|
Vyučující
|
-
Pospíšil Jiří, doc. RNDr. PhD.
|
|
Obsah předmětu
|
Obsah Předmět je zaměřen na pokročilé vztahy mezi molekulární strukturou, elektronovými vlastnostmi, chemickou reaktivitou a funkcí molekul. Studenti se seznámí s moderními koncepty fyzikální organické chemie, mechanistickou analýzou chemických reakcí a současnými přístupy k predikci chemického chování. Probírány jsou vlivy struktury a konformace molekul, stereoelektronové efekty, termodynamické a kinetické řízení reakcí, metody určování reakčních mechanismů, teorie hraničních molekulových orbitalů, konceptuální DFT a současné výpočetní přístupy včetně metod strojového učení. Pozornost je věnována také aplikacím v katalýze, chemické biologii, enzymových transformacích, bioortogonální chemii a pozdní funkcionalizaci molekul. Důraz je kladen na mechanistické uvažování, interpretaci experimentálních dat a kritickou analýzu současné odborné literatury. Opory Základní studijní oporu tvoří přednášky vyučujícího, doporučená odborná literatura a aktuální vědecké publikace z předních mezinárodních časopisů. Studenti pracují především s primární odbornou literaturou zaměřenou na mechanistickou analýzu chemických reakcí, vztahy mezi strukturou a reaktivitou molekul a současné metody predikce chemického chování. Součástí studia jsou také vybrané přehledové články a případové studie z oblasti fyzikální organické chemie, katalýzy, chemické biologie a molekulárních věd.
|
|
Studijní aktivity a metody výuky
|
Přednášení
- Účast na výuce
- 6 hodin za semestr
- Semestrální práce
- 55 hodin za semestr
- Příprava na zkoušku
- 37 hodin za semestr
|
|
Výstupy z učení
|
Cílem předmětu je rozvinout porozumění vztahům mezi molekulární strukturou, elektronovými vlastnostmi, chemickou reaktivitou a funkcí molekul. Důraz je kladen na mechanistické uvažování, interpretaci experimentálních a výpočetních dat a využití moderních konceptů fyzikální organické chemie při vysvětlování a predikci chemického chování. Studenti se naučí kriticky hodnotit vědecké důkazy, formulovat a ověřovat mechanistické hypotézy a analyzovat vztahy mezi strukturou a reaktivitou ve složitých molekulárních systémech. Předmět podporuje rozvoj samostatného vědeckého myšlení, práce s odbornou literaturou a schopnosti řešit komplexní výzkumné problémy v současných molekulárních vědách.
Student je schopen samostatně analyzovat odbornou literaturu zaměřenou na vztahy mezi strukturou a reaktivitou molekul. Dokáže formulovat a kriticky hodnotit mechanistické hypotézy, propojit experimentální a teoretické poznatky a interpretovat data vedoucí k objasnění chemického chování molekulárních systémů. Je schopen obhájit své závěry na základě vědeckých důkazů a odborně diskutovat současné problémy molekulové reaktivity. Získané kompetence využívá při návrhu experimentů, interpretaci výsledků a řešení komplexních výzkumných otázek v chemii.
|
|
Předpoklady
|
Student by měl mít pokročilé znalosti organické chemie na úrovni magisterského studia, zejména v oblasti struktury a reaktivity organických sloučenin, reakčních mechanismů a základů fyzikální organické chemie. Předpokládá se schopnost samostatně pracovat s odbornou literaturou v anglickém jazyce a kriticky analyzovat publikované výsledky. Výhodou jsou základní znalosti výpočetní chemie, katalýzy nebo chemické biologie, nejsou však podmínkou absolvování předmětu.
|
|
Hodnoticí metody a kritéria
|
Ústní zkouška, Seminární práce
Aktivní účast na blokové výuce a samostatné studium odborné literatury. Student zpracuje písemnou kritickou analýzu vybraného problému zaměřeného na vztahy mezi strukturou a reaktivitou molekul v rozsahu 5-10 stran založenou na primární vědecké literatuře. Součástí zkoušky je 30minutová odborná prezentace s následnou diskusí, během níž student prokáže schopnost kriticky hodnotit experimentální data, formulovat mechanistické hypotézy a interpretovat současné poznatky v kontextu moderní molekulární vědy.
|
|
Doporučená literatura
|
-
Recent publications from: Nature Chemistry, Nature Chemical Biology, Nature Catalysis, ACS Central Science, Chemical Science, Journal of the American Chemical Society, Angewandte Chemie, Accounts of Chemical Research.
-
Anslyn, E. V., Dougherty, D. A. (2006). Modern Physical Organic Chemistry. Sausalito.
-
Carey, F. A., Sundberg, R. J. (2007). Advanced Organic Chemistry. Part A: Structure and Mechanisms. New York.
-
Clayden, J., Greeves, N., Warren, S., Anslyn, E. V. (2025). Organic Chemistry. 3rd ed.
-
Mayr, H. (2016). Selected publications on nucleophilicity and electrophilicity scales.
|