Laboratory of Anisotropic Materials

Badania naszego zespołu obejmują zarówno projektowanie, syntezę jak i charakteryzację samoorganizujących się materiałów organicznych do zastosowań w electrooptyce, optoelektronice, do pozyskiwania i magazynowania energii a także przetwarzania informacji. W centrum naszych zainteresowań znajdują się głównie stabilne rodniki benzo[e][1,2,4]triazynylowe oraz klastry boranowe, które stanowią rdzeń materiałów ciekłokrystalicznych. Realizowane przez nas projekty obejmują rozległe wspomagane komputerowo projektowanie układów molekularnych, syntezę, obszerne badania zależności struktura-właściwości oraz pełną charakterystykę nowych materiałów obejmującą badanie właściwości termicznych, optycznych, elektrooptycznych oraz magnetycznych.

Realizowane Projekty:

“Supramolecular materials designed for fundamental studies and energy conversion technologies”

Projekt TEAM/2016-3/24

Kierownik projektu: prof. dr hab. inż. Piotr Kaszynski

Okres realizacji projektu: 01.11.2017-31.10.2020

Wartość projektu: 3 480 000 PLN

Cel projektu: Celem projektu jest opracowanie unikalnych samoorganizujących się materiałów molekularnych i polimerowych służących do pozyskiwania i magazynowania energii a także przetwarzania informacji. Program obejmuje dwa powiązane ze sobą projekty i dotyczy systematycznego rozwoju i szczegółowej charakterystyki ciekłych kryształów będących pochodnymi stabilnych rodników oraz klastrów boranowych. Pierwszy projekt koncentruje się na półprzewodnikach organicznych i fotoprzewodnikach do zastosowań w elektronice oraz spintronice. Głównym elementem projektu jest π zdelokalizowany rodnik benzo[e][1,2,4]triazynylowy, który jest podstawiony w taki sposób, że jego cząsteczki samoorganizują się w kolumny lub warstwy. W drugim projekcie jonowe ciekłe kryształy pochodzą z klastrów boranowych i są badane jako elektrolity anizotropowe do zastosowań w akumulatorach.

“Polar liquid crystals derived from boron clusters”

Projekt OPUS-9

Kierownik projektu: prof. dr hab. inż. Piotr Kaszynski

Okres realizacji projektu: 05.2016-02.2020

Wartość projektu: 1 260 800 PLN

Cel projektu: Projekt dedykowany jest pochodnym closo-boranów i o-karboranów. Projekt ma charakter interdyscyplinarny i obejmuje badanie szerokiej gamy samoorganizujących się materiałów, których właściwości makroskopowe można kontrolować poprzez racjonalny wybór podstawników na klastrze boranowym. Ogólna metodologia zastosowana w tym projekcie obejmuje syntezę, obszerne badania zależności struktura-właściwości oraz pełną charakterystykę nowych materiałów obejmującą badanie właściwości termicznych, optycznych i elektrooptycznych.

“New efficient electrolytes for ion battery applications in space exploration”

Projekt ESA

Kierownik projektu: prof. dr hab. inż. Piotr Kaszynski

Okres realizacji projektu: 04.2018-03.2021

Cel projektu: Celem projektu jest opracowanie nowej klasy jonowych ciekłych kryształów (ILC) w celu zapewnienia wydajnego, anizotropowego transportu jonów Li⁺  i Na⁺. Blokiem budulcowym w tym projekcie są anionowe klastry boranowe [closo-1-CB₉H₁₀]^– and [closo-1-CB₁₁H₁₂]^–, które po funkcjonalizacji grupami indukującymi mezogeniczność oraz podstawnikami koordynującymi kationy będą tworzyć fazy lamelarne z kanałami przewodzącymi jony.

1. Bodzioch, A.; Pomikło, D.; Celeda, M.; Pietrzak, A.; Kaszyński, P. “3-Substituted benzo[e][1,2,4]triazines: synthesis and impact of the C(3) substituent on spectroscopic properties” Org. Chem. 2019, 84, 6377 6394.
2. Ali, M. O.; Lasseter, J. C.; Żurawiński, R.; Pietrzak, A.; Pecyna, J.; Wojciechowski, J.; Friedli, A. C.; Pociecha, D.; Kaszyński, P. “Thermal and photophysical properties of highly quadrupolar liquid crystalline derivatives of the [closo-B₁₂H₁₂]^2- anion”, Eur. J. 2019, 25, 2616−2630.
3. Jasiński, M.; Szymańska, K.; Gardias, A.; Pociecha, D.; Szczytko, J.; Kaszyński, P. “Tuning Magnetic Properties of Columnar Benzo[e][1,2,4]triazin-4-yls with the Disc Shape”, ChemPhysChem, 2019, 20, 636−644.
4. Jasiński, M.; Kapuściński, S.; Kaszyński, P. “Stability of a columnar liquid crystalline phase in isomeric derivatives of the 1,4-dihydrobenzo[e][1,2,4]triazin-4-yl: conformational effects in the core”, Mol. Liq. 2019, 277, 1054–1059.
5. Kaszyński, P.; Kapuściński, S.; Ciastek-Iskrzycka, S. “Liquid crystalline derivatives of heterocyclic radicals” Heterocyc. Chem. 2019, 128, 263–331.
6. Kaszyńsk, P. “closo-Boranes as structural elements for liquid crystals” in Handbook of Boron Science”, N. S. Hosmane and R. Eagling, Eds.; World Scientific, London, 2018, Vol 3, pp 57–114.
7. Żurawiński, R.; Jakubowski, R.; Domagała, S.; Kaszyński, P.; Woźniak, K. “Regioselective functionalization of the [closo-1-CB₉H₁₀]^– anion through iodonium zwitterions”, Chem. 2018, 57, 10442−10456.
8. Rzeszotarska, E.; Novozhilova, I.; Kaszyński, P. “Convenient synthesis of [closo-B₁₀H₉-1-I]^2- and [closo-B₁₀H₈-1,10-2I]^2- anions”, Chem. 2017, 56, 14351–14356.
9. Constantinides, C. P.; Obijalska, E.; Kaszyński P. “Access to 1,4-dihydrobenzo[e][1,2,4]triazin-4-yl derivatives”, Lett.2016, 18, 916–919.
10. Jasiński, M.; Szczytko, J.; Pociecha, D.; Monobe, H.; Kaszyński, P. “Substituent-dependent magnetic behavior of discotic benzo[e][1,2,4]triazinyls”, Am. Chem. Soc. 2016, 138, 9421−9424.
11. Kaszyński, P.; Constantinides, C. P.; Young, V. G. Jr. “The Planar Blatter Radical: structural chemistry of 1,4-dihydrobenzo[e][1,2,4]triazin-4-yls”, Chem. Int. Ed.2016, 55, 11149-11152.
12. Pecyna, J.; Żurawiński, R.; Kaszyński P.; Pociecha, D.; Zagórski, P.; Pakhomov, S. “Evaluation of sulfonium zwitterions of the [closo-1-CB11H12]- anion as polar mesogens for electro-optical applications”, Eur. J. Inorg. Chem., 2016, 2923-2931.