Projekti / Programi
Napredna organska sinteza in kataliza
01. januar 2020
- 31. december 2025
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 1.04.04 |
Naravoslovje |
Kemija |
Organska kemija |
| 1.05.00 |
Naravoslovje |
Biokemija in molekularna biologija |
|
| Koda |
Veda |
Področje |
| P390 |
Naravoslovno-matematične vede |
Organska kemija |
| Koda |
Veda |
Področje |
| 1.04 |
Naravoslovne vede |
Kemija |
| 1.06 |
Naravoslovne vede |
Biologija |
Sinteza, kataliza, C–H aktivacija, kovine prehoda, organokataliza, enantioselektivnost, fotorefoks kataliza, reakcijski mehanizmi, “zelena” kemija, bioorganska kemija, inhibicija encimov, molekularne sonde, proteaze, fluorescentno označevanje, polienaminoni, materiali.
Podatki za zadnjih 5 let (citati za zadnjih 10 let) na dan
28. november 2023;
A3 za obdobje
2017-2021
| Baza |
Povezani zapisi |
Citati |
Čisti citati |
Povprečje čistih citatov |
| WoS |
677 |
12.204 |
7.616 |
11,25 |
| Scopus |
619 |
12.328 |
8.289 |
13,39 |
Raziskovalci (16)
Organizacije (1)
Povzetek
Rezultati dosedanjih študij so trdna osnova, ki omogoča nadaljevanje dela s posodobljenim in optimiziranim raziskovalnim programom. V dosedanjem odobju 2015–2019 smo študije novih reagentov in sinteznih metode v organski in heterociklični kemiji osredotočili na področje katalize in bioorganske kemije ter delno tudi kemije materialov. V obdobju 2020–2025 bomo izvajali študije katalitskih reakcij tvorbe C–C vezi ter razvoja in uporabe novih (organo)katalizatorjev v trajnostni sintezni kemiji (npr. Org. Lett. 2019, 20, 5268). Intenzivirali bomo raziskave mehanizmov kataliziranih reakcij, saj je poznavanje reakcijskega mehanizma ključnega pomena za načrtovanje in razvoj novih katalizatorjev. Nadaljevali bomo dosedanje mehanistične študije metalokataliziranih reakcij ariliranja (ChemCatChem 2017, 9, 1; 2018, 10, 3824; Eur. J. Org. Chem. 2019, 432) in [3+2] cikloadicij (J. Org. Chem. 2016, 81, 5988; 2016, 81, 8920), saj želimo dobiti čim bolj podroben vpogled v omenjene reakcije. Raziskave novega bifunkcionalnega organokatalizatorja na osnovi kafre (Adv. Synth. Catal. 2016, 358, 3786; 2017, 359, 2288) bomo razširili s sintezo novih strukturnih analogov in sistematično študijo povezave struktura-aktivnost in mehanizma njihovega delovanja. Pomemben korak naprej predstavlja uvedba študij na področju fotokatalize, ki bo zaokrožila novo usmeritev programa v področje katalize. Načrtujemo tudi študijo uporabe modificiranih katalizatorjev v pretočnih reakcijskih sistemih. Pomembno je tudi intenziviranje raziskav na področju bioorganske kemije. Nadaljevali bomo uspešne študije na področju sinteze biološko aktivnih spojin (molekulskih sond), kot so inhibitorji katepsinov (Bioorg. Chem. 2019, 84, 226) in dihidroorotat dehidrogenaze parazita Plasmodium falciparum, ki je povzročitelj malarije (Bioorg. Chem., poslano v objavo). V sodelovanju s prof. dr. Markom Novincem (UL FKKT) bomo spojine testirali tudi na inhibicijo drugih sorodnih encimov. V sodelovanju s skupino prof. dr. Stanislava Gobca (UL FFA) smo objavili odkritje novih selektivnih nanomolarnih inhibitorjev butirilholin esteraze, ki so obetavne vodnice za razvoj učinkovin za zdravljenje pacientov z Alzheimerjevo boleznijo (Chem. Commun. 2019, 55, 3765). Nadaljevali bomo s študijami na področju fluorescentnega označevanja (Dyes and Pigments 2017, 141, 38; 2018, 155, 59; J. Org. Chem. 2016, 81, 5988) z uporabo ‘klik’ reakcij kot so [3+2] cikloadicije in 1,4-adicije. Zaradi obetavnih rezultatov (Eur. Polymer J. 2018, 108, 603) bomo tudi nadaljevali s sintezo in uporabo polienaminonov kot razgradljivih in obnovljivih materialov.
Pomen za razvoj znanosti
Raziskave izvedene v okviru raziskovalnega programa bodo temeljno prispevale k razvoju področja katalize, organske kemije in organske sinteze, heterociklične kemije, kombinatorne kemije, fotokemije, bioorganske in medicinske kemije, biokemije in kemije materialov. Skladno s cilji in tematiko načrtovanih raziskav bo narejen viden napredek v razvoju organske kemije in kemije na splošno, še posebej pa na področjih modernih sinteznih metod, ki vključujejo katalizo s kovinami prehoda, organokatalizo, fotokatalizo, stereoselektivno in asimetrično sintezo, kombinatorno in diverzitetno sintezo, C–H aktivacijo in 'cross-coupling' reakcije. Kataliza je danes cvetoče in eno od osrednjih področij znanosti, zato bodo naše raziskave, ki bodo v veliki meri vključevale razvoj sinteznih metod z uporabo kovin prehoda in organokataliziranih metod, pomembno vplivale na splošni razvoj znanosti in seveda na razvoj ved, ki obravnavajo katalizo (kemija, biokemija, kemijsko inženirstvo, materiali, vede o okolju, ipd.). Znaten vpliv raziskovalnega programa na razvoj znanosti in stroke je povezan z razvojem "zelenih" katalitskih metod, ki bodo pomembno prispevale k trajnostnemu razvoju kemijske industrije na temelju uporabe trajnostnih surovin in metod. Zaradi interdisciplinarnosti raziskav pa bodo rezultati raziskav raziskovalnega programa vsekakor vplivali tudi na razvoj drugih temeljnih znanosti, kot so farmacija, molekularna biologija, biokemija, medicina, materiali, itd. Poleg tega bodo rezultati doseženi v sklopu posameznih segmentov raziskav pomembno vplivali na vse udeležene z biologijo povezane discipline. Ker bodo rezultati raziskav publicirani v mednarodni literaturi in predstavljeni na domačih in mednarodnih znanstvenih konferencah bodo imeli tudi vpliv na razvoj bazičnih in aplikativnih raziskav in industrijskega raziskovanja. Vsi ti rezultati bodo pomembno vplivali na omogočanje neizogibnega prehoda iz moderne potrošniške družbe v postmoderno trajnostno družbo.
Pomen za razvoj Slovenije
Vpliv rezultatov raziskovalnega programa je v zagotavljanju trajnostnega delovanja in razvoja družbe (gospodarstvo, državna uprava, javni sektor, ipd.) v povezavi s kemijsko orientiranimi vedami. Pomen raziskovalnega programa se bo zato odražal predvsem na področju človeških virov, saj bodo v okviru programa končali šolanje študenti kemije, ki bodo z nadaljnjo zaposlitvijo, tako v industriji kot tudi v raziskovalnih inštitucijah in državni upravi, dejavno prispevali k družbeno-ekonomskemu in kulturnemu razvoju Slovenije. Drug pomemben aspekt pomena raziskovalnega programa je povezan tudi s sodelovanjem celotne programske skupine in njenih posameznih raziskovalcev s kemijsko in farmacevtsko industrijo v Sloveniji in Evropi. Ta nadpovprečna vključenost v sodelovanje z gospodarstvom pa seveda temelji na kompetencah programske skupine in jasno dokazuje relevantnost programa. Rezultati sodelovanja s kemijsko in farmacevtsko industrijo v Sloveniji in Evropi se zrcalijo v gospodarski uspešnosti sodelujočih podjetij, s tem pa je nakazan in dokazan tudi izstopajoči pomen našega raziskovalnega programa za družbeno-ekonomski razvoj Slovenije in Evrope. Naše sodelovanje s kemijsko in farmacevtsko industrijo pa pomeni hkrati tudi našo udeležbo v razvoju novih tehnoloških rešitev in inovacij. Na dolgi rok je torej naš raziskovalni program udeležen v ustvarjanju novih produktov kemijske in farmacevtske industrije. To dosedanjo usmeritev v sinergijo med temeljno in aplikativno noto raziskav nameravamo gojiti in po potrebi razširiti tudi v prihodnje, saj poleg zgoraj omenjenega doprinosa k družbeno-ekonomskemu in kulturnemu razvoju Slovenije znatno prispeva tudi k razumevanju splošne in specifične problematike industrijskega razvoja, hkrati pa omogoča boljšo opremljenost raziskovalnih laboratorijev matične raziskovalne institucije. Poleg tega bo tako objava rezultatov v mednarodnih znanstvenih publikacijah, kot tudi predstavitev raziskovalnih rezultatov v obliki vabljenih predavanj, ustnih referatov in posterjev na domačih in mednarodnih znanstvenih konferencah vidno prispevala k mednarodni promociji slovenske znanosti in s tem tudi Slovenije na splošno. Raziskovalni program se izvaja na UL FKKT in je zato tesno povezan s študijskim procesom. Torej program predstavlja vitalni del slovenskega izobraževalnega sistema. V tem kontekstu zagotavljamo infrastrukturo s kemijo povezanih človeških virov v Sloveniji. Po končanem študiju se večina naših diplomantov, magistrantov in doktorjev znanosti zaposli v industriji, znaten del pa se jih zaposli tudi v državni administraciji, vladnih službah, raziskovalnih institutih, zdravstvu in drugod. Zato je naš raziskovalni program udeležen v zagotavljanju kemijsko orientiranih človeških virov za slovensko družbo nasploh. Seveda se del diplomantov zaposli tudi izven Slovenije, največ znotraj EU. Zato lahko sklepamo, da je raziskovalni program udeležen tudi v mednarodni delitvi dela in človeških virov. Vpliv našega bazičnega raziskovalnega programa se bo odražal tudi skozi razvoj »zelenih« katalitskih metod, ki bodo pomembno prispevale k razvoju kemijske industrije na osnovi trajnostnih surovin in metod. Skladno s tem bodo rezultati raziskovalnega programa vplivali na omogočanje neizogibnega prehoda iz moderne potrošniške družbe v postmoderno trajnostno družbo.
