IP-2025-02-6539

NAZIV PROJEKTA / PROJECT TITLE

Dizajn i sinteza višekomponentnih krutina uporabom koordinacijskih spojeva i halogenskih veza

Design and synthesis of multicomponent solids using metal coordination compounds and halogen bonds

Trajanje / Duration: 15.12.2025. – 14.12.2028.

Financiranje / Funding:
HRVATSKA ZAKLADA ZA ZNANOST

VODITELJ PROJEKTA / PRINCIPAL INVESTIGATOR: prof. dr. sc. Dominik Cinčić

PROJEKTNI TIM / PROJECT TEAM

PMF, Sveučilište u Zagrebu: Vinko Nemec, Nikola Bedeković, Nenad Judaš, Nea Baus Topić, Lidija Posavec

Sveučilište u Birminghamu: Tomislav Frisčić

Sveučilište u Varšavi: Mihails Arhangelskis

Studenti/Students: Mila Grgurić, Tom Kovačić, Viktor Delač, Domagoj Ivanović, Robert Markulin

                                                                                                                         studetni/november 2025

SAŽETAK / ABSTRACT

Većina do danas pripravljenih višekomponentnih materijala povezanih halogenskom vezom su kokristali u kojima su i akceptori i donori halogenske veze organske molekule, dok su metaloorganski kompleksi znatno slabije istraženi kao građevni blokovi. Unatoč tome, sve je veće zanimanje za kokristale koordinacijskih spojeva metala iz razloga što vrste koje sadrže metale mogu imati interesantna i potencijalno primjenjiva svojstva. Ovaj projekt će u nastavku naših prethodnih istraživanja kristalnog inženjerstva kokristala povezanih halogenskom vezom, proširiti primjenu halogenske veze u kristalnom inženjerstvu višekomponentnih materijala korištenjem različitih metaloorganskih akceptora i donora, u rasponu od diskretnih mononuklearnih ili polinuklearih kompleksa metala do 1D ili 2D koordinacijskih polimera. Ciljevi predloženog projekta su: i) postaviti strategije za korištenje novih motiva halogenske veze s rjeđe istraživanim metaloorganskim akceptorima halogenske veze, ii) utvrditi općenite strategije za pouzdanu sintezu kokristala koordinacijskih polimera metala (1D i 2D), iii) postaviti opću strategiju za dizajn krutina s perhalogeniranim metaloorganskim donorima halogenske veze, iv) razraditi supramolekulsku hijerarhiju međumolekulskih interakcija u ionskim metaloorganskim kristalima povezanim halogenskim vezama, v) razviti opću strategiju za dizajn ternarnih kristala s halogenskom vezom, i vi) istražiti utjecaj kokristalizacije (prisutnosti donora halogenske veze i sveukupne supramolekulske strukture) na magnetska i električna svojstva koordinacijskih spojeva. Očekivani doprinos projekta je fundamentalnog karaktera u područjima kristalnog inženjerstva, te eksperimentalne i teorijske supramolekulske kemije. Važnost je u otvaranju novih mogućnosti primjene halogenskih veza u dizajnu kokristala i istraživanju novih akceptora i donora halogenske veze za specifične primjene u kristalnom inženjerstvu.

A vast majority of halogen-bonded multicomponent materials prepared to date have been cocrystals where organic molecules are both halogen bond acceptors and donors, while metal-organic complexes as building blocks have been much less explored. However, interest in cocrystals incorporating metal coordination compounds is increasing, given that metal-containing species can exhibit captivating and potentially applicable properties. As a continuation of our previous work in crystal engineering of halogen-bonded cocrystals, this project will expand halogen bonding as a tool in the crystal engineering of multi-component materials through involvement with a wide range of metal-organic acceptor and donor types, from discrete mononuclear or polynuclear metal complexes to 1D or 2D coordination polymers. The goals of this project are: i) to establish strategies for the utilization of new halogen bonding motifs with seldom studied metal-organic halogen bond acceptors, ii) to establish general strategies for the reliable construction of cocrystals based on metal coordination polymers (1D and 2D), iii) to establish general strategies for the design of solids containing perhalogenated metal-organic halogen bond donors, iv) to elucidate the supramolecular hierarchy of intermolecular interactions in ionic metal-organic crystals based on halogen bonds, v) to develop a general strategy for designing ternary halogen-bonded crystals, and vi) to investigate the influence of cocrystallization (the presence of halogen bond donors and the overall supramolecular structure) on magnetic and electric properties of coordination compounds. The expected project contribution is primarily fundamental for crystal engineering and both experimental and theoretical supramolecular chemistry. The importance lies in opening new opportunities for using halogen bonds in the design of cocrystals and investigating new halogen-bonding acceptors and donors for specific crystal engineering applications.

PUBLIKACIJE / PUBLICATIONS

PRIOPĆENJA NA KONFERENCIJAMA / CONFERENCES