Spolupráce zlínských a španělských chemiků posouvá hranice fotochemického přepínání
26. ledna 2026Tým chemiků z Fakulty technologické Univerzity Tomáše Bati ve Zlíně ve spolupráci s kolegy z Univerzity v Huelvě ve Španělsku dosáhl významného průlomu v oblasti supramolekulární fotochemie. Výsledky této mezinárodní spolupráce byly publikovány v prestižním časopise Journal of the American Chemical Society (JACS), který patří mezi světově nejuznávanější vědecké časopisy v oblasti chemie.
Výzkum byl zaměřen na skupinu molekulárních fotopřepínačů známých jako donor-akceptorní Stenhousovy adukty (DASA), jejichž fotochromatické vlastnosti byly poprvé popsány v roce 2014. Využití této skupiny látek se nabízí v řadě oblastí – od fotocitlivých materiálů přes cílený transport léčiv a senzory až po fotofarmakologii. Dosud však byla jejich praktická aplikace výrazně omezena tím, že jejich fotochromatické chování lze řídit pouze v organických rozpouštědlech, nikoli ve vodě, která je klíčovým prostředím pro biologické a medicínské aplikace.
Supramolekulárním chemikům ze Zlína a fotochemikům z Huelvy se nyní podařilo tento problém překonat. Jak? „Vrátili jsme se na začátek a změnili strukturu DASA derivátů první generace tak, aby umožnila tvorbu stabilních supramolekulárních hostitel–host komplexů s makrocyklickými sloučeninami z rodiny cucurbiturilů“ vysvětluje vedoucí zlínské výzkumné skupiny doc. Robert Vícha. DASA deriváty se ve vodě obvykle samovolně a nevratně „deaktivují“ (mění svoji strukturu na zavřenou, bezbarvou formu). Vědci však objevili způsob, jak je ve vodném prostředí stabilizovat a zároveň zachovat jejich schopnost opakovaně reagovat na světlo a měnit své geometrické uspořádání.
„Donorní část připravených DASA derivátů byla modifikována zavedením adamantylového motivu, na který se selektivně váže makrocyklická hostitelská molekula – v tomto případě cucurbituril. Tato interakce se ukázala jako klíčová pro opakované fotochemické přepínání systému ve vodném prostředí mezi dvěma formami – otevřenou (barevnou) a zavřenou (bezbarvou) – pomocí světla, podobně jako u vypínače“ dodává doc. Michal Rouchal, jeden z autorů práce.
Význam objevu podtrhuje i fakt, že se jedná o první generaci DASA derivátů, u nichž se reverzibilní, světlem řízené přepínání ve vodě dlouhodobě považovalo za prakticky nedosažitelné. Nově navržená strategie je navíc obecná a může být využita i pro jiné typy molekulárních systémů.
Publikovaná práce je výsledkem úzké mezinárodní spolupráce zlínských chemiků s výzkumným týmem z Univerzity v Huelvě, který vede prof. Uwe Pischel. Výsledky potvrzují, že špičkový základní výzkum v oblasti organické a supramolekulární chemie prováděný ve Zlíně má významný mezinárodní dopad a může přinášet zásadní inovace v řadě oblastí.