DISTRUGEREA SIMETRIEI OPTICE ÎN LICHIDE ȘI MEZOFAZE PERIODICE 3D

Cod PN-III-P4-PCE-2016-0720, Contract Nr.140/2017




Program PN III: PN-III-P4-PCE-2016-0720
Tipul proiectului: Proiect de Cercetare Exploratorie
Unitatea contractantă: Unitatea Executivă pentru Finanațarea Învățământului Superior, a Cercetării, Dezvoltării și Inovarii
Unitatea contractoare: Institutul de Chimie Timișoara al Academiei Române
Perioada: 30 luni, 12.07. 2017- 30.12. 2019

Valoare totală: 849447,0 lei
Valoare în 2017: 305082 lei din care credite bugetare – 213557 lei si credite angajamet – 91525 lei

Director de proiect: Dr. Liliana CSEH
Membrii:

  • Prof. Dr. Ungar Goran
  • Dr. Costișor Otilia
  • Dr. Szerb Elisabeta
  • Dr. Haidu Daniela
  • Dr. Deveseleanu-Corici Livia Nicoleta
  • Dr. Barna Valentin
  • Masterand ing. Spirache Angela Maria
  • Masterand Ardelean AnaMaria
  • 1 poziție doctorand vacantă


Rezumat:

  Controlul si intelegerea formarii chiralitatii sunt elemente cruciale in multe discipline stiintifice precum chimia, fizica si stiintele vietii, in industria farmaceutica si agro-chimica, dar si pentru materiale functionale implicate in producerea de senzori, dispozitive de afisaj electronic si telecomunicatii.In general moleculele optic active sunt obtinute din surse naturale sau prin sinteza enentioselectiva. Separarea enantiomerilor se realizeaza prin diferite metode: degradarea enzimatica selectiva, conversia in diastereoizomeri, separarea pe coloana cromatografica sau pe baza electroforezei capilare. Recent, un progres important s-a realizat in obtinerea enantiomerului pur dintr-un amestec racemic prin metoda ripening.
Prin prezentul proiect ne propunem o a treia abordare in scopul obtinerii chiralitatii si anume inducerea spontana a chiralitatii macroscopice in lichide izotrope si cristale lichide folosind molecule achirale. Aceasta se poate realiza prin sincronizarea chiralitatii conformerilor dinamici fara folosirea unei surse de chiralitate, ceea ce va constitui o noua metoda de obtinerea a structurilor supramoelculare chirale la nivel macroscopic in lichide si materiale soft.Se vor sintetiza doua clase de compusi: derivati policatenari ce contin di-fluorenona si lichide ionice cubice cu forma wedge sau lichide izotrope chirale. Astfel, se vor crea noi superstructuri chirale cu distrugerea simetriei 2D si 3D a fazelor cristalin lichide ordonate prin amplificarea chiralitatii odata cu formarea suprastructurii de dimensiune nano. Potentialele aplicatii care vor fi de asemenea abordate in acest proiect implica testarea copusilor in scopul utilizarii lor ca membrane selective de separare a enantiomerilor si ca emitatoare de lumina circular polarizata. Daca obiectivele vor fi indeplinite cu succes anumite concepte fundamentale ale fizicii ex. ferochiralitatea vor trebui revizuite, iar activitatea experimentala si teoretica in stiinta materialelor soft va renaste.

Obiective:

  1. Intelegerea sincronizarii chiralitatii spontane in mezofazele unor compusi nechirali cu structura periodica 3-D (cubice sau altele);
  2. Studiul fazei lichide izotrope (Iso*), recent descoperita, si posibilitatea de obtinerea a acestei faze in noi sisteme cu activitate optica puternica in spectrul vizibil; studiul factorilor care stau la baza tranzitiei Iso-iso*;
  3. Crearea unei faze cubice noi prin distrugerea simetriei optice a fazei "double gyroid" utilizand pseudoracemice, ex.: folosirea unor amestecuri chirale in raport molar 1:1; amestecuriile chirale fiind formate din doi compusi cu chiralitate opusa si forma asemanatoare;
  4. Explorarea posibilitatilor de obtinerea a memebranelor enantioselective bazate pe faze cubice chirale;
  5. Explorarea posibilitatilor de a creea emitatoare cu lumina circular polarizata bazate pe faze cubice chirale.

Raportări:
Etapa I: Raport (pdf)