docKsiążka abstraktów - Uniwersytet Warszawski
download 
Reklamacja Transkrypt
Książka abstraktów - Uniwersytet Warszawski
Książka abstraktów Rynia 28 kwietnia – 3 maja 2012 As ASSChem Redakcja i skład Krzysztof Kosiński Korekta Tomasz Piskorz Wydawca Acclaim Studio Paweł Buchaniec Dąbrowszczaków 10C/4 41-214 Sosnowiec Druk Primedruk Wopistów 15B 41-215 Sosnowiec www.primedruk.com ISBN 978-83-63311-98-8 Nakład 140 egz. © 2012 Uniwersytet Warszawski, Wydział Chemii © 2012 Uczestnicy XXXVI Ogólnopolskiej Szkoły Chemii Zezwala się na powielanie i rozpowszechnianie niniejszej publikacji w części lub całości pod warunkiem zachowania treści w formie niezmienionej względem oryginału oraz zachowania niniejszej noty o prawach autorskich. Organizatorzy Adam Budniak Urszula Budniak Michał Chojnowski Anna Maria Dąbrowska Anita Jarzębińska Krzysztof Kosiński Krzysztof Kość Klara Malinowska Tomasz Piskorz Katarzyna Purtak Bianka Sieredzińska Krzysztof Sozański Wojciech Wertejuk Anna Zep Adam Zieliński Opiekun naukowy dr hab. Grzegorz Litwinienko XXXVI OSCh 3 Sponsorzy Uniwersytet Warszawski Wydział Chemii Rada Konsultacyjna ds. Studenckiego Ruchu Naukowego Uniwersytetu Warszawskiego Samorząd Studentów Uniwersytetu Warszawskiego Instytut Chemii Fizycznej Polskiej Akademii Nauk w Warszawie Polimex Mostostal S.A. Wyższa Szkoła Zarządzania i Prawa im. Heleny Chodkowskiej w Warszawie 4 XXXVI OSCh Patroni Wydawnictwo Naukowe PWN Wydawnictwa Uniwersytetu Warszawskiego Wydawnictwo MedPharm Polska Bruker Polska Merck Millipore Czasopismo „Analityka” Czasopismo „LAB” FUNDACJA WSPIERANIA NANONAUK I NANOTECHNOLOGII IBCh PAN Fundacja Wspierania Nanonauk i Nanotechnologii „Nanonet” Instytut Chemii Bioorganicznej Polskiej Akademii Nauk w Poznaniu Instytut Chemii Organicznej Polskiej Akademii Nauk w Warszawie XXXVI OSCh 5 Spis treści Organizatorzy 3 Sponsorzy i patroni 4 Spis treści 7 Wykłady zaproszony gości 13 Kocham polon! (czyli słów kilka o strukturach krystalicznych, domieszkowaniu i magnetyzmie) Wojciech Grochala . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 Co chcecie wiedzieć o nauce, ale nie wiecie, jak zadać pytanie? Robert Hołyst . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 Polimeryzacja koordynacyjna – od poliolefin do polimerów biodegradowalnych Paweł Horeglad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 Prawa przyrody – drugi stopień wtajemniczenia Marek Orlik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 Dzikie tańce molekuł Lucjan Piela . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 Prezentacje – badania własne 21 Kompozyty na bazie poli(kwasu mlekowego) i poliakrylanów do produkcji opakowań w przemyśle spożywczym Elżbieta Andrzejewska . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 Wpływ parametrów operacyjnych na pertrakcję kwasu acetylosalicylowego Izabela Brzeska . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 Zielona potęga, czyli fitoestrogeny w produktach roślinnych oraz wpływ warunków ekstrakcji na ich właściwości przeciwutleniające ∅ Ewelina Brzozowska . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 Biokompatybilne materiały do sterowanej regeneracji kości Mateusz Janeta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 Jak wykorzystać głodne grzyby? Aleksandra Kemona . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 Solute-solvent interactions: first principles study on single-walled carbon nanotubes in tetrahydrofuran solution Mariana Kozłowska . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 Droga otrzymywania stereodiblokowego (heterotaktyczno)-b-(izotaktycznego) kopolimeru PLA z użyciem katalizatorów alkoksygalowych Anna Litwińska . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 Rozdzielanie racematów przy pomocy krystalizacji Kinga Matuła . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 Teoretyczne badania reakcji odwodornienia borazanu katalizowanych przez kompleksy oparte na palladzie Monika Parafiniuk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 XXXVI OSCh 7 Co zrobić z białym proszkiem? Marta Plaskacz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 Polysaccharides from brown algae Ksenia Porszniewa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 Wykorzystanie mieszaniny kwasu siarkowego i fosforowego w technice PAPR Maciej Rolewicz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 Biochemiczny klej, czyli transglutaminaza i jej zastosowanie w przemyśle mięsnym Zuzanna Starzyńska . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 Nowe kompleksy rutenu umożliwiające metatezę olefin w wodzie Grzegorz Szczepaniak . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 Miareczkowanie termometryczne – zapomniany element układanki Bartosz Szulczyński . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 Transestryfikacja w układzie przepływowym wspieranym mikrofalami Łukasz Świątek . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 Optymalizacja parametryczno-strukturalna procesu rozdziału mieszanin Mateusz Warański . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 Zastosowanie alkaloidów z kory drzewa chinowego jako nowej grupy katalizatorów reakcji aldolowej Łukasz Woźniak . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 Prezentacje popularno-naukowe 8 41 Biofilm – wielka strategia małych mikroorganizmów Olga Andrzejczak . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 Nanowłókna – niewielkie cząstki o ogromnym potencjale Łukasz Bartnicki . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 Energia z soku z jagód, czyli jak w prosty sposób zbudować fotowoltaiczne ogniwo Grätzela Adam Budniak . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 Białka, cukry, alkohole – co może być słodkie? Urszula Budniak . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 W miłosnej chemii objęciu – tylko dla dorosłych… Klaudia Gałczyńska . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 Morfina, kodeina, heroina jako środki odurzające, uzależniające i lecznicze Maria Gdaniec . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 Rola modulatorów Hsp w terapiach przeciwnowotworowych Magda Gerigk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 Lords of the Rings Elżbieta Gońka . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 Tor. Czy zapomniany pierwiastek stanie się paliwem przyszłości? Jakub Grynda . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51 Aktywność neurobiomimetyczna alkaloidów muchomora czerwonego (Amanita muscaria) Tomasz Klucznik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 XXXVI OSCh I’ll have a cafe-mocha-vodka-VALIUM-lae to go, please Ewa Kończalska . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 Rozpraszanie promieniowania rentgenowskiego a rozpraszanie termicznych neutronów – porównanie metod Krzysztof Kość . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54 „Chicken wire” jako przykład trójwymiarowych wiązań wodorowych w kwasach karboksylowych Katarzyna Kowalska . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 Cukier nie tylko w cukierkach, czyli zastosowanie polisacharydów w kosmetyce i medycynie Żaneta Lachowska . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 Złoto – cenne nie tylko w jubilerstwie Anna Nowak . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57 Kryształy (nie do końca) aperiodyczne ∅ Andrzej Okuniewski . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58 Chemia śmierci Natalia Olejnik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 Chemia od kuchni Alicja Ostrowska . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60 Luminofory i ich zastosowanie w obrazowaniu medycznym Damian Pasiński . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61 Gazomania, czyli cała prawda o gazie łupkowym Angelina Pietrulewicz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 Nadawanie tkaninom właściwości antybakteryjnych przy użyciu tlenku cynku oraz srebra Paulina Pikosz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63 Współczesne metody badania dzieł sztuki z wykorzystaniem promieniowania jonizującego Aleksandra Pilch . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64 Addycja tio-Michaela Katarzyna Purtak . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 Wykorzystanie mikroorganizmów do produkcji biopolimerów Paulina Strzelecka . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66 Transowy zawrót głowy Agnieszka Szczodrowska . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67 „Magiczny kryształ” – azotek galu Mariusz Taczała . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68 Psychodeliki – gateway dla świadomości Damian Włodarczyk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69 Teorie cieczy Emil Żak . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70 Związki wanadu w medycynie – mechanizm działania, opis związków oraz toksyczność w organizmie Adam Zarecki . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71 XXXVI OSCh 9 Wielobarwna historia dietyloamidu kwasu lizergowego Adam Zieliński . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Plakaty – badania własne 10 72 73 Synteza pochodnych karbazolu o potencjalnym zastosowaniu w terapii przeciwnowotworowej Dorota Bartkowiak . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75 Modelowanie geometrii i struktury elektronowej wybranych połączeń amidków litu Julian Bójko . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76 Badanie wpływu działania olejków eterycznych na stabilność „Bioaktywnego” kremu do rąk Marta Cybulak . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77 Zastosowanie reakcji Suzuki-Miyaura w otrzymywaniu nowych sprzężonych pochodnych tiofenu Magdalena Grzelak . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78 Oznaczanie amin biogennych w żywności metodą chromatografii jonowej Paulina Hermanowska . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79 Magnetic nanoparticles as drug carriers. Synthesis and in vitro examination of cytotoxicity Anita Jarzębińska . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80 Przez dziurkę od klucza. Separacja sygnałów w widmach NMR z niejednorodnym próbkowaniem Krzysztof Kosiński . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81 Bis(2-hydroksyetylowa) pochodna para-jodoaniliny jako preakcelerator nienasyconych żywic poliestrowych Barbara Kossak . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82 Zastosowanie reakcji katalitycznych do otrzymywania nowych organicznych i krzemoorganicznych pochodnych ferrocenu Sylwia Kostera . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83 Modyfikacja chitozanu barwnikami azobenzenowymi Joanna Kozieł . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84 Synteza prekursorów N-heterocyklicznych karbenów Joanna Kroczak . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85 Molecular recognition of surface-confined laccase using chemical force microscopy Klara Malinowska . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86 Kinetyka rozpływania surfaktantów na powierzchniach szklanych stosowanych w ogrodnictwie Magdalena Ligia Naurecka . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87 Badania autentyczności tłuszczu w czekoladzie Kamil Olejnik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88 Wpływ dyskretyzacji przestrzeni na symulacje Monte Carlo Tomasz Piskorz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89 XXXVI OSCh Co zrobić z białym proszkiem? ∅ Marta Plaskacz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90 Nature of interactions in 2,2’-bithiophene dimer structures: Towards the modeling of structure and conducting properties of polyalkylthiophene thin films Sebastian Sitkiewicz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91 Computational study of carbon dioxide hydrogenation: potential reaction paths, thermodynamics and possible intermediate products ∅ Daniel Smykowski . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92 Spektroskopia korelacji fluorescencji w badaniu nanolepkości – zależność temperaturowa Krzysztof Sozański . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93 Synteza fosfonowych pochodnych chininy jako hybryd o potencjalnym działaniu biologicznym Julita Włosińska . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94 Synteza i charakterystyka heterogenizowanych kompleksów palladu(II) oraz niklu(II) na zmodyfikowanych żelach metakrylanowo-styrenowych Tomasz Worek . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95 Plakaty popularno-naukowe Modern proteomics in research on the mechanisms of schizophrenia and depression Michał Bajczyk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97 99 Pachnąca sprawa, czyli krótko o substancjach zapachowych Agnieszka Cieślińska . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100 Chemical valves – membranes with changeable pore size Katarzyna Eckert . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101 Teorie wiązania wodorowego Maciej Gług . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102 Lotny czy stały – stan wiedzy o wodorze Bogna Gomuła . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103 Ogniwa wodorowe – nowe źródło energii w środkach transportu Paulina Hirniak . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104 Rotaksany jako przełączniki molekularne Karolina Hurej . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105 Peptydy jako nowe syntetyczne składniki preparatów kosmetycznych Aleksandra Jastrzębska . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106 Odrzutowa siła chemii – paliwo rakietowe Adrian Justyniarski . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107 Projektowanie leków metodą dyskonekcji Patryk Kasza . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108 W poszukiwaniu przyczyn chorób neurodegeneracyjnych Katarzyna Kryszczuk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109 Słodki zabójca Aleksandra Kuchta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110 XXXVI OSCh 11 Skręcone aceny Kamil Kupietz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111 Kadm – przydatny i niebezpieczny Danuta Kwiatkowska . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112 Biotransformacja a synteza chemiczna Ewa Makowicz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113 Enancjoselektywna modyfikacja hydroksyfosfinianów za pomocą wybranych mikroorganizmów Adriana Maryjowska . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114 Ten napój doda ci skrzydeł! Katarzyna Ozimkiewicz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115 Jak zamienić śmieci w czarne złoto? Joanna Rogozińska . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116 Straszna chemia i nieskazitelna natura – czy aby na pewno? Krzysztof Schmeichel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117 Diamenty poprawiane i metody ich identyfikacji Ewelina Sepiół . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118 e molten salt reactor story. A brief overview of advantages, disadvantages and the latest innovations Bianka Sieredzińska . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119 Przeciwieństwa się jednak przyciągają – związki powierzchniowo czynne Magdalena Szpunar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120 Fitohormony roślinne – regulatory wzrostu i rozwoju Dariusz Śmiłowicz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121 Detekcja odcisków palców za pomocą nanocząstek złota Agnieszka Wądołowska . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122 Ftalany i bisfenol A – substancje powodujące otyłość Patrycja Wieczorek . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123 Energia jądrowa – fakty i mity Magdalena Włodarczyk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124 Gaz łupkowy. Analiza chemiczna na etapie poszukiwania złóż Monika Wyszatkiewicz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125 Indeks autorów 12 126 XXXVI OSCh W Koam polon! (czyli słów kilka o struktura krystaliczny, domieszkowaniu i magnetyzmie) Wojciech Grochalaab a) Uniwersytet Warszawski, Wydział Chemii Pasteura 1, 02-093 Warszawa b) Centrum Nowych Technologii Uniwersytetu Warszawskiego Żwirki i Wigury 93, 02-089 Warszawa Polon, radioaktywny pierwiastek chemiczny z grupy 16-ej Układu Okresowego [1] wykazujący własności metaliczne posiada dwie odmiany polimorficzne, z których jedna, bardziej stabilna w warunkach normalnych (α) krystalizuje w prymitywnej komórce regularnej (Rys. 1) [2]. Polon jest jedynym pierwiastkiem w Układzie Okresowym, który przyjmuje tak „prostą” komórkę elementarną. Komórka tego typu ma wiele zalet dla rozważań teoretycznych, m.in. pozwala na łatwy opis domieszkowanych związków chemicznych (porządkowanie na pozycjach kationowych, np. przy stechiometrii 1:1), a także analizę oddziaływań magnetycznych, nawet w przypadku gdyby dominująca (super)wymiana odpowiadała oddziaływaniom antyferromagnetycznym. Rysunek 1: Struktura krystaliczna α-polonu Niestety, komórka ta nie odpowiada gęstemu upakowaniu (wynosi ono zaledwie 52%) i nie jest przyjmowana przez większość pierwiastków chemicznych – wśród metali rządzą, jak wiemy, struktury fcc i hcp (75% upakowania) a także bcc (68%). Struktury te przyjmuje 60 spośród 69 pierwiastków metalicznych, dla których określono strukturę krystaliczną. Niestety, komórki heksagonalne i centrowane komórki regularne prowadzą do frustracji oddziaływań antyferromagnetycznych, w wyniku czego przyjmowane motywy uporządkowania (t.j. superkomórki magnetyczne) robią się bardzo złożone. Na szczęście znane są bardziej złożone analogi struktury polonu zachowujące jego główne zalety (typy regularne CsCl, RuO3 t.j. anti-Cu3 N, idealny perowskit BaTiO3 , tetragonalny NaAlF4 ), także zdefektowane (np. CaCuO2 ), które stanowią bardzo ważne prototypowe struktury w nieorganicznej chemii strukturalnej. Literatura [1] P. Curie, M. Curie, Comptes rendus 1898, 127, 175–178. [2] W. H. Beamer, C. R. Maxwell, Journal of Chemical Physics 1946, 14 (9), 569. XXXVI OSCh Wykład gościnny 15 Co cecie wiedzieć o nauce, ale nie wiecie, jak zadać pytanie? Robert Hołyst Instytut Chemii Fizycznej PAN Kasprzaka 44/52, 01-224 Warszawa Obok piękna nauki istnieje proza życia naukowca. Konieczność zdobywania środków na badania, ocena formalna i nieformalna, cytowania, publikacje, indeksy h i g oraz cała masa rzeczy, których nikt nigdzie nie zapisał i dlatego tak ciężko dowiedzieć się o nich będąc studentem. Wykładów na ten temat też się nie prowadzi, stąd postanowiłem wypełnić lukę w Waszym wykształceniu. Opowiem Wam o tym wszystkim na przykładzie gwiazd nauki, takich jak: Kopernik, Einstein, Onsager, Geim, Leeuwenhoek. Podam także przykłady wybitnych polskich uczonych nadal aktywnych zawodowo, w tym: Krzysztofa Matyjaszewskiego, Tomasza Dietla czy Bogumiła Jeziorskiego. I wreszcie pokażę przykłady z własnego podwórka z Instytutu Chemii Fizycznej PAN. Dowiecie się, że IgNobel to nie Nobel, choć czasem chodzą parami. Na końcu opowiem Wam o tym, czym warto zająć się w nauce, ale w taki sposób, aby każdy z Was odnalazł w tym swój temat. Nie będzie to wykład z historii nauki, ale kompendium mojej wiedzy na temat tego, jak w nauce się poruszać, tu i teraz, i kim w niej być. 16 Wykład gościnny XXXVI OSCh Polimeryzacja koordynacyjna – od poliolefin do polimerów biodegradowalny Paweł Horeglad Uniwersytet Warszawski, Wydział Chemii Żwirki i Wigury 101, 02-089 Warszawa W 1963 roku Karl Ziegler i Giulio Naa otrzymali Nagrodę Nobla za badania, które pokazały, że możliwe jest wykorzystanie związków metaloorganicznych jako katalizatorów do kontrolowanej i stereoselektywnej polimeryzacji olefin. Odkrycie to zrewolucjonizowało przemysł tworzyw sztucznych opartych na surowcach petrochemicznych. Z punktu widzenia katalizy badania Zieglera i Nay pokazały, jak istotny jest wpływ budowy centrum katalitycznego na jego właściwości i budowę otrzymywanych polimerów. Od tamtego czasu badania nad wpływem budowy kompleksów metali na ich właściwości katalityczne pozwoliły na otrzymanie szeregu nowych katalizatorów polimeryzacji olefin oraz wielu innych monomerów, pozwalając na otrzymanie polimerów o pożądanej strukturze i wielu nowych tworzyw sztucznych o interesujących właściwościach. W ostatnich latach uwaga naukowców zwrócona jest w kierunku syntezy polimerów biodegradowalnych i bioresorbowalnych oraz polimerów ze źródeł odnawialnych w wyniku polimeryzacji monomerów heterocyklicznych. Również w tym przypadku polimeryzacja koordynacyjna z wykorzystaniem kompleksów metali odgrywa ogromną rolę, a modyfikacja budowy centrum katalitycznego na poziomie molekularnym jest kluczem do otrzymywania nowych materiałów o pożądanych właściwościach. W ramach mojego wystąpienia przedstawię, jak działają katalizatory oparte na kompleksach metali w polimeryzacji różnych monomerów, oraz jak poprzez modyfikację budowy katalizatora można wpływać na jego właściwości katalityczne i budowę otrzymywanych polimerów. XXXVI OSCh Wykład gościnny 17 Prawa przyrody – drugi stopień wtajemniczenia Marek Orlik Uniwersytet Warszawski, Wydział Chemii Pasteura 1, 02-093 Warszawa W klasycznym kursie uniwersyteckiej chemii poznajemy zwykle podstawowe prawa przyrody, takie jak np. prawo okresowości, zasady termodynamiki, prawa rządzące szybkością reakcji chemicznych i transportem substancji, zasady mechaniki kwantowej. Jednocześnie doświadczamy ogromnej złożoności świata w postaci różnego rodzaju dynamicznych zachowań i struktur, w tym tak skomplikowanych jak my sami czy inne żywe organizmy. Zrozumienie warunków i mechanizmów tworzenia takich struktur, zwanych za I. Prigoginem dyssypatywnymi, wymaga nowego spojrzenia na znane prawa przyrody i konstatacji, że dla ich powstawania potrzebne są: istotna produkcja entropii, zwykle nieliniowa charakterystyka dynamiki procesów oraz, co nie mniej ważne, istnienie w niej dodatnich i ujemnych sprzężeń zwrotnych. Gdy spełnione są takie warunki, ewolucja układów dynamicznych w czasie może przybrać nieoczekiwany charakter. Spontanicznie mogą pojawiać się oscylacyjne zmiany stanu układu, analogiczne do bicia serca, lub powstawać struktury stacjonarne (przewidziane przez A. Turinga) albo wędrujące fronty stężeń substancji (fale chemiczne). W trakcie wykładu ogólne zasady powstawania takich zjawisk będą ilustrowane wynikami własnych badań dynamicznych układów chemicznych i elektrochemicznych. Literatura [1] M. Orlik, Self-organization in Electrochemical Systems, t. 1-2, Springer-Verlag, Berlin-Heidelberg, 2012, w druku. 18 Wykład gościnny XXXVI OSCh Dzikie tańce molekuł Lucjan Piela Uniwersytet Warszawski, Wydział Chemii Pasteura 1, 02-093 Warszawa Rozkłady poziomów energetycznych oscylatora harmonicznego i rotatora sztywnego bardzo się od siebie różnią. Gdy rotuje dipol i zwiększamy pole elektryczne, przy silnym polu następuje przejście układu poziomów od charakterystycznego dla rotatora do charakterystycznego dla oscylatora. Pokażę, jak to przejście zachodzi. Okaże się, że molekuły dipolowe mogą gromadzić się w tym miejscu przestrzeni, w którym pole elektryczne jest najsilniejsze („wciąganie do pola”), ale te same molekuły mogą od takich miejsc uciekać („wypychanie z pola”)! Pokażę, że te dwa przeciwne zachowania mają swoje zaskakujące analogie, zarówno klasyczne, jak i kwantowe. XXXVI OSCh Wykład gościnny 19 P – Kompozyty na bazie poli(kwasu mlekowego) i poliakrylanów do produkcji opakowań w przemyśle spożywczym Elżbieta Andrzejewska Studenckie Koło Naukowe Chemików Uniwersytet Mikołaja Kopernika, Wydział Chemii Gagarina 7, 87-100 Toruń Materiały biodegradowalne są nową grupą produktów, których światowe zużycie wzrosło 15-krotnie w ostatnich dziesięciu latach. Dynamiczny wzrost produkcji tych materiałów wynika przede wszystkim z troski o środowisko naturalne. Jednocześnie eksploatacja złóż surowców energetycznych powoli dobiega końca. Kwas mlekowy jest najprostszym kwasem organicznym o asymetrycznym atomie węgla, co powoduje, że można wyróżnić dwa enancjomery: -(+) (konfiguracja absolutna S) i -(−) (konfiguracja absolutna R). Polimer tego kwasu nosi nazwę polilaktydu (PLA). Rysunek 1: Enancjomery kwasu mlekowego Szybkość degradacji PLA zależy od wielu czynników, wśród których do najważniejszych należą: ciężar cząsteczkowy i skład stereochemiczny PLA, rodzaj grup końcowych, kształt i historia termiczna próbki, temperatura i pH środowiska oraz stężenie użytych katalizatorów (kwasy, zasady lub enzymy). Typowy proces degradacji przebiega w środowisku wodnym lub w wilgotnym otoczeniu (gleba, kompost). Czas degradacji hydrolitycznej -PLA wynosi od kilku miesięcy do jednego roku, natomiast w przypadku ,-PLA (mezo) – tylko kilka tygodni. Większa podatność na degradację racematu PLA wiąże się z mniejszym stopniem krystaliczności. Literatura [1] H. Kaczmarek, K. Bajer, Polimery 2008, 53 (9), 631. [2] K. Bajer, H. Kaczmarek, J. Dzwonkowski, A. Stasiek, D. Ołdak, Journal of Applied Polymer Science 2007, 103 (4), 2197–2206. [3] J. Lunt, Polymer Degradation and Stability 1998, 59 (1-3), 145–152. XXXVI OSCh Prezentacja – badania własne 23 Wpływ parametrów operacyjny na pertrakcję kwasu acetylosalicylowego Izabela Brzeska Studenckie Koło Naukowe Chemików Uniwersytet Mikołaja Kopernika, Wydział Chemii Gagarina 7, 87-100 Toruń Procesy membranowe są wykorzystywane do rozdzielania mieszanin już od wielu lat. Jedną z najważniejszych cech układów membranowych jest rodzaj przegrody spełniającej rolę membrany. Z tego powodu możemy wyróżnić dwie grupy membran: stałe i ciekłe. Niniejsza praca będzie dotyczyła tylko membran ciekłych, gdyż to one otwierają nowe perspektywy i zastosowania. Ponadto są szeroko badane już od lat 70-tych, a ich istotną zaletą jest możliwość prowadzenia procesu rozdzielania i wydzielania substancji w sposób ciągły. Membrana ciekła to swego rodzaju ciekła przegroda rozdzielającą dwie fazy ciekłe lub gazowe, która umożliwia transport substancji. Spośród membran ciekłych wyróżnia się zwykle membrany grubowarstwowe, immobilizowane i emulsyjne. Układ, w którym zachodzi separacja membranowa w odniesieniu do technik membran ciekłych, stanowi: • roztwór separowany – roztwór zasilający (ang. feed solution) • membrana ciekła • roztwór po rozdziale – roztwór odbierający (ang. strip solution). HO O CH3 O O Rysunek 1: Struktura kwasu acetylosalicylowego Celem niniejszej pracy jest zbadanie wpływu parametrów operacyjnych na pertrakcję kwasu acetylosalicylowego przy użyciu membran ciekłych. Kwas acetylosalicylowy jest pochodną kwasu salicylowego. Jednocześnie jest popularnym lekiem znanym pod nazwą handlową Aspiryna. Znalazł on zastosowanie jako lek na przeziębienie, nerwobóle, stany zapalne lub zwyrodnieniowe stawów, a także zapobiegawczo przed zawałem mięśnia sercowego. Literatura [1] R. Wódzki, „Reakcyjno-dyfuzyjne techniki rozdziału. Membrany ciekłe. Budowa i mechanizm działania” [w:] Membrany i membranowe techniki rozdziału, red. A. Narębska, Uniwersytet Mikołaja Kopernika, Toruń, 1997, ss. 361–421. [2] W. Walkowiak, „Zastosowanie polimerowych membran inkluzyjnych do wydzielania i separacji jonów metali” [w:] Membrany – teoria i praktyka, red. R. Wódzki, zeszyt 1, Uniwersytet Mikołaja Kopernika, Toruń, 2003, ss. 47–50. [3] M. Bodzek, J. Bohodzewicz, K. Konieczny, Techniki membranowe w ochronie środowiska, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice, 1997, ss. 49–53. [4] J. Mészáros, „Nienarkotyczne leki przeciwbólowe. Leki przeciwgorączkowe. Niesteroidowe leki przeciwzapalne” [w:] Podstawy farmakologii, red. J. Mészáros, S. Gajewska-Mészáros, Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa, 1999, ss. 545–567. 24 Prezentacja – badania własne XXXVI OSCh Zielona potęga, czyli fitoestrogeny w produkta roślinny oraz wpływ warunków ekstrakcji na i właściwości przeciwutleniające ∅ Ewelina Brzozowska Studenckie Koło Naukowe Chemików „Kollaps” Politechnika Łódzka, Wydział Biotechnologii i Nauk o Żywności Wólczańska 171/173, 90-924 Łódź Fitoestrogeny należą do grupy związków zwanych polifenolami. Są to związki organiczne zawarte w roślinach, w których pełnią rozmaite funkcje: grzybobójcze, antyutleniające, budulcowe, mogą być barwnikami, chronić roślinę przed szkodliwym promieniowaniem UV, wspomagać kiełkowanie pyłku itd. Natomiast w organizmie ludzkim działają podobnie do hormonów płciowych – estrogenów. Wśród fitoestrogenów na szczególną uwagę zasługują izoflawony. W organizmach roślinnych zidentyfikowano ich kilkanaście. Najlepiej poznane i zbadane są genisteina i daidzeina występujące w soi. Na temat pozostałych jest bardzo niewiele informacji w literaturze fachowej. W budowie poszczególnych izoflawonów występują subtelne różnice, dotyczące dwóch skrajnych pierścieni. Wszystkie w swojej budowie przypominają 17-β-estradiol. Wyniki badań klinicznych wskazują na szeroki zakres działania prozdrowotnego tych związków. Ze względu na udokumentowane działanie antyproliferacyjne genisteiny i daidzeiny na komórki nowotworowe, łagodzenie skutków menopauzy oraz hamowanie wielu chorób cywilizacyjnych są one „zieloną nadzieją”. Jednak ich potencjał nie został jeszcze w pełni poznany. Dlatego konieczne jest prowadzenie dalszych badań z naciskiem na rzadziej badane izoflawony, takie jak biochanina A, formonentyna czy glicyteina. Ze względu na stosunkowo niewielkie ilości tych związków w produktach roślinnych, nieodzownym i kluczowym etapem prowadzenia badań jest odpowiednia ekstrakcja i izolacja izoflawonów. W prezentacji przedstawione zostaną wstępne wyniki prowadzonych ekstrakcji. Literatura [1] O. Kraszewska, A. Nynca, B. Kamińska i in., Postępy Biologii Komórki 2007, 34, 189–192. [2] R. Czerpak, A. Pietryczuk, A. Jabłońska-Trypuć, K. Obrębska, Postępy Fitoterapii 2009, (2), 113–121. [3] S. Hendrich, P. A. Murphy, „Isoflavones: Source and Metabolism” [w:] Handbook of Nutraceuticals and Functional Foods, red. R. E. C. Wildman, Taylor & Francis Group, 2007, ss. 23–54. XXXVI OSCh Prezentacja – badania własne 25 Biokompatybilne materiały do sterowanej regeneracji kości Mateusz Janetaab , Łukasz Johnb a) Koło Naukowe Chemików „Jeż” b) Zakład Aktywacji Małych Cząsteczek i Kinetyki Uniwersytet Wrocławski, Wydział Chemii Joliot-Curie 14, 50-383 Wrocław Inżynieria tkankowa zajmuje się wytwarzaniem funkcjonalnych zamienników uszkodzonych tkanek. Obejmuje manipulacje komórkami (somatycznymi i macierzystymi), konstruowanie odpowiednich rusztowań podtrzymujących, wpływanie na warunki wzrostu tkanki oraz jej strukturę oraz utrzymanie sprzyjających parametrów fizykochemicznych otoczenia [1]. Kość jest materiałem kompozytowym o anizotropii własności mechanicznych. Zdolność ta związana jest ze zróżnicowaną hierarchiczną strukturą, a także specyficznymi połączeniami elementów włóknistych (kolagen typu I i typu IV) z cząstkami mineralnymi (hydroksyapatytem) [2]. Otrzymywanie biomimetyków kości polega na konstruowaniu kompozytów zawierających w swym składzie hydroksyapatyt o parametrach zbliżonych do apatytu kostnego. Występuje on w postaci wtrąceń o różnej dyspersji. Kompozyty takie ze względu na niewielki udział fazy krystalicznej, wielkość cząstek oraz nierównomierne rozprowadzenie hydroksyapatytu niedokładnie odwzorowują naturalną strukturę kości [3]. Nową generacją materiałów biomimetycznych są kompozyty, których podobieństwo do tkanki kostnej nie ogranicza się jedynie do podobnego składu chemicznego, ale polega na podobieństwie geometrycznym zarówno na poziomie mikro- jak i nanostrukturalnym. Kompozyty takie stanowią połączenie bioaktywnej krystalicznej fazy apatytowej o rozmiarach kryształków rzędu nanometrów z trójwymiarową strukturą polimerową [4]. W mojej pracy chciałbym przedstawić wyniki badań przeprowadzonych na Wydziale Chemii Uniwersytetu Wrocławskiego. Praca dotyczy pokrycia powierzchni wcześniej otrzymanego przeze mnie porowatego materiału warstwą hydroksyapatytu. Warstwa ta wpływa korzystnie na chropowatość oraz hydrofilowość powierzchni. Bioaktywność została sprawdzona w testach in vitro w płynie fizjologicznym (DMEM) o składzie analogicznym do osocza ludzkiego. Materiał po ekspozycji w DMEM poddany został m.in. badaniom krystalograficznym przy użyciu dyfraktometrii proszkowej oraz emisyjnej spektrometrii atomowej z indukcyjnie sprzężoną plazmą. Na podstawie tych badań można odpowiedzieć, czy na powierzchni implantu powstaje nowa warstwa hydroksyapatytu odpowiedzialna za jego trwałe połączenie z kością i w jakim czasie się to dzieje. Badania struktury otrzymanego materiału przeprowadziłem przy użyciu skaningowego mikroskopu elektronowego. Przy użyciu metody SEM-EDX wykonałem mapowanie pierwiastków na powierzchni materiału. Wyniki moich badań świadczą o tym, że materiał został pokryty hydroksyapatytem w sposób jednorodny i całkowity. Literatura [1] M. Vallet-Regi, M. Colilla, B. Gonzalez, Chemical Society Reviews 2011, 40, 596–607. [2] J. Y. Rho, L. Kuhn-Spearing, P. Zioupo, Medical Engineering & Physics 1998, 20, 90–102. [3] E. Jallot, J. Lao, Ł. John, J. Soulie, P. Moreo, J. M. Nedelec, Applied Materials & Interfaces 2010, 2 (6), 1737–1742. [4] B. Sunendar, W. Abhinimpuno, Bionatura 2009, 11 (1), 80–90. 26 Prezentacja – badania własne XXXVI OSCh Jak wykorzystać głodne grzyby? Aleksandra Kemonaab , Ewa Żymańczyk-Dudab a) Koło Naukowe Studentów Chemii „Allin” b) Politechnika Wrocławska, Wydział Chemiczny Norwida 4/6, 50-373 Wrocław Związki fosforoorganiczne są niezwykle użyteczne zarówno w przemyśle kosmetycznym, jak i farmaceutycznym. Wiele z nich, między innymi pochodne kwasu fosfonowego, wykazuje aktywność biologiczną, która stwarza możliwości wykorzystania w medycynie. Są one niezwykle skuteczne jako leki, ponieważ wiele z nich posiada strukturę analogiczną do substratów i związków przejściowych występujących w wielu szlakach metabolicznych. Katalizowany przez lipazy enancjoselektywny rozdział mieszanin racemicznych chiralnych związków jest najskuteczniejszą znaną metodą syntezy optycznie czynnych alkoholi i estrów. Biokatalizatorami takich reakcji najczęściej są całe komórki drobnoustrojów, ponieważ posiadają one zdolność do samodzielnej regeneracji niezbędnych kofaktorów. Ponadto izolowanie i oczyszczanie enzymów w wielu przypadkach jest kosztowne, a same enzymy mniej stabilne. Również w przypadku biotransformacji związków fosforoorganicznych wykorzystywane są całe mikroorganizmy. Rysunek 1: Kwas 2-butyryloksy-2-[etoksy-P-fenylo]fosfinooctowy W swojej prezentacji chciałabym przybliżyć procesy biotransformacji, szczególnie związanych z wykorzystaniem całych mikroorganizmów, przedstawić perspektywy, z jakimi związane jest otrzymywanie chiralnych związków fosforoorganicznych, oraz pokazać możliwości wykorzystania właściwości lipolitycznch grzybów ze szczepu Penicillium minioluteum w biotransformacji 2-butyryloksy-2-[etoksy-P-(fenylo)]fosfinooctanu. Badania współfinansowane ze środków Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego w ramach Programu Operacyjnego Innowacyjna Gospodarka 2007-2013 Literatura [1] [2] [3] [4] P. Kafarski, B. Lejczak, Journal of Molecular Catalysis B: Enzymatic 2004, 29, 99–104. M. Ito, N. Sakai, K. Ito, F. Mizobe, K. Hanada, K. Mizoue, Journal of Antibiotics 1999, 52, 224–230. O. I. Kolodiazhnyi, Tetrahedron: Asymmetry 2005, 16, 3295–3340. P. Majewska, „Biotransformacje hydroksyfosfinianow z asymetrycznym atomem fosforu”, rozprawa doktorska, Politechnika Wrocławska, Wrocław, 2006. XXXVI OSCh Prezentacja – badania własne 27 Solute-solvent interactions: first principles study on single-walled carbon nanotubes in tetrahydrofuran solution Mariana Kozłowska Koło Naukowe Chemików UwB „Pozyton” Uniwersytet w Białymstoku, Instytut Chemii Hurtowa 1, 15-399 Białystok Single-walled carbon nanotubes (SWCNT) are of great interest because of their unique electronic and mechanical properties dependent upon their chirality and vast surface-tobulk ratio [1]. at is why SWCNTs are extensively studied in different fields of science. However, SWCNTs are chemically inert and need to be functionalized using covalent and noncovalent interactions [2]. A wide range of initial approaches toward the chemical modification of SWCNTs has been reported during the last few years. e study of noncovalent interactions of molecules with SWCNT has emerged as a separate field in nanotechnology [3] and is very popular, because there is no need for structural modifications in the adsorbates. is is important e.g. when working with biomolecules. SWCNTs might be noncovalently modified in many different ways using various types of molecules. SWCNTs hardly dissolve in aqueous solvents, thus such experiments are oen carried out in organic ones. One of the most important and widely spread organic solvents is tetrahydrofuran (THF), which can dissolve a wide range of nonpolar and polar chemical compounds. In this work, special aention will be given to solute-solvent interactions between SWCNTs and THF, since this is a key element in the process of noncovalent functionalization of carbon nanotubes. First principles calculations will be used to study interactions between the π bonds of SWCNTs and the σ bonds of THF, similar to the known π-π stacking [1]. A theoretical model of σ-π interactions in the THF-SWCNT system might also support experimentalists in a successful noncovalent functionalization, where the interplay between THF-SWCNT and adsorbate-SWCNT interactions is crucial. References [1] D. Wang, S. Lu, S. P. Jiang, Electrochimica Acta 2010, 2964–2971. [2] Q. Cheng, „Dispersion of Single-Walled Carbon Nanotubes in Organic Solvents”, PhD thesis, 2010. [3] M. Rajarajeswari, K. Iyakui, Y. Kawazoe, Journal of Molecular Modeling 2011, 17, 2773–2780. 28 Prezentacja – badania własne XXXVI OSCh Droga otrzymywania stereodiblokowego (heterotaktyczno)-b-(izotaktycznego) kopolimeru PLA z użyciem katalizatorów alkoksygalowy Anna Litwińska Uniwersytet Warszawski, Wydział Chemii Żwirki i Wigury 101, 02-089 Warszawa Polilaktyd (PLA) jest biodegradowalnym polimerem o bardzo dobrych właściwościach mechanicznych. Możliwość otrzymywania go z surowców odnawialnych powoduje znaczne zainteresowanie tym polimerem. Ponieważ właściwości polilaktydu zależą od jego taktyczności, niezwykle istotna jest możliwość otrzymywania go w sposób kontrolowany i stereoselektywny. Wykorzystanie katalizatorów opartych na kompleksach alkoksylowych metali jest metodą pozwalającą na stereoselektywną polimeryzację racemicznego laktydu (rac-LA) prowadzącą do polimeru heterotaktycznego lub izotaktycznego. Tylko kompleksy dialkiloalkoksygalowe pozwalają na łatwą zmianę stereoselektywności w czasie reakcji. W polimeryzacji rac-LA wykazują heteroselektywność w obecności zasad Lewisa, takich jak THF i γ-pikolina [1], oraz izoselektywność w wyniku oddziaływania z N-heterocyklicznymi karbenami [2]. Rysunek 1: Schemat otrzymywania stereodiblokowego kopolimeru polilaktydu W ramach moich badań zajmowałam się wpływem amin na budowę i aktywność kompleksów dialkiloalkoksygalowych w polimeryzacji racemicznego laktydu. Najważniejszym wynikiem, jaki uzyskałam, była zmiana stereoselektywności katalizatora poprzez zastosowanie mocnej zasady, 1,8-diazabicyklo[5.4.0]undec-7-enu (DBU), która oddziałując z kompleksami dialkiloalkoksygalowymi pozwoliła na otrzymanie po raz pierwszy stereodiblokowego polilaktydu, zbudowanego z bloków heterotaktycznego i izotaktycznego. Literatura [1] P. Horeglad, P. Kruk, J. Pecaut, Organometallics 2010, 29, 3729–3734. [2] P. Horeglad, G. Szczepaniak, M. Dranka, J. Zachara, Chemical Communications 2012, 48, 1171–1173. XXXVI OSCh Prezentacja – badania własne 29 Rozdzielanie racematów przy pomocy krystalizacji Kinga Matułaa , Dorota Antosb , Maciej Balawejderb , Wojciech Piątkowskib a) Koło Naukowe Studentów Chemii „Esprit” b) Katedra Inżynierii Chemicznej i Procesowej Politechnika Rzeszowska, Wydział Chemiczny Powstańców Warszawy 6, 35-959 Rzeszów Od czasu, kiedy stwierdzono, że dwa enancjomery mogą różnić się smakiem, zapachem, właściwościami farmakologicznymi, a nawet toksycznością, produkcja substancji w formie enancjomerycznie czystej stała się koniecznością [1]. Przykładem tego, w jaki sposób zmiana chiralności może wpływać na właściwości biologiczne cząsteczki, są np. (+)-glukoza, która jest w pełni przyswajalna przez organizm, natomiast (−)-glukoza nie jest przyswajalna w ogóle, czy też (R)-(−)-linalol o zapachu lawendy, podczas gdy jego enancjomer (S)-(+)-linalol nadaje zapach i smak pomarańczy. Sieci krystaliczne racematów (równomolowe mieszaniny obu enancjomerów) mogą występować w formie trzech rodzajów mieszanin enancjomerycznych: mieszaniny racemicznej, konglomeratu oraz pseudoracematu [2, 3]. Kwas (R,S)-2-metylobutanowy jest racematem. Zainteresowanie otrzymaniem jednej z form optycznie czynnych kwasu 2-metylobutanowego wynika z jego właściwości jako związku zapachowego, smakowego oraz stanowiącego budulec innych substancji smakowych, a przez to szerokiego rozpowszechnieniu w przemyśle chemicznym, spożywczym, perfumeryjnym oraz kosmetycznym. Przeprowadzono badania możliwości rozdzielania racematu w/w kwasu przez krystalizację jego chiralnych soli: potasowej oraz z benzyloaminą oraz/lub soli diastereomerycznych z (R)-(+)-α-metylobenzyloaminą. Odpowiednimi metodami analitycznymi: 1H-NMR – potwierdzono strukturę otrzymanych związków, XRPD – zidentyfikowano typ mieszaniny enancjomerycznej, DSC – określono przemiany fazowe oraz temperaturę topnienia. Przeanalizowano piki na otrzymanych termogramach. Przy pomocy chromatografii gazowej GC, spektometrii mas GC/MS oraz chromatografii HPLC wyznaczano nadmiary enancjomeryczne w osadach. Opracowana metodyka pozwoliła na kontrolę składu poszczególnych frakcji krystalicznych otrzymanych przy pomocy krystalizacji frakcjonowanej oraz rekrystalizacji. Wykonano również wstępne badania nad równowagą krystalizacyjną w układzie trójskładnikowym. Obecnie są one kontynuowane. Literatura [1] CRC Handbook of Optical Resolutions via Diastereomeric Salt Formation, red. D. Kozma, CRC Press, 2001. [2] H. Lorenz, F. Capla, D. Polenske, M. P. Elsner, A. Seidel-Morgenstern, Journal of the University of Chemical Technology and Metallurgy 2007, 42 (1), 5–16. [3] J. Jacques, A. Collet, S. H. Wilen, Enantiomers, Racemates, and Resolutions, Krieger, 1994. 30 Prezentacja – badania własne XXXVI OSCh Teoretyczne badania reakcji odwodornienia borazanu katalizowany przez kompleksy oparte na palladzie Monika Parafiniuk Naukowe Koło Chemików Uniwersytet Jagielloński, Wydział Chemii Ingardena 3, 30-060 Kraków Cząsteczka borazanu (AB, NH3 BH3 ) stanowi obiecujący materiał w technologii magazynowania wodoru, głównie ze względu na dużą jego zawartość wagową (19,4%). Jest to ważne w aspekcie zastąpienia tradycyjnych paliw samochodowych (benzyna, ropa, gaz ziemny) cząsteczkowym wodorem, co znacznie ograniczy efekt cieplarniany poprzez redukcję emisji CO2 do atmosfery. Jedna z metod produkcji cząsteczkowego wodoru polega na reakcjach AB z katalizatorami opartymi na kompleksach metali przejściowych. W procesach tych kluczowym etapem jest aktywacja wiązań X−H (X=B, N). W niniejszej pracy w oparciu o statyczne obliczenia DFT wyznaczono profile energetyczne reakcji odwodornienia cząsteczki NH3 BH3 za pomocą dwóch kompleksów opartych na palladzie - [Pd(allil)]BF4 oraz [Pd(allil)(2,4-heksadien)]BF4 [1]. Do charakterystyki zarówno zmian struktury elektronowej, jak i roli anionu w badanych reakcjach zastosowano metodę opartą na podziale energii oddziaływania, ETS-NOCV [2, 3]. Uzyskane wyniki prowadzą do wniosku, że pierwsze odwodornienie cząsteczki AB zachodzi z udziałem wyłącznie atomu boru – inaczej niż w przypadku innych, mniej efektywnych, znanych dotychczas katalizatorów (opartych na Ir, Ni). Odnotowano także, że stabilizacja elektrostatyczna produktów przejściowych jest bardzo istotna w badanych reakcjach. Uzyskane wyniki pokazują, że zastosowanie katalizatorów posiadających silnie elektrofilowe centra metali prowadzi do uzyskania szybkiej kinetyki reakcji odwodornienia, co jest bardzo istotne w aspekcie praktycznego zastosowania H2 jako paliwa. Literatura [1] S.-K. Kim, W.-S. Han, T.-J. Kim, T.-Y. Kim, S. W. Nam, M. Mitoraj, Ł. Piekos, A. Michalak, S.-J. Hwang, S. O. Kang, Journal of the American Chemical Society 2010, 132 (29), 9954–9955. [2] T. Ziegler, A. Rauk, eoretica Chimica Acta 1977, 46 (1), 1–10. [3] M. P. Mitoraj, A. Michalak, T. Ziegler, Journal of Chemical eory and Computation 2009, 5, 962–975. XXXVI OSCh Prezentacja – badania własne 31 Co zrobić z białym proszkiem? Marta Plaskacz Studenckie Koło Naukowe Chemików Uniwersytet Mikołaja Kopernika, Wydział Chemii Gagarina 7, 87-100 Toruń W pewnych sytuacjach nadmiar białego proszku nie jest wcale problemem. Jednak zdarzają się takie momenty, gdy zaczyna nim być. Właśnie ten drugi przypadek będzie rozpatrywany. Nie chodzi tu jednak o mąkę do pieczenia (o której zapewne wszyscy pomyśleli), ale o proszek, który również jest biały, aczkolwiek zupełnie innego pochodzenia. Jest on odpadem, który pozostaje po procesie odsiarczania spalin metodą półsuchą. Metoda ta jest stosunkowo wydajna, biorąc pod uwagę stopień odsiarczania. Ma jednak jedną wadę – produkt, który powstaje, jest w zasadzie bezużyteczny. Oczywistym jest, że lepiej zrobić z czegoś użytek, aniżeli płacić za utylizację, dlatego odpad z instalacji został poddany badaniom. W swojej prezentacji chciałabym przedstawić wyniki z przeprowadzanych analiz odpadu z instalacji NID oraz zaproponować jego możliwe zastosowania. Literatura [1] Tauron Wytwarzanie S.A., Oddział Elektrownia Łaziska w Łaziskach Górnych, Instalacja półsuchego odsiarczania spalin, 2010, http://www.ellaz.pl/technologie/instalacja- polsuchegoodsiarczania-spalin/instalacja-polsuchego-odsiarczania-spalin [2] J. Kucowski, D. Laudyn, M. Przekwas, Energetyka a ochrona środowiska, WNT, Warszawa, 1997. [3] I. Trzepierczyńska, Odsiarczanie spalin: procesy regeneracji absorbentu i utleniania odpadów, Wydawnictwo Politechniki Wrocławskiej, Wrocław, 1992. 32 Prezentacja – badania własne XXXVI OSCh Polysacarides from brown algae Ksenia Porszniewa Koło Naukowe Chemików „Jeż” Uniwersytet Wrocławski, Wydział Chemii Joliot-Curie 14, 50-383 Wrocław Nowadays the search and isolation of biologically active substances from algae are very current problems. Brown algae from Russian Far Eastern seas are an easily cultivated source of polysaccharides, which have an interesting structure and possess different biological activities. Polysaccharides such as as alginic acids (1,4-linked α--guluronic and β--mannuronic acid residues), laminarans (1,3;1,6-linked β--glucans) and fucoidans (highly sulfated α--fucans) are of great interest [1]. Figure 1: Polysaccharides from brown algae S. cichorioides. Alginic acid (A), laminaran (B) and fucoidan (C) Alginic acid and its salts are widely used in medicine and as a food additive supplement because of its gelling properties. Furthermore, they absorb heavy metals and radionuclides from the human organism. Derivatives of alginic acid increase the resistance of the organism to radiation treatment and reduce the frequency of basic symptoms of radiation injury. Laminarans are the storage polysaccharides of brown algae, possessing radioprotective and cryoprotective effects, antineoplastic and immunopotentiating properties [2]. Fucoidans are highly sulfated homo- and heteropolysaccharides. e reason for high interest in these polysaccharides is the wide spectrum of their biological activities, such as antineoplastic, immunomodulating, antibacterial, antiviral and antiphlogistic activity [3]. e main direction of research of the Laboratory of Enzyme Chemistry of PIBOC Far Eastern Branch of the Russian Academy of Sciences is isolation of polysaccharides from brown algae, determination of their structural characteristics and elucidating the correlation between a fucoidan’s structure and its biological activity. Several nutraceuticals, for instance Translam and Fucolam, are produced on the basis of polysaccharides of brown algae in PIBOC FEB RAS. References [1] T. N. Zvyagintseva, N. M. Shevchenko, M. I. Kusaykin i in., Podvodnye Tekhnologii i Mir Okeana 2006, 3, 44–49. [2] T. N. Zvyagintseva, N. M. Shevchenko, E. L. Nazarenko, V. I. Gorbach, A. M. Urvantseva, M. I. Kiseleva, V. V. Isakov, Journal of Experimental Marine Biology and Ecology 2005, 320 (2), 123–131. [3] A. Synytsya, W. J. Kim, S. M. Kim, R. Pohl, A. Synytsya, F. Kvasnička, J. Čopíková, Y. Park, Carbohydrate Polymers 2010, 81 (1), 41–48. XXXVI OSCh Prezentacja – badania własne 33 Wykorzystanie mieszaniny kwasu siarkowego i fosforowego w tenice PAPR Maciej Rolewicz a , Jakub Skutb , Krystyna Hoffmannb , Józef Hoffmannb a) Koło Naukowe Studentów Chemii „Allin” b) Politechnika Wrocławska, Wydział Chemiczny Wybrzeże Wyspiańskiego 27, 50-370 Wrocław Nawozy towarzyszą uprawie roślin praktycznie od zawsze. Początkowo były to nawozy organiczne. Później pojawiły się nawozy mineralne, które zrewolucjonizowały produkcję roślinną. Dziś przy szybko zwiększającej się liczbie ludności na świecie ich znaczenie wzrosło jeszcze bardziej. Dlatego w tej pracy postanowiono przedstawić wyniki badań dotyczących wytwarzania nawozów fosforowych typu PAPR. Technologia wytwarzania nawozów fosforowych typu PAPR (Partially Acidulated Phosphate Rock – fosforyty częściowo rozłożone) oparta jest na stosowaniu części stechiometrycznej ilości kwasu siarkowego, ortofosforowego lub ich mieszaniny o określonym stężeniu i temperaturze niezbędnego do całkowitego rozkładu struktury apatytowej fosforytu do formy rozpuszczalnego w wodzie Ca(H2 PO4 )2 [1, 2]. Użycie H2 SO4 w kombinacji z H3 PO4 , dzięki któremu krystalizacja CaSO4 następuje wolniej, jest korzystne dla procesu technologicznego, gdyż ogranicza przemianę półhydratu w anhydryt, prowadząc do skrócenia czasu krzepnięcia mieszaniny w komorze dojrzewania. Jednocześnie zwiększa efektywność konwersji P oraz wprowadza dodatkową ilość P pochodzącą z kwasu fosforowego [3]. W pracy przedstawiono wyniki obserwacji przemian związków fosforu zawartych w fosforycie MAROKO II w warunkach techniki PAPR do formy rozpuszczalnej w wodzie, Ca(H2 PO4 )2 . Praca finansowana ze środków na naukę w latach 2010–2013 jako projekt badawczy nr NN209 213 138. Literatura [1] J. Skut, J. Hoffmann, K. Hoffmann, Przemysł Chemiczny 2011, 90 (5), 792. [2] S. H. Chien, L. I. Prochnow, S. Tu, C. S. Snyder, Nutrient Cycling in Agroecosystems 2010, 89 (2), 229–255. [3] M. Jamialahmadi, S. H. Emam, H. Müller-Steinhagen, Developments in Chemical Engineering and Mineral Processes 1998, 6 (5), 273–294. 34 Prezentacja – badania własne XXXVI OSCh Bioemiczny klej, czyli transglutaminaza i jej zastosowanie w przemyśle mięsnym Zuzanna Starzyńska Studenckie Koło Naukowe Chemików „Kollaps” Politechnika Łódzka, Wydział Biotechnologii i Nauk o Żywności Wólczańska 171/173, 90-924 Łódź W nowoczesnym przemyśle spożywczym enzymy znalazły szerokie zastosowanie ze względu na swoją wysoką specyficzność, selektywność, a przede wszystkim nietoksyczność. Dzięki ich użyciu można zastąpić tradycyjne procesy, niejednokrotnie uciążliwe dla środowiska, przez przyjazne dlań i energooszczędne biotechnologie. Transglutaminaza jest enzymem należącym do klasy transferaz [1]. Jej specyficzność polega na łączeniu reszty acylowej (pochodzącej od reszt glutaminowych związanych z białkami lub peptydami) z aminami pierwszorzędowymi. Dlatego właśnie można pokusić się o nazwanie tego enzymu biochemicznym klejem. Fantastycznymi substratami dla transglutaminazy są białka mięśniowe [2, 3]. Dlatego też enzym ten jest substratem w produkcji przetworów mięsnych. Szczególną uwagę należy zwrócić na kiełbasy drobno rozdrobnione (potocznie: parówki). Jak selektywność transglutaminazy wpływa na jej zastosowanie w przemyśle mięsnym oraz zdrowotność otrzymanych wyrobów? Produkty o jakich właściwościach można uzyskać dzięki jej użyciu? Na te i parę innych pytań znajdziecie odpowiedź w mojej pracy. Literatura [1] A. Samelak, E. Sobieszczuk-Nowicka, J. Legocka, Postępy Biologii Komórki 2010, 37 (3), 599–612. [2] M. Cierach, R. Grala, Inżyniera Rolnicza 2005, 69 (9), 19–25. [3] E. Piotrowska, W. Dolata, Żywność. Nauka. Technologia. Jakość 2005, 44 Supl. (3), 185–191. XXXVI OSCh Prezentacja – badania własne 35 Nowe kompleksy rutenu umożliwiające metatezę olefin w wodzie Grzegorz Szczepaniak Laboratorium Syntezy Metaloorganicznej Uniwersytet Warszawski, Wydział Chemii Żwirki i Wigury 101, 02-089 Warszawa Metateza olefin, uznawana za jedną z najważniejszych metod tworzenia wiązań węgiel-węgiel, jest niezwykle uniwersalną reakcją, którą wykorzystano do syntezy wielu związków naturalnych, biologicznie czynnych, makrocząsteczek oraz polimerów. Jej znaczenie naukowe i gospodarcze zostało docenione przez Szwedzką Akademię Nauk w 2005 roku, która uhonorowała Nagrodą Nobla R. H. Grubbsa, R. Schrocka i Y. Chauvina za wyjaśnienie mechanizmu metatezy i wkład w jej rozwój. Metateza pozwala na znaczne skrócenie procesu syntezy zarówno pod względem czasowym, jak i ilości etapów, co pozwala zmniejszyć koszty otrzymywania wielu substancji. W ostatnich latach nastąpił znaczący postęp w badaniach nad nowymi, karbenowymi kompleksami rutenu, które katalizują reakcje metatezy. Spektakularnymi przykładami są kompleksy rutenu, które umożliwiają prowadzenie reakcji w środowisku wodnym. W trakcie prezentacji przedstawię przykłady takich katalizatorów otrzymanych podczas moich badań. Badania były prowadzone w ramach projektu TEAM „N-heterocykliczne karbeny jako ligandy w metatezie olefin i innych reakcjach” finansowanego przez Fundację Nauki Polskiej Literatura [1] D. Burtscher, K. Grela, Angewandte Chemie International Edition 2009, 48 (3), 442–454. 36 Prezentacja – badania własne XXXVI OSCh Miareczkowanie termometryczne – zapomniany element układanki Bartosz Szulczyński Sekcja Studencka Oddziału Gdańskiego Polskiego Towarzystwa Chemicznego „Hybryda” Politechnika Gdańska, Wydział Chemiczny Narutowicza 11/12, 80-233 Gdańsk Miareczkowanie termometryczne jest to metoda analizy objętościowej, w której do określenia punktu końcowego miareczkowania wykorzystuje się efekty termiczne reakcji. Praktycznie wszystkim reakcjom chemicznych towarzyszy efekt cieplny. Zmiana entalpii jest prawdopodobnie najbardziej podstawową i uniwersalną własnością reakcji chemicznych, więc możliwe jest śledzenie przebiegu reakcji na podstawie wydzielonego lub pochłoniętego ciepła [1, 2]. Miareczkowanie termometryczne nie jest nową techniką. Pierwsze wzmianki o jego stosowaniu pochodzą z początku XX w. (Bell i Cowell – 1913r.). Jednakże, pomimo swoich atrakcyjnych cech i pomimo wielu badań przeprowadzonych z użyciem tej metody, nie jest ona w pełni wykorzystywana w obszarze przemysłowym jak i w laboratoriach. Obecnie, przede wszystkim dzięki ogromnemu rozwojowi metod precyzyjnego pomiaru zmian temperatury, miareczkowanie termometryczne staje się konkurencyjne dla szeroko rozpowszechnionych metod potencjometrycznych [3, 4]. Potencjometryczne oznaczanie substancji polega na monitorowaniu zmian entalpii swobodnej (ΔG0 ) układu reakcyjnego, natomiast miareczkowanie termometryczne opiera się na obserwacji zmian entalpii reakcji, którą wyraża się zgodnie ze wzorem Gibbsa: ΔH0 = ΔG0 + TΔS0 Dla procesów, których ΔS0 nie jest przeciwnego znaku niż ΔG0 efekt zmiany entalpii (ΔH0 ) będzie znacznie większy niż zmiany entalpii swobodnej układu. Z tego powodu miareczkowanie termometryczne, oparte na obserwacji zmian entalpii reakcji, będzie bardziej dokładne i precyzyjne [5]. Celem mojej prezentacji jest krótkie omówienie podstaw teoretycznych, wad i zalet miareczkowania termometrycznego, a także przedstawienie zasady działania oraz rozwiązań technicznych użytych podczas budowy titratora termometrycznego. Zaprezentuję również wyniki kilku eksperymentów przeprowadzonych z jego udziałem. Literatura [1] W. Szczepaniak, Metody instrumentalne w analizie chemicznej, PWN, Warszawa, 2002, ss. 378–379. [2] M. Margreth, C. Haider, T. Smith, Laboratorium 2011, (3-4), 34–35. [3] L. S. Bark, „ermometric titrimetry” [w:] International Series of Monographs in Analytical Chemistry, t. 33, Pergamon Press, 1969. [4] B. Kliczma, M. Rząsa, Elektryczne i elektroniczne czujniki temperatury, Wydawnictwo Komunikacji i Łączności, Warszawa, 2005. [5] T. Smith, Practical thermometric titrimetry, Metrohm Ltd., 2006-06, http://www.metrohm.hu/ DownloadDocs/mono_8_036_5003.pdf XXXVI OSCh Prezentacja – badania własne 37 Transestryfikacja w układzie przepływowym wspieranym mikrofalami Łukasz Świątek Studenckie Koło Naukowe „Kiwon” Politechnika Wrocławska, Wydział Chemiczny Wybrzeże Wyspiańskiego 27, 50-370 Wrocław Zwiększanie zawartości biokomponentów w paliwach transportowych na przestrzeni ostatnich lat podyktowane głównie przyczynami ekonomicznymi i zapewnieniem bezpieczeństwa energetycznego wymusza ciągły rozwój metod ich produkcji. Przewiduje się większe zapotrzebowanie na produkcję paliw alternatywnych dla ON niż dla benzyny samochodowej, gdyż zainteresowanie klientów samochodami wyposażonymi w silniki wysokoprężne jest większe i prawdopodobnie będzie rosło. Dodatkowym problemem jest fakt, że nieustanne pogłębianie przerobu ropy naowej powoduje większy wzrost produkcji frakcji benzynowych niż frakcji oleju napędowego [1]. Metodą wykorzystywaną obecnie przemysłowo w największej skali do produkcji paliw alternatywnych dla ON jest transestryfikacja olejów roślinnych. Proces ten prowadzony zarówno w warunkach podkrytycznych, jak i nadkrytycznych metanolu wymaga stosowania wysokiego nadmiaru alkoholu względem oleju roślinnego (od 2- do 12-krotnego nadmiaru stechiometrycznego) [2], koniecznego do uzyskania zadowalającej szybkości i wydajności reakcji [3]. Odzyskiwanie nadmiaru metanolu z mieszaniny poreakcyjnej w procesie destylacji wymaga dużych nakładów finansowych i energetycznych, dlatego poszukiwane są metody, które pozwolą na obniżenie stosowanego nadmiaru alkoholu. Jedną z metod pozwalających na zwiększenie wydajności transestryfikacji w obecności niewielkiego nadmiaru alkoholu jest prowadzenie procesu w obecności mikrofal. Jest to promieniowanie, które pochłaniane przez materię przez polaryzację dipolową lub przewodnictwo jonowe dostarcza część ciepła niezbędnego do reakcji oraz zwiększa selektywnie energię polarnych grup funkcyjnych, zwiększając prawdopodobieństwo zderzeń skutecznych. W prezentacji zostaną przedstawione wyniki badań optymalizacji procesu transestryfikacji oleju słonecznikowego metanolem w obecności wodorotlenku potasu oraz niektóre właściwości uzyskanego paliwa. Proces był prowadzony w reaktorze przepływowym w warunkach podkrytycznych przy naświetlaniu mikrofalami o częstotliwości 2450 MHz. Literatura [1] Z. Szlachta, Zasilanie silników wysokoprężnych paliwami rzepakowymi, WKŁ, Warszawa, 2002. [2] J. Tys, W. Piekarski, I. Jackowska, A. Kaczor, A. Zając, P. Starobrat, „Technologiczne i ekonomiczne uwarunkowania produkcji biopaliwa z rzepaku” [w:] Acta Agrophysica, t. 99, Instytut Agrofizyki PAN w Lublinie, Lublin, 2003, http://www.acta-agrophysica.org/pl/monografie.html? stan=detail&paper=138 [3] W. Podkówka, Biopaliwo, gliceryna, pasza z rzepaku, Wydawnictwa Uczelniane Akademii Techniczno-Rolniczej, Bydgoszcz, 2004. 38 Prezentacja – badania własne XXXVI OSCh Optymalizacja parametryczno-strukturalna procesu rozdziału mieszanin Mateusz Warańskia , Roman Bochenekb a) Koło Naukowe Studentów Chemii „Esprit” b) Zakład Inżynierii i Sterowania Procesami Chemicznymi Politechnika Rzeszowska, Wydział Chemiczny Powstańców Warszawy 6, 35-959 Rzeszów Procesy rozdziału mieszanin, takie jak chromatografia, destylacja czy krystalizacja, zostały bardzo dokładnie opisane w wielu książkach i publikacjach. Ich znaczenie dla badań naukowych i przemysłu jest olbrzymie. W przemyśle niewątpliwie najważniejsza jest szeroko rozumiana destylacja, jednak równie ważna staje się chromatografia. Proces ten może zyskać na znaczeniu dzięki zastosowaniu w niej optymalizacji na skalę przemysłową. Zastosowanie optymalizacji nie jest nowym pomysłem, niemniej wykorzystanie jej do maksymalizacji produktywności baterii kolumn, a nie pojedynczego urządzenia, pozwala na zredukowanie kosztów produkcji danego medium i jednoczesne zwiększenie wydajności. Zastosowana metoda optymalizacji opiera się na mechanizmie ewolucji różnicowej (ang. differential evolution), jednym z wielu algorytmów optymalizacyjnych, który ze względu na jego ciekawe cechy wzorowane na ewolucji darwinowskiej został zaadaptowany do optymalizacji w dziedzinie inżynierii chemicznej. Optymalizacja pozwoliła na zwiększenie produktywności oczyszczania wody z amoniaku. Wyniki symulacji wskazywały nawet na 80% wzrost produktywności zoptymalizowanej baterii kolumn, z jednoczesnym zmniejszeniem stężenia amoniaku w odniesieniu do układu bez optymalizacji. Należy zaznaczyć, że optymalizacji poddano tylko kilka podstawowych parametrów pracy kolumny, a nie wszystkie istotne z punktu widzenia maksymalnej produktywności. Uzyskane wyniki dają duże szanse na szersze zastosowanie optymalizacji w wielu dziedzinach, również inżynierii chemicznej, która jest narzędziem wykonawczym dla pozostałych gałęzi chemii. Literatura [1] J. Jeżowski, A. Jeżowska, Wprowadzenie do optymalizacji matematycznej w inżynierii chemicznej i procesowej, Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej, Rzeszów, 2011. [2] R. Bochenek, R. Sitarz, D. Antos, Design of continuous ion exchange process for the wastewater treatment, t. 66, 2011, ss. 6209–6219. [3] J. Arabas, Wykłady z algorytmów ewolucyjnych, WNT, Warszawa, 2001. XXXVI OSCh Prezentacja – badania własne 39 Zastosowanie alkaloidów z kory drzewa inowego jako nowej grupy katalizatorów reakcji aldolowej Łukasz Woźniak, Sebastian Baś Uniwersytet Jagielloński, Wydział Chemii Ingardena 3, 30-060 Kraków W ostatnich latach alkaloidy pozyskiwane z kory drzewa chinowego zyskują coraz większe znaczenie jako katalizatory różnego typu reakcji asymetrycznych. Budowa oraz różnorodność grup funkcyjnych wchodzących w skład tych alkaloidów dodatkowo pozwalają na opracowywanie nowych pochodnych, które bardzo często okazują się nie tyle lepszymi, co jedynymi skutecznymi katalizatorami wielu skomplikowanych reakcji. Wspomniane cechy w połączeniu z wysoką dostępnością i niską ceną alkaloidów kory drzewa chinowego czynią je jednymi z najczęściej badanych związków, na co może wskazywać olbrzymia ilość prac ukazująca się w ostatnich latach [1]. Omawiana praca przedstawia zastosowanie alkaloidów kory chinowca jako organokatalizatorów reakcji aldolowej z udziałem aromatycznych hydroksyketonów oraz alifatycznych nierozgałęzionych aldehydów. Innowacyjność tych badań polega na opracowaniu pierwszego jak dotąd typu organokatalizatorów tej reakcji, dla której wszystkie powszechnie stosowane w reakcji aldolowej układy są całkowicie nieskuteczne albo dają bardzo słabe rezultaty [2]. Zastosowanie wspomnianych alkaloidów jak i ich pochodnych umożliwiło katalizę docelowych reakcji z umiarkowaną wydajnością, wysoką diastereoselektywnością i dobrymi nadmiarami enancjomerycznymi. wyd. wyd. wyd. wyd. Rysunek 1: Schemat badanych reakcji Literatura [1] T. Marcelli, H. Hiemstra, Synthesis 2010, (8), 1229–1279. [2] B. M. Trost, C. S. Brindle, Chemical Society Reviews 2010, 39 (5), 1600–1632. 40 Prezentacja – badania własne XXXVI OSCh P Biofilm – wielka strategia mały mikroorganizmów Olga Andrzejczak Studenckie Koło Naukowe Chemików „Kollaps” Politechnika Łódzka, Wydział Biotechnologii i Nauk o Żywności Wólczańska 171/173, 90-924 Łódź Mikroorganizmy w przyrodzie rzadko można spotkać pod postacią rozproszonych, pojedynczo występujących komórek, tzw. planktonu. Częściej tworzą one skupiska znane jako biofilmy (błony biologiczne), bytujące na najrozmaitszych powierzchniach [1, 2]. Na tworzenie biofilmu wpływ mają zarówno właściwości tworzących go drobnoustrojów, jak i samego materiału. Niezwykle ważną rolę odgrywają fimbrie oraz rzęski mikroorganizmów, ale również wydzielane przez nie polimery zewnątrzkomórkowe, liposacharydy oraz białka ścian komórkowych. Dokładny mechanizm tworzenia biofilmu wciąż nie jest dobrze znany, wyróżniane są cztery główne etapy. Są to adhezja odwracalna mikroorganizmów, adhezja nieodwracalna, dojrzewanie oraz dyspersja biofilmu [1, 2]. Biofilmy cechuje wysoka odporność na popularnie stosowane środki biobójcze [2]. Drobnoustroje wchodzące w ich skład są niemal 1000 razy odporniejsze na działanie substancji toksycznych (dezynfektanty, antybiotyki, surfaktanty) w porównaniu do komórek pozostających w zawiesinie [3]. Terminem quorum sensing określa się zjawisko chemicznej komunikacji drobnoustrojów. Jego istotą jest wytwarzanie i wydzielanie do otoczenia cząstek sygnałowych, tzw. autoinduktorów [3]. Komórki nawet różnych gatunków komunikują się ze sobą, wydzielając te substancje regulatorowe. Bakterie Gram-dodatnie jako cząstki sygnałowe wytwarzają zmodyfikowane oligopeptydy, natomiast Rysunek 1: Cząsteczki sygnałowe bakGram-ujemne tworzą połączenia typu AHL (N-acylo- terii Gram-ujemnych – N-acylowane homoserynowe cząsteczki laktonowe) określane mia- laktony homoseryny [4] nem autoinduktorów [5]. Wzory przykładowych autoinduktorów bakterii Gram-ujemnych przedstawia rys. 1 [4]. Cząsteczki sygnałowe wytwarzane są również przez grzyby. Aspergillus niger wydziela do otoczenia cykliczne cząsteczki o nazwie PsIA (rys. 2). Inne Eukaryota produkują natomiast substancje będące pochodnymi furanonu. Dzięki poznaniu struktury biofilmu i mechanizmów kierujących jego funkcjonowaniem łatwiejsze stało się zrozumienie patogenezy licznych zakażeń, jak również ich leczenie oraz zapobieganie [6]. Rysunek 2: Przykładowa cząsteczka sygnałowa grzybów Aspergillus niger [4] Literatura [1] [2] [3] [4] [5] [6] B. Kołwzan, Ochrona Środowiska 2011, 33 (4), 3–14. A. Sałek, Przemysł Fermentacyjny i Owocowo-Warzywny 2008, (6), 33–34. K. Czaczyk, K. Myszka, Biotechnologia 2007, 76 (1), 40–52. K. Baranowska, A. Rodziewicz, Kosmos Problemy Nauk Biologicznych 2008, 57 (1-2), 29–38. M. Matejczyk, M. Suchowierska, Budownictwo i Inżynieria Środowiska 2011, 2 (1), 71–76. I. Strużycka, I. Stępień, Nowa Stomatologia 2009, (3), 85–89. XXXVI OSCh Prezentacja popularno-naukowa 43 Nanowłókna – niewielkie cząstki o ogromnym potencjale Łukasz Bartnicki Koło Naukowe Studentów Chemii „Allin” Politechnika Wrocławska, Wydział Chemiczny Norwida 4/6, 50-373 Wrocław W dzisiejszych czasach coraz więcej uwagi poświęca się badaniom nanomateriałów. Wynika to głównie z wachlarzu zastosowań oraz perspektyw jakie są związane z tymi substancjami. Nanorurki, nanodruty, nanoproszki czy nanowłókna to tylko kilka przykładów tego typu materiałów. Podczas swojego wystąpienia zamierzam skupić się na tych ostatnich. Nanowłóknami nazywamy włókna o bardzo małych średnicach, wynoszących około 50-500 nm. Charakteryzują się one znaczną długością oraz niewielkim przekrojem poprzecznym, którego średnica jest około 100 razy mniejsza od długości. Ta cecha sprawia, że znacznie różnią się właściwościami od włókien standardowych, między innymi powierzchnią właściwą, wytrzymałością, zwilżalnością oraz wpływem na komórki biologiczne. Sposobów uzyskiwania nanowłókien jest Rysunek 1: Włókna poli(terealanu etylenu) wiele, jednak zamierzam skupić się na jednym, otrzymane metodą elektroprzędzenia w chwili obecnej najbardziej dogodnym. Elektroprzędzenie jest techniką opisywaną w literaturze od dłuższego czasu, jednak dopiero obecnie intensywnie poznawaną i rozwijaną. Polega ona na otrzymywaniu włókien ze stopionych polimerów lub ich roztworów z zastosowaniem wysokiego napięcia. Metoda ta umożliwia uzyskiwanie włókien o znacznych długościach (pojedyncze włókno może osiągać nawet kilka metrów), pozwala kontrolować ich rozmiar, jest powtarzalna oraz łatwa w implementacji. Oprócz tych zalet należy wspomnieć o jej ekonomiczności oraz możliwości zastosowania przemysłowego. Materiały otrzymywane za pomocą elektroprzędzenia mają szeroką gamę potencjalnych zastosowań medycznych. Mogą być używane do kontrolowanego podawania leków, tworzenia sztucznej skóry, implantów kostnych, sztucznych ścięgien czy biodegradowalnych opatrunków wewnętrznych. Wyżej wymienione możliwości stanową tylko część potencjału, jaki drzemie w tych niewielkich cząstkach. Podczas mojej prezentacji omówię ciekawe kierunki zastosowań nanowłókien w materiałach biomedycznych oraz przedstawię sposób ich otrzymywania metodą elektroprzędzenia. Literatura [1] Z.-M. Huang, Y.-Z. Zhang, M. Kotaki, S. Ramakrishna, Composites Science and Technology 2003, 63, 2223–2253. [2] T. Ciach, Journal of Drug Delivery Science and Technology 2007, 17 (6), 367–375. [3] M. D. Phaneuf, P. J. Brown, M. J. Bide, US 2006/0200232 A1, zgłoszenie patentowe, 2006. [4] M. M. R. Chodhury, Electro spinning Process Nano Fiber and eir Application, Coon Bangladesh, 2009-01, http://www.cottonbangladesh.com/January2009/ElectroSpinning.htm 44 Prezentacja popularno-naukowa XXXVI OSCh Energia z soku z jagód, czyli jak w prosty sposób zbudować fotowoltaiczne ogniwo Grätzela Adam Budniak Studenckie Koło Naukowe Chemików UW „Fulleren” Uniwersytet Warszawski, Wydział Chemii Pasteura 1, 02-093 Warszawa W 1991 roku Michael Grätzel i Brian O’Regan wynaleźli nową wersję barwnikowego ogniwa fotowoltaicznego, zwanego dzisiaj ogniwem Grätzela. W przeciwieństwie do szeroko wykorzystywanych ogniw półprzewodnikowych, w których w wyniku zachodzenia zjawiska fotoelektrycznego w półprzewodnikowym złączu p-n następuje konwersja energii promieniowania słonecznego w energię prądu elektrycznego, w ogniwie barwnikowym prąd elektryczny produkowany jest poprzez wzbudzenie fotonem barwnika i wybicie z niego elektronu. W dzisiejszych czasach ogniwa Grätzela są intensywnie badane, ponieważ stanowią poważną konkurencję dla ogniw krzemowych. Ogniwa barwnikowe są przede wszystkim proste w budowie i mogą być wykonane z tanich materiałów. Dużą zaletą jest odporność na uszkodzenia i możliwość wykonania elastycznych baterii słonecznych. Niestety gorsza wydajność tego typu ogniw powoduje utrzymanie monopolu krzemu nawet, gdy się weźmie pod uwagę fakt, że ogniwo Grätzela pozwala uniknąć stosowania toksycznych materiałów w czasie produkcji. W prezentacji zostanie przedstawiona ogólna zasada działania ogniwa Grätzela i ogniwa półprzewodnikowego oraz zostaną porównane poszczególne typy fotoogniw. Następnie autor przedstawi, jak w prosty sposób zbudował własne ogniwo słoneczne, używając łatwo dostępnych materiałów i zastępując drogi syntetyczny barwnik sokiem z jagód oraz stosując elektrody grafitowe zamiast platynowych [1]. Odwołując się do zastosowania upraszczających rozwiązań, zostaną omówione te, z którymi wiązane są największe nadzieje, mające na celu otrzymanie taniego i prostego w produkcji ekologicznego źródła energii. Literatura [1] G. Lisensky, Titanium Dioxide Raspberry Solar Cell, University of Wisconsin, Madison Materials Reaserch Science and Engineering Center, 2011-05, http://mrsec.wisc.edu/Edetc/nanolab/ TiO2/index.html XXXVI OSCh Prezentacja popularno-naukowa 45 Białka, cukry, alkohole – co może być słodkie? Urszula Budniak Studenckie Koło Naukowe Chemików UW „Fulleren” Uniwersytet Warszawski, Wydział Chemii Pasteura 1, 02-093 Warszawa Wbrew obiegowym opiniom, nie tylko cukry mogą być odbierane przez nasze zmysły jako słodkie. Istnieje wiele związków organicznych, naturalnych oraz syntetycznych, wykazujących tę właściwość. Do ich grona dołączyły ostatnio takie makrocząsteczki jak białka. Jednakże mechanizm oddziaływania substancji z receptorami odpowiadającymi za wykrywanie słodkości i przesyłanie tej informacji do mózgu nie jest jeszcze do końca poznany. W swoim wystąpieniu chciałabym przedstawić różne ciekawe substancje, które są słodkie oraz potencjalne mechanizmy ich interakcji z receptorami. Literatura [1] [2] [3] [4] [5] 46 N. Chaudhari, S. D. Roper, Journal of Cell Biology 2010, 190 (3), 285–296. R. Kaneko, N. Kitabatake, Chemical Senses 2001, 26 (2), 167–177. P. A. Temussi, FEBS Leers 2002, 526 (1-3), 1–4. J. E. Hayes, Chemosensory Perception 2008, 1 (1), 48–57. S. C. M. Teixeria, M. P. Blakeley, R. M. F. Leal, S. M. Gillespie, E. P. Mitchell, V. T. Forsyth, Acta Crystallographica D 2010, 66 (11), 1139–1143. Prezentacja popularno-naukowa XXXVI OSCh W miłosnej emii objęciu – tylko dla dorosły… Klaudia Gałczyńskaa , Małgorzata Wierzbickab a) Naukowe Koło Chemików b) Zakład Fizykochemii Organicznej Wydział Chemii, Uniwersytet Gdański Sobieskiego 18/19, 80-952 Gdańsk Z badań prowadzonych przez małżeństwo W. Mastersa i W. Johnson w latach 50. i 60. XX w. wynika, że cykl reakcji seksualnej może być podzielony na cztery kolejne fazy: podniecenie, faza plateau, orgazm i odprężenie. Każdy z tych momentów wywołuje u nas inne reakcje, jesteśmy pobudzani przez różne bodźce, wytwarzając przy tym szereg czynników biologicznych. Są to zarówno reakcje zachodzące w mózgu, jak i sterowane przez hormony oraz neuroprzekaźniki procesy, które przebiegają w obrębie całego ciała. Nasze zachowania i pragnienia są ściśle związane z procesami chemicznymi zachodzącymi w mózgu. To właśnie tam rozpoczyna się odczuwanie przyjemności i podniecenia seksualnego. Do przekazywania bodźców między komórkami służą neuroprzekaźniki. Dopamina oddziałuje na system przyjemności, serotonina wpływa na emocje, a acetylocholina – na orgazm. Nieodłącznym elementem doznań cielesnych są produkowane przez nas feromony, które zarówno u kobiet, jak i u mężczyzn uwydatniają charakter płciowości. Za naszą aktywność seksualną odpowiadają substancje chemiczne, bez których miłość nie byłaby taka ciekawa… Literatura [1] Z. Lew-Starowicz, Słownik encyklopedyczny – miłość i seks, Europa, Wrocław, 1999. [2] L. Konopski, M. Koberda, Feromony człowieka: środki komunikacji chemicznej między ludźmi, Scholar, Warszawa, 2003. [3] Z. Zdrojewicz, Miłość, hormony i seks, Continuo, 2011. [4] F. Addiego, E. G. Belzer, J. Comolli, W. Moger, J. D. Perry, B. Whipple, Journal of Sex Research 1981, 17 (1), 13–21. XXXVI OSCh Prezentacja popularno-naukowa 47 Morfina, kodeina, heroina jako środki odurzające, uzależniające i lecznicze Maria Gdaniec Naukowe Koło Chemików Wydział Chemii, Uniwersytet Gdański Sobieskiego 18/19, 80-952 Gdańsk Morfina, kodeina, heroina należą do grupy opioidów, czyli substancji działających na receptory związane z białkiem G. Białka G to białka, które uczestniczą w procesie przekazywania sygnałów zewnątrzkomórkowych do wnętrza komórki. W związku z tym uczestniczą w regulacji wielu procesów fizjologicznych w organizmach wielokomórkowych. W przypadku układu krwionośnego mają wpływ między innymi na autonomiczną kontrolę funkcji serca i prawidłowy skurcz mięśni. Wpływają również na system immunologiczny oraz nerwowy. Pełnią ważną rolę w odbieraniu bodźców wzrokowych, smakowych oraz węchowych. Zaburzenie w przekazywaniu sygnałów związanych z białkami G może prowadzić do wielu procesów patologicznych. W związku z tym obecnie stosowane metody leczenia często koncentrują się na białkach G. Kodeina i morfina są szeroko stosowane w medycynie jako narkotyczne środki w zwalczaniu silnego bólu. Najczęściej są stosowane, gdy inne leki opioidowe nie dają efektu. Morfina stosowana jest przy i po zabiegach operacyjnych oraz w bólach nowotworowych u pacjentów w stanie agonii. Kodeina natomiast jest stosowana jako substytut morfiny o podobnym do niej działaniu, lecz około dwukrotnie słabszym. Heroina ze względu na silne właściwości uzależniające jest w Polsce substancją zabronioną pod względem prawnym. Zależność aktywności przeciwbólowej analogów morfiny uwarunkowana jest ich budową chemiczną. Heroina, w przeciwieństwie do morfiny, jest bardzo dobrze rozpuszczalna w lipidach. Ta właściwość pozwala jej szybko przechodzić do mózgu, gdzie natychmiast częściowo jest przekształcana w morfinę i działa na receptory. Heroina jest jak koń trojański: pozwala większej ilości morfiny dostać się do mózgu i w tym sensie jest silniejsza. Długotrwałe przyjmowanie wymienionych substancji prowadzi do rozwinięcia się zjawiska tolerancji dla działania euforycznego, depresji oddechowej i większości skutków ubocznych oraz uzależnienia psychofizycznego. Substancje te działają m.in. na obszary mózgu odpowiedzialne za proces oddychania, mogą więc spowodować osłabienie funkcjonowania mózgu, letarg, śpiączkę, brak panowania nad oddechem, a także możliwość całkowitego zatrzymania się oddechu. Jednak zatrucie spowodowane przedawkowaniem morfiny czy heroiny można leczyć. Jako odtrutki używa się narkotyków wiążących się z tymi samymi receptorami co morfina i heroina, ale nie powodujących takich samych skutków. Jednym z nich jest nalokson, który podany odpowiednio szybko odtruwa organizm. Literatura [1] A. Kołodziejczyk, Naturalne związki organiczne, PWN, Warszawa, 2003. [2] A. Kołodziejczyk, Narkotyki – produkty natury, 1997-06, http://www.pg.gda.pl/pismo/?y= 1997&n=06 [3] J. Timbrell, Paradoks trucizn. Substancje chemiczne przyjazne i wrogie, WNT, Warszawa, 2008. 48 Prezentacja popularno-naukowa XXXVI OSCh Rola modulatorów Hsp w terapia przeciwnowotworowy Magda Gerigk Sekcja Studencka Oddziału Gdańskiego Polskiego Towarzystwa Chemicznego „Hybryda” Politechnika Gdańska, Wydział Chemiczny Narutowicza 11/12, 80-233 Gdańsk Badania nad białkami opiekuńczymi wykazały, że mogą uczestniczyć one w odpowiedzi komórkowej skierowanej przeciwko nowotworom. Potencjalnie możliwe jest zatem wykorzystanie ich w opracowywaniu strategii terapeutycznych mających zastosowanie w walce z tak powszechnymi schorzeniami, jakimi są nowotwory. W wielu przypadkach nowotworów odnotowano korelację między ekspresją genów kodujących białka szoku cieplnego (ang. heat shock protein – Hsp) a procesami nowotworzenia [1]. Apoptoza i onkogeneza są ściśle powiązanymi ze sobą procesami, dlatego wszelkie nieprawidłowości związane z apoptozą mogą być zaangażowane w etiologię rozwoju komórek nowotworowych. Hamowanie aktywności białek szoku cieplnego w przypadku komórek nowotworowych prowadzi do zablokowania szlaków apoptozy, zarówno tych zależnych, jak i niezależnych od kaspaz. Inhibitory białek szoku cieplnego działają nie tylko na pojedynczą cząsteczkę, lecz na większą ilość molekuł, co skutkuje większą efektywnością przeprowadzania apoptozy. Znaleziono już szereg substancji posiadających zdolność hamowania działania wielu typów białek szoku cieplnego. Są to między innymi deoksyspergualina i MKT-077, hamujące działanie Hsp70, oraz nowobiocyna czy pochodne geldanamycyny, takie jak 17‑AAG oraz 17-DMAG, które wpływają na poziom Hsp90 [2, 3]. Istnieją również induktory białek szoku cieplnego, powodujące wzmożoną produkcję Hsp w komórce, a co za tym idzie silniejsze ich działanie. Induktory te sprawiają, że komórki stają się mniej wrażliwe na apoptozę. Przykładem związku działającego w ten sposób jest herbimycyna A. W pracy zostaną zaprezentowane możliwości wykorzystania modulatorów ilości białek szoku cieplnego w terapiach przeciwnowotworowych. Literatura [1] [2] [3] [4] [5] A. S. Sreedhar, P. Csermely, Pharmacology & erapeutics 2004, 101 (3), 227–257. C. Odaka, E.Toyoda, K.Nemoto, Immunology 1998, 95 (3), 370–376. T. W. Schulte, L. M. Neckers, Cancer Chemotherapy and Pharmacology 1998, 42 (4), 273–279. P. Workman, Current Cancer Drug Targets 2003, 3 (5), 297–300. L. Whitesell, S. Linguist, Nature Reviews Cancer 2005, 5, 761–772. XXXVI OSCh Prezentacja popularno-naukowa 49 Lords of the Rings Elżbieta Gońka Koło Naukowe Chemików „Jeż” Uniwersytet Wrocławski, Wydział Chemii Joliot-Curie 14, 50-383 Wrocław “One Ring to rule them all, One Ring to find them…” [1] Ever since Friedrich August Kekulé von Stradonitz described the structure of benzene in 1866, many scientists have tried to synthesize molecules with more complicated and expanded ring systems [2]. What was the reason? A lot of them believed that such structures must have many useful properties, and they were absolutely right. In 2008, a group of scientists form the University of California, led by professor Bartozzi, obtained the first cycloparaphenylenes (CPP) – molecules which have been an unsolved synthetic challenge for many years [3]. ese compounds constitute the shortest possible segment of an armchair carbon nanotube. ey are built of benzene rings connected with each other in the para position and are called “carbon nanohoops.” Due to the fact that they possesses very interesting optical properties, they have aracted the aention of many chemists [4]. In my presentation, I am going to show you the synthetic paths leading to CPPs and their possible applications. Figure 1: [n]CPP – precursor of single-walled carbon nanotubes [4] References [1] J. R. R. Tolkien, e Lord of the Rings: e Fellowship of the Ring, HarperCollins, Glasgow, 2011. [2] A. Wróblewski, Wiedza i Życie 2009, (8), 65. [3] R. Jasti, J. Bhaacharjee, J. B. Neaton, C. R. Bartozzi, Journal of the American Chemical Society 2008, 130 (52), 17646–17647. [4] H. Omachi, S. Matsuura, Y. Segawa, K. Itami, Angewandte Chemie International Edition 2010, 49 (52), 10202–10205. 50 Prezentacja popularno-naukowa XXXVI OSCh Tor. Czy zapomniany pierwiastek stanie się paliwem przyszłości? Jakub Grynda Sekcja Studencka Oddziału Gdańskiego Polskiego Towarzystwa Chemicznego „Hybryda” Politechnika Gdańska, Wydział Chemiczny Narutowicza 11/12, 80-233 Gdańsk Wraz ze wzrostem liczby ludności na świecie wzrasta zapotrzebowanie na energię. W związku z ograniczonymi zasobami paliw kopalnych renesans przeżywa energetyka jądrowa. Równocześnie poszukuje się innych niż uran źródeł paliwa jądrowego. Czy może być nim tor? Tor jako pierwiastek sam nie jest paliwem nuklearnym, lecz jest pierwiastkiem paliworodnym, czyli takim, który może posłużyć do otrzymania paliwa. Jedną z ważniejszych cech tego pierwiastka jest to, że występuje w postaci pojedynczego izotopu 232. Jest on również bardziej rozpowszechniony na ziemi niż uran: jego zasoby są czterokrotnie większe [1]. Źródło paliwa oparte na torze ma wiele zalet. Służy on do otrzymywania 233U, który jest paliwem produkującym przy rozszczepieniu więcej neutronów niż standardowe paliwo jądrowe. Ponadto właściwości chemiczne i fizyczne paliwa z 233U pozwalają na łatwiejsze przechowywanie. Wypalone paliwo jest mniej radiotoksyczne i bardziej bezpieczne od paliwa uranowego. Czemu więc się z niego nie korzysta? Literatura [1] K. Andrzejewski, Wiedza i życie 2011, (8), 20–25. XXXVI OSCh Prezentacja popularno-naukowa 51 Aktywność neurobiomimetyczna alkaloidów muomora czerwonego (Amanita muscaria) Tomasz Klucznik Sekcja Studencka Oddziału Gdańskiego Polskiego Towarzystwa Chemicznego „Hybryda” Politechnika Gdańska, Wydział Chemiczny Narutowicza 11/12, 80-233 Gdańsk Wszechstronne działanie muchomora czerwonego na organizm ludzki znane jest od starożytności [1]. Przyczyn tego należy szukać w ciekawym zestawie alkaloidów jaki zawiera. Muscymol, kwas ibotenowy, muskaryna i muskazon destabilizują szlak cholinergiczny i wywołują szereg efektów, od bólu brzucha po halucynacje. Alkaloidy te stanowią obecnie inspirację przy projektowaniu agonistów receptora GABAA [2, 3] oraz badaniu innych klas receptorów. OH OH H2N O GABA N H2N O muscymol Rysunek 1: Struktura GABA (kwasu γ-aminomasłowego) i muscymolu Literatura [1] D. Michelot, L. M. Melendez-Howel, Mycological Research 2003, 107 (2), 131–146. [2] M. Jansen, H. Rabe, A. Strehle, S. Dieler, F. Debus, G. Dannhardt, M. H. Akabas, H. Lüddens, Journal of Medicinal Chemistry 2008, 51 (15), 4430–4448. [3] I. McGonigle, S. C. R. Lummis, Biochemistry 2010, 49 (13), 2897–2902. 52 Prezentacja popularno-naukowa XXXVI OSCh I’ll have a cafe-moa-vodka-VALIUM-latte to go, please Ewa Kończalska Studenckie Koło Naukowe Chemików Uniwersytet Mikołaja Kopernika, Wydział Chemii Gagarina 7, 87-100 Toruń Rolling Stones śpiewali o niej piosenki, zarobiono na niej fortunę. W latach 60. i 70. ubiegłego wieku „mały pomocnik” pozwolił przełamać monotonię amerykańskim gospodyniom. „Chill pill” pozwoliła również zrelaksować się Elvisowi. Wynalazek Leona Sternbacha, zapomnianego w Polsce naukowca, kontrowersyjny lek Valium okazał się być lekarstwem na „szarość życia codziennego”. Tematem mojej prezentacji będzie historia powstania żółtej tabletki oraz przybliżenie postaci jej twórcy. Przedstawię również grupę związków organicznych, z których wywodzi się ten lek – benzodiazepin, a także mechanizm ich oddziaływania na organizm ludzki. Literatura [1] [2] [3] [4] K. Koumjian, Social Science & Medicine. Part E: Medical Psychology 1981, 15 (3), 245–249. D. D. Ben-Porat, S. P. Taylor, Addictive Behaviors 2002, 27 (2), 167–177. B. Sławiński, Alma Mater 2007, 93 (5), 54–57, http://www2.almamater.uj.edu.pl/93/14.pdf H. A. Bowes, Psychosomatics 1965, 6 (5), 336–340. XXXVI OSCh Prezentacja popularno-naukowa 53 Rozpraszanie promieniowania rentgenowskiego a rozpraszanie termiczny neutronów – porównanie metod Krzysztof Kość Studenckie Koło Naukowe Chemików UW „Fulleren” Uniwersytet Warszawski, Wydział Chemii Pasteura 1, 02-093 Warszawa Klasyczna technika dyfrakcji promieniowania rentgenowskiego na kryształach jest znana każdemu studentowi chemii z ukochanych przez wielu zajęć z krystalografii [1, 2]. Jednakże metoda ta, o ile jest tania i skuteczna w większości zastosowań, o tyle nie zawsze pozwala z wystarczającą precyzją wyznaczyć wszystkie poszukiwane przez badacza właściwości układu. Z pomocą w tym miejscu przychodzi niejako komplementarna technika rozpraszania neutronów termicznych [3]. Patrząc od strony praktycznej, sposób wykonania pomiaru i analizy danych jest podobny w obydwu przypadkach. Jednak teoria i fizyka stojąca za neutronografią jest nieco inna [4]. Wiązka promieniowania rentgenowskiego jest strumieniem fotonów (bezmasowe bozony), natomiast neutrony są to masywne cząstki materii (fermiony), które dzięki dualizmowi korpuskularno-falowemu można potraktować jako falę. Natura obydwu typów cząstek jest zupełnie inna, a pomimo to w eksperymencie różnią się tylko szczegółami [5]. W prezentacji porównane zostaną dwie metody badań struktury krystalicznej materiałów. Omówione będą fundamentalne różnice pomiędzy neutronami a promieniowaniem rentgenowskim oraz praktyczne podobieństwa i różnice widziane przez badacza podczas eksperymentu. Literatura [1] M. von Laue, Physikalische Zeitschri 1913, 14 (22-23), 1075–1079. [2] P. Luger, PWN, 1989. [3] G. L. Squires, Introduction to the theory of thermal neutron scaering, Cambridge University Press, 1978. [4] R. Shankar, Mechanika Kwantowa, PWN, 2007, ss. 484–520. [5] K. Kość, „Porównanie metody dyfrakcji neutronów i metody dyfrakcji promieniowania synchrotronowego w zastosowaniu do badania struktury krystalicznej materiałów”, praca licencjacka, 2010. 54 Prezentacja popularno-naukowa XXXVI OSCh „Chien wire” jako przykład trójwymiarowy wiązań wodorowy w kwasa karboksylowy Katarzyna Kowalska, Damian Paliwoda, Andrzej Katrusiak Zakład Chemii Materiałów Uniwersytet im. Adama Mickiewicza, Wydział Chemii Grunwaldzka 6, 60-780 Poznań Wiązanie wodorowe jest oddziaływaniem bliskiego zasięgu, w którym kowalencyjnie związany z cząsteczką donorową proton oddziałuje z silnie elektroujemnym atomem innej, sąsiadującej cząsteczki [1]. Termin „wiązanie wodorowe” został po raz pierwszy zdefiniowany przez Latimera i Rodebusha w pracy pt. „A definitive discussion of the H bond” [2] w roku 1920. Warunki układu wpływają znacząco na strukturę wiązań. Pod wpływem ciśnienia następuje m.in. transformacja, która polega na stabilizacji lub destabilizacji tzw. kątów Donahue. Niesie to jednocześnie zmiany w strukturze oraz właściwościach wiązań wodorowych. Jedną z podstawowych grup związków, w których występuje wiązanie wodorowe są kwasy karboksylowe. W fazie ciekłej i gazowej występują w postaci wodorowo związanych centrosymetrycznych dimerów, natomiast w fazie stałej tworzą łańcuchy wiązań wodorowych lub struktury dimeryczne. Łańcuchy wiązań wodorowych są jednakże bardzo rzadko występującym motywem strukturalnym w przypadku kwasów karboksylowych [3]. Interesującym motywem strukturalnym wśród organicznych kwasów karboksylowych jest tzw. „chicken wire” (siatka sześciokątna), występująca w kwasie 1,3,5-benzenotrikarboksylowym. Jego niezwykłość jest związana z trójwymiarowymi wiązaniami wodorowymi sieci [4]. Udział w konferencji jest współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego Program Operacyjny Kapitał Ludzki, Poddziałanie 4.1.2, Projekt „Chemia Warta Poznania – nowa JAKOŚĆ studiowania – zwiększenie liczby absolwentów oraz atrakcyjności studiów na kierunku CHEMIA na Uniwersytecie im. A. Mickiewicza w Poznaniu” Literatura [1] [2] [3] [4] G. A. Jeffrey, An introduction to hydrogen bonding, Oxford University Press, New York, 1997. W. Latimer, W. Rodebush, Journal of the American Chemical Society 1920, 42, 1419. H.-B. Bürgi, J. D. Dunitz, Structure Correlation, VCH, 1994, ss. 431–463. D. J. Duchamp, R. E. Marsh, Acta Crystallographica B 1969, 25, 5–19. XXXVI OSCh Prezentacja popularno-naukowa 55 Cukier nie tylko w cukierka, czyli zastosowanie polisaarydów w kosmetyce i medycynie Żaneta Lachowska Koło Naukowe Studentów Chemii „Bioaktywni” Uniwersytet Marii Curie-Skłodowskiej, Wydział Chemii Pl. Marii Curie-Skłodowskiej 2, 20-031 Lublin Cukry złożone to związki chemiczne bardzo rozpowszechnione w przyrodzie. Dzięki swoim właściwościom zarówno chemicznym, jak i fizycznym znajdują bardzo wiele zastosowań. Używane są m.in. w przemyśle spożywczym, chemicznym, włókienniczym jak również w kosmetyce i medycynie. Polisacharydy o szczególnym znaczeniu to m.in. skrobia, celuloza, chityna oraz kwas hialuronowy. Substancje te wykazują przede wszystkim działanie nawilżające oraz ochronne. W kosmetyce wykorzystuje się je w wielu zabiegach przeciwko starzeniu czy modyfikujących i ujędrniających różne części ciała. Wiele firm kosmetycznych korzysta z właściwości polisacharydów w swoich produktach. W medycynie natomiast stosuje się je np. w reumatologii, okulistyce czy dermatologii. Oprócz korzystnego działania zarówno na skórę, jak i cały organizm, związki te charakteryzują się szczególną właściwością. Jest ona wyjątkowo ważna w czasach obecnych, gdy zależy nam na czystym środowisku i zmniejszonej ilości zanieczyszczeń. Uważa się również, że związki te są naszą przyszłością. Podczas mojej prezentacji postaram się przedstawić nowoczesne zastosowanie polisacharydów oraz przyczynę rosnącego zainteresowania tymi związkami. Literatura [1] W. Malinka, Zarys chemii kosmetycznej, Volumed, Wrocław, 1999. [2] D. Pakowska, A. Ruszczyk, Arkana kosmetologii 2010, 11 (4), http://arkanakosmetologii.pl/ ?id=73&nr=14 [3] Z. Florjańczyk, S. Penczka, Chemia polimerów, t. 3, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, 1998. [4] J. F. Rabek, Współczesna wiedza o polimerach, PWN, Warszawa, 2008. 56 Prezentacja popularno-naukowa XXXVI OSCh Złoto – cenne nie tylko w jubilerstwie Anna Nowak Koło Naukowe Studentów Chemii „Bioaktywni” Uniwersytet Marii Curie-Skłodowskiej, Wydział Chemii Pl. Marii Curie-Skłodowskiej 2, 20-031 Lublin Wzmianki o kosmetycznych właściwościach złota pojawiły się w tekstach źródłowych pochodzących z różnych stron świata. Pierwiastek ten stosowany był zarówno w starożytnym Egipcie, jak i w Chinach. Współcześni naukowcy, wzorując się na przodkach, odkryli nowe możliwości wykorzystania złota. Szczególne zainteresowanie występuje wśród dermatologów, chirurgów plastycznych oraz kosmetologów. Złoto w ekskluzywnych preparatach kosmetycznych wykorzystywane jest do celów upiększających. Zastosowanie nowoczesnej technologii umożliwia penetrację cząsteczek cennego metalu w głębsze warstwy skóry mobilizując ją do odnowy. Pobudzanie produkcji kolagenu sprzyja regeneracji zmarszczek oraz zapobiega powstawaniu nowych. Metal w formie drobinek to bardzo dobry nośnik dla innych biologicznie czynnych składników zawartych w preparatach. Ułatwia ich przenikanie oraz wzmacnia działanie powodując wygładzenie i głębokie nawilżenie. Efektem jest uzyskanie świetlistej, zdrowo wyglądającej skóry. Złoto wykazuje silne właściwości antybakteryjne, przez co sprawdza się w walce z trądzikiem, wypryskami, zaskórnikami oraz normalizuje prace gruczołów łojowych. Najnowszym zabiegiem pielęgnacyjnym wykorzystującym szlachetny pierwiastek jest 24-karatowa maseczka do twarzy. W chirurgii plastycznej ogromne zainteresowanie wzbudza zabieg wykorzystujący złote nici. Literatura [1] A. Marzec, Chemia nowoczesnych kosmetyków, Wydawnictwo „Dom Organizatora”, Toruń, 2010. [2] M. Molski, Chemia piękna, PWN, Warszawa, 2009. [3] M. Zdziebko, Złote Inspiracje w Kosmetyce, 2008-11-25, http : / / www . female . pl / artykul / 3292/Z\%C5\%82ote\%20Inspiracje\%20w\%20Kosmetyce.html [4] P. Rokicki, Piękno i zdrowie jest złotem, 2009-06-16, http://www.doz.pl/czytelnia/a1245Piekno_i_zdrowie_jest_zlotem XXXVI OSCh Prezentacja popularno-naukowa 57 Kryształy (nie do końca) aperiodyczne ∅ Andrzej Okuniewski Katedra Chemii Nieorganicznej Politechnika Gdańska, Wydział Chemiczny Narutowicza 11/12, 80-233 Gdańsk Ciała stałe można podzielić na krystaliczne i amorficzne. Jedne i drugie znalazły wiele zastosowań, jednak te pierwsze są szczególnie interesujące. Kryształy mogą cechować się wieloma unikalnymi, wysoce przewidywalnymi właściwościami, które można z łatwością modyfikować. Nauką która bada zależności pomiędzy strukturą i właściwościami kryształów pod kątem ich zastosowań jako materiały funkcjonalne jest inżynieria krystaliczna [1]. Początkowo wierzono, że kryształy są ciałami o płaskich ścianach. Gdy rozwinęły się badania rentgenograficzne okazało się, że są one zbudowane z cząstek o wysokim stopniu uporządkowania i możliwe jest wybranie takiego fragmentu struktury, przez którego powielenie w trzech kierunkach odtworzy się pierwotną strukturę. Równoległościan taki nazywany jest komórką elementarną. Kryształy mogą być traktowane jako trójwymiarowa regularna sieć atomów. Gdy wiązka promieniowania rentgenowskiego napotka taki układ rozpraszana jest na gęstości elektronowej podobnie jak światło widzialne na siatce dyfrakcyjnej. Powstałe fale kuliste interferują tworząc charakterystyczny dla danego kryształu obraz dyfrakcyjny. Na podstawie dyfraktogramu możliwe jest określenie struktury badanego kryształu. W roku 1991 zmieniono definicję kryształu opierając ją na dyfrakcyjnych właściwościach ciał krystalicznych [2]: „A material is a crystal if it has essentially a sharp diffraction paern” Odkryto również, że wiele kryształów w myśl powyższej definicji nie posiada wyznaczalnej komórki elementarnej. Dotyczy to kwazikryształów odkrytych przez Dana Shechtmana w 1982 roku [3] (Nagroda Nobla 2011 w dziedzinie chemii), politypów i struktur niewspółmiernie modulowanych [4]. Ciała takie nazywa się ogólnie kryształami aperiodycznymi [5]: „In the following by crystal we mean any solid having an essentially discrete diffraction diagram, and by aperiodic crystal we mean any crystal in which three-dimensional laice periodicity can be considered to be absent.” Układy te nie są całkiem aperiodyczne. Ich struktury można opisać jako periodyczne, jednak w więcej niż trzech wymiarach… Literatura [1] G. R. Desiraju, Crystal Engineering. e Design of Organic Solids, Elsevier, 1989. [2] International Union of Crystallography, Online Dictionary of Crystallography, 1991, http : //reference.iucr.org/dictionary/Crystal [3] D. Shechtman, I. Blech, D. Gratias, J. W. Cahn, Physical Review Leers 1984, 53 (20), 1951–1953. [4] N. B. Bolotina, Crystallography Reports 2007, 52 (4), 647–658. [5] International Union of Crystallography, Acta Crystallographica Section A 1992, 48 (6), 922–946. 58 Prezentacja popularno-naukowa XXXVI OSCh Chemia śmierci Natalia Olejnik Studenckie Koło Naukowe Chemików Uniwersytet Mikołaja Kopernika, Wydział Chemii Gagarina 7, 87-100 Toruń „Ciało ludzkie zaczyna się rozkładać cztery minuty po śmierci. Coś, co było kiedyś siedliskiem życia, przechodzi teraz ostatnią metamorfozę. Zaczyna trawić samo siebie. Komórki rozpuszczają się od środka. Tkanki zmieniają się w ciecz, potem w gaz. Już martwe, ciało staje się stołem biesiadnym dla innych organizmów. Najpierw dla bakterii, potem dla owadów. Dla much. Muchy składają jaja, z jaj wylęgają się larwy. Larwy zjadają bogatą w składniki pokarmowe pożywkę, następnie migrują. (…) Do tego czasu zawarte w mięśniach białko zdążyło się już rozłożyć, wytwarzając silnie stężony chemiczny roztwór. Zabójczy dla roślinności, niszczy trawę, w której pełzną larwy, tworząc swoistą pępowinę śmierci ciągnącą się aż do miejsca, skąd wyszły. W sprzyjających warunkach – na przykład w dni suche i gorące, bezdeszczowe – pępowina ta, ten pochód tłustych, żółtych, rozedrganych jak w tańcu czerwi, może mieć wiele metrów długości. Jest to widok ciekawy, a dla człowieka z natury ciekawskiego cóż może być bardziej naturalne niż chęć zbadania źródła tego zjawiska?” [1] Głównym tematem mojego wystąpienia będzie sposób określania dokładnego czasu śmierci organizmu. W trakcie prelekcji postaram się przybliżyć mechanizmy oraz zjawiska fizyczne i chemiczne zachodzące w ciele ludzkim po śmierci oraz ich zmienność w czasie, a także to, jak w połączeniu z różnymi technikami analizy przyczyniają się one do oszacowania precyzyjnego czasu śmierci jednostki. Literatura [1] S. Becke, Chemia śmierci, Amber, Warszawa, 2006. [2] A. P. Kozikowski, „Life and death decisions: Medicinal chemistry approaches to apoptosis” [w:] Trends in Drug Research II, red. H. van der Goot, Pharmacochemistry Library 29, 1998, ss. 225–235. [3] A. K. and G. Julien and D. Boukis, Forensic Science 1977, 9, 229–232. [4] C. H. and B. Madea, Forensic Science International 2007, 165 (2-3), 182–184. [5] M. Y. and T. Kimijima and S. Miyasaka and H. Sato and S. Seta, Forensic Science International 1991, 49 (2), 143–158. XXXVI OSCh Prezentacja popularno-naukowa 59 Chemia od kuni Alicja Ostrowska Koło Naukowe Studentów Chemii „Allin” Politechnika Wrocławska, Wydział Chemiczny Norwida 4/6, 50-373 Wrocław Człowiek do życia potrzebuje przede wszystkim wody, jednakże nie można pominąć istotnej roli pokarmu w ludzkiej egzystencji. Wraz z rozwojem jednostek Homo sapiens przeobrażeniu uległa forma przyswajanego pokarmu, który stanowi źródło niezbędnych do życia substancji [1]. Niezwykle ważną rolę w ludzkim żywieniu odgrywa gotowanie, czyli odpowiednie przetwarzanie składników, z uwzględnieniem wpływu działania temperatury, podczas którego ma miejsce szereg procesów fizycznych oraz reakcji chemicznych. Jest ono nie tylko jest formą zabezpieczenia przed zakażeniami drogą pokarmową, ale także przyczynia się do polepszenia jakości i smaku spożywanych potraw [2]. Chemia organiczna pełni w procesie gotowania honorową rolę i dotyczy licznych zagadnień, wśród których denaturacja białek i reakcje brązowienia nieenzymatycznego (takie jak reakcja Maillarda czy karmelizacja) [3] zajmują czołowe miejsca. Na ich przebieg mają wpływ dwa istotne czynniki: temperatura i czas obróbki, których wzajemny stosunek stanowi o ostatecznym smaku potrawy. W mojej prezentacji przedstawię krótko przebieg zmian temperatury w funkcji czasu podczas obróbki termicznej, opowiem o produktach reakcji chemicznych zachodzących podczas gotowania, np. melanoidynach i ich wpływie na organizm ludzki, o wykorzystaniu koloidów w przygotowaniu pożywienia, a także o zastosowaniu reakcji chemicznych w przemyśle spożywczym. Na deser kilka słów o gotowaniu molekularnym i premierze International Journal of Gastronomy and Food Science [4]. Literatura [1] [2] [3] [4] 60 K. F. Kripple, K. C. Ornelas, e Cambridge World History of Food, Cambridge University Press, 2000. J. Poer, Gotowanie dla geeków, Helion, Gliwice, 2011. H. is, Kuchnia i nauka, Prószyński i S-ka, Warszawa, 1998. M. Lersch, Khymos, 2012, http://blog.khymos.org Prezentacja popularno-naukowa XXXVI OSCh Luminofory i i zastosowanie w obrazowaniu medycznym Damian Pasiński Koło Naukowe Chemików „Jeż” Uniwersytet Wrocławski, Wydział Chemii Joliot-Curie 14, 50-383 Wrocław Początek obrazowania medycznego datowany jest na rok 1895, kiedy to niemiecki fizyk Wilhelm Roentgen odkrył nowy rodzaj promieniowania, które nazwał promieniowaniem X [1]. Było ono w stanie przenikać przez różne przedmioty oraz nasze ciało. Jak się później okazało, było to jedno z ważniejszych odkryć w dziejach ludzkości. Ze względu na to, że promieniowanie rentgenowskie jest bardzo słabo absorbowane przez błonę fotograficzną, w diagnostyce medycznej niemal od samego początku stosowano ekrany wzmacniające wykonane z materiałów wykazujących luminescencję. Przez długi okres czasu stosowano w tym celu luminofor rentgenowski: wolframian wapnia, CaWO4 [2]. Blisko sto lat po odkryciu Roentgena rozpoczęła się nowa era w obrazowaniu medycznym. Do użytku wprowadzono metodę radiografii cyfrowej (ang. computed radiography), która wymaga zastąpienia klasycznych luminoforów tzw. pamięciami rentgenowskimi (ang. storage phosphors). Charakteryzują się one tym, że spora część energii zaabsorbowanego promieniowania rentgenowskiego jest przechowywana w stanach metastabilnych – pułapkach elektronowych bądź dziurowych, których poziomy znajdują się pomiędzy pasmem walencyjnym a pasmem przewodnictwa danego luminoforu. Uwolnienie ładunków z pułapek może nastąpić na dwóch drogach: termicznej (w trakcie podgrzewania) lub optycznej (podczas stymulacji promieniowaniem elektromagnetycznym) [3]. Głównym tematem mojej prezentacji będzie rola lantanowców w obrazowaniu medycznym. Opowiem również kilka słów o historii radiografii i o najnowszych trendach w tej dziedzinie, takich jak np. wykorzystywanie zjawiska fotostymulowanej luminescencji (ang. photostimulated luminescence – PSL). Postaram się także przybliżyć korzyści oraz niebezpieczeństwa, które niesie ze sobą promieniowanie rentgenowskie. Literatura [1] W. C. Roentgen, Nature 1896, 53, 274–276. [2] G. Blasse, B. C. Grabmaier, Luminescent Materials, Springer-Verlag, 1994. [3] P. Leblans, Materials 2011, 4, 1034–1086. XXXVI OSCh Prezentacja popularno-naukowa 61 Gazomania, czyli cała prawda o gazie łupkowym Angelina Pietrulewicz Studenckie Koło Naukowe „Kiwon” Politechnika Wrocławska, Wydział Chemiczny Norwida 4/6, 50-373 Wrocław Mówi się, że świat oszalał na punkcie gazu łupkowego oraz o gorączce złota XXI wieku. Historia wydobycia gazu łupkowego sięga roku 1821. Wówczas wykonano pierwszy odwiert w okolicach miasta Fredonia w stanie Nowy Jork (USA) [1]. Był to jednak odosobniony przypadek. Stosowana obecnie technologia szczelinowania hydraulicznego została opracowana wiele lat później (1981 r.) przez amerykańskiego inżyniera George’a T. Mitchella i opatentowania pod koniec lat 90-tych przez firmę Mitchell Energy & Development [2]. Technologia wydobywania gazu łupkowego jest kosztowna. W Polsce, aby wydobyć gaz z łupków, należy wykonać odwiert pionowy na głębokości od 2,5 do 4,5 km oraz odwiert poziomy na długości około 3 km [3]. Na rynku amerykańskim przeciętny koszt odwiertu pionowego do głębokości 1 km (ze zbrojeniem) wynosi około 0,8 mln $, a poziomego 2,5 mln $ [1]. Po odniesieniu tych danych do realiów polskich, całkowity koszt jednego odwiertu będzie wynosił od około 9 mln $ do około 11 mln $. Wokół tematu gazu łupkowego wytworzyło się wiele mitów. Pierwszy z nich dotyczy stosowanych chemikaliów. Powszechnie uważa się, iż firmy umyślnie nie podają nazw stosowanych chemikaliów, ponieważ są one groźne dla szeroko pojętego środowiska naturalnego (w tym człowieka). Kolejny mit, który należy obalić dotyczy możliwości zanieczyszczenia wód podziemnych. Otóż w Polsce wody podziemnie, znajdują się na głębokości od 60 do 100 m. Odwierty poziome, jak już wcześniej wspomniano, wykonuje się na głębokości minimum 2500 m. Natomiast maksymalna długość szczeliny odchodzącej od odwiertu poziomego to 900 m [4]. Po wykonaniu prostej kalkulacji okazuje się, że złoża wody pitnej są oddzielone od wydobywanego gazu warstwą skalną o grubości minimum 1500 m. Tak więc przy poprawnie wykonanych pracach obudowy szybu pionowego nie ma możliwości przedostania się zanieczyszczeń do wody pitnej. To czy Polska stanie się Europejskim Szejkanatem i czy wydobycie polskiego gazu łupkowego będzie przełomowe dla energetyki europejskiej okaże się w ciągu najbliższych lat. Jedyną rzeczą, którą można obecnie zrobić jest zebranie i dokładne przeanalizowanie informacji dotyczących gazu łupkowego oraz technologii jego wydobycia. Dlatego też praca ta ma na celu obalenie mitów dotyczących gazu łupkowego oraz omówienie perspektyw i zagrożeń jakie niesie ze sobą wykorzystanie tego źródła energii. Literatura [1] United States Department of Energy, Modern Shale Gas development in the United States: A Primer, 2009-04, http://www.netl.doe.gov/technologies/oilgas/publications/epreports/ shale_gas_primer_2009.pdf [2] Devon Energy, strona internetowa firmy, 2008, http://www.devonenergy.com [3] R. Robinson, Polish shale gas sparks bonanza hopes, 2010-05-24, http://www.fundweb.co.uk/ features/trends/polish-gas-sparks-bonanza-hopes/1012102.article [4] M. Rutkowski, Wyciskanie gazu, 2009-02-24, http://www.polityka.pl/nauka/283356, 1, wyciskanie-gazu.read 62 Prezentacja popularno-naukowa XXXVI OSCh Nadawanie tkaninom właściwości antybakteryjny przy użyciu tlenku cynku oraz srebra Paulina Pikosz Koło Naukowe Studentów Chemii „Allin” Politechnika Wrocławska, Wydział Chemiczny Norwida 4/6, 50-373 Wrocław Tkaniny o właściwościach antybakteryjnych cieszą się szczególnym zainteresowaniem w medycynie. Hamując rozwój bakterii, zmniejszają ryzyko zakażenia oraz infekcji. Stwarzają lepsze warunki dla gojenia ran, jednocześnie przyśpieszając sam proces regeneracji tkanek. W mojej pracy przedstawione zostaną powody zastosowania tlenku cynku oraz srebra przy wytwarzaniu tkanin o właściwościach antybakteryjnych. Ponadto zostaną omówione niektóre z metod wytwarzania takich tkanin, Rysunek 1: Bandaż pokryty nanocząstkami skupiając się przede wszystkim na właściwo- ZnO [1] ściach bakteriobójczych. W przyszłości można spodziewać się nowych i skuteczniejszych metod otrzymywania tkanin o coraz lepszych właściwościach antybakteryjnych, ponieważ problem zapewnienia jak najlepszych warunków gojenia się ran jest przedmiotem zainteresowania wielu dziedzin nauki, takich jak wspomniana medycyna czy inżynieria materiałowa. Literatura [1] I. Perelshtein, G. Applerot, N. Perkas, E. Wehrschetz-Sigl, A. Hasmann, G. M. Guebitz, A. Gedanken, Applied Materials & Interfaces 2009, 1, 361–366. [2] I. Perelshtein, G. Applerot, N. Perkas, G. Guibert, S. Mikhailov, A. Gedanken, Nanotechnology 2008, 19 (24), 245705. [3] V. Parthasarathi, G. ilagavathi, International Journal of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences 2011, 3 (4), 392–398. [4] R. Dastjerdi, M. Montazer, Colloids and Surfaces B: Biointerfaces 2010, 79 (1), 5–18. XXXVI OSCh Prezentacja popularno-naukowa 63 Współczesne metody badania dzieł sztuki z wykorzystaniem promieniowania jonizującego Aleksandra Pilch Koło Naukowe Chemików „Jeż” Uniwersytet Wrocławski, Wydział Chemii Joliot-Curie 14, 50-383 Wrocław Dawniej badanie dzieł sztuki polegało na metodach porównawczych – kompozycyjnych, ikonograficznych i stylistycznych. Wszystkie one, podobnie jak proste metody fizykochemiczne, nie dostarczały pełnej informacji o badanym obiekcie: nie pozwalały na całkowitą i kompletną analizę dzieła sztuki. Dzisiaj mamy do dyspozycji całą gamę różnych metod analitycznych, lecz to techniki jądrowe umożliwiły szczegółowe rozpoznanie i identyfikację materiału, z którego wykonano dzieło [1]. Dzięki tym metodom możliwe też stało się oznaczanie pierwiastków śladowych w badanych obiektach, wykrycie przemalowań, ubytków czy pęknięć oraz określenie techniki, jaką posługiwał się artysta. Upraszczając, można wyróżnić trzy obszary, w jakich promieniowanie jonizujące wykorzystuje się w badaniach dzieł sztuki [2]. Są to: • Diagnostyka, zobrazowanie, dokumentacja; • Badania nad budową technologiczną i technologią wyrobu; • Badania nad pochodzeniem, datowanie oraz identyfikacja falsyfikatów. W metodach tych wykorzystuje się naturalne zjawiska promieniotwórcze, zewnętrzne promieniowanie jonizujące do wzbudzania materiału i promieniowanie jonizujące emitowane przez badany materiał, specjalnie wzbudzony w tym celu [3]. W trakcie prezentacji omówię w skrócie główne metody wykorzystujące promieniowanie jonizujące. Opowiem o możliwościach klasycznej rentgenografii, metody XRF wykorzystującej fluorescencję rentgenowską, a także metody PIXE bazującej na wzbudzaniu promieniowania X protonami. Na koniec opowiem o metodzie autoradiografii neutronowej, polegającej na naświetlaniu obiektu wiązką neutronów. Powoduje to powstanie izotopów promieniotwórczych niektórych pierwiastków wchodzących w skład pigmentów. Literatura [1] J. Perkowski, B. Więcek, „Wykorzystanie technik termowizyjnych i radiacyjnych w badaniach i konserwacji dzieł sztuki” [w:] Prace i materiały historyczne Archiwum Archidiecezjalnego w Łodzi i Muzeum Archidiecezji Łódzkiej, t. 4, StarCo, Łódź, 2007. [2] E. Pańczyk, „Zastosowanie technik jądrowych w konserwacji i identyfikacji dzieł sztuki” [w:] Promieniowanie jako źródło informacji o właściwościach materii, red. P. Urbański, Polskie Towarzystwo Nukleoniczne, Warszawa, 2001, ss. 107–119. [3] M. Ligenza, J. Rutkowski, „Zastosowanie promieniowania rentgenowskiego i jądrowego do badania dzieł sztuki” [w:] Sympozjum „Technika Radiacyjna i Izotopowa w Konserwacji Zabytków”, materiały konferencyjne, Łódź, 1996-04-23/24, ss. 42–51. 64 Prezentacja popularno-naukowa XXXVI OSCh Addycja tio-Miaela Katarzyna Purtak Studenckie Koło Naukowe Chemików UW „Fulleren” Uniwersytet Warszawski, Wydział Chemii Pasteura 1, 02-093 Warszawa Kluczowym etapem reakcji Michaela jest addycja nukleofilowa karboanionu do α,β-nienasyconych związków karbonylowych. Zazwyczaj jest reakcją katalizowaną zasadowo. Prowadzi do utworzenia nowego wiązania węgiel-węgiel, bądź węgiel-heteroatom (w reakcji tio-Michaela jest to siarka). Reakcję tę można stosować do wielu różnorodnych substratów, jednak często wymaga ona bezwodnego środowiska. amina – 30 mol% rozpuszczalnik, rt Rysunek 1: Schemat reakcji tio-Michaela Reakcja tio-Michaela, jak sama nazwa podpowiada, jest addycją tioli do związków nienasyconych posiadających grupy EWG w pozycji α. W reakcji tej stosuje się różne układy katalizator/rozpuszczalnik, m.in. InBr3 /DCM, RuCl3 /PEG, Bi(NO)3 /DCM, TiCl4 /DCM. Katalizatorem mogą być również aminy, w szczególności aminokwasy, z których najczęściej wykorzystywana jest prolina [1]. Znana jest także reakcja tio-Michaela katalizowana kwasem borowym [2]. Literatura [1] A. Kumar, Tetrahedron 2007, 63 (45), 11086–11092. [2] M. K. Chaudhuri, Journal of Molecular Catalysis A 2007, 269 (1-2), 214–217. XXXVI OSCh Prezentacja popularno-naukowa 65 Wykorzystanie mikroorganizmów do produkcji biopolimerów Paulina Strzelecka Naukowe Koło Chemików Wydział Chemii, Uniwersytet Gdański Sobieskiego 18/19, 80-952 Gdańsk Ze względu na swoje nietuzinkowe właściwości, takie jak wytrzymałość, lekkość czy odporność na degradację, plastiki stały się przedmiotem powszechnego użytku we współczesnym świecie. Stanowią ważną część niemal wszystkich gałęzi przemysłu, zastąpiły szkło i papier przy produkcji opakowań. Jednakże „magiczne” właściwości tworzyw sztucznych stają się coraz większą zmorą cywilizacji XXI wieku. Materiały zbudowane z syntetycznych polimerów na bazie ropy naowej nie są biodegradowalne, a ich akumulacja w środowisku naturalnym stanowi poważny problem. Są one w stanie przetrwać wiele dziesięcioleci, w najlepszym wypadku tylko szpecąc widoki, a w najgorszym przyczyniając się do zatrucia otoczenia. Ograniczenie zużycia plastików jest bardzo trudne z uwagi na ich uniwersalne właściwości, jednak istnieje możliwość zastąpienia tworzyw sztucznych powstałych na bazie ropy naowej materiałami o podobnych cechach, lecz biodegradowalnymi [1–3]. Biodegradowalne plastiki możemy podzielić na trzy kategorie: • polimery syntetyzowane chemicznie, • plastiki na bazie skrobi, • polihydroksyalkanolany (PHA) – jedyne stuprocentowo degradowalne plastiki, są to homo- bądź heteropoliestry syntezowane przez liczne mikroorganizmy, służące im jako rezerwuar energii [1]. Większość PHA to alifatyczne poliestry zbudowane z węgla, tlenu oraz wodoru. Budowa łańcucha bocznego, a także liczba grup CH2 , determinuje rodzaj jednostek monomerycznych tworzących polimer. Poprzez kontrolowanie zawartości poszczególnych monomerów w cząsteczce PHA można modyfikować jej właściwości fizyczne. PHA istnieją w komórce bakteryjnej w postaci ziaren inkluzyjnych o średnicy ok. 0,2–0,5 nm zlokalizowanych w cytoplazmie. Bakterie używane do produkcji PHA można podzielić na dwie grupy w zależności od warunków hodowli, jakich wymagają, aby wytworzyć PHA. Do pierwszej grupy zaliczamy bakterie, które do syntezy PHA potrzebują niedoboru azotu, magnezu, fosforu bądź siarki. Należą tu m.in. Ralstonia eutropha i Pseudomonas olevorans. Drugą grupę tworzą Alcaligenes latus czy zrekombinowany szczep Escherichia coli, które są zdolne do produkcji PHA w warunkach, w których te pierwiastki są obecne [2, 3]. Podsumowując, współczesny świat boryka się z problemem akumulacji plastików w ekosystemie. Rozwiązaniem może okazać się zastąpienie tworzyw sztucznych na bazie ropy naowej polihydroksyalkanolanami – związkami, które mogą być rozkładane do CO2 i H2 O. Niestety, na razie wysokie koszty produkcji biodegradowalnych plastików są czynnikiem limitującym ich zastosowanie. Być może rozwój technologii sprawi, że w przyszłości całkowicie zastąpią nieekologiczne tworzywa sztuczne. Literatura [1] S. Khaanna, A. K. Sirvastava, Process Biochemistry 2005, 40 (2), 607–619. [2] G. Braunegg, G. Lefebvre, K. F. Genser, Journal of Biotechnology 1998, 65 (2-3), 127–161. [3] S. Chanprateep, Journal of Bioscience and Bioengineering 2010, 110 (6), 621–632. 66 Prezentacja popularno-naukowa XXXVI OSCh Transowy zawrót głowy Agnieszka Szczodrowska Studenckie Koło Naukowe Chemików „Kollaps” Politechnika Łódzka, Wydział Biotechnologii i Nauk o Żywności Wólczańska 171/173, 90-924 Łódź Tłuszcze stanowią jeden z głównych składników pokarmowych potrzebnych do funkcjonowania organizmu człowieka – przede wszystkim są dobrym nośnikiem energii oraz wchodzą w skład tkanek organizmu [1]. Z technologicznego punktu widzenia tłuszcze nadają pokarmom specyficzne walory smakowe i w wielu przypadkach są składnikami strukturotwórczymi gotowych wyrobów ciastkarsko-cukierniczych [2]. Aby jednak tłuszcz wpływał korzystnie na nasz organizm, musi występować w formie łatwo przyswajalnej i nieszkodliwej dla zdrowia. Dlatego też dąży się do wyeliminowania izomerów trans z tłuszczów, gdyż pod względem zdrowotnym są szkodliwe. Z doniesień naukowych wynika, iż izomery trans wpływają niekorzystnie na zawartość frakcji dobrego cholesterolu HDL – obniżają jego zawartość, a także mogą sprzyjać występowaniu chorób układu krążenia. Z drugiej jednak strony izomery trans odpowiedzialne są za niektóre walory sensoryczne gotowych wyrobów [3]. W naturze izomery trans występują w małych ilościach w mleku i maśle, jednakże nie są tak szkodliwe, jak te powstałe podczas przemysłowego utwardzania tłuszczów [4, 5]. Warto się zastanowić, czy i jak można pozbyć się izomerów trans? Innowacyjnym zastosowaniem wydaje się zastąpienie tłuszczów beztransowymi odpowiednikami, w szczególności w przemyśle ciastkarsko-cukierniczym. Ale czy beztransowy odpowiednik tłuszczu nie zepsuje jakości produktu gotowego? [6] Literatura [1] E. Pijanowski, M. Dłużewski, A. Dłużewska, Ogólna technologia żywności, WNT, 2010. [2] A. Żbikowska, P. Krokocki, K. Krygier, Żywność. Nauka. Technologia. Jakość 2005, 43 Supl. (2), 246–252. [3] E. Farr Walter, „Hydrogenation: Processing Technologies” [w:] Bailey’s Industrial Oil and Fat Products, red. F. Shahidi, John Wiley & Sons, 2005, s. 392. [4] B. Achremowicz, J. Korus, Żywność. Nauka. Technologia. Jakość 2007, 52 (3), 5–14. [5] M. T. Tarrago-Trani, K. M. Philips, L. E. Lemar, J. M. Holden, Journal of the American Dietetic Association 2006, 106, 867–880. [6] A. Żbikowska, „Studia nad określeniem wpływu izomerów trans kwasów tłuszczowych na jakość wybranych ciast”, rozprawa doktorska, Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego, Warszawa, 2004. XXXVI OSCh Prezentacja popularno-naukowa 67 „Magiczny kryształ” – azotek galu Mariusz Taczała Naukowe Koło Chemików Uniwersytet im. Adama Mickiewicza, Wydział Chemii Grunwaldzka 6, 60-780 Poznań Rozwój elektroniki, zwłaszcza w dziedzinach optyki i informatyki, ma kluczowe znaczenie dla wielu gałęzi przemysłu. Jednym z poważniejszych problemów, z jakimi muszą się zmagać inżynierowie, jest brak materiałów, które byłyby jednocześnie tanie, łatwo dostępne oraz posiadały pożądane właściwości fizykochemiczne potrzebne do budowy nowych urządzeń. Substancją taką okazał się azotek galu, który dopiero od niedawna święci triumfy w optoelektronice, stając się jednym z bardziej pożądanych materiałów do produkcji takich urządzeń Rysunek 1: Kryształ azotku galu jak czytniki Blu-ray, lasery czy diody elektroluminescencyjne. Niezwykła twardość, właściwości półprzewodnikowe czy odporność chemiczna to tylko niektóre z cennych właściwości azotku galu. Z tego powodu naukowcy opracowują coraz nowsze techniki otrzymywania tego materiału, co przyczynia się do obniżenia ceny produkcji i umożliwia coraz szersze wykorzystanie GaN w przemyśle. W swojej prezentacji postaram się dokładniej przybliżyć właściwości i najnowsze sposoby produkcji azotku galu oraz przedstawić perspektywy wykorzystania go w różnych dziedzinach życia. Udział w konferencji jest współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego Program Operacyjny Kapitał Ludzki, Poddziałanie 4.1.2, Projekt „Poczuj chemię do chemii – zwiększenie liczby absolwentów kierunku CHEMIA na Uniwersytecie im. A. Mickiewicza w Poznaniu” Literatura [1] K.-W. Liua, S.-J. Young, S.-J. Chang, T.-H. Hsueh, H. Hung, S.-X. Chen, Y.-Z. Chen, Journal of Alloys and Compounds 2012, 511 (1), 1–4. [2] H. Ma, D. He, L. Lei, S. Wang, Y. Chen, H. Wang, Journal of Alloys and Compounds 2011, 509 (7), L124–L127. 68 Prezentacja popularno-naukowa XXXVI OSCh Psyodeliki – gateway dla świadomości Damian Włodarczyk Koło Naukowe Studentów Chemii „Allin” Politechnika Wrocławska, Wydział Chemiczny Łukasiewicza 2, 50-371 Wrocław Stan halucynogenny, jaki obserwujemy podczas snu, jest tymczasowym odłączeniem się od fizycznego ciała. Śniący zaczyna przemierzać wyższe realia uwalniając się z okowów czasu i od standardowych praw fizyki. Powyższe zjawisko można zaobserwować również podczas poszczególnych etapów medytacji oraz w przypadku wystąpienia śmierci klinicznej. Stan ten bardzo łatwo jest również osiągnąć stosując odpowiednie substancje nazywane psychodelikami. Wspólną cechą wszystkich substancji psychodelicznych jest fakt, że są zdolne do zmiany naszego postrzegania rzeczywistości. Kierują one naszymi emocjami oraz znacząco wpływają na naszą świadomość i percepcję. Stan ten jest zbliżony do odurzenia obserwowanego w przypadku działania antydepresantów czy narkotyków, jednak istnieją między nimi istotne różnice. Najczęściej występującymi i zażywanymi substancjami tego typu są: dimetylotryptamina (DMT) oraz psylocybina. DMT jest związkiem szeroko stosowanym podczas szamańskich obrządków religijnych. Ciekawy jest fakt, że psychodelik ten jest syntezowany w niewielkich ilościach przez ludzką szyszynkę. Czy natura jest na tyle łaskawa, by dostarczyć nam nieszkodliwe substancje psychoaktywne? Literatura [1] K. M. MacLean, M. W. Johnson, R. R. Griffiths, Journal of Psychopharmacology 2011, 25 (11), 1453–1461. [2] V. Cakic, J. Potkonyak, A. Marshall, Drug and Alcohol Dependence 2010, 111 (1-2), 30–37. XXXVI OSCh Prezentacja popularno-naukowa 69 Teorie cieczy Emil Żak Naukowe Koło Chemików Uniwersytet Jagielloński, Wydział Chemii Ingardena 3, 30-060 Kraków Teoria cieczy jest tematem bardzo często pomijanym podczas studenckiej edukacji chemicznej. Zagadnienie to znajduje się w obszarze, gdzie typowe przybliżenia dla kryształów oraz gazów zawodzą. Z faktu swej „średniości” temat staje się skomplikowany, a co za tym idzie mało popularny. Punktem wejścia w teorię cieczy jest wprowadzenie pojęć termodynamiki statystycznej: całki konfiguracyjnej oraz powiązanej z nią radialnej funkcji dystrybucyjnej (RFD) [1]. Istnieje kilka sposobów eksperymentalnego pomiaru RFD (dyfrakcja promieni X, rozpraszanie powolnych neutronów) – daje ona informacje o upakowaniu i liczbie koordynacyjnej cząsteczek w klasterze cieczy [1]. W prezentacji przedstawię przykłady statystycznych teorii cieczy (RFL, teoria Percusa-Yevicka) [1], pozwalających wyznaczyć RFD oraz równanie stanu. Ukażę też inne spojrzenie na problem: możliwość zastosowania nowoczesnych metod, takich jak dynamika molekularna [2, 3] czy metody Monte Carlo [3]. Rozwijanie teorii płynów, w szczególności cieczy, jest bardzo istotne z chemicznego punktu widzenia. Wystarczy zwrócić uwagę na fakt, że z obliczeń teoretycznych lub symulacji możemy uzyskać wielkości takie jak współczynnik dyfuzji, liczby koordynacyjne jonów soli, parametry przemian fazowych. Literatura [1] J. Stecki, Termodynamika statystyczna, PWN, Warszawa, 1971. [2] B. Widom, Statistical Mechanics: A Concise Introduction for Chemists, Cambridge University Press, 2002. [3] P. Ren, C. Wu, J. W. Ponder, Journal of Chemical eory and Computation 2011, 7, 3143–3161. 70 Prezentacja popularno-naukowa XXXVI OSCh Związki wanadu w medycynie – meanizm działania, opis związków oraz toksyczność w organizmie Adam Zarecki Naukowe Koło Chemików Uniwersytet im. Adama Mickiewicza, Wydział Chemii Grunwaldzka 6, 60-780 Poznań Wanad jest pierwiastkiem śladowym, który posiada znaczenie biologiczne. Rola jaką posiada ten pierwiastek w naszym organizmie jest cały czas badana. Wanad został odkryty w 1813 roku przez minerologa Del Rio. Bardzo mało wiadomo o funkcjach biologicznych wanadu. Wiadomo, że występuje on najczęściej na +IV i +V stopniu utlenienia, odpowiednio w formach VO+2 oraz VO–3 . Ludzie zwykle spożywają od 10 do 60 µg wanadu dziennie. Wyróżnia się dwa rodzaje cukrzycy, typu I, tzw. młodzieńcza, insulinozależna oraz typu II tzw. insulinoniezależna. Cukrzyca typu I jest spowodowana zniszczeniem komórek trzustkowych β. Komórki te są odpowiedzialne za produkcję insuliny, czyli hormonu, który reguluje poziom glukozy we krwi. Natomiast cukrzyca typu II spowodowana jest różnymi czynnikami, takimi jak starzenie się, otyłość. Molekularny mechanizm odpowiedzialny za insulinonaśladowcze właściwości związków wanadu związany jest z aktywacją wielu składników kaskady przekaźnictwa insulinowego, do których należą m. in. kinazy białkowe aktywowane przez mitogeny, kinazy regulujące pozakomórkowe przekazywanie sygnału, 3-kinaza fosfatydyloinozytolu czy kinaza białkowa B. Wanad może naśladować wiele funkcji metabolicznych insuliny zarówno w warunkach in vivo, jak i laboratoryjnych. Istnieje wiele związków wanadu, które mogłyby przejąć rolę insuliny. Są to głównie kompleksy tego pierwiastka na +IV i +V stopniu utlenienia. Występują kompleksy z maltolem i jego pochodnymi. Pierwszym związkiem jest BMOV, czyli bis(maltolato)oksowanad. Okazało się, że ten związek dużo skuteczniej wyrównuje stężenie glukozy we krwi niż nieorganiczne sole wanadu. Charakteryzuje się również dużo lepszą tolerancją. Rysunek 1: Bis(maltolato)oksowanad, BMOV Następna grupa to pikoliniany, flawonoidy, z ligandami zawierającymi siarkę oraz inne ligandy. Terapia ta nie jest wolna od skutków ubocznych, takich jak przypadki śmierci, obniżony przyrost masy ciała, zaburzenia funkcji nerek oraz akumulacja tkankowa. Literatura [1] B. Kupcewicz, E. Budzisz, Wiadomości Chemiczne 2009, 63, 85. [2] J. Urban, J. Antonowicz-Juchniewicz, R. Andrzejczak, Medycyna Pracy 2001, 52 (2), 125–133. [3] H. Sakurai, Chemical Record 2002, 2 (4), 237–248. XXXVI OSCh Prezentacja popularno-naukowa 71 Wielobarwna historia dietyloamidu kwasu lizergowego Adam Zieliński Studenckie Koło Naukowe Chemików UW „Fulleren” Uniwersytet Warszawski, Wydział Chemii Pasteura 1, 02-093 Warszawa Wielkie odkrycia są najczęściej dziełem przypadku. Tak właśnie było gdy 16 kwietnia 1943 roku Albert Hofmann musiał przerwać pracę w laboratorium z powodu niezwykłego uczucia niepokoju i zawrotów głowy. Nie przypuszczał nawet, że wynalazł substancję, która w najbliższych dziesięcioleciach wzbudzi tak wiele kontrowersji [1]. Dietyloamid kwasu lizergowego, powszechnie znany jako LSD, jest związkiem syntetycznym otrzymanym z nadzieją, że będzie lekiem działającym rozkurczowo na macicę w trakcie porodu. Zmienił on historię farmacji, psychiatrii, a nawet prawodawstwa i zapisał się na zawsze w dziejach chemii [2]. CH3 H3C N O H N CH3 HN Rysunek 1: Struktura LSD W prezentacji omówiona zostanie barwna historia związana z dietyloamidem kwasu lizergowego, jego zastosowanie w medycynie, oraz fakty i mity dotyczące tej jakże kontrowersyjnej substancji. Literatura [1] A. Hofmann, LSD – My Problem Child, McGraw-Hill, 1980. [2] N. Chwelos, D. B. Blewe, C. M. Smith, A. Hoffer, arterly Journal of Studies on Alcohol 1959, 20, 577–590. 72 Prezentacja popularno-naukowa XXXVI OSCh P – Synteza poodny karbazolu o potencjalnym zastosowaniu w terapii przeciwnowotworowej Dorota Bartkowiak Pracownia Chemii Bioanalitycznej Uniwersytet im. Adama Mickiewicza, Wydział Chemii Grunwaldzka 6, 60-780 Poznań Nowotwory są jednym z największych problemów nękających ludzkość. Nic więc dziwnego, że prowadzone są intensywne badania mające na celu znalezienie skutecznych leków. W terapii przeciwnowotworowej istotną rolę mogą odegrać związki bazujące na karbazolu. W komórkach nowotworowych stwierdzono podwyższoną aktywność telomerazy – enzymu, który po replikacji dobudowuje brakujący odcinek nici opóźnionej DNA. Do działania telomerazy niezbędne jest utworzenie kompleksu z telomerowym DNA. Telomerowe DNA jest bogate w guaninę, dzięki czemu może tworzyć czteroniciowe struktury Rysunek 1: Struktura G-kwadrupleksu zwane G‑kwadrupleksami (rys. 1). Podstawą takiego G‑kwadrupleksu są wiązania wodorowe utworzone między guaninami. Niektóre związki, w tym pochodne karbazolowe, mają zdolność do stabilizowania tych struktur, utrudniając tworzenie kompleksu telomerowe DNA-telomeraza. Modyfikacje karbazolu mają na celu zwiększenie oddziaływania DNA-ligand. Na przykład wprowadzenie ładunku dodatniego na heteroatomie zwiększa rozpuszczalność pochodnej karbazolowej w środowisku wodnym oraz oddziaływanie elektrostatyczne z DNA. Rysunek 2: Przykładowe ligandy karbazolowe Literatura [1] I. Czerwińska, A. Głuszyńska, B. Juskowiak, Wiadomości Chemiczne 2010, 64, 105–122. [2] C.-C. Chang, T.-C. Chang, „G-adruplex DNA: Methods and Protocols” [w:] Methods in Molecular Biology, t. 608, red. P. Baumann, Humana Press, 2010, ss. 183–206. [3] F. Zhang, L. Gaan, C. Zhou, Bioorganic and Medicinal Chemistry Leers 2010, 20 (6), 1881–1884. XXXVI OSCh Plakat – badania własne 75 Modelowanie geometrii i struktury elektronowej wybrany połączeń amidków litu Julian Bójko Koło Naukowe Chemików UwB „Pozyton” Uniwersytet w Białymstoku, Instytut Chemii Hurtowa 1, 15-399 Białystok Modelowanie molekularne to wykorzystywanie specjalnych technik obliczeniowych i programów do badania parametrów cząsteczek niemożliwych do zmierzenia w laboratorium. Teoria funkcjonału gęstości (DFT) jest alternatywną dla funkcji falowych podstawą wielu kwantowomechanicznych metod obliczeniowych. Opiera się ona na dwóch założeniach, zwanych twierdzeniami Hohenberga-Kohna: 1. Gęstość elektronowa, zależna jedynie od zmiennych przestrzennych, determinuje własności wieloelektronowego układu kwantowego w jego stanie podstawowym. 2. Funkcjonał energii osiąga swoje minimum dla rzeczywistej gęstości elektronowej układu. W swojej pracy stosuję różne metody obliczeniowe, między innymi DFT (realizowane za pomocą pakietu Gaussian) do badania entalpii aktywacji, rozkładu gęstości elektronowej i struktury geometrycznej stanów przejściowych reakcji deprotonowania pochodnych nortropinonu specjalnie dobranymi amidkami litu. Literatura [1] M. Doskocz, J. Doskocz, S. Roszak, R. Gancarz, Modelowanie molekularne w chemii organicznej, część 1: Przygotowanie obliczeń oraz struktura cząsteczek, Drukarnia Politechniki Wrocławskiej, Wrocław, 2007. [2] R. Lazny, A. Nodzewska, M. Sienkiewicz, Leers in Organic Chemistry 2010, 7 (1), 21–26. 76 Plakat – badania własne XXXVI OSCh Badanie wpływu działania olejków eteryczny na stabilność „Bioaktywnego” kremu do rąk Marta Cybulak Zakład Zjawisk Międzyfazowych Uniwersytet Marii Curie-Skłodowskiej, Wydział Chemii Pl. Marii Curie-Skłodowskiej 2, 20-031 Lublin „Bioaktywny” krem do rąk to krem pielęgnacyjny o naturalnym składzie, produkowany przez nasze Koło. Nie zawiera on szkodliwych składników, delikatnie nawilża skórę, pozostawia ją aksamitną i miękką w dotyku. Wszystkie składniki kremu są pochodzenia naturalnego: • masło mango, karite, z awokado • alkohol cetylowy • lecytyna sojowa • gliceryna • wosk pszczeli • guma guar • Neopein® – mieszanka ekstraktów roślinnych, nowoczesny konserwant • olejki eteryczne Ze względu na naturalne pochodzenie krem nie jest trwały. Należy go zużyć w ciągu około dwóch tygodni. Po przekroczeniu terminu może być jeszcze przez pewien czas przechowywany w lodówce. Zbadano wpływ, jaki wywierają olejki eteryczne (cytrusowy, jaśminowy i orientalny) na stabilność kremu. Wyniki badań wykazały, że każdy z nich, oprócz spełnienia swojej podstawowej funkcji – nadania pięknego, niepowtarzalnego zapachu – inaczej wpływa na trwałość „Bioaktywnego” kremu. Składam podziękowania dla Zakładu Zjawisk Międzyfazowych za udostępnienie aparatury niezbędnej do przeprowadzania badań. Literatura [1] J. Porejko, J. Fejgin, L. Zakrzewski, Chemia związków wielkocząsteczkowych, WNT, Warszawa, 1974. [2] Z. Floriańczyk, S. Penczek, Chemia polimerów, t. 1-3, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa, 1995. [3] J. Pielichowski, A. Muszyński, Technologia tworzyw sztucznych, WNT, Warszawa, 1998. [4] H. Warson, „Fundamentals of Polymer Chemistry” [w:] Applications Of Synthetic Resin Latices Volume 1: Fundamental Chemistry Of Latices And Applications, red. H. Warson, C. A. Finch, 2001, ss. 1–48. XXXVI OSCh Plakat – badania własne 77 Zastosowanie reakcji Suzuki-Miyaura w otrzymywaniu nowy sprzężony poodny tiofenu Magdalena Grzelak, Mariusz Majchrzak, Sylwia Kostera, Milena Hybsz, Rafał Januszewski Pracownia Chemii Metaloorganicznej Uniwersytet im. Adama Mickiewicza, Wydział Chemii Grunwaldzka 6, 60-780 Poznań Tiofen jest związkiem organicznym, który należy do grupy heterocyklicznych związków aromatycznych, zawiera bowiem w swoim pięcioczłonowym pierścieniu atom siarki. W swojej prezentacji chciałabym przedstawić otrzymywanie nowych sprzężonych pochodnych tiofenu [1]. Do otrzymania tych związków wykorzystano katalizowane kompleksami palladu sprzęganie Suzuki-Miyaura [2, 3]. X2 [Pd] PhB(OH)2 X1 S R R S [Pd] H2C=CHPhB(OH)2 Br H 2 H) [P B( O X1, X 2 = H, Br Ph d] 2C R = H, Br, C 6H11 =C S [Pd HP ] hB (O H) 2 S S Rysunek 1: Synteza sprzężonych pochodnych tiofenu Udział w konferencji jest współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego Program Operacyjny Kapitał Ludzki, Poddziałanie 4.1.2, Projekt „Poczuj chemię do chemii – zwiększenie liczby absolwentów kierunku CHEMIA na Uniwersytecie im. A. Mickiewicza w Poznaniu” Literatura [1] D. T. Tung, D. T. Tuan, N. Rasool, A. Villinger, H. Reinke, C. Fischer, P. Langer, Advanced Synthesis & Catalysis 2009, 351 (10), 1595–1609. [2] N. Miyaura, K. Yamada, A. Suzuki, Tetrahedron Leers 1979, 20 (36), 3437–3440. [3] N. Miyaura, A. Suzuki, Chemical Reviews 1995, 95 (7), 2457–2483. 78 Plakat – badania własne XXXVI OSCh Oznaczanie amin biogenny w żywności metodą romatografii jonowej Paulina Hermanowska Studenckie Koło Naukowe Chemików Uniwersytet Mikołaja Kopernika, Wydział Chemii Gagarina 7, 87-100 Toruń Obecnie coraz więcej uwagi poświęca się poszukiwaniu metod oznaczania amin biogennych, będących prostymi zasadami organicznymi o małej masie cząsteczkowej, które są obecne w wielu artykułach żywnościowych. Charakterystyka i funkcje biologiczne amin są bardzo różnorodne: mogą mieć zarówno dobroczynny jak i szkodliwy wpływ. Wśród tych związków na szczególną uwagę zasługują histamina, tyramina, putrescyna i kadaweryna. Dwie z ostatnich reagują z azotanami(III), tworząc rakotwórcze nitrozoaminy. Tempo tych zmian uzależnione jest od świeżości produktu, temperatury, czasu przechowywania oraz stopnia skażenia mikrobiologicznego. Stąd rosnąca obecność amin biogennych w żywności stanowi wskaźnik jej świeżości [1, 2]. Aktualnie brakuje prostej i szybkiej metody oznaczania tych związków możliwej do wdrożenia w laboratoriach przyzakładowych. Stąd identyfikacja i oznaczanie amin biogennych w żywności wciąż budzi duże zainteresowanie, zarówno w dziedzinie chemii żywności, jak również chemii analitycznej. Moje badania opierają się na oznaczaniu amin biogennych metodą chromatografii jonowej. Chromatografia jonowa jest jedną z technik należącej do dużej rodziny metod chromatograficznych. W przeszłości IC była kosztowną metodą, dzisiaj natomiast jest bardziej dostępna cenowo, co pozwala na zastosowanie jej do celów badawczych. Zaproponowana przeze mnie metoda jest stosunkowo rzadko stosowana do analizy zawartości amin biogennych. Umożliwia jednak oznaczanie praktycznie wszystkich wybranych amin biogennych (tyraminy, 2-fenyloetyloaminy, putrescyny, kadaweryny, histaminy) w jednym cyklu pomiarowym. Pozwala to na znaczną redukcję czasu analizy badanych produktów spożywczych, takich jak wina, piwa, ryby, sery, mięso, sos sojowy, a także owoce i warzywa. Literatura [1] A. Önal, Food Chemistry 2007, 103 (4), 1475–1486. [2] M. H. Silla Santos, International Journal of Food Microbiology 1996, 29 (2-3), 213–231. XXXVI OSCh Plakat – badania własne 79 Magnetic nanoparticles as drug carriers. Synthesis and in vitro examination of cytotoxicity Anita Jarzębińska Studenckie Koło Naukowe Chemików UW „Fulleren” Uniwersytet Warszawski, Wydział Chemii Pasteura 1, 02-093 Warszawa Magnetic nanoparticles (MNPs) are very promising drug carriers in anticancer therapy, since they enable tissue-specific drug delivery and limit the side effects of conventional chemotherapy. Doxorubicin (Dox) is a very effective anticancer agent prescribed in many types of tumor, however it exhibits toxicity to the cells of healthy tissues as well. Doxorubicin can be bound to MNPs through i.e. the adipoyl linker. In appropriate external magnetic field, the complex MNPs-Dox can be delivered to the target tissues more effectively and selectively than the unbound form of doxorubicin [1, 2]. Figure 1: Scheme of MNP-Dox complex e synthesis of MNP-Dox complex consists of three steps: 1) preparation of biocompatible MNPs (Fe3 O4 ) [3], 2) modification of the MNPs surface with adipoyl chloride, and 3) binding doxorubicin to modified MNPs. FTIR spectra were obtained to assess the synthesis results. MNPs, also those modified, tend to agglomerate, which is undesirable due to limited size of the pores in cell membranes. Scanning electron microscopy (SEM) images were obtained to determine the size of MNPs aer each step of the synthesis. Our aim is to solve the problem of agglomeration to make the MNPs-Dox complex penetrate the tumor cells. e biological in vitro studies on evaluation of cytotoxicity of MNPs-Dox on the cultures of HeLa cells are in process. e complex should be at least as active as the unbound form of doxorubicin and much more selective. ese results would be the first step in the clinical tests of the new form of the drug. References [1] A. Ślawska-Waniewska, Postępy Fizyki 2004, 55 (4), 157. [2] A. M. Nowicka, A. Kowalczyk, M. Donten, P. Krysiński, Z. Stojek, Analytical Chemistry 2009, 91 (17), 7474–7498. [3] A. Tomitaka, A. Hirukawa, T. Yamada, S. Morishita, Y. Takemura, Journal of Magnetism and Magnetic Materials 2009, 321 (10), 1482–1484. 80 Plakat – badania własne XXXVI OSCh Przez dziurkę od klucza. Separacja sygnałów w widma NMR z niejednorodnym próbkowaniem Krzysztof Kosiński, Jan Stanek Pracownia Magnetycznego Rezonansu Jądrowego Laboratorium Badań Stukturalnych Uniwersytet Warszawski, Wydział Chemii Żwirki i Wigury 101, 02-089 Warszawa W spektroskopii NMR cząsteczek biologicznych często mamy do czynienia z pokrywającymi się sygnałami. W celu uniknięcia tego problemu i uzyskania wystarczającej ilości informacji konieczne jest stosowanie eksperymentów wielowymiarowych. Próbka jest wzbudzana kilkoma impulsami, a widmo rejestruje się wielokrotnie dla różnych odstępów czasowych między nimi. Najprościej byłoby zmieniać poszczególne odstępy czasowe co pewien stały krok, czyli próbkować widmo w punktach prostokątnej siatki (rys. 1a). Nie jest to jednak podejście optymalne: większość informacji jest zawarta w punktach o małych współrzędnych. Uzyskanie widma o wysokiej rozdzielczości zajmuje bardzo dużo czasu przyrządu, z którego większość traci się na rejestrację mało istotnych punktów. Dużo oszczędniej jest rejestrować widma dla losowych odstępów czasowych branych z rozkładu, który ma maksimum dla krótkich odstępów (rys. 1b). Przy tej samej liczbie próbek uzyskujemy dużo wyższą rozdzielczość, jednak przetwarzanie widma jest dużo bardziej wymagające obliczeniowo. Wprowadzamy też artefakty związane z niejednorodnym próbkowaniem. Trzecim sposobem jest próbkowanie pewnego podzbioru punktów gęstszej siatki (rys. 1c), co jest kompromisem między poprzednimi dwoma podejściami. Powyższe zabiegi można porównać do obserwowania widma „przez dziurkę od klucza”. t2 t2 a) N = 256 t1 t2 b) N = 190 t1 c) N = 230 t1 Rysunek 1: Możliwe schematy próbkowania widm wielowymiarowych Przy swoim plakacie postaram się wytłumaczyć efekt NMR w sposób przejrzysty dla przeciętnego studenta, przybliżyć temat widm NMR z niejednorodnym próbkowaniem oraz opisać możliwości tej metody. Przedstawię algorytm separacji sygnałów opracowany w mojej grupie, wyniki mojej dotychczasowej pracy nad programami do transformacji Fouriera i separacji sygnałów dla widm próbkowanych niejednorodnie oraz doświadczenia związane z wykorzystaniem kart graficznych do tych obliczeń. Literatura [1] M. H. Levi, Spin Dynamics: Basics of Nuclear Magnetic Resonance, John Wiley & Sons, 2003. [2] K. Kazimierczuk, J. Stanek, A. Zawadzka-Kazimierczuk, W. Koźmiński, Progress in Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy 2010, 57 (4), 420–434. [3] J. Stanek, R. Augustyniak, W. Koźmiński, Journal of Magnetic Resonance 2012, 214 (1), 91–102. [4] A. Zawadzka-Kazimierczuk, K. Kazimierczuk, W. Koźmiński, Journal of Magnetic Resonance 2010, 202 (1), 109–116. XXXVI OSCh Plakat – badania własne 81 Bis(2-hydroksyetylowa) poodna para-jodoaniliny jako preakcelerator nienasycony żywic poliestrowy Barbara Kossak Koło Naukowe Studentów Chemii „Esprit” Politechnika Rzeszowska, Wydział Chemiczny Powstańców Warszawy 6, 35-959 Rzeszów Wiek XX był czasem intensywnych badań nad żywicami poliestrowymi. W latach trzydziestych rozpoczęto produkcję na skalę przemysłową nienasyconych alkidów maleinowych, będących pierwowzorem współczesnych żywic poliestrowych. Poliestry są to związki wielkocząsteczkowe, które posiadają w łańcuchu głównym powtarzające się wiązania estrowe. Otrzymuje się je najczęściej w reakcji polikondensacji wielofunkcyjnych kwasów z alkoholami wielowodorotlenowymi z wydzieleniem małocząsteczkowego produktu. Trzeciorzędowe aminy aromatyczne są najczęściej stosowanymi preakceleratorami do sieciowania nienasyconych żywic poliestrowych. Wbudowanie ich w łańcuch żywicy daje możliwość równomiernego rozłożenia cząsteczek modyfikatora w całej masie polimeru. Wbudowanie preakceleratora w strukturę żywicy jest możliwe, jeżeli ma ona grupy funkcyjne zdolne do reakcji z bezwodnikami kwasowymi lub diolami. Najłatwiej reakcję tę można przeprowadzić, jeżeli zastosuje się związki, które oprócz aminowego atomu azotu położonego obok pierścienia zawierają w swojej strukturze grupy hydroksylowe, czyli hydroksyalkilowe pochodne tych amin [1]. W niniejszej pracy zbadano wpływ działania preakceleratora otrzymanego w reakcji para-jodoaniliny z tlenkiem etylenu na niektóre właściwości żywicy. Modyfikator ten wbudowywano w strukturę nienasyconej żywicy poliestrowej w zakresie stężeń od 0,005 do 1,50% wagowych. Zbadano wpływ tego preakceleratora na zmianę czasu żelowania modyfikowanych żywic, jak również zbadano wpływ ilości inicjatora oraz przyspieszacza kobaltowego na parametry sieciowania. Określono także trwałość modyfikowanych nienasyconych żywic poliestrowych oraz wpływ dodatku soli amoniowej na ich stabilność. Literatura [1] Z. Kłosowska-Wołkowicz, W. Królikowski, P. Penczek, Żywice i laminaty poliestrowe, WNT, Warszawa, 1986. 82 Plakat – badania własne XXXVI OSCh Zastosowanie reakcji katalityczny do otrzymywania nowy organiczny i krzemoorganiczny poodny ferrocenu Sylwia Kostera, Mariusz Majchrzak, Maciej Kubicki, Bogdan Marciniec Pracownia Chemii Metaloorganicznej Uniwersytet im. Adama Mickiewicza, Wydział Chemii Grunwaldzka 6, 60-780 Poznań Ferrocen jest związkiem metaloorganicznym należącym do grupy metalocenów o wzorze sumarycznym (C5 H5 )2 Fe. Jest kompleksem sandwiczowym, w którym atom żelaza jest atomem centralnym i znajduje się pomiędzy dwoma płaskimi, równolegle ułożonymi pierścieniami cyklopentadienylowymi. W literaturze można znaleźć doniesienia o jego łatwym kompleksowaniu się z pierwiastkami z bloku d. W mojej prezentacji chciałabym przedstawić otrzymanie sprzężonych organicznych i krzemoorganicznych pochodnych ferrocenu. W tym celu zastosowano przemiany katalizowane kompleksami metali przejściowych, np. sprzęganie typu Suzuki-Miyaury [1] oraz reakcja sililującego sprzęgania [2]. [Pd] H2C=CH–C6H4–B(OH)2 Rysunek 1: Schemat syntezy sprzężonych pochodnych ferrocenu Literatura [1] N. Miyaura, K. Yamada, A. Suzuki, Tetrahedron Leers 1979, 20 (36), 3437–3440. [2] B. Marciniec, C. Pietraszuk, Journal of the Chemical Society Chemical Communications 1995, (19), 2003–2004. XXXVI OSCh Plakat – badania własne 83 Modyfikacja itozanu barwnikami azobenzenowymi Joanna Kozieł Koło Naukowe Studentów Chemii „Allin” Politechnika Wrocławska, Wydział Chemiczny Norwida 4/6, 50-373 Wrocław Chitozan otrzymuje się w wyniku deacetylowania chityny, obok celulozy jednego z najbardziej rozpowszechnionych w przyrodzie polisacharydów. Ze względu na unikatowe właściwości może być zastosowany w wielu dziedzinach, np. w medycynie, ochronie środowiska, tkaninach, oczyszczaniu ścieków i wody oraz w przemyśle spożywczym. Chitozan ma własności antybakteryjne, jest biokompatybilny, nietoksyczny i biodegradowalny, przez Rysunek 1: Wzór strukturalny co stanowi atrakcyjny materiał w zastosowaniach mechitozanu dycznych, między innymi jako nośnik leków, składnik hydrożeli, tabletek i membran, zastępczy materiał tkankowy, opatrunek do leczenia ran lub jako biosensor. Chitozan posiada trzy grupy funkcyjne w każdym merze (dwie grupy hydroksylowe i jedną aminową). Pozwala to na uzyskiwanie różnorodnych pochodnych o ulepszonych bądź nowych właściwościach. W mojej pracy przedstawię proces modyfikacji chitozanu polegający na przyłączeniu barwnika azobenzenowego do O-oktanoilochitozanu w wyniku reakcji Michaela. Omówię widma uzyskanego produktu oraz jego właściwości optyczne. Literatura [1] M. Mucha, Chitozan – wszechstronny polimer ze źródeł odnawialnych, WNT, Warszawa, 2010. [2] G. Ma, B. Qian, J. Yang, C. Hu, J. Nie, International Journal of Biological Macromolecules 2010, 46, 558–561. [3] Y. Wu, K. Hisada, S. Maeda, T. Sasaki, K. Sakurai, Carbohydrate Polymers 2007, 68, 766–772. 84 Plakat – badania własne XXXVI OSCh Synteza prekursorów N-heterocykliczny karbenów Joanna Kroczak Koło Naukowe Chemików „Jeż” Uniwersytet Wrocławski, Wydział Chemii Joliot-Curie 14, 50-383 Wrocław N-heterocykliczne karbeny (NHC) są organicznymi związkami chemicznymi, w których dwuwartościowy węgiel karbenowy jest bezpośrednio połączony z przynajmniej jednym atomem azotu w pierścieniu heterocyklicznym. N-heterocykliczne karbeny są bogatymi w elektrony nukleofilami – posiadają wolne pary elektronowe na węglu karbenowym i atomie (atomach) Rysunek 1: Budowa NHC azotu. Jako ligandy wykazują silne właściwości σ-donorowe, dzięki czemu są dobrymi katalizatorami procesów takich jak metateza, uwodornienie czy też tworzenie nowych wiązań C−C. Prekursorami N-heterocyklicznych karbenów są najczęściej ich sole amoniowe [1]. W ich budowie można wyróżnić jednostkę amoniową, karbenową i szkielet pierścienia heterocyklicznego (rys 1). Synteza prekursorów N-heterocyklicznych karbenów w postaci soli amoniowych polega na utworzeniu pierścienia heterocyklicznego. Może się to odbywać na trzy sposoby: • cyklizacja poprzez wprowadzenie jednostki karbenowej • cyklizacja poprzez utworzenie wiązania pomiędzy szkieletem pierścienia a rdzeniem złożonym z jednostki aminowej i karbenowej • cyklizacja poprzez wprowadzenie jednostki aminowej 1) BrCH2CH2Br 2) NaOH 3) HC(OEt)3 NH4BF4 Rysunek 2: Otrzymywanie NHC przez cyklizację Najbardziej rozpowszechnioną metodą jest cyklizacja poprzez wprowadzenie jednostki karbenowej ze względu na wysokie wydajności produktów, łatwość wykonania i dużą dowolność w doborze podstawników, co umożliwia syntezę prekursorów optycznie czynnych. Dobrym przykładem tej metody jest reakcja na bis-elektrofilowym szkielecie [2], która pozwala na syntezę chiralnych soli imidazoliniowych, zawierających dodatkowo grupy hydroksylowe, co czyni je potencjalnymi ligandami trójkleszczowymi (rys. 2). Tę metodę wykorzystałam w badaniach związanych z pracą magisterską, otrzymując szereg prekursorów N-heterocyklicznych karbenów, które zaprezentuję na posterze. Literatura [1] L. Benhamou, E. Chardon, G.Lavigne, S. Bellemin-Laponnaz, V. Cesar, Chemical Reviews 2011, 111 (4), 2705–2733. [2] K. V. S. Ranganath, J. Kloesges, A. H. Schäfer, F. Glorius, Angewandte Chemie International Edition 2010, 49, 7786–7789. XXXVI OSCh Plakat – badania własne 85 Molecular recognition of surface-confined laccase using emical force microscopy Klara Malinowska Studenckie Koło Naukowe Chemików UW „Fulleren” Uniwersytet Warszawski, Wydział Chemii Pasteura 1, 02-093 Warszawa Laccase is an enzyme that oxidises small aromatic compounds and simultaneously reduces molecular oxygen to water. It has a wide field of applications in biotechnology and industry. Usage of laccase as a biocatalyst of oxygen reduction for the construction of fuel cells is particularly promising. For this purpose, a method of immobilizing the enzyme that combines good electron transfer efficiency and long-lasting stability has to be developed. One approach is to use aromatic moieties mimicking natural substrates of laccase to immobilize the enzyme on the surface of the electrode [1]. I was investigating binding between different aromatic moieties and surface-confined laccase to determine the strongest-interacting functional group, best suited for immobilization. Using chemically modified atomic force microscope probes to perform force spectroscopy experiments, I was able to evaluate laccase-probe interactions on single-molecular level [2]. I have determined rupture forces of the various laccase-probe complexes and thus compared the strength of interactions. Using functionalized cantilevers, I also obtained chemical force microscopy (CFM) images of laccase immobilized on self-assembled monolayers of mercaptoundecanoic acid. CFM provides valuable information about the topography as well as the chemical nature of the imaged surface and helps to distinguish between different chemical species. e laer is possible due to the direct correlation between the strength of the interactions and friction forces acting between the probe and the surface [3]. References [1] S. Shleev i in., Biosensors & Bioelectronics 2005, 20, 2517–2554. [2] A. Gomez-Casado i in., Journal of the American Chemical Society 2011, 133, 10849–10857. [3] Handbook of Molecular Force Spectroscopy, red. A. Noy, Springer, 2008. 86 Plakat – badania własne XXXVI OSCh Kinetyka rozpływania surfaktantów na powierznia szklany stosowany w ogrodnictwie Magdalena Ligia Naurecka Zakład Zjawisk Międzyfazowych Uniwersytet Marii Curie-Skłodowskiej, Wydział Chemii Pl. Marii Curie-Skłodowskiej 2, 20-031 Lublin Szkło jest surowcem stosowanym w badaniach naukowych, procesach technologicznych, architekturze, do dekoracji oraz w wielu artykułach używanych w życiu codziennym. W celu zwiększenia zakresu zastosowań płyt szklanych modyfikuje się ich powierzchnię m.in. poprzez pokrycie ich cienkim filmem osadzonym w procesie napylania, osadzania chemicznego z fazy gazowej (ang. chemical vapor deposition, CVD) lub stosując mokrą metodę chemiczną sol-gel. Utworzona na szkle powłoka wpływa na poprawę właściwości jego powierzchni, co przyczynia się do powstania nowych funkcji użytkowych. Płyty szklane stosowane w ogrodnictwie mogą posiadać różną strukturę powierzchni. Problemem jest odpowiednie ich oczyszczenie. Do tego celu stosuje się preparaty zawierające w swoim składzie związki powierzchniowo czynne – surfaktanty. Związki te charakteryzują się adsorpcją na granicy faz oraz zdolnością do agregacji w micele. Nadają one detergentom właściwości zwilżające oraz myjące. Zastosowany do mycia powierzchni szklanych preparat musi charakteryzować się również odpowiednim współczynnikiem rozpływania. Kinetykę rozpływania handlowych mieszanek surfaktantów na powierzchniach szklanych stosowanych w ogrodnictwie badano za pomocą aparatu do pomiaru kątów zwilżania. Składam podziękowania dla Zakładu Zjawisk Międzyfazowych za udostępnienie aparatury niezbędnej do przeprowadzania badań. Literatura [1] Y. Akita, Y. Kato, M. Hosaka, Y. Ono, S. Suzuki, A. Nakajima, M. Yoshimoto, Material Science and Engineering B 2009, 161 (1-3), 151–154. [2] H. K. Jang, S. W. Whangbo, Y. K. Choi, K. Jeong, C. N. Whang, C. H. Wang, D. J. Choi, S. Lee, Journal of Non-Crystalline Solids 2001, 269 (3), 182–187. [3] S. Takeda, K. Yamamoto, Y. Hayasaka, K. Matsumoto, Journal of Non-Crystalline Solids 1999, 249 (1), 41–46. [4] R. Zieliński, Surfaktanty: budowa, właściwości, zastosowanie, Wydawnictwo Uniwersytetu Ekonomicznego w Poznaniu, Poznań, 2009. XXXVI OSCh Plakat – badania własne 87 Badania autentyczności tłuszczu w czekoladzie Kamil Olejnik Studenckie Koło Naukowe Chemików Uniwersytet Mikołaja Kopernika, Wydział Chemii Gagarina 7, 87-100 Toruń Obecnie producenci czekolady, dążąc do obniżenia koszów produkcji, a co za tym idzie ceny produktu, dodają do masła kakaowego innych, tańszych tłuszczów roślinnych. Tłuszcze te możemy podzielić na: • tłuszcze wymagające temperowania – posiadają taki sam skład jakościowy jak masło kakaowe, wymagają takiej samej obróbki. Są to mieszanina frakcji oleju palmowego (bogate w POP), oleje shea i illipe (bogate w SOS), • tłuszcze nie wymagające temperowania – różnią się składem jakościowym od masła kakaowego. Spontanicznie krystalizują do formy β. Wśród nich wyróżniamy: – zamienniki masła kakaowego – duża zawartość tłuszczów trans (40–75%). Ich źródłem są frakcjonowane i uwodornione oleje: palmowy, sojowy, rzepakowy i bawełniany. Dodatek masła kakaowego maksymalnie 25%. – substytuty masła kakaowego – krótki czas krystalizacji, ostry punkt topnienia (34 ◦ C). Ich źródłem jest frakcjonowany i uwodorniony olej z ziaren palmowych i olej kokosowy. W celu ustalenia, które metody nadają się do oceny autentyczności tłuszczu w czekoladzie, wykonano magnetyczny rezonans jądrowy, skaningową kalorymetrię różnicową i analizę termograwimetryczną na próbkach tłuszczu kakaowego oraz jego zamienników. Powodem wyboru tych metod jest łatwość przygotowania próbek do analizy. Literatura [1] Z. E. Sikorski, Chemia żywności: sacharydy, białka i lipidy, WNT, Warszawa, 2007. [2] S. Chaiseri, P. Dimick, Journal of the American Oil Chemists’ Society 1989, 66 (12), 1771–1776. [3] S. D. Segall, W. E. Artz, D. S. Raslan, V. P. Ferraz, J. A. Takahashi, Food Research International 2005, 38 (2), 167–174. [4] B. Wójcik-Stopczyńska, Charakterystyka mikrobiologiczna ziarna kakaowego, produktów jego przerobu oraz środowiska przetwarzania, Wydawnictwo Akademii Rolniczej w Szczecinie, Szczecin, 2006. [5] E. Nitecka, Wymagania jakościowe Unii Europejskiej dotyczące wyrobów kakaowych i czekoladowych, Fundacja Programów Pomocy dla Rolnictwa, Warszawa, 2000. 88 Plakat – badania własne XXXVI OSCh Wpływ dyskretyzacji przestrzeni na symulacje Monte Carlo Tomasz Piskorz Studenckie Koło Naukowe Chemików UW „Fulleren” Uniwersytet Warszawski, Wydział Chemii Pasteura 1, 02-093 Warszawa Metody Monte Carlo są metodami powszechnie stosowanymi do modelowania matematycznego procesów zbyt złożonych, by rozwiązać je w sposób analityczny. Szczególną metodą symulacji Monte Carlo jest schemat Metropolisa, za pomocą którego można symulować (w sposób bardzo uproszczony) takie procesy jak ruch cząsteczek w płynie. Metody te mają jednak zasadniczą wadę - są słabo zbieżne i aby uzyskać dokładny wynik, trzeba przeprowadzić ogromną ilość prób, co wymaga dużej mocy obliczeniowej. W swojej prezentacji chciałbym przedstawić wpływ dyskretyzacji przestrzeni, w której poruszają się cząsteczki płynów, na wynik symulacji metod Monte Carlo w schemacie Metropolisa. Dyskretyzacja taka pozwoliłaby w łatwy sposób obniżyć złożoność obliczeniową, a tym samym przyspieszyć obliczenia. Rysunek 1: Czy przestrzeń ciągła może być przybliżona przestrzenią dyskretną? Literatura [1] N. Metropolis, A. W. Rosenbluth, M. N. Rosenbluth, A. H. Teller, 1953, 21 (6), 1087–1092. XXXVI OSCh Plakat – badania własne 89 Co zrobić z białym proszkiem? ∅ Marta Plaskacz Studenckie Koło Naukowe Chemików Uniwersytet Mikołaja Kopernika, Wydział Chemii Gagarina 7, 87-100 Toruń W pewnych sytuacjach nadmiar białego proszku nie jest wcale problemem. Jednak zdarzają się takie momenty, gdy zaczyna nim być. Właśnie ten drugi przypadek będzie rozpatrywany. Nie chodzi tu jednak o mąkę do pieczenia (o której zapewne wszyscy pomyśleli), ale o proszek, który również jest biały, aczkolwiek zupełnie innego pochodzenia. Jest on odpadem, który pozostaje po procesie odsiarczania spalin metodą półsuchą. Metoda ta jest stosunkowo wydajna, biorąc pod uwagę stopień odsiarczania. Ma jednak jedną wadę – produkt, który powstaje, jest w zasadzie bezużyteczny. Oczywistym jest, że lepiej zrobić z czegoś użytek, aniżeli płacić za utylizację, dlatego odpad z instalacji został poddany badaniom. Na plakacie chciałabym przedstawić wyniki z przeprowadzanych analiz odpadu z instalacji NID oraz zaproponować jego możliwe zastosowania. Literatura [1] Tauron Wytwarzanie S.A., Oddział Elektrownia Łaziska w Łaziskach Górnych, Instalacja półsuchego odsiarczania spalin, 2010, http://www.ellaz.pl/technologie/instalacja- polsuchegoodsiarczania-spalin/instalacja-polsuchego-odsiarczania-spalin [2] J. Kucowski, D. Laudyn, M. Przekwas, Energetyka a ochrona środowiska, WNT, Warszawa, 1997. [3] I. Trzepierczyńska, Odsiarczanie spalin: procesy regeneracji absorbentu i utleniania odpadów, Wydawnictwo Politechniki Wrocławskiej, Wrocław, 1992. 90 Plakat – badania własne XXXVI OSCh Nature of interactions in 2,2’-bithiophene dimer structures: Towards the modeling of structure and conducting properties of polyalkylthiophene thin films Sebastian Sitkiewicz Koło Naukowe Studentów Chemii „Allin” Politechnika Wrocławska, Wydział Chemiczny Wybrzeże Wyspiańskiego 27, 50-370 Wrocław Poly-3-alkylthiophenes are one of the most popular polymers used in organic electronics [1, 2]. High charge carrier mobility (in polymorphous layer μ = 10−3 cm2 /Vs) and good solubility (can be deposited with commonly used wet techniques, such as spin-coating, inkjet printing or spray-casting) makes those polymers one of the most widely used hole transporting layers in organic field effect transistors, luminescent diodes and photovoltaic devices [3]. eir good conducting properties arise from the conjugated π-bond systems and ordered lamellar structures created in their layers and solutions. In the present work, using ab initio quantum chemistry methods, we aim at explaining the physical origins of the formation of organized structures. In doing so, we consider dimer structures of 2,2’-bithiophene as a simple model of polyalkylthiophene chains. e interaction energy hypersurface (IEH) is spanned by four configuration parameters (rotational angle and intermolecular separations in three dimensions), but only two of them are found to have a major impact on the topology of IEH. For this reason, the decomposition of the interaction energy and the Figure 1: 2,2’-bithiophene dimer analysis of the influence of individual types of energy on the stability of the system are made for the intermolecular distance and the rotational angle. e results obtained from the analysis of IEH and interaction energy decomposition should provide a solid basis for force-field parametrization for molecular dynamics simulations of polyalkylthiophene layers, which are in turn expected to provide reliable structures for charge transport calculations [4, 5]. In particular, we shall analyse the additive and nonadditive contributions to interaction energy with increasing number of molecular layers. References [1] Y. Lan, C. Yang, H. Yang, Polymer International 2010, 59, 16–21. [2] U. Bielecka, P. Lutsyk, K. Janus, W. Bartkowiak, J. Sworakowski, Organic Electronics 2011, 12, 1768–1776. [3] A. Arias, J. MacKenzie, I. McCulloch, J. Rivnay, A. Salleo, Chemical Reviews 2010, 110, 3–24. [4] C. Melis, L. Colombo, A. Maoni, Journal of Chemical Physics 2011, 115, 576–581. [5] S. Dag, L. Wang, Journal of Chemical Physics 2010, 114, 5997–6000. XXXVI OSCh Plakat – badania własne 91 Computational study of carbon dioxide hydrogenation: potential reaction paths, thermodynamics and possible intermediate products ∅ Daniel Smykowskia , Jerzy Szczygieła , Bartłomiej Szyjab a) Zakład Chemii i Technologii Paliw Politechnika Wrocławska, Wydział Chemiczny Gdańska 7/9, 50-344 Wrocław b) Inorganic Materials Chemistry Department of Chemical Engineering and Chemistry Eindhoven University of Technology Den Dolech 2, 5612AZ Eindhoven, Netherlands Chemical conversion of carbon dioxide into useful products is one of the most intensively studied methods of effective CO2 utilization. is kind of process would have significant advantage over sequestration, as it allows to remove carbon dioxide, not only capture and store it. An interesting concept is the reduction of carbon dioxide to hydrocarbons, which could be used e.g. as fuel components. is solution can be treated as CO2 recycling and could be used for the production of fuels with simultaneous reductions in CO2 emission and fossil resource savings. Design of a suitable catalyst for this process requires a comprehensive analysis of the potential reaction mechanisms and intermediate products, along with a prediction of thermodynamics. In this study, two types of active centers were investigated. e present work is focused on studying potential reaction pathways, intermediate products and the calculation of reaction thermodynamics. e scope of the work includes the construction of two types of clusters based on the MFI zeolite framework with both an extra-framework and an intra-framework cation, optimization of models corresponding to the intermediate products, and thermodynamics calculations. References [1] [2] [3] [4] Q. Wang, J. Luo, Z. Zhong, A. Borgna, Energy & Environmental Science 2011, 4, 42. K. Man, K. Yu, I. Curcic, J. Gabriel, S. C. E. Tsang, ChemSusChem 2008, 1, 893–899. J. Maa, N. Sun, X. Zhang, N. Zhao, F. Xiao, W. Wei, Y. Sun, Catalysis Today 2009, 148, 221–231. R. W. Dorner, D. R. Hardy, F. W. Williams, D. Willauer, Energy & Environmental Science 2010, 3, 884–890. [5] J. Szczygieł, B. Szyja, Wybrane metody chemii obliczeniowej w projektowaniu katalizatorów heterogenicznych, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, 2006. 92 Plakat – badania własne XXXVI OSCh Spektroskopia korelacji fluorescencji w badaniu nanolepkości – zależność temperaturowa Krzysztof Sozańskia , Tomasz Kalwarczykb , Robert Hołystb a) Studenckie Koło Naukowe Chemików UW „Fulleren” Uniwersytet Warszawski, Wydział Chemii Pasteura 1, 02-093 Warszawa b) Instytut Chemii Fizycznej PAN Kasprzaka 44/52, 01-224 Warszawa Jednym z najistotniejszych czynników wpływających na kinetykę procesów biochemicznych zachodzących w żywych komórkach jest ruchliwość białek i innych biomolekuł. Jest ona determinowana przez ich współczynniki dyfuzji w zatłoczonym środowisku cytoplazmy. Badania wykazują, iż niewielkie białka (o masie rzędu dziesiątek kDa) wykazują współczynniki dyfuzji znacznie większe – nawet o rzędy wielkości – niż te przewidywane przez klasyczne równanie Stokesa-Sutherlanda-Einsteina, łączące współczynnik dyfuzji z lepkością ośrodka i rozmiarem poruszającego się obiektu [1]. Zaproponowanym w IChF PAN rozwiązaniem tej zagadki jest wprowadzenie pojęcia nanolepkości, na której wartość mają wpływ właściwości zarówno otoczenia, jak i dyfundującego w nim obiektu. W ten sposób obiekty o różnych rozmiarach mogą odczuwać różną lepkość tego samego środowiska [2]. Obecna praca polega w znacznej mierze na udokładnianiu empirycznego równania opisującego tę zależność [3] i nadaniu sensu fizycznego występującym w nim współczynnikom. Istotne jest tu znalezienie zależności nanolepkości od temperatury, co powinno pomóc w termodynamicznym uściśleniu proponowanych równań, i stanowi treść moich aktualnych badań. Docelowo wyniki te znajdą zastosowanie w opisie i modelowaniu procesów zachodzących in vivo. Podstawową wykorzystywaną techniką pomiarową jest spektroskopia korelacji fluorescencji. Zamierzam zaprezentować podstawy tej techniki [4] oraz główne tezy badanej teorii skalowania nanolepkości, jak również najnowsze wyniki dotyczące miejsca, jakie zajmuje w tej teorii czynnik temperaturowy. Literatura [1] K. Luby-Phelps, D. L. Taylor, F. Lanni, Journal of Cell Biology 1986, 102 (6), 2015–2022. [2] R. Hołyst, A. Bielejewska, J. Szymański, A. Wilk, A. Patkowski, J. Gapiński, A. Żywociński, T. Kalwarczyk, E. Kalwarczyk, M. Tabaka, N. Ziębacz, S. A. Wieczorek, Physical Chemistry Chemical Physics 2009, 11 (40), 9025–9032. [3] T. Kalwarczyk, N. Ziębacz, A. Bielejewska, E. Zaboklicka, K. Koynov, J. Szymański, A. Wilk, A. Patkowski, J. Gapiński, H.-J. Bu, R. Hołyst, Nano Leers 2011, 11 (5), 2157–2163. [4] J. R. Lakowicz, Principles of Fluorescence Spectroscopy, Springer, 2006. XXXVI OSCh Plakat – badania własne 93 Synteza fosfonowy poodny ininy jako hybryd o potencjalnym działaniu biologicznym Julita Włosińska Koło Naukowe Studentów Chemii „Allin” Politechnika Wrocławska, Wydział Chemiczny Wybrzeże Wyspiańskiego 29, 50-371 Wrocław Poszukiwanie nowych środków leczniczych jest wyzwaniem nie tylko dla przemysłu farmaceutycznego, ale także dla chemików. Modelowanie molekularne obecnie nie pozwala na dokładne określenie aktywności biologicznej badanych związków, ale umożliwia wybór potencjalnych ligandów spośród znanych struktur. Synteza chemiczna cząsteczek posiadających cechy kilku ligandów może prowadzić do otrzymania nowego, biologicznie czynnego związku. Chinina jest alkaloidem pozyskiwanym z drzewa chinowego, łatwo dostępnym. Najbardziej znana jest jako lek przeciwmalaryczny. Działa przeciwbólowo i przeciwgorączkowo. Obecnie rzadziej stosowana ze względu na liczne skutki uboczne. Istotnym aspektem jest słaba rozpuszczalność chininy w wodzie. Fosfoniany są to estry kwasów fosfonowych, wykorzystywane jako inhibitory enzymów. Kwasy fosfonowe zwykle wykazują dość dobrą rozpuszczalność w wodzie. Połączenie odpowiednich struktur obu tych związków pozwala stworzyć nie poznany jeszcze produkt. Odpowiedni α-aminofosfonian otrzymano w reakcji 9-aminodeoksychininy, acetylowaniliny i fosforynu dietylowego. Jego budowa wykazuje podobieństwo do nukleozydu, którego pochodne modyfikowane chemicznie znajdują zastosowanie jako leki [1]. Otrzymana hybryda może wykazywać kilka potencjalnych właściwości. Pierwszą i najważniejszą, której oczekujemy, jest działanie na strukturę DNA. Kolejną jest selektywne zaburzanie komunikacji międzykomórkowej. Cząsteczka ta może również wykazywać właściwości, których nie przewidywaliśmy [2]. Literatura [1] P. Kafarski, B. Lejczak, „e Biological Activity of Phosphono- and Phosphinopeptides” [w:] Aminophosphonic and Aminophosphinic Acids. Chemistry and Biological Activity, red. V. P. Kuchar, H. R. Hudson, John Wiley & Sons, Chichester, 2000, ss. 407–442. [2] P. J. Boratyński, J. Skarżewski, Ł. Sidorowicz, ARKIVOC 2012, (4), 204–212. 94 Plakat – badania własne XXXVI OSCh Synteza i arakterystyka heterogenizowany kompleksów palladu(II) oraz niklu(II) na zmodyfikowany żela metakrylanowo-styrenowy Tomasz Worek a , Wiktor Bukowskib , Agnieszka Bukowskab , Karol Besterb a) Koło Naukowe Studentów Chemii „Esprit” b) Politechnika Rzeszowska, Wydział Chemiczny Powstańców Warszawy 6, 35-959 Rzeszów Żele polimerowe o nominalnym składzie: 77 mol% styrenu (S), 20 mol% metakrylanu glicydylu (MG) oraz 3 mol% diwinylobenzenu (DVB), zawierające wbudowane funkcje poliaminowe (etylenodiaminy, EDA, dietylenotriaminy, DETA, oraz tris(2-aminoetylo)aminy, TAEA) wykorzystano do heterogenizacji octanu niklu(II) oraz octanu palladu(II). kompleksy Ni(II) lub Pd(II) Rysunek 1: Immobilizacja octanów Ni(II) oraz Pd(II) na żywicy z funkcjami poliaminowymi Produkty charakteryzowano metodami FT-IR i DR UV-Vis oraz określono zawartość skompleksowanych jonów metalu (ICP OES). Stwierdzono, że zawartość skompleksowanych jonów palladu wzrastała wraz ze wzrostem ilości donorowych funkcji aminowych (EDA < DETA < TAEA), zaś ilość jonów niklu była zbliżona we wszystkich produktach. Nośnik Prekursor metalu 77S-3DVB-20MG+EDA 77S-3DVB-20MG+DETA 77S-3DVB-20MG+TAEA 77S-3DVB-20MG+EDA 77S-3DVB-20MG+DETA 77S-3DVB-20MG+TAEA Pd(CH3 COO)2 Pd(CH3 COO)2 Pd(CH3 COO)2 Ni(CH3 COO)2 · 4 H2 O Ni(CH3 COO)2 · 4 H2 O Ni(CH3 COO)2 · 4 H2 O Zawartość metalu [%wag] 11,02 15,70 16,37 4,88 4,65 4,80 Tablica 1: Wyniki z oznaczeń metalu w otrzymanych produktach Otrzymane wyniki wskazują na odmienny sposób wiązania tych jonów przez grupy aminowe. Prawdopodobnie jony palladu(II) koordynowane są przez maksymalnie dwie funkcje aminowe niezależnie od natury poliaminy, natomiast w koordynacji jonów niklu(II) uczestniczą wszystkie dostępne funkcje aminowe, tj. odpowiednio 2 (EDA), 3 (DETA) lub 4 (TAEA). XXXVI OSCh Plakat – badania własne 95 P Modern proteomics in resear on the meanisms of sizophrenia and depression Michał Bajczyk a , Sylwia Kędracka-Krokb , Ewelina Ficb , Marta Dziedzicka-Wasylewskab a) Naukowe Koło Chemików b) Zakład Biochemii Fizycznej Uniwersytet Jagielloński, Wydział Chemii Ingardena 3, 30-060 Kraków Although some aspects of schizophrenia and depression are already known and various drugs are available, it is yet to be said that their mechanism is fully uncovered. In the Proteomics Group of the Department of Physical Chemistry, a search for differential proteins is taking place. In order to achieve this, rats and mice act as animal models and various methods are used. During this kind of research, proteins from homogenized brains are either separated during two-dimensional electrophoresis and then analyzed on a tandem mass spectrometer coupled with a liquid chromatograph, or separated only by LC and then analyzed and quantitized with ITRAQ labels or a shotgun proteomics method with the help of a mass spectrometer. References [1] E. Fic, S. Kędracka-Krok, U. Jankowska, A. Piróg, M. Dziedzicka-Wasylewska, Electrophoresis 2010, 31 (21), 3573–3579. [2] S. Kędracka-Krok, E. Fic, U. Jankowska, M. Jaciuk, P. Gruca, M. Papp, M. Kuśmider, J. Solich, J. Dębski, M. Dadlez, M. Dziedzicka-Wasylewska, Journal of Neurochemistry 2010, 113 (4), 848–859. XXXVI OSCh Plakat popularno-naukowy 99 Panąca sprawa, czyli krótko o substancja zapaowy Agnieszka Cieślińska Naukowe Koło Chemików Wydział Chemii, Uniwersytet Gdański Sobieskiego 18/19, 80-952 Gdańsk Jednym z naszych narządów zmysłu jest węch. Jako istota ludzka jesteśmy w stanie rozróżniać zapachy. Czasem jeden zapach podoba nam się bardziej od drugiego. Jest to istotnym czynnikiem przy tworzeniu pierwszego wrażenia. Aromaty często niosą ze sobą bagaż wspomnień, wiążą się z nastrojem i uczuciami. Dlatego też zapach świeżo wypieczonego chleba będzie kojarzył nam się z domem, a woń wiosennych kwiatów pozytywnie nastawi nas do życia. Substancje zapachowe to związki lotne, które w niewielkich stężeniach mają właściwości pobudzające receptory węchowe błony śluzowej nosa. Możemy podzielić je ze względu na ich budowę chemiczną. Przyjmuje się, że większość związków wonnych zawiera osmoforową grupę funkcyjną, która sprawia, że dana substancja jest nośnikiem określonego zapachu. W skład substancji o przyjemnej woni wchodzą zwykle osmofory: hydroksylowe, eterowe, aldehydowe, ketonowe i estrowe. Natomiast substancje o zapachu nieprzyjemnym zwykle zawierają grupę osmoforową: merkaptanową, tioeterową, tioformylową, tiokarbonylową lub aminową. Ze względu na źródło pozyskiwania substancje zapachowe dzielimy na naturalne i syntetyczne. Związki syntetyczne ze względu na stosunkowo niską cenę mają bardzo duże znaczenie w masowej produkcji kosmetyków. Natomiast substancje zapachowe pochodzenia zwierzęcego są bardzo drogie, dlatego są wykorzystywane w drogich, markowych produktach. Jeżeli chodzi o surowce roślinne, to są one pozyskiwanie w formie olejków eterycznych, żywic i balsamów. Na szczególna uwagę zasługują olejki eteryczne. Głównymi składnikami są terpeny, czyli naturalne węglowodory pochodzenia głównie roślinnego o ogólnym wzorze (C5 H8 )n , będące oligozami izoprenu, w których reszty izoprenowe połączone są w sposób ogon-głowa. Oprócz terpenów w olejkach eterycznych występują również estry, alkohole, aldehydy, ketony, fenole, etery, węglowodory, a także związki pozbawione zapachu. Są one wyodrębniane z różnych części roślin, np. kwiatów, owoców, liści, łodyg, kłączy czy też nasion. Skład kompozycji zapachowej zależy również od wielu czynników takich jak pora roku, pora dnia, czas od momentu zerwania do momentu rozpoczęcia wyodrębniania olejku z surowca. Literatura [1] M. Molski, Chemia piękna, PWN, Warszawa, 2009. [2] A. Kołodziejczyk, Naturalne związki organiczne, PWN, Warszawa, 2003. 100 Plakat popularno-naukowy XXXVI OSCh Chemical valves – membranes with angeable pore size Katarzyna Eckert Koło Naukowe Studentów Chemii „Allin” Politechnika Wrocławska, Wydział Chemiczny Norwida 4/6, 50-373 Wrocław Membrane separation is one of the most environmentally friendly processes. It has been appreciated in the last 20 years and nowadays this branch of chemical engineering is rapidly developing. e general idea of membrane separation is to make use of the fact that molecules of different substances have different sizes and a diaphragm acts as a sieve. Membranes with changeable size of the pores are produced with the use of a microfiltration membrane as the frame. Pores of the membrane are filled with another compound that is capable of changing its conformational state. As the temperature or pH varies, the structure of the filling changes: it shrinks or swells altering its volume and, consequently, the diameter of the pores [1]. Size of the pores is the main parameter defining the possible applications of the membrane. Variable diameter of the apertures gives new potential applications. ere are two main aspects of the change in pore size: change in the flux of the permeate and change in the maximum dimension of the permeated molecules. As a result, the membrane can be used as a chemical valve, permeating only liquids with specific properties [2]. References [1] S. Suryanarayan, A. Mika, R. Childs, Journal of Membrane Science 2006, 281, 397–409. [2] A. Mika, R. Childs, J. Dickson, Journal of Membrane Science 2001, 191, 225–236. XXXVI OSCh Plakat popularno-naukowy 101 Teorie wiązania wodorowego Maciej Gług Naukowe Koło Chemików Uniwersytet Jagielloński, Wydział Chemii Ingardena 3, 30-060 Kraków Wiązanie wodorowe jest specyficznym, ale posiadającym fundamentalne znaczenie oddziaływaniem występującym m.in. w związkach o znaczeniu biologicznym, takich jak woda czy DNA. Dlatego niezwykle ważne jest, aby poznać dogłębnie jego strukturę, właściwości i mechanizmy powstawania. Wzmianki o możliwości formowania wiązań wodorowych odnotowano już w 1906 roku podczas analizy pochodnych azowych eugenolu, jednak pierwsze prace dotyczące natury wiązania wodorowego wydano w 1920 roku (Lewis, Berkeley) [1]. Pionierską kwantową teorię wiązania wodorowego wprowadził L. Pauling w 1939 roku. Od tamtego czasu powstało wiele modeli próbujących zinterpretować liczne dane eksperymentalne. Jednym z poglądowych modeli wiązania wodorowego jest teoria Maréchala-Witkowskiego [2], bazująca na przybliżeniu harmonicznym energii potencjalnej. Rozważając zmiany energetyczne wynikające z podstawienia izotopowego, można w ramach powyższej teorii dokonać identyfikacji wiązań wodorowych w cząsteczkach chemicznych. Ponadto poster przedstawia klasyfikację wiązań wodorowych, konsekwencje jego obecności w widmach spektroskopowych (np. rezonans Fermiego) [3] oraz metody charakteryzowania jego siły i geometrii w oparciu o dane eksperymentalne. Literatura [1] D. A. Smith, „A Brief History of the Hydrogen Bond” [w:] Modeling the Hydrogen Bond, red. D. A. Smith, ACS Symposium Series 569, American Chemical Society, 1994. [2] A. Witkowski, M. Wójcik, Chemical Physics 1973, 1 (1), 9–16. [3] A. M. Yaremko, H. Ratajczak, A. J. Barnes, J. Baran, P. Durlak, Z. Latajka, Chemical Physics 2009, 364 (1), 51–63. 102 Plakat popularno-naukowy XXXVI OSCh Lotny czy stały – stan wiedzy o wodorze Bogna Gomuła Studenckie Koło Naukowe Chemików Uniwersytet Mikołaja Kopernika, Wydział Chemii Gagarina 7, 87-100 Toruń Wodór wraz z jednym protonem w jądrze oraz z jednym elektronem krążącym po orbitalu uplasował się na pierwszej pozycji w tablicy Mendelejewa. Pierwiastek ten, pomimo prostoty swej budowy, stanowi większe wyzwanie niż można by przypuszczać. W 1935 r. ukazała się praca E. Wignera i H. B. Huntingtona opisująca możliwe warunki przejścia tego pierwiastka w stan stały oraz jego nadprzewodzące właściwości. Publikacja tych rozważań, a wraz z nią roztoczenie wizji nowych możliwości, rozpoczęła wyścig wśród naukowców zajmujących się wysokociśnieniową fizyką. M. Eremets zestalenie najlżejszego z gazów porównał do poszukiwań „Świętego Graala”. Po niepotwierdzonych próbach radzieckich uczonych (1973), ostatecznie dokonali tego amerykańscy fizycy W. Nellis, A. Mitchell i S. Weir w Laboratorium im. Lawrence’a w Kaliforni (1996). Dzięki odtworzeniu ekstremalnych warunków panujących w jądrze Jowisza, fizycy zamienili wodór w metal. Podczas przeprowadzonego eksperymentu ciekły wodór, pod wpływem ciśnienia milion razy większego od atmosferycznego (p = 140 GPa, T = 3000 K), przyjął postać metaliczną, co prawda tylko przez czas mniejszy niż mikrosekunda. Jednak wraz z ogłoszeniem tej nowiny rozpoczęła się nowa era badań nad uzyskaniem stałego, metalicznego wodoru, a przede wszystkim utrzymania go w takim stanie w warunkach normalnych. Ostatnio M. Eremets i I. Troyan donieśli o możliwym przejściu cząsteczkowego wodoru w metaliczny przy użyciu kowadła diamentowego (p = 260–270 GPa, T = 300 K). Ze względu na znaczenie naukowe tego doświadczenia wielu uczonych podjęło się analizy przedstawionych przez nich wyników. Większość z nich nie znalazła bezpośrednich dowodów wskazujących na to, że metaliczny wodór został wytworzony w komorze kowadła. Prace nad tym zagadnieniem trwają nieustannie, a potencjalne możliwości naukowe i technologiczne wynikające z właściwości elektrycznych, magnetycznych, optycznych, cieplnych i mechanicznych takiej substancji są ogromne. Przewidywane zastosowanie stałego, metalicznego wodoru to m.in: nadprzewodnik (przewodzenie elektryczności bez oporu), źródło energii („czyste” paliwa, paliwa rakietowe, materiały wybuchowe), budowa lekkich konstrukcji, itd. Literatura [1] W. J. Nellis, Scientific American 2000, 282 (5), 84–90. [2] S. T. Weir, A. C. Mitchell, W. J. Nellis, Physical Review Leers 1996, 76 (11), 1860–1863. [3] W. J. Nellis, A. L. Ruoff, I. F. Silvera, Has Metallic Hydrogen Been Made in a Diamond Anvil Cell?, 2012-01-02, http://arxiv.org/abs/1201.0407 XXXVI OSCh Plakat popularno-naukowy 103 Ogniwa wodorowe – nowe źródło energii w środka transportu Paulina Hirniak Naukowe Koło Chemików Wydział Chemii, Uniwersytet Gdański Sobieskiego 18/19, 80-952 Gdańsk Od kilkunastu lat trwają poszukiwania nowego rozwiązania napędzania pojazdów, które pozwoliłoby przejść silnikowi spalinowemu na zasłużoną emeryturę. Celem jest znalezienie bardziej przyjaznego środowisku źródła energii, które byłoby wolne od problemu emisji szkodliwych tlenków węgla i węglowodorów. Jedną z intensywnie rozwijanych i najbardziej obiecujących możliwości są ogniwa wodorowe, zdolne do zamiany energii chemicznej na elektryczną. Proces ten odbywa się bez spalania paliwa w komorze roboczej, a więc także bez wytwarzania zanieczyszczeń. Dążenie do zmniejszenia zanieczyszczeń w środowisku powoduje, że ogniwa wodorowe są ciekawe i obiecujące. Ogniwo wodorowe zużywa wodór oraz tlen znajdujący się w powietrzu lub paliwie bogatym w te pierwiastki w celu wytworzenia elektryczności. Należy dodać, że to paliwo możemy uzyskać w procesie fotolizy – reakcji fotochemicznej, w której następuje rozpad cząsteczek chemicznych, np. fotodysocjacja wody na wodór i tlen przy udziale energii słonecznej: H2 O . 2 H+ + 1 2 O2 + 2 e − Pomimo wielu zalet, na naszych drogach w dalszym ciągu nie widujemy środków transportu z ogniwami wodorowymi. Dlaczego tak się dzieje i co jest tego przyczyną? Na to pytanie i inne postaram się odpowiedzieć w mojej pracy, przedstawiając budowę i działanie ogniwa paliwowego zasilanego wodorem, wady i zalety urządzenia oraz realne spojrzenie na problem ich wykorzystania. Literatura [1] J. Surygała, Wodór jako paliwo, WNT, Warszawa, 2008. [2] A. Małek, M. Wendeker, Ogniwa paliwowe typu PEM: teoria i praktyka, Politechnika Lubelska, Lublin, 2010. [3] Ogniwa paliwowe. Nowe kierunki rozwoju, red. H. Drulis i in., Wydawnictwo Uniwersytetu Wrocławskiego, Wrocław, 2005. 104 Plakat popularno-naukowy XXXVI OSCh Rotaksany jako przełączniki molekularne Karolina Hurej Koło Naukowe Chemików „Jeż” Uniwersytet Wrocławski, Wydział Chemii Joliot-Curie 14, 50-383 Wrocław Rotaksany to układ dwóch niepowiązanych chemicznie indywiduów chemicznych, z których jeden posiada strukturę liniową, stanowiącą niejako oś dla drugiego, cyklicznego [1]. Na dwóch końcach osi znajdują się duże ugrupowania, zwane stoperami, które uniemożliwiają makrocyklowi wydostanie się poza oś [2]. Takie cząstki mogą posiadać dodatkowo ugrupowania donorowo-akceptorowe wbudowane w nić łączącą stopery. Mogą one powodować zmianę konformacji całego układu supramolekularnego poprzez możliwości tworzenia wiązań z pierścieniem [1, 3]. sygnał 1 sygnał 2 Rysunek 1: Schemat działania rotaksanowego przełącznika molekularnego [1] Cząsteczka rotaksanu może ulec wzbudzeniu, w wyniku czego struktura cykliczna przesuwa się od jednej grupy donorowej do następnej, a po przejściu w stan podstawowy powraca do wyjściowej pozycji. Taki proces może być indukowany za pomocą zewnętrznego bodźca i jest właściwością, która może posłużyć do zaprojektowania urządzeń, których działanie będzie podobne do tych ze świata makroskopowego [2, 4]. W mojej prezentacji opowiem o różnych sposobach tworzenia rotaksanów i ich potencjalnym zastosowaniu w roli przełączników molekularnych. Literatura [1] L. Zalewski, T. Ossowski, P. Niedziałkowski, A. Stefańska, Rotaksany – molekularne urządzenia, Betagraf, Poznań, 2009. [2] J. E. Beves, B. A. Blight, C. J. Campbell, D. A. Leigh, R. T. McBurney, Angewandte Chemie International Edition 2011, 50, 9260–9327. [3] H. M. Cheng, D. A. Leigh, F. Maffei, P. R. McGonigal, A. M. Z. Slawin, J. Wu, Journal of the American Chemical Society 2011, 133, 12298–12303. [4] J. F. Ayme, J. E. Beves, D. A. Leigh, R. T. McBurney, K. Rissanen, D. Schultz, Nature Chemistry 2012, 4, 15–20. XXXVI OSCh Plakat popularno-naukowy 105 Peptydy jako nowe syntetyczne składniki preparatów kosmetyczny Aleksandra Jastrzębska Naukowe Koło Chemików Wydział Chemii, Uniwersytet Gdański Sobieskiego 18/19, 80-952 Gdańsk Peptydy stanowią nieodłączną część organizmu człowieka. Ze względu na ich zawartość także w skórze, znalazły zastosowanie w nowoczesnej produkcji kosmetyków. Peptydy są zbudowane z krótkich sekwencji aminokwasów. Charakteryzują się dużą funkcjonalnością zarówno w stosunku do skóry, jak i do samych preparatów kosmetycznych, do których są wprowadzane. Technologia bioaktywnych peptydów została rozwinięta dzięki badaniom nad gojeniem ran. Peptydy odgrywają również dużą rolę w walce ze zmarszczkami, dlatego wykorzystuje się je w tworzeniu kremów „anti-age”. Wielką kosmetologiczną sławę zdobyła botulina (Botox), która jest naturalną neurotoksyną bakteryjną. Jej działanie polega na paraliżowaniu mięśni poprzez blokowanie przepływu impulsu nerwowego między neuronami a komórkami mięśniowymi. Porażone mięśnie stają się wiotkie i rozluźnione, co daje efekt wygładzenia już istniejących zmarszczek mimicznych, nie pozwalając na powstawanie nowych. Botulina jest jednak silną trucizną, a umieszczenie takiego jadu w kremach do codziennej pielęgnacji byłoby zbyt ryzykowne, dlatego odkrycie peptydów o podobnych właściwościach stało się tak ważne. Wyróżniamy trzy główne grupy peptydów: sygnalizujące, neuropeptydy i peptydy rozkurczające. Kolagen, elastyna oraz wiele innych zostaną omówione w niniejszej pracy. Literatura [1] S. A. Batieczko, A. M. Liedzjewirow, Kolagen. Nowa strategia zachowania zdrowia i przedłużania młodości, Kejtii, Koleczkowo, 2009. [2] Receptory molekularne – właściwości i zastosowanie, red. G. Schroeder, Cursiva, 2009. [3] J. Timbrell, Paradoks trucizn. Substancje chemiczne przyjazne i wrogie, WNT, Warszawa, 2008. [4] E. Kowalska-Wochna, Hit kosmetologii: peptydy, 2008, http : / / www . cabines . pl / artykuly / index.php/29/peptydy 106 Plakat popularno-naukowy XXXVI OSCh Odrzutowa siła emii – paliwo rakietowe Adrian Justyniarski Koło Naukowe Studentów Chemii „Allin” Politechnika Wrocławska, Wydział Chemiczny Norwida 4/6, 50-373 Wrocław Człowiek od dawien dawna pragnął sięgnąć gwiazd. Wraz z rozwojem nauki udało mu się do nich zbliżyć. Na pełen sukces składały się zwycięstwa w wielu dziedzinach nauki. Jedną z nich były osiągnięcia dotyczące paliw rakietowych. Jednak odkrycia te nie tylko rozwiały ciekawość ludzką dotyczącą ciał niebieskich. Dzięki nim rozwinął się również przemysł zbrojeniowy i obronny. Paliwami rakietowymi są związki reagujące ze sobą z dużą prędkością przy jednoczesnym wytworzeniu dużych ilości gazów, które powodują odrzut. Wraz ze spalaniem najczęściej powstają ogromne ilości energii cieplnej, które mogą stanowić problemy przy projektowaniu silników. Problemem jest również magazynowanie paliwa i jego uzyskiwanie. Z tymi problemami borykają się naukowcy. Aby zoptymalizować warunki działania rakiet oraz zwiększyć ich pole manewru przedstawiane są różne substancje – te efektywniejsze i te łatwo dostępne. Literatura [1] B. Florczak, W. Witkowski, Problemy Techniki Uzbrojenia 2006, 98, 67–78, http : / / www . witu . mil.pl/www/biuletyn/zeszyty/20060098p/67.pdf [2] W. Trzebiatowski, Chemia nieorganiczna, PWN, Warszawa, 1978, s. 331. [3] chemgeneration.com, Paliwa rakietowe, 2011, http : / / www . chemgeneration . com / pl / milestones/paliwa-rakietowe.html [4] Z. Przęzak, Proces spalania w silnikach rakietowych na paliwo ciekłe, 1985-06, http : / / infowsparcie.net/wria/o_autorze/pwliopk061985.html [5] D. Jaroszewski, Aluminum + woda = paliwo rakietowe!, 2009-12-06, http://gadzetomania.pl/ 2009/12/06/aluminum-woda-paliwo-rakietowe-wideo [6] M. Miszczak, S. Gryka, Problemy Techniki Uzbrojenia 2005, 96, 215–220, http://www.witu.mil. pl/www/biuletyn/zeszyty/20050096p/215.pdf XXXVI OSCh Plakat popularno-naukowy 107 Projektowanie leków metodą dyskonekcji Patryk Kasza Zespół Fizykochemii Organicznej Uniwersytet Jagielloński, Wydział Chemii Ingardena 3, 30-060 Kraków Istotą procedury tworzenia leku jest zaprojektowanie cząsteczki o określonej aktywności biologicznej oraz odpowiedzi fizjologicznej organizmu na działającą substancję. Struktury leku otrzymane m.in. w wyniku modelowania molekularnego są zazwyczaj cząsteczkami o stosunkowo dużej masie molowej. Synteza tak rozbudowanych związków mogłaby wydawać się trudna do zrealizowania lub nawet niewykonalna. Struktura docelowa S1 S3 S6 S10 S2 S4 S5 S7 S11 S8 S12 S9 S13 S14 S15 Rysunek 1: Zapis retrosyntetyczny, Sx – synton Metoda dyskonekcji, zwana również retrosyntezą, znajduje zastosowanie w otrzymywaniu założonych związków chemicznych. Jest to teoretyczna procedura polegająca na dzieleniu struktury. Wynikiem podziału są podjednostki zwane syntonami. Retrosynteza jest metodą projektowania struktury „od tyłu” potencjalnego ciągu reakcji. Zaprezentowane zostaną leki, dla których przedstawione zostaną różne drogi syntezy zaprojektowane przy użyciu metody dyskonekcji. Literatura [1] E. Riva, S. Gagliardi, M. Martinelli, D. Passarella, D. Vigo, A. Rencurosi, Tetrahedron 2010, 66 (17), 3242–3247. [2] C. Willis, M. Willis, Synteza organiczna, Wydawnictwo Uniwersytetu Jagiellońskiego, Kraków, 2004. [3] A. Khare, R. Shrivastava, International Journal of Pharmacy and Technology 2011, 3 (3), 1463–1476. 108 Plakat popularno-naukowy XXXVI OSCh W poszukiwaniu przyczyn orób neurodegeneracyjny Katarzyna Kryszczuk Sekcja Studencka Oddziału Gdańskiego Polskiego Towarzystwa Chemicznego „Hybryda” Politechnika Gdańska, Wydział Chemiczny Narutowicza 11/12, 80-233 Gdańsk W ciągu ostatnich 50 lat średnia długość życia człowieka wzrosła do 66 lat. Ujemny przyrost naturalny, lepsze warunki życia i postęp medycyny spowodowały, że coraz częściej mamy do czynienia ze społeczeństwami starzejącymi się. Wraz z pogłębianiem się tendencji do starzenia się społeczeństwa, coraz poważniejszym problemem stają się choroby neurodegeneracyjne. Z każdym rokiem zwiększa się liczba zachorowań na choroby takie jak choroba Alzheimera lub Parkinsona. Skłoniło to naukowców do poszukiwania ich przyczyn za pomocą inżynierii genetycznej, biologii molekularnej oraz wielu innych nauk. Choroby neurodegeneracyjne są definiowane jako grupa wrodzonych lub nabytych postępujących chorób układu nerwowego, w których podstawowym zjawiskiem patologicznym jest utrata komórek nerwowych. Proces prowadzący do wystąpienia objawów choroby neurodegeneracyjnej rozpoczyna się znacznie wcześniej i przebiega przez długi czas bezobjawowo. Pierwsze objawy pojawiają się, kiedy znacząca ilość neuronów ulegnie uszkodzeniu lub uszkodzenie dotyczyć będzie określonej części ośrodkowego układu nerwowego. W trakcie swojej prezentacji postaram się przedstawić najnowsze odkrycia w badaniach nad przyczynami chorób neurodegeneracyjnych. Literatura [1] C. E. Holt, S. L. Bullock, Science 2009, 326 (5957), 1212–1216. [2] S. L. Bullock, I. Ringel, 17 (6), 703–709. [3] A. Bianco, M. Dienstbier, S. L. Bullock, Current Biology 2010, 20 (16), 1487–1492. XXXVI OSCh Plakat popularno-naukowy 109 Słodki zabójca Aleksandra Kuchtaa , Aleksandra Dąbrowskab a) Naukowe Koło Chemików b) Katedra Chemii Ogólnej i Nieorganicznej Wydział Chemii, Uniwersytet Gdański Sobieskiego 18/19, 80-952 Gdańsk Syrop glukozowo-fruktozowy to mieszanina zwierająca około 42% fruktozy, 55% glukozy oraz ok. 3% mieszaniny innych cukrów. Jego zalety, takie jak płynna postać, niska lepkość i słaba krystalizacja już na początku lat 60-tych spotkały się z uznaniem wielu gałęzi przemysłu spożywczego, jednak do masowej produkcji trafił nieco później, głównie jako substancja dosładzająca. Jego obecność można „dostrzec” w sokach owocowych, napojach alkoholowych i mlecznych napojach fermentowanych. Jako środek słodzący bywa stosowany również do wytwarzania lodów i mrożonych deserów, zagęszczonego mleka słodzonego, a także do produkcji dżemów, galaretek, wyrobów cukierniczych czy piekarniczych. Ostatnie badania bardzo zmniejszyły grono zwolenników syropu glukozowo-fruktozowego, upatrując w nim przyczynę wielu problemów żywieniowych. Już sam proces technologiczny prowadzący do otrzymania syropu powoduje ryzyko przedostawania się do organizmu ludzkiego toksycznej rtęci (metoda rtęciowa), pochodzącej z zanieczyszczeń półproduktów stosowanych do wyrobu syropu. Z biochemicznego punktu widzenia oba składniki syropu – fruktoza i glukoza – należą do cukrów prostych, których konsumpcja może prowadzić do gwałtownych zmian poziomu insuliny oraz glukozy we krwi. Oba monosacharydy ulegają metabolizmowi, jednak szybkość przemian biochemicznych fruktozy jest większa w porównaniu z glukozą, co powoduje, że połączenie obu stanowić może zagrożenie zdrowotne. Regularne spożywanie produktów zawierających syrop glukozowo-fruktozowy może prowadzić do zwiększenia apetytu, insulinooporności, cukrzycy typu II, otyłości, podwyższenia poziomu cholesterolu we krwi. Nadmierne spożywanie produktów słodzonych syropem może skutkować brakiem odczuwania sytości na skutek spadku wrażliwości organizmu na leptynę – jednego z hormonów sytości. Prawdopodobnie podwyższone stężenie trójglicerydów powoduje blokadę na drodze leptyna – mózg i zaburzenie wzajemnej komunikacji. Ponadto rozwój bakterii o działaniu próchniczotwórczym także jest przypisywany konsumpcji produktów zawierających syrop glukozowo-fruktozowy. Jednak tak jak wszystko stosowane z umiarem, tak i produkty słodzone syropem glukozowo-fruktozowym spożywane sporadycznie nie stanowią zagrożenia dla zdrowia. Należy je jednak, w miarę możliwości, eliminować ze swojej codziennej diety. Literatura [1] J. Korus, Funkcjonalne oddziaływanie na organizm szczurów nasion fasoli (Phaseolus vulgaris L.) jako składnika diety wysokofruktozowej, Wydawnictwo Uniwersytetu Rolniczego, Kraków, 2009. [2] J. M. Berg, J. L. Tymoczko, L. Stryer, Biochemia, PWN, Warszawa, 2009. 110 Plakat popularno-naukowy XXXVI OSCh Skręcone aceny Kamil Kupietz Koło Naukowe Chemików „Jeż” Uniwersytet Wrocławski, Wydział Chemii Joliot-Curie 14, 50-383 Wrocław Aceny są to wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne, zawierające skondensowane układy pierścieni benzenowych tworzące liniową strukturę. Najprostszymi acenami są znane wszystkim: naalen, antracen czy tetracen. Spoglądając na wzory strukturalne ww. cząsteczek każdy z nas mógłby przypuszczać, że związki te są zupełnie płaskie. W rzeczywistości struktura acenów nieco odbiega od założonego kształtu, dzięki czemu związki te mają specyficzne właściwości, a przy okazji tworzą bardzo interesujące układy przestrzenne. Jak wyglądają, dlaczego tak się dzieje i jakie badania pozwoliły określić kształt struktur zbudowanych z wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych? Odpowiedzi na postawione pytania postaram udzielić się podczas mojego wystąpienia. Rysunek 1: Imponujące zniekształcenie cząsteczki tetracenu powstające w wyniku przyłączenia kompleksu rutenu Literatura [1] R. A. Pascal, Jr., Q. Qin, Tetrahedron 2008, 64, 8630–8637. [2] R. A. Pascal, Jr., Chemical Reviews 2006, 106, 4809–4819. XXXVI OSCh Plakat popularno-naukowy 111 Kadm – przydatny i niebezpieczny Danuta Kwiatkowska Studenckie Koło Naukowe Chemików Uniwersytet Mikołaja Kopernika, Wydział Chemii Gagarina 7, 87-100 Toruń Kadm ma szerokie zastosowanie. Jest wykorzystywany m.in. w barwnikach do tworzyw sztucznych (22% światowej produkcji), do powlekania antykorozyjnego powierzchni stalowych (25%), a najczęściej do produkcji akumulatorów kadmowo-niklowych (37%). W elektrycznym samochodzie Nissana o zasięgu 250 km używany jest właśnie taki akumulator, ponieważ jest on dużo lżejszy niż akumulatory kwasowo-ołowiowe i szybko się go ładuje. Niestety, kadm jest metalem niebezpiecznym dla naszego organizmu. Najbardziej narażeni na wchłanianie inhalacyjne kadmu są palacze: paczka papierosów dziennie dostarcza 4,4–6 µg Cd (najwięcej te produkowane w kraju). Główne źródło kadmu stanowi jednak pożywienie. Jest to spowodowane używaniem nawozów fosforowych i ścieków miejskich w rolnictwie. Skażenie gleby może też pochodzić z kopalni, np. po II wojnie światowej u mieszkańców doliny rzeki Jintsu wykryto chorobę o nazwie itai-itai, spowodowaną zanieczyszczeniem rzeki odpadami zawierającymi kadm, pochodzącymi z kopalni cynku. Rzeka nawadniała pole ryżowe. Spożycie ryżu wywoływało chorobę, której objawami były bóle stawów podczas chodzenia, głównie kręgosłupa i kończyn dolnych. Połowę ustrojowego kadmu wiążą nerki i wątroba za pomocą białka o nazwie metalotioneina (MT). Kadm z wątroby uwalnia się do krwi w postaci kadmotioneiny, po czym trafia do nerek. Okres połowicznego wydalania metalu z ustroju trwa u człowieka ok. 20 lat, przez co nagromadzenie w organizmie może doprowadzić do uszkodzenia wątroby i kanalików nerkowych. Zatrucie spowodowane wchłanianiem inhalacyjnym objawia się gorączką, bólem głowy, gardła i klatki piersiowej, zaburzeniami układu oddechowego i zapaleniem spojówek. Obrzęk płuc może doprowadzić do śmierci. U szczurów po podaniu 2–4 mg Cd/kg m.c. zaobserwowano martwicę narządów rozrodczych. Mimo korzyści wynikających z zastosowania tego pierwiastka należy pamiętać o jego szkodliwości. Literatura [1] J. Piotrowski, Podstawy toksykologii, WNT, 2006. [2] J. Emsley, Galeria cząsteczek, Prószyński i S-ka, 2007. 112 Plakat popularno-naukowy XXXVI OSCh Biotransformacja a synteza emiczna Ewa Makowicz Koło Naukowe Studentów Chemii „Allin” Politechnika Wrocławska, Wydział Chemiczny Łukasiewicza 2, 50-371 Wrocław Biotransformacja jest procesem, który ma na celu przekształcenie substratu w produkt za pomocą ograniczonej liczby etapów enzymatycznych. Obecnie biokataliza najczęściej wykorzystywana jest w przemyśle farmaceutycznym, spożywczym, ale także w coraz to nowszych dziedzinach chemii (np. otrzymywanie polimerów). Coraz częściej jest także stosowana w procesach wykorzystujących biomasę [1, 2]. Główną przewagą katalizatorów biologicznych nad enzymatycznymi jest przede wszystkim fakt, że dzięki ich regioselektywności i stereoselektywności otrzymujemy związki będące pojedynczymi enancjomerami [1]. Wydajność reakcji sięga blisko 100%. Dodatkowo w wyniku używania biokatalizatorów ograniczamy produkcję szkodliwych związków, które trudno podlegają utylizacji, zanieczyszczając środowisko. Obecnie największą wadą biotransformacji jest niewątpliwie cena stosowanych enzymów. Mimo to jest to dziedzina, która rozwija się coraz szybciej i coraz więcej procesów biokatalitycznych jest wdrażanych w przemyśle. Biokatalizatorami mogą być enzymy w roztworze, enzymy immobilizowane, jak również całe komórki bakteryjne [3]. Literatura [1] D. Di Gioia, F. Luziatelli, A. Negroni, A. Grazia Ficca, F. Fava, M. Ruzzi, Journal of Biotechnology 2011, 156 (4), 309–316. [2] P. M. Könst, M. C. R. Franssen, E. L. Sco, J. P. M. Sanders, Green Chemistry 2011, 13 (5), 1167–1174. [3] C. Ratledge, B. Kristiansen, Podstawy biotechnologii, PWN, Warszawa, 2011. XXXVI OSCh Plakat popularno-naukowy 113 Enancjoselektywna modyfikacja hydroksyfosfinianów za pomocą wybrany mikroorganizmów Adriana Maryjowska Koło Naukowe Studentów Chemii „Allin” Politechnika Wrocławska, Wydział Chemiczny Norwida 4/6, 50-373 Wrocław Obecnie stosuje się kilka metod otrzymywania związków optycznie czynnych. Coraz częściej zwykła synteza chemiczna zostaje zastąpiona przez enancjoselektywną metodę syntezy, która stosuje żywe układy mikroorganizmów bądź czystych enzymów do wyodrębnienia interesującej formy związku [1]. Pozwala pominąć to drogie i czasochłonne etapy reakcji chemicznej. Cały proces trwa zaledwie od kilku godzin do kilku dni. Atutem tej metody jest fakt, że w wielu przypadkach niemożliwe jest uzyskanie czystych związków zwykłymi metodami syntezy chemicznej [2]. Hydroksyfosfoniany natomiast są interesującą grupą związków, gdyż jako analogi stanów przejściowych wiążą się do centrum aktywnego enzymów, w wyniku czego następuje zwykle inaktywacja całego enzymu [3]. Hydroksyfosfoniany mogą więc posłużyć jako źródło potencjalnych leków na wiele dolegliwości [4]. Jednym z przykładów enancjoselektywnej biotransformacji jest utlenianie α-hydroksy-[2-etoksy-(P-fenylo)]fosfinobenzylu przez Geotrichum candidum. Szczep ten preferencyjnie rozkłada związek z konfiguracją S na atomie węgla [4, 5]. Literatura [1] [2] [3] [4] P. Kafarski, B. Lejczak, Journal of Molecular Catalysis B: Enzymatic 2004, 29 (1-6), 99–104. K. Faber, U.-T. Strauss, U. Felfer, Tetrahedron: Asymmetry 1999, 10 (1), 107–117. S.-C. Fields, Tetrahedron 1999, 55, 12237–12273. P. Majewska, Biotransformacje hydroksyfosfinianów z asymetrycznym atomem fosforu, 2006, http: //www.dbc.wroc.pl/Content/1703/Paulina_Majewska.pdf [5] M. Klimek-Ochab, E. Żymańczyk-Duda, M. Brzezińska-Rodak, P. Majewska, B. Lejczak, Tetrahedron: Asymmetry 2008, 19 (4), 450–453. [6] E. Żymańczyk-Duda, M. Brzezińska-Rodak, M. Klimek-Ochab, R. Latajka, P. Kafarski, B. Lejczak, Journal of Molecular Catalysis B: Enzymatic 2008, 52-53, 74–77. 114 Plakat popularno-naukowy XXXVI OSCh Ten napój doda ci skrzydeł! Katarzyna Ozimkiewicz Studenckie Koło Naukowe Chemików Uniwersytet Mikołaja Kopernika, Wydział Chemii Gagarina 7, 87-100 Toruń Napój energetyczny Red Bull, który według producenta ma „dodawać skrzydeł” ma za sobą długą i burzliwą historię, która rozpoczęła się od opracowania receptury przez farmaceutę Chaleo Yoovidhya ponad 30 lat temu. Początkowo napój nosił nazwę „Krating Daeng”, co oznacza „czerwony bizon”. Jednak wkrótce „bizon” został zamieniony na „byka” i od tego czasu napój ten funkcjonuje pod nazwą „czerwony byk”. Na początku nie wróżono sukcesu marketingowego tego płynu, ze względu na nietypowy smak i barwę. Jednak zyskał on uznanie w gronie kierowców oraz ludzi pracujących na nocną zmianę. Obecnie firma sprzedaje około 2 mld puszek napoju rocznie. W skład produktu wchodzą substancje takie jak: kofeina, tauryna, glukuronolakton, inozytol, witaminy z grupy B, sacharoza i glukoza oraz alpejska woda źródlana. Ważny jest fakt, że 100 ml napoju zawiera 32 mg kofeiny (tyle zawiera ok. 1 filiżanka kawy), która zwłaszcza w okresach wzmożonego wysiłku poprawia wydajność oraz wytrzymałość organizmu. Literatura [1] Red Bull, strona internetowa firmy, 2012, http://www.redbull.pl [2] M. A. J. Mets, S. K. amd Camilla Blom, M. H. van Gerven, G. M. van Willigenburg, B. Olivier, J. C. Verster, Psychopharmacology 2011, 214 (3), 737–745. [3] J. Del Coso, V. E. Muñoz-Fernández, G. Muñoz, V. E. Fernández-Elías, J. F. Ortega, N. Hamouti, J. C. Barbero, J. Muñoz-Guerra, PLoS ONE 2012, 7 (2), e31380. XXXVI OSCh Plakat popularno-naukowy 115 Jak zamienić śmieci w czarne złoto? Joanna Rogozińska Studenckie Koło Naukowe „Kiwon” Politechnika Wrocławska, Wydział Chemiczny Norwida 4/6, 50-373 Wrocław Coraz droższe paliwa! Życie na planecie śmieci! Czy te dwa problemy można w pełni zniwelować? A może rozwiązując jeden z nich pozbędziemy się drugiego? Próby zostały już podjęte! Wraz z postępem cywilizacyjnym zapotrzebowanie na paliwa gwałtownie wzrosło. Ropa naowa jest coraz droższa. Obecnie za baryłkę trzeba zapłacić 124,24 USD (dla porównania w roku 2004 kosztowała 47,27 USD/baryłkę). Jedną z przyczyn są zmniejszające się zapasy ropy naowej na całym świecie. Skąd więc czerpać tak niezbędną człowiekowi do życia energię? Kolejnym problemem XXI wieku są ogromne ilości śmieci. Odpady komunalne są segregowane, utylizowane, a następnie spalane z odzyskiem energii. Problem stanowią natomiast odpadowe tworzywa sztuczne. Kilka lat temu wprowadzono nową technologię przetwórstwa tworzyw sztucznych, której główną ideą jest ich przetworzenie na paliwa ciekłe. To rozwiązanie może okazać się lekarstwem na dwa istotne problemy naszych czasów – olbrzymie ilości śmieci oraz wyczerpujące się złoża ropy naowej. W swojej pracy przedstawię technologię przetwórstwa opakowań polietylenowych oraz polipropylenowych na czarne złoto. Literatura [1] T. Technology, strona internetowa firmy, 2007, http://www.tokarz.pl/ [2] EJ, T Technology, czyli odpady przerobione na paliwo, 2007-01-26, http : / / archiwum . rp . pl / artykul/661790_T_Technology_czyli_odpady_przerobione_na_paliwo.html 116 Plakat popularno-naukowy XXXVI OSCh Straszna emia i nieskazitelna natura – czy aby na pewno? Krzysztof Schmeichel Studenckie Koło Naukowe Chemików Uniwersytet Mikołaja Kopernika, Wydział Chemii Gagarina 7, 87-100 Toruń Istnieje wiele stereotypów na temat chemii. Są one utrwalane przez media, przypuszczenia, zasłyszane plotki czy złe skojarzenia. Niewiedza i powierzchowność mogą przyczynić się do negatywnej oceny danej dziedziny nauki. Mam zamiar przełamać powszechne, często błędne przekonania oraz wykazać, że zarówno produkty pochodzenia syntetycznego, jak i te naturalne mogą być szkodliwe. Często generalizuje się chemię poprzez wrzucanie „do jednego wora” razem z niebezpiecznymi oparami, truciznami, itd. Pokażę, że umiejętna suplementacja może przynieść wiele korzyści, a dla niektórych grup ludności może być zbawienna w skutkach. Zarówno związki syntetyczne, jak i te naturalne mogą być trucizną bądź lekarstwem. Udowodnię, że wiele negatywnych haseł propagowanych w mediach jest bezpodstawnymi sloganami odwołującymi się do intuicyjnych, często błędnych skojarzeń. Chemia to nie tylko zalewająca fala sztuczności, trucizn i zła. To także marchewka z sadu, krzesło na którym siedzimy, to My oraz cały otaczający nas świat. Utożsamianie chemii ze śmiercią i zatruciem jest dość nieuczciwym osądem. Owszem, może być groźna, ale groźny może być też niewłaściwy człowiek za kierownicą. Podstawą jest wiedza i rozsądek w stosowaniu chemii w dzisiejszym świecie. Literatura [1] J. Gawęcki, J. Korczak, Witaminy, Akademia Rolnicza w Poznaniu, 2000. [2] A. Brzozowska, Składniki mineralne w żywieniu człowieka, Akademia Rolnicza w Poznaniu, 1999. [3] J. Gawęcki, Prawda o tłuszczach, Akademia Rolnicza w Poznaniu, 1996. XXXVI OSCh Plakat popularno-naukowy 117 Diamenty poprawiane i metody i identyfikacji Ewelina Sepiół Koło Naukowe Studentów Chemii „Bioaktywni” Uniwersytet Marii Curie-Skłodowskiej, Wydział Chemii Pl. Marii Curie-Skłodowskiej 2, 20-031 Lublin Diamenty są kamieniami szlachetnymi powszechnie wykorzystywanymi w przemyśle jubilerskim. Jednak nie wszystkie diamenty, uzyskane naturalnie lub syntetycznie, charakteryzują się najwyższą jakością. Zabiegi poprawiania diamentów są stosunkowo nowe, ale w jubilerstwie już od dawna stosowano różne techniki mające na celu polepszenie wyglądu innych kamieni szlachetnych. Dzięki pracy gemmologów możliwe jest poprawienie jakości diamentów. Literatura dostarcza nam obszernych informacji na temat dostępnych metod, które mogą posłużyć do polepszenia barwy i czystości oraz zwiększenia masy diamentu. Równie istotna jest możliwość identyfikacji dokonanych zmian. Z punktu widzenia oceny cech jakościowych, a następnie wyceny kamieni, zabiegi takie mają istotne znaczenie, dlatego też powinny być odnotowywane we wszystkich rodzajach świadectw badań, certyfikatach i ekspertyzach. W mojej pracy zamierzam przedstawić przykłady wspomnianych powyżej metod, ze szczególnym zwróceniem uwagi na ich skuteczność i wykorzystanie w przemyśle. Literatura [1] W. Łapot, Diamenty. Praktikum gemmologiczne, Wydawnictwo Uniwersytetu Śląskiego, Katowice, 2003. [2] W. Łapot, Syntetyczne diamenty jubilerskie, LabGem, Sosnowiec, 2007. [3] Gemological Institute of America, strona internetowa instytutu, 2012, http://www.gia.edu 118 Plakat popularno-naukowy XXXVI OSCh e molten salt reactor story. A brief overview of advantages, disadvantages and the latest innovations Bianka Sieredzińska Studenckie Koło Naukowe Chemików UW „Fulleren” Uniwersytet Warszawski, Wydział Chemii Pasteura 1, 02-093 Warszawa Molten salt reactors (MSRs) are liquid-fuel reactors which can be used for producing electricity or hydrogen, as well as burning actinides and producing fissile fuels (breeding). Fissiles, fertiles, and fission products are dissolved in a high-temperature molten fluoride salt (≈ 1400 ◦ C). e fuel salt flows through a reactor core, where fission occurs within the flowing salt, then through an intermediate heat exchanger, and back to the reactor core. An intermediate heat-transfer loop transports the heat to a turbine hall or to a hydrogen production facility. ere were two experimental reactors built in the 1950s and 1960s in the USA. MSRs are being subjected to a process of reexamination today because of their unique fuel cycle capabilities and safety characteristics. Several countries are interested in starting MSR programs, including China and India. A technology gap analysis has been initiated to understand the challenges facing the development and deployment of MSRs. Some of them have been resolved by new technologies that did not exist in the early 1970s, when the program was shut down. Others still remain. ere are six areas that have already been examined: power cycles, fuel inventories, noble metal plate-out, fuel storage, high-level waste forms, and peak temperatures. e aim of this work is to emphasize the past and future meaning of MSRs. References [1] C. W. Forsberg, „Molten-Salt-Reactor Technology Gaps” [w:] International Congress on Advances in Nuclear Power Plants, proceedings, Reno, Nevada, USA, 2006-06-4/8, http://www.torium. se/res/Documents/124670.pdf [2] M. W. Rosenthal, P. R. Kasten, R. B. Briggs, Nuclear Applications and Technologies 1970, 8, 107–117, http://moltensalt.org/references/static/downloads/pdf/NAT_MSRintro.pdf [3] A. Cannara, orium-Based Molten-Salt Reactors, 2011-03-10, http://www.thoriumenergyalliance. com/downloads/ThoriumSummary_Alex_Cannara.pdf XXXVI OSCh Plakat popularno-naukowy 119 Przeciwieństwa się jednak przyciągają – związki powierzniowo czynne Magdalena Szpunar Koło Naukowe Studentów Chemii „Esprit” Politechnika Rzeszowska, Wydział Chemiczny Powstańców Warszawy 6, 35-959 Rzeszów Związki powierzchniowo czynne (surfaktanty) to substancje organiczne powodujące zmniejszenie napięcia międzyfazowego dwóch niemieszających się wzajemnie cieczy. Wynika to ze zdolności do adsorpcji na granicy faz. Obecność w obrębie jednej cząsteczki grup o skrajnie różnych właściwościach (długiego łańcucha hydrofobowego oraz hydrofilowej głowy) sprawia, że wykazują one odmienne zachowanie w stosunku do substancji różniących się polarnością, dzięki czemu pozwalają na uzyskanie unikalnych i bardzo ważnych ze względów użytkowych właściwości. Surfaktanty mają wszechstronne zastosowanie. Stanowią nie tylko podstawowe składniki środków myjących, piorących i czyszczących oraz środków higieny osobistej (szampony, żele pod prysznic, płyny do kąpieli, mydła), ale także wchodzą w skład kremów, maści, farb i atramentów. Występują również w wielu produktach spożywczych (sole kwasów karboksylowych). Stosowane są w procesach polimeryzacji, w środkach ochrony roślin i wielu innych dziedzinach. Poza tym w organizmie ludzkim wytwarzane są pewne substancje o charakterze powierzchniowo czynnym, które pełnią ważne funkcje fizjologiczne. Najpopularniejsze środki powierzchniowo czynne to: • alkilobenzenosulfoniany (dodecylobenzenosulfonianu sodu), • siarczany alkilowe (dodecylosiarczan(VI) sodu), • sulfoniany α-olefin, • betainy. Aby dowiedzieć się więcej na temat łączenia się przeciwieństw, zapraszam do obejrzenia mojego plakatu. OSO3 Na + CH 3 N + CH 2COO CH 3 SO3- Na + O(CH 2CH 2O)8CH 2CH 2OH Rysunek 1: Wzory strukturalne wybranych surfaktantów Literatura [1] T. M. Schmidt, Analysis of Surfactants, Marcel Dekker, New York, 2001. [2] K.-Y. Lai, Liquid Detergents, Taylor & Francis, 2006. 120 Plakat popularno-naukowy XXXVI OSCh Fitohormony roślinne – regulatory wzrostu i rozwoju Dariusz Śmiłowicz Studenckie Koło Naukowe Chemików Uniwersytet Mikołaja Kopernika, Wydział Chemii Gagarina 7, 87-100 Toruń Fitohormony, mimo że produkowane są przez rośliny w małych ilościach, wykazują dużą aktywność fizjologiczną. Można je podzielić na dwie grupy: aktywatory i inhibitory wzrostu oraz rozwoju. Do pierwszej zalicza się auksyny, gibereliny i cytokininy, do drugiej należą inhibitory fenolowe i kwas abscysynowy (ABA). Natomiast etylen (nienasycony, gazowy węglowodór) posiada cechy zarówno aktywatora, jak i inhibitora. Wymienione wyżej regulatory wzrostu są związkami wielofunkcyjnymi, uczestniczącymi w regulacji różnych procesów fizjologicznych. W regulacji każdego z procesów bierze udział zespół związków działających synergistycznie lub antagonistycznie. Syntetyczne regulatory znalazły szerokie zastosowanie w rolnictwie, ogrodnictwie i sadownictwie. Na przykład w celu ukorzenienia sadzonek krzewów dolne ich części spryskuje się roztworem auksyn, natomiast aby uzyskać bezpestkowe winogrona, należy podziałać na winorośle preparatami giberelinowymi. Literatura [1] W. Czerwiński, Fizjologia roślin, PWN, Warszawa, 1977. [2] L. Jankiewicz, J. Lipecki, Fizjologia roślin sadowniczych, PWN, Warszawa, 2011. [3] R. Domański, Fizjologia roślin z elementami bochemii, Wydawnictwo Akademii Rolniczej, Poznań, 2002. XXXVI OSCh Plakat popularno-naukowy 121 Detekcja odcisków palców za pomocą nanocząstek złota Agnieszka Wądołowska Koło Naukowe Chemików UwB „Pozyton” Uniwersytet w Białymstoku, Instytut Chemii Hurtowa 1, 15-399 Białystok Nanomateriały stanowią alternatywę dla konwencjonalnych metod detekcji odcisków palców, a co więcej dają możliwości dokładniejszego ujawniania ważnych dowodów daktyloskopijnych. Obecnie najszersze spektrum zainteresowań wykazują nanocząstki złota. Już w 1989 roku George C. Saunders przedstawił metodę ujawniania odcisków palców MMD (Multi-Metal Deposition) opartą na dwustopniowym osadzaniu metali – złota i srebra [1]. odciski palców złoto koloidalne rozrost nanocząstek in situ poprzez redukcję metalu Rysunek 1: Schemat metody MMD Od tego momentu opracowano szereg metod opartych na osadzaniu koloidalnego złota, mających na celu uproszczenie i zmniejszenie kosztów pierwotnej procedury MMD. Na szczególną uwagę zasługują techniki: • MMD/ZnO – koncepcja oparta na osadzaniu tlenku cynku na nanocząstkach złota, pozwalająca na luminescencyjne oznaczenie śladów daktyloskopijnych [2], • SMD (Single-Metal Deposition) – metoda polegająca na redukcji jonów złota na już zdeponowanych cząstkach koloidalnego złota [3], • SND (Single-metal Nanoparticles Deposition) – strategia tej techniki polega na sfunkcjonalizowaniu nanocząstek złota cyklodekstrynami z grupami tiolowymi [4]. Czy rzeczywiście dzięki nanomateriałom możliwe jest dokładniejsze ujawnienie odcisków palców? Która z przedstawionych metod daje najlepsze efekty? Na te i inne pytania postaram się odpowiedzieć podczas sesji plakatowej. Literatura [1] A. Mohamed, Gold Bulletin 2011, 44 (2), 71–77. [2] A. Becue, A. Scoundrianos, C. Champod, P. Margot, Forensic Science International 2008, 179 (1), 39–43. [3] E. Staufer, A. Becue, K. V. Singh, K. R. ampi, C. Champod, P. Margot, Forensic Science International 2007, 168 (1), e5–e9. [4] A. Becue, C. Champod, P. Margot, Forensic Science International 2007, 168 (2-3), 169–176. 122 Plakat popularno-naukowy XXXVI OSCh Ftalany i bisfenol A – substancje powodujące otyłość Patrycja Wieczorek Naukowe Koło Chemików Wydział Chemii, Uniwersytet Gdański Sobieskiego 18/19, 80-952 Gdańsk W warunkach nowoczesnej produkcji i wymiany towarowej opakowania odgrywają znaczącą rolę. Współczesne opakowanie przyjęło na siebie wiele nowych funkcji. Obecnie jest postrzegane jako wyrób zapewniający utrzymanie określonej jakości pakowanych produktów, a także przyjazny dla środowiska naturalnego [1]. Jednak nie każdy z nas zdaje sobie sprawę, jaki wpływ mają opakowania na nasze zdrowie. Mimo, iż producenci zwracają uwagę na doskonalenie jakości i właściwości opakowań oraz maszyn pakujących, nadal mogą one być przyczyną wzrostu masy ciała z powodu występujących w nich szkodliwych związków chemicznych. Otyłość jest ważnym problemem we współczesnym świecie. Walcząc z nadwagą zwraca się uwagę na to co jemy, ale niewiele osób zastanawia się nad tym, w jakich opakowaniach żywność jest dostępna w sprzedaży. Jak dowodzą ostatnie badania, występują w nich związki, które są szkodliwe dla naszego zdrowia i przyczyniają się do rozwoju otyłości. Chemikalia w tworzywach sztucznych zaburzają działanie układu hormonalnego. Wiele z nich wpływa na tarczycę, odpowiedzialną za tempo naszego metabolizmu, zaburzając jej funkcjonowanie. Jednym z nich jest bisfenol A, wykorzystywany do produkcji niektórych przezroczystych wysokojakościowych plastików. Inną grupą związków są alany, stosowane jako plastyfikatory do produkcji tworzyw sztucznych, głownie PCV [2]. Już od najmłodszych lat człowiek ma styczność z tymi substancjami. Rysunek 1: Struktura bisfenolu A Społeczeństwo jest nieświadome zagrożeń wynikających z wyborów opakowań. Niektóre kraje zwróciły szczególną uwagę na materiały wykorzystywane do ich produkcji. Jednym z nich jest Kanada, która jako pierwsza uznała bisfenol A za substancję toksyczną. W Polsce BPA jest zakazany w przypadku produkcji butelek do karmienia dzieci [3]. Wybór pozostałych produktów zależy od nas. Powinniśmy być świadomi swoich decyzji. Literatura [1] M. Lisińska-Kuśnierz, M. Ucherek, Wydawnictwo Naukowe PTTŻ, Kraków, 2003, s. 5. [2] E. Young, Focus 2012, 198 (3), 6–10. [3] MG BABY Przemysław Felicki, www.stopbpa.pl – Najważniejsze doniesienia, 2010, http://www. stopbpa.pl/Najwazniejsze_doniesienia.html XXXVI OSCh Plakat popularno-naukowy 123 Energia jądrowa – fakty i mity Magdalena Włodarczyk Studenckie Koło Naukowe „Kiwon” Politechnika Wrocławska, Wydział Chemiczny Wybrzeże Wyspiańskiego 27, 50-370 Wrocław Jednym z głównych źródeł energii na świecie jest najnowocześniejsze źródło energii – energia jądrowa. Do konwencjonalnych źródeł energii należą węgiel, ropa naowa, źródła odnawialne (na przykład biomasa). Niestety energia ta nie jest wykorzystywana w Polsce, co jest spowodowane podejściem społeczeństwa do takiego przedsięwzięcia, złą historią lub też agresywnym jej wykorzystaniem do celów militarnych. Katastrofy w Czarnobylu i Fukushimie stawiają energię jądrową w złym świetle, jednocześnie budząc strach wśród społeczeństwa. Czy elektrownia jądrowa w rzeczywistości jest tak niebezpieczna jak mogłoby się wydawać? Jakie zagrożenia niesie energetyka jądrowa? Czy reaktor można porównać do bomby atomowej? Czy produkcja energii jądrowej oznacza nasilenie promieniowania jonizującego i opady radioaktywnych pyłów? Odpowiedzi na te pytania zostaną przedstawione w formie posteru, do którego obejrzenia serdecznie zapraszam. Literatura [1] [2] [3] [4] http://elektrownia-jadrowa.pl/ http://www.elektrownia-atomowa.waw.pl/ http://atomowe.pl/ http://www.elektrownieatomowe.info/ 124 Plakat popularno-naukowy XXXVI OSCh Gaz łupkowy. Analiza emiczna na etapie poszukiwania złóż Monika Wyszatkiewicz Koło Naukowe Chemików „Jeż” Uniwersytet Wrocławski, Wydział Chemii Joliot-Curie 14, 50-383 Wrocław Gaz łupkowy, czyli gaz z łupków (skał osadowych) jest ostatnio w Polsce bardzo popularnym tematem. Gaz z łupków ma być nadzieją na niezależność energetyczną Polski. Źródła gazu można ogólnie podzielić na konwencjonalne i niekonwencjonalne. Do źródeł niekonwencjonalnego gazu zalicza się: gaz z łupków, gaz uwięziony w izolowanych porach skalanych, gaz z pokładów węgla, a także hydraty gazowe. Złoża gazu łupkowego stanowią alternatywę dla wyczerpujących się konwencjonalnych złóż [1]. Poszukiwanie gazu zaczyna się od analizy systemu naowego. Badania polegają m.in. na analizie zawartość całkowitego węgla organicznego (TOC), oznaczeniu jakości gazu, pirolizie Rock-Eval i pirolizie sprzężonej z chromatografią gazową. Węgiel organiczny jest przydatnym miernikiem potencjału energetycznego łupku. Węgiel organiczny można oznaczać metodami bezpośrednimi i pośrednimi. Piroliza sprzężona z chromatografią gazową pozwala na prognozowanie frakcji generowanych węglowodorów. Na jej podstawie można stwierdzić, które złoża są źródłem węglowodorów ciekłych, a które węglowodorów wchodzących w skład frakcji gazowej. Analiza pirolityczna Rock-Eval pozwala na ocenę potencjału węglowodorowego. Dane uzyskane z analiz dostarczają informacji o potencjalnych źródłach wydobycia gazu ziemnego i ropy naowej [2, 3]. W moim wystąpieniu postaram się przedstawić ogólną charakterystykę gazu łupkowego, a następnie scharakteryzować analizy służące do oceny ilościowej i jakościowej poszukiwanego gazu. Literatura [1] J. Hadro, Przegląd Geologiczny 2010, 58 (3), 250–258. [2] J. Jin, S. Kim, J. E. Birdwell, Energy Fuels 2012, 26 (2), 1054–1062. [3] A. Brukner, Analyst 1995, 120, 1687–1691. XXXVI OSCh Plakat popularno-naukowy 125 Indeks autorów A Olga Andrzejczak, 43 Elżbieta Andrzejewska, 23 Dorota Antos, 30 B Michał Bajczyk, 99 Maciej Balawejder, 30 Dorota Bartkowiak, 75 Łukasz Bartnicki, 44 Sebastian Baś, 40 Karol Bester, 95 Roman Bochenek, 39 Julian Bójko, 76 Izabela Brzeska, 24 Ewelina Brzozowska, 25 Adam Budniak, 45 Urszula Budniak, 46 Agnieszka Bukowska, 95 Wiktor Bukowski, 95 C Agnieszka Cieślińska, 100 Marta Cybulak, 77 D Aleksandra Dąbrowska, 110 Marta Dziedzicka-Wasylewska, 99 E Katarzyna Eckert, 101 F Ewelina Fic, 99 G Klaudia Gałczyńska, 47 Maria Gdaniec, 48 Magda Gerigk, 49 Maciej Gług, 102 Bogna Gomuła, 103 Elżbieta Gońka, 50 Wojciech Grochala, 15 Jakub Grynda, 51 Magdalena Grzelak, 78 H Paulina Hermanowska, 79 Paulina Hirniak, 104 Józef Hoffmann, 34 126 Krystyna Hoffmann, 34 Robert Hołyst, 16, 93 Paweł Horeglad, 17 Karolina Hurej, 105 Milena Hybsz, 78 J Mateusz Janeta, 26 Rafał Januszewski, 78 Anita Jarzębińska, 80 Aleksandra Jastrzębska, 106 Łukasz John, 26 Adrian Justyniarski, 107 K Tomasz Kalwarczyk, 93 Patryk Kasza, 108 Andrzej Katrusiak, 55 Aleksandra Kemona, 27 Sylwia Kędracka-Krok, 99 Tomasz Klucznik, 52 Ewa Kończalska, 53 Krzysztof Kosiński, 81 Barbara Kossak, 82 Sylwia Kostera, 78, 83 Krzysztof Kość, 54 Katarzyna Kowalska, 55 Joanna Kozieł, 84 Mariana Kozłowska, 28 Joanna Kroczak, 85 Katarzyna Kryszczuk, 109 Maciej Kubicki, 83 Aleksandra Kuchta, 110 Kamil Kupietz, 111 Danuta Kwiatkowska, 112 L Żaneta Lachowska, 56 Anna Litwińska, 29 M Mariusz Majchrzak, 78, 83 Ewa Makowicz, 113 Klara Malinowska, 86 Bogdan Marciniec, 83 Adriana Maryjowska, 114 Kinga Matuła, 30 N Magdalena Ligia Naurecka, 87 XXXVI OSCh Anna Nowak, 57 O Andrzej Okuniewski, 58 Kamil Olejnik, 88 Natalia Olejnik, 59 Marek Orlik, 18 Alicja Ostrowska, 60 Katarzyna Ozimkiewicz, 115 P Damian Paliwoda, 55 Monika Parafiniuk, 31 Damian Pasiński, 61 Wojciech Piątkowski, 30 Lucjan Piela, 19 Angelina Pietrulewicz, 62 Paulina Pikosz, 63 Aleksandra Pilch, 64 Tomasz Piskorz, 89 Marta Plaskacz, 32, 90 Ksenia Porszniewa, 33 Katarzyna Purtak, 65 W Mateusz Warański, 39 Agnieszka Wądołowska, 122 Patrycja Wieczorek, 123 Małgorzata Wierzbicka, 47 Damian Włodarczyk, 69 Magdalena Włodarczyk, 124 Julita Włosińska, 94 Tomasz Worek, 95 Łukasz Woźniak, 40 Monika Wyszatkiewicz, 125 Z Adam Zarecki, 71 Adam Zieliński, 72 Ż Emil Żak, 70 Ewa Żymańczyk-Duda, 27 R Joanna Rogozińska, 116 Maciej Rolewicz, 34 S Krzysztof Schmeichel, 117 Ewelina Sepiół, 118 Bianka Sieredzińska, 119 Sebastian Sitkiewicz, 91 Jakub Skut, 34 Daniel Smykowski, 92 Krzysztof Sozański, 93 Jan Stanek, 81 Zuzanna Starzyńska, 35 Paulina Strzelecka, 66 Grzegorz Szczepaniak, 36 Agnieszka Szczodrowska, 67 Jerzy Szczygieł, 92 Magdalena Szpunar, 120 Bartosz Szulczyński, 37 Bartłomiej Szyja, 92 Ś Dariusz Śmiłowicz, 121 Łukasz Świątek, 38 T Mariusz Taczała, 68 XXXVI OSCh 127