Structural and adsorption properties of azo, azoxy and azodioxy porous organic polymers derived from trisubstituted amines and pyridines

Porozni organski polimeri pokazali su se prikladnima za selektivnu adsorpciju ugljikova dioksida (CO2). U ovom istraživanju metodama računalne kemije proučeno je šest organskih poroznih sustava organiziranih u kovalentne organske mreže. Istražen je utjecaj dviju građevnih jedinki (fenilnim skupinama trisuptituirani amin i piridin) i triju dušik-dušik poveznica (azo, azoksi i azodioksidna veza) te utjecaj različitih konfiguracija slaganja susjednih dvodimenzijskih slojeva na adsorpcijska svojstva materijala. Periodičkim metodama teorije funkcionala gustoće (DFT) optimizirane su strukture kovalentnih organskih mreža, podvrgnute Monte Carlo simulacijama te su izračunate adsorpcijske izoterme i prikazane raspodjele gustoće adsorbiranih molekula CO2 i N2. Rezultati su uspoređeni s podacima o vezanju molekula dobivenim na temelju izračunatih vrijednosti elektrostatskog potencijala. Porozni sustavi izgrađeni od aminskih građevnih jedinki povezanih azodioksidnim vezama pokazali su najbolju adsorpciju CO2.Porous organic polymers have proven to be suitable for the selective carbon dioxide (CO2) adsorption. In this research, six organic porous systems organized into covalent organic frameworks were examined using computational chemistry methods. The influence of two building blocks (triphenyl substituted amine and pyridine) and three nitrogen-nitrogen linkages (azo, azoxy and azodioxy) and the influence of different neighbouring twodimensional layer stacking configurations on the adsorption properties of the material were examined. Using periodic density functional theory (DFT) methods, covalent organic framework structures were optimized and subjected to Monte Carlo simulations to compute adsorption isotherms along with density plots of adsorbed CO2 and N2 molecules. The results were compared with other data obtained from the calculated electrostatic potential values. Porous systems constructed from amine building blocks linked by azodioxy bonds have shown the best CO2 adsorption

Istraživanje sekundarne strukture ubikvitina infracrvenom spektroskopijom

Infracrvena (engl. infrared, IR) spektroskopija je analitička metoda koja se primjenjuje za strukturnu analizu i praćenje fizikalno-kemijskih procesa molekula. Ubikvitin je regulatorni protein životinja i biljaka koji služi kao glasnik razgradnje nepotrebnih ili oštećenih proteina u proteolitičkom putu. Ovaj rad proučava primjenu IR spektroskopije za analizu sekundarnih struktura ubikvitina i praćenje procesa njegove denaturacije. Objašnjena je osnovna teorija IR spektroskopije, postojeće sekundarne strukture te funkcija i struktura ubikvitina. Analizirane su spektralne vrpce karakteristične za proteine, od kojih je najvažnija amid I vrpca, te povezanost svojstava amid I vrpce sa sekundarnim strukturama proteina. Analizirana je amid I vrpca ubikvitina te je dan primjer korištenja IR spektroskopije u analizi proteina prilikom praćenja procesa odmatanja ubikvitina uzrokovanih porastom temperature i tlaka

Istraživanje sekundarne strukture ubikvitina infracrvenom spektroskopijom

Infracrvena (engl. infrared, IR) spektroskopija je analitička metoda koja se primjenjuje za strukturnu analizu i praćenje fizikalno-kemijskih procesa molekula. Ubikvitin je regulatorni protein životinja i biljaka koji služi kao glasnik razgradnje nepotrebnih ili oštećenih proteina u proteolitičkom putu. Ovaj rad proučava primjenu IR spektroskopije za analizu sekundarnih struktura ubikvitina i praćenje procesa njegove denaturacije. Objašnjena je osnovna teorija IR spektroskopije, postojeće sekundarne strukture te funkcija i struktura ubikvitina. Analizirane su spektralne vrpce karakteristične za proteine, od kojih je najvažnija amid I vrpca, te povezanost svojstava amid I vrpce sa sekundarnim strukturama proteina. Analizirana je amid I vrpca ubikvitina te je dan primjer korištenja IR spektroskopije u analizi proteina prilikom praćenja procesa odmatanja ubikvitina uzrokovanih porastom temperature i tlaka

Structural and adsorption properties of azo, azoxy and azodioxy porous organic polymers derived from trisubstituted amines and pyridines

Porozni organski polimeri pokazali su se prikladnima za selektivnu adsorpciju ugljikova dioksida (CO2). U ovom istraživanju metodama računalne kemije proučeno je šest organskih poroznih sustava organiziranih u kovalentne organske mreže. Istražen je utjecaj dviju građevnih jedinki (fenilnim skupinama trisuptituirani amin i piridin) i triju dušik-dušik poveznica (azo, azoksi i azodioksidna veza) te utjecaj različitih konfiguracija slaganja susjednih dvodimenzijskih slojeva na adsorpcijska svojstva materijala. Periodičkim metodama teorije funkcionala gustoće (DFT) optimizirane su strukture kovalentnih organskih mreža, podvrgnute Monte Carlo simulacijama te su izračunate adsorpcijske izoterme i prikazane raspodjele gustoće adsorbiranih molekula CO2 i N2. Rezultati su uspoređeni s podacima o vezanju molekula dobivenim na temelju izračunatih vrijednosti elektrostatskog potencijala. Porozni sustavi izgrađeni od aminskih građevnih jedinki povezanih azodioksidnim vezama pokazali su najbolju adsorpciju CO2.Porous organic polymers have proven to be suitable for the selective carbon dioxide (CO2) adsorption. In this research, six organic porous systems organized into covalent organic frameworks were examined using computational chemistry methods. The influence of two building blocks (triphenyl substituted amine and pyridine) and three nitrogen-nitrogen linkages (azo, azoxy and azodioxy) and the influence of different neighbouring twodimensional layer stacking configurations on the adsorption properties of the material were examined. Using periodic density functional theory (DFT) methods, covalent organic framework structures were optimized and subjected to Monte Carlo simulations to compute adsorption isotherms along with density plots of adsorbed CO2 and N2 molecules. The results were compared with other data obtained from the calculated electrostatic potential values. Porous systems constructed from amine building blocks linked by azodioxy bonds have shown the best CO2 adsorption

Istraživanje sekundarne strukture ubikvitina infracrvenom spektroskopijom

Infracrvena (engl. infrared, IR) spektroskopija je analitička metoda koja se primjenjuje za strukturnu analizu i praćenje fizikalno-kemijskih procesa molekula. Ubikvitin je regulatorni protein životinja i biljaka koji služi kao glasnik razgradnje nepotrebnih ili oštećenih proteina u proteolitičkom putu. Ovaj rad proučava primjenu IR spektroskopije za analizu sekundarnih struktura ubikvitina i praćenje procesa njegove denaturacije. Objašnjena je osnovna teorija IR spektroskopije, postojeće sekundarne strukture te funkcija i struktura ubikvitina. Analizirane su spektralne vrpce karakteristične za proteine, od kojih je najvažnija amid I vrpca, te povezanost svojstava amid I vrpce sa sekundarnim strukturama proteina. Analizirana je amid I vrpca ubikvitina te je dan primjer korištenja IR spektroskopije u analizi proteina prilikom praćenja procesa odmatanja ubikvitina uzrokovanih porastom temperature i tlaka

Structural and adsorption properties of azo, azoxy and azodioxy porous organic polymers derived from trisubstituted amines and pyridines

Porozni organski polimeri pokazali su se prikladnima za selektivnu adsorpciju ugljikova dioksida (CO2). U ovom istraživanju metodama računalne kemije proučeno je šest organskih poroznih sustava organiziranih u kovalentne organske mreže. Istražen je utjecaj dviju građevnih jedinki (fenilnim skupinama trisuptituirani amin i piridin) i triju dušik-dušik poveznica (azo, azoksi i azodioksidna veza) te utjecaj različitih konfiguracija slaganja susjednih dvodimenzijskih slojeva na adsorpcijska svojstva materijala. Periodičkim metodama teorije funkcionala gustoće (DFT) optimizirane su strukture kovalentnih organskih mreža, podvrgnute Monte Carlo simulacijama te su izračunate adsorpcijske izoterme i prikazane raspodjele gustoće adsorbiranih molekula CO2 i N2. Rezultati su uspoređeni s podacima o vezanju molekula dobivenim na temelju izračunatih vrijednosti elektrostatskog potencijala. Porozni sustavi izgrađeni od aminskih građevnih jedinki povezanih azodioksidnim vezama pokazali su najbolju adsorpciju CO2.Porous organic polymers have proven to be suitable for the selective carbon dioxide (CO2) adsorption. In this research, six organic porous systems organized into covalent organic frameworks were examined using computational chemistry methods. The influence of two building blocks (triphenyl substituted amine and pyridine) and three nitrogen-nitrogen linkages (azo, azoxy and azodioxy) and the influence of different neighbouring twodimensional layer stacking configurations on the adsorption properties of the material were examined. Using periodic density functional theory (DFT) methods, covalent organic framework structures were optimized and subjected to Monte Carlo simulations to compute adsorption isotherms along with density plots of adsorbed CO2 and N2 molecules. The results were compared with other data obtained from the calculated electrostatic potential values. Porous systems constructed from amine building blocks linked by azodioxy bonds have shown the best CO2 adsorption

Synthesis and Characterization of Benzene- and Triazine-Based Azo-Bridged Porous Organic Polymers

Porous organic polymers incorporating nitrogen-rich functionalities have recently emerged as promising materials for efficient and highly selective CO2 capture and separation. Herein, we report synthesis and characterization of new two-dimensional (2D) benzene- and triazine-based azo-bridged porous organic polymers. Different synthetic approaches towards the porous azo-bridged polymers were tested, including reductive homocoupling of aromatic nitro monomers, oxidative homocoupling of aromatic amino monomers and heterocoupling of aromatic nitro monomers and a series of aromatic diamines of different lengths and rigidity. IR spectroscopy, 13C CP/MAS NMR spectroscopy, powder X-ray diffraction, elemental analysis, thermogravimetric analysis, nitrogen adsorption–desorption experiments and computational study were used to characterize structures and properties of the resulting polymers. The synthesized azo-bridged polymers are all amorphous solids of good thermal stability, exhibiting various surface areas (up to 351 m2 g−1). The obtained results indicated that the synthetic methods and building units have a pronounced effect on the porosity of the final materials. Reductive and oxidative homocoupling of aromatic nitro and amino building units, respectively, lead to 2D azo-bridged polymers of substantially higher porosity when compared to those produced by heterocoupling reactions. Periodic DFT calculations and Grand-canonical Monte Carlo (GCMC) simulations suggested that, within the used approximations, linear linkers of different lengths do not significantly affect CO2 adsorption properties of model azo-bridged polymers