Zainteresowania naukowe:

    Moje zainteresowania naukowe obejmują szeroko pojętą chemię oddziaływań niekowalencyjnych. Interesują mnie przejawy oraz rola oddziaływań niekowalencyjnych w biologii (enzymy, DNA, białka) oraz medycynie (oddziaływanie leków z ich receptorami, dopasowanie i zmienność receptorów pod wpływem substancji stymulującej). Główne zainteresowania chemiczne obejmują projektowanie, syntezę oraz badania układów mających zdolność do oddziaływania z jonami lub niewielkimi cząsteczkami elektrycznie obojętnymi. Ciekawią mnie również zjawiska związane z samoorganizowaniem się molekuł w większe indywidua.

   Innym obszarem moich zainteresowań naukowych jest synteza organiczna, a w szczególności nowoczesne metody przekształceń grup funkcyjnych, a także katalizowane metalami reakcje syntezy wiązań C-C oraz C=C.

Kolejną dziedziną badawczą będącą w kręgu moich zainteresowań, są praktyczne zastosowania spektroskopii UV/Vis oraz fluorescencji do wykrywania oraz oznaczania różnorakich analitów.

    Ostatnią dziedziną chemii, która znajduje się w kręgu moich zainteresowań jest chemia polimerów, a w szczególności modyfikowanie polimerów receptorami molekularnymi, które prowadzi do otrzymania nowych materiałów zdolnych do selektywnego wiązania różnych indywiduów chemicznych.

Badania

Z oczywistych względów badania przeze mnie prowadzone nie mogą być tak rozległe jak zainteresowania. Moja praca naukowa zogniskowana jest na projektowanie, syntezę oraz badanie właściwości kompleksotwórczych ligandów zdolnych do wiązania anionów oraz  ich optycznego wykrywania. Przykładem związku, który ma zdolność do zmiany barwy w odpowiedzi na kompleksowany anion (chemosensor) jest związek przedstawiony poniżej.

Jak można zauważyć zmiana barwy roztworu receptora zależy od rodzaju dodanego anionu. Na podstawie barwy nożna rozróżnić tak podobne do siebie, pod względem właściwości fizykochemicznych, aniony jak octany czy wodorofosforany.

Jakkolwiek w ostatnich latach udało się otrzymać wiele doskonałych receptorów i sensorów takich anionow jak: fluorki, korboksylany czy fosforany, to paradoksalnie przykładów receptorów zdolnych do efektywnego kompleksowania niezwykle ważnych z punktu widzenia ochrony środowiska anionów takich jak chlorki, azotany czy azotyny jest bardzo niewiele. Zadaniem badawczym ostatnio przeze mnie realizowanym jest modyfikacja znanych w literaturze receptorów wspomnianych powyżej anionów tak aby można je było przekształcić w optyczne chemosensory.

Drugim ogólnym tematem moich badań jest projektowanie i synteza nowych receptorów mających zdolność do jednoczesnego kompleksowania anionów i kationów (soli). Synteza tego typu receptorów stanowi znaczne wyzwanie, ponieważ należy wprowadzić część mogącą wiązać kation jak część odpowiedzialną za wiązanie anionu. Sposób połączenia obu części jest kluczowy dla uzyskania efektywnego receptora soli. Ostatnio udało się mi otrzymać receptor, który nie tylko kompleksuje sole, ale również ma zdolność do selektywnego rozpoznania zarówno anionu jak i kationu.

Ligand            TBA+           Na+            K+

                                 AcO-               AcO-              AcO-

Synteza organiczna

Enzymy i mimetyki

Rozpoznanie molekularne

Przedstawiony powyżej związek zmienia barwę tylko w obecności anionów karboksylanowych. Ale barwa ta, zależy również od wprowadzonego kationu. Kation tetrabutyloamoniowy (duży, słabo koordynujący kation) prowadzi do uzyskania najbardziej intensywnej barwy. Kation sodowy daje roztwór bezbarwny, a kation potasu prowadzi do  zabarwienie roztworu na kolor jasnożółty.

Ostatnim nurtem prowadzonych przeze mnie badań (przy współpracy z dr Janem Romańskim) jest wbudowanie receptorów anionów jak i soli w polimer. Wbudowanie receptorów molekularnych w sieć polimerową może doprowadzić do otrzymania materiałów kompleksujących silniej i bardziej selektywnie wybrane aniony i sole. Praca polega na modyfikacji nowych lub znanych receptorów tak aby można je było zastosować jako monomery w reakcji kopolimeryzacji. Otrzymane w wyniku wolnorodnikowej kopolimeryzacji receptora z metakrylanem metylu materiały należy następnie zbadać pod względem ich właściwości fizykochemicznych jak i zdolności do wiązania wybranych jonów.