Eletrochemie jako metoda studia složitých makrocyklických molekul

Abstract

Pomocí elektrochemických technik byla prostudována a popsána elektrochemická redukce série polynitrovaných kalix[4]arenových derivátů jakožto molekul s více redoxními centry a na základě interpretace experimentálních výsledků a jejich korelace s kvantově chemickými výpočty byl diskutován vztah mezi strukturou molekuly a jejími elektronovými vlastnostmi. Ukázalo se, že tetranitrokalix[4]areny v sobě obsahují dva rozdílné páry ekvivalentních nitroskupin, což experimentálně dokazuje zploštělý tvar molekuly i v roztoku. Bylo určeno pořadí redukcí jednotlivých nitroskupin a popsán příslušný mechanismus. V první části práce byly na modelových para-substituovaných nitroaromátech prokázány různé redukční mechanismy v závislosti na substituci, což ukazuje na důležitý vliv substituentů na dolním kruhu kalix[4]arenů na redox vlastnosti celé molekuly.

By means of electrochemical techniques, the electroreduction of polynitrocalix[4]arenes - molecules with multiple redox centers - was investigated and described. Based on interpretation of experimental data and on their correlation with quantum chemical calculations the relationship between structure and redox properties of the title molecules was revealed and discussed. It was shown that the tetranitrocalix[4]arenes involve two different couples of equivalent nitrogroups, what confirms experimentally the pinched shape of the molecule even in solution. The sequence of reduction steps was determined and the corresponding mechanism described. In the first part of the thesis different reduction mechanisms of p-substituted nitroaromates were found in dependence on substitution. It points to an important influence of lower ring substitution on the redox properties of the whole tetranitrocalix[4]arene.