C5510 Stereochemistry of Organic Compounds-seminar

Přírodovědecká fakulta
podzim 2009
Rozsah
0/1/0. 1 kr. (příf plus uk plus > 4). Doporučované ukončení: z. Jiná možná ukončení: zk.
Vyučující
doc. RNDr. Ctibor Mazal, CSc. (přednášející)
Garance
prof. RNDr. Jaroslav Jonas, CSc.
Ústav chemie – Chemická sekce – Přírodovědecká fakulta
Rozvrh
St 15:00–15:50 A08/309
Předpoklady
Organická chemie I a II
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
Mateřské obory/plány
Cíle předmětu
Main objective of the seminar is to discuss and analyze the topics of the lecture Stereochemistry of organic compounds on some ilustrative and practical examples following the syllabus of the lecture.
Osnova
  • 1. Struktura. Význam, způsoby popisu struktury, vnitřní souřadnice. Konstituce, konfigurace a konformace. Způsoby určování struktury. 2. Stereoisomerie. Hlavní typy stereoisomerů. Energetické vymezení stereoisomerů. Residuální stereoisomery. Diastereomery a enantiomery. 3. Úvod do symetrie. Prvky symetrie, operátory symetrie a bodové grupy symetrie. Vztah chirality a symetrie. Vztah symetrie a molekulárních vlastností. Stáčení roviny polarizovaného světla, dipólový moment. 4. Konfigurace. Definice absolutní a relativní konfigurace. Nomenklaturní vyjádření absolutní a relativní konfigurace. Metody určování absolutní a relativní konfigurace. 5. Vlastnosti stereoisomerů. Rozlišení stereoisomerů. Vlastnosti racemátů a jejich enentiomerních složek. Metody určování enantiomerního a diastereomerního složení, časová škála experimentu (chiroptické metody, NMR, chromatografie a pod.). 6. Separace stereoisomerů. Separace enantiomerů krystalizací, chemickými metodami přes diastereomery. Kinetická resoluce. Racemizace. 7. Homotopické a heterotopické ligandy a strany, prostereoisomerie a prochiralita. Enantiotopicita, diastereotopicita. Heterotopicita a NMR, anisochronie a anisogamie. 8. Stereochemie alkenů. Alkeny s nízkými rotačními barierami, neplanární alkeny. Dvojné vazby C=N a N=N. Určování konfigurace isomerů chemickými a fyzikálními metodami. Metody interkonverze cis- trans isomerů. 9. Konformace nasycených a nenasycených acyklických sloučenin. Nasycené acyklické molekuly s polárními substituenty - anomerní efekt. Diastereomerní rovnováhy v acyklických systémech. Fyzikální a spektrální vlastnosti diastereomerů a konformerů. Konformace a reaktivita. Winsteinova-Holnesova rovnice a Curtiův-Hammettův princip. 10. Konformace a konfigurace cyklických molekul. Určování konfigurace substituovaných kruhů. Stabilita cyklických molekul. Pnutí kruhu, snadnost cyklizace v závislosti na velikosti kruhu a povaze reakčních center, Baldwinova pravidla. Konformační aspekty chemie monocyklických a polycyklických sloučenin, stereoelektronické efekty. 11. Stereoselektivní syntéza. Základy terminologie, kategorie stereoslektivní syntézy. Strategie řízení stereochemie v diastereoselektivní a enantioselektivní syntéze. Využití chirálních neracemických reagentů a katalyzátorů. 12. Chiroptické vlastnosti. Optická aktivita. Anisotropní refrakce, Optická rotační disperse (ORD). Anisotropní absorpce, Cirkulární dichroismus (CD). Využití CD a ORD při určování konfigurace a konformace. Polarimetrie, empirická pravidla a korelace. 13. Chiralita molekul bez center chirality. Nomenklatura. Alleny, spirany, atropoisomerie způsobená zábranou rotace kolem jednoduché vazby. Heliceny. Planární chiralita (Cyklofány, anuleny, metaloceny a d.). Kryptostereoisomerie.
Literatura
  • WILEN, Samuel H. a Michael P. DOYLE. Basic organic stereochemistry. Edited by Ernest Ludwig Eliel. New York: Wiley-Interscience, 2001, xiv, 688. ISBN 0471374997. info
  • WILEN, Samuel H. a Lewis N. MANDER. Stereochemistry of organic compounds. Edited by Ernest Ludwig Eliel. New York: John Wiley & Sons, 1993, xv, 1267. ISBN 0471016705. info
  • JONAS, Jaroslav a Ctibor MAZAL. Konspekt ze základů organické stereochemie. 1. vyd. Brno: Masarykova univerzita, 2002, 87 s. ISBN 80-210-2941-2. info
  • ELIEL, Ernest Ludwig. Stereochemie uhlíkatých sloučenin. Translated by Miloš Tichý. 1. vyd. Praha: Academia, 1970, 541 s. info
Výukové metody
Seminář. Diskuse vybraných problémů, procvičující a rozšiřující učivo přednášek.
Metody hodnocení
Seminář se zápočtem.
Další komentáře
Předmět je vyučován každoročně.
Předmět je zařazen také v obdobích podzim 2007 - akreditace, podzim 2010 - akreditace, podzim 2000, podzim 2001, podzim 2002, jaro 2004, jaro 2005, podzim 2005, podzim 2006, podzim 2007, podzim 2008, podzim 2010, podzim 2011, podzim 2011 - akreditace, podzim 2012, podzim 2013, podzim 2014, podzim 2015, podzim 2016, podzim 2017, podzim 2018, podzim 2019, podzim 2020, podzim 2021, podzim 2022, podzim 2023, podzim 2024.