Ferrocenové ligandy
Garant: prof. RNDr. Petr Štěpnička, Ph.D., DSc.
Vhodné pro studijní programy: Chemie
Doporučený ročník studia: bez omezení
Bližší informace: petr.stepnicka@natur.cuni.cz
Anotace:
Ferrocen, C10H10Fe, je stálá organokovová sloučenina, jež ve své struktuře kombinuje „anorganický“ kovový ion a „organické“ ligandy, která byla prvně popsána v roce 1951. Od té doby se její chemie stále velice rychle rozvíjí. Kromě toho, že se tato látka stala ikonou organokové chemie, našla také různá praktická uplatnění, zejména v designu nových ligandů pro katalytické děje, nové biologicky aktivní sloučeniny a materiály. Tento projekt bude zaměřen právě na syntézu takových látek, nových ligandů, které budou posléze použity pro přípravu komplexních sloučenin s katalyticky aktivními přechodnými kovy a také testovány v prakticky významných katalytických reakcích.
Kontrastní látky pro zobrazování 19F magnetickou tomografií
Garant: doc. RNDr. Jan Kotek, Ph.D.
Vhodné pro studijní programy: Chemie, KATA, Medicinální chemie
Doporučený ročník studia: bez omezení
Bližší informace: http://web.natur.cuni.cz/anorchem/koordchem/; jan.kotek@natur.cuni.cz
Anotace:
Zobrazování magnetickou resonancí je jednou ze základních neinvazivních diagnostických technik. Oproti ostatním využívaným diagnostickým technikám přináší zásadní výhodu v absenci ionizujícího záření. Metoda MRI stojí na principu nukleární magnetické resonance a využívá pro organizmus neškodné radiofrekvenční záření. V metodě MRI sledováno je nejčastěji sledováno jádro 1H v molekulách vody v organizmu. Díky různému obsahu vody a jejích fyzikálních vlastnostem v různých částech organizmu lze získat výborně rozlišený obraz zvláště měkkých tkání. Moderní alternativou je měření jiných jader. Z heterojader se pak zvláštní pozornosti dostává jádru 19F, které (i) lze sledovat i na standardních MRI skenerech, (ii) není v organizmu přirozeně zastoupeno, a signál tak pochází nutně z kontrastní látky aplikované při vyšetření, a (iii) vazba C–F je stálá a fluorované organické sloučeniny jsou tak málo toxické. Tyto vlastnosti předurčují fluorované kontrastní látky ke speciálním aplikacím, např. pro angiografii (sledování krevního řečiště) nebo ke sledování osudu transplantovaných buněk při tzv. „hot-spot“ zobrazování. Nevýhodou jádra 19F je však jeho dlouhý jaderný relaxační čas, který prodlužuje vlastní zobrazovací experiment. Zkrácení jaderného relaxačního času lze provést zavedením paramagnetického iontu do blízkosti měřeného jádra 19F. Typickým řešením designu molekuly kontrastní látky je proto komplex paramagnetického iontu kovu s ligandem, který ve své molekule nese několik atomů fluoru.
V rámci projektu budou připraveny a studovány fluor-obsahující ligandy a jejich komplexy s vhodnými paramagnetickými ionty kovů.
Nosiče isotopů kovů pro radiomedicínské aplikace
Garant: doc. RNDr. Vojtěch Kubíček, Ph.D.
Vhodné pro studijní programy: Chemie, KATA, Medicinální chemie
Doporučený ročník studia: bez omezení
Bližší informace: http://web.natur.cuni.cz/anorchem/koordchem/; vojtech.kubicek@natur.cuni.cz
Anotace:
Moderní medicína využívá řadu radioaktivních izotopů kovů pro diagnostiku či terapii. Tyto izotopy nemohou být podány pacientovi ve volném stavu, protože by docházelo k jejich nespecifickému ukládání v tkáních, což by znemožnilo následné snímkování či vystavilo pacienta nežádoucím dávkám radioaktivního záření. Proto se musí ionty těchto kovů aplikovat ve formě komplexu s vhodným ligandem. Tento komplex musí vykazovat nejen vysokou stabilitu a vhodnou biodistribuci a farmakokinetiku, ale musí též rychle vznikat, neboť většina používaných izotopů je krátce žijící a dlouhá doba přípravy radiofarmaka by vedla ke ztrátě aktivity a efektivity zářiče. Proto jsou intenzivně zkoumány ligandy, které by byly vhodné jako nosiče těchto radioizotopů kovů. V rámci projektu budou připraveny a studovány nové ligandu umožňující rychlou tvorbu stabilních komplexů s izotopy mědi, galia, aktinia či dalších prvků, jejichž izotopy jsou perspektivní pro radiodiagnostiku a radioterapii.
Příprava a studium materiálů pro nelineární optiku
Garant: prof. RNDr. Ivan Němec, Ph.D.
Vhodné pro studijní programy: Chemie, KATA, CHFM, Medicinální chemie
Doporučený ročník studia: druhý
Bližší informace: http://web.natur.cuni.cz/anorchem/NLO/NLO.pdf, ivan.nemec@natur.cuni.cz
Anotace:
Náplní této stáže bude příprava a charakterizace krystalických látek, které vykazují nelineární optické jevy – tj. odezva studovaných krystalů po ozáření laserem (tj. nově vznikající záření) je spojena s nelineární změnou energie. Připravované sloučeniny, které mají velký potenciál v dalším technickém využití, jsou především molekulární krystaly – tj. soli a kokrystaly vybraných organických bází s anorganickými oxokyselinami. Jejich následné studium bude zaměřeno především na využití spektroskopických (infračervená a Ramanova spektroskopie, elektronová a NMR spektroskopie) a difrakčních metod (prášková a monokrystalová rtg. difrakce).
