Kladně nabité heteroborany
Poskytovatel: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy
Program: ERC_CZ
Období realizace: 01.09.23 - 31.08.25
Pracoviště:
Fakulta chemicko-technologická - Katedra obecné a anorganické chemie
Hlavní řešitel: Vrána Jan
Popis:
Chemie boranů a heteroboranů se stala samonosnou oblastí chemie s desítkami tisíc publikovaných sloučenin, které našly četné aplikace v materiálové, medicinální a organokovové chemii. Navzdory svému elektronovému deficitu jsou tyto sloučeniny velmi stálé jak v neutrální, tak anionické podobě. Naproti tomu kationtové borany se po dlouhou dobu připravit nepodařilo. Nedávno publikovala naše skupina první syntézu tohoto typu sloučenin díky stabilizaci silnými elektronovými donory, N-heterocyklickými karbeny. Kationtové borany jsou překvapivě stálé na vzduchu a lze je připravit i ve větším množství. Hlavním záměrem tohoto projektu je připravit co možné nejširší škálu těchto klastrů s různými strukturními motivy a stabilizujícími prvky. Následné studium chemických vlastností těchto sloučenin přinese jistě zajímavé výsledky, vzhledem k absenci jakékoli informace o jejich možném chování v literatuře. I jejich redoxní chemie má velký potenciál, jelikož formální jednoelektronová redukce by měla vést k neutrálním radikálům. Vyšší lewisovská kyselost v porovnání s neutrálními analogy bude mít značný vliv na reaktivitu nejen s kyselinami a bázemi. Za účelem důkladného prostudování a pochopení této skupiny sloučenin bude provedena celá řada reakci, např. halogenace, methylace, reakce s malými molekulami apod. Další výzvou je příprava dikationtů, které by byly samozřejmě ještě zajímavější. Výše zmíněná stabilita spojená s možností eliminovat a akceptovat proton předurčuje tyto sloučeniny k využití v katalýze. Navíc tyto kationtové komplexy vykazují dobrou rozpustnost a stabilitu ve vodě, což umožňuje výzkum interakcí s biomolekulami, pro něž jsou heteroborany studovány v posledních letech extenzivně studovány.
Chemie boranů a heteroboranů se stala samonosnou oblastí chemie s desítkami tisíc publikovaných sloučenin, které našly četné aplikace v materiálové, medicinální a organokovové chemii. Navzdory svému elektronovému deficitu jsou tyto sloučeniny velmi stálé jak v neutrální, tak anionické podobě. Naproti tomu kationtové borany se po dlouhou dobu připravit nepodařilo. Nedávno publikovala naše skupina první syntézu tohoto typu sloučenin díky stabilizaci silnými elektronovými donory, N-heterocyklickými karbeny. Kationtové borany jsou překvapivě stálé na vzduchu a lze je připravit i ve větším množství. Hlavním záměrem tohoto projektu je připravit co možné nejširší škálu těchto klastrů s různými strukturními motivy a stabilizujícími prvky. Následné studium chemických vlastností těchto sloučenin přinese jistě zajímavé výsledky, vzhledem k absenci jakékoli informace o jejich možném chování v literatuře. I jejich redoxní chemie má velký potenciál, jelikož formální jednoelektronová redukce by měla vést k neutrálním radikálům. Vyšší lewisovská kyselost v porovnání s neutrálními analogy bude mít značný vliv na reaktivitu nejen s kyselinami a bázemi. Za účelem důkladného prostudování a pochopení této skupiny sloučenin bude provedena celá řada reakci, např. halogenace, methylace, reakce s malými molekulami apod. Další výzvou je příprava dikationtů, které by byly samozřejmě ještě zajímavější. Výše zmíněná stabilita spojená s možností eliminovat a akceptovat proton předurčuje tyto sloučeniny k využití v katalýze. Navíc tyto kationtové komplexy vykazují dobrou rozpustnost a stabilitu ve vodě, což umožňuje výzkum interakcí s biomolekulami, pro něž jsou heteroborany studovány v posledních letech extenzivně studovány.
