PředmětyPředměty(verze: 853)
Předmět, akademický rok 2019/2020
  
Supramolekulární chemie - N402024
Anglický název: Supramolecular Chemistry
Zajišťuje: Ústav analytické chemie (402)
Platnost: od 2019
Semestr: zimní
Body: zimní s.:3
E-Kredity: zimní s.:3
Způsob provedení zkoušky: zimní s.:
Rozsah, examinace: zimní s.:2/0 Zk [hodiny/týden]
Počet míst: neomezen / neurčen (neurčen)
Minimální obsazenost: neomezen
Jazyk výuky: čeština
Způsob výuky: prezenční
Úroveň:  
Pro druh:  
Další informace: http://www.vscht.cz/anl/dolensky/supramol/index.html
Poznámka: předmět je možno zapsat mimo plán
povolen pro zápis po webu
Garant: Dolenský Bohumil doc. Ing. Ph.D.
Pro tento předmět jsou dostupné online materiály
Anotace -
Poslední úprava: Dolenský Bohumil doc. Ing. Ph.D. (19.11.2012)
Předmět je zaměřen na pochopení principů mezimolekulárních interakcí a jejich důsledků. Předmět je zaměřen na principy molekulárního rozpoznávání, a na analytické prostředky pro jeho studium.
Výstupy studia předmětu -
Poslední úprava: Dolenský Bohumil doc. Ing. Ph.D. (30.09.2013)

Studenti budou umět:

Rozeznat typy mezimolekulárních interakcí pro danou molekulární strukturu, odhadnout jejich projevy, a navrhnout analytické metody pro jejich studium.

Literatura -
Poslední úprava: Dolenský Bohumil doc. Ing. Ph.D. (17.08.2018)

Z:

a) Principles and methods in supramolecular chemistry, Hans-Jörg Schneider, Anatoly Yatsimirsky, John Wiley & Sons Ltd, 2000, ISBN: 978-0-471-97253-2

b) Molekulární design, Pavel Lhoták, Ivan Stibor, VŠCHT Praha, 1997, ISBN: 80-7080-294-4

D:

a) Analytical methods in supramolecular chemistry, Christoph Schalley, WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 2. vydání, 2012, ISBN: 978-3-527-32982-3

b) Binding Constants: The measurement of molecular complex stability, Kenneth A. Connors, John Wiley & Sons Ltd, 1987, ISBN: 978-0-471-83083-2

Studijní opory -
Poslední úprava: Dolenský Bohumil doc. Ing. Ph.D. (30.09.2013)

Web: http://www.vscht.cz/anl/dolensky/supramol/index.html

Metody výuky -
Poslední úprava: Dolenský Bohumil doc. Ing. Ph.D. (19.11.2012)

Přednášky

Sylabus -
Poslední úprava: Dolenský Bohumil doc. Ing. Ph.D. (30.09.2013)

1. Úvod: historie, milníky, definice a koncepty supramolekulární chemie, host-guest chemie, interakce léku se substrátem, molekulární rozpoznávání.

2. Supermolekuly: charakteristiky molekulových komplexů, definice vazebných konstant, vazebná energie; thermodynamika komplexace, Gibbsova a Hemholtzova energie, aktivační energie a objem; kooperativní efekt, afinita, selektivita, enthalpy-entropy kompenzace, solvofobní efekt, "close packing".

3. Intermolekulární interakce: fyzikální pohled na intermolekulární interakce; ion-ion (Coulomb), ion-dipól/multipól, dipól-dipól (Keesom), multipól, indukované dipóly a jejich interakce s ionty (Debye), dipól a indukovaný dipól (London); van der Waals interakce.

4. Vodíkové vazby: definice a charakteristiky klasické (proper, conventional) vodíkové vazby; "red shift", "blue shift" a "no-shift" vodíkové vazby; neklasické vodíkové vazby, inverzní vodíková vazba, divodíková vazba; příklady využití vodíkových vazeb, a příklady z živých organismů.

5. Halogenové vazby: definice a charakteristiky halogenových vazeb chloro-, bromo- a iodosloučenin; příklady halogenové vazby v krystalovém inženýrství, komplexy léčivo-enzym, anestetický efekt; vztah k vodíkovým vazbám; speciální interakce fluorovaných látek.

6. Vazby aromátů: definice a charakteristiky vazeb aromatických částí molekul; face-to-face (π-π) interakce, "parallel displacement" a "sandwich"; face-to-edge (CH-π) interakce, T- a Y-interakce; úlohy v biologických systémech; molekulární pinzety.

7. Kationty: přehled funkčních skupin a molekul pro vazbu kationtů, ionofory; kooperativní efekt, chelátový efekt, templátový efekt, pre-organizace, komplementarita; komplexony, crownethers, cryptands, sferands, atd.; antibiotika, nemoci spojené s kationty.

8. Anionty a neutrální molekuly: přehled funkčních skupin a molekul pro vazbu aniontů a neutrálních molekul, catapinands, clathrates.

9. Analytické methody: stanovení vazebných konstant; nukleární magnetická rezonance, isotermální titrační kalorimetrie, osmometrie v plynné fázi, chromatografie, extrakce, dialýsa, infračervená spektroskopie, hmotnostní spektrometrie, "small angle light scattering", plasmonová resonance, mikroskopie atomových sil, atd.

10. Supramolekulární technologies: sebeskladba, umělé enzymy, molekulární stroje a zařízení, moleculární reaktory a nádoby, atd.; vztah k nanotechnologii.

Studijní prerekvizity -
Poslední úprava: Dolenský Bohumil doc. Ing. Ph.D. (30.09.2013)

Základní znalost organické a analytické chemie

Zátěž studenta
Činnost Kredity Hodiny
Účast na přednáškách 1 28
Příprava na zkoušku a její absolvování 2 56
3 / 3 84 / 84
Hodnocení studenta
Forma Váha
Zkouškový test 50
Ústní zkouška 50

 
VŠCHT Praha