V posledných rokoch sa výskum v oblasti fotochémie zameral na štúdium fotoprepínačov, ktoré dokážu reverzibilne meniť svoju štruktúru vplyvom nízkoenergetického viditeľného svetla. Pojmom fotoprepínač označujeme také molekuly, ktoré po interakcii so svetlom dokážu reverzibilne (vratne) zmeniť svoju štruktúru (hovoríme o fenoméne fotochromizmu). Bernard Mravec a Marek Cigáň z Prírodovedeckej fakulty Univerzity Komenského v Bratislave vo svojej práci BODIHY-komplexy, zdroj nových Vis-Vis prepínačov pripravili štrnásť hydrazónov pre komplexáciu s atómom bóru, pričom päť látok je nových.
„Tieto zlúčeniny boli pripravené jednoduchou kondenzáciou. Z troch týchto látok boli pripravené azo-BF2 komplexy (BODIHY). Boli namerané základné spektrálne charakteristiky pripravených komplexov.“
Autori projektu uvádzajú, že väčšina fotoprepínačov vyžaduje vysoko-energetický zdroj svetla (UV), čo môže značne limitovať ich využitie v biomedicínskych podmienkach (apoptóza). „UV svetlo môže spôsobovať i fotodegradáciu fotochrómnych organických materiálov, navyše UV laserové zdroje nie sú bežne komerčne dostupné. V posledných rokoch sa výskum v oblasti fotochémie preto zameral na štúdium fotoprepínačov, ktoré dokážu reverzibilne meniť svoju štruktúru vplyvom nízko-energetického viditeľného svetla.“
Medzi Vis–Vis fotoprepínače s dobrou separáciou absorpčných maxím vo viditeľnej oblasti elektromagnetického žiarenia patria podľa odborníkov napríklad azo-zlúčeniny, ako aj ich 5-článkové azo-BF2 koordinované formy (BODIHY).
„V štruktúrach fotoprepínačov na báze zmeny E / Z konfigurácie vplyvom žiarenia sa často objavujú motívy, ktoré dopomáhajú čiastočne stabilizovať vznikajúci konfiguračný izomér. Jednoduchou modifikáciou existujúceho skeletu je taktiež možný výrazný batochrómny posun absorpcie daných zlúčenín,“ konštatovali Bernard Mravec a Marek Cigáň.
Cieľom ich práce bola syntéza hydrazónov s možnosťou azokoordinácie a následné štúdium ich fotofyzikálnych vlastností. „Izatínové acylhydrazóny, ako aj hydrazóny s pyridilovým skeletom boli pripravené jednoduchou kondenzáciou v etanole alebo toluéne za rôzneho typu katalýzy. Produkty boli zväčša izolované ako zmes dvoch izomérov.“
Podarilo sa im pripraviť iba 6-článkové komplexy, ktoré však nemajú fotochrómne vlastnosti kvôli uzamknutiu dvojitej väzby. Pripravené komplexy však vykazujú vhodné fluorescenčné vlastnosti pre využitie v agregáciou indukovanej emisii.
Autori projektu v závere popisujú, že v ich práci bolo pripravených devätnásť látok, z toho päť nových na báze hydrazónov a acylhydrazonónov vo výťažkoch 14 – 99 %. „Optimalizáciou reakčných podmienok komplexácie sa nám podarilo pripraviť štyri azo-BF2 komplexy vo výťažkoch 23 – 63 %. Pripravené komplexy nevykazujú fotochrómne vlastnosti kvôli vzniku 6-článkového cyklu. Avšak vykazujú vhodné fluorescenčné vlastnosti pre využitie v agregáciou indukovanej emisii. Veľmi dobré fotochrómne vlastnosti vykazuje hydrazón 5a. V budúcnosti sa preto budeme zaoberať modifikáciou daného skeletu a syntézou podobných.“
Autori príspevku BODIHY-komplexy, zdroj nových Vis-Vis prepínačov sa zapojili do jubilejného X. ročníka Interaktívnej konferencie mladých vedcov 2018, ktorú organizuje občianske združenie Preveda. Mladí výskumní pracovníci súťažili o možnosť prezentovať svoju prácu avýsledky počas konferencie, čo sa im aj podarilo a patria medzi vybraných ocenených.
Prihlásiť bolo možné práce v takých vybraných oboroch chemických a prírodných vied ako biochémia a molekulová biológia, biotechnológia a potravinárska technológia, analytická chémia, organická, bioorganická, farmaceutická chémia, farmakológia a toxikológia, environmentalistika, ale aj biomedicínska fyzika, matematické modelovanie, bioštatistika či biometria.
Zdroj informácií a fotografií:
https://www.preveda.sk/conference/article/id=1754/
Spracovala: Slávka Cigáňová (Habrmanová), NCP VaT pri CVTI SR
Uverejnila: VČ