Predloženi projekt okuplja interdisciplinarni tim znanstvenika s ciljem razvoja nekoliko klasa organskih fluorofora baziranih na benzazolnom kosturu te ispitivanja njihove prikladnosti kao naprednih sustava za čitav niz primjena u području funkcionalnih osjetilnih materijala za pH u različitim otopinama. Kroz sinergiju u sintetskim, spektroskopskim i računalnim tehnikama, usmjerit ćemo naša istraživanja na dizajn spojeva sa željenim analitičkim i kemijskim karakteristikama, koristeći njihova fluorescentna i individualna funkcionalna svojstva. Eksperimentalni dio istraživanja uključivat će tradicionalne strategije za sintezu različitih derivata benzimidazola, benzotiazola, imidazo[4,5-b]piridina i imino-kumarina, koji će biti okarakterizirani u otopini ovisno o promjenama u pH uvjetima. Sve faze eksperimentalnog rada nadopunit će se računalnom podrškom pri interpretaciji dobivenih rezultata, što će uključivati izračun konformacijskih, tautomernih i pKa svojstava proučavanih spojeva te modeliranje promjena u odgovarajućim elektronskim spektrima potaknutih kemijskim promjenama u okolini upotrebom čitavog niza kvantno-kemijskih izračuna i molekulsko dinamičkih simulacija. Pored toga, računalno modeliranje bit će prošireno i razmatranjem različito supstituiranih derivata priređenih spojeva, kako bi se fino podesila željena svojstva te tako pomoglo ciljanom odabiru budućih koraka u eksperimentalnim postupcima. Sveukupno gledano, predloženi projekt pozicionirat će okupljeni tim za značajne iskorake u području naprednih materijala uz izraženu mogućnost širokog raspona industrijskih aplikacija – od biomedicine do znanosti o okolišu.

ZNANSTVENI RADOVI

1. N. Perin, D. Babić, P. Kassal, A. Čikoš, M. Hranjec, R. Vianello (2022) Spectroscopic and computational study of the protonation equilibria of amino-substituted benzo[b]thieno[2,3-b]pyrido[1,2-a]benzimidazoles as novel pH-sensing materials. Chemosensors, 10, 21. 

2. D. C. Camacho-Mojica, J.-K. Ha, S. K. Min, R. Vianello, R. S. Ruoff (2022) Proton affinity and gas phase basicity of diamandoid molecules: diamantane to C₁₃₁H₁₁₆. Physical Chemistry Chemical Physics 24, 3470-3477.

3. N. Sakač, D. Madunić-Čačić, D. Marković, L. Hok, R. Vianello, B. Šarkanj, B. Đurin, K. Hajdek, B. Smoljan, S. Milardović, B. Matasović, M. Jozanović (2021) Potentiometric surfactant sensor based on 1,3-dihexadecyl-1H-benzo[d]imidazol-3-ium for anionic surfactants in detergents and household care products. Molecules 26, 3627.

SUDJELOVANJA NA SKUPOVIMA I KONGRESIMA

I. Boček, R. Vianello, M. Hranjec (2021) Novel iminocoumarin derived imidazo[4,5-b]pyridines as potential pH sensors. 27^th Croatian Meeting of Chemists and Chemical Engineers, Veli Lošinj, Hrvatska. (postersko priopćenje)

ZAVRŠNI RADOVI

Matko Fančović (2021) Sinteza i spektroskopska karakterizacija akrilonitrilnih derivata N-supstituiranih benzimidazola kao potencijalnih senzora za pH u otopinama, Fakultet kemijskog inženjerstva i tehnologije Sveučilišta u Zagrebu. (mentor: Marijana Hranjec, neposredni voditelj: Anja Beč)