Chemia supramolekularna 0600-S2-PP/NS-ChS
Wykład
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
7. Pojęcie struktury molekularnej oraz krystalicznej oraz krótkie wprowadzenie do oprogramowania umożliwiającego wizualizację struktur molekularnych/krystalicznych.
8. Siły międzycząsteczkowe stabilizujące struktury krystaliczne.
9. Energia sieci krystalicznej i jej znaczenie w formowaniu
i przewidywaniu struktur krystalicznych.
10. Układy typu gospodarz-gość w ciele stałym (klatraty, MOFy).
11. Dynamika w monokryształach a siły międzycząsteczkowe.
12. Wprowadzenie do inżynierii krystalicznej.
Ćwiczenia/laboratorium:
1. Wyszukiwanie cząsteczek w bazie danych (np. 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. Projektowanie wpływu dodatkowych grup znajdujących się w cząsteczce związku organicznego na jej oddziaływania międzycząsteczkowe.
5. Zapoznanie się z programem Mercury umożliwiającym wizualizację struktury molekularnej/krystalicznej.
6. Identyfikacja sił międzycząsteczkowych występujących w krysztale z zastosowaniem analizy danych strukturalnych.
7. Porównanie oddziaływań międzycząsteczkowych w fazach krystalicznych wyodrębnionych podczas indukowanych transformacji strukturalnych w monokrysztale.
Tematyka związana z ćwiczeniami laboratoryjnymi:
- przeszukiwanie bazy Reaxys w celu znalezienia 5-10 cząsteczek posiadających wewnątrzcząsteczkowe wiązanie wodorowe
- analiza geometrii pierścienia z wewnątrzcząsteczkowym wiązaniem wodorowym
- poszukiwanie cząsteczek wykazujących tzw. stacking i analiza odległości międzyatomowych
- analiza zmian w widmach NMR kompleksów supramolekularnych w oparciu o wybraną publikację naukową
- analiza wpływu wielkości grup alkilowych na oddziaływania międzycząsteczkowe w związkach heterocyklicznych
- geometryczne dopasowanie zaprojektowanej cząsteczki gościa i gospodarza
Całkowity nakład pracy studenta
Efekty uczenia się - wiedza
Efekty uczenia się - umiejętności
Efekty uczenia się - kompetencje społeczne
Metody dydaktyczne
Metody dydaktyczne podające
- wykład konwersatoryjny
Metody dydaktyczne poszukujące
Wymagania wstępne
Koordynatorzy przedmiotu
Kryteria oceniania
Kryteria oceniania:
Egzamin (W1,W2,W3) / zaliczenie (W4):
niedostateczny – 2 (<50%)
dostateczny – 3 (>50%)
dostateczny plus – 3+ (>60%)
dobry – 4 (>65%)
dobry plus – 4+ (>75%)
bardzo dobry – 5 (>80%)
Praktyki zawodowe
nie przewiduje się praktyk zawodowych
Literatura
1. „Wybrane aspekty chemii supramolekularnej” red. Grzegorz Schroeder
2. „Wstęp do chemii supramolekularnej” H. Dodziuk
3. „Kompleksy typu gość-gospodarz” red. Grzegorz Schroeder
4. „Comprehensive Supramolecular Chemistry” J. Atwood
5. "Supramolecular Chemistry" Jonathan W. Steed
6. „Core concepts in supramolecular chemistry and nanochemistry” Jonathan W. Steed, David R. Turner, Karl J. Wallace
Więcej informacji
Dodatkowe informacje (np. o kalendarzu rejestracji, prowadzących zajęcia, lokalizacji i terminach zajęć) mogą być dostępne w serwisie USOSweb: