OD RODNIKÓW PO WIELOJĄDROWE ZWIĄZKI KOORDYNACYJNE O DEDYKOWANYCH FUNKCJONALNOŚCIACH – POMIĘDZY SYNTEZĄ A TEORIĄ

Chemia związków koordynacyjnych stanowi dynamicznie rozwijający się obszar badań, łączący aspekty strukturalne, elektronowe i funkcjonalne kompleksów metali przejściowych. W przedstawionych pracach, prowadzonych w Zespole Materiałów Magnetycznych, skoncentrowano się na trzech kluczowych kierunkach: magnetyzmie molekularnym, układach rodnikowych oraz związkach koordynacyjnych o potencjale biologicznym. W obszarze magnetyzmu molekularnego (SMM, SIM, SCM) zidentyfikowano czynniki strukturalne determinujące anizotropię magnetyczną w kompleksach jonów CoII, CuII i MnII. Wykazano, że modyfikacje ligandów N-donorowych i pseudohalogenowych umożliwiają kontrolowane dostrajanie parametrów magnetycznych poprzez zmianę geometrii koordynacyjnej. Połączenie badań eksperymentalnych (EPR, HFEPR, FIRMS) i teoretycznych (DFT, CASSCF/NEVPT2) pozwoliło na weryfikację kryteriów występowania powolnej relaksacji magnetycznej oraz identyfikację alternatywnych mechanizmów relaksacyjnych. Badania nad układami rodnikowymi obejmowały analizę oddziaływań spinowych w kompleksach metali przejściowych, ze szczególnym uwzględnieniem jonów CuII. Połączenie spektroskopii EPR i metod modelowania molekularnego umożliwiło określenie struktury i charakteru centrów rodnikowych, w tym biologicznie istotnych układów uczestniczących w generacji reaktywnych form tlenu (RFT). Wykazano związek pomiędzy obecnością kompleksów CuII a procesami oksydacyjnymi leżącymi u podstaw chorób nowotworowych, neurodegeneracyjnych i infekcyjnych, w tym COVID-19. Równolegle opracowano związki koordynacyjne o potencjale terapeutycznym, obejmujące kompleksy RuII, IrIII i CuI z ligandami N- i P-donorowymi. Otrzymane układy wykazywały wysoką aktywność przeciwnowotworową i przeciwdrobnoustrojową przy niskiej toksyczności wobec komórek zdrowych. Wykazano, że sprzężenie kompleksów z antybiotykami fluorochinolonowymi oraz ich enkapsulacja w bilosomach zwiększają selektywność i skuteczność biologiczną. Uzyskane wyniki podkreślają znaczenie integracji metod syntezy, spektroskopii i modelowania teoretycznego w racjonalnym projektowaniu funkcjonalnych materiałów koordynacyjnych o potencjalnych zastosowaniach w magnetyzmie molekularnym, biologii i medycynie.