See veebileht kasutab küpsiseid kasutaja sessiooni andmete hoidmiseks. Veebilehe kasutamisega nõustute ETISe kasutustingimustega. Loe rohkem
Olen nõus
"Personaalne uurimistoetus" projekt PUT692
PUT692 "Uute molekulaarsete mahutite arendamine (1.01.2015−31.12.2018)", Riina Aav, Tallinna Tehnikaülikool, Matemaatika-loodusteaduskond, Tallinna Tehnikaülikool, Loodusteaduskond, Keemia ja biotehnoloogia instituut.
PUT692
Uute molekulaarsete mahutite arendamine
Development of new molecular containers
1.01.2015
31.12.2018
Teadus- ja arendusprojekt
Personaalne uurimistoetus
Stardiprojekt
ETIS klassifikaatorAlamvaldkondCERCS klassifikaatorFrascati Manual’i klassifikaatorProtsent
4. Loodusteadused ja tehnika4.11. Keemia ja keemiatehnikaP390 Orgaaniline keemia 1.3. Keemiateadused (keemia ja muud seotud teadused)40,0
4. Loodusteadused ja tehnika4.11. Keemia ja keemiatehnikaP351 Struktuurkeemia1.3. Keemiateadused (keemia ja muud seotud teadused)30,0
4. Loodusteadused ja tehnika4.11. Keemia ja keemiatehnikaP370 Makromolekulaarkeemia 1.3. Keemiateadused (keemia ja muud seotud teadused)30,0
PerioodSumma
01.01.2015−31.12.201546 800,00 EUR
01.01.2016−31.12.201646 800,00 EUR
01.01.2017−31.12.201746 800,00 EUR
01.01.2018−31.12.201846 800,00 EUR
187 200,00 EUR

Uued nanosuuruses molekulide kogumid ja struktuurid on tinginud supramolekulaarse keemia olulisue tohutu kasvu, nende rakendused on väga laiad, ulatudes ravimite suunatud transpordist erifunktsioonidega materjalideni.Supramolekulaarne keemia rakendab mitte-kovalentseid interaktsioone, et moodustada kontrollitult madalmolekulaarsetest ühenditest molekulide kogumeid. Molekulaarsed mahutid on võõrustaja-külaline komplekse moodustavad makrotsüklilised ühendid, mis leiavad laia kasutust supramolekulaarsesetes rakendustes. Käesolev projekt keskendub uute molekulaarsete mahutite, nimelt kukurbituriilide perekonda kuukuvate kiraalsete poolkukurbituriilide, välja arendamisele. Töötatakse välja sünteesimeetod uurea-põhiste makrotsüklite valmistamiseks, sünteesitakse homolooge, isomeere ja erineva funktsionaalsusega poolkukurbituriile sisaldav raamatukogu, uuritakse nende molekulaar- ja supramolekulaarset struktuuri ja omadusi ning rakenduse võimalusi biomeditsiinis ja materjaliteaduses.
New nanoscale assemblies and structures have supported enormous grow of importance of supramolecular chemistry with its applications ranging from targeted drug delivery to the development of functional materials. Supramolecular chemistry makes use of non-covalent interactions to achieve the controlled assembly of molecular building blocks. Molecular containers are macrocyclic molecules, that are able to form host-guest complexes with smaller compounds and through that they serve as a key element for many supramolecular applications. This project is focused on development and application of new molecular containers - chiral hemicucurbiturils, new branch of cucurbituril family. During this project we are going to develop synthetic method for these urea-based macrocycles, prepare library of hemicucurbiturils, explore their structure, supramolecular framework, binding properties and look for their application in biomedical and material science.
Uurisime tsükloheksanohemikukurbituriilide sünteesi ning komplekseerumist. Nimetatud ühendite süntees põhineb formaldehüüdi ja asendatud etüleenuurea vahelisel kondensatsioonireaktsioonil ning on märkimisväärne, et 6 ja 8-ühikuliste oligomeersete hemikukurbituriilide sünteesil moodustub ühe sünteesietapi käigus vastavalt 12 või 16 süsinik-lämmastik sidet. Tuvastasime ka suuremate 10 kuni 15-ühikuliste hemikukurbituriilide tekke. Näitasime, et selline efektiivne sünteesitee on võimalik tänu reaktsiooni käigus moodustuvatele dünaamilistele kovalentsetele sidemetele ning produkti stabiliseerivatele interaktsioonidele anioonse malli molekuliga. Kuna dünaamiliste kovalentsete sidemete teke on pöörduv, siis on võimalik oligomeersete produktide segus selektiivselt võimendada vaid ühe makrotsüklilise produkti teke. Leidsime, et 6-ühikulisi makrotsükleid stabiliseerib halogeniid anioon (Cl- või Br-) ning seetõttu tekib soolhappes monomeeride vahel 12 süsinik-lämmastik sidet. Suuremate anioonide juuresolekul, näiteks CF3CO2-, PF6- või perkloorhappest dissotseeruva ClO4- aniooni juuresolekul aga moodustub selektiivselt 8-ühikuline makrotsükkel. Selgus, et neid ühendeid saab valmistada happelistes tingimustes kas orgaanilises lahustis või vesilahuses ning samuti ka mehhanokeemia abil tahkes faasis. Kuul-jahvatamise abil õnnestus meil kondensatsiooniks vajalikku happe kogust oluliselt vähendada. Jahvatamise käigus tekivad dünaamiste sidemetega oligomeerid, mis termostateeritud säilitamisel tahkes olekus ise-organiseeruvad soovitud makrotsükliteks. Jõudsime väga efektiivse ja keskkonnasõbraliku sünteesimeetodini tänu eelnevale põhjalikule reaktsioonimehhanismi ja kompleksite struktuuri uurimisele. Meie poolt loodud teadmised rikastavad arusaama ise-organiseeruvatest molekulaarsetest süsteemidest ja anioonide retseptoritest ning võivad olla kasutatavad molekulaarsetes masinates, sensorites, materjalides, ning molekulide selektiivsel transpordil toiduaine ja ravimitööstuses.