Detail předmětu
Supramolekulární chemie
FCH-MCO_SKOAk. rok: 2022/2023
Předmět je co do svého obsahu rozdělen do tří bloků. V prvním bloku jsou studentům představeny základní koncepce a terminologie supramolekulární chemie a podrobně probrány mezimolekulové interakce, které hrají v supramolekulární chemii klíčovou úlohu (vodíkové vazby, van der Waalsovy interakce, pi interakce ad.). V dalším bloku jsou seznámeni s reprezentativními přírodními (enzymatické, fotosyntetické apod.) a syntetickými supramolekulárními systémy. Poslední blok přednášek se zaměřuje na analytické metody, využívané v supramolekulární chemii, a na koncepci designu supramolekulárních zařízení.
Jazyk výuky
Počet kreditů
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Výsledky učení předmětu
Přehled základních typů interakcí a jejich význam pro komplexaci v živých i neživých systémech.
Znalost nejnovějších trendů v oblasti návrhu a realizace supramolekulárních systémů a zařízení.
Prerekvizity
Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody
Způsob a kritéria hodnocení
Osnovy výuky
Mezimolekulární interakce I (elementární interakce, interakční potenciál, kovalentní vs. nekovalentní interakce, interakce nabitých, polárních a nepolárních částic, van der Waalsovy interakce)
Mezimolekulární interakce II (H - vazba, pi - interakce, iontově specifické efekty, koordinační vazby)
Supramolekulární chemie vody (historie, anomálie vody, molekula vody, struktura ledu a kapalné vody, voda v organismu)
Supramolekulární chemie živých soustav I (membránový potenciál, membránový transport, iontové a vodní kanálky, tetrapyrolové cykly, supramolekulární rysy fotosyntézy a respirace)
Supramolekulární chemie živých soustav II (enzymová katalýza, neurotransmitery a hormony, nukleové kyseliny, další příklady přírodního self-assembly)
Syntetické ionofory I (činidla pro komplexaci kationtů - podandy, korandy, kryptandy, sferandy)
Syntetické ionofory II (kalixareny, činidla pro komplexaci aniontů)
Komplexace neutrálních látek I (inkluzní sloučeniny – klatráty, interkaláty, zeolity, organické náhražky zeolitů)
Komplexace neutrálních látek II (kavitandy – cyklodextriny, uhlíkové nanočástice – fullereny, uhlíkové trubky)
Self-assembly v pevných látkách a kapalinách (krystalové inženýrství, tenzidy, kapalné krystaly, iontové kapaliny)
Analytické metody v supramolekulární chemii
Supramolekulární zařízení (supramolekulární senzory, elektronické, fotonické a mechanické supramolekulární zařízení)
Učební cíle
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky
Základní literatura
Lehn J. - M.: Supramolecular chemistry. Wiley-VCH, Weinheim 1995. (CS)
Schalley, C.: Analytical Methods in Supramolecular Chemistry. Wiley-VCH Verlag 2007 (CS)
Schneider, H.J.: Application of supramolecular chemistry, CRC Press 2012. (CS)
Doporučená literatura
Zařazení předmětu ve studijních plánech