"Kontrahentami Wydziału Chemii UJ są inne uczelnie czy instytuty badawcze, instytucje państwowe, a także duże zakłady przemysłowe i firmy działające w obszarze chemii leków i inżynierii materiałowej" - prof. Wojciech Macyk.

Wydział Chemii Uniwersytetu Jagiellońskiego zlokalizowany jest na Kampusie 600-lecia Odnowienia UJ (tzw. III Kampus), który znajduje się w sąsiedztwie podstrefy specjalnej strefy ekonomicznej Krakowski Park Technologiczny. Siedziba jednostki oddana została jako ostatni z obiektów III Kampusu w 2017 r. Obecnie Wydział dysponuje najnowocześniejszą infrastrukturą badawczą i dydaktyczną zlokalizowaną w wielofunkcyjnym budynku (obejmującym segmenty laboratoryjny, dydaktyczny, biurowy i reprezentacyjny) z laboratoriami badawczymi i pracowniami wydziałowymi wyposażonymi w zaawansowaną aparaturę naukową. Finansowanie uzyskane w ramach programów Unii Europejskiej przyczyniło się do istotnej rozbudowy parku aparaturowego, stanowiąc strategiczny kierunek rozwoju Wydziału Chemii w ostatnich latach i będąc istotnym elementem obecnej strategii rozwoju jednostki. Aktualnie realizowany jest projekt infrastrukturalny ATOMIN 2.0 – „Centrum badań materiałowych w skali ATOMowej dla INnowacyjnej gospodarki”, będący wspólnym przedsięwzięciem Wydziału Chemii UJ i Wydziału Fizyki, Astronomii i Informatyki Stosowanej (WFAIS) UJ. Budżet projektu dla Wydziału Chemii wynosi około 75 milionów złotych. ATOMIN 2.0 zakłada podejmowanie ambitnych programów w obszarze B+R na bazie zakupionej unikatowej aparatury przeznaczonej do pracowni wydziałowych oraz aparatury i wyposażenia dodatkowego pozostałych laboratoriów badawczych Wydziału, a znaczna część czasu pomiarowego wykorzystana zostanie na zlecenia i prace rozwojowe. Przedsięwzięcie ukierunkowane jest na realizację badań skupionych wokół zagadnień dotyczących materiałów dla zastosowań komunikacyjnych i technologii informatycznych, energetycznych, medycznych i przyjaznych środowisku. Realizacja projektu umożliwi podejmowanie przełomowych programów na styku badań strukturalnych, badania reaktywności in situ/operando połączonych z obserwacjami mikroskopowymi i pomiarami dyfrakcyjnymi oraz spektroskopowymi, a zaawansowana interpretacja uzyskanych wyników wspomagana będzie metodami mechaniki kwantowej i dynamiki molekularnej. 

 Projekty, komercjalizacja badań i współpraca z otoczeniem

Projekt ATOMIN 2.0 jest tylko jednym przykładem spośród wielu inicjatyw infrastrukturalnych, badawczych i edukacyjnych realizowanych na Wydziale Chemii UJ. Wydział może pochwalić się znacznymi sukcesami w pozyskiwaniu grantów NCN, FNP, NCBR, NAWA oraz MEiN. Jednym ze źródeł finansowania działań naukowych są także fundusze Komisji Europejskiej. Jakość prowadzonych badań naukowych doceniona została poprzez dwukrotne uzyskanie najwyższej kategorii naukowej A+ (2013, 2017), a także statusu Krajowego Naukowego Ośrodka Wiodącego w latach 2012-2017. Realizacja prac B+R, badań zleconych oraz doktoratów wdrożeniowych (Grupa Azoty S.A., Selvita S.A, Recepton Sp. z o.o.) wpłynęła na intensyfikację współpracy z otoczeniem gospodarczym, wzrost liczby patentów, wdrożeń i spółek zakładanych przez pracowników. Kontrahentami Wydziału Chemii UJ są inne uczelnie czy instytuty badawcze, instytucje państwowe, a także duże zakłady przemysłowe i firmy działające w obszarze chemii leków i inżynierii materiałowej. Dzięki temu komercjalizacja badań jest prężnie rozwijającym się elementem działalności Wydziału. W ostatnich latach zawarto 16 umów licencyjnych, 11 umów sprzedaży (przeniesienia praw do wynalazku), aneksów do nich oraz umów o przeniesienie udziału w prawach do wyników. Ważnym przykładem udanej komercjalizacji jest technologia biokompatybilnych nanokapsuł, umożliwiających skuteczne dostarczanie do organizmu związków hydrofobowych, opracowana w zespole prof. Szczepana Zapotocznego, na którą licencję sprzedano firmie CHDE S.A. Do roku 2020 podpisano w sumie 16 umów dotyczących współpracy lub poprzedzających kolejne etapy komercjalizacji, takie jak licencja czy sprzedaż technologii. Pracownicy Wydziału jak dotąd założyli 5 spółek typu spin-off. Sukcesywnie zwiększany jest także dorobek patentowy − w latach 2000-2020 uzyskano 63 krajowe oraz 59 patentów zagranicznych. Przykładami pełnego sukcesu we wdrożeniu otrzymanych wyników lub gotowych produktów na rynek są technologie: „Fotokatalityczne powłoki z TiO₂ na powierzchniach polimerowych aktywowane światłem słonecznym, sposób ich otrzymywania oraz zastosowanie” (autorzy patentu prof. Wojciech Macyk, dr Rafał Sadowski, dr Przemysław Łabuz) sprzedana firmie Splast Sp. z o.o., „Reaktor do badań spektroskopowych” (prof. Kinga Góra-Marek, dr inż. Karolina Tarach, dr Janusz Budzioch) wylicencjonowany firmie Measline Sp. z o.o. oraz patent „Fotokatalityczne powłoki z TiO₂ na powierzchniach polimerowych aktywowane światłem widzialnym, sposób ich otrzymywania oraz zastosowanie” będący przedmiotem licencji udzielonej firmie InPhoCat Sp. z o.o. 

Naukowcy Wydziału Chemii UJ są autorami i współautorami wielu artykułów naukowych ukazujących się w recenzowanych czasopismach, a w ostatnich latach liczba publikacji systematycznie wzrasta. Przykładowo, w 2021 roku ukazały się 382 publikacje afiliowane przy Wydziale, w tym aż 172 artykuły opublikowane zostały w czasopismach najwyżej punktowanych wg listy Ministerstwa Edukacji i Nauki (200 i 140 punktów).

Jednym z ważnych filarów działalności jednostki jest współpraca badawcza z ośrodkami naukowymi w kraju i zagranicą. Współpraca opiera się zarówno na porozumieniach partnerskich z instytucjami zagranicznymi jak również na budowanych doraźnie, na potrzeby realizacji projektów badawczych, umowach grantowych. Współpraca naukowa prowadzona jest m. in. z takimi instytucjami jak: Friedrich-Alexander Universität Erlangen-Nürnberg (Niemcy), University of Orléans (Francja), Uniwersytet w Coimbrze (Portugalia), The Heyrovský Institute of Physical Chemistry (Czechy), Uniwersytet w Lille (Francja), Université Henri Poincaré w Nancy (Francja), Hokkaido University, Institute of Catalysis w Sapporo (Japonia), Odessa State Environmental University (Ukraina), University of Shenyang (Chiny), Korea Institute of Science and Technology, International Center for Diffraction Data (USA), KIC InnoEnergy SE (Holandia).

Kształcenie młodych badaczy

Kształcenie na Wydziale Chemii UJ na wszystkich stopniach studiów opiera się na badaniach naukowych, dzięki czemu absolwenci uzyskują gruntowne wykształcenie pozwalające na udział w rozwiązywaniu współczesnych problemów cywilizacyjnych. Na Wydziale prowadzone są studia o profilu ogólnoakademickim na kierunkach: chemia, chemia medyczna, chemia zrównoważonego rozwoju i ochrona środowiska. Jednostka uczestniczy też w prowadzeniu kierunków: zaawansowane materiały i nanotechnologia (WFAIS UJ), biochemia (Wydział Biochemii, Biofizyki i Biotechnologii UJ) oraz Advanced Spectroscopy in Chemistry – międzynarodowy program studiów II stopnia prowadzony w ramach Erasmus Mundus Joint Master Degree. Wydział kształci doktorantów w ramach studiów doktoranckich III stopnia, studiów doktoranckich będących częścią programów krajowych i międzynarodowych oraz od 2019 roku w ramach Szkoły Doktorskiej Nauk Ścisłych i Przyrodniczych UJ. Wysoką jakość kształcenia zapewnia wykwalifikowana kadra naukowo-dydaktyczna, która systematycznie podnosi swoje kompetencje dydaktyczne i prowadzi badania naukowe na światowym poziomie. W badaniach tych uczestniczą studenci wszystkich stopni kształcenia, którzy stają się współautorami artykułów naukowych publikowanych w czasopismach o międzynarodowym zasięgu. Zajęcia laboratoryjne prowadzone są w doskonale wyposażonych laboratoriach, posiadających nowoczesny sprzęt i instalacje techniczne spełniające wszystkie normy i wymogi bezpieczeństwa. Odzwierciedleniem wysokiej jakości kształcenia na Wydziale jest między innymi czołowa pozycja kierunków studiów w ogólnopolskich rankingach (kierunek chemia od 2018 roku zajmuje I miejsce w rankingu kierunków studiów czasopisma Perspektywy) i wysokie oceny Polskiej Komisji Akredytacyjnej oraz European Chemistry Thematic Network Association (ECTN). Studenci Wydziału co roku zasilają grono laureatów ministerialnych stypendiów za znaczące osiągnięcia naukowe (w latach 2012-2022 było to w sumie 48 osób), zdobywają również swoje pierwsze granty badawcze – w ramach programu Diamentowy Grant w latach 2012-2020 dofinansowanie otrzymało aż 17 studentów.

Strategia rozwoju

Przyjęta pod koniec 2020 roku strategia rozwoju Dyscypliny Nauki Chemiczne definiuje trzy cele strategiczne, którymi są: doskonałość w badaniach, doskonałość w kształceniu oraz współpraca z otoczeniem społeczno-gospodarczym. Wydział Chemii nie ustaje w działaniach mających na celu wzmocnienie pozycji naukowej, wzrost finansowania i umiędzynarodowienia prowadzonych badań. Monitorowana i stale podnoszona jakość procesu kształcenia zapewnia studentom i doktorantom możliwość wszechstronnego rozwoju oraz pozwala na wykształcenie absolwentów zdolnych mierzyć się z wyzwaniami teraźniejszości i przyszłości. Przyjęta strategia zakłada intensyfikację współpracy z dużymi partnerami przemysłowymi, jak również mniejszymi firmami i organizacjami pozarządowymi, a także jednostkami oświatowymi. Wyrazem działań zmierzających do budowy marki dyscypliny było powołanie w 2021 roku Społecznej Rady Programowej Wydziału Chemii, w skład której wchodzą przedstawiciele przemysłu, krakowskie instytucje naukowe i edukacyjne oraz jednostki administracji publicznej. Działalność rady zapewnia ścisłą współpracę tych instytucji z Wydziałem celem udoskonalania oferty edukacyjnej, organizacji praktyk studenckich oraz w realizacji wspólnych przedsięwzięć badawczo-rozwojowych.

Priorytetowe obszary badawcze

Badania naukowe na Wydziale realizowane są w zespołach i grupach badawczych, zorganizowanych w dwunastu zakładach. Obecnie aktywnie działa 37 zespołów i 12 grup badawczych. Jako zaplecze aparaturowe w strukturze Wydziału funkcjonują także Pracownie Wydziałowe. 

Aktualny profil badawczy Wydziału wpisuje się w trzy Priorytetowe Obszary Badawcze (POB), w obrębie których realizowany jest program ministerialny „Inicjatywa Doskonałości – Uczelnia Badawcza”. Są nimi:

• SciMat – obejmujący badania dotyczące materiałów nanostrukturalnych, materiałów związanych z wytwarzaniem i gromadzeniem energii, materiałów na potrzeby biotechnologii i medycyny, nowych modeli teoretycznych i narzędzi matematycznych wspomaganych rozwojem technologii informatycznych i algorytmiki, 
• Anthropocene – obejmujący badania wpływu oddziaływania człowieka na środowisko skupione wokół tematyki prowadzenia odpowiedzialnej i zrównoważonej polityki klimatycznej, środowiskowej i energetycznej, 
• DigiWorld – dotyczący wykorzystania zaawansowanych metod obliczeniowych i sztucznej inteligencji w naukach ścisłych i przyrodniczych.

Zakres i tematyka badań realizowanych na Wydziale Chemii UJ 

Technologia, kataliza i chemia środowiska – badania podstawowe i stosowane nad opracowaniem innowacyjnych katalizatorów i procesów przyjaznych dla środowiska. 

Zespoły: Katalizy i Fizykochemii Ciała Stałego, Katalizy i Fizykochemii Ciała Stałego II, Kinetyki Reakcji Heterogenicznych, Katalizy Środowiskowej, Chemicznych Technologii Środowiskowych, Technologii Organicznej, Technologii Materiałów i Nanomateriałów, a także Grupy: Fotokatalizy, Chemii Powierzchni i Materiałów, Chemii Zeolitów.

Prowadzone badania dotyczą katalizy i fotokatalizy heterogenicznej w oparciu o funkcjonalizowany powierzchniowo TiO₂ i inne materiały półprzewodnikowe. Poszukiwane są nowe kompozytowe materiały do elektrokatalitycznego rozkładu wody, budowy ogniw paliwowych, nowe aktywne katalizatory do rozkładu tlenków azotu i równoczesnego dopalania cząstek sadzy z gazów spalinowych, materiały do katalitycznego dopalania lotnych związków organicznych i selektywnego utleniania węglowodorów. Opracowywane są nowoczesne katalizatory heterogeniczne w oparciu o ilaste materiały naturalne, porowate materiały węglowe oraz otrzymywane na bazie szablonów polimerowych. Wykorzystuje się katalityczne i adsorpcyjne metody efektywnej neutralizacji wybranych toksykantów wody oparte na zaawansowanych procesach utleniania. Wdrażane są nowatorskie metody preparatyki katalizatorów strukturalnych z wykorzystaniem mikroorganizmów. Prowadzone są prace w zakresie syntezy oraz charakterystyki materiałów mikro- i mezoporowatych 3D jak i nowej klasy zeolitów 2D, zeotypów, materiałów typu MOF i uporządkowanych krzemionkowych materiałów mezoporowatych. Analizowane są zanieczyszczenia składników środowiska metalami ciężkimi i toksykantami pochodzenia organicznego. Badaniom materiałów i procesów towarzyszy intensywny rozwój metod charakterystyki z rozdzielczością przestrzenną i czasową, w szczególności mikroskopia elektronowa TEM i SEM, XPS, EPR, pomiary operando, wykorzystanie technik korelacyjnych IR rapid scan i HYSCORE, metody termodesorpcyjne i termoprogramowane, pomiary foto-, spektro-elektrochemiczne i inne. 

Chemia biomedyczna – nowe materiały, badania podstawowe i stosowane. 

Zespoły: Fizykochemii Koordynacyjnej i Bionieorganicznej, Biokrystalografii, Obrazowania Ramanowskiego, Spektroskopii Oscylacyjnej, Badań Materiałów Roślinnych, Fizykochemii Zjawisk Międzyfazowych.

Badania dotyczą procesów fizykochemicznych i fotochemicznych w biologii i medycynie. Podejmowane są próby syntezy i charakterystyki fizykochemicznej nowych fotosensybilizatorów do terapii fotodynamicznej nowotworów, fotodynamicznej inaktywacji mikroorganizmów oraz fotokatalizy. Badanie mechanizmów reakcji fotogenerowania reaktywnych form tlenu w układach homo- i heterogenicznych. Można tu również wymienić poszukiwanie nowych materiałów i kompleksów metali przejściowych o właściwościach antybakteryjnych i aktywności antynowotworowej, badania z zakresu otrzymywania materiałów nośnikowych do regulowanego dostarczania leków oraz teranostyki komórek nowotworowych w stanie hipoksji, badania struktury krystalicznej białek, mechanizmów aktywności enzymatycznej i oddziaływań białek z ligandami o znaczeniu biologicznym, wykorzystanie technik ramanowskich (ROA, SERS) oraz obrazowania ramanowskiego i w podczerwieni, w połączeniu z mikroskopią AFM i SNOM, do zagadnień związanych z diagnostyką chorób cywilizacyjnych, poszukiwanie i badanie leków o działaniu śródbłonkowym, obrazowanie tkanek i komórek ex vivo i in vivo, badanie metabolitów i biopolimerów, analiza barwników naturalnych i substancji czynnych leków, zastosowanie metod spektroskopii chiralooptycznej (ROA i VCD) do badań amplifikacji i indukcji chiralności, badania SERS mechanizmów adsorpcji związków aktywnych biologicznie na powierzchni roztwór/metal, analiza wpływu czynników wywołujących stres oksydacyjny w roślinach oraz ziarnach zbóż, badania właściwości skrobi i metod jej modyfikacji, wykorzystanie (bio)polimerów jako materiałów biomedycznych, czy wreszcie badanie działania enzymów wolnych i immobilizowanych oraz zagadnienia związane z biokatalizą. 

Zaawansowane materiały, fizykochemia powierzchni i nanotechnologia – projektowanie, charakterystyka i aplikacje.

Zespoły: Elektrochemii, Badań Fotochemicznych i Luminescencyjnych, Fizykochemii Powierzchni, Nanotechnologii Polimerów i Biomateriałów, Fizykochemicznych Badań Środowiskowych.

Badania dotyczą uporządkowanych nanoporowatych warstw tlenków metali, elektrochemicznych metod wytwarzania i kompleksowej charakterystyki materiałów nanostrukturalnych, a także zastosowania wytwarzanych materiałów w procesach fotoelektrochemicznych i fotokatalitycznych oraz jako nowoczesne czujniki elektrochemiczne, układy bioelektrochemiczne oraz materiały do generowania i magazynowania energii. Równoległe badania dotyczą rozwoju zaawansowanych materiałów polimerowych i hybrydowych o potencjalnych zastosowaniach w medycynie, ochronie środowiska oraz nanoelektronice i konwersji energii światła słonecznego. Ma to związek z badaniami nad polimerami dla potrzeb inżynierii tkankowej oraz o działaniu antywirusowym, nano- i mikrosferami krzemowymi, nanocząstkami magnetycznymi i plazmonowymi do zastosowań biomedycznych, polimerosomami i liposomami, selektywnymi adsorbentami związków aktywnych biologicznie, hybrydowymi fotosensybilizatorami do degradacji zanieczyszczeń środowiska, polimerowymi mikro- i nanonośnikami do celowanego i/lub kontrolowanego dostarczania leków, oddziaływaniami leków oraz polimerów z membranami lipidowymi, syntezą barwników organicznych do zastosowań biomedycznych, polielektrolitowymi filmami i kapsułami polimerowymi, termoczułymi i przewodzącymi szczotkami polimerowymi. Badania struktur powierzchniowych uzupełniane są o zastosowania monowarstw i dwuwarstw lipidowych jako modeli błon komórkowych, badania membran polimerowych, wpływu substancji bioaktywnych na biomembrany oraz badania oddziaływań międzycząsteczkowych i transferu protonów w błonach biologicznych i ich modelach za pomocą spektroskopii oscylacyjnej w nanoskali. 

Inżynieria krystaliczna i chemia materiałów molekularnych – analiza strukturalna i korelacje struktura-właściwości-reaktywność. 

Zespoły: Inżynierii Krystalicznej i Analizy Strukturalnej, Strukturalnej Dyfraktometrii Proszkowej, Chemii Koordynacyjnej, Badań Przemian Fazowych oraz Nieorganicznych Materiałów Molekularnych. 

Badania dotyczą projektowania monokryształów o zadanych właściwościach chemicznych, fizycznych i biologicznych, wyznaczania eksperymentalnego rozkładu gęstości elektronowej w kryształach w połączeniu z obliczeniami kwantowochemicznymi, korelacji struktury krystalicznej z liniowymi i nieliniowymi właściwościami optycznymi, korelacji aktywności farmakologicznej związków o potencjalnych właściwościach przeciwarytmicznych oraz alfa lub beta adrenergicznych z ich przestrzenną geometrią molekularną w aspekcie zdolności do wiązania się z receptorem, strukturalnej charakterystyki materiałów biozgodnych czy strukturalnego mechanizmu przejść fazowych w kryształach ferroicznych. W zakres prowadzonych badań wchodzi również rozwiązywanie struktur z danych proszkowych połączone z testowaniem i pracami nad rozwojem metod strukturalnej dyfraktometrii proszkowej, badania z zakresu syntezy nowych włóknistych i warstwowych związków polianionowych, związków kompleksowych w tym makrocyklicznych kompleksów, badania przejść fazowych w ciele stałym. Obszerna grupa badań dotyczy materiałów molekularnych obejmujących heterometaliczne przełączniki molekularne oparte na sieciach koordynacyjnych i układach molekularnych z mostkami cyjankowymi, które wykazują przejścia magnetyczne i spinowe sterowane czynnikami zewnętrznymi, wieloskładnikowe materiały jako wielopozycyjne receptory anionów oraz funkcjonalne roztwory stałe i kompozyty krystaliczne. Ponadto projektuje się, syntezuje i charakteryzuje nowe materiały zbudowane z cząsteczek organicznych, organometalicznych oraz koordynacyjnych ukierunkowane na fotoprzełączanie oraz nietrywialne właściwości magnetyczne, elektryczne, elektrochemiczne i strukturalne. Badane są także funkcjonalne luminescencyjne materiały molekularne łączące zjawisko emisji światła z właściwościami magnetycznymi i dielektrycznymi, chiralnością oraz wrażliwością na bodźce fizyczne i chemiczne. 

Rozwój metod analitycznych i ich zastosowanie w chemii sądowej, konserwatorskiej oraz w badaniach środowiska. 

Zespoły: Analiz Sądowych i Klinicznych, Analiz Toksykologicznych i Farmaceutycznych, Analiz Środowiskowych i Biochemicznych, Obrazowania Ramanowskiego, Badań Fotochemicznych i Luminescencyjnych, Strukturalnej Dyfraktometrii Proszkowej. 

W szczególności rozwijane są prace z zakresu analityki sądowej, analityki proteomicznej, oznaczania leków i metali w materiałach biologicznych. Uzupełnieniem tych badań jest opracowanie i wdrażanie do praktyki analitycznej bioczujników o innowacyjnej konstrukcji i mechanizmie działania. Kontynuowane są również wieloletnie prace w zakresie analizy przepływowej dotyczące miareczkowania i analizy wieloskładnikowej, kalibracji analitycznej i analizy elektrochemicznej. Badania obejmują zastosowanie metod dyfraktometrii proszkowej w syntezie nowych materiałów i badaniach obiektów dziedzictwa kulturowego. Realizowane są prace z zastosowaniem metod chemometrii do analizy i rozdzielania wieloskładnikowych widm, rozwój nowych technik eksperymentalnych oraz analizy danych w oparciu o chemometrię. 

Nowoczesna synteza organiczna i badania fizykochemiczne właściwości cząsteczek i materiałów organicznych, związków chiralnych, biomimetyków i leków. 

Zespoły: Stereokontrolowanej Syntezy Organicznej, Chemii Związków Heterocyklicznych i Metaloorganicznych, Fizykochemii Organicznej, Biologii Chemicznej i Projektowania Leków, Funkcjonalnych Materiałów Organicznych.

Badania skupiają się na opracowywaniu metod syntezy organicznej z uwzględnieniem kontroli stereochemii produktów na drodze ścieżek reakcji katalitycznych. Prowadzone są prace nad zastosowaniem związków selenu w syntezie karbacukrów, wykorzystaniem procesów fotoaktywowanych w preparatyce alkaloidów na bazie iminocukrów, jak również nad syntezą związków mających zastosowanie w chemii bioortogonalnej do obrazowania cząsteczek leków lub biomolekuł. Badane są nowe ścieżki syntezy z wykorzystaniem katalizatorów, enolanów tytanu i związków tytanoorganicznych. Prowadzone są prace nad funkcjonalizacją związków nienasyconych na drodze reakcji redoks (jako katalizatory lantanowce, związki miedzio- i żelazoorganiczne) oraz syntezą nowych połączeń heterocyklicznych przy wykorzystaniu reakcji cykloaddycji. Projektowane i otrzymywane są związki heterocykliczne o właściwościach ciekłokrystalicznych. Prowadzone są również badania właściwości luminescencyjnych skondensowanych układów heterocyklicznych i ich kompleksów. W obszarze badań nowych leków prowadzone prace dotyczą poszukiwania małocząsteczkowych związków organicznych celowanych w nowo odkryte oddziaływania białko-białko (białka USP2/7, Mdm2/Mdmx, immunologiczny punkt kontrolny PD-1/PD-L1) oraz ich zastosowanie w innowacyjnych, ukierunkowanych terapiach przeciwnowotworowych. Najnowsze badania dotyczą projektowania specyficznych układów heterocyklicznych wykazujących fotoczułość i aktywność typu redoks, ze szczególnym naciskiem na kontrolowanie charakteru aromatycznego i antyaromatycznego silnie modulującego właściwości optyczne i elektronowe nowych materiałów organicznych.

Badania z zakresu chemii teoretycznej, wieloskalowe modelowanie molekularne i spektroskopia komputerowa. 

Zespoły: Chemii Kwantowej (grupy Podstawowych Problemów Chemii Kwantowej, Modelowania Molekularnego Procesów Katalitycznych, Teorii Reaktywności Chemicznej), Dynamiki i Kinetyki Reakcji Chemicznych, Półprzewodników Organicznych, Teoretycznej Spektroskopii Molekularnej.

Badania teoretyczne prowadzone są także w innych zespołach i grupach jako jeden z elementów uzupełniających eksperyment. Intensywnie prowadzone badania dotyczą rozwoju i wykorzystania teorii funkcjonałów gęstości, wykorzystania teorii informacji w rozwoju aparatu pojęciowego teorii struktury elektronowej i reaktywności układów molekularnych, opracowania oryginalnej metody opisu wiązania chemicznego opartej o tzw. orbitale naturalne dla wartościowości chemicznej (NOCV) oraz metody dekompozycji energii oddziaływania ETS-NOCV, teoretycznego opisu mechanizmów reakcji o potencjalnym znaczeniu przemysłowym, związku pomiędzy strukturą a właściwościami cząsteczek i nowych materiałów, spektroskopii obliczeniowej cząsteczek i kryształów (wzbudzenia elektronowe, widma IR, EPR), implementacji metod chemii kwantowej do opisu sprzężeń wibronowych w stanach wzbudzonych cząsteczek, teoretycznego opisu natury oddziaływań wewnątrz- i międzymolekularnych, rozwoju metod obliczeniowych chemii kwantowej skalujących się liniowo z wielkością układu molekularnego, modelowania właściwości centrów aktywnych w katalizatorach i procesach powierzchniowych metodami chemii kwantowej i dynamiki molekularnej, teoretycznego opisu elektro-optycznych właściwości organicznych kryształów molekularnych, teorii ekscytonów w kryształach molekularnych i procesów polaryzacji w materiałach molekularnych, teoretycznego opisu wiązania wodorowego i modelowania widm w podczerwieni złożonych układów molekularnych (obliczenia ab initio, modelowanie metodami dynamiki molekularnej). 

 Szczegółowy opis możliwości badawczych oferowanych przez Wydział Chemii UJ i tematyki badawczej prac naukowych można znaleźć w Informatorze Wydziału Chemii. 

 (Zdjęcia wg kolejności w artykule: 1: WCh: fot. J. Urbaniec, 2. WCh: fot. J. Grolik, K. Ostrowska, 3. WCh: fot. A. Koprowski, 4. WCh: fot. A. Koprowski, 5. WCh: fot. A. Koprowski, 6. WCh: fot. A. Koprowski)

(Tekst: prof. dr hab. Wojciech Macyk - dziekan Wydziału Chemii UJ, dr hab. Piotr Pietrzyk, prof. UJ – prodziekan ds. badań i współpracy Wydziału Chemii UJ, dr Marta Grzesiak-Nowak)