PřF:C8840 Chemistry of macrocycles - Informace o předmětu

C8840 Chemistry of macrocyclic compounds

Rozsah

2/0/0. 2 kr. (plus ukončení). Doporučované ukončení: zk. Jiná možná ukončení: k.

Vyučující

prof. RNDr. Přemysl Lubal, Ph.D. (přednášející)

Garance

prof. RNDr. Přemysl Lubal, Ph.D.
Ústav chemie – Chemická sekce – Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: prof. RNDr. Přemysl Lubal, Ph.D.
Dodavatelské pracoviště: Ústav chemie – Chemická sekce – Přírodovědecká fakulta

Předpoklady

Předpokladem je absolvování základních přednášek z Anorganické chemie I (C1061), Anorganické chemie II (C2062), Organické chemie I (C2021), Organické chemie II (C3022), Analytické chemie I (C3100) a Analytické chemie II (C4050). Je výhodné návštěvovat kurs C8885 Supramolekulární chemie (není podmínkou).

Omezení zápisu do předmětu

Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.

Mateřské obory/plány

• Analytická biochemie (angl.) (program PřF, N-BCH)
• Analytická biochemie (program PřF, N-BCH)
• Analytická chemie (angl.) (program PřF, D-CH4)
• Analytická chemie (program PřF, D-CH4)
• Analytická chemie (program PřF, N-CH)
• Anorganická chemie (angl.) (program PřF, D-CH4)
• Anorganická chemie (program PřF, D-CH4)
• Anorganická chemie (program PřF, N-CH)
• Bioanalytik - odborný pracovník v laboratorních metodách (program PřF, N-BCH)
• Biofyzika (angl.) (program PřF, D-FY4)
• Biofyzika (program PřF, D-FY4)
• Biofyzika (program PřF, N-FY)
• Biofyzika (program PřF, N-FY, směr Aplikovaná biofyzika)
• Biofyzika (program PřF, N-FY, směr Molekulární biofyzika)
• Biochemie (angl.) (program PřF, D-BCH4)
• Biochemie (angl.) (program PřF, N-BCH)
• Biochemie (program PřF, D-BCH4)
• Biochemie (program PřF, N-BCH)
• Biomolekulární chemie (angl.) (program PřF, D-BCH4)
• Biomolekulární chemie (angl.) (program PřF, N-BCH)
• Biomolekulární chemie (program PřF, D-BCH4)
• Biomolekulární chemie (program PřF, N-BCH)
• Bio-omika (angl.) (program PřF, D-VZP)
• Bio-omika (program PřF, D-VZP)
• Fyzikální chemie (angl.) (program PřF, D-CH4)
• Fyzikální chemie (program PřF, D-CH4)
• Fyzikální chemie (program PřF, N-CH)
• Chemie životního prostředí (program PřF, N-CH)
• Chemoinformatika a bioinformatika (program PřF, N-BCH)
• Materiálová chemie (angl.) (program PřF, D-CH4)
• Materiálová chemie (program PřF, D-CH4)
• Organická chemie (program PřF, N-CH)
• Strukturní chemie (program PřF, N-CH)

Cíle předmětu

The lecture is focused on the understanding and explanation of reactivity and properties of macrocylic compounds and it is accompanied by examples taken from literature or from experimental experiences of lecturer. In addition, the potential application of macrocyclic complexes in practice is mentioned.

Výstupy z učení

Student understands and is able to explain the reactivity and properties of macrocylic compounds. He/she can ppropose the apllication of macrocyclic complexes in practice.

Osnova

• 1. Úvod do chemie makrocyklů (nomenklatura, přírodní makrocykly, význam).
• 2. Typy makrocyklických ligandů a jejich komplexů, cyklické polyaminy a porfyriny, cyklické polyethery (crowny, polyethery, kryptandy, kavitandy, kalixareny), cyklické ligandy s jinými donorovými atomy než O nebo N, polyjaderné a polymerní makrocykly, katenany a katenandy, makrocyklické cukry, robustní makrocykly, stereoizomerie makrocyklů, "hole-size" koncept.
• 3. Aspekty syntézy makrocyklů. Volné ligandy - netemplátová syntéza, reakce vzniku kruhu (syntéza při vysokém a nízkém zředoování).
• 4. Komplexy - netemplátová syntéza, templátová syntéza (vliv fyzikálních a chemických podmínek na druh a výtěžek reakce - druhy templátových efektů, "in situ" reakce. Derivatizace makrocyklů - zavádění funkčních skupin na cyklický skelet a chránění cyklického skeletu.
• 5. Chelátový a makrocyklický efekt - původ a kvantifikace. Experimentální techniky vhodné pro studium reaktivity makrocyklických sloučenin.
• 6. Termodynamický aspekt - selektivita pro ionty. Kinetický aspekt - formační a disociační kinetika.
• 7. Reaktivita komplexů a jejich redoxní vlastnosti. Stabilizace méně obvyklých oxidačních stavů - "metal-centered", "ligand-centered" oxidace a redukce. Substituční reakce v axiální poloze, reakce koordinovaného makrocyklického ligandu, reakce demetalační a reakce výměny iontů.
• 8. Makrocyklické systémy. Komplexace iontů kovů (cyklické polyethery, polyaminy a polyiminy; kryptandy, kalixareny, aj.).
• 9. "Host-guest" chemie - komplexace organických kationtů.
• 10. Komplexace organických aniontů.
• 11. Komplexace neutrálních látek - cyklodextriny.
• 12. Využití makrocyklických ligandů a jejich komplexů v chemii, biologii, medicíně - příklady.

Literatura

• Constable, Edwin C., Coordination Chemistry of Macrocyclic Compounds, Oxford University Press, Oxford 1999.
• MARTELL, Arthur E. a Robert D. HANCOCK. Metal complexes in aqueous solutions. New York: Plenum Press, 1996, x, 253 s. ISBN 0-306-45248-0. info
• Lindoy L.F., The Chemistry of Macrocylic Ligand Complexes, Cambridge University Press, Cambridge 1989.

Výukové metody

přednášky

Metody hodnocení

Přednáška probíhá semestrálně nebo blokově po dohodě s vyučujícím Znalosti jsou prověřovány formou ústní zkoušky. Zkouška bude realizována prezenčně nebo distančně podle aktuální epidemiologické situace.

Vyučovací jazyk

Angličtina

Další komentáře

Studijní materiály
Předmět je vyučován jednou za dva roky.
Výuka probíhá každý týden.

• Statistika zápisu (podzim 2022, nejnovější)
  
• Permalink: https://is.muni.cz/predmet/sci/podzim2022/C8840