Sintezuotas didelis rinkinys naujų biomimetinių 1,4-naftochinono merkapto darinių, besiskiriančių šoninės grandinės ilgiu ir įterptomis funkcinėmis grupėmis. Jų savitvarkių monosluoksnių ant aukso ir sidabro paviršių struktūra ir redokso virsmai ištirti ciklinės voltamperometrijos ir paviršiaus sustiprintos Ramano spektroskopijos metodais. Ištirta monosluoksnio paviršinės koncentracijos ir kitų parametrų priklausomybė nuo modifikacinių tirpalų koncentracijos. Palyginti mišrūs 1,4-naftochinono darinių ir skirtingų alkantiolių, neturinčių redokso aktyvumo, monosluoksniai. / A large set of biomimetic 1,4-naphthoquinone mercapto derivatives, varying in the side-chain length and intrachain functional groups, was synthesized. Structure and interfacial redox conversion of self-assembled monolayers on gold and silver surfaces, formed from newly synthesized compounds, were studied by cyclic voltammetry and surface-enhanced Raman spectroscopy. Low-density naphthoquinone-based monolayers were studied more thoroughly. Mixed monolayers of 1,4-naphthoquinone derivatives with different redox inactive alkylthiols were compared.

A large set of biomimetic 1,4-naphthoquinone mercapto derivatives varying in the side-chain length and intrachain functional groups was synthesized. Interfacial redox processes and fine structure of self-assembled monolayers formed from newly synthesized compounds on gold and silver were studied by cyclic voltammetry and surface-enhanced Raman spectroscopy.Mixed monolayers of naphthoquinone derivatives and different redox inactive alkylthiols were studied. Low-density naphthoquinone-based monolayers were studied more thoroughly. / Sintezuotas didelis rinkinys biomimetinių 1,4-naftochinono merkapto darinių, besiskiriančių šoninės grandinės ilgiu ir įterptomis funkciškai aktyviomis grupėmis. Jų monosluoksnių ant aukso ir sidabro paviršių struktūra ir redokso virsmai ištirti ciklinės voltamperometrijos ir paviršiaus sustiprintos Ramano spektroskopijos metodais. Ištirta monosluoksnio paviršinės koncentracijos ir kitų parametrų priklausomybė nuo modifikacinio tirpalo koncentracijos. Palyginti mišrūs naftochinono darinių ir skirtingų alkantiolių, neturinčių redokso aktyvumo, monosluoksniai.

Savitvarkiai monosluoksniai suteikia metalų paviršiams norimas savybes ir plačiai taikomi elektronų pernašos tyrimuose, konstruojant (bio)jutiklius, biotechnologinius bei fotoelektroninius procesus. Teigiamo krūvio monosluoksniai naudojami kuriant anijonų jutiklius ir (bio)technologinius procesus su adsorbuotomis neigiamo krūvio makromolekulėmis. Darbe buvo susintetinta bifunkcinė molekulė su galinėmis tiolio ir piridinio grupėmis, suformuotas monosluoksnis ir ištirtos jo struktūrinės ir funkcinės savybės. Pagrindiniai darbo tikslai buvo ištirti N-(6-merkapto)heksilpiridinio (MHP) adsorbuoto ant Au ir Ag elektrodų struktūrą ir nustatyti monosluoksnio sąveikos su neorganiniais anijonais, dodecilsulfato anijonu ir grafeno oksidu dėsningumus. Naudojant paviršiaus sustiprintos Ramano spektroskopijos, kvantų chemijos skaičiavimo ir izotopinio pakeitimo metodus nustatyti MHP struktūros ir orientacijos elektrodo atžvilgiu Ramano sklaidos žymenys. Tiriant juostų intensyvumo priklausomybes nuo potencialo ir žadinančios spinduliuotės bangos ilgio parodyta, kad Au/MHP sistemoje pasireiškia krūvio pernešimo Ramano spektrų stiprinimo mechanizmas. Nustatyta, kad adsorbuotų neorganinių anijonų pilnai simetrinio virpesio dažnis sumažėja lyginant su tirpalo spektru ir tas pokytis koreliuoja su Gibso dehidracijos energija. Parodyta, kad MHP pritraukia grafeno oksidą. Nustatyta, kad grafeno oksido C-C ryšio ilgis ir elektroninė struktūra gali būti keičiama, keičiant potencialą. / Self-assembled monolayers provide possibility of changing metal surface properties in controllable manner and are widely used in studies of electron transfer, construction of (bio)sensors, and biotechnological and photoelectronic processes. Positively charged monolayers are valuable in development of sensors for anions and (bio)technological processes with adsorbed negatively charged macromolecules. In this work the structural and functional properties of monolayer formed from synthesized molecule with terminal thiol and pyridinium groups have been studied. The main tasks were to assess the structure of N-(6-mercapto)hexylpyridinium (MHP) on Ag and Au electrodes, and to determine the peculiarities of interaction with inorganic anions, dodecylsulfate, and graphene oxide. Based on surface enhanced Raman spectroscopy (SERS), quantum chemical calculations, and isotopic substitution studies, the Raman marker bands for structure and orientation of MHP have been evaluated. Dependence of SERS intensity on potential and excitation wavelength has revealed the operation of charge transfer Raman enhancement mechanism. It was found that the frequency of symmetric stretching mode of adsorbed ions decreases comparing with solution value and the extent of the shift correlates with the Gibbs dehydration energy. Adsorption of graphene oxide at MHP monolayer has been demonstrated. The electronic structure and length of C-C bonds of graphene oxide was found to be altered by the potential.

Self-assembled monolayers provide possibility of changing metal surface properties in controllable manner and are widely used in studies of electron transfer, construction of (bio)sensors, and biotechnological and photoelectronic processes. Positively charged monolayers are valuable in development of sensors for anions and (bio)technological processes with adsorbed negatively charged macromolecules. In this work the structural and functional properties of monolayer formed from synthesized molecule with terminal thiol and pyridinium groups have been studied. The main tasks were to assess the structure of N-(6-mercapto)hexylpyridinium (MHP) on Ag and Au electrodes, and to determine the peculiarities of interaction with inorganic anions, dodecylsulfate, and graphene oxide. Based on surface enhanced Raman spectroscopy (SERS), quantum chemical calculations, and isotopic substitution studies, the Raman marker bands for structure and orientation of MHP have been evaluated. Dependence of SERS intensity on potential and excitation wavelength has revealed the operation of charge transfer Raman enhancement mechanism. It was found that the frequency of symmetric stretching mode of adsorbed ions decreases comparing with solution value and the extent of the shift correlates with the Gibbs dehydration energy. Adsorption of graphene oxide at MHP monolayer has been demonstrated. The electronic structure and length of C-C bonds of graphene oxide was found to be altered by the potential. / Savitvarkiai monosluoksniai suteikia metalų paviršiams norimas savybes ir plačiai taikomi elektronų pernašos tyrimuose, konstruojant (bio)jutiklius, biotechnologinius bei fotoelektroninius procesus. Teigiamo krūvio monosluoksniai naudojami kuriant anijonų jutiklius ir (bio)technologinius procesus su adsorbuotomis neigiamo krūvio makromolekulėmis. Darbe buvo susintetinta bifunkcinė molekulė su galinėmis tiolio ir piridinio grupėmis, suformuotas monosluoksnis ir ištirtos jo struktūrinės ir funkcinės savybės. Pagrindiniai darbo tikslai buvo ištirti N-(6-merkapto)heksilpiridinio (MHP) adsorbuoto ant Au ir Ag elektrodų struktūrą ir nustatyti monosluoksnio sąveikos su neorganiniais anijonais, dodecilsulfato anijonu ir grafeno oksidu dėsningumus. Naudojant paviršiaus sustiprintos Ramano spektroskopijos, kvantų chemijos skaičiavimo ir izotopinio pakeitimo metodus nustatyti MHP struktūros ir orientacijos elektrodo atžvilgiu Ramano sklaidos žymenys. Tiriant juostų intensyvumo priklausomybes nuo potencialo ir žadinančios spinduliuotės bangos ilgio parodyta, kad Au/MHP sistemoje pasireiškia krūvio pernešimo Ramano spektrų stiprinimo mechanizmas. Nustatyta, kad adsorbuotų neorganinių anijonų pilnai simetrinio virpesio dažnis sumažėja lyginant su tirpalo spektru ir tas pokytis koreliuoja su Gibso dehidracijos energija. Parodyta, kad MHP pritraukia grafeno oksidą. Nustatyta, kad grafeno oksido CC ryšio ilgis ir elektroninė struktūra gali būti keičiama, keičiant potencialą.