C6720 Quantum Organic Chemistry

Faculty of Science
Spring 2005
Extent and Intensity
2/0/0. 2 credit(s) (fasci plus compl plus > 4). Recommended Type of Completion: zk (examination). Other types of completion: k (colloquium).
Teacher(s)
doc. RNDr. Pavel Janderka, CSc. (lecturer)
Guaranteed by
doc. RNDr. Pavel Janderka, CSc.
Chemistry Section – Faculty of Science
Prerequisites (in Czech)
Pro úspěšné absolvování předmětu jsou předpokládány znalosti v rozsahu základní přednášky C4060 Kvantová chemie II.
Course Enrolment Limitations
The course is also offered to the students of the fields other than those the course is directly associated with.
fields of study / plans the course is directly associated with
there are 11 fields of study the course is directly associated with, display
Course objectives
This lecture is an advanced lecture for students of organic chemistry. It extends the concepts developed in the elementary course of quantum chemistry particularly the theory of molecular orbitals and its application to organic chemistry. The key words of the lecture are following: MO theory of polyatomic molecules, HMO, Hartree-Fock approach, configuration interaction, advanced methods of MO on the semiempirical level, ab initio calculation, molecular modelling and the FF level. The practical calculations are included.
Syllabus
  • 1. Empirical method of MO, HMO method, molecules containing heteroatoms, use of HMO, molecular diagramms, population analysis, reactivity indexex.

    2. Perturbation theory, energy of localization energie.

    3. Extended Hueckel theory - EHT, Mulliken population analysis.

    4. Many-electron wave function - Slater's determinant. Overview of advanced methods of MO.

    5. Method of self-consistent field, SCF orbitals and equations. Hartree equations. Hartree-Fock equations, Roothan equations.

    6. Repulsion integrals, neglet of differtial overlap. PPP method of MO.

    7. Configuration interaction, LCI and SCFLCI methods.

    8. CNDO methods.

    9. INDO, MINDO, MNDO, AM1, PM3 methods and its approximations.

    10. Use of QM methods for investigation of molecular properties and reactivity and intermolecular interactions.

    11. Non-empirical methods (ab initio). Correlation energy.

    12. Density functional theory, Khon-Shamm principles.

    13. Computer aided molecular modelling. Molecular mechanics - MM.

Literature
  • ATKINS, Peter William and R. S. FRIEDMAN. Molecular quantum mechanics [Atkins, 1997]. 3rd ed. Oxford: Oxford University Press, 1997, xvii, 545. ISBN 0-19-855947-X. info
  • ATKINS, P. W. Quanta : a handbook of concepts. 2nd ed. Oxford: Oxford University Press, 1991, 434 s. ISBN 0198555725. info
  • LEACH, Andrew R. Molecular modelling : principles and applications. 1st pub. Essex: Longman, 1996, xvi, 595. ISBN 0582239338. info
  • ČÁRSKY, Petr, Jiří PANCÍŘ and Rudolf ZAHRADNÍK. Molekulové orbitaly v chemii. 1. vyd. Praha: Academia, 1974, 140 s. info
Assessment methods (in Czech)
Výuka je organizována ve čtrnácti douhodinových blocích. Jejich obsah odpovídá členění sylabu. Dvouhodinové bloky jsou volně rozděleny na přednáškovou a praktickou část. V praktické části studenti provádějí s použitím výpočetní techniky pod operačními systémy MS DOS, MS Windows 98/2000 a UNIX(SGI) praktické příklady z oblasti modelování molekul, MM a QM. Je využíván software především graficky orientovaný, zejména Hyperchem, Winmopac a Spartan. Výsledky výpočtů jsou zpracovávány formou protokolů, jejichž zpracování a odevzdání je součástí kontrolní procedury.

Kolokvium je provedeno formou rozpravy. První část rozpravy je věnována kontrole požadovaných vědomostí v rozsahu sylabu a druhé části jsou diskutovány výsledky praktických cvičení deklarované v protokolech.

Přednáška navazuje na předmět C4060 Kvantová chemie I a je její nadstavbou. Její absolvování poskytuje především praktické vědomosti o možnostech využití aparátu teoretické strukturní chemie. Není však nutné pro zvládnutí požadavků ke státním závěrečným zkouškám z fyzikální chemie v této oblasti .
Language of instruction
Czech
Further Comments
The course is taught annually.
The course is taught: every week.
The course is also listed under the following terms Spring 2008 - for the purpose of the accreditation, Spring 2000, Spring 2001, Spring 2002, Spring 2003, Spring 2004, Spring 2006, Spring 2007, Spring 2008.
  • Enrolment Statistics (Spring 2005, recent)
  • Permalink: https://is.muni.cz/course/sci/spring2005/C6720