Novel materials for NLO applications based on guanidine derivatives - crystal engineering and detailed characterisation

Abstract

Title: Novel materials for NLO applications based on guanidine derivatives - crystal engineering and detailed characterisation Author: Mgr. Soňa Kohúteková Department: Department of Inorganic Chemistry Supervisor: prof. RNDr. Ivan Němec, Ph.D. Abstract: This doctoral thesis is focused on the preparation and characterisation of new compounds for potential application in nonlinear optics (NLO). Four molecules containing guanidine fragment were chosen as the carriers of NLO properties - aminoguanidine, diaminoguanidine, N-guanidine-formamide and 1H-pyrazole-carboxamidine, according to the promising preliminary results of hyperpolarizability values obtained by quantum-chemical calculations. Experimental work was divided into two main directions of preparation of new crystalline materials - preparation of perovskite metal-organic frameworks (MOFs) and molecular crystals. In the first group of studied materials, target molecules were expected to occupy cavities of frameworks built by formate anions coordinated to metal cations. In the second group, in the molecular crystals, carriers of NLO properties were co-crystallised with selected inorganic anions to prevent the formation of centrosymmetric dimers and to influence the desired crystal packing. Prepared materials were characterised mainly by the means of...

Název práce: Nové materiály pro NLO aplikace vycházející z derivátů guanidinu - krystalové inženýrství a detailní charakterizace Autor: Mgr. Soňa Kohúteková Katedra: Katedra anorganické chemie Vedoucí disertační práce: prof. RNDr. Ivan Němec, Ph.D. Abstrakt: Tato disertační práce je zaměřena na přípravu a charakterizaci nových sloučenin pro potenciální aplikace v nelineární optice (NLO). Jako nositelé NLO vlastností byly na základě slibných hodnot hyperpolarizability získaných kvantově chemickými výpočty vybrány čtyři molekuly obsahující guanidiniový fragment - aminoguanidin, diaminoguanidin, N-guanidin-formamid a 1H-pyrazol-karboxamidin. Experimentální práce byla rozdělena do dvou hlavních směrů přípravy nových krystalických materiálů - příprava tzv. metal-organic frameworks (MOF) a příprava molekulárních krystalů. V první skupině studovaných materiálů se očekávalo, že cílové molekuly budou obsazovat dutiny struktur tvořených mravenčanovými anionty koordinovanými na kationty kovů. Ve druhé skupině, tj. molekulárních krystalech, byla využita kokrystalizace nosičů NLO vlastností s vybranými anorganickými anionty, aby se zabránilo tvorbě centrosymetrických dimerů bází a bylo dosaženo požadovaného krystalového uspořádání. Připravené materiály byly charakterizovány především pomocí vibrační spektroskopie a...