Anotace: Cílem práce je vypracování efektivní syntézy nových chirálních ionexů a jejich využití v HPLC a SFC. Získané chirální stacionární fáze budou odvozeny od vhodných ionizovatelných organických molekul, které budou následně imobilizovány na pevný nosič. Výsledné ionexy budou využity pro separaci nejrůznějších ionizujících racemických látek (léčiva, nové syntetické drogy, atd.). Na základě získaných výsledků bude struktura selektorů optimalizována tak, aby bylo dosaženo vysoké míry jejich aplikovatelnosti v chirálních separacích. Práce je součástí probíhajícího grantového projektu.

Anotace: Fluorové separační metody dosáhly nesporných úspěchů v separaci a recyklaci polyfluorovaných katalyzátorů, činidel i produktů. Jejich rozšíření však brání environmentální aspekty související zejména s velmi nízkou biodegradabilitou, vysokou toxicitou a vysokým potenciálem globálního oteplování (GWP) látek s dlouhými perfluorovanými řetězci, které se používají jako rozpouštědla i stavební bloky pro "těžkou" fluorovou chemii. V naší laboratoři jsme v současné době vypracovali environmentálně přjatelnou a chemicky extrémně šetrnou metodiku recyklace polyfluorovaných katalyzátorů a sloučenin, využívající jako klíčová fluorovaná rozpouštědla ekologicky i finančně výhodné hydrofluorethery s nízkou toxicitou i GWP a akceptovatelnou biodegrabilitou. Cílem projektu je využití komerčně dostupných hydrofluoretherů a s nimi souvisejících fluorketonů pro přípravu nových stavebních bloků s environmentálními vlastnostmi analogickými těmto rozpouštědlům. Tyto stavební bloky budou následně využity pro přípravu polyfluorovaných NHC ligandů a z nich připravených činidel a homogenních katalyzátorů s cílem vybudovat platformu "zelené" fluorové chemie. Chemické a katalytické reakce těchto činidel a katalyzátorů budou studovány s důrazem na jejich separaci a recyklaci, chemo- a stereoselektivitu.

Anotace: Tématem práce je využití katalytických vlastností sloučenin přechodných kovů pro fixaci oxidu uhličitého v podobě funkcionalizovaných aryl-, vinyl- a heteroaryl karboxylových kyselin z aktivovaných C-O vazeb pomocí nových multikomponentních reakcí. Cílem bude nalézt optimální kombinaci katalytického systému a reakčních podmínek, které umožní efektivní modifikaci výchozích látek zavedením různých substituentů spolu s molekulou oxidu uhličitého.

Anotace: Navrhovaný projekt má za cíl využít deriváty flavinů jako výjimečně silných organických fotoredukčních činidel s potenciálem nejenom nahradit dosud využívané látky na bázi vzácných kovů, ale zároveň posunout hranice fotoredukcí směrem k substrátům, které byly dosud mimo možnosti fotokatalytických systémů. Flaviny byly doposud aplikovány výlučně ve fotooxidacích. Ve fotoredukcích budou využívány excitované redukované formy flavinů. Vhodné flavinové deriváty budou navrženy na základě studia vztahu struktura vs vlastnosti a na základě kvantově chemických výpočtů. Jako příklady aplikací, které budou v projektu studovány, lze uvést arylace C-H vazeb v arenech a alkenech nebo C-N, C-S, C-B a C-P kaplingy se snadno dostupnými elektronově chudými a, což je důležité, také s elektronově bohatými chlor- a bromareny. Výzkum bude prováděný ve spolupráci s dalšími evropskými univerzitami.

Anotace: Cílem práce je studium syntézy, chemického chování, konformačních preferencí a/nebo komplexačních schopností calixarenových systémů, nesoucích v molekule dva můstkové atomy síry a dvě CH₂ skupiny, jako například 2,14-dithiacalixaren. Tyto smíšené (S/CH₂) systémy by si mohly zachovávat vlastnosti obou matečných makrocyklů (calix[4]aren a thiacalix[4]aren), což by mohlo nalézt mnohá uplatnění v supramolekulární chemii. Jako příklad lze uvést využití rozdílů v regioselektivitě substitučních reakcí S_EAr pro konstrukci dosud neznámých nebo jen těžko dosažitelných způsobů derivatizace základního calixarenového skeletu, což by bylo možné využít při návrhu nových typů receptorů.

Anotace: Cílem práce je syntéza calixarenů popř. příbuzných molekul (thiacalixareny, pillarareny) vykazujících inherentní chiralitu, které by bylo možné použít jako stavební kameny pro design nových chirálních receptorů. Práce bude zaměřena na metody resoluce racemických směsí inherentně chirálních systémů, které by umožňovaly přípravu čistých enantiomerů v  množství dostatečném pro následné syntetické opracování. V rámci resoluce počítáme s klasickým přístupem dělení diastereomerních směsí, popř. s využitím imobilizovaných enzymů pro kinetickou resoluci racemátů, nebo s přímou enantioselektivní syntézou chirálních derivátů (např. oxidace sirných můstků v thiacalixarenech).

Anotace: Flaviny představují redoxně aktivní molekuly, které snadno přecházejí do excitovaného stavu účinkem viditelného záření, a to jak ve své oxidované, tak redukované formě. V excitovaném stavu tak flaviny představují silná oxidační nebo redukční činidla a mohou se zapojovat do obou částí katalytického cyklu, redukční i oxidační. Cílem práce je návrh a vývoj katalytických systémů využívajících kooperaci dvou různých flavinových derivátů pro umožnění nových transformací organických molekul za mírných podmínek, například selektivních C-H derivatizací či C-C couplingů. Práce je zaměřená na syntetickou organickou chemii, ale nedílnou součástí bude elektrochemická a spektroskopická studie použitých flavinových katalyzátorů. Výzkum bude prováděn ve spolupráci se zahraničním pracovištěm.

Anotace: Mechanochemické indikátory jsou molekuly, jež mění spektrosopické vlastnosti v závislosti na aplikované mechanické síle. Cílem práce je syntéza a studium těchto indikátorů. Vhodné molekuly využívající známé chromofory a fluorofory budou navrženy a studovány pomocí kvantově-chemických metod. Vybrané molekuly budou syntetizovány a studovány pomocí spektroskopických metod jak za přítomnosti mechanické síly, tak bez ní. Výsledkem by měly být molekuly umožňující měření mechanické síly a teoretický model jejího působení.

Anotace: Projekt se zabývá vývojem nových heterogenních katalyzátorů enantioselektivních reakcí na bázi hybridních organicko-anorganických materiálů. Budou syntetizovány vhodné enantiomerně čisté organické sloučeniny, které budou transformovány na tzv. přemostěné bis(trialkoxysilany). Přemostěné bis(trialkoxysilany) budou podrobeny sol-gel procesu za různých experimentálních podmínek. Získané pevné organokřemičité materiály budou plně charakterizovány a bude studována jejich schopnost katalyzovat vybrané enantioselektivní reakce. Na základě získaných výsledků bude optimalizována jednak struktura enantiomerně čistého organického fragmentu, a jednak podmínky sol-gel procesu. Projekt bude řešen ve spolupráci s Technickou univerzitou v Liberci a je finančně podporován Grantovou agenturou ČR (reg. č. 18-09824S).

Anotace: Calixareny jsou makrocyklické sloučeniny využívané pro konstrukci nejrůznějších typů receptorů. Jedinou nevýhodou jejich derivátů je, že zpravidla nejsou rozpustné ve vodě. Cílem této práce je syntéza vodorozpustných derivátů v různých konformacích, které umožní studium jejich interakcí s různými substráty včetně přírodních látek (sacharidů, aminokyselin) ve vodném prostředí. Vodorozpustné receptory mohou významně přispět k pochopení komplexačních procesů probíhajících v živých organismech.

Anotace: Přítomnost sirných můstkových skupin v thiacalixarenech má za následek významně jiné komplexační a konformační vlastnosti těchto molekul, a také významně odlišnou chemii těchto derivátů. Totéž platí o tzv. azacalixarenech, kde je původní můstková CH₂ skupina nahrazena s NH/N-R můstkem. Cílem práce je syntéza calixarenů obsahujících v molekule zároveň různé typy můstků (S + N) a studovat chemické, konformační nebo komplexační vlastnosti takovýchto sloučenin. Protože deriváty azacalixarenů mohou vykazovat unikátní redox chování (např. chinoidní struktury), podobné systémy mohou představovat zajímavý příspěvek k supramolekulární chemie makrocyklů s možnou aplikací při designu a konstrukci nových typů receptorů. Toto téma je zamýšleno jako spolupráce (cotutelle) s Dr. Olivier Siri (Aix-Marseille University, Francie).

Anotace: Nové psychoaktivní látky patří mezi skupinu zneužívaných drog, které nejsou příliš farmakologicky probádány. Některé z nich stojí za řadou intoxikací, jiné naopak mohou sloužit jako modelové struktury v biologické psychiatrii, kde pomáhají při studiu fungování mozku a mohou přispět k léčbě některých duševních chorob. Pro studium jejich farmakologických vlastností je vhodné znát jejich metabolismus a na návrh a syntézu metabolitů vybraných nových psychoaktivních látek je zaměřena tato práce. Farmakokinetické studie se neobejdou také bez deuterium značených analytických standardů, jejichž příprava je také součástí disertační práce.

Anotace: Budou studovány metody přípravy a vlastnosti vyšších modifikovaných calixarenů (např. s pěti až osmi fenolickými jádry), které by mohly fungovat jako receptory pro komplexaci fullerenů. Cílem je dosáhnout selektivní komplexace fullerenů změnou základního skeletu calixarenu s využitím principů supramolekulární chemie. Připravené deriváty budou využity nejen jako receptory pro komplexaci fullerenů, ale také pro konstrukci složitějších supramolekulárních struktur (např. self-assembly).