Počkejte prosím...

Ústav organické chemie

Vypsané disertační práce

C-H aktivace pro přípravu funkcionalizovaných pyrenů

Garantující pracoviště: Ústav organické chemie, Fakulta chemické technologie
Studijní program: Chemie

Anotace

Práce bude zaměřena na využití C-H aktivačních reakcí pro přípravu pyrenů substituovaných v poloze 2. Dialkyl-fosfáty a fosfordiamidáty budou využity jako řídící skupiny pro studované reakce.

Chemická syntéza hypermodifikovaných oligonukleotidů a DNA

Garantující pracoviště: Ústav organické chemie, Fakulta chemické technologie

Anotace

Bude studována a vyvíjena chemická syntéza hypermodifikovaných oligonukleotidů a DNA řetězců s využitím nových nukleosid fosforamiditů nesoucích různé modifikace na bázi. Tyto modifikace budou nahrnovat např. hydrofobní substituenty, heterocykly nebo cukry. V některých případech bude třeba vyvinout orthogonální chránění. Bude studována i hybridizace a folding těchto oligomerů, jejich interakce s proteiny a biologická aktivita.

Chemická syntéza hypermodifikovaných oligonukleotidů a DNA

Garantující pracoviště: Ústav organické chemie, Fakulta chemické technologie

Anotace

Bude studována a vyvíjena chemická syntéza hypermodifikovaných oligonukleotidů a DNA řetězců s využitím nových nukleosid fosforamiditů nesoucích různé modifikace na bázi. Tyto modifikace budou nahrnovat např. hydrofobní substituenty, heterocykly nebo cukry. V některých případech bude třeba vyvinout orthogonální chránění. Bude studována i hybridizace a folding těchto oligomerů, jejich interakce s proteiny a biologická aktivita.

Chemické a enzymové značení epigenetických nukleobází v DNA

Garantující pracoviště: Ústav organické chemie, Fakulta chemické technologie

Anotace

Budou studovány nové biokompatibilní chemické či enzymové reakce pro modifikaci epigenetických bázi (např. 5hmC, 5hmU, 5fC atd.). Tyto reakce potom budou studovány pro značení, zobrazování či sekvenaci epigenetických nukleobází v DNA. Reference: 1. Vaníková, Z.; Janoušková, M.; Kambová, M.; Krásný, L.; Hocek, M. "Switching transcription with bacterial RNA polymerase through photocaging, photorelease and phosphorylation reactions in the major groove of DNA" Chem. Sci. 2019, 10, 3937-3942.

Chemické a enzymové značení epigenetických nukleobází v DNA

Garantující pracoviště: Ústav organické chemie, Fakulta chemické technologie

Anotace

Budou studovány nové biokompatibilní chemické či enzymové reakce pro modifikaci epigenetických bázi (např. 5hmC, 5hmU, 5fC atd.). Tyto reakce potom budou studovány pro značení, zobrazování či sekvenaci epigenetických nukleobází v DNA. Reference: 1. Vaníková, Z.; Janoušková, M.; Kambová, M.; Krásný, L.; Hocek, M. "Switching transcription with bacterial RNA polymerase through photocaging, photorelease and phosphorylation reactions in the major groove of DNA" Chem. Sci. 2019, 10, 3937-3942.

Chemie oxidovaných thiacalixarenů

Garantující pracoviště: Ústav organické chemie, Fakulta chemické technologie
Studijní program: Chemie

Anotace

Design a syntéza nových makrocyklických systémů na bázi oxidovaných thiacalixarenů, studium jejich chemického chování, základních chemických transformací a konformačních preferencí, využití kvazi-thiacalixarenového skeletu pro design nových receptorů schopných komplexovat ionty popř. neutrální molekuly.

Cross-coupling reakce fosfolů

Garantující pracoviště: Ústav organické chemie, Fakulta chemické technologie
Studijní program: Chemie

Anotace

Cílem práce je příprava fosfolových derivátů s π-konjugovanými substituenty. Při přípravě cílových sloučenin bude kladen důraz na využití stabilních a snadno dostupných sloučenin fosfolu, u kterých budou využity přechodnými kovy katalyzované cross-coupling reakce.

Design a syntéza funkcionalizovaných kapalných krystalů pro molekulární elektroniku

Garantující pracoviště: Ústav organické chemie, Fakulta chemické technologie
Studijní program: Chemistry

Anotace

Jednu z předních pozic ve výzkumu organických, anorganických a hybridních organicko-anorganických "chytrých" materiálů zaujímají kapalně-krystalické polymery. Tyto materiály nabízí zajímavou kombinaci fyzikálně-mechanických vlastností vysokomolekulárních látek (filmotvornost, zvláknitelnost, tvorbu tenkých vrstev) a unikátních optických vlastností nízkomolekulárních kapalných krystalů. Schopnost samoskladby molekul kapalných krystalů do nejrůznějších uspořádaných nadmolekulárních struktur, jejichž uspořádání může být efektivně řízeno nejrůznějšími vnějšími podněty, nabízí značný potenciál pro vývoj inovativních foto-, termo- a elektrocitlivých materiálů, jejichž lokální struktura a optické vlastnosti mohou být selektivně měněny. Cílem této disertační práce je proto design a syntéza fotocitlivých reaktivních mesogenů. Hlavní důraz bude kladen na nové funkční reaktivní mesogeny různých struktur, které ponesou jednak fotosensitivní skupiny (převážně azoskupinu a další) spolu s reaktivními skupinami umožňujícími jejich spojení se siloxanovými či (meth)akrylátovými polymerními strukturami. Navíc budou navrženy a připraveny další typy mesogenů (např. na bázi benzothiofenu) vhodné pro elektropolymerační reakce. Získané polymery by mohly sloužit jako organické polovodiče.

Enantioselektivní katalýza kontrolovaná helikální chiralitou

Garantující pracoviště: Ústav organické chemie, Fakulta chemické technologie
Studijní programy: Chemistry, Chemie
Vedoucí práce: Ing. Zdeněk Starý, Ph.D.

Anotace

Cílem Ph.D. projektu je příprava nových helikálně chirálních ligandů a komplexů kovů pro využití v enantioselektivní katalýze. Pozornost bude soustředěna na asymetrickou syntézu N-heterocyklických karbenů, cyklických (alkyl)(amino)karbenů, 2,2'-bipyridinů a metallacyklů odvozených od helicenů. Tyto chirální ligandy/komplexy kovů budou využity ve vybraných enantioselektivních reakcích katalyzovaných tranzitními kovy jako například cykloisomerizaci alkynů, metathesi olefinů a hydrogenaci.

Inovativní syntéza a vývoj procesů vybraných aktivních farmaceutických substancí

Garantující pracoviště: Ústav organické chemie, Fakulta chemické technologie
Studijní program: Léčiva a biomateriály

Anotace

Farmaceutické společnosti neustále hledají inovativní, nákladově efektivní syntetické cesty pro přípravu API. Vývoj API obecně vyžaduje multidisciplinární přístup kombinující nejmodernější znalosti organické chemie, objasnění a přípravu struktury nečistot, screeningové aktivity v pevné formě a vývoj procesů. Práce bude zaměřená na vývoj nových syntetických metod a bude provedena ve spolupráci s farmaceutickou firmou Zentiva.

Kovalentní katalýza s flaviny

Garantující pracoviště: Ústav organické chemie, Fakulta chemické technologie
Studijní programy: Chemie, Chemistry

Anotace

Flaviny jsou přírodní sloučeniny, které působí jako kofaktory v redoxních enzymech. Mechanismy transformací zabezpečovaných flavoenzymy jsou známy již několik desetiletí. Nicméně nedávno byly popsány nové principy aktivace substrátu, které jsou převážně založeny na kovalentním navázání substrátu k flavinové skupině. Inspirováni těmito nově objevenými enzymatickými procesy budou navrženy nové umělé flavinové katalytické systémy pro použití v organické syntéze.

Mechanochemické indikátory pro optickou spektroskopii

Garantující pracoviště: Ústav organické chemie, Fakulta chemické technologie
Studijní programy: Chemie, Chemistry
Vedoucí práce: Ing. Martin Krupička, Ph.D.

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.

Mikrovlnná fotochemie a příprava polyaromatických látek

Garantující pracoviště: Ústav organické chemie, Fakulta chemické technologie
Studijní programy: Chemistry, Chemie
Vedoucí práce: Dr. Ing. Vladimír Církva

Anotace

Projekt spočívá v propojení dvou vědeckých oborů: tradiční fotochemie a nedávno vzniklé mikrovlnné chemie, kdy je studován vliv UV/Vis a mikrovlnného záření na chemické a fyzikální vlastnosti molekul. UV záření je generováno zcela netypicky, a to přímo mikrovlnným polem, pomocí tzv. bezelektrodových lamp. Cílem projektu je základní výzkum vlivu mikrovlnného záření na průběh cis-trans fotoizomerace a fotocyklizace stilbenů a o-terfenylů, vedoucí k derivátům fenanthrenu, trifenylenu, fenacenu, helicenu či k jejich N- a S-heteroanalogům, které mohou nalézt uplatnění v molekulární elektronice. Uchazeč by měl být experimentálně zručný a prakticky obeznámený s organickou syntézou.

Modifikace RNA pro regulaci translace

Garantující pracoviště: Ústav organické chemie, Fakulta chemické technologie

Anotace

Budou připravovány modifikované mRNA nesoucí různé substituenty na bázích polymerasovou inkorporací modifikovaných nukleosid trifosfátů a bude studován vliv těchto substituentů na interakce s proteiny a na translaci. Reference: 1. Milisavljevič, N.; Perlíková, P.; Pohl, R.; Hocek, M.: "Enzymatic synthesis of base-modified RNA by T7 RNA polymerase. A systematic study and comparison of 5-substituted pyrimidine and 7-substituted 7-deazapurine nucleoside triphosphates as substrates" Org. Biomol. Chem. 2018, 16, 5800-5807.

Modifikace RNA pro regulaci translace

Garantující pracoviště: Ústav organické chemie, Fakulta chemické technologie

Anotace

Budou připravovány modifikované mRNA nesoucí různé substituenty na bázích polymerasovou inkorporací modifikovaných nukleosid trifosfátů a bude studován vliv těchto substituentů na interakce s proteiny a na translaci. Reference: 1. Milisavljevič, N.; Perlíková, P.; Pohl, R.; Hocek, M.: "Enzymatic synthesis of base-modified RNA by T7 RNA polymerase. A systematic study and comparison of 5-substituted pyrimidine and 7-substituted 7-deazapurine nucleoside triphosphates as substrates" Org. Biomol. Chem. 2018, 16, 5800-5807.

Modifikované nukleosid trifosfáty s nepřirozenýmu nukleobázemi pro enzymovou syntézu modifikované DNA

Garantující pracoviště: Ústav organické chemie, Fakulta chemické technologie

Anotace

Bude studována a vyvíjena chemická syntéza různých modifikovaných nukleosid trifosfátů odvozených od d5SICS a dMMO2 nukleosidů, které jsou využívány v rozšíření genetické abecedy. Budou navrženy a připraveny nové deriváty nesoucí užitečné funkční skupiny pro modifikaci DNA ve velkém žlábku. Bude studována substrátová aktivita techno dNTPs s různými DNA polymerasami a budou využity pro selektivní modifikaci DNA i pro enzymovou syntézu hypermodifikovaných DNA. Reference: Seo, Y. J.; Malyshev, D. A.; Lavergne, T.; Ordoukhanian, P.; Romesberg, F. E. Site-specific Labeling of DNA and RNA Using an Efficiently Replicated and Transcribed Class of Unnatural Base Pairs. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 19878–19888.

Modifikované nukleosid trifosfáty s nepřirozenýmu nukleobázemi pro enzymovou syntézu modifikované DNA

Garantující pracoviště: Ústav organické chemie, Fakulta chemické technologie

Anotace

Bude studována a vyvíjena chemická syntéza různých modifikovaných nukleosid trifosfátů odvozených od d5SICS a dMMO2 nukleosidů, které jsou využívány v rozšíření genetické abecedy. Budou navrženy a připraveny nové deriváty nesoucí užitečné funkční skupiny pro modifikaci DNA ve velkém žlábku. Bude studována substrátová aktivita techno dNTPs s různými DNA polymerasami a budou využity pro selektivní modifikaci DNA i pro enzymovou syntézu hypermodifikovaných DNA. Reference: Seo, Y. J.; Malyshev, D. A.; Lavergne, T.; Ordoukhanian, P.; Romesberg, F. E. Site-specific Labeling of DNA and RNA Using an Efficiently Replicated and Transcribed Class of Unnatural Base Pairs. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 19878–19888.

Molekulární motory vázané na površích

Garantující pracoviště: Ústav organické chemie, Fakulta chemické technologie
Studijní programy: Chemistry, Chemie
Vedoucí práce: Mgr. Jiří Kaleta, Ph.D.

Anotace

Organizing of individual molecular machines into regular 2-D assemblies is a promising route towards a new generation of smart materials. For example, arrangement of unidirectional molecular motors into densely packed two-dimensional films may lead to amplification of their functions and such materials could be in theory used as novel propulsion systems. The aim of this strongly interdisciplinary project involves design and synthesis of a novel generation of unidirectional light-driven molecular motors that will be then used to form regular and tightly packed 2-D films on various surfaces. Such 2-D assemblies will be subsequently studied using various analytical techniques. This project spans over several fields of chemistry – from organic, through surface to physical.

Molekulární stroje v supramolekulárních systémech

Garantující pracoviště: Ústav organické chemie, Fakulta chemické technologie
Studijní programy: Chemistry, Chemie
Vedoucí práce: Mgr. Jiří Kaleta, Ph.D.

Anotace

Molecular machines, particularly their 2-D and 3-D assemblies, are unique systems with huge potential in nanoelectronics. Here we would like to investigate a new approach towards regular 2-D arrays of molecular machines that is based on formation of host-guest complexes between properly designed guest molecules and cucurbit[n]urils (CBs). These rod-like guest molecules will carry functional unit on one of its termini and anchoring unit capable of interacting with CBs on the opposite one. The distribution of such supramolecular complexes on flat metallic surfaces should be dictated by packing and interactions between CBs and corresponding substrates. The aim of this complex project is comprised of designing a new class of (ideally light-triggered) molecular machines based on various switches or motors, synthesizing such complex systems, formation of supramolecular assemblies using a host-guest approach, and their subsequent studies both in solution and on various surfaces. Not surprisingly, this research covers several areas of chemistry, from organic, supramolecular, analytical, and physical to material.

Neplanární nekonvenční pi-elektronové systémy

Garantující pracoviště: Ústav organické chemie, Fakulta chemické technologie
Studijní programy: Chemistry, Chemie
Vedoucí práce: RNDr. Irena Stará, CSc.

Anotace

Cílem Ph.D. projektu je vývoj syntetických přístupů ke komplexním ?-elektronovým systémům, jakými jsou rozsáhlé aromáty. Pozornost bude věnována také syntéze jejich funkčních derivátů. U těchto unikátních molekul bude studováno jejich dynamické chování, chemická reaktivita, uspořádání v krystalu, 2D samoskladba, chiroptické (a jiné spektroskopické) vlastnosti stejně jako přenos náboje či spinu.

Nukleotidy nesoucí polární či nabité funkční skupiny pro enzymovou syntézu modifikované DNA

Garantující pracoviště: Ústav organické chemie, Fakulta chemické technologie

Anotace

Budou navrženy a připraveny nukleosidy a nukleosid trifosfáty, nesoucí polární nebo nabité funkční skupiny, např. bazické nebo kyselé, kladně nebo záporně nabité substituenty apod.. Modifikované dNTPs budou studovány jako substráty pro DNA polymerasy a stavební bloky pro enzymovou přípravu modifikovaných či hypermodifikovaných DNA nesoucích různé kombinace funkčních skupin ve velkém žlábku. Tyto budou využity při selekci aptamerů. Reference: 1. Hocek, M.: "Enzymatic Synthesis of Base-Functionalized Nucleic Acids for Sensing, Cross-linking, and Modulation of Protein–DNA Binding and Transcription" Acc. Chem. Res. 2019, 52, 1730-1737.

Nukleotidy nesoucí polární či nabité funkční skupiny pro enzymovou syntézu modifikované DNA

Garantující pracoviště: Ústav organické chemie, Fakulta chemické technologie

Anotace

Budou navrženy a připraveny nukleosidy a nukleosid trifosfáty, nesoucí polární nebo nabité funkční skupiny, např. bazické nebo kyselé, kladně nebo záporně nabité substituenty apod.. Modifikované dNTPs budou studovány jako substráty pro DNA polymerasy a stavební bloky pro enzymovou přípravu modifikovaných či hypermodifikovaných DNA nesoucích různé kombinace funkčních skupin ve velkém žlábku. Tyto budou využity při selekci aptamerů. Reference: 1. Hocek, M.: "Enzymatic Synthesis of Base-Functionalized Nucleic Acids for Sensing, Cross-linking, and Modulation of Protein–DNA Binding and Transcription" Acc. Chem. Res. 2019, 52, 1730-1737.

Návrh a příprava nových fotopřepínačů odvozených od bisazobenzenů

Garantující pracoviště: Ústav organické chemie, Fakulta chemické technologie
Vedoucí práce: Ing. Zlatko Janeba, Ph.D.

Anotace

Nedávno jsme publikovali syntézu vhodně substituovaných 5-fenylazopyrimidinů (viz reference). Jejich fyzikálně-chemické vlastnosti byly studovány pomocí in situ NMR spektroskopie a optické spektroskopie. Cílem současného projektu bude syntéza nových molekulárních fotopřepínačů založených na kombinaci bisazobenzenů a pyrimidinů, zejména bis(pyrimidyldiazenyl)benzenů. Bude vyvinuta a optimalizována jejich syntéza a budou studovány jejich fyzikálně-chemické vlastnosti. Reference: Procházková E., Čechová L., Kind J., Janeba Z., Thiele C.M., Dračínský M.: Photoswitchable intramolecular hydrogen bonds in 5-phenylazopyrimidines revealed by in situ irradiation NMR spectroscopy. Chem. Eur. J. 24: 492–498, 2018. Čechová L., Kind J., Dračínský M., Filo J., Janeba Z., Thiele C. M., Cigáň M., Procházková E.: Photoswitching behaviour of 5-phenylazopyrimidines: in situ irradiation NMR and optical spectroscopy combined with theoretical methods. J. Org. Chem. 83: 5986–5998, 2018.

Návrh a příprava nových fotopřepínačů odvozených od bisazobenzenů

Garantující pracoviště: Ústav organické chemie, Fakulta chemické technologie
Vedoucí práce: Ing. Zlatko Janeba, Ph.D.

Anotace

Nedávno jsme publikovali syntézu vhodně substituovaných 5-fenylazopyrimidinů (viz reference). Jejich fyzikálně-chemické vlastnosti byly studovány pomocí in situ NMR spektroskopie a optické spektroskopie. Cílem současného projektu bude syntéza nových molekulárních fotopřepínačů založených na kombinaci bisazobenzenů a pyrimidinů, zejména bis(pyrimidyldiazenyl)benzenů. Bude vyvinuta a optimalizována jejich syntéza a budou studovány jejich fyzikálně-chemické vlastnosti. Reference: Procházková E., Čechová L., Kind J., Janeba Z., Thiele C.M., Dračínský M.: Photoswitchable intramolecular hydrogen bonds in 5-phenylazopyrimidines revealed by in situ irradiation NMR spectroscopy. Chem. Eur. J. 24: 492–498, 2018. Čechová L., Kind J., Dračínský M., Filo J., Janeba Z., Thiele C. M., Cigáň M., Procházková E.: Photoswitching behaviour of 5-phenylazopyrimidines: in situ irradiation NMR and optical spectroscopy combined with theoretical methods. J. Org. Chem. 83: 5986–5998, 2018.

Návrh a příprava nových heterocyklických sloučenin a studium jejich biologických vlastností

Garantující pracoviště: Ústav organické chemie, Fakulta chemické technologie
Studijní programy: Chemistry, Chemie
Vedoucí práce: Ing. Zlatko Janeba, Ph.D.

Anotace

V medicinální chemii představují heterocykly ve strukturách biologicky aktivních molekul důležité farmakofory. Cílem současného projektu bude syntéza nových heterocyklických sloučenin, modifikace jejich struktury a vyhodnocení jejich biologických a farmakokinetických vlastností.

Organické sloučeniny fosforu pro přípravu π-konjugovaných molekul

Garantující pracoviště: Ústav organické chemie, Fakulta chemické technologie
Studijní program: Chemie

Organokřemičité materiály pro heterogenní katalýzu enantioselektivních reakcí

Garantující pracoviště: Ústav organické chemie, Fakulta chemické technologie
Studijní programy: Chemie, Chemistry

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 jak struktura enantiomerně čistého organického fragmentu, tak podmínky sol-gel procesu. Projekt bude řešen ve spolupráci s Technickou univerzitou v Liberci.

Principy organické mechanochemie

Garantující pracoviště: Ústav organické chemie, Fakulta chemické technologie
Studijní programy: Chemistry, Chemie
Vedoucí práce: Ing. Martin Krupička, Ph.D.

Anotace

Syntetická organická mechanochemie se zabývá studiem reakcí vyvolaných mechanickou silou při mletí v kulovém mlýnu. Cílem práce je studium fundamentálních mechanistických principů organické reaktivity v pevné fázi.

Pro nové glykomateriály: Cílené manipulace vodíkových vazeb v syntetických segmentech polysacharidů

Garantující pracoviště: Ústav organické chemie, Fakulta chemické technologie
Studijní programy: Chemistry, Chemie
Vedoucí práce: Mgr. Jindřich Karban, Ph.D.

Anotace

Polysacharidy jsou dlouhé polymerní řetězce sestávající z monomerních sacharidových jednotek propojených glykosidickými vazbami. Některé polysacharidy, například celulóza nebo chitin, plní v organismech strukturní funkci. Jedinečné materiálové vlastnosti těchto polysacharidů vyplývají z husté sítě vodíkových vazeb a dalších nekovalentních interakcí. Cílené modifikace vybraných vodíkových vazeb mohou vést k novým glykomateriálům s aplikačním potenciálem v medicíně a dalších oblastech. Cílem tohoto projektu doktorského studia je syntéza a charakterizace krátkých (max. 6 jednotek) segmentů polysacharidů, ve kterých byly vybrané vodíkové vazby selektivně narušeny náhradou hydroxylu za fluor. Porovnáním konformace, rozpustnosti, agregačních a optických vlastností a krystalinity mezi přirozenými a fluorovanými segmenty můžeme odvodit jak korelují struktury segmentů s jejich vlastnostmi. Na základě těchto poznatků bude možno v budoucnu přikročit k syntéze glykomateriálů s definovanými vlastnostmi.

Příprava a přeměny fluoralkylovaných heterocyklů

Garantující pracoviště: Ústav organické chemie, Fakulta chemické technologie
Studijní programy: Chemistry, Chemie
Vedoucí práce: Ing. Petr Beier, Ph.D.

Anotace

Heterocykly substituované fluorovými skupinami hrají významnou úlohu ve farmaceutickém výzkumu a při vývoji nových materiálů. V této souvislosit je stale nevyřešena otázka obecně použitelné a přímé zavedení fluoralkylové skupiny na uhlíkový atom heterocyklu nebo na atom dusíku v případě dusíkatých heterocyklů. V tomto projektu se budeme zabývat zavedením fluoralkylových skupin (jako např. trifluoromethyl nebo difluormethyl) radikálovými nebo ionovými reakcemi a take transformacemi primárních produktů na nové heterocyklické a acyklické fluorované sloučeniny.

Příprava nových typů analogů nukleotidů jako inhibitorů enzymů metabolismu nukleotidů s potenciální antiparazitickou a antibakteriální aktivitou

Garantující pracoviště: Ústav organické chemie, Fakulta chemické technologie
Studijní programy: Chemistry, Chemie
Vedoucí práce: Ing. Dana Hockova, CSc.

Anotace

V souvislosti se zaměřením skupiny na medicinální chemii, bude tématem projektu racionální návrh a syntéza nových typů nukleotidových analogů jako potenciálních inhibitorů klíčových enzymů podílejících se na metabolismu složek nukleových kyselin. Důraz bude kladen na selektivitu inhibice vyplývající z jemných rozdílů v aktivních místech enzymů jednotlivých organismů. K objasnění vazby inhibitorů budou použity krystalové struktury a molekulární dokování. Pro testování v buněčných kulturách budou připravena proléčiva od nejlepších inhibitorů. V rámci spolupráce bude studována biologická aktivita připravených látek, zejména antiparazitická (např. Plasmodium falciparum, Trypanosoma brucei) a antibakteriální (např. Mycobacterium tuberculosis, Helicobacter pylori). Reference: Špaček, P; Keough, D. T.; Chavchich, M.; Dračínský, M.; Janeba, Z.; Naesens, L.; Edstein, M. D.; Guddat, L. W.; Hocková, D. Synthesis and Evaluation of Asymmetric Acyclic Nucleoside Bisphosphonates as Inhibitors of Plasmodium falciparum and Human Hypoxanthine-Guanine-(Xanthine) Phosphoribosyltransferase. J. Med. Chem. 2017, 60, 7539-7554.

Syntéza a použití N-fluoroalkylovaných sloučenin

Garantující pracoviště: Ústav organické chemie, Fakulta chemické technologie
Studijní programy: Chemistry, Chemie
Vedoucí práce: Ing. Petr Beier, Ph.D.

Anotace

Naše nedávno publikovaná syntéza perfluoralkyl azidů a triazolů1 otevřela nové možnosti ke studiu vlastností a reaktivity těchto látek. V tomto projektu budou studovány nové syntetické přístupy k obecně málo probádaným N-perfluoralkylovaným sloučeninám1-10 jako jsou azidy, azoly, aziriny, močoviny, karbamáty a amidy. Očekává se, že tato skupina látek najde použití ve vývoji nových léčiv a materiálů. Reference: 1. Z. E. Blastik, S. Voltrová, V. Matoušek, B. Jurásek, D. W. Manley, B. Klepetářová, P. Beier Angew. Chem. Int. Ed. 2017, 56, 346. 2. S. Voltrová, M. Muselli, J. Filgas, V. Matoušek, B. Klepetářová, P. Beier, Org. Biomol. Chem. 2017, 15, 4962. 3. V. Motornov, A. Markos, P. Beier Chem. Commun. 2018, 54, 3258. 4. Z. Blastik, B. Klepetářová, P. Beier Chem. Select 2018, 3, 7045. 5. S. Voltrová, I. Putovný, V. Matoušek, B. Klepetářová, P. Beier Eur. J. Org. Chem. 2018, 5087. 6. V. Motornov, P. Beier J. Org. Chem. 2018, 83, 15195. 7. A. Markos, S. Voltrová, V. Motornov, D. Tichý, B. Klepetářová, P. Beier Chem. Eur. J. 2019, 25, 7640. 8. V. Motornov, V. Košťál, A. Markos, D. Täffner, P. Beier Org. Chem. Front. 2019, 6, 3776. 9. S. Voltrová, J. Filgas, P. Slavíček, P. Beier Org. Chem. Front. DOI: 10.1039/c9qo01295h. 10. O. Bakhanovich, P. Beier Chem. Eur. J. DOI: 10.1002/chem.201903627.

Syntéza a studium vlastností receptorů aniontů a elektronově bohatých sloučenin

Garantující pracoviště: Ústav organické chemie, Fakulta chemické technologie
Studijní program: Chemie

Anotace

Anionty hrají důležitou roli v řadě biologických procesů a porušení rovnováhy jejich koncentrací může být příčinou značných medicinálních i environmentálních problémů. Receptory aniontů a elektronově bohatých molekul představují nástroj pro detekci těchto částic či dělení jejich směsí. Tento projekt cílí na design a syntézu receptorů pro biologicky významné anionty a elektronově bohaté molekuly, jejich testování pomocí NMR, UV-vis a HRMS spektrometrie a jejich případné kotvení na nosiče. Uchazeč kromě syntetické práce získá zkušenosti v oblasti těchto spektroskopických technik.

Syntéza a studium vlastností receptorů aniontů a elektronově bohatých sloučenin

Garantující pracoviště: Ústav organické chemie, Fakulta chemické technologie

Anotace

Anionty hrají důležitou roli v řadě biologických procesů a porušení rovnováhy jejich koncentrací může být příčinou značných medicinálních i environmentálních problémů. Receptory aniontů a elektronově bohatých molekul představují nástroj pro detekci těchto částic či dělení jejich směsí. Tento projekt cílí na design a syntézu receptorů pro biologicky významné anionty a elektronově bohaté molekuly, jejich testování pomocí NMR, UV-vis a HRMS spektrometrie a jejich případné kotvení na nosiče. Uchazeč kromě syntetické práce získá zkušenosti v oblasti těchto spektroskopických technik.

Vývoj chemických nástrojů pro studium a manipulaci biologických procesů v živých buňkách.

Garantující pracoviště: Ústav organické chemie, Fakulta chemické technologie
Vedoucí práce: Ing. Milan Vrábel, Ph.D.

Anotace

Chemické reakce kompatibilní s biologickými systémy nabízejí jedinečnou možnost manipulace a studia biologických procesů v přirozených podmínkách. Naše skupina má dlouhodobý zájem o tyto tzv. bioorthogonální reakce. Během posledních let jsme vyvinuli řadu reakcí, které nám umožňují monitorovat malé molekuly nebo biomolekuly v živých buňkách na základě fluorescenčního signálu vytvořeného během chemické reakce. Také používáme chemické a biologické přístupy k produkci peptidových nebo glykopeptidových knihoven, které zkoumáme za účelem identifikace buněčných cílů na ne se vážoucích. V rámci tohoto projektu plánujeme vývoj nových a využití stávajících chemických nástrojů ke studiu a zodpovězení různých biologicky relevantních otázek. Ideální kandidát by měl mít dobré znalosti na poli syntetické organické chemie, ale také zájem o chemickou biologii a biochemii. Tento interdisciplinární projekt vám umožní rozšířit si znalosti v těchto a příbuzných oborech a pracovat v mezinárodním prostředí skupiny a našeho institutu. Reference: 1) Vazquez, A., Dzijak R., Dracinsky M., Rampmaier R., Siegl S. J., Vrabel, M. (2017). Mechanism-Based Fluorogenic trans-Cyclooctene-Tetrazine Cycloaddition. Angew. Chem. Int. Ed., 56, 1334-1337. 2) Siegl, S. J., Dzijak, R., Vazquez, A., Pohl, R., Vrabel, M.: (2017). The Discovery of Pyridinium 1,2,4-Triazines with Enhanced Performance in Bioconjugation Reactions. Chem. Sci. 8, 3593–3598.

Vývoj chemických nástrojů pro studium a manipulaci biologických procesů v živých buňkách.

Garantující pracoviště: Ústav organické chemie, Fakulta chemické technologie
Vedoucí práce: Ing. Milan Vrábel, Ph.D.

Anotace

Chemické reakce kompatibilní s biologickými systémy nabízejí jedinečnou možnost manipulace a studia biologických procesů v přirozených podmínkách. Naše skupina má dlouhodobý zájem o tyto tzv. bioorthogonální reakce. Během posledních let jsme vyvinuli řadu reakcí, které nám umožňují monitorovat malé molekuly nebo biomolekuly v živých buňkách na základě fluorescenčního signálu vytvořeného během chemické reakce. Také používáme chemické a biologické přístupy k produkci peptidových nebo glykopeptidových knihoven, které zkoumáme za účelem identifikace buněčných cílů na ne se vážoucích. V rámci tohoto projektu plánujeme vývoj nových a využití stávajících chemických nástrojů ke studiu a zodpovězení různých biologicky relevantních otázek. Ideální kandidát by měl mít dobré znalosti na poli syntetické organické chemie, ale také zájem o chemickou biologii a biochemii. Tento interdisciplinární projekt vám umožní rozšířit si znalosti v těchto a příbuzných oborech a pracovat v mezinárodním prostředí skupiny a našeho institutu. Reference: 1) Vazquez, A., Dzijak R., Dracinsky M., Rampmaier R., Siegl S. J., Vrabel, M. (2017). Mechanism-Based Fluorogenic trans-Cyclooctene-Tetrazine Cycloaddition. Angew. Chem. Int. Ed., 56, 1334-1337. 2) Siegl, S. J., Dzijak, R., Vazquez, A., Pohl, R., Vrabel, M.: (2017). The Discovery of Pyridinium 1,2,4-Triazines with Enhanced Performance in Bioconjugation Reactions. Chem. Sci. 8, 3593–3598.

Vývoj metod pro stabilizaci organických radikálů

Garantující pracoviště: Ústav organické chemie, Fakulta chemické technologie
Studijní programy: Chemistry, Chemie
Vedoucí práce: Mgr. Tomáš Slanina, Ph.D.

Anotace

Organické radikály a radikál ionty představují zajímavou skupinu open-shell molekul, které jsou důležité pro design molekulární elektroniky a systémy pro konverzi a uchování světelné energie. Protože většina organických molekul preferuje closed-shell konfiguraci, stabilní organické radikály jsou vzácné molekuly, jež musí být stabilizovány externími faktory (sterické bránění, atomy třetí periody, komplexace).[1] Kandidát(ka) vyvine různé metody pro stabilizaci radikálů a radikál iontů, které budou generovány fotoindukovaným přenosem elektronu a dalšími redoxními procesy. Využije kombinovaný syntetický a spektroskopický postup pro výzkum tvorby, stability a vlastností radikál iontů.[2] Vyvinuté metody budou dále použity pro systémy schopné reversibilního přenosu elektronu a manipulace s náboji a protiionty. Vysoce motivovaný(á) a schopný(á) kandidát(ka) bude mít příležitost rozšířit svoje dosavadní vzdělání ve fyzikální a organické chemii za použití elektrochemických, fotochemických a spektroskopických metod. Stane se součástí dynamické juniorské výzkumné skupiny zkoumající malé organické molekuly, podléhající redoxním procesům a reversibilním chemickým reakcím. Reference: [1] T. Fiala, L. Ludvíková, D. Heger, J. Švec, T. Slanina, L. Vetráková, M. Babiak, M. Nečas, P. Kulhánek, P. Klán, et al., J. Am. Chem. Soc. 2017, 139, 2597–2603. [2] T. Slanina, T. Oberschmid, ChemCatChem 2018, 10, 4182–4190.

Vývoj senzorů na bázi polyaromátů pro detekci polárních molekul

Garantující pracoviště: Ústav organické chemie, Fakulta chemické technologie
Studijní programy: Chemistry, Chemie
Vedoucí práce: Ing. Jan Storch, Ph.D.

Anotace

Cílem této práce bude syntéza a charakterizace derivátů helicenů a fenacenů pro přípravu elektrochemických detektorů polárních molekul. Takové systémy mohou sloužit pro detekci vlhkosti např. v automotive; geologickém průzkumu či ve speciálních medicínských aplikacích.

Vývoj systémů pro reversibilní přenos elektronu

Garantující pracoviště: Ústav organické chemie, Fakulta chemické technologie
Studijní programy: Chemistry, Chemie
Vedoucí práce: Mgr. Tomáš Slanina, Ph.D.

Anotace

Přenos elektronu a s ním spojená separace náboje je jedním z nejdůležitějších procesů ve vesmíru. Hraje významnou roli v procesech nezbytných pro život, např. ve fotosyntéze, buněčném dýchání, funkci proteinů a biokatalýze. Je také vysoce důležitý pro solární panely, baterie, molekulární elektroniku a chytré materiály. Disertační práce bude zaměřena na možnost reversibilního přenosu náboje mezi dvěma redoxními centry. Přenos náboje bude v obou směrech řízen fotoindukovaným přenosem elektronu[1,2] a oba stavy budou stabilizovány externími faktory, například makromolekulární komplexací, následným chemickým procesem nebo interakcí se stabilizující molekulou.[3] Systémy schopné reverzibilního přenosu elektronu, kdy jsou oba stavy makroskopicky stabilní, mohou vykazovat nové a bezprecedentní vlastnosti: reorientaci dipólu, kontrolu náboje a protiiontů a regulaci elektrostatických sil.[4] Tyto unikátní vlastnosti budou dále použity v návrhu nových materiálů a zařízení pro molekulární elektroniku. Kandidát(ka) bude syntetizovat a charakterizovat organické redoxně aktivní molekuly a bude studovat jejich vlastnosti v roztoku i v pevné fázi pro výzkum fenoménu reverzibilního přenosu elektronu. Stane se součástí dynamické juniorské výzkumné skupiny zkoumající malé organické molekuly, podléhající redoxním procesům a reversibilním chemickým reakcím. Vysoce motivovaný(á) a schopný(á) kandidát(ka) bude mít příležitost rozšířit svoje dosavadní vzdělání ve fyzikální a organické chemii za použití elektrochemických, fotochemických a spektroskopických metod. Reference: [1] T. Ghosh, T. Slanina, B. König, Chem Sci 2015, 6, 2027–2034. [2] A. U. Meyer, T. Slanina, C.-J. Yao, B. König, ACS Catal. 2016, 6, 369–375. [3] T. Fiala, L. Ludvíková, D. Heger, J. Švec, T. Slanina, L. Vetráková, M. Babiak, M. Nečas, P. Kulhánek, P. Klán, et al., J. Am. Chem. Soc. 2017, 139, 2597–2603. [4] L. S. McCarty, G. M. Whitesides, Angew. Chem. Int. Ed. 2008, 47, 2188–2207.

Výzkum funkčních designových molekul nejmodernější kryogenní mikroskopií rastrovací sondou

Garantující pracoviště: Ústav organické chemie, Fakulta chemické technologie
Studijní programy: Chemistry, Chemie
Vedoucí práce: Ing. Zdeněk Starý, Ph.D.

Anotace

Dostanete příležitost objevovat a probádat vlastnosti organických molekul navržených "na míru" pomocí speciálního mikroskopu s rastrovací sondou, který měří s přesností na pikometry. Cílem tohoto projektu je probádání nových chemických postupů na povrchu pevných látek za účelem překonání omezení tradiční syntézy a nalezení nových funkčních molekul unikátních chemických, elektronických a fotonových vlastností, jež lze všechny měřit tímto typem experimentálního zařízení.


VŠCHT Praha
Technická 5
166 28 Praha 6 – Dejvice
IČO: 60461373
DIČ: CZ60461373

Datová schránka: sp4j9ch

Copyright VŠCHT Praha 2014
Za informace odpovídá Oddělení komunikace, technický správce Výpočetní centrum
zobrazit plnou verzi