Teorie a výpočty spektroskopických vlastností molekul - NBCM141

• Anglický název: Theory and Calculations of Spectroscopic Molecular Properties
• Zajišťuje: Katedra chemické fyziky a optiky (32-KCHFO)
• Fakulta: Matematicko-fyzikální fakulta
• Platnost: od 2011
• Semestr: zimní
• E-Kredity: 3
• Rozsah, examinace: zimní s.:2/0, Zk [HT]
• Počet míst: neomezen
• Minimální obsazenost: neomezen
• 4EU+: ne
• Virtuální mobilita / počet míst pro virtuální mobilitu: ne
• Stav předmětu: vyučován
• Jazyk výuky: čeština
• Způsob výuky: prezenční
• Garant: RNDr. Vladimír Sychrovský, Ph.D.
• Vyučující: RNDr. Vladimír Sychrovský, Ph.D.

Anotace

čeština

Přednáška je zaměřena na teorii, odvození a praktické použití výpočetních metod pro modelování spektroskopických vlastností molekul, zejména pro nukleární magnetickou rezonanci: odvození poruchových Hamiltoniánů a jejich zavedení do kvantově-chemických výpočetních metod, aplikace ve strukturní biochemii nukleové kyseliny, peptidy) a v organické chemii. Vhodné pro studenty se znalostí na úrovni přednášek Kvantová teorie molekul (NBCM039), Ab-initio metody a teorie hustotního funkcionálu I a II (NBCM121 a NBCM122).

Poslední úprava: T_KCHFO (19.04.2011)

angličtina

The lecture is focused on theory of spectroscopic parameters, its implementation to quantum-chemical calculation methods and practical applications in theoretical modelling of molecular spectroscopy parameters, particularly on the parameters of nuclear magnetic resonance. The advanced lecture is relevant for applicants with the background on the level of lectures Quantum Theory of Molecules (NBCM039 ), Ab Initio Methods and Density Functional Theory I (NBCM121) and Ab Initio Methods and Density Functional Theory II (NBCM122).

Poslední úprava: T_KCHFO (26.04.2011)

Cíl předmětu

čeština

Pokročilá přednáška zaměřená na teorii a výpočty spektroskopických vlastností v oblasti strukturní biochemie.

Poslední úprava: T_KCHFO (03.05.2011)

angličtina

Advanced lecture on theory and calculation of spectroscopic properties focused on structural biochemistry.

Poslední úprava: T_KCHFO (03.05.2011)

Literatura

čeština

Kaupp, Malkin: Calculation of NMR and EPR properties, Wiley 2002

Schofberger, Sychrovský, Trantírek: Quantum Chemical Calculations of NMR parameters, in Computational Studies of RNA and DNA edited by Šponer and Lankaš, Springer, 2006

Leach: Molecular Modelling

Ostlund, Szabo: Modern Quantum Chemistry

Poslední úprava: T_KCHFO (26.04.2011)

Metody výuky

čeština

Přednáška

Poslední úprava: T_KCHFO (26.04.2011)

angličtina

Lecture

Poslední úprava: T_KCHFO (26.04.2011)

Sylabus

čeština

1. Přehled kvantově-chemických metod, jejich vhodnost a použitelnost pro výpočty spektroskopických parametrů; ab initio metody, teorie elektronové hustoty-DFT, poruchová teorie.

2. Fyzikální základy spektroskopických parametrů; popis elektromagnetických vlastností molekul, Diracova a Maxwellovy rovnice, magnetické interakce, odvození Hamiltoniánu pro spektroskopické parametry.

3. Teorie zavedení poruchového Hamiltoniánu do kvantově-chemických výpočetních metod; NMR chemický posun, jaderná spin-spinová interakce, EPR spektra.

4. Přehled a praktické použití výpočetních metod; výpočetní programy, stavba molekul, práce se strukturními databázemi.

5. Metody pro zahrnutí vlivu intermolekulárních interakcí a intramolekulárních pohybů na spektroskopické parametry; explicitní a implicitní model molekul rozpouštědla, molekulová dynamika, vibrační korekce spektroskopických parametrů.

6. Možnosti aplikací teoretického modelovaní při určení struktury molekul pomocí molekulové spektroskopie; přehled aplikovatelnosti parametrů NMR a optické spektroskopie.

7. Strategie pro teoretické modelování struktury pomocí parametrů spekter NMR, nukleové kyseliny a peptidy, praktické cvičení.

Poslední úprava: T_KCHFO (26.04.2011)

angličtina

1. The method of quantum chemistry, their relevance and applicability in theoretical modelling of molecular spectroscopy parameters.

2. Basics of molecular spectroscopy parameters; electromagnetism of molecules within the descriptions by Dirac and Maxwell, magnetic interactions, Hamiltonian for spectroscopic parameters.

3. Theory and implementation of the Hamiltonian within the quantum chemistry methods.

4. Overview and practical guidelines for theoretical modelling of the spectroscopy parameters; software, molecular builders, structural databases.

5. Methods for including the effect of solvent and intra-molecular motions on spectroscopy parameters; explicit and implicit solvent models, molecular dynamics, vibration corrections of spectroscopy parameters.

6. Applicability of theoretical modelling for structural interpretation of molecular spectroscopy parameters; overview of the NMR and optical parameters.

7. Strategies in theoretical modelling of molecular structure from the parameters of molecular spectroscopy for nucleic acids and peptides; practical guidelines, exercising.

Poslední úprava: T_KCHFO (26.04.2011)

Vstupní požadavky

čeština

Znalosti kvantové chemie na úrovni přednášek

Kvantová teorie molekul (NBCM039), Ab-initio metody a teorie hustotního funkcionálu I a II (NBCM121 a NBCM122).

Poslední úprava: T_KCHFO (26.04.2011)

angličtina

Knowledge of quantum chemistry on the level of lectures Quantum Theory of Molecules (NBCM039 ), Ab Initio Methods and Density Functional Theory I (NBCM121) and Ab Initio Methods and Density Functional Theory II (NBCM122).

Poslední úprava: T_KCHFO (26.04.2011)