9360-0212/04 – Supramolekulární chemie a design funkčních nanostruktur (SMCH)
| Garantující katedra | Centrum nanotechnologií | Kredity | 10 |
| Garant předmětu | doc. Ing. Jonáš Tokarský, Ph.D. | Garant verze předmětu | doc. Ing. Jonáš Tokarský, Ph.D. |
| Úroveň studia | postgraduální | Povinnost | povinně volitelný typu B |
| Ročník | | Semestr | zimní + letní |
| | Jazyk výuky | angličtina |
| Rok zavedení | 2020/2021 | Rok zrušení | |
| Určeno pro fakulty | FMT, FEI | Určeno pro typy studia | doktorské |
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
Další studijní materiály
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
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky
Předmět neobsahuje žádné hodnocení.