dr hab. Robert Podgajny Wydział Chemii UJ, Zakład Chemii Nieorganicznej Zespół Nieorganicznych Materiałów Molekularnych ul. Ingardena 3, 30-060 Kraków 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. Dotyczy: Doktorantów i studentów II stopnia, Kierunek: chemia, kierunki pokrewne; Specjalność: chemia koordynacyjna doświadczalna, magnetochemia. 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)] 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. Infrastruktura badawcza Uczestnikom projektu zapewniamy szeroki dostęp do zaplecza badawczego dobrze wyposażonego laboratorium chemicznego oraz infrastruktury i aparatury naukowej: - komory rękawicowe i linie próżniowo-azotowe; - magnetometr MPMS-3 Evercool, Quant. Des. najnowszy model; - dyfraktometry monokrystaliczne; - dyfraktometry proszkowe; - urządzenia analityczne CNHS, TGA QMS, DSC; - spektrometry UV-VIS, IR, EPR, NMR, spektrometry masowe, mikroskop SEM EDS i inne; - magnetometry SQUID, zestaw PPMS, spektrometr Moessbauera 57 Fe 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). Informacje o projekcie: Typ konkursu NCN: OPUS ST5 Kierownik projektu: dr hab. Robert Podgajny Miejsce realizacji: Wydział Chemii UJ w Krakowie Okres realizacji: 3 lata, lipiec 2015 - czerwiec 2018 Budżet całkowity: 679 980,00 zł Nazwa stanowiska: doktorant stypendysta, student stypendysta Stypendia: 1000 zł/mies. studenci III stopnia (doktoranci), 750 zł/mies. studenci II stopnia; w czasie zima 2015/16 wiosna 2019, na okres 12 miesięcy, z możliwością przedłużenia za porozumieniem stron, włączając przejście na stanowisko doktorant stypendysta, po spełnieniu warunku uzyskania wpisu na studia doktoranckie. Wymagania podstawowe: Stypendium naukowe może być przyznane osobie, która w chwili rozpoczęcia realizacji zadań w projekcie spełnia którekolwiek z poniższych kryteriów: (a) jest studentem studiów stacjonarnych lub niestacjonarnych II stopnia, (b) jest studentem co najmniej 4 roku studiów stacjonarnych lub niestacjonarnych jednolitych studiów magisterskich albo (c) jest doktorantem. Studenci II stopnia Ukończone studia licencjackie na kierunku chemia (preferowane) lub na kierunkach pokrewnych (nauki o materiałach, ochrona Doktoranci Ukończone studia magisterskie na kierunku chemia
środowiska, fizyka). Ukończone kursy podstawowe w zakresie chemii nieorganicznej (preferowane z chemią koordynacyjną), chemii fizycznej, chemii organicznej, krystalografii. Ukończone kursy zaawansowane w ramach paneli związanych z syntezą i charakterystyką kompleksów lub połączeń wielordzeniowych, preferowane osoby z doświadczeniem w magnetochemii, krystalografii, jak również w syntezie organicznej Wymagania dodatkowe: Znajomość języka angielskiego co najmniej na poziomie B2 oraz 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 (i inne programy do wizualizacji struktury krystalicznej) i inne. Mile widziana znajomość zagadnień oraz umiejętności praktycznych z zakresu krystalografii, magnetochemii, jak również syntezy organicznej. Motywacja do pracy naukowej, duże zaangażowanie w wykonywaną pracę badawczą, zaradność. Gotowość do ciągłego doskonalenia i rozszerzania posiadanych umiejętności. Gotowość do aktywnego udziału w konferencjach i stażach naukowych, krajowych i zagranicznych. Wymagane dokumenty: CV oraz dane kontaktowe osób mogących udzielić rekomendacji kandydatowi List motywacyjny wraz z opisem zainteresowań naukowych Wykaz ocen z dotychczasowego przebiegu studiów Kopia dyplomu ukończenia studiów licencjackich (studenci) lub studiów magisterskich (doktoranci). W związku ze specyfiką konkursu należy również przedłożyć listę dotychczasowego dorobku naukowego, nagród i wyróżnień oraz odbytych praktyk i staży naukowych Opis zadań: W ramach realizacji zadań badawczych w projekcie NCN pt. Nowe podejście do oddziaływań typu anion- : addukty supramolekularne z udziałem anionowych kompleksów jonów metali d-elektronowych i cząsteczek organicznych z niedoborem gęstości elektronowej. student/doktorant stypendysta będzie zobowiązany do: Przygotowywania i wykonywania syntez chemicznych, Podstawowej charakterystyki uzyskanych połączeń, Indywidualnych poszukiwań literaturowych, Czynnego udziału w przygotowywaniu artykułów i prezentacji naukowych,
Czynnego udziału w konferencjach naukowych. Czynnego udziału w seminariach zespołowych. Typ konkursu NCN: OPUS ST5 Termin składania ofert: zostanie podany w oficjalnym ogłoszeniu na stronie NCN Forma składania ofert: pocztą Kontakt Zgłoszenia proszę kierować poczta tradycyjną na adres: dr hab. Robert Podgajny Wydział Chemii UJ, Zakład Chemii Nieorganicznej Zespół Nieorganicznych Materiałów Molekularnych ul. Ingardena 3, 30-060 Kraków najlepiej po uprzednim kontakcie na adres e-mail: podgajny@chemia.uj.edu.pl