PřF:C8885 Supramolekulární chemie - Informace o předmětu
C8885 Supramolekulární chemie
Přírodovědecká fakultapodzim 2008
- Rozsah
- 2/0/0. 2 kr. (příf plus uk plus > 4). Doporučované ukončení: zk. Jiná možná ukončení: k.
- Vyučující
- doc. RNDr. Ctibor Mazal, CSc. (přednášející)
- Garance
- doc. RNDr. Ctibor Mazal, CSc.
Ústav chemie – Chemická sekce – Přírodovědecká fakulta - Rozvrh
- St 11:00–12:50 A08/309
- Omezení zápisu do předmětu
- Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
- Mateřské obory/plány
- Analytická chemie (program PřF, D-CH) (2)
- Analytická chemie (program PřF, M-CH)
- Anorganická chemie (program PřF, D-CH) (2)
- Anorganická chemie (program PřF, M-CH)
- Biochemie (program PřF, M-CH)
- Fyzikální chemie (program PřF, D-CH) (2)
- Fyzikální chemie (program PřF, M-CH)
- Chemie makromolekulárních látek (program PřF, D-CH) (2)
- Chemie odborná (program PřF, M-CH)
- Chemie životního prostředí (program PřF, D-CH) (2)
- Chemie životního prostředí (program PřF, M-CH)
- Makromolekulární chemie (program PřF, M-CH)
- Makromolekulární chemie (program PřF, N-CH)
- Organická chemie (program PřF, D-CH) (2)
- Organická chemie (program PřF, M-CH)
- Organická chemie (program PřF, N-CH)
- Učitelství chemie pro střední školy (program PřF, M-CH)
- Učitelství chemie pro střední školy (program PřF, M-SS)
- Cíle předmětu
- Úvod do supramolekulární chemie, který je zaměřen na základní pojmy předmětu. Studenti se seznámí s významými typy mezimolekulových interakcí a sloučeninami uplatňujícími se při studiu rozpoznávaní iontů a neutrálních molekul. Základní principy supramolekulární chemie jsou demonstrovány v oblastech jako reaktivita a katalýza, studium transportních dějů, samoorganizace systémů (self assembly), vytváření supramolekulárních zařízení, studium kapalných krystalů a v neposlední řadě i design molekul žádaných supramolekulárních vlastností.
- Osnova
- 1. Vymezení předmětu supramolekulární chemie, základní pojmy a principy. Povaha supramolekulárních interakcí. (Iontové interakce, dipolární interakce, vodíková vazba, kation-pí interakce, pí-pí stacking, van der Waalsovy síly, Hydrofobní efekt.
- 2. Rozpoznávaní molekul. Rozpoznávání a selektivita. Termodynamická a kinetická selektivita. Molekulární receptory. Chelátový a makrocyklický efekt. Preorganizace a komplementarita. Základní typy rozpoznávání, kationty, anionty, neutrální molekuly.
- 3. Rozpoznávání kationtů. Crown ethery. Cryptandy. Sferandy. Selektivita komplexace kationtů. Komplexace organických kationtů, vazba amoniového kationtu.
- 4. Calix[n]areny. Struktura a konformace kalixarenů, jednoduché chemické transformace kalixarenů. Komplexace kationtů, aniontů a neutrálních molekul kalixareny.
- 5. Rozpoznávání aniontů. Biologické receptory aniontů. Rozpoznávání aniontu a kationtu v závislosti na pH. Guadiniové, organometalické a neutrální receptory. Komplexace hydridového aniontu.
- 6. Rozpoznávání neutrálních molekul. Anorganické a organické klatráty (zeolity, močovina, dianin ad.). Cyklodextriny. Supramolekulární chemie fullerenů.
- 7. Struktura a stabilita molekulárních komplexů. Definice komplexační konstanty. Určení stechiometrie komplexu. Nejčastěji používané metody studia komplexů.
- 8. Dendrimery. Příprava a vlastnosti dendrimerů. Supramolekulární aplikace dendrimerů.
- 9. Supramolekulární syntéza, krystalové inženýrství. Mezimolekulové interakce. Růst krystalu. Strategie designu. Využití H-vazby, pí-pí stackingu a dalších interakcí.
- 10. Samovolná organizace (self-assembly, SA). Biochemická SA. SA v syntéze. Katenany a rotaxany. Helikáty, Programované supramolekulární syntézy. Uspořádávání
- 11. Supramolekulární reaktivita a katalýza. Příklady receptorů uplatňujících se v katalýze. Biologická mimika. Různé modely enzymových systémů.
- 12. Supramolekulární interakce v transportních procesech. Nosiče využívané v jednotlivých typech transportů. Povrchově aktivní látky. Micely, vesikuly. Preorganizace surfaktantů.
- 13. Supramolekulární "zařízení". Přenos informace, semiochemie. Supramolekulární fotochemie. Fotonická zařízení. Supramolekulární elektronická zařízení - přepínače, vodiče a polovodiče, usměrňovače. Nelineární optické materiály.
- 14. Kapalné krystaly. Povaha a struktura kapalných krystalů. Chemické struktury uplatňující se při konstruci kapalných krystalů. Aplikace kapalných krystalů.
- Literatura
- LHOTÁK, Pavel a Ivan STIBOR. Molekulární design. Vyd. 1. Praha: Vydavatelství VŠCHT, 1997, [267] s. ISBN 80-7080-294-4. info
- Steed, Jonathan, W. - Atwood, Jerry L. Supramolecular Chemistry. Chichester: Wiley, 2000
- LEHN, Jean-Marie. Supermolecular chemistry :concepts and perspectives. Weinheim: VCH Verlagsgesellschaft, 1995, 271 s. ISBN 3-527-29311-6. info
- VÖGTLE, Fritz. Supramolecular chemistry : an introduction. Translated by Michel Grognuz. Chichester: John Wiley & Sons, 1991, viii, 337. ISBN 0471940615. info
- Metody hodnocení
- Přednáška zakončená ústní zkouškou, případně kolokviem.
- Další komentáře
- Předmět je vyučován každoročně.
- Statistika zápisu (podzim 2008, nejnovější)
- Permalink: https://is.muni.cz/predmet/sci/podzim2008/C8885