Last update: doc. RNDr. Jindřich Jindřich, CSc. (03.06.2011)
The lecture explains basic concepts of supramolecular chemistry, informs about the most important families of compounds, which belong there, about their synthesis or occurrence in nature, methods of their design and practical use. The concepts to be explained are: receptor, coordination, lock and key, host and guest, chelate, macrocyclic and template effects, preorganisation, complementarity, self-assembly. Hosts of cations, anions and neutral molecules will be presented (crown-ethers, podands, cryptands, spherands, calixarenes, zeolites, cyclodextrins, cryptophanes, carcerands).
Last update: doc. RNDr. Jindřich Jindřich, CSc. (27.01.2016)
Přednáška pojednává o základních konceptech disciplíny supramolekulární chemie, o hlavních typech sloučenin, které se sem řadí, o jejich syntéze či výskytu v biologických systémech, metodách jejich návrhu a o jejich praktickém použití. Konkrétně jsou probírány koncepty - receptor, koordinace, klíč a zámek, hostitel a host, chelátový, makrocyklický a templátový efekt,preorganizace a komplementarita, samoskladba. Probíráni budou hostitelé kationtů, aniontů i neutrálních molekul (crown-ethery, podandy, kryptandy, sferandy, kalixareny, zeolity, cyklodextriny, kryptofany, karcerandy).
Literature -
Last update: doc. RNDr. Jindřich Jindřich, CSc. (08.05.2012)
[1] Steed, Jonathan W., Atwood, Jerry L., Supramolecular Chemistry, John Wiley & Sons, Ltd, New York, 2000.
[2] Steed, Jonathan W., Atwood, Jerry L., Supramolecular Chemistry, 2nd ed., John Wiley & Sons, Ltd, New York, 2009.
Last update: doc. RNDr. Jindřich Jindřich, CSc. (24.10.2019)
[1] Steed, Jonathan W., Atwood, Jerry L., Supramolecular Chemistry, John Wiley & Sons, Ltd, New York, 2000. [2] Steed, Jonathan W., Atwood, Jerry L., Supramolecular Chemistry, 2nd ed., John Wiley & Sons, Ltd, New York, 2009. https://dl2.cuni.cz/course/view.php?id=1444 - C270P69 Supramolekulární chemie LS (přístupné v pdf pro zapsané studenty)
Requirements to the exam -
Last update: doc. RNDr. Jindřich Jindřich, CSc. (25.09.2020)
Knowledge of all topics explained during the semester lectures is expected for the exam. All lecture notes are available on https://dl2.cuni.cz/course/view.php?id=1444. The online tests available on the same server have to be also completed before the exam.
Last update: doc. RNDr. Jindřich Jindřich, CSc. (25.09.2020)
Dále je nutné procvičit látku v online testech přístupných na témže serveru pro zapsané studenty a odevzdat správné řešení všech zadaných domácích úkolů.
Syllabus -
Last update: doc. RNDr. Jindřich Jindřich, CSc. (24.10.2019)
* Concepts Definition and Development of Supramolecular Chemistry Classification of Supramolecular Host-Guest Compounds Receptors, Coordination and the Lock and Key Analogy Chelate and Macrocyclic Effects Preorganisation and Complementarity Thermodynamic and Kinetic Selectivity Nature of Supramolecular Interactions Supramolecular Host Design
* Supramolecular Chemistry of Life Alkali Metal Cations in Biochemistry Porphyrins and Tetrapyrrole Macrocycles Supramolecular Features of Plant Photosynthesis Uptake and Transport of Oxygen by Hemoglobin Coenzyme B12 Neurotransmitters and Hormones DNA Biochemical Self-Assembly
* Cation-Binding Hosts Crown Ethers Lariat Ethers and Podands Cryptands Spherands Nomenclature Solution Behavior Selectivity of Cation Complexation Macrocyclic, Macrobicyclic and Template Effects Preorganisation and Complementarity Soft Ligands for Soft Metal Ions Complexation of Organic Cations Alkalides and Electrides Calixarenes Carbon Donor and ?-acid Ligands Siderophores
* Binding of Anions Biological Anion Receptors Concepts in Anion Host Design From Cation Hosts to Anion Hosts - a Simple Change in pH Guanidinium-Based Receptors Organometallic Receptors Neutral Receptors Hydride Sponge and Other Lewis Acid Chelates Anticrowns Coordination Interactions
* Binding of Neutral Molecules Inorganic Solid-State Clathrate Compounds Solid-State Clathrates of Organic Hosts (urea clathrates, cyclotriveratrylene, tetraphenylene) Intracavity Complexes of Neutral Molecules: Solution and Solid-State Binding (cyclodextrins, cryptophanes, carcerands)
Last update: doc. RNDr. Jindřich Jindřich, CSc. (24.10.2019)
* Pojmy Definice a vývoj supramolekulární chemie Receptory, koordinace a analogie klíč a zámek Chelátové a makrocyklické efekty Preorganizace a komplementarita Termodynamická a kinetická selektivita Povaha supramolekulárních interakcí Návrh supramolekulárních hostitelů
* Supramolekulární chemie života Kationty alkalických kovů v biochemii Porfyriny a tetrapyrolové makrocykly Supramolekulární rysy fotosyntézy rostlin Příjem a transport kyslíku hemoglobinem Koenzym B12 Neurotransmitery a hormony DNA Biochemická samoskladba (self-assembly)
* Hostitelé vázající kationty Crown ethery Lariat ethery a podandy Kryptandy Sferandy Názvosloví Chování v roztoku Selektivita komplexace kationtu Makrocyklické, makrobicyklické a templátové efekty Preorganizace a komplementarita Měkké ligandy a měkké kovové ionty Komplexace organických kationtů Alkalidy a elektridy Kalixareny Uhlíkové donorní a ?-kyselinové ligandy Siderofory
* Vázání aniontů Biologické receptory aniontů Koncepty v návrhu hostitelů aniontů Od hostitelů kationtů k hostitelům aniontů - prostá změna pH Receptory založené na guanidinu Organometalické receptory Neutrální receptory Vodíková houba a jiné cheláty typu Lewisovy kyseliny Anticrowny Koordinační interakce
* Vázání neutrálních molekul Anorganické klatráty v pevném stavu (hydrátové klatráty, zeolity, interkaláty) Klatráty v pevném stavu s organickými hostiteli (klatráty močoviny, cyklotriveratrylen, tetrafenylen) Interaktivita komplexů neutrálních molekul: Vázání v roztoku a v pevném stavu (cyklodextriny, kryptofany, karcerandy)
