Praca doktorska
Miniatura
Pliki
0000-DR-360493-praca.pdf13.12 MB
Licencja
FairUseKorzystanie z tego materiału możliwe jest zgodnie z właściwymi przepisami o dozwolonym użytku lub o innych wyjątkach przewidzianych w przepisach prawa. Korzystanie w szerszym zakresie wymaga uzyskania zgody uprawnionego.
 

Wykorzystanie eterów benzokoronowych w projektowaniu modułowych receptorów i sensorów par jonowych

Uproszczony widok
dc.abstract.plGłównym celem mojej pracy doktorskiej było otrzymanie nowych, dwufunkcyjnych receptorów par jonowych zawierających w swojej strukturze jednostkę eteru benzokoronowego jako domenę wiążącą kationy oraz jednostkę amidu kwasu kwadratowego przeznaczoną do wiązania anionów. Możliwość sekwencyjnego amidowania estrów kwasu kwadratowego została wykorzystana do opracowania modułowej syntezy receptorów. Wykonanie swojego projektu zaczęłam od zaprojektowania i syntezy grupy receptorów zawierających jednostkę pentafluoroaniliny. Ta funkcja miała nadać receptorom właściwości lipofilowe i zapewnić odpowiednią kwasowość domenie wiążącej aniony. Tak opracowany dwufunkcyjny receptor był zdolny do selektywnej ekstrakcji ekstremalnie hydrofilowej soli siarczanowej (siarczanu potasu) z warstwy wodnej do fazy organicznej oraz do kooperatywnego transportu tej soli przez grubowarstwowe membrany ciekłe. Kolejnym celem mojej pracy było opracowanie syntezy sensorów par jonowych poprzez modyfikację receptorów odpowiednimi grupami pełniącymi funkcję reporterów. Pierwszą grupę sensorów stanowiły związki zawierające jednostkę ferrocenu jako elektrochemicznego reportera. Obecność tej jednostki, bezpośrednio połączonej z miejscem wiązania anionów, pozwoliła na detekcję soli z wykorzystaniem woltamperometrii cyklicznej. Kolejna rodzina sensorów zawierała jednostkę fluorescencyjną, pochodną antracenu, która została zlokalizowana w pobliżu domeny wiążącej aniony i zapewniała nie tylko zdolność optycznego wykrywania soli ale również dodatkową stabilizację utworzonych kompleksów. Wybierając sztywne rusztowanie molekularne 1,3,5-tripodstawionego benzenu jako platformę receptora udowodniłam, że zwielokrotnienie domen wiążących w strukturze trójnożnego receptora oraz ich preorganizacja może wpływać tak na efektywność jak i na selektywność wiązania soli. W ramach pracy została również zaprojektowana i zsyntezowana rodzina makrocyklicznych receptorów par jonowych, które były w stanie kooperatywnie wiązać kationy i aniony. Dołączenie jednostki fluorescencyjnej w bliskim sąsiedztwie funkcji amidowej umożliwiło uzyskanie dwufunkcyjnego sensora makrocyklicznego, który był selektywny wobec jonu siarczanowego. W ostatnim etapie pracy skupiłam się na opracowaniu receptora par jonowych zaopatrzonego w grupę funkcyjną, którą można wykorzystać w reakcji polimeryzacji. Umożliwiło to wykorzystanie receptora jako monomeru i syntezy odpowiedniego kopolimeru. W porównaniu do monomeru, tak otrzymany układ, charakteryzował się dobrą rozpuszczalnością w rozpuszczalnikach organicznych, przez co można było wykorzystać go w ekstrakcji soli z warstwy wodnej do organicznej.
dc.abstract.plThe main goal of my doctoral thesis was to obtain new ditopic ion pair receptors containing in their structure a benzocrown ether unit as a cation binding domain and a squaramide unit designed for anion binding. The possibility of sequential amidation of dialkoxyl squaramide with amines leading to asymmetric squaramide was used to develop modular synthesis of receptors. I started my project with the design and synthesis of a group of neutral receptors containing a pentafluoroaniline unit. This function was intended to render the receptors lipophilicity and to provide proper acidity to the anion binding domain. The ditopic receptor developed in this way was able to selectively extract the extremely hydrophilic sulfate salt (potassium sulfate) from the aqueous layer to the organic phase and to cooperative transport this salt through bulky liquid membranes. The next goal of my work was to develop the synthesis of ion pair sensors by modifying the receptors with appropriate groups acting as reporters. The first group of sensors consisted of compounds containing a ferrocene unit as an electrochemical reporter. The presence of this unit, directly connected to the anion binding site, allowed for salt detection using cyclic voltammetry. Another group of sensors contained a fluorescent unit, an anthracene derivative, which was located near the anion binding domain and provided not only the ability to optically detect salts, but also additional stabilization of the complexes formed. By choosing a rigid molecular scaffold of 1,3,5-trisubstituted benzene as the receptor platform, I proved that the multiplication of binding domains in the structure of the tripodal receptor and their pre-organization can affect both the efficiency and selectivity of salt binding. As part of the work, a family of macrocyclic ion pair receptors was also designed and synthesized and were proved to cooperatively bind cations and anions. The addition of a fluorescent unit in close proximity to the amide function made it possible to obtain a ditopic macrocyclic sensor that was selective towards the sulfate ion. In the last stage of my work, I focused on the development of an ion pair receptor equipped with a functional group that can be used in the polymerization reaction. This enabled the use of the receptor as a monomer and the synthesis of the appropriate copolymer. Compared to the monomer, the system created in this way was characterized by good solubility in organic solvents, which made it possible to use it in the extraction of salts from the aqueous layer into the organic phase.
dc.affiliation.departmentWydział Chemii
dc.contributor.authorZaleskaya-Hernik, Marta
dc.date.accessioned2023-11-20T10:08:57Z
dc.date.available2023-11-20T10:08:57Z
dc.date.defence2023-10-06
dc.date.issued2023-11-20
dc.description.additionalLink archiwalny https://depotuw.ceon.pl/handle/item/4770
dc.description.promoterRomański, Jan
dc.identifier.urihttps://repozytorium.uw.edu.pl//handle/item/4770
dc.language.isopl
dc.rightsFairUse
dc.subject.plsensory par jonowych
dc.subject.plreceptory par jonowych
dc.subject.plamid kwasu kwadratowego
dc.subject.pletery benzokoronowe
dc.subject.plchemia supramolekularna
dc.subject.plion pair sensors
dc.subject.plion pair receptors
dc.subject.plsquaramide
dc.subject.plbenzocrown ethers
dc.subject.plsupramolecular chemistry
dc.titleWykorzystanie eterów benzokoronowych w projektowaniu modułowych receptorów i sensorów par jonowych
dc.title.alternativeThe use of the benzocrown ethers in the design of modular ion pair receptors and sensors
dc.typeDoctoralThesis
dspace.entity.typePublication