Spektroskopické a teoretické studium supramolekulárních komplexů symetrických porfyrinů s chirálními guesty
Spektroskopické a teoretické studium supramolekulárních komplexů symetrických porfyrinů s chirálními guesty
diplomová práce (OBHÁJENO)
Zobrazit/ otevřít
Trvalý odkaz
http://hdl.handle.net/20.500.11956/67480Identifikátory
SIS: 107528
Kolekce
- Kvalifikační práce [10691]
Autor
Vedoucí práce
Konzultant práce
Burda, Jaroslav
Labuta, Jan
Oponent práce
Šoltésová, Mária
Fakulta / součást
Matematicko-fyzikální fakulta
Obor
Fyzika kondenzovaných soustav a materiálů
Katedra / ústav / klinika
Katedra makromolekulární fyziky
Datum obhajoby
27. 5. 2014
Nakladatel
Univerzita Karlova, Matematicko-fyzikální fakultaJazyk
Angličtina
Známka
Výborně
Klíčová slova (česky)
porfyrin, chiralita, spektroskopie nukleární magnetické rezonance (NMR), teorie funkcionálu hustoty (DFT)Klíčová slova (anglicky)
porphyrin, chirality, nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy, density functional theory (DFT)Některé typy porfyrinů můžou být použity jako achirální detektory při určování enantiomerního přebytku chirální látky. Porfyriny mohou tvořit komplex s chirálními organickými molekulami, které indukují neekvivalenci některých protonů v původně symetrickém porfyrinu. To má za následek rozštěpení příslušných signálů v NMR spektru, které závisí lineárně na enantiomerním přebytku chirální molekuly. V této práci jsme zkoumali komplex di-brombenzylovaného oxoporfyrinu s chirální kafrsulfonovou kyselinou. Z NMR titrace byla určena asociační konstanta K ≈ 5 × 104 l/mol a stechiometrie komplexu 1:1. Potvrdili jsme lineární závislost rozštěpení signálu β-protonu porfyrinu na enantiomerním přebytku. Nízkoteplotní měření prokázala existenci dvou různých konformací komplexu v přibližném poměru 0.7:0.3 (při −60 ◦ C). Kvantově-mechanické výpočty metodou DFT za použití BLYP/3-21G* ukázaly rovněž dvě konformace v zastoupení 0.79:0.21. Metodou GIAO/PBE1PBE/6-31G(2df,2pd) byly vypočteny chemické posuny vypočtených struktur a porovnány s experimentálními hodnotami. 1
Certain types of porphyrins can be used as achiral agent for determination of enantiomeric excess (ee) of chiral molecules. Particular organic chiral molecule (guest) and porphyrin (host) form host-guest complex while inducing nonequiv- alency of particular proton resonances in symmetrical host. It causes splitting of NMR signals linearly dependent on ee of guest. In this work we investigated com- plexation of di-brombenzylated oxoporphyrin with chiral camphorsulfonic acid. NMR titration revealed that they form complex with 1:1 stoichiometry with as- sociation constant K ≈ 5 × 104 l/mol. We confirmed linear dependence of split- ting of host β-protons on ee of guest. Low temperature measurements revealed two conformations of host-guest complex with population around 0.7:0.3 (at −60 ◦ C). DFT quantum mechanical computations at BLYP/3-21G* level revealed also two conformations with population 0.79:0.21. NMR shifts were computed on this geometries with method GIAO/PBE1PBE/6-31G(2df,2pd) and compared to experimental values. 1