Browsing by Author "Hoffmann, Marcin. Promotor"
Now showing 1 - 7 of 7
Results Per Page
Sort Options
Item Badania kwantowo-chemiczne kompleksów wybranych alkaloidów z jonami cynku(II) i miedzi(II)(2017) Jankowski, Wojciech; Hoffmann, Marcin. PromotorCelem pracy doktorskiej było zbadanie sposobów koordynacji jonów cynku (II) przez cząsteczki anabazyny, laktamu, tiolaktamu i selenolaktamu nikotyny, a także cząsteczki kolchicyny. Zbadane zostały również sposoby koordynacji jonów miedzi (II) przez anabazynę. Obliczenia wykazały, że dla kompleksów anabazyny z jonami cynku (II), jak i miedzi (II) najbardziej korzystne energetycznie struktury otrzymywane są najczęściej, gdy jedna lub obie cząsteczki anabazyny koordynują przez atom azotu pierścienia piperydynowego. W badaniach nad kompleksami laktamów nikotyny z cynkiem (II) sprawdzona została możliwość tworzenia się łańcuchów polimerowych tych kompleksów, co zaobserwowano dla struktur kompleksów tio i selenolaktamu. Otrzymane struktury wykazały, podobieństwa do struktur krystalicznych. Obliczenia wskazywały, że struktura kompleksu laktamu nikotyny z chlorkiem cynku, której to monokryształu nie udało się otrzymać, bardziej przypomina strukturę kompleksu tiolaktamu z chlorkiem cynku (II) niż selenolaktamu. Dla kompleksów kolchicyny w trzech typach stechiometrii wynikających z badań spektrometrii mas sprawdziłem kilka możliwych sposobów koordynacji jonu cynku (II) przez kolchicynę. Obliczenia wykazały, że najbardziej korzystne energetycznie struktury otrzymywane są gdy jedna lub dwie cząsteczki kolchicyny koordynują atomami tlenu O1 i O4.Item Badania kwantowo-chemiczne nowych kompleksów Ir(III) jako potencjalnych emiterów dla organicznych diod elektroluminescencyjnych (OLED)(2019) Grzelak, Izabela; Hoffmann, Marcin. PromotorCelem niniejszej pracy doktorskiej było zbadanie metodami chemii kwantowej, dotychczas nieodnotowanych w literaturze światowej, koordynacyjnych związków irydu(III) stabilizowanych C,N-, C,P- oraz C,C- cyklometalowanymi ligandami aromatycznymi. Określenie ich struktury, właściwości fotofizycznych oraz fotochemicznych, w kontekście dalszych zastosowań w roli efektywnych emiterów dla organicznych diod elektroluminescencyjnych. Zbadany został również wpływ izomerii fac-mer na właściwości badanych kompleksów irydu(III). W pracy przebadano cztery grupy kompleksów, które zostały wcześniej zsyntetyzowane i równolegle były prowadzone badania eksperymentalne. Pierwszą grupę stanowiły jonowe kompleksy irydu(III) typu [Ir(bzq)2(N^N)]+ A-, drugą grupą związków były bis(benzo[h]chinolinowe) kompleksy Ir(III) o ogólnym wzorze [Ir(bzq)2(N^O)] z β-ketoiminowymi ligandami zawierającymi różne fluorowane ugrupowania N-arylowe, trzecią grupą były kompleksy facjalne i meridialne Ir(III) typu [Ir(5-R-bzq)3], czwartą grupą były bis(benzo[h]chinolinowe) kompleks Ir(III) o ogólnym wzorze [Ir(bzq)2(R1C(=NR2)CH=C(-O)R1)] ze zmodyfikowanym pomocniczym ligandem β-ketoiminowym.Item Badanie oddziaływań G-kwadrupleksów o sekwewncji protoonkogenów z ligandami(2018) Kuta-Siejkowska, Martyna; Hoffmann, Marcin. PromotorG-kwadrupleksy są formą DNA, tworzącą się poprzez zwinięcie się jednej lub wielu nici DNA bogatych w reszty guanozynowe. Struktury te zbudowane są z kwartetów guaninowych. Gkwadrupleksy odgrywają istotną role w w ciele człowieka, a ponadto uważa się iż ich stabilizacja może odegrać kluczową rolę w nowych terapiach przeciwnowotworowych. Protoonkogeny ludzkie są bogate w zasady guaninowe, dzięki czemu możliwe jest na tych odcinkach tworzenie struktur G-kwadrupleksowych. Sugeruje się, że stabilizacja tych struktur poprzez oddziaływanie z ligandami może prowadzić do inhibicji procesów kancerogennych, jak i nadekspresji genów na tych odcinkach. Celem rozprawy doktorskiej było zbadanie oddziaływań pomiędzy G-kwadrupleksami tworzonymi na odcinkach protoonkogenowych i ligandami karbazolowymi. W tym celu przeprowadzono szereg obliczeń z zastosowaniem mechaniki kwantowej oraz modelownia molekularnego. Symulacje dynamiki molekularnej zostały przeprowadzone dla lepszego wyjaśnienia przebiegu oddziaływań badanych ligandów z receptorem. Obliczenia kwantowomechaniczne pozwoliły określić swobodę konformacyjną ligandów. Uzyskane rezultaty wskazują, iż badane ligandy karbazolowe stabilizują G-kwadrupleksy tworzące się na odcinkach protoonkogenowych, czyniąc je atrakcyjnymi strukturami do dalszych prac w celu poprawy ich właściwości.Item Fluorowane pochodne naftalenu jako czułe sondy efektu podstawnikowego(2022) Sokół, Adam; Hoffmann, Marcin. PromotorEfekt podstawnikowy jest jedną z najbardziej owocnych koncepcji w chemii organicznej. Obecnie metody kwantowo-chemiczne są często wykorzystywane w celu badania zależności między strukturą związku chemicznego a jego właściwościami. Zastosowanie metod obliczeniowych DFT wobec mono- i poli(-CF3 lub -F)podstawionych pochodnych naftalenu pozwala badać zmiany właściwości elektronowych tych związków pod wpływem różnych podstawników, co z kolei umożliwia porównanie efektów podstawnikowych w naftalenie z analogiczną sytuacją w benzenie. Niniejsza rozprawa doktorska pokazuje wzajemne zależności między teoretycznie obliczonymi parametrami: SESE (energia stabilizacji efektu podstawnikowego), cSAR (ładunek regionu aktywnego podstawnika), długościami wiązań C F / C-CF3 i wyznaczonymi doświadczalnie, dobrze zdefiniowanymi stałymi typu Hammetta (σp, σm, F, and R). W rozprawie naftalen i benzen porównano, skupiając się na efektach podstawnikowych, pokazując ich znacznie większą złożoność w przypadku naftalenu. Składowe rezonansowa i indukcyjna efektu podstawnikowego zostały scharakteryzowane przez korelację ze stałymi R i F. Istnienie dyskutowanych korelacji zależy od wielu czynników, np. wzajemnego ułożenia i liczby podstawników w cząsteczce, natury podstawników: donory lub akceptory elektronów, obecności lub braku oddziaływań rezonansowych między podstawnikami, deformacji pierścienia aromatycznego ze względu na zawadę steryczną. Opisywane poli(-CF3)podstawione pochodne naftalenu są, jak dotąd, najbardziej czułymi sondami efektu podstawnikowego w układach aromatycznych. Obecność grupy trifluorometylowej o bardzo wyraźnym charakterze elektrono-akceptorowym zwiększa czułość zmian SESE w odpowiedzi na zmiany podstawników. Ponadto, im więcej grup -CF3 (lub -F) jest przyłączonych do pierścienia naftalenu, tym bardziej czuła jest sonda. Pewne rodzaje sond wykazują addytywność czułości: uzyskana czułość odpowiada sumie czułości mono(-CF3)podstawionych sond. Większa czułość odpowiedzi SESE na zmiany przyłączonego podstawnika pozwala przewidywać charakter akceptoro-donorowy danych podstawników z mniejszą niepewnością. Powyższe badania umożliwiły zdobycie wiedzy wskazującej jak tworzyć sondy o coraz większej czułości.Item Kwantowochemiczne badania mechanizmów hydroelementacji wiązań C=C i C=O pierwiastkami bloku p bez udziału metali przejściowych(2023) Nowicki, Mateusz; Hoffmann, Marcin. PromotorNiniejsza rozprawa jest wynikiem badań nad mechanizmami wybranych reakcji hydrosililowania i hydrogermylowania alkenów oraz reakcji hydroborowania grupy karbonylowej katalizowanych lub inicjowanych przez proste związki chemiczne niezawierające metali przejściowych. Mechanizmy te zostały zbadane przy użyciu metod obliczeniowych chemii kwantowej, przede wszystkim – choć nie wyłącznie – metod opartych na teorii funkcjonału gęstości (DFT), w szczególności hybrydowego funkcjonału M06-2X. Zaproponowano szczegółowe mechanizmy i profile energetyczne reakcji, oparte na precyzyjnej identyfikacji geometrycznej i elektronowej struktury punktów stacjonarnych odpowiadających poszczególnym etapom. Zostały one następnie zastosowane do szerszego katalogu reagentów i zweryfikowane w zestawieniu z danymi eksperymentalnymi, takimi jak konwersja substratów, wydajność otrzymywania produktów, czas i temperatura reakcji oraz analiza izotopowa. Wyjaśniono różną regioselektywność podobnie zbudowanych substratów w analogicznych reakcjach, a nawet powstawanie zupełnie innych produktów reakcji. Przeprowadzono również badanie efektywności różnych metod teoretycznych na podstawie danych eksperymentalnych, co pozwoliło na wybór najbardziej skutecznych narzędzi obliczeniowych do badania podobnych układów.Item Wdrożenie i zastosowania probabilistycznych metod porównawczych profil-profil w rozpoznawaniu pofałdowania białek(2013-11-26) Paś, Jakub; Hoffmann, Marcin. PromotorMetody rozpoznawania pofałdowania białka zwane też rozpoznawaniem foldów (eng. Fold Recognition) są metodami wykrywania i przewidywania struktury trzeciorzędowej białka, stosowanymi dla białek, które nie posiadają sekwencji homologicznych o znanej strukturze trzeciorzędowej, zdeponowanych w międzynarodowej bazie danych struktur białkowych (eng. Protein Data Bank). Metody te opierają się na założeniu, że w wyniku ewolucji oraz ogranczeń fizycznych i chemicznych w przyrodzie znajduje się określona i ograniczona liczba odmiennych zwojów białek. Uliniowienia w profilach sekwencyjnych metod profil-profil mogą być obliczane przy pomocy iloczynu skalarnego, modelu probablistycznego, stochastycznego albo przy pomocy miar teoretycznych. Zaprezentowane tu zastosowania i wdrożenia metod porównywania białek typu profil-profil wskazują na zalety zastosowania probablistycznych funkcji oceniających jakość porównania profili nad innymi metodami rozpoznawania foldów. Celem pracy jest wskazanie iż metody porównywania profil-profil mogą przewyższać inne metody rozpoznawania foldów w analizie spokrewnionych białek, i że mogą być one stosowane nie tylko do rozpoznawania foldów, ale także do innych celów takich jak wykrywanie i identyfikacja genów, granic domen białkowych oraz modelowania złożonych struktur białkowych.Item Wykorzystanie metod obliczeniowych mechaniki klasycznej i kwantowej w komputerowo wspomaganym projektowaniu leków(2015-06-24) Nowosielski, Marcin; Hoffmann, Marcin. PromotorKomputerowo wspomagane projektowanie leków (ang. Computer Aided Drug Design - CADD) to młoda dziedzina nauki łączącą zdobycze wiedzy z zakresu mechaniki klasycznej i kwantowej, uczenia maszynowego oraz analizy danych. Badania CADD zapoczątkowano we wczesnych latach 60-tych, a sektor prywatny szybko rozpoznał ich wielki potencjał komercyjny. Na korzyść metod obliczeniowych przemawiają bowiem zarówno o wiele niższe koszta, jak i znacząco skrócony czas eksperymentu. Na dzień dzisiejszy każdy ze znaczących koncernów farmaceutycznych posiada w swych strukturach jednostkę dedykowaną badaniom in sillico. W niniejszej pracy przedstawione zostało podsumowanie mojego dotychczasowego dorobku naukowego, drogi która doprowadziła do wytypowania nowej, potencjalnej substancji przeciwgruźliczej. W pierwszych trzech rozdziałach czytelnik odnajdzie minimum podstaw teoretycznych, których zrozumienie należy uznać za kluczowe. Kolejna z sekcji stanowi zwięzłe omówienie opublikowanych przeze mnie artykułów badawczych, z uwzględnieniem ogólnych idei oraz ich ograniczeń. W opinii autora żadna metoda obliczeniowa sama w sobie nie jest w stanie sprostać wyzwaniom narzucanym przez CADD, a najdokładniejsze wyniki uzyskać można jedynie poprzez umiejętne połączenie kilku podejść. Ostatni z rozdziałów poświęcony został potencjalnym kierunkom przyszłego rozwoju.