Heterocyklické sloučeniny představují významné třídy biologicky aktivních látek. V rámci stáže se zaměříme na syntézy deriváty akridinů, které mají potenciál léčit prionové a jiné neurodegenerativní onemocnění. Připravené deriváty budou charakterizovány analytickými metodami jako je kapalinová chromatogrfie, nukleární magnetická rezonance, hmotnostní spektrometrie, fluorescenční spektroskopie, Ramanova spektroskopie a Ramanova Optická Aktivita.

Stáž je didaktická a částečně také učí stážistu, jak chemii popularizovat. Stáž je vhodná pro zájemce/kyni o chemii, který by v budoucnu rád/ráda své znalosti a dovednosti předával dětem/žákům ZŠ jako učitel či jako lektor mimoškolních aktivit v přírodovědných kroužcích. Chcete se učit chemii zábavněji a srozumitelněji, než je obvyklé? Naučíme vás nejen dělat z vašeho pohledu "zábavné" experimenty, ale, a to především, pochopit, o jaký princip či jev se jedná a budete se učit, jak toto vše předat srozumitelně dále. Není nic horšího, než kantor, který stojí před popsanou tabulí a hledá místo na poslední rovnici nebo ten, který promítá jeden slide za druhým plný textu….. Studenti opisují a opisují (a fotí na tablety), pak se biflují a biflují (bez toho, že něčemu rozumí) a po písemce či zkoušení vše zapomenou. A chemie - stává se pro ně stále více neoblíbenou disciplínou, pro některé dokonce noční můrou. U nás nabízíme efektivní způsob příjmu znalostí: protože jsme vědci, tak učíme tím, co umíme dokonale – experimentem, který dokonale vysvětlíme a pomocí něhož popíšeme daný jev/skutečnost. Naši stážisté se v programu stáží seznámí se zajímavými chemickými tématy jak po stránce teoretické, tak hlavně, jak dané téma uchopit experimentálně. Naše didaktická stáž je naučí, či zdokonalí, jak sestavit rozumný experiment, aby podpořil teoretickou výuku a učinil ji nejen pochopitelnou a stravitelnou, ba co víc inspirující-záživnou-neodolatelnou. Budeš s námi experimentovat, navrhovat pokusy na různá témata a zkoušet si učit žáky ZŠ formou workshopů (výuka v ústavu, ve škole, mimoškolně-kroužek) a třeba jednou rozšíříš řídnoucí řady kantorů, co boj s byrokracií a nesmyslnou legislativou plnou zákazů nevzdali a do svých hodin stále nějaké ty experimenty zařazují.

Příchod nástrojů, jako je ChatGPT, ukázal, že mnoho lidských činností, které vyžadují porozumění vědeckému textu nebo programovému kódu, lze do značné míry automatizovat. V posledních dvou letech se objevilo mnoho cenově dostupných jazykových modelů (LLM), které mohou zastat práci desítek vědců při rešerši vědecké literatury, tvorbě dokumentace nebo testování vědeckého softwaru. Automatické programovací nástroje, jako je GitHub Copilot, Claude-dev nebo Aider, výrazně urychlují vývoj jednoduchých aplikací, zatímco služby jako NotebookLM, Jenni.ai, Sci-Space a Consensus usnadňují rešerši a psaní vědeckých textů. Tyto modely však lze využít ještě efektivněji, pokud se skreze API propojí přímo s nástroji specifickými pro konkrétní vědecký projekt, například s vědeckým softwarem či databází relevantních článků. LLM by pak mohl například automaticky implementovat a otestovat GPU-paralelizovaný kód na základě rovnic nalezených v literatuře. To však vyžaduje vytvoření specializovaných skriptů a promptů, které propojí jazykový model s konkrétním programem či databází prostřednictvím tzv. „function-calling“ rozhraní, a následné testování tohoto propojení. Implementace takového systému nevyžaduje hluboké znalosti chemie ani matematiky, a pouze základní programátorské dovednosti, a proto je vhodná pro středoškolské studenty se zájmem o přírodní vědy a umělou inteligenci.

Boron and hydrogen form a plethora of binary cluster (cage-like) molecules called boranes, non of which can be found in nature, and can thus be regarded as "artificial", or completely “(wo)man-made”. These molecules adopt shapes derived from icosahedral geometry, exhibit extraordinary thermal and chemical stability, and show a unique bonding scheme, so called 3-center 2-electron bonds. The way of bonding is the result of electron deficiency of boron which has only three valence electrons compared to carbon with four valence electron, both standing next to each other in the periodic table. Boron and hydrogen cluster molecules, boranes, do like to mix with other elements too. They form many molecules in which one of the BH vertices is replaced for a different element. We call these molecules heteroboranes, and the most profound examples are represented by molecules called carboranes with at least one carbon atom in the structure. One of the unique features that distinguishes this group of molecules from more commonly studied hydrocarbons (CH) is the large variety of isomeric species with practically identical space requirements. This aspect makes this (car)borane molecular system unique and thus also interesting for designing other types of new materials such as atomically precise metal nanoclusters. In this project, we will first focus on the preparation of some thiol (-SH) derivatives of the twelve-vertex carboranes of the formula C2B10H12. The thiol (-SH) moiety serves as a functional group easily interacting with surfaces of gold and other coinage metal substrates. Then, these (car)borane-thiol-functionalized clusters will be used to prepare atomically precise metal clusters as a new type of material with discrete energy levels, representing the transition between bulk metal on one end and a single atom on the other. Within working on these tasks, the student will learn more about science work in general, will learn techniques covering synthetic work under inert conditions and subsequent purification methods such as sublimation or different crystallization techniques, and, a cherry on top of the case, will be the preparation of a new hybrid metal-boron cluster molecule. In addition to extending the general knowledge and experiencing the preparation of a new molecule, the student will have an opportunity to work with colleagues from collaborating laboratories, e.g. from the Indian Institute of Technology Madras in Chennai, India. Science is not only about having fun discovering new things, but also about meeting new people, discussing new ideas, and sharing enthusiasm about reaching a common goal!