Detail předmětu
Supramolekulární systémy
FCH-MCO_SKOAk. rok: 2011/2012
Teoretické základy supramolekulární chemie, zakladní rozdělení a terminologie, přehled nejčastějších aplikací, teorie supramolekulového designu a modelování,
Jazyk výuky
čeština
Počet kreditů
4
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Výsledky učení předmětu
Znalost základních pojmů a konceptů supramolekulové chemie. Schopnost aplikovat tyto poznatky v biochemii a v oblasti designu aplikačních supramolekulárních systémů.
Prerekvizity
Znalosti z vybraných kapitol z předmětu Organická chemie, Biochemie a Fyzikální chemie.
Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody
Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT.
Způsob a kritéria hodnocení
Zkouška: ústní.
Osnovy výuky
Úvod do supramolekulární chemie (historie, základní koncepty a terminologie, aplikace)
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 kapalinách (tenzidy, kapalné krystaly, iontové kapaliny)
Supramolekulární zařízení (supramolekulární senzory, elektronické, fotonické a mechanické supramolekulární zařízení)
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 kapalinách (tenzidy, kapalné krystaly, iontové kapaliny)
Supramolekulární zařízení (supramolekulární senzory, elektronické, fotonické a mechanické supramolekulární zařízení)
Učební cíle
Cílem předmětu je poskytnutí základních vědomostí z oblasti supramolekulové chemie, design a charakterizace supramolekulových systémů a jejich aplikace.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky
není
Základní literatura
Ariga K., Kunitake T.: Supramolecular chemistry: fundamentals and applications: advanced textbook. Springer, Berlin 2005. (CS)
Lehn J. - M.: Supramolecular chemistry. Wiley-VCH, Weinheim 1995. (CS)
Schalley, C.: Analytical Methods in Supramolecular Chemistry. Wiley-VCH Verlag 2007 (CS)
Lehn J. - M.: Supramolecular chemistry. Wiley-VCH, Weinheim 1995. (CS)
Schalley, C.: Analytical Methods in Supramolecular Chemistry. Wiley-VCH Verlag 2007 (CS)
Doporučená literatura
Steed J. W., Atwood J. L.: Supramolecular chemistry. John Wiley & Sons Ltd, Chichester 2000. (CS)
Zařazení předmětu ve studijních plánech