SZOTKOWSKI, M. Syntéza a studium nových typů difuranonových heterocyklů využitelných pro optoelektronické aplikace [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická. 2014.

Posudek vedoucího

Krajčovič, Jozef

Bakalářská práce studenta Martina Szotkowského se zabývá vysoce atraktívní problematikou využití organických „smart“ molekul v optoelektronických aplikacích. Cíle bakalářské práce byly: A. vypracovat literární rešerši na využití organických kolorantů, konkrétně benzodifuranonů (BDF) pro cílené aplikace v organické elektronice B. syntéza klíčového intermediátu hydroxy (thiofen-2-yl) octové kyseliny pro přípravu thiofenových analogů BDF skeletů Student se náročné a poměrně málo prostudované problematice zhostil zodpovědně, pracoval cílevědomě se zaměřením na vytýčené cíle. Rešeršní část bakalářské práce je zpracovaná přehledně a s logickou návazností jednotlivých kapitol. V teoretické části práce je také uveden pravděpodobný mechanizmus reakce syntézy BDF skeletů vycházející z -hydroxy kyseliny a hydrochinonu. Dále jsou v práci zmiňované syntetické přístupy pro syntézu symetrických i nesymetrických derivátů BDF. Teoretickou část práce uzavírá návrh syntézy thiofenového analogu DBF s použitím kyseliny hydroxy (thiofen-2-yl) octové. V experimentální části bakalářské práce je uveden vypracovaný syntetický přístup syntézy kyseliny hydroxy(thiofen-2-yl)octové. Student výborně zvládl problematiku několika tematicky rozdílných syntetických procedur, jako jsou Friedel-Craftsovy acylace, redukce ketonů a hydrolýza esterů karboxylových kyselin. Navíc se student musel seznámit i s pokročilými identifikačními metodami v organické syntézy, mezi které bezesporu paří NMR. Tato bakalářská práce je zpracovaná přehledně a poskytuje velmi dobrou představu, jakým způsobem lze provádět syntézy cílených BDF skeletů. Navíc je obohacená i experimentální částí, ve které se v několika syntetických stupních podařilo připravit a identifikovat klíčový pokročilý intermediát pro syntézu thiofenových analogů BDF skeletů, kyselinu hydroxy(thiofen-2-yl)octovou. Práce bude sloužit jako výborný základ pro následující syntézy a svojí kvalitou převyšuje rámec obecné úrovně bakalářských prací. Předloženou bakalářskou práci doporučuji k obhajobě a na základě její úrovně ji hodnotím stupněm „výborně“ (A).

Posudek oponenta

Ing. Jan Vyňuchal, Ph.D

Autor předkládané práce se zaměřil na potencionální použití vybraných organických kolorantů v optoelektronických aplikacích. Cílem práce bylo vypracovaní literární rešerše a syntéza klíčových intermediátů pro přípravu benzodifuranonových heterocyklů. Dalším cílem práce, bylo studium syntetických možností pro přípravu cílených benzodifuranonových derivátů. V úvodu práce jsou představeny možnosti organické elektroniky. Benzodifuranony (DBF) jsou následně řirovnávány k derivátům diketo-pyrrolo-pyrrolu (DPP), jehož deriváty jsou dle dosavadních publikovaných výsledků reálnými kandidáty pro aplikace v organické elektronice. V části pojednávající o přípravě (DBF) je uveden pravděpodobný mechanizmus rekce vycházející z -hydroxy kyseliny a hydrochinonu. Dále logicky navazují možnosti přípravy klíčové -hydroxy kyseliny, například z aryl aldehydů, aryl-methyl ketonů. Příprava -hydroxy kyseliny z aryl-methyl ketonů je podrobně diskutována s ohledem na možnosti použít moderních fluorovaných rozpouštědel umožňujících jednoduchou izolaci produktu a především opětovné použití katalyzátorů. Friedel-Craftsova acylace je další zmíněná syntetická cesta vedoucí k požadovaným derivátům -hydroxy kyselin. V kapitole pojednávající o syntéze žádaného benzofuranonu autor diskutuje možné syntetické cesty vedoucí k přípravě symetrických a především nesymetrických derivátů DBF. Teoretická část práce je uzavřena návrhem syntézy thiofenového analoga DBF s použitím kyseliny hydroxy(thiofen-2-yl)octové. V experimentální části práce je uveden postup syntézy kyseliny hydroxy(thiofen-2-yl)octové s využitím Friedel-Craftsovy acylace thiofenu s následnou redukcí vzniklého produktu a poté hydrolýzou na žádanou -hydroxy kyselinu. Diskusní část stručně pojednává o syntéze s ohledem na použité rozpouštědlo prvního stupně rekce (acylace), dále na průběh redukce a vznik nežádoucích diolů. Poslední krok je diskutován z pohledu prostředí pro hydrolýzu, kde autor doporučuje použití bazického prostředí. NMR spektra třech připravených derivátů jsou uvedena v příloze práce. K práci mám následujíc dotazy, doporučení: • Na straně 10 autor uvádí použití DPP pro barvení tkanin. Deriváty DPP se průmyslově používají pro výrobu nátěrových hmot, barvení plastů. Použití pro barvení tkanin není obvyklé. • V obrázku 1 chybí doplnění fenylů. Znázorněná sloučenina nebyla syntetizována, v níže uvedeném odkaze byla pouze teoreticky studována. (Luňák S., Vyňuchal J., Hrdina R.: Geometry and Absorption of Diketo-Pyrrolo-Pyrrole Isomers and Their -isoelectronic Furo-Furanone Analogues, J. Molecular Structure, 2009, 919, 239–245.) • Pro použité srovnávání DPP sloučenin a DBF sloučenin je možné čerpat z následujícího odkazu. V uvedeném článku je popsán strukturální rozdíl pro tzv. H-chromofor DPP a „chinonový“ charakter DBF (Luňák S., Vyňuchal J., Hrdina R.: DFT and TD DFT Study of Isomeric Linear Benzodifuranones, Benzodipyrrolinones and Their Homologues, J. Molecular Structure, 2009, 935, 82-91.). • V diskusní části autor uvádí vhodnost použití chlorovaných rozpouštědel pro Friedel-Craftsovy acylace thiofenu, v experimentální části doporučuje použít pro rekci hexan. Diplomant vypracoval zadanou problematiku multidisciplinárně – nejen z pohledu syntézy, ale i z pohledu možné potenciální aplikace v organické elektronice. Autor práce splnil všechny uvedené body zadání. Předloženou elektronicky zaslanou práci tedy doporučuji k obhajobě a hodnotím stupněm - výborně.

eVSKP id 67582