

http://www.lenntech.pl/cotoro-pl.htm

http://www.warkawater.org/design



POGŁĘBIONA PRZERÓBKA ROPY NAFTOWEJ NA PRZYKŁADZIE KRAKINGU KATALITYCZNEGO

Marcin Pryczek

Koło Naukowe Kiwon

Politechnika Wrocławska

[email protected]

Rozwój sektora motoryzacyjnego przyniósł ze sobą zwiększone zapotrzebowanie na paliwa silnikowe. Na początku XX wieku w wyniku procesów zachowawczych uzyskiwana frakcja benzynowa stanowiła średnio 20% masy wsadu nieprzetworzonej ropy naftowej, a jej liczba oktanowa wynosiła około 50 jednostek [1]. Dopiero wprowadzenie procesów pogłębionej

przeróbki ropy naftowej, takich jak np. kraking termiczny i katalityczny, pozwoliło na zwiększenie wydajności produkcji frakcji paliwowych, które są z punktu widzenia ekonomii bardziej pożądane niż ciężkie frakcje pozostałościowe.

Pierwsza instalacja krakingu katalitycznego została założona w USA w 1936 roku i wykorzystywała stacjonarne złoże katalizatora, którym był glinokrzemian. Obecnie kraking katalityczny wraz z reformingiem benzyn stanowi główne źródło składników do komponowania benzyn. We współcześnie działających rafineriach wszystkie instalacje krakingu katalitycznego pracują na podstawie złoża ruchomego, które określane jest złożem fluidalnym. Określenie złoże fluidalne może wprowadzać w błąd, ze względu na fakt, iż w rzeczywistości po kontakcie katalizatora z surowcem następuje transport materiału katalitycznego do zespołu separatorów. Mimo to nazwa ta jest akceptowalna i powszechnie stosowana w odniesieniu do krakingu katalitycznego na złożu ruchomym.

Celem pracy jest przybliżenie zagadnień technologicznych związanych z procesem krakingu katalitycznego.

Literatura:

[1] Bugaj Cz., Olszewska J., Pater K., Pawłowska B.,Puchowicz A., Rutkowska J., Stokłosa T.,Surygała J., Śliwka E., Vademecum rafinera, Wydawnictwo Naukowo - Techniczne, Warszawa,2006, 230-231




SUBSTANCJ ESZKODLIWE W KOSMETYKACH

Katarzyna Radzikowska


[email protected]

Od tysięcy lat ludzie stosują przeróżne środki, substancje i mieszaniny związków, których zadaniem było upiększenie ciała ludzkiego, jak i pielęgnacja, oczyszczenie. Współcześnie środki takie, które określamy mianem "kosmetyków" na ogół stanowią preparaty do wcierania, pryskania, nakładania na powierzchnię ciała. Mają one często lecznicze działanie, gdyż znaleźć możemy w nich składniki aktywne, które mogą wpływać na procesy fizjologiczne zachodzące w ustroju - a precyzyjniej - bezpośrednio w skórze

człowieka. Jednakże stosując je, należy pamiętać, że nie tylko pozytywne związki wnikają do naszego ustroju-wiele substancji zawartych w kosmetykach przenika przez skórę niestety na naszą niekorzyść. W tym miejscu uważam, że warto skupić się właśnie na omówieniu toksycznych substancji zawartych w produktach, które kojarzymy na ogół z wyłącznie pozytywnym działaniem i określamy mianem kosmetyków. Konsument powinien wystrzegać się produktów działających szkodliwie na skórę, a nawet cały organizm. Chociaż w początkowej fazie stosowania nie zauważymy jeszcze szkodliwych skutków działania, to jednak długofalowy kontakt ustroju z preparatem, może narazić nas na nieprzyjemne, a nawet niebezpieczne skutki uboczne. Szczególną uwagę powinniśmy zwrócić w przypadku doboru kosmetyków pielęgnacyjnych dla dzieci, kobiet ciężarnych i karmiących. Składniki zawarte w produktach kosmetycznych mogą wywoływać łupież, wypadanie włosów, wypryski, stany trądzikowe oraz znacznie drastyczniejsze dolegliwości, jak problemy z zajściem w ciążę, zaburzenia hormonalne u kobiet i mężczyzn. Ważne jest zatem dokładnie czytanie etykiet kosmetyków[1]. Jednakże, dlaczego pomimo świadomości producentów, dalej w większości stojących na naszych półkach kosmetyków jest wiele substancji, których działanie mija się z pozytywnym celem, przedstawionym i reklamowanym na etykiecie? W mojej pracy skupię się na działaniutoksycznym związków, z którymi na co dzień możemy spotkać się na etykietach, jak: parafina, sole aluminium, parabeny i inne [2,3].

Literatura:

[1] http://www.luskiewnik.strefa.pl/acne/toksyny.htm [2] Seńczuk W.,Toksykologia: podręcznik dla studentów, lekarzy i farmaceutów,Wydaw. Lekarskie PZWL, Warszawa, 2002 [3] http://www.czystekosmetyki.pl/ [4] Europejskie Przepisy i Wytyczne dotyczące Kosmetyków. Kosmetyki, perfumy, chemia gospodarcza. Suplement, 2000


http://www.czystekosmetyki.pl/



RED HOT CHILI PEPPERS CZYLI KAPSAICYNA

Natalia Rubach


[email protected]

Wytwarzanie niektórych metabolitów przez rośliny stanowi zwykle formę ich adaptacji do warunków środowiskowych. Przykładem mogą być czerwone papryczki chili, które potrafią skutecznie odstraszyć roślinożerców i na tym polega główne przeznaczenie związków w nich zawartych. Substancją odpowiedzialną za specyficzny ostry smak jest kapsaicyna czyli 8-metylo-N-wanilino-6-nonamid:

Ryc.1. Wzór strukturalny kapsaicyny

Zawartość kapsaicyny w roślinach determinuje smak, a różnice w ilości alkaloidu w poszczególnych gatunkach papryk chili wpływają więc na zróżnicowanie siły ich właściwości drażniących. Dla porównania tego parametru utworzono tak zwaną skalę Scoville’a (ang. ScovilleHeatUnits, SHU). Jedna z najostrzejszych odmian papryk, habanero, posiada 100000 SHU, podczas gdy czysta kapsaicyna oceniana jest na około 10 milionów SHU [1].

Stanowi ona szerokie zastosowanie i wykorzystywana jest w przemyśle spożywczym, farmaceutycznym czy kosmetycznym. Potwierdzono jej działanie przeciwbólowe, zmniejszające masę ciała, antyoksydacyjne, przeciwbakteryjne oraz istotną rolę w termoregulacji [2]. Ponadto opublikowano wyniki badań naukowych świadczące o właściwościach antykancerogennych. Droga podania może określać mechanizm działania, a więc efekt w organizmie. Głównym jednak problemem hamującym wdrażanie nowych zastosowań kapsaicyny, szczególnie w sektorze medycznym, jest jej toksyczność. Podejrzewa się zatem, że kapsaicyna mogłaby posłużyć jako wzorzec do tworzenia analogów o podobnych właściwościach, ale o mniejszej toksyczności [3].

Niniejsza praca stanowi przegląd literaturowy właściwości i zastosowań kapsaicyny w różnych gałęziach przemysłu oraz charakterystykę mechanizmu działania w organizmie człowieka.

Literatura:

[1] Surh Y.J., Lee S.S. Capsaicin in Hot Chili Pepper: Carcinogen, Co- carcinogen or Anticarcinogen? Food Chem. Toxic. 1996; 34(3):313-316

[2] Mozsik, G., Szolcsanyi, J., Racz, I. Gastroprotection induced by capsaicin in healthy human subjects. World J. Gastroenterol. 2005; 11:5180-5184

[3] Hwang M.K., Bode A.M., Byun S., Song N.R., Lee H.J., Lee K.W., Dong Z. Cocarcinogenic effect of capsaicin involves activation of EGFR signaling but not TRPV1. Cancer Res. 2010; 70(17):6859-69



KSENOESTROGENY I KSENOHORMONY – ZŁO KONIECZNE?

Bianka Sieredzińska

Studenckie Koło Naukowe Chemików „Fulleren” Uniwersytet Warszawski

biankasieredziń[email protected]

Ksenohormony to grupa substancji wykazująca się zdolnością interakcji z układem hormonalnym oraz modulowania jego czynności w sposób charakterystyczny dla hormonów[1]. Powodują one zaburzenia endokrynologiczne zarówno w ludziach, jak i zwierzętach. Obecnie obwiniane są również o zwiększanie prawdopodobieństwa wystąpienia niektórych rodzajów raka, np. rak piersi, rak prostaty[2][3]. Substancjami wykazującymi działanie ksenohormonalne są np. powszechnie stosowane plastyfikatory

(Bisfenol-A), niektóre substancje używane do aromatyzowania wyrobów kosmetycznych (ftalany), pestycydy, konserwanty oraz leki hormonalne [4].

Istnieje wiele sposobów wykrywania i oznaczania ilości ksenohormonów w badanych próbkach, do których zalicza się chromatografia gazowa czy spektroskopia mas[5]. Podejmowane są również próby usuwania ksenohormonów w oczyszczalniach ścieków zarówno w warunkach aerobowych, jak i anaerobowych[6].

Czy ksenoestrogeny oraz ksenohormony obecne w naszym środowisku są możliwe do usunięcia?Podczas mojego wystąpienia postaram sięodpowiedzieć między innymi na to pytanie.

Literatura:

[1] DietherNeubert, Teratogenesis, Carcinogenesis, and Mutagenesis, 2002, 22(3), 159–174 [2] Yelena B. Wetherill, Nicola L. Fisher, Ann Staubach, Mark Danielsen, Ralph W. de Vere White, Karen E.

Knudsen,Journal of Cancer Research, 2005, 65, 54 [3] Sultan C1, Balaguer P, Terouanne B, Georget V, Paris F, Jeandel C, Lumbroso S, Nicolas J.Mol Cell

Endocrinol.,2001, 178(1-2), 99-105. [4] Dolores Ibarreta, Andreas Daxenberger.; APMIS, 2001, 109(S103), S402-S425. [5] Kinani S, Bouchonnet S, Bourcier S, Creusot N, Porcher JM, Rapid Commun Mass Spectrom., 2008, 22(22), 3651-

61. [6] Adriano Joss ,Henrik Andersen, Thomas Ternes, Philip R. Richle, HansruediSiegrist, Environ. Sci. Technol.,

2004, 38(11), 3047–3055.



TRWAŁOŚĆ POZBIORCZA, CZYLI SEKRETY ODŻYWEK DO KWIATÓW I ZIELENI CIĘTEJ

Aleksandra Skoczeń


[email protected]

Po odcięciu kwiatów od rośliny matecznej naturalne procesy starzenia ulegają przyspieszeniu. Zostaje przerwany dopływ wody z podłoża pobieranej przez korzenie i syntetyzowanych w nich regulatorów wzrostu oraz spowolniona zostaje fotosynteza. Jednocześnie kwiat jest nadal żywym organizmem, w którym zachodzą podstawowe procesy życiowe: oddychanie, transpiracja, pobieranie i przewodzenie wody - konieczne dla życia, choć po ścięciu zachodzące w zmienionych warunkach.

Na rynku kwiaciarskim znajdują się gotowe preparaty, które przedłużają trwałość zarówno kwiatów jak i zieleni ciętej. Są one stosowane przez importerów i producentów w różny sposób: poprzez opryskiwanie, zanurzanie lub kondycjonowanie (preparaty Chrysal, Flower Fresh i Everbloom). Natomiast, kwiaciarnie oferują odpowiednio zmniejszone ilości odżywek, które można wykorzystać w zaciszu domowym, te są rozpuszczalne w wodzie

i zawierają różnorodne kompozycje składników. Nadmierne lub niedostateczne użycie odżywki daje rezultaty dalekie od optymalnych i może zaszkodzić.

Przedmiotem wystąpienia są konkretne związki chemiczne, dodawane do odżywek florystycznych, które pełnią różnorakie funkcje po rozpuszczeniu ich w wodzie przeznaczonej do przechowywania zieleni ciętej. Przedstawię strategie działania producentów, przy niszczeniu drobnoustrojów gromadzących się w wodzie oraz w jaki sposób próbuje się dostosować poziomy stężeń substancji występujących w wodzie, aby zapewnić najbardziej optymalne warunki dla rośliny. Zostanie poruszona także kwestia roślinnych regulatorów wzrostu, które mogą znacząco wydłużyć jej żywotność lub wręcz przeciwnie. W zależności od fitohormonu, producenci będą starali się zapobiegać ich działaniu, bądź dodawać do preparatu.

Literatura:

[1] Solomon E.P., Berg L. R., Martin D.W., Biology, Seventh edition, Multico Oficyna Wydawnicza, Warszawa, 2007, 696-704

[2] Łukaszewska A., Skutnik E., Poradnik florysty - materiał roślinny, akcesoria, kompozycje, przedłuzanie trwałości, SGGW, Warszawa, 2003, 114-138

[3] Lipińska-Ojrzanowska A., Walusiak-Skorupa J., Quaternary ammonium compounds – new occupational hazards, Med Pr, 2014, 65(5), 675-82

[4] Jennings, Megan C., Kevin PC Minbiole, William M. Wuest, Quaternary ammonium compounds: an antimicrobial mainstay and platform for innovation to address bacterial resistance, ACS Infectious Diseases, 2015, 288-303

[5] Blankenship S., Ethylene Effects and the Benefits of 1-MCP, Perishables Handling Quarterly, 2001, 108 [6] Michałek, Władysław, et al., Senescence of Paeonia lactiflora leaves depend on postharvest treatment of shoots, Acta

Agrobotanica, 2012, 59.1 , 421-430




POWRÓT DO EPOKI ŻELAZA

Maciej Skrodzki

Naukowe Koło Chemików Wydziału Chemii UAM

Uniwersytet im. Adama Mickiewicza

Wydział Chemii

61-614 Poznań, Umultowska 89B

[email protected]

Katalizatory syntezy organicznej i metaloorganicznej to w dużej mierze związki metali przejściowych. Kompleksy platyny, palladu, rutenu, irydu czy złota to czołówka, jeśli kryterium stanowi aktywność oraz selektywność w katalizie. Niestety głównym mankamentem jest ich cena, która kilkukrotnie lub nawet kilkudziesięciokrotnie przewyższa koszty metali przejściowych czwartego okresu. Na celowniku naukowców stanęła synteza nowych katalizatorów bazujących na tańszych metalach, takich jak żelazo.

Żelazo to jeden z najczęściej występujących metali w skorupie ziemskiej. Jego związki są obecne zarówno w materii nieożywionej (piryt, hematyt, magnetyt), jak i ożywionej (hem, cytochromy). Niska toksyczność oraz atrakcyjna cena spowodowały, że znajduje ono zastosowanie w wielu gałęziach przemysłu, m. in. w przemyśle farmaceutycznym lub kosmetycznym. Żelazo, jako metal ósmej grupy układu okresowego, jest aktywne katalitycznie, podobnie jak ruten. Obecnie tlenki żelaza to katalizatory procesu syntezy amoniaku.

Żelazo to nie tyko wielkotonażowy przemysł syntezy prostych związków. Jego kompleksy zdolne są do katalizy w obrębie fine chemicals. Metal ten umożliwia takie reakcje jak addycja

(hydroalkilowanie, hydrosililowanie, hydroaminowanie), polimeryzacja, karboksylacja, karbonylacja, reakcje sprzęgania, utlenianie czy redukcja [1][2][3]. Na posterze znajdą się związki żelaza które mają znaczące zastosowanie zarówno w przemyśle, jak i w laboratorium naukowym.

Literatura:

[1] Bauer, I.; Knölker H-J., Iron Catalysis in Organic Synthesis, Chem. Rev., 2105, 115 (9), 3170-3387. [2] Xue, Z.; He, D.; Xie, X., Iron-catalyzed atom transfer radical polymerization, Polym. Chem., 2015, 6 (10),

1660-1687. [3] Greenhalgh, Mark D.; Jones, Alison S.; Thomas, Stephen P., Iron-Catalysed Hydrofunctionalisation of Alkenes

and Alkynes, ChemCatChem, 2015, 7 (2), 190-222.

Ryc.1. Pięciokoordynacyjny kompleks diiminopirydyny oraz żelaza(II) pełniący rolę

katalizatora polimeryzacji styrenu.

Ryc.2. Kompleks fosfanyloksy-iminopirydynowy żelaza(II) używany w reakcji hydrosililowania alkenów

(R= tBu, iPr; R'=iPr, Et, Me, H; X= Br, Cl)




NIEŚMIERTELNE KOMÓRKI

Alicja Szalkiewicz

Naukowe Koło Chemików Studentów Politechniki Gdańskiej

[email protected]

Czym są komórki macierzyste? Odpowiedz na to pytanie znajdziemy w krwi pępowinowej, szpiku kostnym czy zarodku. Jest to rodzaj komórek, które mają bardzo duży potencjał do namnażania się oraz zdolność do przekształcania się w wyspecjalizowane komórki tworząc w ten sposób tkanki.

Komórki macierzyste można podzielić na dwie grupy ze względu na ich pochodzenie: zarodkowe oraz somatyczne komórki macierzyste. Pierwszez nich pochodzą, z komórek

zarodka, natomiast drugie, znajdują się w tkankach dojrzałych organizmów. Ze względu na zdolność tych komórek do różnicowania dzielimy je na cztery grupy:

1. totipotencjalne - różnicują się do każdego typu komórek, w tym komórek tworzących łożysko,

2. pluripotencjalne - mogą różnicować się do każdego typu komórek z wyjątkiem komórek łożyska,

3. multipotencjalne - mogą dać początek kilku różnym typom komórek o podobnych właściwościach,

4. unipotencjalne - dają początek tylko jednemu typowi komórek.

Komórki macierzyste wykorzystuje się przeszczepiając je pacjentowi np. w postaci krwi pępowinowej czy szpiku kostnego. Odbudowują one zniszczone tkanki, lecząc w ten sposób organizm. Wiele chorób takich jak: białaczki, nowotwory złośliwe, czy zaburzenia układu odpornościowego, leczy się przy pomocy komórek macierzystych.

Literatura:

[1] Tuch B, Australian Family Physician , 2006,35 (9), 719-21 [2] https://www.pbkm.pl/o-komorkach-macierzystych, dostęp w dniu 27.03.2016 r.




ZASTOSOWANIE POLIMERÓW CYKLODEKSTRYNOWYCH DO USUWANIA MIKROZANIECZYSZCZEŃ WÓD

Anna Szlapa

Koło Naukowe Chemików Koronan Uniwersytet Opolski

[email protected]

Występowanie w wodzie zanieczyszczeń organicznych, takich jak pestycydy i środki farmaceutyczne, stanowi coraz większy problem, ponieważ istnieją obawy o ich potencjalny negatywny wpływ na zdrowie ludzi oraz rozwój ekosystemów wodnych. Chociaż proces oczyszczania wód jest szeroko stosowany i dobrze poznany, to jednak wciąż poszukuje się nowych rozwiązań w tym zakresie. Najbardziej rozpowszechnionym materiałem absorbującym zanieczyszczenia wodne jest węgiel aktywny, ale jego wielokrotne użycie wiąże się z koniecznością przeprowadzania procesu regeneracji, w którym często wymagana jest wysoka temperatura (500 – 900⁰C).

Porowate polimery cyklodekstrynowe to tanie, trwałe makrocząsteczki powstałe z glukozy. Mogą one być z powodzeniem stosowane do oczyszczania wód zawierających zanieczyszczenia organicznych. Niepożądane cząsteczki są wychwytywane w wyniku

procesu adsorpcji nawet do 200 razy szybciej niż przy użyciu węgla aktywnego. Polimery te ulegają łatwej i szybkiej regeneracji, dzięki czemu mogą być wielokrotnie wykorzystywane bez utraty właściwości adsorbujących [1].

Połączenie właściwości adsorbujących polimerów cyklodekstrynowych ze zdolnościami utleniającymi KMnO4 wpływa na selekcję i destrukcję mikrozanieczyszczeń. Manganian(VII) potasu jest uniwersalnym, przyjaznym dla środowiska związkiem

neutralizującym substancje toksyczne, który wspomaga oczyszczanie wód przez polimery. Według przeprowadzonych badań, takie połączenie usuwa nawet do 95% mikrozanieczyszczeń (w zależności od konkretnego związku branego pod uwagę) [2].

Usunięcie organicznych zanieczyszczeń z wody przy użyciu polimerów cyklodekstrynowych może odbywać się z wykorzystaniem różnych technik (filtracja, sorbenty, membrany, itp.). Systemy filtracyjne zawierające polimery cyklodekstrynowe są w stanie skutecznie usunąć z wody bisfenol A, związek stwarzający duże zagrożenie dla środowiska i zdrowia ludzkiego [3].

Racjonalne wprowadzenie polimerów cyklodekstrynowych może przyczynić się do ulepszenia technologii oczyszczania wód, czyniąc ją tańszą i bardziej wydajną.

Literatura:

[1] Alsbaiee A., Smith B. J. , Xiao L., Ling Y., Helbling D. E., Dichtel W. E., Nature, 2016, 529, 190-194 [2] Cai X., Liu Q., Xia C., Shan D., Du J., Chen J., Environ. Sci. Technol., 2015, 49, 9264−9272 [3] Nagy Z. M., Molnár M., Fekete-Kertész I., Molnár-Perl I., Fenyvesi E., Gruiz K., Sci. Total. Environ., 2014, 485-

486, 711-719


http://www.scopus.com.scopus.han.uni.opole.pl/source/sourceInfo.uri?sourceId=21537&origin=resultslist



ZNACZENIE REAKCJI NASTĘPCZYCH W PRZYPADKU RUTYNOWEGO BADANIA REAKCJI KATALIZOWANYCH PRZEZ TYROZYNAZĘ

Damian Tarasek

Koło Naukowe Chemików „Koronan” Uniwersytet Opolski

[email protected]

Tyrozynaza (EC 1.14.18.1) jest oksydoreduktazą zawierającą w centrum aktywnym dwa jony miedzi koordynowane przez sześć reszt histydyny [1]. Enzym ten występuje powszechnie w świecie przyrody, uczestnicząc w szlaku melanogenezy [2]. Wykazuje aktywność monofenolazową oraz difenolazową, występuje w czterech formach: detoksy-; oksy-; met-; oraz nieaktywnej tyrozynazy [3]. Każda z form katalizuje odmienne reakcje przechodząc przy tym w kolejne formy enzymu [4].

W trakcie badań reakcji katalizowanych przez tyrozynazę często korzysta się z pomiarów spektrofotometrycznych przyrostu stężenia wtórnego produktu tychże reakcji, a mianowicie dopachromu, który jest produktem nieenzymatycznych rekcji następczych [5]. W literaturze pojawiły się publikacje opisujące różne reakcje następcze produktów reakcji katalizowanych przez tyrozynazę. Dla typowych substratów tyrozynazy jakimi są

monofenole opisana została reakcja ataku nukleofilowego na układ cykliczny, uniemożliwiając powstanie dopachromu. Opisane są także inne reakcje następcze dla mniej typowych substratów tyrozynazy jakimi są aminy aromatyczne [6] oraz aminofenole, których to reakcji produkty reagują następnie tworząc kolejne związki [7,8,9]. Chcąc wpłynąć na przebieg szlaku melanogenezy testuje się różne związki pod tym kątem, chociaż rutynowe badania pozwalają na przebadanie dużej liczby związków, przy ich wykonywaniu można pominąć pewne aspekty w konsekwencji wyciągając pochopne wnioski.

Literatura:

[1] Ismaya W.T., Rozeboom H.J., Weijn A., Mes J.J., Fusetti F., Wichers H.J., Dijkstra B.W., Biochemistry, 2011, 50, 5477-5486

[2] Wang N., Heber D.N., Pigment Cell Res., 2006, 19, 3-18 [3] Ramsden C.A., Riley P.A., Bioorganic & Medical Chemistry, 2014, 22, 2388-2395 [4] Kanteev M., Goldfeder M., Fishman A., Protein Science, 2015, 24, 1360-1369 [5] Gąsowska-Bajger B., Wojtasek H., Chemik, 2014, 68, 341-346 [6] Ramsden C.A., Riley P.A., Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters, 2014, 24, 2463-2464 [7] Toussaint O., Lerch K., Biochemistry, 1987, 26, 8567-8571 [8] Rescigno A., Sanjust E., Soddu G., Rinaldi A.C., Sollai F., Curreli N., Rinaldi A., Biochimica et BiophysicaActa,

1998, 1384, 268-276 [9] Rescigno A., Bruyneel F., Padigilia A., Sollai F., Salis A., Marchand-Brynaert J., Sanjust E., Biochimica et

Biophysica Acta, 2011, 1810, 799-807



PLAZMA NISKOCIŚNIENIOWA - KAMIEŃ MILOWY W PRZEMYŚLE BEZODPADOWYM I MEDYCYNIE

1,2Katarzyna Tomczak, 2Mariusz Siciński, 1,2Michał Okraska

1Studenckie Koło Naukowe NANO

Politechnika Łódzka 2Instytut Technologii Polimerów i Barwników

Politechnika Łódzka

Plazma, określana jako czwarty stan skupienia materii, jest to zjonizowany gaz. Powstaje on przez dostarczenie energii do gazowego układu. Energia ta musi być na tyle duża, aby oderwać elektrony tworząc mieszaninę naładowanych indywiduów chemicznych. [1] Plazma posiada ogólny ładunek elektryczny obojętny. Tak wzbudzona materia, dzięki swoim specyficznym właściwościom znalazła zastosowanie w wielu dziedzinach nauki i przemysłu. [1]

„Bombardowanie” powierzchni wysokoenergetycznymi indywiduami można porównać do obróbki strumieniowo – ściernej zastosowanej w skali atomowej. Powierzchnia materiału poddana działaniu plazmy jest w pierwszej fazie oczyszczana, a gdy zwiększymy czas i energię w trakcie ekspozycji mogą również zmienić się właściwości wierzchniej warstwy materiału. Możliwość zastosowania różnych gazów lub ich mieszanin, a także kontrolowanie czasu i mocy wyładowania daje możliwość dostosowania obróbki do indywidualnych zastosowań. Począwszy od przemysłu samochodowego, przez elektronikę, produkcję filtrów, farb i gum, na technologii medycznej kończąc. [1][2]

Rys. 1 Oczyszczanie powierzchni z użyciem plazmy

Literatura:

[1] Kickuth R., Plasma Technology Process Diversity + Sustainability, BMBF, Niemcy, 2001, 6 - 36 [2] Plasmatechnnology, 2007, 1, 10, 13 - 28, 76 - 78



KIEDY TWOJE LABORATORIUM STAJE SIĘ KUCHNIĄ

Zuzanna Wąsowicz

Sekcja Studencka Oddziału Gdańskiego Polskiego Towarzystwa Chemicznego ”Hybryda”

Politechnika Gdańska [email protected]

Kuchnia molekularna traktuje produkty żywnościowe jak substraty reakcji chemicznej, odrzuca sztuczne substancje polepszające smak, a bazuje na naturalnych składnikach, ich smaku, zapachu i konsystencji [1].

Techniki używane przy przygotowywaniu potraw molekularnych w większości mogą przypominać doświadczenia z laboratorium chemicznego. Emulgacja, żelowanie,

zagęszczanie czy wędzenie to dobrze nam znane procesy używane w kuchni od dawna, jednak w kuchni molekularnej odkrywane są na nowo [2]. Sous vide, technika zamrażania ciekłym azotem, suchym lodem, sferyfikacja, piankowanie i dekonstrukcja wymagają specjalnych narzędzi oraz technologii nietowarzyszących nam jeszcze w codziennym gotowaniu [2,3]. Kuchnia molekularna stale się rozwija i możemy się spodziewać, że w niedalekiej przyszłości stanie się naszą codziennością [1,4].

Podczas prezentacji poznacie, zobaczycie, a także spróbujecie kuchni molekularnej.

Ryc.1. Morele nadziewane fois gras z żelem z Porto oraz dębowym mchem suszonym suchym lodem w obłokach tymiankowego dymu

Literatura:

[1] This H., Molecular Gastronomy: Exploring the Science of Flavor, Columbia University Press, 2008 [2] Myhrvold N., Young Ch., Bilet M., Modernist Cuisine : The Art and Science of Cooking, The Cooking Lab, 2011 [3] Keller T., Under Pressure: Cooking Sous Vide., Artisan, 2008 [4] Blumenthal H.., The Fat Duck Cookbook, Bloomsbury, USA, 2009



STRUKTURA I FUNKCJE KOLAGENU ORAZ LOKALIZACJA RÓŻNYCH TYPÓW KOLAGENU W LUDZKIM ORGANIZMIE

Agata Wojna, Maciej Ostrowski

Studenckie Koło Naukowe Chemików UŁ Uniwersytet Łódzki, Wydział Chemii, Katedra Chemii Środowiska

[email protected]

Kolagen jest zewnątrzkomórkowym białkiem zwierzęcym będącym głównym budulcem strukturalnym skóry właściwej, odpowiada on za jej elastyczność i wytrzymałość[1,2]. Białka kolagenowe stanowią 1/3 wszystkich białek w organizmach kręgowców. Aktualnie opisanych jest 29 genetycznie różnych typów kolagenów, które mają różną budowę, funkcję, oraz lokalizację w organizmie [2].

Cechą wspólną dla struktur kolagenów jest występowanie prawoskrętnej rozciągniętej superhelisy powstającej z trzech lewoskrętnych pojedynczych łańcuchów polipeptydowych nawijających się wokół wspólnej osi. Każdy z łańcuchów składa się z około 1000 aminokwasów oraz posiada minimum jeden region zbudowany z powtarzającej się tripeptydowej sekwencji (-Gly-Xaa-Yaa-)n, gdzie za Xaa i Yaapodstawione są dowolne aminokwasy. Właśnie taka budowa łańcuchów polipeptydowych warunkuję utworzenie

wyjątkowej struktury przestrzennej superhelisy [2].

Różne typy kolagenów znajdują się w najróżniejszych częściach naszego organizmu. Ich lokalizacje to m.in. skóra, kości,więzadła, rogówka, ścięgna,chrząstka, ciało szkliste, naczynia, macica, jelito, łożysko, dysk międzykręgowy, błony podstawne, naczynia włosowate, komórki systemu nerwowego, śluzówka, pęcherz, pępowina, owodnia, mózg, serce, nerki, mięśnie gładkie, wątroba, jądra, jajniki, śledziona, gruczoł krokowy, oko, naczynia kapilarne, płuca czy wątroba [2].

Wyróżniamy takie typy kolagenów jak: fibrylarne, niefibrylarne, tworzące błonę podstawną, tworzące mikrowłókna, kotwiczące, tworzące heksagonalne układy sieciowe, FACITs, MACITs czy MULTIPLEXINs [2].

Główna funkcją kolagenów w organizmach jest utrzymywanie strukturalnej integralności tkanek i narządów. Jednak ich rola nie ogranicza się jedynie do tej funkcji. Kolageny są równie ważne w czasie rozwoju narządów, naprawie tkanek czy w czasie gojenia ran [2].

Kolagen kojarzy się przede wszystkim z medycyną estetyczną i przemysłem kosmetycznym warto jednak pamiętać, że ze względu na swoją dużą masę cząsteczkową nie ma on możliwości przeniknięcia przez naskórek[1].

Literatura:

[1] Żelaszczyk D.,Waszkielewicz A., Marona H.,EstetolMedKosmetol,2012 [2] Czubek K., Żbikowska H., ANN. ACAD. MED. SILES, 2014, 68, 245-254




NATURALNE ZWIĄZKI POLIFENOLOWE – NA ZDROWIE!

Karina Wrzeszcz


[email protected]

Polifenole są związkami fenolowymi stanowiącymi ogromną grupę naturalnych substancji obecnych w wielu roślinach. Stanowią one część naturalnego mechanizmu obronnego u roślin, hamując rozwój atakujących je owadów, grzybów lub wirusów.

Związki polifenolowe są bardzo zróżnicowane pod względem budowy chemicznej oraz właściwości chemicznych, fizycznych i biologicznych, dlatego trudne jest ich usystematyzowanie. Ogólnie można podzielić je pod względem struktury podstawowego

szkieletu węglowego na kwasy fenolowe (pochodne kwasu benzoesowego i cynamonowego) i flawonoidy, wśród których występuje wiele podklas: flawony, flawanony, flawonole, flawanole, izoflawony, antocyjany.

Wiele tych naturalnie występujących związków wykazuje silne działanie przeciwutleniające, bakteriobójcze, antygrzybiczne, przeciwzapalne i antyalergiczne oraz przeciwzakrzepowe. Zmniejszają szansę wystąpienia chorób układu sercowo-naczyniowego i nowotworów, opóźniają również procesy starzenia.

Niniejsza praca stanowi przegląd oraz chemiczną charakterystykę wybranych naturalnych związków polifenolowych zawartych w roślinach.

Literatura:

[1] E. Piątkowska, A. Kopeć, T.Leszczańska, Antocyjany – charakterystyka, występowanie i oddziaływanie na organizm

człowieka, 2011, 4(77), 24-35

[2] M. Adaszyńska-Skwirzyńska, M. Swarcewicz, Skład chemiczny i aktywność biologiczna lawendy lekarskie, 2014, 68,

11-12




MAŁE CZĄSTECZKI, WIELKIE MOŻLIWOŚCI

Adam Zarecki

Instytut Chemii Bioorganicznej Polskiej Akademii Nauk

ul. Z. Noskowskiego 12/14 61-704 Poznań

[email protected]

Interakcje białko-białko pełnią decydującą rolę w regulacji układów biologicznych, co w konsekwencji prowadzi do rozwoju stanów chorobowych. Ostatnio ukazane prace zaczęły pokazywać, że posiadając odpowiednie narzędzia, pewne klasy interakcji białko-białko dostarczyły cennych informacji chemii medycznej do opracowania pierwszych inhibitorów

interakcji białko-białko,które osiągnęły fazę kliniczną. Pomimo tego, iż znaczenie złożonej sieci bezpośredniej interakcji między białkami jest powszechnie znana to leki małocząsteczkowe, które działają bezpośrednio zakłócając oddziaływanie pomiędzy białkami są stosunkowo rzadkie w porównaniu do innych klas leków i interakcje białko-białko są postrzegane jako trudne. Jednakże w ostatnich latach prace pokazują, że niektóre klasy interakcji pomiędzy białkami są podatne na zahamowanie małej cząsteczki; zazwyczaj inhibitory te zakłócają interakcję pomiędzy białkiem globularnym i pojedynczym łańcuchu peptydowym białka [1].

Ryc. 1. Struktura chemiczna navitoclaxu (wcześniej ABT-263), eksperymentalnego doustnego leku przeciwnowotworowego [2,3].

Navitoclax hamuje nie tylko białka BCL-2, ale także BCL-XL oraz BCL-W [4]. Ponieważ navitoclax hamuje BCL-XL, co powoduje zmniejszenie żywotności płytek, powodując małopłytkowość, a to ogranicza wielkość stosowanej dawki [5].

Literatura:

[1] Scott D.E.,Bayly A.R., Abell C., Skidmore J.,Nat.Rev. DrugDiscov., 2016 [2] Tse C., et al., Cancer Res., 2008, 68, 3421-3428 [3] Perez H.L., et al., Bioorg. Med. Chem. Lett., 2012, 22, 3946-3950 [4] Souers A.J., et al., Nat. Med., 2013, 19, 202-208 [5] Tanaka Y., et al., J. Med. Chem., 2013, 56, 9635-9645




NAŚLADUJĄC NATURĘ – POLIMERY WDRUKOWANE MOLEKULARNE JAKO SELEKTYWNE WARSTWY WYKRYWAJĄCE

W SENSORACH

Dorota Zembrzuska

Chemiczne Koło Naukowe Uniwersytet Kardynała Stefana Wyszyńskiego w Warszawie

[email protected]

Rozpoznanie molekularne stanowi odwracalną reakcję niekowalencyjnego wiązania danej molekuły z inną cząsteczką lub suprastrukturą. Zjawisko to, z racji na wysoką selektywność, stanowi podstawę wielu istotnych procesów biochemicznych. U schyłku XIX wieku, noblista H. E. Fisher opisał relacje między enzymem a substratem, która opierała się na regule nazwanej przez niego „zamka i klucza”, stanowiącej dopasowany układ i polegającej na komplementarności cząsteczek względem kształtu. Wiązania kowalencyjne łączą atomy w chemicznie trwałe molekuły, zaś w tym przypadku kluczową rolę odgrywają wiązania między różnymi cząsteczkami. Są one znacznie słabsze od wiązań chemicznych, jednak wystarczająco silne, aby tworzyć oddziałujące ze sobą układy. Rozpoznanie molekularne polega więc na interakcji pomiędzy dwoma lub więcej cząsteczkami, co przekłada się na odpowiedź układu, na przykład zmianę barwy, potencjału, czy zainicjowanie reakcji chemicznej ze względu na zwiększoną reaktywność kompleksu.

W niniejszej pracy skupimy się na polimerach molekularnie wdrukowanych (MIPs), które oparte są na oddziaływaniach grup funkcyjnych polimeru z grupami funkcyjnymi cząsteczki szablonu. MIPs stanowią część receptorową sensorów, która jest później przekształcana w formę energii wymierzaną później przez przetwornik. W biosensorach w części receptorowej mogą znajdować się między innymi przeciwciała, enzymy, kwasy nukleinowe.

Układy te pozwalają na precyzyjne i selektywne oznaczenie analitu, dzięki czemu tematyka MIPs stała się w ostatnim czasie wyjątkowo szybko rozwijającą dziedziną o wielu zastosowaniach.

Rys. 1. Schemat powstawania polimeru z luką molekularną[1].

Literatura:

[1] Iskierko Z. et al., Molecularly imprinted polymers for separating and sensing of macromolecular compounds and microorganisms , Biotechnol. Adv., 2015., 34, 30-46

[2] Sharma P.S. et al., Bioinspired intelligent molecularly imprinted polymers for chemosensing, Electrochem. Commun. 2014., 50, 81-87


Alfabetyczny spis prelegentów



Aleksandra Abu Nahia ........................................................................................ 99

Krystian Baran ................................................................................................. 100

Dorota Bartkowiak ............................................................................................. 25

Sylwia Berbeć .................................................................................................... 67

Damian Bińkiewicz ............................................................................................. 68

Estera Bojek ..................................................................................................... 101

Urszula Budniak ................................................................................................. 26

Kamila Butowska ............................................................................................... 69

Robert Dec ......................................................................................................... 27

Mikołaj Dembek ................................................................................................. 28

Anna Drapsa .................................................................................................... 102

Dawid Drozdowski ........................................................................................... 103

Majka Duda........................................................................................................ 70

Julia Duszczak .................................................................................................. 71

Klaudia Dziąg ................................................................................................... 104

Łukasz Dziedzic ............................................................................................... 105

Piotr Dzwoniarek ............................................................................................... 53

Dawid Frąckowiak .............................................................................................. 29

Malwina Gabryel .............................................................................................. 106

Sara Gawarkiewicz ........................................................................................... 107

Magdalena Gądek .............................................................................................. 30

Łukasz Gołuński ................................................................................................ 72

Izabela Goryńska ............................................................................................. 108

Magdalena Grzelak ............................................................................................ 31

Natalia Gurlaga ................................................................................................ 109

Joanna Hager .................................................................................................. 110

Angelika Haniszewska ..................................................................................... 111

Andrea Harmos ................................................................................................ 112

Gabriela Huszcza ............................................................................................. 113

Dorota Jachura ................................................................................................ 114

Mikołaj Janicki .................................................................................................. 32



Zuzanna Jańczuk ............................................................................................... 73

Szymon Jarzyński .............................................................................................. 33

Anna Jenczak .................................................................................................... 34

Justyna Karpowicz ........................................................................................... 115

Izabela Kasza ................................................................................................... 116

Magdalena Kasza ............................................................................................... 74

Patryk Kasza ...................................................................................................... 35

Erhard Kemnitz .................................................................................................. 18

Tomasz Klucznik ................................................................................................ 36

Grzegorz Kołodziej ............................................................................................. 75

Łukasz Kołodziej ................................................................................................ 54

Marcin Konopka ................................................................................................. 37

Henryk Koroniak ................................................................................................ 19

Kinga Kowerczuk ............................................................................................... 76

Urszula Kozłowska........................................................................................... 117

Joanna Kuligowska .......................................................................................... 118

Patrycja Kuźma .................................................................................................. 38

Magdalena Legendziewicz ................................................................................. 55

Małgorzata Lewińska ......................................................................................... 56

Patrycja Mała ..................................................................................................... 77

Marcin Małecki .................................................................................................. 39

Antoni Marciniak .............................................................................................. 119

Bogdan Marciniec .............................................................................................. 20

Łukasz Marecki .................................................................................................. 78

Inna Mashevska ............................................................................................... 120

Krystyna Masłowska .......................................................................................... 40

Paweł Maszota .................................................................................................. 41

Bartosz Matysiak ............................................................................................... 79

Maurycy Menke.................................................................................................. 57

Paulina Mieldzioć ............................................................................................. 121

Justyna Mielnik ............................................................................................... 122



Barbara Mikulak ................................................................................................. 42

Monika Miszta ................................................................................................. 123

Liliia Moshniaha ................................................................................................ 43

Maria Nowaczyk .............................................................................................. 124

Adam Nowatkowski ........................................................................................... 80

Jolanta Oczak .................................................................................................. 125

Michał Okraska .................................................................................................. 81

Maciej Ostrowski ............................................................................................. 126

Marta Pakiet ...................................................................................................... 44

Marzena Pander ................................................................................................. 82

Krystian Pankowski ......................................................................................... 127

Dominika Pawcenis ............................................................................................ 83

Filip Perlitius...................................................................................................... 84

Kamila Piec ........................................................................................................ 85

Miłosz Piechocki................................................................................................ 58

Mariusz Pietrowski ............................................................................................ 21

Paulina Pikosz ................................................................................................. 128

Marta Porwoł ................................................................................................... 129

Aleksander Promiński ........................................................................................ 86

Marcin Pryczek ................................................................................................ 130

Katarzyna Radzikowska ................................................................................... 131

Izabella Radziuk–Śliwińska ............................................................................... 87

Damian Rosiak ................................................................................................... 45

Natalia Rubach ................................................................................................ 132

Arkadiusz Rybak ................................................................................................ 88

Michał Sawczyk ................................................................................................. 46

Bianka Sieredzińska......................................................................................... 133

Patrycja Sikorska ............................................................................................... 90

Sebastian P. Sitkiewicz ...................................................................................... 47

Aleksandra Skoczeń......................................................................................... 134

Maciej Skrodzki ............................................................................................... 135



Agnieszka Sobiepanek ....................................................................................... 90

Artur R. Stefankiewicz ........................................................................................ 22

Artur Stępnik ...................................................................................................... 59

Alicja Szalkiewicz ............................................................................................ 136

Elżbieta Szczepańska ........................................................................................ 91

Anna Szlapa ..................................................................................................... 137

Paweł Szubarga ................................................................................................. 48

Bartosz Szulczyński ........................................................................................... 49

Mikołaj Szymański ............................................................................................. 60

Grzegorz Ścibisz ................................................................................................ 61

Krzysztof Świderski ........................................................................................... 62

Damian Tarasek ............................................................................................... 138

Katarzyna Tomczak ......................................................................................... 139

Magdalena Turowska ......................................................................................... 92

Marcin Walczak ................................................................................................. 93

Zuzanna Wąsowicz .......................................................................................... 140

Grzegorz Wilkowski ............................................................................................ 94

Agata Wojna .................................................................................................... 141

Katarzyna Wolska .............................................................................................. 63

Karina Wrzeszcz .............................................................................................. 142

Adam Zarecki ................................................................................................... 143

Dorota Zembrzuska .......................................................................................... 144

Jan Albert Zienkiewicz ....................................................................................... 64

Aleksander Zięcina ............................................................................................. 50

Agata Zug .......................................................................................................... 95

Krzysztof Żukowski ............................................................................................ 96

Documents

XLIV OGÓLNOPOLSKA SZKOŁA CHEMII44oschem.amu.edu.pl/komunikaty/ksiazka-44oschem.pdf · Spis prelegentów i tytułów wystąpień 12 ―XLIV Ogólnopolska Szkoła Chemii― Postery