UACH > VÝZKUM > Chemie sloučenin bóru > Výpočetní chemie v oddělení syntéz

Výpočetní chemie v oddělení syntéz

Kontaktní osoba: Drahomír Hnyk

Výpočetní chemie a řešení struktur boranových, heteroboranových a metalaboranových klastrů probíhá na několika rovinách. Nejvýznamnější nosnou plochou jsou teoretické výpočty různých kvantově-chemických proměnných, z nichž převažuje molekulová geometrie a výpočty stínícího tensoru, který tvoří základ pro konverzi stínících konstant na 11B chemické posuny. 11B NMR spektroskopie je totiž esenciální experimentální metodou pro zjišťování architektury této skupiny látek a příslušné vypočtené 11B chemické posuny jsou pak konfrontovány s hodnotami naměřenými a míra souhlasu je pak měřítkem správnosti navržené architektury na základě experimentu. Výpočetně se též sleduje průběh reakcí všech typů těchto klastrů, tj. stanovují se energetické profilu nových, ale i známých reakcí se přesným fyzikálním definováním tranzitních stavů a meziproduktů od počátečních látek ke konečným produktům.

Ve spolupráci s ÚOCHB AV ČR, v.v.i. se též výpočetně sledují interakce boranů s biomolekulami, jakož i nekovalentní interakce v krystalech, kde dominují vodíkové vazby, nepravé vodíkové vazby (stejně jako při interakcích s biomolekulami) a tzv. interakce σ-děr, které jsou příčinou halogenové, chalkogenové a pniktogenové vazby, hnacího motoru při krystalizaci těchto látek. Současně probíhají i výpočetní studie vzhledem ke stanovení slučovacích tepel borových klastrů ve vztahu k experimentálním hodnotám.

Publikace

  1. Baše, T., Holub, J., Fanfrlík, J., Hnyk, D., Lane, P. D., Wann, D. A., Vishnevskiy, V., Tikhonov, D., Reuter, Ch. and Mitzel, N. W.: ICOSAHEDRAL CARBABORANES WITH PERIPHERAL HYDROGEN-CHALCOGENIDE FUNCTIONS: THEIR STRUCTURES FROM GAS ELECTRON DIFFRACTION AND CHEMICAL SHIELDING IN SOLUTION, Eur. J., 2019, 25, 2313 – 2321.
  2. Frances-Monerris, A., Holub, J.; Roca-Sanjuán, D., Hnyk, D., Lang, K. and Oliva-Enrich, J. M.: PHOTOCHROMIC SYSTÉM AMONG BORON HYDRIDES: THE HAWTHORNE REARRANGEMENT, Phys. Chem. Lett., 2019, 10, 6202 – 6207.
  3. Holub, J., Vrána, J., Růžička, A., Růžičková, Z., Fanfrlík, J. and Hnyk, D.: THIABORANES ON BOTH SIDES OF THE ICOSAHEDRAL BARRIER: RETAINING AND BREAKING THE BARRIER WITH CARBON FUNCTIONALITIES, ChemPlusChem, 2019, 84, 822 – 827.
  4. Holub, J.; Vishnevskiy, Y.V.; Fanfrlík, J.; Mitzel, N.W.; Tikhonov, D.: Schwabedissen, J.; McKee, M.L.; Hnyk, D.: BROMINATION MECHANISM OF CLOSO-1,2-C2B10H12 AND THE STRUCTURE OF THE RESULTING 9-Br-CLOSO-1,2-C2B10H11 BY GAS ELECTRON DIFFRACTION, ChemPlusChem, 2020, 85, 2606-2610.
  5. Bakardjiev, M.; Holub, J.; Růžičková, Z.; Fanfrlík, J.; Štíbr, B.; McKee, M. L. and Hnyk, D.: TRANSFORMATION OF VARIOUS MULTICENTER BONDINGS WITHIN BICAPPED-SQUARE ANTIPRISMATIC MOTIFS: Z-REARRANGEMENT, Dalton Trans. 2021, 50, 12019 – 12334.
  6. Vrána, J.; Holub, J.; Samsonov, M. A.; Růžičková, Z.; Cvačka, J.; McKee, M. L.; Fanfrlík, J.; Hnyk, D. and Růžička, A.: ACCESS TO CATIONIC POLYHEDRAL CARBORANES VIA DYNAMIC CAGE SURGERY WITH N-HETEROCYCLIC CARBENES, Commun. 2021, 12, 4971.
  7. Fanfrlík, J.; Brynda, J.; Kugler, M.; Lepšík, M.; Pospíšilová, K.; Holub, J.; Hnyk, D.; Nekvinda, J.; Grüner, B. and Řezáčová, P.: B-H..π AND C-H..π INTERACTIONS IN PROTEIN-LIGAND COMPLEXES: CARBONIC ANHYDRASE II INHIBITION BY CARBORANE SULFONAMIDES, Chem. Chem. Phys., 2023, 25, 1728.
  8. Keller, W.; Ballmann, J..; Sárosi, M.B.; Fanfrlík, J. and Hnyk, D.: THE TELLURABORANES CLOSO-TeB5Cl5 and CLOSO-TeB11Cl11 WITH EXCEPTIONALLY LONG BODY DIAGONALS: SYNTHETIC AND BONDING MOTIFS FOR INNOVATIVE OCTAHEDRAL AND ICOSAHEDRAL GEOMETRIES, Chem. Int. Ed., 2023, 62, e202219018.
  9. Keller, W.; Sárosi, M.B.; Fanfrlík, J.; Straka, M.; Holub, J.; McKee, M. L. and Hnyk, D.: BORON-BASED OCTAHEDRAL DICATION EXPERIMENTALLY DETECTED: DFT SURFACE CONFIRMS ITS AVAILABILITY, RSC Adv. 2023, 13, 19627.