Šifra predmeta:
2253H		 Naziv predmeta:
Konformaciona analiza

Školska godina:

2012/2013.

Uslovi pohađanja:

Nema uslova

ESPB:

8

Vrsta studija:

master akademske studije

Studijski program:

Hemija: 1. godina, zimski semestar, izborni (2IP2H), stručno-aplikativni predmet

Nastavnik:

dr Ljiljana I. Došen Mićović

Saradnici:

—

Fond časova:

Nedeljno: tri časa predavanja + pet časova teorijskih vežbi (3+5+0)

Ciljevi:

Trodimenzionalna (3D) struktura molekula određuje njihove osobine i način na koji će reagovati sa drugim molekulima. Organski molekuli većinom nisu rigidni nego su pokretljivi i ova pokretljivost se povećava sa veličinom molekula. Student će naučiti kako promena 3D strukture molekula utiče na energiju (stabilnost) molekula, na njihove osobine i reaktivnost.

Ishod:

Student će naučiti najznačajnije konformacije acikličnih i cikličnih organskih molekula i kako konformacija utiče na reaktivnost organskih molekula. Naučiće računske metode konformacione analize i kako da se služi određenim kompjuterskim siftverom.

Oblici nastave:

Predavanja, teorijske/računske vežbe.

Vannastavne aktivnosti:

Jedan nastavni kolokvijum na polovini semestra.

Literatura:
  1. E. L. Eliel, S. H. Wilen, L. N. Mander: Stereochemistry of Organic Compounds; John Wiley & Sons Inc.; New York 1994.
  2. J. M. Goodman: Chemical Applications of Molecular Modelling; Royal Society of Chemistry; Cambridge, UK 1998.

Dodatni materijal:

—

  Nastavne obaveze i način ocenjivanja

Predavanja:

0 poena (3 časa nedeljno)

Program rada:

  1. 3D struktura. Kartezijanske i interne koordinate. Simetrija: elementi simetrije. Veza strukture i energije. Molekulske površine.
  2. Konformacije acikličnihjedinjenja. Anomerni efekat.
  3. Konformacija i fizičke osobine. Eksperimentalne metode određivanja konformacije: IC, NMR spektroskopija. Konformacija i reaktivnost.
  4. Konformacije i stabilnost. Napon prstena. Monosupstituisani i polisupstituisani šestočlani prstenovi.
  5. sp2 Hibridizovani cikloheksani. Prstenovi veći i manji od šestočlanog. Koncept I napona.
  6. Kondenzovani i premošteni prstenovi. Propelani, katenani, rotaksani. Kuban, tetrahedran, adamantan.
  7. Nastavni kolokvijum.
  8. Računske metode optimizacije. Oblici molekulskog kretanja. Parametri i njihova prenosivost.
  9. Molekulsko mehanička metoda. Locitranje lokalnih i globalnih minimuma.
  10. Molekulsko mehanička metoda i delokalizovani p-sistemi. Molekulsko mehanička metoda i neorganski sistemi. Metode za pretraživanje konformacionog prostora. Sistematsko pretraživanje.
  11. Monte Karlo metoda. Generator slučajnih brojeva. Metropolis metoda. Genetski algoritam.
  12. Molekulska dinamika (MD). Simulacije pri konstantnoj energiji i simulacije pri konstantnoj temperaturi (ansambli). Faze MD simulacije. MD simulacije u tečnij fazi.
  13. Računanje molekulskog napona i entalpije. Primena u hemijskim reakcijama.
  14. Lociranje prelaznog stanja i njegova energija. Primeri.
  15. Konformaciona analiza i predviđanje strukture peptida i proteina.

Teorijske vežbe:

0 poena (5 časova nedeljno)

Kolokvijumi:

15 poena

Usmeni ispit:

85 poena