Program Operacyjny Kapitał Ludzki

Transkrypt

1 Program Operacyjny Kapitał Ludzki Poddziałanie 4.1.1: Wzmocnienie i rozwój potencjału dydaktycznego uczelni ROZWÓJ POTENCJAŁU DYDAKTYCZNO-NAUKOWEGO MŁODEJ KADRY AKADEMICKIEJ POLITECHNIKI WROCŁAWSKIEJ SPRAWOZDANIE ZA OKRES OD r. DO r. UMOWA STYPENDIALNA Nr MK/SN/406/VII/2012/U NA STYPENDIUM NAUKOWE 1. Stypendysta Projektu: Imię i nazwisko Magdalena Wilk Wydział (W-3) Chemiczny Zakład (Z-4) Chemii Nieorganicznej i Strukturalnej 2. Promotor rozprawy doktorskiej (Opiekun naukowy): Dr hab. Veneta Videnova-Adrabińska, prof. PWr 3. Tytuł celu badawczego planowanych badań naukowych: Synteza i badania polimerów koordynacyjnych bazujących na kwasie 4- (fosfonometylo)benzoesowym oraz wybranych jonach metali przejściowych 4. Sprawozdanie dotyczy całości wykonanych badań naukowych w okresie sześciu miesięcy. PROJEKT WSPÓŁFINANSOWANY PRZEZ UNIĘ EUROPEJSKĄ W RAMACH EUROPEJSKIEGO FUNDUSZU SPOŁECZNEGO

2 Strona 2 z 5 S P R A W O Z D A N I E 5. Omówienie całości wykonanych badań i osiągniętych rezultatów oraz ich zgodności z zaplanowanymi (wraz z odnośnikami do punktów 6 i 7): W trakcie trwania okresu stypendialnego uzyskałam na drodze syntezy wieloetapowej kwas 4-(fosfonometylo)benzoesowy. Kluczowym etapem w syntezie tego związku było utworzenie wiązania węgiel fosfor z wykorzystaniem reakcji Arbuzowa. Strukturę związku potwierdziłam za pomocą widm 1 H i 31 P NMR. Br P(O)(OEt) 2 PO 3 H 2 P(OEt) 3 1 h, 110 o C HCl 8 h, reflux COOMe COOMe COOH Schemat 1. Następnie nastawiłam ponad trzydzieści eksperymentów w warunkach hydrotermalnych, zmieniając jeden z wewnętrznych (chemicznych) lub zewnętrznych (fizycznych) parametrów reakcji przy zachowaniu względnie stałych wartości pozostałych parametrów, aby ustalić optymalne warunki dla tworzenia się polimerycznych sieci koordynacyjnych. Badany był wpływ zmiany stechiometrii metal ligand, ph, przeciwjonu, temperatury i ciśnienia na architekturę sieci hybrydowych. Tylko jeden eksperyment zakończył się otrzymaniem produktu w postaci różowych kryształów. Dla wybranego monokryształu przeprowadziłam pomiar dyfraktometryczny z wykorzystaniem dyfraktometru rentgenowskiego KUMA KM4, wyposażonego w lampę rentgenowską z anodą molibdenową oraz detektor CCD. Na podstawie zebranego zestawu natężeń refleksów rozwiązałam i udokładniłam strukturę związku przy użyciu pakietu SHELX-97. Z roztworu wodnego krystalizuje kompleks kobaltu(ii) z kwasem 4-(fosfonometylo)benzoesowym w postaci [Co(HO 3 PCH 2 C 6 H 4 COOH) 2 (H 2 O) 4 ], w układzie trójskośnym, w grupie przestrzennej P 1 o parametrach komórki elementarnej: a = (6), b = (7), c = (17) Å, α = (8), β = (9), γ = (9). W krysztale izolowana jednostka koordynacyjna prezentuje zero-wymiarową strukturę koordynacyjną z jonem Co 2+ leżącym w pozycji szczególnej (½, ½, ½) na środku symetrii. Otoczenie koordynacyjne jonu metalu ma geometrię oktaedryczną i składa się z dwóch monoanionów

3 Strona 3 z 5 kwasu 4-(fosfonometylo)benzoesowego oraz czterech cząsteczek wody. Jednostki koordynacyjne są połączone we wstęgi wzdłuż osi a poprzez wiązania wodorowe typu (P)O H O(P), OW H O(P) oraz OW H OW. Wstęgi te są następnie zorganizowane 2 w warstwy za pośrednictwem motywu R 2 (8) utworzonego między grupami karboksylowymi (Rysunek 1). Dodatkowe wiązania wodorowe, donorowane od akwa ligandów zajmujących pozycje ekwatorialne do atomów tlenu grupy fosfonianowej, łączą sąsiednie warstwy w trójwymiarową sieć supramolekularną (Rysunek 2). Rysunek 1. Izolowane jednostki koordynacyjne zorganizowane w warstwę za pomocą wiązań wodorowych. Atomy wodoru z pierścienia aromatycznego i grupy metylenowej zostały usunięte dla przejrzystości rysunku. Rysunek 2. Upakowanie jednostek koordynacyjnych w krysztale pokazane wzdłuż osi a. Atomy wodoru z pierścienia aromatycznego i grupy metylenowej zostały usunięte dla przejrzystości rysunku. Ponadto zarejestrowałam widma ATR/FT-IR i FT-Ramana kompleksu kobaltu(ii) z kwasem 4-(fosfonometylo)benzoesowym, a następnie przypisałam najbardziej intensywne pasma drganiom odpowiednich grup funkcyjnych. Wyniki dotychczasowych badań przedstawiłam na konferencji krajowej w formie plakatu, a aktualnie przygotowuję publikację do czasopisma z listy filadelfijskiej.

4 Strona 4 z 5 6. Osiągnięte rezultaty (projekty, programy, raporty, opracowane materiały przygotowane lub wysłane, zgłoszenia patentowe, patenty, publikacje, prezentacje konferencyjne, wdrożenia, nagrody, wyróżnienia itp.): a) publikacja w przygotowaniu Tetraaquabis[µ-hydrogen (4-carboxybenzyl)phosphonato-κO]cobalt(II), M. Wilk, I. Turowska-Tyrk, V. Videnova-Adrabinska, Acta Cryst. C, 2013; b) prezentacja konferencyjna w formie plakatu Badania strukturalne kompleksu kobaltu(ii) z kwasem 4-(fosfonometylo)benzoesowym, M. Wilk, I. Turowska-Tyrk, V. Videnova-Adrabinska, I Ogólnopolskie Forum Chemii Nieorganicznej (zasięg krajowy), Kraków, , j. polski. 7. Staże, konferencje, sympozja, seminaria, szkolenia, spotkania, nawiązane kontakty, uzgodnienia, itp.: Trudności, związane z otrzymaniem polimerów koordynacyjnych w postaci monokrystalicznej, skłoniły mnie do napisania wniosku o stypendium doktorskie w ramach konkursu ETIUDA (NCN), który uwzględnia odbycie przeze mnie stażu u Prof. Stocka na Uniwersytecie Christiana-Albrechta w Kilonii. Ważnym narzędziem pracy grupy Prof. Stocka są wielostanowiskowe systemy reakcyjne wyposażone w 24 lub 48 reaktorów, które pozwalają na realizację idei wysokoprzepustowych badań przesiewowych (high-throughput methods), która w odniesieniu do otrzymywania polimerów koordynacyjnych jest bardzo obiecująca. Możliwość wykonywania wielu eksperymentów równolegle, stosując różne kombinacje chemicznych i fizycznych parametrów reakcji, pozwala: (a) szybko zsyntezować dużą liczbę nowych związków, (b) określić zależności między strukturą a właściwościami, (c) wyznaczyć ścieżkę reakcji, (d) dobrać optymalne warunki prowadzenia syntezy, (e) skrócić czas badań, (f) obniżyć koszty badań poprzez mniejsze zużycie reagentów. (Do Sprawozdania Końcowego należy dołączyć pierwsze strony omówionych lub wykazanych materiałów, pism lub dokumentów) Data i podpis Stypendysty

5 Strona 5 z 5 8. Opinia Promotora (Opiekuna naukowego) nt. wykonanych badań i osiągniętych rezultatów oraz ich zgodności z zaplanowanymi i przydatności w przygotowywanej rozprawie doktorskiej: W trakcie trwania okresu stypendialnego doktorantka prowadziła badania, mające na celu otrzymanie polimerów koordynacyjnych opartych na kwasie 4-(fosfonometylo)benzoesowym, a następnie zbadanie ich właściwości strukturalnych i spektroskopowych. Doktorantka realizowała projekt z dużym zaangażowaniem i zgodnie z harmonogramem badań ujętym we wniosku. Wyniki swoich badań zaprezentowała na konferencji krajowej w formie plakatu, a aktualnie przygotowuje publikację. Zebrany materiał zostanie również wykorzystany w rozprawie doktorskiej. Pracę doktorantki oceniam bardzo wysoko.... data i podpis