dr hab. Robert Podgajny Wydział Chemii UJ, Zakład Chemii Nieorganicznej Zespół Nieorganicznych Materiałów Molekularnych ul. Ingardena 3, 30-060 Kraków Tel. 12 663 20 51 e-mail: podgajny@chemia.uj.edu.pl http://www2.chemia.uj.edu.pl/znmm/ kierownik projektów NCN: NanMagMol SONATA BIS 4 oraz ANION-p OPUS 8. Zaproszenie do udziału w realizacji projektu NCN OPUS 8 Tematyka badawcza Serdecznie zapraszam do udziału w realizacji projektu NCN OPUS 8 (UMO- 2014/15/B/ST5/02098) pt. Nowe podejście do oddziaływań typu anion- : addukty supramolekularne z udziałem anionowych kompleksów jonów metali d-elektronowych i cząsteczek organicznych z niedoborem gęstości elektronowej. Proponowane badania wywodzą się w linii prostej z moich dotychczasowych prac nad syntezą i charakterystyką wielordzeniowych magnetyków molekularnych z udziałem ligandów polipirydynowych, diazynowych oraz ich pochodnych N-tlenkowych. 1-4 Podczas wyboru ligandów do konstrukcji ogółu kompleksów wielordzeniowych rozważa się zdolność ligandów do regulacji wymiarowości szkieletu koordynacyjnego nie tylko na drodze mostkowania lub blokowania, ale również poprzez oddziaływania supramolekularne. Przegląd literatury wykazuje, że obok wszechobecności oddziaływań elektrostatycznych, wiązań wodorowych, oddziaływań typu π-π, oddziaływań van der Waalsa czy efektów hydrofobowych, stosunkowo niewiele uwagi poświęcono oddziaływaniom anion-π. Oddziaływania te mogą wystąpić w wyniku ściśle kierunkowego kontaktu anionów z pierścieniami aromatycznymi o zubożonej gęstości elektronów π w przestrzeni nad i pod atomami C i wiązaniami C-C, np. w wyniku obecności podstawników wyciągających elektrony (-F, -CN), jak również w wyniku obecności heteroatomów N w pierścieniu (rys. 1a). Ich energię szacuje się typowo na 20-70 kj mol -1. Wskazano szereg dowodów na istotną rolę takich oddziaływań w (i) rozpoznaniu anionów, (ii) stabilizacji kompleksowych oligomerycznych oraz kontroli ich wielkości i kształtu, (iii) kontroli potencjałów redoksowego kompleksów wielordzeniowych, (iv) tworzeniu barwnych układów z międzycząsteczkowym przeniesieniem ładunku lub elektronu, jak również (v) katalizie organicznej, (vi) w procesach transportu anionów w układach biologicznych. 5-11 Niezależnie ogólnoświatowych badań nad magnetykami molekularnymi, zbadano też szereg układów z udziałem pierścieni N-heterocyklicznych oraz anionów (Cl -, NO3 -, PF6 -, BF4 -, CH3SO3 -, N3- i innych). Brakuje natomiast danych na temat oddziaływań anion-π z udziałem anionowych kompleksów jonów metali. 12,13 W jednej z ostatnich prac wykazaliśmy obecność takich oddziaływań w układach z udziałem kompleksów [M(CN)8] n- (rys. 1b) 4 jak również z udziałem innych anionowych kompleksów, co nie zostało wcześniej dostrzeżone. 14,15 W ramach zadań badawczych zaproponowano syntezę nowych połączeń supramolekularnych opartych o anionowe policyjanowe
kompleksy jonów metali 3d, 4d i 5d elektronowych oraz cząsteczki z grupy aromatycznych diazyn, polipirydyn i ich N-tlenków, jak również F- i CN-podstawionych pierścieni aromatycznych. Założono ich pełną charakterystykę eksperymentalną połączoną z teoretycznym opisem uwzględniającym obliczenia powierzchni potencjału elektrostatycznego (Rys. 1c) oraz energii oddziaływań z zastosowaniem metod DFT. Zaproponowano również obliczenia porównawcze celem określenia wpływu wzajemnej orientacji ligandów o różnej zdolności do przenoszenia oddziaływań magnetycznych (N3 -, SCN - względem N-tlenków diazyn) na właściwości magnetyczne (Rys. 1d). Rys. 1 Literatura 1. R. Podgajny, B. Sieklucka et al. Inorg Chem., 2007, 46, 10416. 2. R. Podgajny et al. Cryst. Growth Des., 2013, 13, 3036. 3. R. Podgajny et al. CrystEngCmm, 2013, 15, 2378. 4. R. Podgajny et al. Cryst. Growth Des. 2014, 14, 4030. 5. A. Robertazzi et al., F. Krull, E.-W. Knapp, P. Gamez, CrystEngComm 2011, 13, 3293 3300. 6. H. T. Chifotides, K. R. Dunbar, Acc. Chem. Res. 2013, 46, 894 906. 7. P. Gamez, Inorg. Chem. Front., 2014, 1, 35 43. 8. D.-X. Wang, M.-X. Wang, J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 892 897. 9. Y. Zhao, Y. Li, Z. Qin, R. Jiang, H. Liua, Y. Lia, Dalton Trans. 2012, 41, 13338 13342. 10. Y. Zhao, Y. Domoto, E. Orentas, C. Beuchat, D. Emery, J. Mareda, N. Sakai, S. Matile, Angew. Chem. Int. Ed. 2013, 52, 9940 9943. 11. V. Gorteau, G. Bollot, J. Mareda, S. Matile, Org. Biomol. Chem. 2007, 5, 3000 3012. 12. T. J. Mooibroek, C. A. Black, P. Gamez, J. Reedijk, Cryst Growth Des. 2008, 8, 1082 1093. 13. T. J. Mooibroek, P. Gamez, J. Reedijk, CrystEngComm, 2008, 10, 1501 1515.
14. B.-Q. Ma, H.-L. Sun, S. Gao, G. Su, Chem. Mater. 2001, 13, 1946 1948. 15. H.-L. Sun, B.-Q. Ma, S. Gao, G. Su, Chem. Commun. 2001, 2586 2587. Szczegóły oferty grudzień 2015 Nazwa jednostki: Wydział Chemii, Uniwersytet Jagielloński Kraków, Nazwa stanowiska: Doktorant stypendysta (1 etat) Wymagania: WYMÓG PODSTAWOWY: W myśl zasad konkursu, stypendium naukowe może być przyznane osobie, która w chwili rozpoczęcia realizacji zadań w projekcie jest doktorantem. W związku z powyższym zapisem oferta jest kierowana do osób, które: - w roku akademickim 2015/16 są STUDENTAMI II ROKU II STOPNIA studiów stacjonarnych lub niestacjonarnych/studentami V ROKU studiów jednolitych stacjonarnych lub niestacjonarnych, na kierunku chemia (preferowane), jak również ochrona środowiska, nauki materiałowe, fizyka. lub - uzyskali tytuł magistra na jednym z wyżej wymienionych kierunków, nie wcześniej niż w roku 2015, przy czym preferowane będą osoby, które ukończyły kierunek chemiczny i potwierdzą ciągłość aktywności laboratoryjno-naukowo-badawczej w okresie pomiędzy ukończeniem studiów a dniem zakończenia naboru oraz - przedłożą zaświadczenie o pozytywnym wyniku egzaminu na studia doktoranckie na Wydziale Chemii Uniwersytetu Jagiellońskiego (kierunek chemia) i wyrażą wolę wykonywania pracy doktorskiej w Zespole Nieorganicznych Materiałów Molekularnych (ZNMM, Wydział Chemii UJ) pod kierunkiem kierownika niniejszego projektu, od dnia 1 października 2016 roku lub - są doktorantami, którzy mogliby wykonywać pracę doktorską na Wydziale Chemii UJ (kierunek chemia) i wyrażą wolę wykonywania pracy doktorskiej w Zespole Nieorganicznych Materiałów Molekularnych (ZNMM, Wydział Chemii UJ) pod kierunkiem kierownika niniejszego projektu, od dnia 1 października 2016 roku INNE ISTOTNE WYMAGANIA:
ukończone studia magisterskie na kierunku chemia (preferowane) lub na kierunkach: ochrona środowiska, nauki materiałowe, fizyka; w szczególności preferowana będzie znajomość zagadnień oraz umiejętności praktyczne z jednej lub więcej z poniższych dziedzin: synteza organiczna, chemia supramolekularna, krystalografia, znajomość języka angielskiego co najmniej na poziomie B2+ (zaliczony kurs akademicki), umożliwiająca posługiwanie się literaturą naukową; podstawowa znajomość i umiejętność obsługi oprogramowania komputerowego umożliwiająca przygotowywanie dokumentów tekstowo-graficznych (tekst naukowy prezentacja ustna, poster): Microsoft Word, M. Powerpoint, M. Excell jak również Origin, ChemSketch, CorelDraw, Mercury (mile widziane również inne programy do wizualizacji struktury krystalicznej) i inne; zaradność, motywacja do pracy naukowej, duże zaangażowanie w wykonywaną pracę badawczą, minimalny czas pracy 40 godz/tyg.; gotowość do ciągłego doskonalenia i rozszerzania posiadanych umiejętności; gotowość do aktywnego udziału w konferencjach i stażach naukowych, krajowych i zagranicznych. WYMAGANIA DODATKOWE: mile widziana będzie dodatkowo znajomość technik obliczeniowych w zakresie chemii kwantowej; WYMAGANE DOKUMENTY CV oraz dane kontaktowe osób mogących udzielić rekomendacji kandydatowi; List motywacyjny wraz z opisem zainteresowań naukowych; Wykaz ocen z przebiegu studiów oraz średnia ocen ze studiów; Kopia dyplomu ukończenia studiów magisterskich; Informację/zaświadczenie o pozytywnym wyniku egzaminu na studia doktoranckie na Wydziale Chemii UJ (kierunek Chemia) w roku akademickim 2015/16 specjalizacja doświadczalna (w przypadku ukończenia studiów w roku 2016) lub o wpisie do rejestru doktorantów (kierunek chemia) na Uniwersytecie Jagiellońskim; W związku ze specyfiką konkursu należy również przedłożyć listę dotychczasowego dorobku naukowego (współautorstwo w artykułach naukowych, aktywny udział w konferencjach naukowych), uzyskanych nagród i wyróżnień oraz odbytych praktyk i staży naukowych. WAŻNE: Z uwagi na wymóg związany z koniecznością podejścia i zdania egzaminu na studia doktoranckie kandydaci powinni odpowiednio wcześniej skontaktować się z kierownikiem projektu celem przedyskutowania planów badawczych i aspektów formalnych przedsięwzięcia. KIEROWNIK PROJEKTU: dr hab. Robert Podgajny, e-mail: podgajny@chemia.uj.edu.pl Opis zadań:
W ramach realizacji zadań badawczych w projekcie NCN pt. Nowe podejście do oddziaływań typu anion-π: addukty supramolekularne z udziałem anionowych kompleksów jonów metali d-elektronowych i cząsteczek organicznych z niedoborem gęstości elektronowej π doktorant stypendysta będzie zobowiązany do: Współplanowania, przygotowywania i wykonywania syntez chemicznych, Prac związanych z charakterystyką uzyskanych połączeń, Indywidualnych poszukiwań literaturowych, Przygotowywania artykułów i prezentacji naukowych, Czynnego udziału w konferencjach naukowych. Czynnego udziału w seminariach zespołowych. Typ konkursu NCN: OPUS ST Termin składania ofert: 15 sierpnia 2016, 23:59 Forma składania ofert: dowolnie Warunki zatrudnienia: Data rozstrzygnięcia konkursu: nie później niż 2016-09-15. Stosowne informacje zostaną podane do wiadomości kandydatów. Proponowany termin zatrudnienia: od 1 października 2016. Stypendium NCN w wysokości min. 1 000 PLN/miesiąc na okres 12 miesięcy z możliwością przedłużenia za porozumieniem stron. Powyższa kwota jest niezależna od stypendium doktoranckiego uzyskiwanego w ramach studiów doktoranckich. Kandydat może liczyć na dostęp do bogatego zaplecza laboratoryjno-aparaturowego: komory rękawicowe i linie próżniowo-azotowe; aparatura do syntez solwotermalnych; dyfraktometr monokrystaliczny; dyfraktometry proszkowe; urządzenia analityczne: analiza składu pierwiastkowego CNHS, analiza termograwimetryczna TGA/QMS, analiza kalorymetryczna DSC; mikroskop IR spektrometry UV-VIS, IR, EPR, NMR, spektrometry masowe, mikroskop SEM EDS i inne; magnetometr MPMS-3 Evercool, Quantum Design z wewnętrznym obiegiem helu - najnowszy model; magnetometry SQUID, zestaw PPMS, spektrometr Moessbauera 57Fe i inne - dogodny dostęp do urządzeń istniejących w krakowskim ośrodkach badawczych - WFAIS UJ, IFJ PAN, AGH. współpraca naukowa w zakresie chemii teoretycznej i obliczeniowej (metody DFT, metody ab initio) Kandydat może liczyć również na dostęp do literatury fachowej i chemicznych baz danych jak również na merytoryczne wsparcie ze strony członków Zespołu Nieorganicznych Materiałów Molekularnych (Wydział Chemii UJ) i miłą atmosferę pracy. Dodatkowe informacje:
SKRÓCONY OPIS TEMATYKI BADAWCZEJ Oddziaływania niekowalencyjne typu anion-pi mają istotne znaczenie w (i) rozpoznaniu anionów, (ii) stabilizacji kompleksowych oligomerycznych oraz kontroli ich wielkości i kształtu, (iii) kontroli potencjałów redoksowego kompleksów wielordzeniowych, (iv) tworzeniu barwnych układów z międzycząsteczkowym przeniesieniem ładunku lub elektronu, jak również (v) katalizie organicznej, (vi) w procesach transportu anionów w układach biologicznych. Celem projektu jest poszukiwanie i charakterystyka motywów strukturalnych wykazujących słabo dotychczas rozpoznane oddziaływania niekowalencyjne anion-pi w połączeniach opartych na anionowych kompleksach jonów metali d-elektronowych i cząsteczek z niedoborem elektronów pi. W szczególności proponuje się cząsteczki aromatyczne z podstawnikami wyciągającymi elektrony (-F, -CN) oraz cząsteczki aromatyczne z grupy poliazyn oraz N-tlenków poliazyn i polipirydyn, istotne w syntezie ogółu funkcjonalnych polimerów koordynacyjnych. Planuje się opis strukturalny spektroskopowy uzyskanych połączeń oraz teoretyczny opis energii i natury ogółu oddziaływań supramolekularnych w tych połączeniach. Dalsze informacje dotyczące realizacji projektu kandydaci mogą uzyskać bezpośrednio od kierownika projektu drogą elektroniczną (dr hab. Robert Podgajny, e-mail: podgajny@chemia.uj.edu.pl), oraz na stronie internetowej Zespołu Nieorganicznych Materiałów Molekularnych http://www2.chemia.uj.edu.pl/znmm/, zakładka Anion-pi OPUS 8.