Samodzielna Pracownia Modelowania Komputerowego

W pracowni realizowane są badania podstawowe polegające na komputerowym modelowaniu i symulacji reakcji chemicznych w celu zrozumienia mechanizmów reakcji oraz przewidywania przebiegu procesów chemicznych.

Prace te prowadzone są we współpracy z innymi zespołami w CBMM, i dotyczą problemów wynikających z tematyki badań prowadzonych w tych zespołach. Ponadto pracownia prowadzi własne projekty mające na celu rozwój metod obliczeniowych, technik programowania oraz rozwiązywanie szczegółowych problemów w dziedzinie procesów polimeryzacji, mechanizmów katalizy homogenicznej, mechanizmów reakcji podstawienia w związkach metaloorganicznych.

Profil badawczy

Aktualnie w pracowni realizowane są następujące tematy:

Mechanizm katalitycznego podstawienia nukleofilowego przy krzemie. Reakcje tego typu mają w chemii związków krzemu i polimerów krzemoorganicznych fundamentalne znaczenie.
Modelowanie molekularne struktury i reaktywności połączeń metali przejściowych osadzonych na polisiloksanach (we współpracy z Zakładem Inżynierii Materiałów Polimerowych).
Obliczenia QMMM katalizy enzymatycznej hydrolizy i transestryfikacji estrów z użyciem lipaz w celu wyjaśnienia stereochemii hydrolizy estrów chiralnych w tym układzie (przy współpracy z Działem Chemii Heteroorganicznej).
Badanie mechanizmów polimeryzacji i kopolimeryzacji z otwarciem pierścienia, m.in. cyklicznych estrów z pomocą obliczeń kwantowo-mechanicznych (we współpracy z Dział Chemii Polimerów)
Symulacja metodą Monte Carlo procesów homopolimeryzacji i kopolimeryzacji w złożonych układach kopolimeryzacyjnych: w kopolimeryzacji żyjącej/kontrolowanej, z uwzględnieniem odwracalności propagacji, wymiany segmentalnej, zakończenia i wymiany pomiędzy różnymi formami ośrodków aktywnych. Celem badań jest poznanie relacji między takimi parametrami, jak stężenia reagentów i stałe szybkości reakcji, a kinetyką procesu i mikrostrukturą powstających makrocząsteczek.
Rozwijanie algorytmów do symulacji złożonych procesów polimeryzacji i produktów o nieliniowej architekturze.
Modelowanie metodą Monte Carlo tworzenia hiperrozgałęzionych i gwieździstych kopolimerów w układach polimeryzacji i polikondensacji wielofunkcyjnych monomerów (we współpracy z Działem Chemii Polimerów).

Publikacje

Wybrane publikacje:

R. Szymanski, S. Sosnowski: A Novel Efficient Hybrid Algorithm for Monte Carlo Simulation of Controlled Radical Polymerization: The Method Integrating Reactive and Deactivated Species. Chem. Eng J. 358, 197-210 (2019)
R. Szymanski, S. Sosnowski: Cumulative steady state Monte Carlo method for processes with exchange between reactive species. Case of controlled radical copolymerization. Chem. Eng J. 370, 432-443 (2019)
M. Socka, R. Szymanski, S. Sosnowski, A. Duda: Effect of configuration of a bulky aluminum initiator on the structure of copolymers of L,L-lactide with symmetric comonomer trimethylene carbonate. Polymers 10, 70 (2018) (In collaboration with Division of Polymers)
M. Cypryk, J. Drabowicz, B. Gostynski, M. H. Kudzin, Z. H. Kudzin, P. Urbaniak: 1-(N-Acylamino)alkylphosphonic Acids – Alkaline Deacylation. Molecules 23, 859 (2018) (In collaboration with Division of Organic Chemistry)
S. Rubinsztajn, M. Cypryk, J. Chojnowski, W. Fortuniak, U. Mizerska, P. Pospiech Reaction of Silyl Hydrides with Tetrabutoxygermanium in the Presence of B(C₆F₅)₃ – Difference between Silicon and Germanium Chemistries – Easy Route to GeH₄, Organometallics 37, 1585-1590 (2018) (In collaboration with Division of Polymers)
R. Szymanski, S. Sosnowski: Chain length distributions in linear polyaddition proceeding in nano-scale small volumes without mass transfer. J. Chem. Phys. 146, 044113 (2017)
R. Szymanski, S. Sosnowski, M. Cypryk: Steady state and equilibrium in reversible copolymerization at constant comonomer concentrations. Macromol. Theory Simul. 26, 1700039 (2017)
E. Sochacka, E. Lodyga-Chruscinska, J. Pawlak, M. Cypryk, P. Bartos, K. Ebenryter-Olbinska, G. Leszczynska, B. Nawrot: C5-substituents of uridines and 2-thiouridines present at the wobble position of tRNA determine the formation of their keto-enol or zwitterionic forms – a factor important for accuracy of reading of guanosine at the 3-end of the mRNA codons. Nucl. Acid Res. 45 (8), 4825-4836 (2017) (In collaboration with Division of Bioorganic Chemistry)

Rozdziały w książkach:

R. Szymański: Equilibrium Copolymerization in Ring-Opening Polymerization. In: Saleem Hashmi (editor-in-chief). Reference Module in Materials Science and Materials Engineering, Oxford: Elsevier; 2016. Doi: 10.1016/B978-0-12-803581-8.01374-6
M. Cypryk: Polymerization of Cyclic Siloxanes, Silanes, and Related Monomers. In: Saleem Hashmi (editor-in-chief). Reference Module in Materials Science and Materials Engineering, Oxford: Elsevier; 2016. Doi: 10.1016/B978-0-12-803581-8.01386-2
R. Szymański: Ring–Chain Equilibria in Ring-Opening Polymerization. In: Matyjaszewski K., Möller M. (eds.) Polymer Science: A Comprehensive Reference, Vol 4, ch. 4, pp. 31–49. Amsterdam: Elsevier BV 2012
R. Szymański: Equilibrium Copolymerization in Ring-Opening Polymerization. In: Matyjaszewski K., Möller M. (eds.) Polymer Science: A Comprehensive Reference, Vol 4, ch. 5, pp. 51–66. Amsterdam: Elsevier BV 2012
M. Cypryk: Polymerization of Cyclic Siloxanes, Silanes, and Related Monomers. In: Matyjaszewski K., Möller M. (eds.) Polymer Science: A Comprehensive Reference, Vol 4, ch. 17, pp. 451–476. Amsterdam: Elsevier BV 2012

Podziel się

Samodzielna Pracownia Modelowania Komputerowego

Profil badawczy

Publikacje

Nasz zespół

Kontakt

Polecane strony