C7415 Struktura a reaktivita - seminář

Přírodovědecká fakulta
podzim 2014
Rozsah
0/1/0. 1 kr. (příf plus uk plus > 4). Ukončení: z.
Vyučující
prof. RNDr. Petr Klán, Ph.D. (přednášející)
Mgr. Peter Šebej, Ph.D. (pomocník)
Garance
prof. RNDr. Petr Klán, Ph.D.
Ústav chemie – Chemická sekce – Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: prof. RNDr. Petr Klán, Ph.D.
Dodavatelské pracoviště: Ústav chemie – Chemická sekce – Přírodovědecká fakulta
Rozvrh
Po 11:00–11:50 A08/309
Předpoklady
NOW( C7410 Struktura a reaktivita )
organická chemie, fyzikální chemie, fyzika
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
Mateřské obory/plány
předmět má 14 mateřských oborů, zobrazit
Cíle předmětu
Seminář. Na konci tohoto semináře bude student schopen porozumět a prakticky procvičit látku, která se probírá v kurzu C7410 Struktura a reaktivita.
Osnova
  • 1.Základní pojmy. Rozměr, čas, rychlost a energie v chemii. Vazba. Vnitřní parametry struktury a jejich deformace. Fyzikální vlastnosti sloučenin podmíněné polohou a dislokacemi atomových jader. Reaktivní intermediáty. Prostředky k určování struktury. 2.Stabilita molekul. Termochemické aditivní výpočty. Konformace acyklických a cyklických uhlovodíků. Vliv heteroatomu na konformační chování. Fyzikální vlastnosti sloučenin podmíněné elektronovou hustotou a jejími změnami. Torzní a stereoelektronové efekty. Hyperkonjugace. Anomerní efekt. 3.Aromaticita. Antiaromaticita. Homoaromaticita. Aromatické ionty a dipóly. 4.Nekovalentní interakce a solvatace. Chemie v plynné a kapalné fázi. Roztoky. Iontové páry. Hughesův-Ingoldův model. Vodíková vazba. -Interakce. Hydrofobní efekt. Molekulární rozpoznávání. 5.Přenos protonu. Acidobazické rovnováhy ve vodném i nevodném prostředí a v plynné fázi. Vliv substituentů na sílu Brønstedových kyselin a zásad. HSAB. 6.Chemická kinetika a reaktivita. Teorie tranzitního stavu. Hammondův a Curtinův-Hammettův princip. Aktivace a hnací síla chemických reakcí. Rychlostní konstanty. Nukleofily a elektrofily 7.Termodynamika a kinetika jako prostředky ke zkoumání mechanismů chemických reakcí. Izotopové efekty. Efekty substituentů. Vztah pro Gibbsovu energii (LFER). Hammetova rovnice. Taftova rovnice. QSAR. Vztah mezi velikostí kruhu a rychlostními konstantami cyklizačních reakcí. 8.Katalýza. Katalýza přechodovými kovy; katalýza heterogenní a s přenosem mezi fázemi. Enzymatická katalýza. 9.Přenos elektronu. Ionizační potenciál, elektronová afinita a charge-transfer komplexy. Marcusova teorie. Reakce ve vnitřní a vnější sféře. Přenos elektronu v SN2 a SRN1 reakcích. 10.Orbitalová symetrie a reaktivita. Pericyklické reakce. Aromaticita tranzitního stavu v pericyklických reakcích. 11.Fotochemie. Excitace elektromagnetickým zářením. Přechody mezi elektronovými stavy. Zářivé a nezářivé procesy. Fotochemie v pevné fázi a na tuhých nosičích. 12.Spinová chemie. Efekt magnetického pole (MFE). Magnetický izotopový efekt (MIE). Chemicky indukovaná dynamická jaderná polarizace (CIDNP). 13.Neklasické aktivace chemických reakcí. Mikrovlnná chemie. Sonochemie. Mechano-chemie. Plazmová chemie. Interakce gama-záření s organickými látkami. Vliv skupenství.
Literatura
    doporučená literatura
  • E. V. Anslyn, D. A. Dougherty: Modern Physical Organic Chemistry. University Science Books, Kausalito, California 2005. ISBN 1-891389-9.
Výukové metody
Seminář
Metody hodnocení
Účast studentů na semináři a vypracování zadaných úkolů.
Navazující předměty
Další komentáře
Předmět je dovoleno ukončit i mimo zkouškové období.
Předmět je vyučován každoročně.
Nachází se v prerekvizitách jiných předmětů
Předmět je zařazen také v obdobích podzim 2007 - akreditace, podzim 2010 - akreditace, podzim 2005, podzim 2006, podzim 2007, podzim 2008, podzim 2009, podzim 2010, podzim 2011, podzim 2011 - akreditace, podzim 2012, podzim 2013, podzim 2015, podzim 2016, podzim 2017, podzim 2018, podzim 2019, podzim 2020, podzim 2021, podzim 2022, podzim 2023, podzim 2024.