PředmětyPředměty(verze: 853)
Předmět, akademický rok 2019/2020
  
Supramolecular Chemistry - AP110011
Anglický název: Supramolecular Chemistry
Zajišťuje: Ústav organické chemie (110)
Platnost: od 2019
Semestr: oba
Body: 0
E-Kredity: 0
Způsob provedení zkoušky:
Rozsah, examinace: 3/0 Jiné [hodiny/týden]
Počet míst: zimní:neurčen / neurčen (neurčen)
letní:neurčen / neurčen (neurčen)
Minimální obsazenost: neomezen
Jazyk výuky: angličtina
Způsob výuky: prezenční
Úroveň:  
Pro druh: doktorské
Poznámka: předmět je určen pouze pro doktorandy
student může plnit i v dalších letech
předmět lze zapsat v ZS i LS
Garant: Lhoták Pavel prof. Ing. CSc.
Záměnnost : D110020, P110011
Anotace -
Poslední úprava: Pátková Vlasta (19.11.2018)
Supramolekulární chemie je multidisciplinární obor zabývající se studiem fungování nekovalentních interakcí a jejich využitím při návrhu a syntéze molekulárních systémů s definovanými vlastnostmi a funkcemi (nanomachinery). Při studiu využívá poznatky organické chemie a biochemie, doplněné o chemii anorganickou, fyzikální, analytickou popř. výpočetní. O významu oboru svědčí i nedávno udělená (již druhá) Nobelova cena (2016) za rozvoj této oblasti. Doménou supramolekulární chemie je design a syntéza receptorů pro selektivní komplexaci vybraných iontů či neutrálních molekul („host-guest“ komplexy), spontánní tvorba definovaných agregátů (principy samoskladby„self-assembly“), molekulární rozpoznání, popř. syntéza a využití tzv. topologických izomerů (katenany, rotaxany, knotany). V rámci předmětu budou probrány základní koncepty supramolekulární chemie a představeny nejčastěji využívané třídy vysoce preorganizovaných sloučenin (crownethery, calixareny, cyklodextriny, kryptofany, porfyriny, resorcinareny, cucurbiturily, fullereny, dendrimery a pod.). V rámci předmětu budou diskutovány možnosti, které tento obor nabízí. Studenti mohou předmět absolvovat v češtině nebo v angličtině.
Výstupy studia předmětu -
Poslední úprava: Pátková Vlasta (19.11.2018)

Studenti budou umět:

• rozpoznat nevazebné interakce působící v daném systému

• využít znalosti nevazebných interakcí k návrhu receptoru pro komplexaci kationtů nebo aniontů

• navrhnout 3D strukturu receptoru pro komplexaci neutrální molekuly

• vybrat analytické postupy vhodné pro studium daného komplexu

• navrhnout způsoby určení konstant stability a termodynamických veličin pro "host-guest" interakci

• aplikovat principy "self-assembly" při syntéze různých topologických izomerů

• využít principy supramolekulární chemie v pokročilé organické syntéze

Literatura -
Poslední úprava: Pátková Vlasta (19.11.2018)

(Z) J. W. Steed, J. L. Atwood: Supramolecular Chemistry, 2nd Edition, Wiley 2009. ISBN 9780470512340

(Z) Lhoták P., Stibor I.: Molekulární Design; vysokoškolská skripta, vydavatelství VŠCHT Praha, 1997. 8070802952

(D) J. W. Steed, J. L. Atwood (Eds.): Encyclopedia of Supramolecular Chemistry, 2004, CRC Press, ISBN 9780824750565

(D) Beer P. D., Gale P. A., Smith D. K.: Supramolecular Chemistry, Oxford Chemistry Primers, Oxford University Press 1999. 0198504470

(D) kolektiv autorů: Supramolekulární chemie I, Cyklus Organická Chemie, svazek 29, 2004, ÚOCHB Praha. 8086241211

(D) kolektiv autorů: Supramolekulární chemie II, Cyklus Organická Chemie, Svazek. 30, UOCHB AV ČR Praha, 2005. 8086241270

Studijní opory -
Poslední úprava: Pátková Vlasta (19.11.2018)

http://intranet.vscht.cz/suprachemie

(dostupná ze sítě VŠCHT Praha, definice základních pojmů, studijní materiály v pdf formátu)

https://onlinelibrary.wiley.com/results/global-subject-codes/ch85?target=topic-title-results

(Wiley Online Library dostupná ze sítě VŠCHT Praha, více než 50 knížek věnovaných supramolekulární chemii)

Sylabus -
Poslední úprava: Pátková Vlasta (19.11.2018)

• Co je to supramolekulární chemie, základní definice a koncepty

• Komplexace kationtů, aniontů a neutrálních látek, chirální rozpoznání

• Nevazebné interakce a jejich využití

• Studium struktury a určování konstant stability popř. termodynamických veličin supramolekulárních dějů (host-guest chemistry)

• Přehled nejčastěji používaných tříd makrocyklických sloučenin.

• Modulární přístup v supramolekulární chemii a využití koordinační chemie bipyridinů.

• Biochemické aplikace supramolekulární chemie

• Principy self-assembly a jejich využití

• Topologická izomerie (rotaxany, katenany, knotany), nanostroje

• Kapalné krystaly

• Supramolekulární chemie mezifázových jevů (micely, ultratenké vrstvy, SAM)

• Uhlíkové allotropy (fullereny, nanotrubky, grafen)

• Dendrimery a supramolekulární chemie polymerů

Podmínky zakončení předmětu -
Poslední úprava: Pátková Vlasta (19.11.2018)

Samostatná prezentace na zadané nebo vybrané téma

Závěrečný písemný test

Ústní zkouška

 
VŠCHT Praha