|
|
|
||
|
Student will learn about the influence of the spatial structure of organic molecules on their properties and reactivity. During the semester the following terms and phenomenona will be described and practised on exercises and models: chirality; symmetry elements, operations and space groups of symmetry; absolute and relative configuration; CIP rules; R/S nomenclature; topicity; prochirality; pseudochirality; conformations of acyclic and cyclic compounds; methods for the study of molecular geometry; influence of the spatial structure on reactivity; stereoselective and stereospecific reactions.
Last update: Matoušová Eliška, PharmDr., Ph.D. (24.10.2019)
|
|
||
|
E.L. Elliel, S.H. Willen: Stereochemistry of Organic Compounds. Wiley Last update: Matoušová Eliška, PharmDr., Ph.D. (24.10.2019)
|
|
||
|
It is mandatory to complete and hand in assigned homework in Moodle to be allowed to pursue an exam (even in case of absence). Presence on seminars is compulsory (75%). The exam will be in a form of written test on the topics discussed on lectures and seminars (maximum three attempts). Last update: Matoušová Eliška, PharmDr., Ph.D. (18.08.2022)
|
|
||
|
Chiralita, absolutní a relativní konfigurace, pravidla CIP, R/S nomenklatura. Vlastnosti enantiomerů. Last update: Matoušová Eliška, PharmDr., Ph.D. (28.05.2019)
|
|
||
|
Student po absolvování kurzu: Stereoizomery, absolutní a relativní konfigurace - vysvětlí základní pojmy stereochemie (chiralita, konstituce, konfigurace, konformace, druhy stereoizomerů, racemát, reziduální stereoizomery apod.) a aplikuje je na konkrétních příkladech organických molekul - rozliší mezi jednotlivými druhy stereoizomerů, správným způsobem je nakreslí v cikcak, Fischerově i Newmanově projekci - vyjmenuje alespoň tři metody pro určení absolutní a relativní konfigurace molekul a popíše jejich základní princip - zapíše relativní konfiguraci organické molekuly s využitím vhodných stereodeskriptorů (rel, rac, erythro/threo, syn/anti, cis/trans) - aplikuje Cahn-Ingold-Prelogova pravidla k určení R/S konfigurace v komplexních molekulách (včetně např. spirocyklů či izotopů) - provede překreslení molekul mezi Fischerovou, Newmanovou a cikcak projekcí a určí jejich konfiguraci Symetrie + mesoforma - identifikuje a popíše všechny prvky symetrie (Cn, σ, i, Sn) a odpovídající operace symetrie v organické molekule, na základě toho rozezná chiralitu nebo achiralitu molekul - demonstruje schopnost klasifikace molekul do příslušných bodových grup symetrie podle návodného schématu, bez nutnosti memorování jednotlivých grup - rozpozná mesoformu, navrhne konkrétní příklad takové organické molekuly, popíše stereochemické a fyzikálně-chemické důsledky Vlastnosti enantiomerů, homochirální látka vs. racemát, enantiomerní přebytek - navrhne alespoň tři metody (fyzikální i chemické) pro charakterizaci, rozlišení a separaci enantiomerů a posoudí jejich výhody a nevýhody - vysvětlí rozdíl mezi homochirální látkou a racemátem ve vztahu k jejich fyzikálně-chemickým a biologickým vlastnostem - porovná jednotlivé typy racemátů a jejich vlastnosti a zhodnotí vliv na separaci enantiomerů - dokáže vysvětlit pojem enantiomerní přebytek a dokáže ho vypočítat na základě interpretace experimentálních dat Pseudochiralita, prochiralita a topicita - rozpozná pseudoasymetrické centrum a určí jeho r/s konfiguraci - vysvětlí pojmy prochiralita a topicita, rozpozná jednotlivé typy ligandů/stran a na základě toho určí počet signálů organické molekuly v NMR - dokáže zapsat prochiralitu pomocí vhodných stereodeskriptorů (pro-R/pro-S, Re/Si, re/si) Axiální, helikální a planární chiralita, atropoizomerie - rozliší mezi různými typy chirality, včetně axiální, helikální a planární chirality - dokáže určit konfiguraci chirálních organických molekul bez center chirality a popíše ji vhodnými stereodeskriptory (Ra/Sa, Rp/Sp, P/M) Alkeny a kumuleny - určí E/Z konfiguraci u komplexních alkenů a kumulenů - vysvětlí vliv struktury na rotační bariéru alkenů Konformace - pojmenuje jednotlivé konformace molekuly na základě velikosti torzního úhlu - identifikuje a definuje jednotlivé druhy pnutí v organických molekulách, včetně malých a velkých cyklů - nakreslí molekuly s definovanou konformací v Newmanově projekci - vysvětlí vliv anomerního efektu, „gauche“ efektu a přítomnosti dvojných vazeb na stabilitu konformací, včetně A(1,2) a A(1,3) pnutí, s-cis/s-trans konformací, rotamerů - nakreslí šestičlenný (hetero)cyklus v obou židličkových konformacích, jednoznačně rozliší axiální a ekvatoriální vazby, určí konformaci s nižší energií a zdůvodní, jak substituce a heteroatomy ovlivňují konformační stabilitu cyklohexanu a šestičlenných heterocyklů, včetně sacharidů - překreslí sacharidy z Fischerovy projekce do židličkové konformace a naopak, určí D/L konfiguraci sacharidů a rozliší α/β anomerii - nakreslí a pojmenuje konformace vícecyklických sloučenin (dekalin, bicykly, perhydrofenanthren, steroidy), včetně deskriptorů syn/anti, exo/endo, cisoid/transoid Reaktivita - zhodnotí vliv stereochemie na reaktivitu šestičlenných cyklů a bicyklických sloučenin, předpoví výsledek a relativní rychlost reakce, aplikuje Fürst-Plattnerovo pravidlo - dokáže vysvětlit a předpovědět uplatnění Curtin-Hammettova principu a Thorpe-Ingoldova efektu v konkrétních reakcích - pojmenuje cyklizace podle Baldwina (exo, endo, dig, trig, tet), popíše reakční trajektorie relevantní pro cyklizace, včetně Waldenova zvratu a Bürgi-Dunitzova úhlu; navrhne aplikaci Baldwinových pravidel v kontextu jejich pozdějších revizí a vysvětlí rozdíly mezi kationickými, anionickými a radikálovými cyklizacemi - klasifikuje a vysvětlí stereochemické aspekty různých typů reakcí (substituce, elektrofilní adice, eliminace), aplikuje je na konkrétní reakce - dokáže použít Felkin-Anhův model pro predikci stereochemie produktu nukleofilní adice, odhadne upladnění chelatace při těchto reakcích - rozliší kineticky a termodynamicky řízený vznik enolátu, navrhne vznikající produkt Last update: Matoušová Eliška, PharmDr., Ph.D. (19.08.2024)
|
|
||
|
Předpokladem je znalost organické chemie odpovídající úrovni absolventů bakalářského studijního programu. Last update: Rubešová Jana, RNDr., Ph.D. (01.04.2018)
|