Studium termodynamických a kinetických vlastností kovových komplexů makrocyklických sloučenin a jejich využití v analytické chemii

Mgr. Filip Smrčka, Ph.D.

Doctoral thesis

Study of thermodynamic and kinetic properties of metal complexes of macrocyclic ligands and their application in analytical chemistry

Abstract:

Tato práce se zabývá kinetickým a termodynamickým studiem Ln(III) komplexů některých makrocyklických ligandů (H3NOTA, H2DO2A) pomocí steady-state a time-resolved fluorescenční spektroskopie. Získané rychlostní konstanty formace a disociace Ln(III) komplexů byly využity pro návrh jejich reakčního mechanismu stejně jako pro výpočet jejich rovnovážných konstant. Další část práce se věnuje analytickému využití těchto Ln(III) komplexů jako chemosensory. Navržené senzory jsou schopny detekovat environmentálně či biochemicky významné analyty (např. uhličitany, močovina, ethanol, aj.), přičemž jejich stanovení je rychlé, citlivé a selektivní.

Abstract:

This work focuses on the kinetic and thermodynamic study of some Ln(III) complexes of macrocyclic ligands (H3NOTA, H2DO2A) using steady-state and time-resolved fluorescence spectroscopy. The rate constants of formation and dissociation of Ln(III) complexes have been used for the proposal of reaction mechanism as well as for calculation of of stability constants. The next part of the work is devoted to development of these Ln(III) complexes as chemosensors which can be utilized for detection of environmentally or biochemically important analytes (e.g. bicarbonate, urea, ethanol, etc.), while their determination is fast, sensitive, and selective.

Keywords

Macrocyclic ligands (H3NOTA, H2DO2A), lanthanide ions (Eu, Tb, Ce, Sm, Ho, Yb, Nd), thermodynamics, determination of stability constants, kinetics, reaction mechanism, antenna ligand, luminescence spectroscopy (steady-state/time-resolved mode), cyclic voltammetry, analytical determination of bioanalytes, anions, enzymes.

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 10. 5. 2023

Thesis defence

• Date of defence: 23. 6. 2023
• Supervisor: prof. RNDr. Přemysl Lubal, Ph.D.
• Reader: Mgr. Josef Hamáček, Ph.D., prof. Dr. Jiří Kozelka, PhD., Prof. dr hab. Stefan Lis

Masaryk University

Faculty of Science

Doctoral programme / field:
Chemistry / Analytical Chemistry