|
Chemistry (FCT)
Doktorský program,
Fakulta chemické technologie
The aim of the programme is to educate highly qualified creative workers and researchers with theoretical and practical knowledge in the field of strategy, design and practical implementation of synthesis of special inorganic and organic compounds, materials and polymers. Our aim is to deepen the chemical, physicochemical and chemical-engineering knowledge of the graduate who should be capable of independent creative activities and taking decisions in the field of research and development in chemistry as well as many related or interdisciplinary fields. UplatněníThe graduate will be able to design targeted syntheses of inorganic, organic and polymeric materials and coordination compounds with predefined physical, electrochemical, catalytic and biochemical properties to be applied in pharmacy, nanotechnology, electronics and catalysis, characterize them and theoretically interpret the obtained data. In the field of macromolecular chemistry, she/he will be prepared to solve problems related to the processing, recycling and use of polymers including the conservation and restoration of cultural heritage objects. Acquired knowledge may vary according to the nature of dissertation, ranging from purely experimental-interpretation character to knowledge based on quantum mechanics, thermodynamics or other theoretical models used to describe the structure and behavior of matter. The acquired skills also include knowledge of information technologies, ability to lead a scientific team, project preparation and management as well as publishing skills. Detaily programu
Vypsané disertační práce pro rok 2024/25Anorganické analogy grafenu - silicen, germanen a jejich deriváty
AnotacePráce je zaměřena na vývoj nových metod pro syntézu anorganických analogů grafenu, studium jejich reaktivity a možnosti syntézy derivátů. Metody syntézy budou zaměřeny na vývoj nových metod chemické exfoliace Zintlových fází s vrstevnatou strukturou. Syntetizované materiály budou studovány pro možnosti aplikačního využití v katalýze (fotokatalýza, elektrokatalýza) a mikroelektronice (luminiscenční struktury).
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav anorganické chemie, FCHT, VŠCHT Praha
Biodegradace obnovitelných polyuretanů připravených neisokyanátovou cestou
AnotacePolyuretany (PU) jsou pátým nejžádanějším syntetickým polymerem v Evropě, a to především díky své vysoké univerzálnosti umožňující výrobu měkkých, polotuhých a tvrdých pěn, elastomerů, tmelů a nátěrů. Kromě chemické recyklace PU se za perspektivní přístup považuje jejich biologická (enzymatická) degradace. Ochota biodegradovat závisí především na chemickém složení a struktuře PU materiálů. Všestrannost PU chemie umožňuje připravit PU materiály, které jsou v souladu se současným trendem designovány jako „dle požadavku“ degradovatelné. Tento přístup lze také použít pro přípravu tzv. „neisokyanátových“ (NIPU) materiálů, které jsou v současné době intenzivně vyvíjeny, jelikož jejich příprava je šetrná k životnímu prostředí a vyhýbají se použití toxických isokyanátů. Strukturu NIPU lze navíc snadno přizpůsobit pro urychlenou biodegradaci, např. zavedením polárnějších (typicky hydroxylových) skupin. Dalším environmentálně příznivým rysem NIPU je možnost použití výhradně obnovitelných surovin / monomerů pro jejich syntézu. Cílem této práce je připravit nové NIPU materiály s různým chemickým složením a nadmolekulární strukturou a studovat jejich biodegradaci s cílem pochopit vztahy mezi rychlostí biodegradace a NIPU strukturou.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav makromoleklární chemie AV ČR, v. v. i.
Design a syntéza vyšších calixarenů pro komplexaci fullerenů
AnotacePráce je zaměřena na studium možností přípravy a vlastností větších calixarenových analogů s pěti a více fenolickými jádry, jež by mohly fungovat jako receptory pro komplexaci fullerenů. Cílem je dosáhnout selektivní komplexace fullerenů C60 nebo C70 změnou základního skeletu calixarenu s využitím principů (konkávní versus konvexní) supramolekulární chemie. Připravené deriváty budou využity nejen jako receptory pro komplexaci fullerenů, ale také pro konstrukci složitějších supramolekulárních struktur (self-assembly).
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav organické chemie, FCHT, VŠCHT Praha
Fixace CO2 – cesta k udržitelným polymerům
AnotaceZvyšující se produkce skleníkového plynu oxidu uhličitého (CO2) je obecně považována za největší příčinu globální změny klimatu. Cílem této práce je prozkoumat možnosti přeměny CO2 na polymerní materiály. První možností je reakce CO2 a oxiranového (epoxidového) kruhu, která vede k produkci cyklických karbonátů, které slouží jako monomery pro nové typy polymerních materiálu jako jsou neisokyanátové polyuretany (NIPUs) a epoxidy. Druhým přístupem je přímá přeměna CO2 na polykarbonáty (PC). Třetí způsob zahrnuje kopolymeraci za otevření kruhu epoxidu a CO2 vedoucí k lineárním kopolymerům karbonátu a etheru. Všechny výše uvedené strategie budou přednostně využívat bio-monomery tak, aby výsledné polymerní materiály byly koncipovány jako 100% obnovitelné. Důležitou součástí tohoto doktorského tématu bude nalezení vhodného katalytického systému pro každou syntetickou cestu. Naše předběžné experimenty ukázaly katalytickou účinnost imidazoliových a kovových iontových kapalin (ILs) pro cykloadiční reakci CO2 a epoxidu. Vzhledem k nesčetnému množství kombinací aniontů a kationtů se ILs jeví jako univerzální katalyzátory pro cykloadici epoxidu a CO2. V rámci doktorského projektu se předpokládá několikaměsíční stáž studenta na zahraničním spolupracujícím pracovišti (INSA Lyon, Francie).
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav makromoleklární chemie AV ČR, v. v. i.
Flavinové anionty ve fotoredoxní katalýze
AnotacePoužití excitovaných organických aniontů jako fotoredoxních katalyzátorů nabízí několik výhod ve srovnání s běžně používanými neutrálními molekulami, zejména v redukční chemii. Tento projekt si klade za cíl prozkoumat fotofyzikální a chemické vlastnosti aniontových forem flavinových derivátů. Na základě výsledků budou navrženy nové fotokatalytické systémy využívající excitované flavinové anionty se zaměřením na fotoredukce za hranicemi možností současné fotoredoxní katalýzy.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav organické chemie, FCHT, VŠCHT Praha
Fluorační činidla na bázi aza[2.2]paracyklofanu
AnotacePlanárně chirální [2.2]paracyklofany, které se vyznačují rigidní strukturou a chemickou stabilitou, našly široké uplatnění mj. v asymetrické syntéze. Aza[2.2]paracyklofany, nazývané též pyridinofany, jsou poměrně vzácné, avšak pozoruhodné sloučeniny, které mají zajímavé chiroptické vlastnosti a byly použity např. jako enantioselektivní katalyzátory. Cílem práce bude syntéza nových nukleofilních fluoračních činidel nesoucích chirální jednotku na bázi aza[2.2]paracyklofanu a jejich využití v enantioselektivní syntéze.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav organické chemie, FCHT, VŠCHT Praha
Fluorační činidla s chirálním azatriptycenovým skeletem
AnotaceTriptyceny jsou velmi zajímavé organické molekuly, které našly díky svým unikátním vlastnostem a rigidnímu skeletu uplatnění v řadě oblastí, mj. v supramolekulární a materiálové chemii. Avšak jejich potenciál v asymetrické syntéze a katalýze zůstává dosud skrytý. Heterotriptyceny, které obsahují heterocyklický kruh jako součást bicyklo[2.2.2]oktanového jádra, jsou poměrně novou třídou sloučenin. Cílem práce bude syntéza fluoračních činidel obsahujících jako chirální jednotku azatriptycen a jejich využití v enantioselektivní syntéze.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav organické chemie, FCHT, VŠCHT Praha
Fosforové heterocykly: nové systémy pro organické radikálové průtokové baterie
AnotacePřechod na nízkouhlíkové hospodářství vyžaduje nejen obnovitelné zdroje energie, ale také větší kapacitu pro skladování energie v rámci stacionárních aplikací. Lithium-iontové baterie dosáhly v posledním desetiletí významného pokroku, ale jsou omezeny svou krátkodobou skladovací kapacitou a trpí úbytkem energie v průběhu několika cyklů, což snižuje jejich životnost. Kromě toho představují problém z hlediska bezpečnosti a spolehlivosti. Organické radikálové průtokové baterie (ORFB) jsou alternativou k systémům na bázi kovů, které místo tradičních kovových sloučenin využívají organické redoxně aktivní molekuly. Motivací projektu je vyvinout fosforové heterocykly využitelné v ORFB, které budou stabilní v širokém intervalu teplot, s vysokou energetickou hustotou a cyklickou použitelností. Ambicí je překonat limity současných elektrolytů na bázi chinonů a fenazinů a svými parametry být na úrovni komerčně využívaných ORFB na bázi vanadu. Požadavky na uchazeče: • VŠ vzdělání (Ing., Mgr.) v oboru organické/anorganické chemie; organická technologie a příbuzné obory.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav chemických procesů AV ČR, v. v. i.
Fotochemie a spektroskopie organických radikál iontů
AnotaceStabilní radikál kationty a anionty jsou unikátní molekuly, které našly četná uplatnění ve fotovoltaice, organické elektronice, bateriích a katalýze. Zatímco elektrochemická a redoxní příprava radikál iontů byla v minulosti podrobně studována, málo je známo o jejich fotochemii. Doktorand/ka připraví radikál ionty založené na triarylaminech, hexaarylethanech, perylen diimidech, chinonech a dalších motivech, a bude studovat jejich fotochemickou stabilitu a reaktivitu v pro aplikace ve fotoredoxní katalýze a katalýze přenosem atomu vodíku. Doktorand/ka použije standardní a časově rozlišenou spektroskopii stabilních radikál iontů pro objasnění mechanismů fotochemických redoxních reakcí.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, v. v. i.
Hybridní kovové a (kar)boranové klastry
AnotaceAtomárně přesně definované kovové klastry představují rozvíjející se oblast materiálů jejichž vlastnosti jsou ovlivněné jejich rozměry a mohou být považovány za přechodové od atomární úrovně k makroskopické „bulk“ formě. V nedávné době jsme popsali několik prvních příkladů hybridních kovových a (kar)boranových klastrů a demonstrovali jejich vyjimečnou teplotní stabilitu. Toto PhD téma se zaměří na nové stabilní hybridní klastry s různou nuklearitou a zároveň na syntézu (kar)boranových klastrů s různými funkčními skupinami vhodnými k dalším chemickým experimentům hybridních klastrů. Navržené téma zahrnuje řadu syntetických, analytických a výpočetních výzev, které souvisí s velikostí nových hybridních molekul skládajících se ze stovek až tisíců atomů. Projekt je součásti mezioborové mezinárodní spolupráce.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav anorganické chemie AV ČR, v. v. i.
Chemická recyklace polyolefinů a vývoj degradovatelných polymerů
AnotaceZnečištění životního prostředí v důsledku rychlého růstu výroby a spotřeby plastů na jedno použití je naléhavým celosvětovým problémem. V této souvislosti si polyolefiny zaslouží zvláštní pozornost. Vzhledem k obtížné degradaci tyto materiály představují významné výzvy pro životní prostředí. Mezi řešení pro rostoucí množství plastového odpadu patří pokračující vývoj odbouratelných polymerů a vývoj strategií pro chemickou recyklaci takových produktů. Disertační práce bude zaměřena na tyto důležité problémy navrhováním a syntézou nových katalyzátorů, recyklačních strategií a materiálů se zlepšenými vlastnostmi.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav polymerů, FCHT, VŠCHT Praha
Chemie anorganických analogů grafenu – nanostruktury na bázi pniktogenů
AnotacePráce je zaměřena na studium kovalentních a nekovalentních interakcí vrstevnatých pniktogenů a možnosti zlepšení dlouhodobé stability těchto materiálů. Mono- a vícevrstvé materiály budou získávány optimalizovanými procesy mechanické exfoliace. Na těchto materiálech budou testovány vlivy nekovalentních interakcí substituovaných delokalizovaných organických systémů za účelem posouzení jejich transportních vlastností. Pomocí radikálových reakcí budou testovány možnosti kovalentních funkcionalizací povrchů. Finálně budou studovány a optimalizovány metody přípravy funkčních mikroelektronických součástek na bázi FET tranzistorů a fotodetektorů.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav anorganické chemie, FCHT, VŠCHT Praha
Inhibitory metyltransferáz
AnotaceDizertační práce bude zaměřena na výzkum nových inhibitorů metyltransferáz. Tyto enzymy hrají důležitou roli v patogenezi mnoha onemocnění a jsou nezbytné pro životní cyklus mnoha původců infekčních onemocnění. V rámci této práce se student bude zabývat racionálním designem a syntézou nových inhibitorů metyltransferáz, které jako donor metylové skupiny používají S-adenosylmetionin (SAM). Bude studovat jak deriváty SAM tak sloučeniny získané pomocí screeningu. Bude využívat výpočetní metody pro návrh a optimalizaci nových derivátů.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, v. v. i.
Katalytická stereoselektivní syntéza nepolapitelných atropoizomerů pro urychlení objevu léků
AnotaceAtropisomery jsou konformační izomery vznikající omezenou rotací kolem jednoduché vazby. Naším hlavním cílem je vývoj stereoselektivních syntetických metod, vedoucích ke konformačně omezeným atropisomerům s potenciálem stát se novými léčivy. Atropisomery jsou chirální a vytvářejí dva nebo více izomerů s odlišnými farmakologickými vlastnostmi. Tyto vlastnosti souvisejí s nedostatečně pochopenou základní otázkou, jak konformační změny od nechirálních a flexibilních k chirálním a více rigidním, ovlivňují schopnost molekuly interagovat s biologickými receptory.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, v. v. i.
Mikrovlnná fotochemie a příprava polyaromatických látek
AnotaceProjekt spočívá v propojení dvou vědeckých oborů: tradiční fotochemie a nedávno vzniklé mikrovlnné chemie, kdy je studován vliv UV/Vis a mikrovlnného záření na chemické a fyzikální vlastnosti molekul. UV záření je generováno zcela netypicky, a to přímo mikrovlnným polem, pomocí tzv. bezelektrodových lampiček. Cílem projektu je základní výzkum vlivu mikrovlnného záření na průběh cis-trans fotoizomerace a fotocyklizace derivátů stilbenů a o-terfenylů, vedoucí k analogům fenanthrenu, trifenylenu, fenacenu, helicenu či k jejich N- a S-hetero derivátům, které mohou nalézt uplatnění v molekulární elektronice či při interkalaci DNA. Požadavky na uchazeče: • VŠ vzdělání (Ing., Mgr.) v organické chemii, • experimentální zručnost a praktická znalost organické syntézy, • schopnost týmové práce.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav chemických procesů AV ČR, v. v. i.
Modifikované nukleotidy pro selekci funkčních nukleových kyselin a přípravu značených sond pro chemickou biologii
AnotaceBudeme navrhovat a syntetizovat modifikované nukleosid trifosfáty nesoucí různé funkční skupiny pro enzymovou syntézu modifikovaných oligonukleotidů pro selekci nových funkčních nukleových kyselin (napr. aptamerů or aptazymů) a přípravu fluorescenčních nebo redoxních sond pro aplikace v chemické biologii. References: 1. Hocek, M.: "Enzymatic Synthesis of Base-Functionalized Nucleic Acids for Sensing, Cross-linking, and Modulation of Protein–DNA Binding and Transcription" Acc. Chem. Res. 2019, 52, 1730-1737. 2. Micura, R.; Höbartner, C. Fundamental studies of functional nucleic acids: aptamers, riboswitches, ribozymes and DNAzymes. Chem. Soc. Rev. 2020, 49, 7331–7353.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, v. v. i.
Multifotochromní molekulární stroje
AnotacePropojením dvou a více různých fotospínačů (molekul, jejichž geometrii lze reverzibilně spínat působením světla) budou získány komplexní multifotochromní systémy. Působením světla o vhodné vlnové délce pak mohou být selektivně aktivovány/spínány jejich jednotlivé části (spínače a jednosměrné molekulární motory). Cílem Ph.D. projektu je příprava a studium těchto unikátních molekul a jejich případné použití pro konstrukci funkčních prototypů molekulárních strojů. Pozornost bude soustředěna jak na různé kombinace fotospínačů, tak na způsob jejich vzájemného propojení (orthogonální vs. neortogonální).
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, v. v. i.
Multikomponentní reakce katalyzované komplexy přechodných kovů
AnotaceVětšina současných multikomponentních reakcí využívá tři nebo čtyři komponenty. V obou případech lze reakce katalyzovat komplexy přechodných kovů. Přechodnými kovy katalyzované multikomponentní reakce, které využívají pět a více komponent jsou vzácné. Proto je cílem projektu vyvinout novém pěti a šestikomponentní reakce katalyzované komplexy přechodných kovů. Stěžejní komponentou budou di-, tri- a tetrasubstituované alkeny.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav organické chemie, FCHT, VŠCHT Praha
Návrh a syntéza nových modulátorů transkripčních faktorů
AnotaceTranskripční faktory se účastní většiny buněčných procesů, čímž představují zajímavou skupiny terapeutických cílů. Tento projekt je zaměřený na využití technik počítačového modelování pro návrh nových modulátorů transkripřních faktorů. Slibné struktury pak budou připraveny v naší laboratoři a po purifikavi a charakterizaci odeslány k biologickému hodnocení našim mezinárodním partnerům.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav organické chemie, FCHT, VŠCHT Praha
Netradiční způsoby devulkanizace a regenerace odpadní pryžové drtě
AnotaceZvýšení podílu recyklace odpadní pryže je, v souladu s principy cirkulární ekonomiky, jedním z aktuálních témat gumárenského průmyslu. Recyklace pryže není snadná, neboť je to nerozpustný a netavitelný materiál. Perspektivním způsobem recyklace se jeví mletí pryžového odpadu následované částečnou či úplnou regenerací či devulkanizací pryžových částic. Tyto reakce lze vyvolat chemickými činidly, zvýšenou teplotou či smykovým namáháním, méně tradičně účinkem ultrazvuku, mikrovlnného záření nebo mikroorganizmů. Práce bude studovat vliv podmínek na průběh devulkanizace nebo regenerace pryže, účinnost této přeměny a její povahu, tj. zda probíhá spíše devulkanizace (štěpení příčných vazeb) nebo regenerace (štěpení příčných vazeb i hlavních kaučukových řetězců). Studovány budou i vlastnosti kaučukových směsí a vulkanizátů obsahujících získaný recyklát.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav polymerů, FCHT, VŠCHT Praha
Nové cytostatické nukleosidy a nukleotidy s novými mechanism účinku
AnotaceBudou navrhovány a syntetizovány nové modifikované nukleosidy a nukleotidy jako potenciální cytostatika s novými mechanism účinku, např. Modulare receptorů nebo aktivace cytostatických proteinů. Vybrané aktivní látky budou dále optimalizovány s cílem identifikace kandidátů na další preklinický vývoj potenciálních léčiv. References: 1. Jordheim, L. P.; Durantel, D.; Zoulim, F.; Dumontet, C. Advances in the development of nucleoside and nucleotide analogues for cancer and viral diseases. Nat. Rev. Drug Discov. 2013, 12, 447–464. 2. Perlíková, P.; Hocek, M. Pyrrolo[2,3-d]pyrimidine (7-deazapurine) as a privileged scaffold in design of antitumor and antiviral nucleosides. Med. Res. Rev. 2017, 37, 1429–1460.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, v. v. i.
Nové inhibitory enzymů záchrany nukleotidů s potenciálními protirakovinnými účinky
AnotaceCílem projektu je návrh a syntéza nových inhibitorů enzymů záchrany nukleotidů (např. fosforibosyl transferázy, fosforylázy) a vyhodnocení jejich biologických vlastností (ve spolupráci s biochemickými skupinami). Takové inhibitory mají potenciál při léčbě různých typů rakoviny.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, v. v. i.
"On-line" hodnocení zpracovatelnosti udržitelných polymerních materiálů
AnotaceDizertační práce bude zaměřena na zpracování udržitelných materiálů (jako jsou škrob či PBS) zejména prostřednictvím vstřikování. Tato nejrozšířenější zpracovatelská technika využívá řady běžných syntetických plastů, zatímco v případě použití udržitelných materiálů dochází často k odlišnému toku materiálu (uvažujeme-li navíc přírodní plniva, tok směsi je ještě komplikovanější) a je nutné nastavení vstřikovacího stroje vhodně upravit. Cílem práce je využití „inteligentních forem“ a pokročilého hodnocení zpracovatelnosti materiálů. Jedná se především o „on-line“ hodnocení viskozity prostřednictvím vhodných čidel (tlakových, teplotních, atp.), které budou schopny rovnou vyhodnotit nastavení stroje. Spojení této technologie s udržitelnými materiály bude dosaženo udržitelnosti v celém procesu výroby.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav polymerů, FCHT, VŠCHT Praha
Polymerní kompozity s řízeným mezifází - reologie a zpracování
AnotacePolymerní kompozity jsou materiály s vysokým aplikačním potenciálem pro použití v pokročilých technologiích. Téma se zabývá řízením vlastností mezifází polymer-plnivo pomocí povrchové modifikace částic plniva a jeho vlivem na reologické vlastnosti kompozitů se zvláštním důrazem na jejich elasticitu. Přestože reologické jevy vyvolané přítomností plniva jsou v literatuře popsány, jejich podstata a vysvětlení je často stále nejasná. Systematická studie vlivu velikosti částic, jejich koncentrace a povrchové modifikace na elastické vlastnosti polymerních tavenin bude základem této doktorské práce. Dále budou studovány i zpracovatelské vlastnosti kompozitů včetně analýzy výskytu tokových nestabilit. Práce je převážně experimentální s použitím technik oscilační a kapilární reologie. Struktura kompozitů bude zkoumána zejména metodami elektronové mikroskopie.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav makromoleklární chemie AV ČR, v. v. i.
Polymerní materiály a kompozity pro 3D tisk
AnotaceNa polymerní materiály jsou v dnešní době kladeny stále větší nároky, které jsou spojené s jejich novými aplikacemi a technologiemi zpracování. Jako příklad mohou sloužit materiály pro 3D tisk nebo elektricky vodivé polymerní kompozity. Ve většině případů se jedná o systémy s heterogenní fázovou strukturou, která do značné míry ovlivňuje vlastnosti výsledného materiálu. Cílem práce je vyvinout nové funkční polymerní materiály a kompozity pro technologie 3D tisku a zároveň popsat a pochopit vztahy mezi jejich strukturou a vybranými vlastnostmi. Náplní práce bude příprava polymerních materiálů včetně syntézy funkčních nanočástic a studium jejich struktury pomocí pokročilých charakterizačních metod. Dále budou připravené systémy charakterizovány z hlediska jejich mechanického a tokového chování.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav makromoleklární chemie AV ČR, v. v. i.
Příprava a použití nabitých heterodienů v bioortogonálních reakcích
AnotaceNaše skupina nedávno popsala vývoj a první aplikace N1-alkyl-1,2,4-triaziniových solí v bioortogonálních reakcích (Angew. Chem. Int. Ed., 2023, e202306828). V tomto projektu chceme podrobněji prozkoumat chemii těchto nabitých heterodienů (příprava derivátů a studium vlivu různých substituentů na jejich reaktivitu a stabilitu v biologickém prostředí). Kromě toho chceme vyvinutá činidla aplikovat v aplikacích pro selektivní modifikaci biomolekul až po buněčné aplikace (např. bioimaging). Projekt kombinuje syntetickou organickou chemii, reakční kinetiku a studie stability s biologickými experimenty, které budou prováděny především ve spolupráci s biology ve skupině.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, v. v. i.
Příprava a studium vlastností boranyliových solí jako molekulárních senzorů a katalyzátorů
AnotaceKatalýza komplexy přechodných kovů představuje osvědčený a způsob k efektivnějšímu provádění chemických reakcí. Přestože bylo v tomto ohledu dosaženo skvělých výsledků, využití přechodných kovů představuje i určité nevýhody (vysoká cena, toxicita, strategická či environmentální rizika), které vedou ke snaze hledat nové a alternativní přístupy ke katalýze. Jednou z možností je využít reaktivity prvků hlavní skupiny. Jako boranyliové sole se označují sloučeniny trojmocného boru, které díky kladnému náboji lokalizovanému na atomu boru představují výjimečně silné Lewisovské kyseliny. Výhodou je však jejich relativní dostupnost a často odlišná (a tedy atraktivní) reaktivita, což činí tyto sloučeniny zajímavými pro přípravu nových činidel, katalyzátorů či objevování nových syntetických cest. Cílem práce bude příprava karbeny (či jinými donory) stabilizovaných boranyliových solí a studium jejich struktury a reaktivity s přihlédnutím pro jejich eventuální využití pro fotofyzikání měření (molekulární senzory) či katalyzátorů pro aktivace C-H vazeb či fixace CO2. Aplikant si během práce osvojí pokročilé techniky syntézy na pomezí organické a anorganické chemie včetně manipulace, izolace a charakterizace citlivých látek za použití Schlenkových technik či gloveboxu.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav anorganické chemie AV ČR, v. v. i.
Příprava fosforových nanografenů
Anotaceπ-Konjugované organofosforové systémy se v posledních letech staly předmětem intenzivního výzkumu, především díky jejich využití v materiálové chemii. Přítomnost atomu fosforu v molekule usnadňuje jejich další derivatizaci, čímž lze efektivně měnit některé jejich klíčové charakteristiky a potažmo aplikaci. Speciální místo v této skupině látek zaujímají šestičlenné fosforové cykly. Přestože byl v poslední době učiněn značný pokrok v syntéze těchto látek, polyaromatické sloučeniny s inkorporovaným fosfininovým kruhem jsou stále vzácné. V rámci této studie budou hledány syntetické cesty, které umožní zavést fosfininové jádro do nanografenových struktur, jejichž vlastnosti pak budou dále studovány. Požadavky na uchazeče: • VŠ vzdělání (Ing., Mgr.) v oboru organické/anorganické chemie; organická technologie a příbuzné obory.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav chemických procesů AV ČR, v. v. i.
Příprava inhibitorů komplexu Arp2/3
AnotaceMigrastatika představují nový přístup k léčbě nádorových onemocnění. Jejich cílem je zabránit metastázování nádorových buněk. Jedním z vhodných cílů pro vývoj migrastatik je proteinový komplex Arp2/3, který iniciuje polymerizaci aktinu v místech větvení mikrofilament. V rámci práce budou na základě dat z virtuálního screeningu připraveny inhibitory komplexu Arp2/3. Bude studován vztah mezi jejich strukturou a aktivitou a budou dále optimalizovány jejich farmakologické vlastnosti.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav organické chemie, FCHT, VŠCHT Praha
Příprava inhibitorů transkripčních faktorů ovlivňujících metabolická onemocnění
AnotaceTranskripční faktory hrají důležitou roli v regulaci genové exprese. Deregulace syntézy klíčových proteinů vede k celé řadě metabolických onemocnění. Cílem práce je využít racionální návrh léčiv a připravit vhodné inhibitory vybraných transkripčních faktorů a další studium vztahu jejich aktivity na struktuře.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav organické chemie, FCHT, VŠCHT Praha
Samoopravitelné a recyklovatelné polymerní materiály připravené z obnovitelné kyseliny itakonové
AnotaceKyselina itakonová je obnovitelná nenasycená dikarboxylová kyselina a jedna z nejdůležitějších sloučenin získaných z biomasy, kterou lze využít na přípravu široké škály cenných chemikálií a polymerních materiálů. Cílem doktorského tématu je připravit a charakterizovat polymerních materiálů na bázi kyseliny polyitakonové a jejích nanokompozitů obsahující 2D vrstevnaté nanočástice. Připravené materiály budou dynamicky síťovány prostřednictvím reverzibilních kovalentních vazeb a nekovalentních interakcí (vodíkové můstky, koordinační vazby kov-ligand, tvorba komplexů či elektrostatické/iontové interakce), čímž materiál získá samo-opravitelné („self-healing“) a recyklovatelné vlastnosti. V rámci doktorského projektu je plánována několikaměsíční stáž studenta na zahraničním spolupracujícím pracovišti (Krakovská technická univerzita, Polsko). Uchazeči by měli mít dobré komunikační dovednosti v angličtině (mluvené i psané), měli by být schopni pracovat v týmu i samostatně. Předpokládá se aktivní účast na zahraničních stážích, školeních a vědeckých konferencích.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav makromoleklární chemie AV ČR, v. v. i.
Sekvenčně specifická enzymová syntéza RNA s modifikovanými bázemi
AnotaceBudeme designovat a syntetizovat modifikované ribonukleosid trifosfáty nesoucí různé funkční skupiny na nukleobázi. Tyto nukleotidy budou využity pro sekvenčně specifickou enzymovou syntézu oligonukleotidů (RNA) nesoucích značky nebo modifikace ve specifických polohách pomocí upravených DNA polymeras. Aplikace budou zahrnovat tRNA, mRNA, sgRNA apod. References: 1. Micura, R.; Höbartner, C. Fundamental studies of functional nucleic acids: aptamers, riboswitches, ribozymes and DNAzymes. Chem. Soc. Rev. 2020, 49, 7331–7353. 2. Milisavljevic, N.; Perlíková, P.; Pohl, R.; Hocek, M. Enzymatic synthesis of base-modified RNA by T7 RNA polymerase. A systematic study and comparison of 5-substituted pyrimidine and 7-substituted 7-deazapurine nucleoside triphosphates as substrates. Org. Biomol. Chem. 2018, 16, 5800-5807.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, v. v. i.
Stereolitografický 3D tisk biokompatibilních hydrogelů
AnotacePrincipem stereolitografického 3D tisku je vytvrzování reaktivních molekul, oligomerů i polymerů vzájemnou reakcí jejich chemických skupin zpravidla mechanismem fotopolymerizace. Cílem projektu je využít stereolitografický tisk v přípravě biokompatibilních hydrogelů, které např. poskytují vynikající prostředí pro kultivaci buněk nebo jsou vyvíjeny jako materiály pro diagnostiku, nosiče léčiv a implantace. V těchto aplikacích musí být dosaženo přesně definované 3D struktury gelů a zpravidla řízené porozity: cílem je dosáhnout struktury sestávající z propojených gelových domén protkaných komunikačními kanály při zachování mechanické pevnosti a integrity (bikontinuální struktura). V rámci projektu bude vyvíjen tisk pokročilých gelových objektů, který zahrnuje hlubší studium mechanismu vzniku gelu a tvorby polymerní sítě během procesu tisku, vývoj nových reaktivních směsí vhodných pro tisk včetně monomerů z přírodních zdrojů a využití získaných poznatků k rozšíření stereolitografického 3D tisku na přesnou výrobu hydrogelů pro aplikace v biomedicíně. V rámci studia budou vyvíjeny nové tiskové směsi poskytující biokompatibilní hydrogely, posléze budou použity k výrobě makroporézních hydrogelových substrátů. Podmínkou jsou znalosti uchazeče v oblasti chemie materiálů, makromolekulární nebo organické chemie. Znalost software pro navrhování tisknutelných tvarů je výhodou.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav makromoleklární chemie AV ČR, v. v. i.
Syntéza a supramolekulární využití thiapillar[n]arenů a jejich analogů
AnotacePillar[n]areny lze považovat za relativně nové členy rodiny fenolických makrocyklů. Díky svému jedinečnému válcovitému tvaru a kavitě bohaté na elektrony s nastavitelnou velikostí, našly pillar[n]areny již mnoho využití v moderní supramolekulární chemii. Abychom jmenovali alespoň některé, lze zmínit rozpoznávání různých analytů, supramolekulární self-assembly, supramolekulární polymery reagující na vnější podněty, popř. využití jako modelové systémy pro studium různých nekovalentních interakcí. Z chemie calixarenů je dobře známo, že zavedení síry namísto běžných methylenových můstků vede k dramatickým změnám v chemickém a supramolekulárním chování takovýchto systémů. Cílem tohoto projektu je konstrukce pillararenů a jejich analogů nesoucích síru jako můstkové jednotky a výzkum těchto nových makrocyklů včetně jejich charakterizace, derivatizace a studia supramolekulárních aplikací.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav organické chemie, FCHT, VŠCHT Praha
Syntéza glykomimetických organometalických inhibitorů galektinů
AnotaceGalektiny jsou podskupinou lektinů (proteiny vážící sacharidy, odlišné od enzymů a protilátek) vyznačující se afinitou k některým galaktosidům a sekvenční homologií. Nekovalentní interakce oligosacharidů s galektiny se podílejí na mnoha základních biologických procesech. Inhibice těchto interakcí syntetickými analogy sacharidů (glykomimetiky) má zásadní význam jak při studiu galektinů, tak i ve vývoji nových léčiv. Hlavním cílem tohoto projektu doktorského studia je syntéza a evaluace hybridních glykomimetických inhibitorů galektinů založených na kombinaci sacharidových a organometalických strukturních motivů. Zavedením organometalické komponenty do molekuly glykomimetického inhibitoru lze nejen dosáhnout vyšší afinity a selektivity inhibice, nýbrž i usnadnit studium interakce s galektiny pomocí elektrochemických metod. Požadavky na uchazeče: • VŠ vzdělání (Ing., Mgr.) v oboru chemie. • Ochota osvojit si a aplikovat pokročilé postupy organické syntézy.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav chemických procesů AV ČR, v. v. i.
Syntéza mono- a multivalentních inhibitorů tandemových galektinů
AnotaceGalektiny jsou podskupina lektinů (proteinů vážící sacharidy, odlišných od enzymů a protilátek) vyznačující se afinitou k některým galaktosidům a sekvenční homologií. Tzv. tandemové galektiny obsahují ve své molekule dvě příbuzné, ale neidentické vazebné domény s částečně odlišnými substrátovými preferencemi. Jejich inhibice syntetickými analogy sacharidů (glykomimetiky) má zásadní význam jak pro základní výzkum, tak i ve vývoji nových léčiv. Navázáním specifických monovalentních inhibitorů jednotlivých vazebných domén na vhodný nosič vznikne multivalentní inhibitor, kterým lze při vhodné topologii inhibovat obě domény kompletního tandemového galektinu současně a s vysokou efektivitou. Hlavním cílem tohoto projektu doktorského studia je syntéza a evaluace glykomimetických inhibitorů jednotlivých domén a ověření hypotézy, že vhodným prostorovým uspořádáním těchto inhibitorů na nosiči lze připravit vysoce účinné inhibitory tandemových galektinů díky multivalentnímu efektu. Požadavky na uchazeče: • VŠ vzdělání (Ing., Mgr.) v oboru chemie. • Ochota osvojit si a aplikovat pokročilé postupy organické syntézy.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav chemických procesů AV ČR, v. v. i.
Syntéza nových proteinových degradérů jakožto antivirotik
AnotaceProteinové degradéry, jako jsou PROTAC a molecular glues, představují velmi účinnou strategií při vývoji nových terapeutických látek. Tento projekt je zaměřený na použití tohoto přístupu při návrhu nových, inovativních antivirotik.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav organické chemie, FCHT, VŠCHT Praha
Syntéza vrstevnatých dichalkogenidů přechodných kovů využívající metodu transportního růstu z par a metody CVD.
AnotaceVýzkumná práce je zaměřena na vývoj nových postupů pro transportní růst z par vrstvených dichalkogenidů přechodových kovů se zaměřením na řízení složení a snížení hustoty defektů. Dále se práce zaměřuje na vývoj metod depozice CVD pro heterostrukturní přípravu vrstvených chalkogenidů. Více detailů se dozvíte na https://itn-2exciting.chm.tu-dresden.de/positions/vscht/.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav anorganické chemie, FCHT, VŠCHT Praha
Syntéza 2D nanomateriálů „bottom-up“ procesy
Anotace2D nanomateriály na bázi MoS2 a příbuzných látek vykazují zcela unikátní vlastnosti. Materiály budou syntetizovány z různých prekurzorů hydrotermálními metodami. Optimalizace procesu přípravy vede k materiálům s požadovanou strukturou a počtem vrstev. Charakterizace bude prováděna pokročilými technikami jako je AFM, Ramanova spektroskopie a měřením fotoluminiscenčních spekter.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav anorganické chemie, FCHT, VŠCHT Praha
Totální syntézy komplexních indoloterpenových akaloidů a jejich analogů
AnotaceV rámci projektu budou vyvinuty syntézy komplexních indoloterpenových akaloidů a jejich analogů, vykazující různorodé biologické aktivity.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, v. v. i.
Vrstevnaté formy křemíku a germania a jejich optické vlastnosti a aplikace
AnotaceRychle se rozvíjející skupina vrstevnatých materiálů na bázi křemíku a germania má optické vlastnosti silně závislé na povrchové funkcionalizaci. Práce je zaměřena na možnosti chemických modifikací povrchu vrstevnatého křemík a germania a vlivu funkčních skupin na luminiscenční vlastnosti. Optimalizované materiály budou testovány pro elektronické aplikace se zaměřením na konstrukci hybridních diod (LED) a solárních článků. Bude studována kompatibilita syntetizovaných 2D nanomateriálů s organickými polovodiči při přípravě hybridních optoelektronických heterostruktur.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav anorganické chemie, FCHT, VŠCHT Praha
Vrstevnaté chalkogenidy pro uchovávání energie
AnotacePráce je zaměřena na studium využití i vrstevnatých chalkogenidů a možnosti jejich využití pro elektrochemické uchovávání energie v bateriích a superkapacitorech a elektrokatalytické aplikace.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav anorganické chemie, FCHT, VŠCHT Praha
2D materiály pro foto-elektrochemický rozklad vody
AnotacePráce je zaměřena na studium využití 2D nanomateriálů na bázi vrstevnatých chalkogenidů a jejich kompozitů pro foto-elektrochemický rozklad vody. Student bude řešit možnosti optimalizace vlastností těchto materiálů pomocí dopování, funkcionalizace povrchů a optimalizace složení za účelem snížení přepětí při fotokatalytickém vývoji vodíku a optimalizací odezvy materiálů na různé vlnové délky světla ve viditelné a ultrafialové oblasti.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav anorganické chemie, FCHT, VŠCHT Praha
|
Updated: 25.3.2022 16:21, Author: Jan Kříž