logo

A kutatólaboratórium saját honlap: www.chemcryst.hu

Kutatási területek

I. A „crystal engineering” alapjai

Vizsgálataink középpontjában a molekulák közötti másodlagos kötőerők állnak, melyek befolyásolják a molekulák térbeli elhelyezkedését a kristályrácsban, de hatással lehetnek flexibilis molekulák konformációjára is. A szupramolekuláris kölcsönhatások vizsgálata rávezethet arra, hogy azonos vegyületek miért tudnak többféleképpen is elrendeződni, miért tudnak többféle szupramolekuláris kötésrendszereket kialakítani szilárd fázisban. A másodlagos kölcsönhatások megismerése nélkülözhetetlen a biológiai folyamatok megértésében valamint a nanotechnológiában, a katalízisben, az anyagtudományban, polimerkémiában, a transzport jelenségek megértésében, molekuláris szenzorok, kapcsolók fejlesztésében, határfelületek kémiájában stb.

Témához kapcsolódó pályázatok

NKFIH K 124544: „A „crystal engineering” alapjai: szupramolekuláris kölcsönhatások, polimorfia, hőmérséklet és nyomás”

Kapcsolódó publikációk:

  1. Petra Bombicz: What is isostructurality? Questions on the definition. IUCrJ. 11, 3–6. 2024, coverpage, Full text
  2. Nóra V. May, G. Tamás Gál, Tamás Holczbauer, Laura Bereczki, Valerio B. Di Marco, Petra Bombicz: “Gradual changes of the aromaticity in a series of hydroxypyridine-carboxylic acid derivatives and its effect on tautomerism and crystal packing” Crystal Growth and Design, “Special issue on the “Legacy and Future Impact of the Cambridge Structural Database: A Tribute to Dr Olga Kennard” Full text
  3. Laura Bereczki, Amit Zodge, Márton Kőrösi, Tamás Holczbauer, Sourav De, Edit Székely, Petra Bombicz: “A bug in enantiomer separation: double salt formation – diastereomeric and double salt structures of 1-cyclohexylethylammonium 2-and 4-chloromandelate.” CrystEngComm. 23(31) 5367-5376, (2021)
  4. G. Tamás Gál, Nóra V. May, László Trif, Judith Mihály, Petra Bombicz: “Solvatomorph and polymorph screening of Clopamide drug and its copper(II) complex crystals” CrystEngComm. 2021, 23, 7425-7441 Full text
  5. Petra BombiczNóra V. May, Dániel Fegyverneki, Avirmed Saranchimeg, Laura Bereczki, “Methods for easy recognition of isostructurality – lab jack-like crystal structures of halogenated 2-phenylbenzimidazoles.” Cryst. Eng. Comm., Invited article to the themed issue on using “The Cambridge Structural Database – A wealth of knowledge gained from a million structures” inside back cover page. (If: 3.382 (2019) Full text
  6. Márton Bojtár, András Simon, Petra Bombicz, István Bitter “Expanding the pillararene chemistry: synthesis and application of a 10+1 functionalised pillar[5]arene” Organic Letters(2017) (IF2016: 6.579) 19 (17), 4528–4531 Full text
  7. Petra Bombicz „The way from isostructurality to polymorphy. Where are the borders? The role of supramolecular interactions and crystal symmetries.” Crystallography Reviews, 23(2), 118-151 (2017). (IF: 1.600) Full text
  8. Klára Aradi, Petra Bombicz, Zoltán Novák “Modular Copper-Catalyzed Synthesis of Chromeno[4,3-b]quinolones with the Utilization of Diaryliodonium Salts” Journal of Organic Chemistry, 81, 920-931, 2016. (IF: 4.849) Full text
  9. Resnati G, Boldyreva E, Bombicz P, Kawano M (2015)Supramolecular interactions in the solid state, IUCrJ 2, 675–690  (feature article) (IF: 5.300) Full text
  10. Bombicz P*, Gruber T, Fischer C, Weber E, Kálmán A Fine Tuning Of Crystal Architecture By Intermolecular Interactions: Synthon Engineering CrystEngComm16:(18) Pp. 3646-3654. (2014), Invited Paper, Highlight Paper, Cover Page If: 4.034 Full text

II. Kristályosítások szilárd fázisú molekuláris társulások létrehozására

A munka célja szerves kismolekulák, azon belül is főleg gyógyszerhatóanyagok új módosulatainak előállítása és szerkezetük meghatározása, jellemzése az egykristály röntgendiffrakció módszerével. Egy- és többkomponensű rendszerek, zárvány- és kokristályok egykristályainak növesztése különböző laboratóriumi eljárások alkalmazásával. Szerkezetvizsgálat diffrakcióval és termikus módszerekkel. Polimorfia vizsgálat és izostrukturalitási számítások. A különböző módosulatok előállításával változtatjuk a hatóanyag fizikai-kémiai tulajdonságait, például a szilárdságot, ami a tablettázhatósággal függ össze, az oldhatóságot, ami a szervezetben való kioldódással kapcsolatos vagy a stabilitást, mely az eltarthatóságot befolyásolhatja.

Témához kapcsolódó pályázatok

NKFIH  K 100801: „A szupramolekuláris kölcsönhatások szerepe egy- és többkomponensű szilárd fázisú rendszerek felépítésében”

MTA Infrastruktúra pályázatok 2014, 2015, 2016

Kapcsolódó publikációk

  1. Tamás Holczbauer, Dalma Gál, János Rohonczy, Eberhard Matern, Ewald Sattler, Petra Bombicz, Zsolt Kelemen, Ilona Kovács: “Iron(II) Complexes of P3-Chain Ligands: Structural Diversity.” Chemistry—A European Journal, 2023, 29(69), e202302661 Full text
  2. István Orbán, Bertalan Varga, Péter Bagi, Tamás Holczbauer, Zsolt Rapi: “Enantioselective Cyclopropanation of 2-Cyano-3-arylacrylates Using Carbohydrate-Based Crown Ethers” Eur. J. Org. Chem. 2022, Full text
  3. Dániel Vajk Horváth, Tamás Holczbauer*Laura Bereczki, Roberta Palkó, Nóra Veronika May, Tibor Soós, Petra Bombicz“Polymorphism of a porous hydrogen bond assisted ionic organic framework” CrystEngComm (2018) 20, 1779-1782. (Back cover) Full text
  4. Dobi Z, Holczbauer T, Soós T (2015)Strain-Driven Direct Cross-Aldol and -Ketol Reactions of Four-Membered Heterocyclic Ketones, Org. Lett., 17 (11),2634–2637 (IF: 6.364) Full text
  5. Varga E, Mika LT, Csámpai A, Holczbauer T, Kardosa Gy and Soós T (2015)Mechanistic investigations of a bifunctional squaramide organocatalyst in asymmetric Michael reaction and observation of stereoselective retro-Michael reaction, RSC Adv., 5, 95079–95086    (IF: 3.840) Full text

III. Bioaktív szerves vegyületek és fémkomplexeik szerkezetvizsgálata

Kis méretű biomolekulákat és fémkomplexeiket széles körben alkalmazzák a klinikai gyakorlatban gyógyszerként, kontraszt anyagként, vagy fémkelátorként. Ezen vegyületek egyik alapvető vizsgálati módszere a az egykristály röntgendiffrakció, amely igen pontos és megbízható szerkezeti adatokat szolgáltat a szerves molekulák és fémkomplexeik szerkezetéről. A szilárd fázisban kapott szerkezeti eredmények azonban nem mindíg vihetőek át a biológiailag releváns oldat fázisba, számolni kell az esetleges koordinációs változásokkal, és az oldatban egyensúlyban képződő más komponensek megjelenésével. Az ESR spektroszkópia a paramágneses Cu(II) komplexek esetén alkalmas az oldatban egyensúlyban képződő mikrorészecskék és esetleges koordinációs izomerek kimutatására, amely az SXRD eredményekkel kombinálva erős alapot nyújt a gyógyszerkutatás további vizsgálataihoz.

Témához kapcsolódó pályázatok

NKFIH  K 115762: “Bioligandumok és funkcionális fémkomplexeinek szerkezetmeghatározása szilárd és oldat fázisban”

NKFIH K 124240: “Rákellenes platinafém és tioszemikarbazon komplexek fejlesztése és vizsgálata”

FWO-MTA Mobilitási Pályázat NKM-94/2018

Kapcsolódó publikációk

  1. Róbert Diószegi, Dóra Kelemen, Attila Cs. Bényei, Nóra V. May, István Fábián, Norbert Lihi: “Copper(II) complexes of pyridine-2,6-dicarboxamide ligands with high SOD activity” Inorg. Chem. 61, 4, 2319–2332 (2022) IF: 5.436 (2021) Full text
  2. Nóra V. May, Kevin Nys, Hong Yue Vincent Ching, Laura BereczkiTamás Holczbauer, Valerio B. Di Marco and Petra Bombicz: “Crystal structures of zinc(II) complexes with b-hydroxypyridinecarboxylate ligands: examples of structure-directing effects used in inorganic crystal engineering” Acta Cryst. (2021). B77 Full text
  3. Nóra V. May*, Attila Jancsó, Éva A. Enyedy, “Binding Models of Copper(II) Thiosemicarbazone Complexes with Human Serum Albumin: A Speciation Study”
    Molecules, 2021, 26(9), 2711 Full text
  4. Ferenc Matyuska, Attila Szorcsik, Nóra V. May, Ágnes Dancs, Éva Kováts, Attila Bényei and Tamás Gajda “Tailoring the local environment around metal ions: solution chemical and structural study of some multidentate tripodal ligands” Dalton Trans., 46, 8626-8642 (2017) (IF:4.029) Full text
  5. Eszter Tóth, Nóra V. May, Antal Rockenbauer, Gábor Peintler and Béla Gyurcsik “Exploring the boundaries of direct detection and characterization of labile isomers – a case study of copper(II)–dipeptide systems” Dalton Trans.,46, 8157-8166 (2017) (IF:4.029) Full text
  6. Jelena M. Poljarević,  Tamás GálNóra V. May, Gabriella Spengler, Orsolya Dömötör, Aleksandar R. Savić, Sanja Grgurić-Šipka, Éva A. Enyedy “Comparative solution equilibrium and structural studies of half-sandwich ruthenium(II)(η6-toluene) complexes of picolinate derivatives” Journal of Inorganic Biochemistry (2018) 181, 74-85.Full text

Együttműködések

  • Magyarországi egyetemek (BME, ELTE, SzTE, PTE,MTA-TTK Enzimológiai Intézet)
  • Külföldi kutatócsoportok: Ausztria (Graz, Wien), Olaszország (Parma, Padova), Németország (Berlin, Freiberg), USA (El Paso), Dél-Afrikai Köztársaság (Cape Town), Belgium (Antwerpen)

Oktatási tevékenységek

  • PhD. témavezetés (ELTE Kémia Doktori Iskola)
  • Elméleti előadások és laborgyakorlatok az egykristály röntgendiffrakció területén vegyész hallgatók számára (BME, ELTE)
  • “Önálló feladat” laborgyakorlatok, TDK munkák, nyári szakmai gyakorlatok valamint B.Sc és M.Sc diplomamunkák BME és ELTE vegyész valamint fizikus hallgatók számára

Műszerek, berendezések

  • Rigaku R-AXIS RAPID image plate diffractometer,
  • X-Stream 2000 low temp unit,
  • Enraf-Nonius turbo CAD-4 diffractometer,
  • stereo microscopes,
  • Hot-Stage berendezés
  • DSC (differencial scanning kalorimeter)
  • Cambridge Structural Database Hung. Affiliated Data Center

Mérési lehetőségek

  • egykristály röntgendiffrakciós adatok gyűjtése 0,1 -0,5 mm méretű szerves-, fémorganikus-, szervetlen és fehérje egykristályokról, a -180 °C – +60 °C közötti hőmérséklet – tartományokban,
  • kristályszerkezetek meghatározása direkt és charge flipping módszerekkel, a szerkezeti modellek finomítása és értelmezésük
  • egykristály diffrakciós adatok gyűjtése instabil, időben változó kristályokon
  • szerkezetmeghatározás korlátozott fölbontású, és/vagy ikerkristály diffrakciós adatokból
  • szilárd fázisú reakció kísérletek és követésük kristályszerkezeti modellekkel
  • a Cambridge Structural Database adatbank magyarországi alközpontjaként gondozza az országban működő non-profit célú CSD adatbank installációk kihelyezett adatbázisait (jelenleg a BME, ELTE, SOTE és a DE egyetemein)

 

Vezető

Bombicz Petra

Munkatársak