Grant/Projek zakończony

Wiązania drugorzędowe w inżynierii kryształu (doktorat)

Identyfikator grantu: PT00958

Kierownik projektu: Jan Alfuth

Politechnika Gdańska

Wydział Chemiczny

Gdańsk

Data otwarcia: 2022-03-09

Data zakończenia: 2023-03-14

Streszczenie projektu

Oddziaływania międzycząsteczkowe (drugorzędowe) w przeciwieństwie do wiązań kowalencyjnych, jonowych czy metalicznych nie odznaczają się dużą energią. Występują one jednak w każdym związku chemicznym i wpływają na jego podstawowe właściwości fizyko-chemiczne, takie jak temperatura topnienia i wrzenia, gęstość, entalpie parowania i skraplania itp. Dzięki nim nawet całkowicie niepolarne cząsteczki mogą występować w stanie ciekłym i stałym.
W ostatnich latach dużą popularność zyskały wiązania halogenowe i chalkogenowe, tzn. tworzone odpowiednio przez atomy halogenów (fluorowców) i chalkogenów (tlenowców). W inżynierii kryształu wykorzystywane są w projektowaniu i syntezie uporządkowanych struktur w ciele stałym (jedno-, dwu- i trójwymiarowych), które znalazły zastosowanie w nowoczesnych materiałach funkcjonalnych, produkcji półprzewodników, ciekłych kryształów i materiałów optoelektronicznych, w katalizie i wielu innych.
Projekt obejmuje głównie związki posiadające zdolność do tworzenia dwóch różnych rodzajów tych oddziaływań, co wynika z ich budowy chemicznej (np. kwasy 2,1,3-benzoselenadiazolokarboksylowe zawierające zarówno silny donor wiązania wodorowego, jak i chalkogenowego).
W procesie badania tego typu związków wykorzystywane są obliczenia kwantowo-chemiczne, aby poznać ich budowę elektronową (rozkład gęstości elektronowej) i ocenić ich zdolność do tworzenia oddziaływań drugorzędowych, a także obliczyć i porównać energie oddziaływań międzycząsteczkowych w różnych konfiguracjach, aby mieć podstawę do przewidzenia, które z wiązań będzie dominować w krysztale. Uzyskane wyniki konfrontuje się z danymi uzyskanymi eksperymentalnie.

Publikacje

  1. Jan Alfuth, Olivier Jeannin, Marc Fourmigué, Topochemical, Single-Crystal-to-Single-Crystal [2+2] Photocycloadditions Driven by Chalcogen-Bonding Interactions, Angew. Chem. Int. Ed. 61, (2022) e202206249
  2. Jan Alfuth, Wykorzystanie wiązań niekowalencyjnych do otrzymywania jedno- i dwuskładnikowych struktur supramolekularnych, rozprawa doktorska, Politechnika Gdańska, Wydział Chemiczny -, (2022) -
  3. Jan Alfuth, Katarzyna Kazimierczuk, Tadeusz Połoński, Teresa Olszewska, Self-Assembly of Secondary Aryl Amides in Cocrystals with Perfluoroaryl Coformers: Structural Analysis and Synthon Preferences, CrystEngComm -, (2023) -


← Powrót do spisu projektów

CONTACT

Our consultants help future and novice users of specialized software installed on High Performance Computers (KDM) at the TASK IT Center.

Contact for High Performance Computers, software / licenses, computing grants, reports:

kdm@task.gda.pl

Administrators reply to e-mails on working days between 8:00 am – 3:00 pm.