Supramolekularna chemia strukturalna 0600-S2-CM-SCS

Wykład

I część – supramolekularna chemia strukturalna – ciało stałe:

1. Wprowadzenie do chemii supramolekularnej (podstawowe pojęcia).
2. Pojęcie struktury molekularnej/krystalicznej oraz krótkie wprowadzenie do oprogramowania umożliwiającego wizualizację struktur molekularnych/krystalicznych.
3. Siły międzycząsteczkowe stabilizujące struktury krystaliczne (m.in. wiązania wodorowe, wiązania halogenowe, wiązania chalkogenowe, oddziaływania typu metal-metal, oddziaływania typu π-π).
4. Energia sieci krystalicznej i jej znaczenie w formowaniu i przewidywaniu struktur krystalicznych.
5. Układy typu gospodarz-gość w ciele stałym.
6. Wprowadzenie do inżynierii krystalicznej.
7. Dynamika w monokryształach a siły międzycząsteczkowe.

II część - supramolekularna chemia strukturalna - roztwór:

1. Właściwości geometryczne związków organicznych oraz konsekwencje istnienia równowag konformacyjnych. Opis rotametrii, tautomerii i izomerii w świetle oddziaływań międzycząsteczkowych oraz samoorganizacji cząsteczek związków organicznych.
2. Rodzaje oddziaływań stabilizujących oraz destabilizujących kompleksy supramolekularne. Liczba i charakter wiązań wodorowych, oddziaływań drugiego rzędu na trwałość kompleksów.
3. Wpływ struktury związków organicznych na tworzone przez nie kompleksy – równowagi konformacyjne, przeniesienie protonu, liczba wiązań wodorowych a liczba i charakter oddziaływań drugiego rzędu.
4. Zastosowanie kompleksów supramolekularnych w wybranych gałęziach chemii.
5. Metody eksperymentalne i obliczeniowe badania asocjacji związków organicznych.
6. Praca z literaturą naukową oraz krytyczne podejście do danych

Ćwiczenia

1. Wyszukiwanie cząsteczek w bazie danych (Reaxys) pod kątem ich właściwości związanych z występowaniem wiązań wodorowych.
2. Wyszukiwanie cząsteczek posiadających wewnątrzcząsteczkowe wiązania wodorowe oraz korelowanie parametrów geometrycznych z właściwościami.
3. Projektowanie cząsteczek mających tworzyć kompleksy stabilizowane wiązaniami wodorowymi oraz halogenowymi.
4. Określanie wpływu dodatkowych grup znajdujących się w cząsteczce związku organicznego na jej oddziaływania międzycząsteczkowe.
5. Zapoznanie się z pakietem programów CCDC (Cambridge Crystallographic Data Centre) tj. Mercury oraz ConQuest.
6. Identyfikacja sił międzycząsteczkowych występujących w krysztale z zastosowaniem analizy danych strukturalnych oraz programu CrystalExplorer.
7. Porównanie oddziaływań międzycząsteczkowych w polimorficznych fazach krystalicznych czy też wyodrębnionych podczas indukowanych transformacji strukturalnych w monokrysztale.