vzájomný vplyv ligandov, jeho vplyv na spontánne, fotochemické a katalytické redoxné správanie meďnatých a nikelnatých komplexov, vzájomný vplyv ligandov, jeho vplyv na spontánne, fotochemické a katalytické redoxné správanie meďnatých a nikelnatých komplexov,
poznanie a vzťahy medzi zložením, štruktúrou, spektrálnymi a magnetickými vlastnosťami a bioaktivitou meďnatých komplexov obsahujúcich bioligandy,
klasifikácia väzbových modulov a stereochemické usporiadanie komplexov, ktoré obsahujú pseudohalogenidy, existencia rôznych typov izomérie,
magnetické správanie komplexov mangánu(II), železa(II), železa(III), kobaltu(II), niklu(II) a medi(II) (magnetická anizotropia, spinový prechod, molekulárny magnetizmus, nanomagnetizmus).
Technická univerzita, Viedeň, Rakúsko,
Univerzita v Sherbrooku, Sherbrook, Kanada,
Univerzita York, Toronto, Kanada,
Helsinská univerzita, Helsinki, Fínsko,
Univerzita Martina Luthera, Halle, Nemecko,
Varšavská univerzita, Varšava, Poľsko,
Univerzita Georgia, Georgia, USA,
Univerzita Kwansei Gakuin, Gakuin, Japonsko,
Univerzita Okayama, Tokyo, Japonsko,
Univerzita Ochanomizu, Tokyo, Japonsko,
Univerzita Szeged, Szeged, Maďarsko,
Univerzita Aoyama, Tokyo, Japonsko,
Významnou oblasťou výskumu na našom oddelení je štúdium štruktúrnych aspektov anorganických zlúčenín, biokoordinačných zlúčenín a anorganických materiálov metódami monokryštálovej a práškovej RTG analýzy. Poznanie štruktúry predstavuje dôležitú informáciu pre ďalšie bádanie. Štruktúra a vlastnosti komplexov prechodných prvkov s biologicky významnými ligandmi či štúdium vzťahov medzi štruktúrou a vlastnosťami veľkých viacjadrových koordinačných supramolekúl s finálnym cieľom jemne ladiť štruktúru komplexov patrí medzi hlavné oblasti bádania v tuhej fáze, s čím úzko súvisí aj skúmanie polymorfných zlúčenín či potenciálnych katalyzátorov uplatňujúcich sa aj v organickej syntéze. Prášková RTG analýza nám poskytuje možnosť riešenia štruktúry z polykryštalických vzoriek ale aj určenie fázovej čistoty porovnaním experimentálnych a simulovaných difrakčných záznamov komplexov s vyriešenou kryštálovou štruktúrou , čo v tuhej fáze napomáha odlíšiť zmesi a čisté látky.
Nové materiály na báze koordinačných zlúčenín – štúdium spektrálnych vlastností, charakterizácia a príprava komplexov prechodných kovov (prof. Segľa, Dr. Kuchtanin, Ing. Brezovan, Ing. Schoeller, Dr. Tatarko, Dr. Izakovič, Dr. Maroszová)
Supramolekulové interakcie, monokryštálová RTG analýza (prof. Moncoľ, prof. Koman)
Prášková difrakčná analýza, materiálový výskum, štúdium polymorfov (doc. Jorik, Ing. Matejová)
Racionálny molekulový dizajn a syntéza nám umožňujú pripravovať koordinačné zlúčeniny s laditeľnými magnetickými vlastnosťami – spin crossover systémy a jednomolekulové magnety. V takýchto látkach možno prepínať magnetické stavy zmenou teploty, tlaku, magnetickým poľom alebo svetlom. Ich magnetickú aktivitu študujeme pomocou magnetických meraní a spektroskopických techník a interpretujeme pomocou teoretických prístupov (napr. DFT a Monte Carlo). Ciele nášho výskumu spočívajú vo vývoji aplikačne atraktívnych zlúčenín a z nich pripravených hybridných materiálov (nanočastice, povrchy) vykazujúcich bi- alebo multistabilitu magnetických stavov pri bežných podmienkach, ktoré je možné využiť ako vysokokapacitné pamäťové nosiče alebo displeje.
Fotoprepínateľné spin crossover systémy (doc. Šalitroš, Dr, Pogány, Dr. Brachňáková, Ing. Šagátová, Dr. Dlháň)
Jednomolekulové magnety (Dr. Brachňáková, doc. Šalitroš)
V teoretickom výskume sa zameriavame na hlbšie pochopenie elektrónovej štruktúry molekúl a z nej vyplývajúcich fundamentálnych magnetických javov – výmenné interakcie, magnetická anizotropia, kooperativita, termochromizmus a fotoaktivita spin crossover materiálov – pomocou teoretických prístupov ako DFT, post-HF alebo Monte Carlo. Okrem magnetických javov výpočtové metódy prispievajú aj k pochopeniu spektrálnych vlastností študovaných látok (infračervené a Ramanove spektrá, UV-vis spektrá apod.)
Kvantová chémia a interpretácia vlastností koordinačných zlúčenín (Dr. Pavlik, Dr. Pogány)
Jednou z veľkých výziev koordinačnej chémie ako vednej disciplíny je priblížiť výskum komplexov k ich potenciálnej aplikácii. Príkladom je štúdium biologickej aktivity pripravených nízkomolekulových zlúčenín, ktoré by mohli nájsť využitie v medicínskej oblasti ako terapeutiká. V snahe nájsť koordinačné zlúčeniny interagujúce s DNA ako aj napodobniť správanie natívnych enzýmov, konkrétne superoxiddismutázy (SOD) a katechol oxidázy (CO), sa pripravujú komplexy prechodných kovov Cu, Ni, Co a Mn s biologicky aktívnymi dusíkatých ligandmi ako sú Schiffove bázy a deriváty imidazolu a pyridínu. Pripravené komplexy sú charakterizované analytickými a spektrálnymi metódami ako aj magnetickými a difrakčnými metódami. Pre vybrané komplexy sa študuje mimetická aktivita spolu s ich elektrochemickým správaním, ktoré rovnako poskytuje informácie o priebehu biologicky dôležitých redoxných dejov.
Príprava meďnatých komplexov s potenciálnou biologickou aktivitou (Dr. Švorec, Ing. Piroš, Dr. Puchoňová, Dr. Jozefíková, Ing. Preinerová)
Príprava komplexov ruténia s potenciálnou protirakovinovou aktivitou (Ing. Schoeller, Ing. Preinerová)
DNA interakcia paládnatých komplexov (doc. Moncoľ, Dr. Jozefíková)
Cieľom tejto vetvy nášho výskumu je štúdium zloženia roztokov komplexov kovov najmä s biologicky aktívnymi ligandmi, ich fotochemických a katalytických vlastností a štúdium chemických zmien koordinačných zlúčenín vplyvom UV a viditeľného žiarenia. V oblasti nanočastíc sa venujeme príprave ich rôznych modifikácií, ktoré sa môžu využiť v environmentálnych aplikáciách, či už ako mikromotory na odstraňovanie polutantov alebo v senzoroch na detekciu vírusov, či rôznych iných zaujímavých látok.
Fotochemické reakcie komplexov železa (Dr. Šípoš, Dr. Izakovič)
Príprava Janusových mikromotorov (Dr. Šípoš)