Relativistické efekty v molekulárních materiálech založených na komplexech zlata: katalytická aktivita, přenos protonu a NMR vlastnosti
Cíle projektu
1) Interpretace relativistických efektů na elektronové struktury komplexů Au(I) vzhledem k jejich katalytické aktivitě. Relativistické efekty na elektronové struktury vybraných Au(I) komplexů (včetně spin–orbitálních příspěvků) budou zjišťovány pomocí výpočtů relativistické teorie funkcionálu hustoty (DFT). Takto bude sledována zejména chemická aktivace hraničních orbitalů těchto komplexů. 2) Relativistické efekty na vodíkovou vazbu H…Au. Některé reakční mechanismy, které popisují reaktivitu a katalytickou aktivitu komplexů zlata, jsou založeny na vzniku přechodné vodíkové vazby na centrálním atomu zlata Au(I). Tvorba Au….H komplexů bude zjišťována v projektu GOLDCAT pomocí výpočtů na plně relativistické úrovni DFT. To bude důležité zejména pro aktivitu a diastereoselektivitu rotaxanů – Au katalyzátorů, reagujících na vnější podněty. Plánovaná studie navíc pomůžeme objasnit povahu a možnost existence stabilních látek s Au…H vazbami, které byly navrženy výpočetními studiemi, ale dosud nebyly jednoznačně detekovány experimentálně. 3) Porovnání relativistických elektronových struktur komplexů Au(I) a Au(III). Bylo prokázáno, že kaplingové reakce pro tvorbu vazby C-heteroatom (C-Br, C-S, C-P) katalyzované zlatem, v sobě zahrnují proces přeměny Au(I) na Au(III). Protože jednotlivé oxidační a redukční kroky jsou zásadní v katalytických reakcích, relativistické elektronové struktury komplexů Au(III) budou studovány a srovnávány se strukturami komplexů Au(I).
Klíčová slova
gold complexchemical catalysishydridehydrogen bondingdensity-functional calculationsrelativityspin-orbit couplingmagnetic resonance spectroscopy
Veřejná podpora
Poskytovatel
Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy
Program
Program pro financování projektů mnohostranné vědeckotechnické spolupráce v Podunajském regionu
Veřejná soutěž
Program pro financování projektů mnohostranné vědeckotechnické spolupráce v Podunajském regionu (SMSM20168X001)
Hlavní účastníci
Masarykova univerzita / Centrum pro transfer technologií
Druh soutěže
VS - Veřejná soutěž
Číslo smlouvy
MSMT-3375/2017-1
Alternativní jazyk
Název projektu anglicky
Relativistic Effects in Molecular Materials Based on Gold Complexes: Catalytic Activity, Proton Transfer, and NMR Properties
Anotace anglicky
1) Interpretation of relativistic effects on the electronic structure gold(I) complexes related to their catalytic activity. The relativistic effects including spin-orbit coupling on the electronic structure of selected gold(I) complexes will be investigated by relativistic density-functional theory calculations. Particularly, the frontiers orbitals related to the chemical reactivity of these species will be investigated. 2) Prediction of relativistic effects on H...Au hydrogen bonding. Several reaction mechanisms describinh the reactivity and catalytic activity of gold complexes hypothesize the intermediate formation of hydrogen bonding to central Au(I) atom. The formation of Au...H bonding will ve explored computationally in GOLDCAT project at fully relativist DFT level. This will be particularly important for activity and diastereoselectivity of stimuli-responsive rotaxane-gold catalysts. Moreover the planned investigations will shed more light on the nature and possible existence of stable species with Au...H bonds, which have been predicted compitationally but have not been unambiguously detected experimentally. 3) Comparison between relativistic electronic structures of gold(I) and gold(III) complexes. Gold catalyzed C-heteroatom (C-Br, C-S, C-P) coupling reactions have been shown to include Au(I) --> Au(III) conversion process. As this oxidation and reverse reduction steps are essential in the catalytic reactions, the relativistic electronic structure of Au(III) complexes will be investigated and compared to that of Au(I) counterparts.
Vědní obory
Kategorie VaV
ZV - Základní výzkum
CEP - hlavní obor
CF - Fyzikální chemie a teoretická chemie
CEP - vedlejší obor
CA - Anorganická chemie
CEP - další vedlejší obor
—
OECD FORD - odpovídající obory
(dle převodníku)10402 - Inorganic and nuclear chemistry
10403 - Physical chemistry
Hodnocení dokončeného projektu
Hodnocení poskytovatelem
U - Uspěl podle zadání (s publikovanými či patentovanými výsledky atd.)
Zhodnocení výsledků projektu
Projekt byl realizován v rámci Aktivity MOBILITY, jejímž hlavním cílem je navázání a prohlubování kontaktů se zahraničními výzkumnými institucemi. Neprobíhá tedy kontrola dílčích výstupů projektu prostřednictvím hodnotící komise, avšak je kontrolována správnost čerpání přidělených financí a přiměřenost jejich využití.
Termíny řešení
Zahájení řešení
1. 1. 2017
Ukončení řešení
31. 12. 2018
Poslední stav řešení
U - Ukončený projekt
Poslední uvolnění podpory
28. 2. 2018
Dodání dat do CEP
Důvěrnost údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Systémové označení dodávky dat
CEP19-MSM-8X-U/01:1
Datum dodání záznamu
18. 6. 2019
Finance
Celkové uznané náklady
247 tis. Kč
Výše podpory ze státního rozpočtu
247 tis. Kč
Ostatní veřejné zdroje financování
0 tis. Kč
Neveřejné tuz. a zahr. zdroje finan.
0 tis. Kč
Uznané náklady
247 tis. Kč
Statní podpora
247 tis. Kč
0%
Poskytovatel
Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy
CEP
CF - Fyzikální chemie a teoretická chemie
Doba řešení
01. 01. 2017 - 31. 12. 2018