Molecular Machines in Supramolecular Systems

Abstract

Výzkum umělých molekulárních strojů, motivovaný snahou o vývoj nových materiálů reagujících na vnější podněty, se v posledních desetiletích výrazně rozvinul a jeho význam byl potvrzen udělením Nobelovy ceny v roce 2016. Tato disertační práce se zabývá dvěma klíčovými oblastmi souvisejícími s molekulárními stroji: uspořádáním světlem řízených molekulárních strojů na povrchu a studiem jejich rotační dynamiky v tuhém stavu. Zvláštní pozornost byla věnována makrocyklu cucurbit[7]urilu (CB[7]) a jeho potenciálu při návrhu a ovlivňování těchto systémů. Pro zkoumání schopnosti supramolekulární komplexace kotvit molekuly na zlatém povrchu a ovlivňovat hustotu výsledných vrstev byly připraveny dvě série hostujících molekul pro CB[7]. První série obsahuje fotospínač spojený s vazebným místem pro CB[7]. Vazebné interakce mezi syntetizovanými molekulami a CB[7] v DMSO byly detailně studovány např. pomocí NMR spektroskopie a hmotnostní spektrometrie a získaé výsledky byly korelovány s daty získanými DFT výpočty. Kromě očekávaných 1:1 komplexů byla překvapivě pozorována také tvorba trimerních uskupení stabilizovaných kationty alkalických kovů a kovů alkalických zemin. Stabilita těchto komplexů v přítomnosti různých kationtů byla určena pomocí 1 H NMR titračních experimentů. Fotospínání, odolnost vůči cyklické...