U okviru kolegija studenti će se ponajprije upoznati s pojmom supramolekulske kemije i dobiti uvid u povijesni razvoj te grane kemije. Pritom će se posebna pažnja posvetiti fizikalno-kemijskom aspektu i pristupu istraživanja supramolekulskih sustava u ranoj fazi razvoja supramolekulske kemije.
Kako bi se omogućilo razumijevanje sadržaja kolegija definirat će se osnovni pojmovi fizikalne kemije: reakcijske termodinamičke veličine (reakcijska entalpija, reakcijska entropija, reakcijska Gibbsova energije), konstanta ravnoteža, konstanta brzine i reda reakcije. Značajna pozornost posvetit će se različitim pristupima određivanju navedenih fizikalno-kemijskih veličina korištenjem kalorimetrijskih, spektroskopskih i elektrokemijskih metoda. Pružit će se uvid u mogućnosti i ograničenja modernih eksperimentalnih tehnika te navesti njihove prednosti i nedostatke u okviru istraživanja supramolekulskih sustava, prvenstveno u otopini.
Obradit će se najvažnije klase supramolekulskih receptora (krunasti eteri, ciklodekstrini, kaliksareni, porfirini, kriptandi, kavitandi, sepulhrati) i supramolekulskih strojeva pri čemu će se posebna pažnja posvetiti odnosu njihove strukture i reaktivnosti, tj. funkcionalnosti.
Navesti će se i obraditi najznačajnije interakcije koje definiraju ishod supramolekulskih reakcija i određuju termodinamičku stabilnost supramolekulskih kompleksa te će se razjasniti čimbenici koji utječu na njihov doprinos termodinamičkim veličinama kompleksiranja.
Objasnit će se temelji molekulskog prepoznavanja, preorganizacije, samoudruživanja te makrocikličkog i kelatnog efekta.
Detaljno će biti obrađen utjecaj otapala na supramolekulske reakcije odnosno odgovarajuće reakcijske veličine te će se razjasniti primjena tih informacija prilikom dizajna supramolekulskih receptora.
Definirat će se pojmovi templatna sinteza i supramolekulska kataliza te obraditi relevantni primjeri odgovarajućih fizikalno-kemijskih (posebice kinetičkih) istraživanja. Predstavit će se primjena supramolekulskih sustava u raznim granama kemije i industrije te će se navesti komercijalno iskorišteni receptori, molekulskih i supramolekulski strojevi, razni efikasni transportni sustavi i biomimetici.
|
Pristupačnost
