Jesteśmy nowo utworzonym zespołem, powstałym w 2024 roku, zajmującym się zrozumieniem polimorfizmu i procesów krystalizacji związków organicznych oraz poszukiwaniem sposobów ich lepszej kontroli. W naszych badaniach łączymy komputerowe metody przewidywania struktur krystalicznych (CSP) i eksperymenty prowadzone w laboratorium. Zajmujemy się również zastosowaniem CSP w połączeniu z krystalografią NMR do rozwiązywania trudnych problemów strukturalnych.
10.04.2024
Witamy w naszym gronie nowego członka zespołu – od mraca 2024 roku dołączył do nas Dineshchakravarthy Senthurpandi z Indian Academy of Science, Z Bengaluru, Indie. Dinesh, mamy nadzieję na wiele wspólnych ciekawych projektów i życzymy powodzenia!
24.02.2024
Witamy na stronie naszego Zespołu Chemii i Inżynierii Kryształów (ChemIK). W tym miejscu będą pojawiać się informacje o najważniejszych wydarzeniach, osiągnięciach i pracach naszego zepołu. Zapraszamy!
Grant NCN SONATA BIS 2022/46/E/ST4/00392 „Ku zrozumieniu polimorfizmu i ścieżek krystalizacji organicznych kryształów molekularnych” – popularno-naukowy opis projektu można znaleźć tutaj.
Krystalizacja
Krystalizacja to niezwykle złożony proces, w którym decydującą rolę odgrywają czynniki kinetyczne i termodynamiczne. W naszym laboratorium prowadzimy badania dążące do tego aby móc ten proces lepiej zrozumieć, a w konsekwencji nie tylko przewidzieć jego wynik, ale też na niego wpływać zgodnie z naszymi potrzebami. W tym celu poszukujemy m.in. nowych, bardziej efektywnych i łatwiejszych do kontroli ścieżek krystalizacji w porównaniu do klasycznych metod krystalizacji z roztworu. Mogą to być np. reakcje mechanochemiczne, stapianie czy procesy desolwatacji. Eksperymenty te uzupełniamy obliczeniami CSP (z ang. crystal structure prediction – przewidywanie struktur krystalicznych), co pozwala nam lepiej zrozumieć krajobraz energetyczny badanych cząsteczek i ich tendencję do tworzenia konkretnych postaci krystalicznych.
Polimorfizm i tworzenie kokryształów
Polimorfizm kryształów, czyli zdolość danego związku chemicznego do tworzenia form krystalicznych różniących się sposobem upakowania i/lub konformacją cząsteczek w kryształach, wpływa w znacznym stopniu na ich właściwości fizykochemiczne, w tym rozpuszczalność, stabilność termiczną, tabletkowalność, barwę, zapach i wiele innych. Z tego powodu niezwykle ważne jest poznanie wszystkich postaci krystalicznych substancji będących w powszechnym użyciu, zwłaszcza leków, czy związków używanych w przemyśle agrochemicznym. W naszych badaniach skupiamy się na otrzymywaniu i charakterystyce strukturalnej nowych form polimorficznych, ze szczególnym uzwględnieniem kokryształów tworzonych przez dwie lub więcej substancji związanych w jedną sieć krystaliczną.
CSP i krystalografia NMR
W naszych badaniach niezwykle istotny jest opis struktury otrzymanych przez nas form krystalicznych. Kiedy tylko jest to możliwe stosujemy w tym celu rentgenografię strukturalną, jednak wiele z otrzymywanych przez nas form krystalicznych nie tworzy kryształów o wystarczających rozmiarach aby to było możliwe. Z tego powodu równolegle do pozostałych badań rozwijamy metody oparte o krystalografię NMR i jej połączenie z CSP, we współpracy z grupą prowadzoną przez prof. Marka Potrzebowskiego.
2024
Andrzej Patyra, Justine Vaillé, Soufiyan Omhmmed, Marta K. Dudek, Jérémie Neasta, Anna K. Kiss, Catherine Oiry, Pharmacological and phytochemical insights on the pancreatic β-cell modulation by Angelica L. roots. J. Enthnopharmacol. 2024, 118133 https://doi.org/10.1016/j.jep.2024.118133
Kornel Roztocki, Monika Szufla, Filip Formalik, Volodymyr Bon, Anna Krawczuk, Piotr Paluch, Marta K. Dudek, Stefan Kaskel, Dariusz Matoga. Theoretical and experimental insights into the spatial distribution of functional groups in multivariate flexible metal-organic framework JUK-8(Br)(NO2) ChemRxiv 2024 10.26434/chemrxiv-2024-274k4
Marta K. Dudek, Katarzyna Trzeciak, Justyna Zając, Sławomir Kaźmierski, Edyta Pindelska, Marek Potrzebowski, Lidia Tajber, Tomasz Makowski, Mariia Svyntkivska. A new look at the mechanism of cocrystal formation and coformers exchange in processes forced by mechanical and/or thermal stimuli – ex situ and in situ studies of low-melting eutectic mixtures. Chem. Eur. J. 2024, 30, e202302138 https://doi.org/10.1002/chem.202302138
2023
Agata Jeziorna, Piotr Paluch, Justyna Zając, Rafał Dolot, Marta K. Dudek. Crystallization of elusive polymorphs of meloxicam informed by crystal structure prediction. Cryst. Growth Des. 2023, 23, 5998–6010; https://doi.org/10.1021/acs.cgd.3c00559
