Supramolekulaarse keemia uurimisrühm

Nimetus
Supramolecular chemistry research group
Uurimisrühma juht
Klassifikaator (Frascati)
Ülevaade
Supramolekulaarse keemia uurimisrühm tegeleb uute käeliste uureapõhiste molekulaarsete mahutite arendamisega. Tegeleme efektiivsete ja keskkonnasõbralike sünteesimeetodite väljatöötamisega, kasutades muuhulgas mehhanokeemiat. Uurime molekulide ja supramolekulaarsete komplekside struktuure ning molekulidevahelisi vastasmõjusid. Keskendume kukurbituriilide perekonda kuuluvatele makrotsüklitele – hemikukurbituriilidele, ning nende kompleksidele. Eriti huvitume heade optiliste omadustega porpfüriinide kompleksidest ning nende rakendamisest supramolekulaarsetes süsteemides. Uurime kiraalse induktsiooni teket ning supramolekulaarsete komplekside spektroskoopilisi iseärasusi. Nii saame valmistada adaptiivseid sensoreid ning välisstiimulitele reageerivaid iseorganiseeruvaid molekulide süsteeme. Uute molekulaarsete mahutite disaini abil on võimalik välja töötada uusi rakendusi nii materjali- ja keskkonnateaduses kui ka toidu-, farmaatsia- ning põllumajandustööstusele.
Supramolecular chemistry research group isinterested in study of chiral molecular containers, like hemicucurbiturils. We are developingsustainable and efficient synthesis methods,concentrating also on mechanochemistry. Weare studying molecular and supramolecularstructure of macrocycles and their interactions.Supramolecular chemistry unites approachesof analytical, organic and physical chemistry tostudy mater in a broader way. Molecular containers are able to form host-guest complexes withother molecules and in a special case of inclusioncomplexes, the small molecule is fully encapsulated by the macrocycle. These complexes areheld together by non-covalent interactions. Weare mainly interested in macrocycles that belongto cucurbituril family, the hemicucurbiturils andtheir complexes and derivatives with opticallyattractive porphyrins. We explore the potentialof new molecular containers in material andenvironmental science for sensing.
Uurimisrühma liige
Endised liikmed
Võtmesõna
supramolekulaarsed retseptorid
supramolecular chemistry
macrocycles
receptors
host-guest complexes
molecular containers
roheline keemia
kukurbituriilid
kemosensorid
kiraalsus
chirality
orgaaniliste ühendite analüüs
monokristall röntgen-difraktsioonanalüüs
single-crystal X-ray diffraction analysis
spektroskoopia
spectroscopy
nuclear magnetic resonance spectroscopy
UV-vis
FS
CD
VCD
NMR
Tähtsamad tulemused
2024. aastal alustas rühm tööd Ringmajanduse tippkeskuse SOURCES raames. Avaldati uus meetod küllastamata ühendite taandamiseks, kus asendati liitium, mis on kriitiline toore, kaltsiumi ja magneesiumiga. Meetod võimaldab sünteesida orgaanilisi ühendeid keskkonnasõbralikult toatemperatuuril ja õhu käes. Meetodi kommertsialiseerimiseks anti sisse ka patenditaotlus. Näidati, et leukeemia ravimi toimeainet imatiniibi saab sünteesida keskkonnasõbralikult. Sünteesimeetod avaldati koostöös Novartis ettevõttega. Leiti, et tahkes faasis saab suunata erinevate monomeeride iseorganiseerumist käelisteks molekulaarseteks retseptoriteks. Sajast tuvastatud vaheühendist võimendati hea saagisega kahekäelise hemikukurbit[8]uriili teke, lisaks sünteesiti ühest neist omakorda funktsionaalne materjal ning näidati selle kasutust perkloraadi eraldamisel. Mehhanosünteesil saadi ka biotiinist suure puhtuse ja saabisega biotiin[6]uriil, seejuures näidati esmakordselt et tahkes faasis iseorganiseerumise abil on võimalik sünteesi teostada mitmekümnete grammide skaalas, kasutades planetaarveskit.