C7415 Structure and Reactivity

Faculty of Science
Autumn 2007 - for the purpose of the accreditation
Extent and Intensity
0/1/0. 1 credit(s) (fasci plus compl plus > 4). Type of Completion: z (credit).
Teacher(s)
prof. RNDr. Petr Klán, Ph.D. (lecturer)
Guaranteed by
prof. RNDr. Petr Klán, Ph.D.
Department of Chemistry – Chemistry Section – Faculty of Science
Contact Person: prof. RNDr. Petr Klán, Ph.D.
Prerequisites
NOW( C7410 Structure and Reactivity )
organic chemistry, physical chemistry, physics
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
Course objectives
Structure and Reactivity Seminar.
Syllabus
  • 1.Základní pojmy. Rozměr, čas, rychlost a energie v chemii. Vazba. Vnitřní parametry struktury a jejich deformace. Fyzikální vlastnosti sloučenin podmíněné polohou a dislokacemi atomových jader. Reaktivní intermediáty. Prostředky k určování struktury. 2.Stabilita molekul. Termochemické aditivní výpočty. Konformace acyklických a cyklických uhlovodíků. Vliv heteroatomu na konformační chování. Fyzikální vlastnosti sloučenin podmíněné elektronovou hustotou a jejími změnami. Torzní a stereoelektronové efekty. Hyperkonjugace. Anomerní efekt. 3.Aromaticita. Antiaromaticita. Homoaromaticita. Aromatické ionty a dipóly. 4.Nekovalentní interakce a solvatace. Chemie v plynné a kapalné fázi. Roztoky. Iontové páry. Hughesův-Ingoldův model. Vodíková vazba. -Interakce. Hydrofobní efekt. Molekulární rozpoznávání. 5.Přenos protonu. Acidobazické rovnováhy ve vodném i nevodném prostředí a v plynné fázi. Vliv substituentů na sílu Brønstedových kyselin a zásad. HSAB. 6.Chemická kinetika a reaktivita. Teorie tranzitního stavu. Hammondův a Curtinův-Hammettův princip. Aktivace a hnací síla chemických reakcí. Rychlostní konstanty. Nukleofily a elektrofily 7.Termodynamika a kinetika jako prostředky ke zkoumání mechanismů chemických reakcí. Izotopové efekty. Efekty substituentů. Vztah pro Gibbsovu energii (LFER). Hammetova rovnice. Taftova rovnice. QSAR. Vztah mezi velikostí kruhu a rychlostními konstantami cyklizačních reakcí. 8.Katalýza. Katalýza přechodovými kovy; katalýza heterogenní a s přenosem mezi fázemi. Enzymatická katalýza. 9.Přenos elektronu. Ionizační potenciál, elektronová afinita a charge-transfer komplexy. Marcusova teorie. Reakce ve vnitřní a vnější sféře. Přenos elektronu v SN2 a SRN1 reakcích. 10.Orbitalová symetrie a reaktivita. Pericyklické reakce. Aromaticita tranzitního stavu v pericyklických reakcích. 11.Fotochemie. Excitace elektromagnetickým zářením. Přechody mezi elektronovými stavy. Zářivé a nezářivé procesy. Fotochemie v pevné fázi a na tuhých nosičích. 12.Spinová chemie. Efekt magnetického pole (MFE). Magnetický izotopový efekt (MIE). Chemicky indukovaná dynamická jaderná polarizace (CIDNP). 13.Neklasické aktivace chemických reakcí. Mikrovlnná chemie. Sonochemie. Mechano-chemie. Plazmová chemie. Interakce gama-záření s organickými látkami. Vliv skupenství.
Literature
  • E. V. Anslyn, D. A. Dougherty: Modern Physical Organic Chemistry. University Science Books, Kausalito, California 2005. ISBN 1-891389-9.
Language of instruction
Czech
Follow-Up Courses
Further Comments
The course can also be completed outside the examination period.
The course is taught annually.
The course is taught: every week.
Listed among pre-requisites of other courses
The course is also listed under the following terms Autumn 2010 - only for the accreditation, Autumn 2005, Autumn 2006, Autumn 2007, Autumn 2008, Autumn 2009, Autumn 2010, Autumn 2011, Autumn 2011 - acreditation, Autumn 2012, Autumn 2013, Autumn 2014, Autumn 2015, Autumn 2016, autumn 2017, Autumn 2018, Autumn 2019, Autumn 2020, autumn 2021, Autumn 2022, Autumn 2023, Autumn 2024.