ΕργαστήριοΟργανικήςΧημείας

Το Εργαστήριο Οργανικής Χημείας έχει την ευθύνη της θεωρητικής και εργαστηριακής εκπαίδευσης των φοιτητών της Σχολής Χημικών Μηχανικών στα εξής μαθήματα:

Στις ερευνητικές δραστηριότητες του Eργαστηρίου Οργανικής Χημείας εντάσσονται:

1) Η ανάπτυξη μεθοδολογίας σύνθεσης οργανικών ενώσεων-Μελέτη δομής οργανικών ενώσεων με φασματοσκοπικές μεθόδους: ανάπτυξη μεθοδολογιών οργανικής σύνθεσης σε υγρή και στερεή φάση, μελέτη δομής και διαμορφωτική ανάλυση συνθετικών οργανικών ενώσεων και φυσικών προϊόντων με φασματοσκοπικές τεχνικές [1D και 2D NMR, φασματοσκοπία υπερύθρου (FT-IR) και Φασματομετρία μάζας (EI-MS και ESI-MSn)].

2) Η Φαρμακευτική Χημεία: (α) Σχεδιασμός και σύνθεση νέων βιοδραστικών μορίων (ετεροκυκλικών ενώσεων, φυσικών προϊόντων και αναλόγων τους) και μελέτη της βιολογικής δράσης τους και (β) Απομόνωση φυσικών προϊόντων από φυτικές πρώτες ύλες-ταυτοποίηση δομής  και αξιολόγηση βιολογικής δράσης.

3) Η Πράσινη Χημεία και Μηχανική:

(α) Σύνθεση και μελέτη φυσικοχημικών ιδιοτήτων και βιοαποικοδομησιμότητας ιοντικών υγρών (ΙΥ) και Βαθέως Ευτηκτικών Διαλυτών (Deep Eutectic Solvents, DES) και εφαρμογές τους

  • στην Οργανική Σύνθεση (σε συνδυασμό με τεχνικές υψηλής ενέργειας όπως μικροκύματα και υπέρηχοι),
  • στην ανάπτυξη πράσινων διεργασιών εκχύλισης φυτικών πρώτων υλών και βιομάζας,
  • ως αναγωγικά και προστατευτικά μέσα για τη σύνθεση νανοσωματιδίων αργύρου, ως διαλύτες για βιοκαταλυτικές οξειδώσεις,
  • ως συν-διαλύτες για τη διάσπαση του αζεότροπου αιθανόλης-νερού,
  • ως προσθέτα για την κρυστάλλωση πρωτεϊνών
  • ως θεραπευτικοί Βαθέως Ευτηκτικοί Διαλύτες

(β) Σύνθεση οργανικών ενώσεων με χρήση ενζύμων ως βιοκαταλύτες.

4) Η Νανοτεχνολογία: εγκλεισμός βιοδραστικών μορίων (όπως φυσικών προϊόντων, συνθετικών μορίων), φυτικών εκχυλισμάτων και αιθερίων ελαίων σε νανοφορείς (βιοδιασπώμενα πολυμερή, φυσικούς πολυσακχαρίτες, κύτταρα ζυμομυκήτων, λιποσωμικούς νανοφορείς νέας γενιάς) για εφαρμογές στην ιατρική, τη φαρμακευτική, τα καλλυντικά και τα τρόφιμα. Σε κάθε περίπτωση νανοσυστήματος που αναφέρεται ανωτέρω, πραγματοποιείται μελέτη των παραμέτρων που επηρεάζουν τη διεργασία (όπως π.χ. μοριακό βάρος πολυμερούς, λόγος φόρτωσης δραστικής ουσίας (drug loading), μέθοδος γαλακτωματοποίησης, επιφανειοδραστική ουσία κ.ά.) και βελτιστοποίηση της διεργασίας μέσω πειραματικού σχεδιασμού. Τα παραγόμενα νανοσυστήματα χαρακτηρίζονται ως προς το μέσο μέγεθος, το δείκτη πολυδιασποράς, το ζ-δυναμικό (μέθοδος δυναμικής σκέδασης φωτός), τη μορφολογία (ηλεκτρονική μικροσκοπία σάρωσης), την απόδοση εγκλεισμού και τη δομή (φασματοσκοπία NMR, FT-IR). Μελετώνται ο ρυθμός, η κινητική και ο μηχανισμός αποδέσμευσης της εγκλεισμένης ουσίας από τον νανοφορέα.

5) Τα υλικά:

Σχεδιασμός και σύνθεση οργανικών ενώσεων που ανήκουν στην κατηγορία των μικρομοριακών και μακρομοριακών ημιαγωγών (small-molecule and macro-molecule semiconductors) και μελέτη ιδιοτήτων τους.

Στο πλαίσιο της δραστηριότητας αυτής χρησιμοποιούνται χαμηλού κόστους πρώτες ύλες, οι οποίες εμφανίζουν συμπεριφορά μονωτή και επί των οποίων αναπτύσσεται, μέσω απλών αντιδράσεων, εκτεταμένο π-συζυγιακό σύστημα, παρέχοντας έτσι ενώσεις με αξιοσημείωτες ηλεκτρικές ιδιότητες. Επίσης, είναι δυνατός ο πολυμερισμός ορισμένων απ' αυτές τις ενώσεις, που οδηγεί σε προϊόντα με τροποποιημένη ηλεκτρική συμπεριφορά.  

Σχεδιασμός, ανάπτυξη και προσδιορισμός ηλεκτροχημικής συμπεριφοράς νέων υβριδικών ανόργανων/οργανικών ημιαγώγιμων συστημάτων.

Α) μέθοδος πολλαπλών στρωμάτων

Πάνω σε υμένια ανόργανων ημιαγωγών αποτίθεται λεπτό υμένιο επιλεγμένης οργανικής ενώσεως, η οποία συντίθεται προς το σκοπό αυτό και η οποία λειτουργεί είτε ως δότης είτε ως δέκτης ηλεκτρονίων. Η οργανική ένωση φαίνεται ότι αντιδρά σε κατάλληλη θερμοκρασία, αναπτύσσοντας κάποιου τύπου δεσμό με το ανόργανο υμένιο. Είναι δυνατή ακολούθως η ανάπτυξη διαδοχικών ανόργανων και οργανικών στρωμάτων.

Β) μέθοδος ηλεκτραπόθεσης

Στο λουτρό ηλεκτραπόθεσης ανοργάνων αλάτων στοιχείων της 12ης & 16ης ομάδας προστίθενται επιλεγμένες οργανικές ενώσεις (εμπορικά διαθέσιμες ή εργαστηριακά συντιθέμενες) και οι οποίες είτε εντάσσονται στο πλέγμα είτε τροποποιούν τη δομή μεταβάλλοντας τις ημιαγώγιμες ιδιότητες του παρασκευαζόμενου λεπτού υμενίου.

Οι υβριδικοί ημιαγωγοί που αναπτύσσονται με τις ανωτέρω μεθόδους, ελέγχονται φασματοσκοπικά και χαρακτηρίζονται ως προς ορισμένες φυσικές τους ιδιότητες.