9360-0212/04 – Supramolekulární chemie a design funkčních nanostruktur (SMCH)

Garantující katedraCentrum nanotechnologiíKredity10
Garant předmětudoc. Ing. Jonáš Tokarský, Ph.D.Garant verze předmětudoc. Ing. Jonáš Tokarský, Ph.D.
Úroveň studiapostgraduálníPovinnostpovinně volitelný typu B
RočníkSemestrzimní + letní
Jazyk výukyangličtina
Rok zavedení2020/2021Rok zrušení
Určeno pro fakultyFMT, FEIUrčeno pro typy studiadoktorské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
TOK006 doc. Ing. Jonáš Tokarský, Ph.D.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zkouška 20+0
kombinovaná Zkouška 20+0

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

Student bude schopen definovat pojem „supramolekulární struktura“ a další pojmy z oblasti supramolekulární chemie, klasifikovat různé typy supramolekulárních struktur, diskutovat principy utváření a možnosti využití supramolekulárních struktur, predikovat komplementaritu hostitel-host, charakterizovat supramolekulární struktury metodami molekulárních simulací.

Vyučovací metody

Přednášky
Individuální konzultace

Anotace

Cílem předmětu je představit oblast supramolekulární chemie spolu se strukturou a využitím supramolekulárních struktur. Student bude seznámen s intermolekulárními interakcemi, molekulární komplementaritou či problémem samoorganizace supramolekulárních struktur, a to od jednoduchých organických molekul přes biomolekuly až po organo-anorganické interkaláty molekul a vrstevnatých materiálů. Různé druhy supramolekulárních struktur budou ilustrovány řadou příkladů z odborné literatury. Pozornost bude věnována také možnostem využití molekulárního modelování pro charakterizaci supramolekulárních struktur.

Povinná literatura:

ARIGA, K. a T. KUNITAKE. Supramolecular Chemistry – Fundamentals and Applications. Berlin, Heidelberg, New York: Springer, 2006. ISBN: 978-3-540-01298-6 FRIESE, V.A. a D.G. KURTH. From coordination complexes to coordination polymers through self-assembly. Current Opinion in Colloid & Interface Science. 2009, roč. 14, č. 2, s. 81-93. DOI: 10.1016/j.cocis.2008.11.001 HOBZA, P. a R. ZAHRADNÍK. Mezimolekulové komplexy. 1. vyd. Praha: Academia, 1988

Doporučená literatura:

SEEMAN, N.C. From genes to machines: DNA nanomechanical devices. Trends in Biochemical Sciences. 2005, roč. 30, č. 3, s. 119-125. DOI: 10.1016/j.tibs.2005.01.007 ČAPKOVÁ, P. s H. SCHENK. Host–guest complementarity and crystal packing of intercalated layered structures. Journal of Inclusion Phenomena and Macrocyclic Chemistry. 2003, roč. 47, s. 1-10. DOI: 10.1023/B:JIPH.0000003826.01697.42

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

Studijní výsledky jsou ověřovány na základě vypracování samostatné semestrální práce. Semestr je zakončen zkouškou (požadovaný výsledek je > 50 %).

E-learning

Další požadavky na studenta

Písemná semestrální práce. Téma seminární práce bude zadáno vyučujícím.

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

Intermolekulární interakce, jejich povaha a role při tvorbě supramolekulárních struktur, molekulární komplementarita a rozpoznávání. Inkluzní komplexy, hostitelské molekuly schopné pojmout hostovské molekuly, cyklické, dendrimerní, vrstevnaté typy hostitelských struktur. Molekulární krystaly, polymorfismus molekulárních krystalů, tekuté krystaly, kokrystaly. Molekulární samoorganizace micel a vrstev, struktura buněčných membrán. Supramolekulární struktury na bázi katenanů a rotaxanů. Supramolekulární struktury na bázi biomolekul. Interkalační chemie, organo-anorganické supramolekulární struktury. Povrchová modifikace anorganických hostitelských struktur. Využití procesu samouspořádávání při tvorbě nových anorganických struktur. Simulace supramolekulárních struktur s využitím silových polí, geometrická optimalizace a dynamika, výpočty interakčních energií hostitel-host.

Podmínky absolvování předmětu

Kombinovaná forma (platnost od: 2020/2021 zimní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodů
Zkouška Zkouška  
Rozsah povinné účasti:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.ZaměřeníFormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2020/2021 (P0613D140021) Výpočetní vědy K angličtina Ostrava povinně volitelný typu B stu. plán
2020/2021 (P0613D140021) Výpočetní vědy P angličtina Ostrava povinně volitelný typu B stu. plán
2020/2021 (P0719D270003) Nanotechnologie P angličtina Ostrava povinně volitelný typu B stu. plán
2020/2021 (P0719D270003) Nanotechnologie K angličtina Ostrava povinně volitelný typu B stu. plán
2019/2020 (P0613D140021) Výpočetní vědy P angličtina Ostrava povinně volitelný typu B stu. plán
2019/2020 (P0613D140021) Výpočetní vědy K angličtina Ostrava povinně volitelný typu B stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku