Uniwersytet Jagielloński

Prezentacja na temat: "Uniwersytet Jagielloński"— Zapis prezentacji:

1 Uniwersytet Jagielloński
Zakład Chemii Fizycznej i Elektrochemii Beata Korchowiec Kompleksowanie jonów metali w filmach Langmuira utworzonych z amfifilowych pochodnych eterów koronowych i kaliksarenów Białka Tatrzańska, 7-9 marca 2010

2 Mechanizm działania jonoforów
kation metalu jonofor Uniwersytet Jagielloński

3 Struktury eterów koronowych
CE1 CE2 Y. Corvis, B. Korchowiec, J. Korchowiec, M. Badis, E. Mironiuk-Puchalska, I. Fokt, W. Priebe, E. Rogalska. Complexation of Metal Ions in Langmuir Films Formed with Two Amphiphilic Dioxadithia Crown Ethers. J. Phys. Chem. B, 2008, 112, Uniwersytet Jagielloński

4 Stężenie:  10-3 M,  10-2 M,  10-1 M,  1 M,  2 M.
Izotermy Π-A dla CE1 i CE2 na roztworach LiCl CE1 CE2 Stężenie:  10-3 M,  10-2 M,  10-1 M,  1 M,  2 M. Temperatura: 20 °C. Uniwersytet Jagielloński

5  woda,  LiCl,  KCl,  NaCl,  MgCl2,  CaCl2,  CdCl2,
Izotermy Π-A dla CE1 i CE2 na roztworach soli CE1 CE2  woda,  LiCl,  KCl,  NaCl,  MgCl2,  CaCl2,  CdCl2,  CoCl2,  ZnCl2,  FeCl3. Temperatura: 20 °C, stężenie soli: 0.1 M. Uniwersytet Jagielloński

6 Struktury kompleksów z jonami metali jednowartościowych
CE1 CE1-Li CE1-Na CE1-K J. Korchowiec, B. Korchowiec, W. Priebe, E. Rogalska. A DFT Study on the Selectivity of Complexation of Metal Cations with a Dioxadithia Crown Ether Ligand. J. Phys. Chem. A, 2008, 112, Uniwersytet Jagielloński

7 Struktury kompleksów z jonami metali dwuwartościowych
CE1 CE1-Mg CE1-Ca CE1-Zn Uniwersytet Jagielloński

8 Parametry obliczeń teoretycznych
Uniwersytet Jagielloński

9 Temperatura:  20 oC,  30 oC,  40 oC,  50 oC,  60 oC.
Izotermy Π-A wyznaczone dla różnych temperatur CE1 CE2 woda LiCl Temperatura:  20 oC,  30 oC,  40 oC,  50 oC,  60 oC. Uniwersytet Jagielloński

10 Termodynamika Uniwersytet Jagielloński CE1 CE2 Temperatura DGCE1woda
DGCE1 LiCl DGCE2 woda DGCE2 LiCl 293.15 9540 12579 10288 11744 303.15 9932 13045 10997 12229 313.15 10493 13653 11879 12867 323.15 10657 13896 12540 13480 333.15 10810 14126 13189 13904 DHCE1 woda DHCE1 LiCl DHCE2 woda DHCE2 LiCl 63 1100 - 4600 DSCE1 woda DSCE1 LiCl DDS DSCE2 woda DSCE2 LiCl - 32.7 - 39.5 - 6.8 - 73.5 - 55.7 17.8 Uniwersytet Jagielloński

11 Podsumowanie: Badane pochodne eterów koronowych selektywnie kompleksują jony metali jedno- i dwuwartościowych Kompleksy z jonami dwuwartościowymi są bardziej stabilne i zajmują mniejsze powierzchnie cząsteczkowe niż kompleksy z jonami jednowartościowymi Analiza termodynamiczna wykazała, że w obecności jonów Li+ cząsteczki eterów koronowych odpychają się i do utworzenia filmu powierzchniowego potrzeba więcej pracy, w porównaniu z analogiczną sytuacją na wodzie Kompleksowanie jonów metali zmienia konformacje badanych eterów koronowych. Utworzone kompleksy jonów jedno- i dwuwartościowych różnią się liczbą koordynacji i konformacją. Zróżnicowanie kompleksowania jonów jedno- i dwuwartościowych jest większe dla pochodnej eteru koronowego o krótszych łańcuchach węglowodorowych Uniwersytet Jagielloński

12 Struktury kaliksarenów
Calix I p-tert-butylcalix[4]arene-mono-propylnalidixate Calix II p-tert-butylcalix[4]arene-bis-propylnalidixate Beata Korchowiec, Monika Orlof, Guillaume Sautrey, Adel Ben Salem, Jacek Korchowiec,| Jean-Bernard Regnouf de Vains, Ewa Rogalska. The Mechanism of Metal Cation Binding in Two Nalidixate Calixarene Conjugates. A Langmuir Film and Molecular Modeling Study . J. Phys. Chem. B, przełane do druku. Uniwersytet Jagielloński

13 Modele kompleksów Li+- Calix II
III IV Uniwersytet Jagielloński

14 Energia oddziaływania
Uniwersytet Jagielloński

15 Model kompleksu Li+- Calix I
Uniwersytet Jagielloński

16 Izotermy Π-A i ΔV-A dla Calix I i Calix II
 Calix I,  Calix II Subfaza: woda, temperatura: 20 oC Uniwersytet Jagielloński

17 Izotermy Π-A i ΔV-A na wybranych roztworach soli
Calix I (A, C, E) Calix II (B, D, F) Stężenie: woda,  510-6 M ,  510-3 M ,  510-2 M. KCl (A, B) CaCl2 (C, D) CuCl2 (E, F) Uniwersytet Jagielloński

18 Termodynamika filmów Calix I i Calix II
Calix I (A, C) Calix II (B, D) Temperatura: 20 oC,  25 oC,  30 oC,  37 oC,  40 oC. woda (A, B) CaCl2 (C, D) Uniwersytet Jagielloński

19 Termodynamika filmów Calix I i Calix II
Uniwersytet Jagielloński

20 Widma PM-IRRAS dla Calix I i Calix II
Calix I (A, B) Calix II (C, D) Uniwersytet Jagielloński

21 Widma PM-IRRAS dla Calix I i Calix II na roztworach soli
Uniwersytet Jagielloński

22 Podsumowanie: Obie badane pochodne kaliksarenów tworzą kompleksy wewnątrzcząsteczkowe z jonami metali Kompleksy te są stabilniejsze dla Calix II, mniej stabilne dla Calix I Badania eksperymentalne potwierdziły tworzenie się kompleksów międzycząsteczkowych z udziałem Calix I Kompleksy z jonami dwuwartościowymi są stabilniejsze i posiadają wyższe wartości energii oddziaływania Uniwersytet Jagielloński

23 Współpraca Prof. Ewa Rogalska
Equipe GEVSM, Structure et Réactivité des Systèmes Moléculaires Complexes, UMR 7565 Nancy Université/CNRS, BP 239, Vandoeuvre-lès-Nancy cedex, France Dr hab. Jacek Korchowiec Department of Theoretical Chemistry, Faculty of Chemistry, Jagiellonian University, ul. R. Ingardena 3, Krakow, Poland Prof. Jean-Bernard Regnouf de Vains Prof. Waldemar Priebe Department of Experimental Therapeutics, the University of Texas M. D. Anderson Cancer Center, Houston, Texas 77030, USA. Uniwersytet Jagielloński