Tematyka badawcza
1. STEREOKONTROLOWANA SYNTEZA ORGANICZNA
Kierownik grupy: Prof. dr hab. Jacek Ścianowski
Członkowie grupy: dr Magdalena Obieziurska-Fabisiak
Tematyka badawcza grupy koncentruje się na syntezie połączeń chalkogenidowych o istotnym znaczeniu syntetycznym i farmakologicznym. Obecnie badania zespołu skupiają się głównie na syntezie selenoorganicznych pochodnych terpenów oraz N-podstawionych pochodnych benzizoselenazol-3(2H)-onów. Do tej pory opracowano nowe metodologie syntezy diselenidów, selenidów, selenoli, soli selenoniowych oraz ich analogów siarkowych i tellurowych. Otrzymane pochodne znalazły zastosowanie w syntezie asymetrycznej oraz jako potencjalne leki antyoksydacyjne i antynowotworowe.
2. TERPENOWE KATALIZATORY
Kierownik grupy: dr hab. Marek Krzemiński, prof. UMK
Członkowie grupy: dr Agnieszka Tafelska-Kaczmarek, dr Anna Kmieciak
Doktoranci: mgr Karolina Jeżak
Tematyka badawcza obejmuje wykorzystanie chiralnych monoterpenów do syntezy β-aminoalkoholi jako prekursorów oksazaborolidyn i estrów spiroborowych stosowanych w enancjoselektywnych redukcjach ketonów, oksymów i ich pochodnych boranem. Syntezy nowych terpenowych katalizatorów do enancjoselektywnych reakcji addycji i redukcji. Otrzymywanie nowych pochodnych benzofuranu o potencjalnych właściwościach biologicznych poprzez zastosowanie reakcji sprzęgania Suzuki, enancjoselektywnych redukcji wiązań C=O i C=N oraz addycji do grupy karbonylowej. Grupa zajmuje się również syntezą związków fluoroorganicznych.
3. SYNTEZA I REAKCJE KWASÓW BORONOWYCH, HYDROKSAMOWYCH I ICH POCHODNYCH
Kierownik grupy: dr Andrzej Wolan
Tematyka badawcza obejmuje zagadnienia związane z syntezą i aplikacją cieczy jonowych, zarówno dla reakcji chemicznych jak i procesów fizykochemicznych, syntezę nowych katalizatorów rutenowych dla reakcji metatezy olefin, syntezę i zastosowania kwasów hydroksamowych, reakcje addycji związków metaloorganicznych do oksymów i ich pochodnych w roztworze oraz na stałym podłożu.
4. NOWOCZESNE MATERIAŁY DO ZASTOSOWAŃ W OPTOELEKTRONICE
Kierownik badań: dr Mariusz Bosiak
Tematyka badawcza obejmuje zagadnienia związane z modelowaniem, syntezą i badaniem właściwości luminescencyjnych pochodnych benzodifuranu pod kątem zastosowań w technologii OLED oraz badania emiterów termicznie aktywowanej opóźnionej fluorescencji (TADF) prowadzone we współpracy z japońskim laboratorium Center for Organic Photonics and Electronics Research (OPER’a).
5. SYNTEZA I BADANIA FLUOROFORÓW ZAWIERAJĄCYCH ATOM BORU
Kierownik badań: Prof. dr hab. Borys Ośmiałowski
https://sites.google.com/view/bosmialowski/research
Członkowie grupy: dr Patryk Rybczyński
Doktoranci: mgr Anna Piec, mgr Judyta Zielak-Milewska
Badania dotyczą wielowątkowego podejścia do optymalizacji właściwości fotofizycznych związków wykazujących wydajną fluorescencję. Modyfikacje strukturalne jakimi poddawane są cząsteczki fluoroforów (difluorobory oraz fluorobory) to:
I) wpływ podstawnika,
II) benzannulacja,
III) przedłużanie sprzężenia pi-elektronowego,
IV) zmiana heteroatomu w cząsteczce,
V) zmiana położenia heteroatomu,
VI) zmiana geometrii podstawnika elektronodonorowego,
VII) modyfikacja na atomie boru,
VIII) zmiana symetrii związku.
Synteza oraz badania związane z właściwościami fotofizycznymi ukierunkowane są na:
I) otrzymanie związków o wysokiej wydajności kwantowej fluorescencji,
II) optymalizację właściwości w celu maksymalizacji przekroju czynnego na absorpcję dwufotonową,
III) możliwości oddziaływań niekowalencyjnych i odpowiedzi spektralnej.
6. ASYMETRYCZNA ORGANOKATALIZA OPARTA NA N-HETEROCYKLICZNYCH KARBENACH
Kierownik zespołu: dr hab. Zbigniew Rafiński, prof. UMK
Członkowie zespołu: mgr Monika Radosińska
Zespół badawczy koncentruje się na projektowaniu i realizacji nowoczesnych, stereokontrolowanych metod syntezy organicznej z wykorzystaniem N-heterocyklicznych karbenów (NHC) jako organokatalizatorów.
🌱Badania obejmują:
I) Rozwój nowych metodologii syntetycznych,
II) Badania mechanizmów reakcji, zarówno w aspekcie eksperymentalnym, jak i obliczeniowym,
III) Zastosowanie katalizy karbenowej do generowania nowych wiązań chemicznych, często w sposób niedostępny dla tradycyjnych metod.
W badaniach szczególną uwagę przykłada się do reakcji o wysokim stopniu złożoności stereo- i chemoselektywnej. Skupiamy się na procesach, które umożliwiają jednoczesne tworzenie wielu centrów stereogenicznych w ramach reakcji kaskadowych, znanych jako reakcje typu domino. Takie podejście pozwala na efektywne i innowacyjne rozwiązania w dziedzinie syntezy chemicznej.
🧪Kluczowe obszary rozwoju badań zespołu:
- Aktywacja substratów z wykorzystaniem NHC: Badania koncentrują się na reakcjach typu umpolung oraz non-umpolung, w tym generowaniu α,β-nienasyconych kationów acyloazoliowych.
- Tworzenie złożonych struktur molekularnych: Zastosowanie homoenolanów, azoliów oraz reakcji domino prowadzi do syntezy układów pierścieniowych i acyklicznych.
- Projektowanie związków chiralnych: Szczególną uwagę poświęca się chiralności planarnej i osiowej w kontekście związków bioaktywnych, co ma istotne znaczenie dla rozwoju nowych substancji o potencjale terapeutycznym.
- Kataliza kooperatywna: Badania obejmują łączenie reaktywności NHC z kwasami Brønsteda lub metalami przejściowymi, w tym w procesach fotokatalitycznych.
- Wspólne zastosowanie dwóch ortogonalnych typów katalizatorów w jednej reakcji (np. NHC + TM lub NHC + BA) otwiera nowe możliwości syntez, które dotychczas były nieosiągalne pojedynczymi metodami. To podejście umożliwia projektowanie bardziej złożonych układów molekularnych o wysokiej wartości aplikacyjnej.