čeština

Znalost základních pojmů supramolekulové chemie.
Přehled základních typů interakcí a jejich aplikace při modelování.
Výpočetní praxe pro modelování jednoduchých systémů.

Znalosti z vybraných kapitol z předmětu Organická chemie, Biochemie a Fyzikální chemie.

Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT. První část - teorie supramolekulových systémů - bude přednášena Dr. Kučeríkem, druhá část - modelování supramolekulových systémů - bude přednášena dr. Janečkem.

Zkouška: ústní.

Koncept a definice - klasifikace supramolekulových host-guest látek; receptory, koordinace a zámek-klíč analogie; chelace a makrocyklický efekt; preorganisace a komplementarita; termodynamická a kinetická selektivita; charakter supramolekulových interakcí; supramolekulový design
Supramolekulová chemie života - kationy alkalických kovů v biochemii (membránový potenciál a transport; rhodopsin; porfyrin a jiné makrocykly), neurotransmitery a hormony; biochemické "self-assembly" systémy.
Syntetické ionofory - crown ethery a jejich analogy; nomenklatura; chování v roztocích; selektivita kompletací; preorganisace a komplementarita; soft ligandy a kovové kationy; heterocrowny; kompletace organických kationů; chirální bariéry. Alkalidy. Caixareny. Siderofory.
Vázba anionů. Biologické aniontové receptory. Receptory (neutrální, organometalové, guanidinové). Anticrowny.
Vazba neutrálních molekul - Klatráty hydrátů, Zeolity. Organický hostitel (močovinové klatráty, tetrafenylen, "hexahost" - strategie). Intracavitové komplexy neutrálních molekul - vazba z roztoku a pevné fáze (cyklodextriny, cyklofany). Fulereny.
Krystal engineering. Koncept. Predikce struktury, krystalografická databáze. Krystalografie vs. slabé interakce. Netradiční tvary. Směsné krystaly.
Základy statistické termodynamiky - postuláty, soubory systémů, Boltzmannovo rozdělení, partiční funkce v kanonickém a grandkanonickém souboru, vztahy mezi termodynamickými vlastnostemi a partičními funkcemi, faktorizace partiční funkce.
Statisticko-termodynamický popis ideálního plynu a zředěných soustav, viriální rozvoj. Ideální krystal.
Strukturní teorie tekutin - distribuční funkce, Ornstein-Zernikeho rovnice, vztah mezi distribučními funkcemi a termodynamickými vlastnostmi.
Debye-Hueckelova teorie elektrolytů - primitivní model, předpoklady a limitace DH, termodynamické vlastnosti; Bjerrumova teorie iontových párů.
Molekulární simulace - MC v různých typech ensemblů, Metropolisovo kritérium, MD algoritmus, termostat, barostat. Simulace nadatomárních jednotek (course-grained models).
Vybrané aplikace molekulárních simulací.

Cílem předmětu je poskytnutí základních vědomostí z oblasti supramolekulové chemie, modelování supramolekulových systémů a jejich aplikace.

není

Lehn J. - M.: Supramolecular chemistry. Wiley-VCH, Weinheim 1995. (CS)
Ariga K., Kunitake T.: Supramolecular chemistry: fundamentals and applications: advanced textbook. Springer, Berlin 2005. (CS)
Schalley, C.: Analytical Methods in Supramolecular Chemistry. Wiley-VCH Verlag 2007 (CS)

Steed J. W., Atwood J. L.: Supramolecular chemistry. John Wiley & Sons Ltd, Chichester 2000. (CS)