Elektrochemické studium pH závislých redoxních vlastností komplexů mědi s aza-makrocyklickými ligandy
Koláčná, Lucie; Maďar, M.; Kubíček, V.; Ludvík, Jiří
2023 - český
Molekulární elektronika je progresivní směr moderní materiálové chemie. Zabývá se vývojem\nelektronických prvků na úrovni jedné molekuly. Nejdůmyslnější molekulární elektroniku\nnajdeme v přírodě v podobě metaloenzymů. Jedním ze směrů výzkumu jejich modelů jsou\nkomplexy různě substituovaných azamakrocyklů. Předností těchto molekul je jejich stabilita a\ndobře definovaná syntéza. Investigated Cu(II) complexes are based on plain or cross-bridged cyclam. The\nelectrochemically inactive cyclam was modified by carboxylate, phosphonate, or phenolate\npendant arms. Cu(II) represents the main redox center of the complexes. Modification of the\nligand causes a changed pattern of complex redox response in buffered aqueous solution.\nIrreversible Cu(II) reduction results in complex decomposition to amalgamated copper and\nligand in excess. After Cu(0) electrochemical in situ re-oxidation, copper and ligand are recomplexed.\nComplexes undergo isomerization, accelerated by increasing the temperature. The\ninfluence of pH on complex isomerization and the reversibility of its reduction was described.
Klíčová slova:
cyclam; Cu(II) complexes; pendant arms
Plné texty jsou dostupné na vyžádání prostřednictvím repozitáře Akademie věd.
Elektrochemické studium pH závislých redoxních vlastností komplexů mědi s aza-makrocyklickými ligandy
Molekulární elektronika je progresivní směr moderní materiálové chemie. Zabývá se vývojem\nelektronických prvků na úrovni jedné molekuly. Nejdůmyslnější molekulární elektroniku\nnajdeme v přírodě v ...
Analytická derivatizace pro identifikaci produktů elektrochemické oxidace fentanylů
Barták, P.; Skopalová, J.; Jerga, R.; Štolbová, D.; Navrátil, Tomáš; Langmaier, Jan
2023 - český
Analytická derivatizace a plynová chromatografie s hmotnostní spektrometrií se osvědčily jako\nvhodné nástroje pro identifikaci oxidačních produktů a řešení reakčního mechanismu\nelektrochemické oxidace fentanylů a dalších opioidů. Provedené experimenty potvrdily\npřítomnost fenylacetaldehydu a N-fenylpropanamidu v roztoku po elektrochemické oxidaci\nfentanylu. V případě sufentanilu byl jako odpovídající aldehydický produkt prokázán thiofen-\n2-ylacetaldehyd a v případě furanylfentanylu byl jako amidický produkt prokázán zcela\nanalogicky 2-furanilid. Analytical derivatization and GC-MS analysis were employed for the identification of main\nproducts from the electrochemical oxidation of fentanyl derivatives. Chemical derivatization\nprovides proof of the chemical reactivity of functional groups in oxidation products and serves\nfor the chemical conversion of target compounds into the second series of derivatives to confirm\nthe identification of particular products. Using the direct GC-MS analysis of oxidation products,\nderivatization of aldehydes with cysteamine and derivatization of amides by acidic hydrolysis\nand subsequent reaction with ethylchloroformiate, phenylacetaldehyde, and Nphenylpropanamide\nwere unambigously identified as oxidation products from fentanyl,\nthiophen-2-ylacetaldehyde, and N-phenylpropanamide from sufentanil, and\nphenylacetaldehyde and 2-furanilid from furanylfentanyl.
Klíčová slova:
electrochemical oxidation; fentanyl; sufentanil; furanylfentanyl
Plné texty jsou dostupné na vyžádání prostřednictvím repozitáře Akademie věd.
Analytická derivatizace pro identifikaci produktů elektrochemické oxidace fentanylů
Analytická derivatizace a plynová chromatografie s hmotnostní spektrometrií se osvědčily jako\nvhodné nástroje pro identifikaci oxidačních produktů a řešení reakčního mechanismu\nelektrochemické ...
(Spektro) Elektrochemická studie derivátů cibalackrotu – potenciální chromofory pro singletové štěpení
Šimková, Ludmila; Lušpai, Karol; Klíma, Jiří; Ludvík, Jiří
2022 - český
V posledních letech je věnovaná velká pozornost zvýšení účinnosti solárních článků. Jednou z uvažovaných možností je využití fotofyzikálního procesu označovaného jako singlet fission (SF), neboli štěpení singletu 1. Jedná se o děj, v jehož průběhu jedna molekula v excitovaném singletovém stavu předá polovinu své energie druhé, sousední molekule v základním stavu za vzniku dvou tripletově excitovaných molekul 2. Takto se po separaci nábojů mohou generovat z jednoho fotonu dva elektrony, což představuje nadějný směr pro zvýšení účinnosti solárních článků. Tento efekt je laboratorně prokázán i teoreticky ověřen, ale k uvedení do praxe dosud chybí vhodný, dostatečně stabilní materiál. V současné době probíhá syntéza a studium několik typů chromoforů pro SF. Slibnými kandidáty se ukázaly velké aromatické uhlovodíky biradikaloidů například substituované difenylisobenzofurany 3 a cibalackroty, sloučeniny blízké indigu, kterým jsme se nově začali věnovat.\nMolekula indiga je považována za hlavní příklad biradikáloidu s vhodnou singletovou a tripletovou excitační energií pro singletové štěpení 2. Jako kandidát na SF je ale vyřazen kvůli rychlému podléhání fotochemické cis-trans izomeraci dvojné vazby a přenosu protonu z dusíku na kyslík. Naopak průmyslově užívané barvivo cibalackrot odvozené od indiga by mohlo představovat vhodného kandidáta pro SF. Stejně jako indigo splňuje energetické podmínky pro SF a navíc má obě zmíněné deaktivační cesty blokovány.\nPro případné použití nového chromoforu v solárních článcích je nezbytné studium redoxních vlastností v souvislosti s UV-vis a EPR spektry. S využitím skutečnosti, že určitý substituent má malý vliv na elektronové excitační energie a pravděpodobně další vlastnosti relevantní pro štěpení singletu, vybrali jsme řadu derivátů cibalackrotu syntetizovaných pro případné využití v praktických aplikacích singletového štěpeni a lišících se strukturními aspekty (Obr. 1) s cílem nalézt pravidlo pro návrh nejslibnějšího chromoforu pro SF. Svoji pozornost jsme proto zaměřili nejen na studium oxidace a redukce ale zapojili jsme i in situ UV-vis a EPR spektroelektrochemické metody za účelem charakterizace struktury a stability elektrochemicky generovaných aktivovaných (vč. radikálových) částic. Recently, substantial attention has been paid to the search for suitable chromophores for singlet fission. This photophysical effect promises to increase the maximum of theoretical efficiency of solar cells. One type of candidates are derivatives of cibalackrot. Redox properties are critical for their use. Our electrochemical work is focused on the study of oxidation and reduction of a series of substituted cibalackrot derivatives using classic voltammetric techniques and their combination with in situ UV-vis and EPR spectroscopy. The results show the reversible formation of the radical anion (cation) in the first reduction (oxidation) step enabling determination of ´´electrochemical´´ HOMO-LUMO gap.
Klíčová slova:
Cibalackrot; Singlet fission; Reduction; EPR; Spectroelectrochemistry
Plné texty jsou dostupné na vyžádání prostřednictvím repozitáře Akademie věd.
(Spektro) Elektrochemická studie derivátů cibalackrotu – potenciální chromofory pro singletové štěpení
V posledních letech je věnovaná velká pozornost zvýšení účinnosti solárních článků. Jednou z uvažovaných možností je využití fotofyzikálního procesu označovaného jako singlet fission (SF), neboli ...
Redoxní vlastnosti konjugovaných derivátů fosfolů – elektrochemická studie
Koláčná, Lucie; Polák, P.; Tobrman, T.; Ludvík, Jiří
2022 - český
Fosfoly a jejich deriváty jsou často využívány jako stavební kameny v π-konjugovaných systémech. Nacházejí uplatnění v katalýze, bio-anoganické i materiálové chemii, např. jako OLED (Organic light-emitting diode – světlo vyzařující organické diody), OPV (Organic Photovoltaics – organické fotovoltaické články), OFET (Organic field-effect transistor – organické tranzistory řízené elektrickým polem), NLO (nelineární optické přístroje), luminiscenční materiály, polovodiče, tekuté krystaly i molekulární stroje. \nRedoxní vlastnosti studovaných molekul byly sledovány v nevodném prostředí acetonitrilu (AN) na různých elektrodách pomocí oxidace a redukce. Vyhodnocení oxidačních a redukčních potenciálů a jejich interpretace, jejich posunů a rozdílů umožnilo určení tzv. ´´elektrochemického´´ HOMO-LUMO gap, studium podílu substituentů na celkových redoxních vlastnostech studovaných látek i ovlivnění planarity molekuly a míry delokalizace elektronů. The study describes pentasubstituted phospholes with a π-conjugated arms in positions 2 and 5 of the phosphole ring. According to the expectations, substituents with electron-donating groups led to lower oxidation potentials, the presence of electron-withdrawing groups shifts the reduction potential to less negative values. Because all studied phospholes have multiple substituents of both types, their resulting potentials represent the sum of their influences. Moreover, since many of the studied compounds have two redox centers (phosphole moiety itself and the pi-conjugated arm), their locations were determined and intramolecular interactions were followed, because substituents which can be conjugated with the π-system of phosphole are able to extend the delocalized π-system resulting in stabilization of primary redox intermediates. Chemical modification of phospholes using various combinations of substituents can set the desired electrochemical properties of studied molecules.
Klíčová slova:
phosphole; conjugation; electrochemical rteduction and oxidation; polarography
Plné texty jsou dostupné na vyžádání prostřednictvím repozitáře Akademie věd.
Redoxní vlastnosti konjugovaných derivátů fosfolů – elektrochemická studie
Fosfoly a jejich deriváty jsou často využívány jako stavební kameny v π-konjugovaných systémech. Nacházejí uplatnění v katalýze, bio-anoganické i materiálové chemii, např. jako OLED (Organic ...
EPR-elektrochemická studie redukčního mechanismu konjugátů pyrenu a cyklobutenu
Koláčná, Lucie; Polák, P.; Klíma, Jiří; Tobrman, T.; Ludvík, Jiří
2021 - český
Čistě organické konjugované systémy nacházejí v současné době široké uplatnění\nv materiálové chemiiý. Jsou často využívané také pro přípravu organických polovodičů, na\nkteré je zaměřen náš projekt. ´´Green smart molecules´´ jsou biodegradovatelné látky, které\nneobsahují žádné kovy. Velkou výhodou je možnost úpravy jejich vlastností změnou struktury\npomocí prosté chemické modifikace. Reduction mechanism of pyrene-cyclobutene conjugates were studied electrochemically and\nspectro-electrochemically. Analysis and interpretation of spectro-electrochemical data of\nconjugates revealed intramolecular communication of electrons and enabled determination of\nredox mechanism of conjugates. This knowledge is fundamental for tuning the required redox\nproperties of molecules just by chemical modification. Studied molecules represent promising\nmaterial for organic semiconductor materials.
Klíčová slova:
Pyrene; Electrochemical reduction; Cyclobutene
Plné texty jsou dostupné na vyžádání prostřednictvím repozitáře Akademie věd.
EPR-elektrochemická studie redukčního mechanismu konjugátů pyrenu a cyklobutenu
Čistě organické konjugované systémy nacházejí v současné době široké uplatnění\nv materiálové chemiiý. Jsou často využívané také pro přípravu organických polovodičů, na\nkteré je zaměřen náš projekt. ...
Metalothioneiny jako biomarkery znečištění životního prostředí
Šestáková, Ivana; Křivská, D.; Navrátil, Tomáš
2021 - český
Sledování obsahu metalothioneinů jako biomarkeru znečištění vodního prostředí je\npředmětem řady studií i mezinárodního programu (Mediterranean Action Plan of The United\nNations Environment Program, 1999). Pro sledování vlivu kontaminace půdy jsou vhodnou\nmožností volně žijící drobní savci, kde hladiny metalothioneinů závisí na obsazích kovů\nv půdě, a i na dietních zvyklostech (omnivoři, herbivoři, karnivoři). V posledním desetiletí\nnabývají na významu studie vlivu parazitů, kde je popisován jak pozitivní, tak negativní vliv\nparazitů na obsahy kovů ve tkáních hostitele. U některých parazitů ryb byl zjištěn řádový nárůst\nobsahu kovů ve tkáních parazitu, který vedl k uvažování možnosti užití právě parazitů jako\nindikátoru znečištění. Small wild mammals living at contaminated soil are exploited for monitoring of their metal and\nmetallothionein (MT) levels, which can be influenced by presence of parasites. This has been\ntested in laboratory experiment with white rats (Rattus norvegicus) infected with tapeworm\nHimenolepis diminuta and given diet enriched with lead or zinc. The influence of parasite was\nconfirmed with analysis of samples, where metal concentrations in infected groups were\nlowered in comparison with the uninfected rats. Within infected groups, tapeworms MT levels\nwere 6 or 3 times higher than MT in tapeworms of the control group. Obtained results support\npossibility of using MT concentration in Himenolepis diminuta for biomonitoring.
Klíčová slova:
metallothioneins; lead; zinc; rats
Plné texty jsou dostupné na vyžádání prostřednictvím repozitáře Akademie věd.
Metalothioneiny jako biomarkery znečištění životního prostředí
Sledování obsahu metalothioneinů jako biomarkeru znečištění vodního prostředí je\npředmětem řady studií i mezinárodního programu (Mediterranean Action Plan of The United\nNations Environment Program, ...
Voltametrické stanovení těžkých kovů ve včelím jedu za použití rtuťové kapkové elektrody a uhlíkového vodivého filamentu pro 3D tisk
Navrátil, Tomáš; Choińska-Mlynarczyk, Marta; Šestáková, Ivana; Hrdlička, Vojtěch
2021 - český
Včelí jed představuje sekret z jedového ústrojí včelích dělnic nebo včelí matky (nikoliv trubců).\nSmrtelná dávka pro člověka je asi 400-700 žihadel, LD50 myší i.v.=0,6 mg/kg. Po vysušení\nvzniká světle žlutý, velmi jemný prášek. Je rozpustný ve vodě za vzniku opaleskujícího roztoku.\nTypické složení (procenta představují podíl látky v sušině):\n -50-55 % silně bazický polypeptid melitin (poškozuje červené i bílé krvinky), 2-3 %\nappamin (vliv na nervovou soustavu), MCD (mast cell degranulating) peptid (narušuje\nčinnost buněčných membrán,\n Enzymy: 13-14 % fosfolypáza A a B, 2-3 % hyaluronidáza,\n Biogenní aminy: histamin, dopamin, noradrenalin.\nKromě výše uvedených látek jsou v jedu, podobně jako ve včelím medu, obsaženy látky, se\nkterými přichází tento blanokřídlý hmyz do styku během svého života. Jedná se tedy i o těžké\nkovy, kterými je kontaminováno naše životní prostředí. Analýza včelího jedu včel\nmedonosných žijících ve zvolené oblasti může tedy poskytnout informaci o plošném znečištění\npoměrně velké oblasti. Heavy metals belong to typical contaminants of our environment. It is known that they are\nmetabolized and incorporated into bee products as honey as well as honeybee venom (apitoxin).\nIt is supposed that their composition can reflect contamination of the “bee environment” and\ncan give us information about the environment in the neighborhood of human dwellings.\nThis study aimed to develop a simple method for the determination of heavy metals in honeybee\nvenom. Due to the complicated matrix, wet microwave mineralization with sulfuric acid, nitric\nacid, under increased temperature and pressure, and repeated boiling with concentrated nitric\nacid had to be applied. Voltammetry proved to be very suitable for the determination of heavy\nmetals.\nTwo types of working electrodes have been used: pen-type hanging mercury drop electrode and\ncarbon conductive filaments for 3D printers. Results achieved using both of them and their\nadvantages and limitations have been compared.
Klíčová slova:
anodic stripping voltammetry; heavy metals; honeybee venom
Plné texty jsou dostupné na vyžádání prostřednictvím repozitáře Akademie věd.
Voltametrické stanovení těžkých kovů ve včelím jedu za použití rtuťové kapkové elektrody a uhlíkového vodivého filamentu pro 3D tisk
Včelí jed představuje sekret z jedového ústrojí včelích dělnic nebo včelí matky (nikoliv trubců).\nSmrtelná dávka pro člověka je asi 400-700 žihadel, LD50 myší i.v.=0,6 mg/kg. Po vysušení\nvzniká ...
Rozdíly v elektrochemické redukci jedno- a vícejaderných acylgermanů
Šimková, Ludmila; Dunlop, David; Liška, Alan; Ludvík, Jiří
2021 - český
Derivaty titanocenu nachazeji bohate vyuziti jako katalyzatory pri cele fade chemickych\ntransformaci. Nicmene v posledni dobe se zkouma i jejich potencialni vyuziti jako cytostatik\npri lecbe onkologickych onemocneni. Nedavne studie poukazaly na vyssi cytotoxicitu u cele\nfady titanocen difluoridovych derivatu v porovnani s jejich dichloridovymi analogy.\nNasledne zkoumani mechanismu ucinku titanocemi poukazalo na rozpad endoplasmatickeho\nretikula rakovinnych bunek pusobenim reaktivnich kyslikovych castic (ROS). Tyto castice\ngenerovane pomoci redoxne aktivnich kovu (v nasem pripade titanocenu) muzou byt ucinnym\nprostredkem pro selektivni likvidaci rakovinovych bunek, jejichz homeostaza je na pritomnost\nROS citlivejsi V porovnani se zdravymi bunkami. Recently, titanocene derivatives have been investigated in term of their potential use as\ncytostatics in the treatment of oncological diseases. The potentials for reduction or oxidation of\nindividual substances are one of the key properties which fundamentally affect the cytostatic\nefficiency. Our previous results led us to investigate the redox properties of series of titanocene\ndifluoride and dichloride derivatives. This study is mainly focused on the effect of the\nsubstitution of cyclopentadienyl ring and the halide anion on the redox properties of the\nderivative.
Klíčová slova:
Titanocene derivatives; Tuning of redox behavior; Substitution of cyclopentadienyl ring
Plné texty jsou dostupné na vyžádání prostřednictvím repozitáře Akademie věd.
Rozdíly v elektrochemické redukci jedno- a vícejaderných acylgermanů
Derivaty titanocenu nachazeji bohate vyuziti jako katalyzatory pri cele fade chemickych\ntransformaci. Nicmene v posledni dobe se zkouma i jejich potencialni vyuziti jako cytostatik\npri lecbe ...
Rozdíly v elektrochemické redukci jedno- a vícejaderných acylgermanů
Liška, Alan; Frühwirt, P.; Haas, M.; Ludvík, Jiří; Gescheidt-Demmer, G.
2021 - český
Acylgermany představují pestrou třídu organoprvkových sloučenin, které se vyznacuJI\npozoruhodnými fotochemickými vlastnostmi, laditelnými zavedením různých typů periferních\nsubstituentů, jejich počtem, polohou, případně způsobem přemostění. Většina známých\nderivátů podléhá vlivem DV-záření nebo dokonce krátkovlnějšího viditelného světla\nhomolytickému štěpení vazby C-Ge za vzniku radikálů. Některé (např. Ivocerin®) se proto již\ndelší dobu používají v zubní medicíně jako fotoiniciátory polymerizace při přípravě bílých\nnetoxických zubních výplní. Příslušné mechanismy reakcí uplatňujících se v praxi jsou v\nliteratuře dobře dokumentovány. Vzhledem k tomu, že penetrační hloubka\nelektromagnetického záření je nepřímo úměrná jeho energii, existuje snaha nalézt další\nderiváty, které budou efektivně štěpeny světlem o co největší vlnové délce. Kromě absorpčních\nspekter a teoretických výpočtů molekulových vlastností (ionizační energie, elektronové\nafinity) se při hledání nových látek s výhodou uplatňují elektrochemické metody, protože\npoloha prvního redukčního potenciálu (resp. rozdíl mezi prvním redukčním a prvním\noxidačním potenciálem) koreluje se schopností molekuly absorbovat světlo a zaujímat vyšší\nexcitované stavy, což se projeví jako poloha dlouhovlnného pásu UV-vis spekter. Ail the studied compounds accept first electron under formation a stable anion radical. The\ncorresponding reduction potentials in aprotic media depend on electronic (inductive,\nmesomeric) properties of the substituents, their number, and position. Here, aromatic acyl group\n(benzoyl group with various substitution on aromatic ring) is the principal substituent. The\nredox properties of presented organoelement compounds with central heteroatom Ge (Si, Sn)\nare controlled by peripheral carbonyl groups (in role of redox centers), their number, and\naromatic ring substitution. The measured first reduction potentials E1 values are found in wide\nrange (> 900 mV) due to the fact that the redox centers are carbony 1 groups connected through\nheteroatom in case of acylgermanes, while for di- and trinuclear derivatives (which are\nmolecules with multiple redox centers) the easiest reducible center is the bridging aromatic unit\ninfluenced by the closest carbonyl groups. Thus, it is possible to distinguish both groups ofnonequivalent\ncarbonyl substituents.
Klíčová slova:
Acylgermanes; Electrochemistry; Voltammetry
Plné texty jsou dostupné na vyžádání prostřednictvím repozitáře Akademie věd.
Rozdíly v elektrochemické redukci jedno- a vícejaderných acylgermanů
Acylgermany představují pestrou třídu organoprvkových sloučenin, které se vyznacuJI\npozoruhodnými fotochemickými vlastnostmi, laditelnými zavedením různých typů periferních\nsubstituentů, jejich ...
Voltametrické stanovení pálivosti chilli paprik na elektrodě ze skelného uhlíku modifikované fosfolipidy
Skopalová, J.; Rajcová, A.; Vokounová, D.; Navrátil, Tomáš
2019 - český
Kapsaicin je přírodní alkaloid vyskytující se v plodech chilli paprik, které patří k nejdůležitějším a nejrozšířenějším kořením. Za jejich popularitou stojí významné organoleptické vlastnosti (typická pálivá chuť), antioxidační či antimikrobiální účinky. Pálivost chilli paprik je hlavním důvodem jejich konzumace a z pohledu konzumenta představuje jednu z jejich nejdůležitějších charakteristik. Od toho se proto odvozuje potřeba tuto charakteristiku kvantifikovat. Míra pálivosti přímo souvisí s obsahem kapsaicinu a jemu podobných látek (kapsaicinoidů) v paprikách. Kromě potravinářství nachází kapsaicin své užití i v lesnictví (zemědělství) jako ochrana před okusem stromů zvěří. The aim of this study was to develop a simple method for evaluation of the pungency in chili peppers with a glassy carbon electrode modified using phospholipid membrane prepared from asolectin. For these purposes cyclic voltammetry (CV) and differential pulse voltammetry (DPV) have been used. A few different methods have been tested: direct method, transfer method on unmodified and modified electrode, using standard addition method as well as calibration curve method. A statistically significant correlations with the results of the reference HPLC method have been found in case of voltammetric methods, especially in DPV with asolectin modified electrode.
Klíčová slova:
capsaicin; voltammetry; glassy carbon electrode
Plné texty jsou dostupné na vyžádání prostřednictvím repozitáře Akademie věd.
Voltametrické stanovení pálivosti chilli paprik na elektrodě ze skelného uhlíku modifikované fosfolipidy
Kapsaicin je přírodní alkaloid vyskytující se v plodech chilli paprik, které patří k nejdůležitějším a nejrozšířenějším kořením. Za jejich popularitou stojí významné organoleptické vlastnosti (typická ...
NUŠL poskytuje centrální přístup k informacím o šedé literatuře vznikající v ČR v oblastech vědy, výzkumu a vzdělávání. Více informací o šedé literatuře a NUŠL najdete na webu služby.
Vaše náměty a připomínky posílejte na email nusl@techlib.cz
Provozovatel
Zahraniční báze