The lecture with practical seminars should provide deeper knowledge of contemporary methods of the nuclear magnetic resonance, vibrational and electronic spectroscopies. Apart of the theoretical background applications in organic chemistry and structural biology will be presented; for example and opportunity will be given to the students to verify correlation between the experimental spectra and molecular structure and flexibility.
Last update: T_FUUK (31.01.2007)
Přednáška doplněná o praktická cvičení poskytne posluchačům hlubší náhled do současných metod nukleární magnetické rezonance, vibrační a elektronové spektroskopie. Mimo teorie se posluchači během kurzu seznámí také s aplikacemi v biochemii a strukturní biologii, např. si sami budou moci ověřit korelaci experimentálních dat s molekulární strukturou a její flexibilitou.
Aim of the course -
Last update: BAUMRUK/MFF.CUNI.CZ (23.05.2008)
The goal is to provide deeper knowledge of contemporary methods of the nuclear magnetic resonance, vibrational and electronic spectroscopies.
Last update: BAUMRUK/MFF.CUNI.CZ (23.05.2008)
Cílem je poskytnout posluchačům hlubší náhled do současných metod nukleární magnetické rezonance, vibrační a elektronové spektroskopie.
Literature - Czech
Last update: T_FUUK (24.05.2006)
Literature
Zahradník R., Polák R. Základy kvantové chemie, SNTL Praha 1983
Szabo A., Ostlund N.S. Modern Quantum Chemistry, McGraw-Hill 1989
Parr R.G., Yang W. Density-Functional Theory of Atoms and Molecules, Oxford University Press 1989.
Barron L., Molecular light scattering and optical activity, Cambridge University Press 1982
Craig D. P. and Thirunamachandran, Molecular quantum electrodynamics, Dover, New York, 1998.
http://hanicka.uochb.cas.cz/~bour/prednaska/ (lecture notes will be updated)
Lecture with practical training how to run theoretical calculations of spectral properties of molecules.
Last update: BAUMRUK/MFF.CUNI.CZ (23.05.2008)
přednáška s praktickými výpočetními cvičeními
Syllabus -
Last update: T_FUUK (24.05.2006)
1. Adaptation of main theoretical and computational methods for spectroscopic simulations.
2. Demonstrations of graphical and computational software (molecular builders, geometry optimization, calculation of spectroscopic properties).
3. Molecular structure and flexibility, their spectroscopic evidence, limitations of classical mechanics (force fields, harmonic approximations, combined quantum and classical methods).
4. Electromagnetic molecular properties and spectral parameters (shielding, light absorption and scattering, Raman, Maxwell equations, multipolar expansion, partial charges).
5. NMR variables and their computations (chemical shift, nuclear Overhauser effect, spin-spin coupling, EPR, correlation with the structure)
6. Derivation of the molecular structure from the spectroscopic parameters.
7. Classification of the light scattering, light-molecular interactions, overview of experimental techniques (Raman, ir, uv-vis).
8. Molecular chirality and molecular optical activity (vibrational and electronic circular dichroism, Raman optical activity).
9. Examples of peptide and nucleic acids secondary structure analysis with the aid of low-resolution spectroscopies.
10. Quantization of the electromagnetic field, relativistic and further theoretical aspects of simulations of the electromagnetic molecular properties, one- and two photon spectroscopies.
Last update: T_FUUK (24.05.2006)
1. Použití základních teoretických a výpočetních metod ve spektroskopických simulacích.
3. Struktura a flexibilita molekul, jejich projevy ve spektroskopii, možnosti molekulové mechaniky a dynamiky (silové pole, harmonická aproximace, kombinace klasické a kvantové mechaniky) .
4. Elektromagnetické vlastnosti molekul a spektrální parametry (shielding, absorpce a rozptyl světla, Ramanův rozptyl, Maxwellovy rovnice, dipólový rozvoj, parciální náboje).
5. NMR veličiny a jejich výpočty (chemický posuv, nukleární Overhauserův jev, spin-spinové interakce, EPR, korelace se strukturou).
6. Určení struktury molekul pomocí spektroskopických parametrů.
7. Druhy rozptylu, interakce světla s molekulou a jednotlivé druhy spektroskopických technik (Ramanův rozptyl, infračervená a UV-VIS absorpční spektroskopie).
8. Chiralita molekul a optická aktivita (vibrační a elektronový cirkulární dichroismus, Ramanova optická aktivita)
9. Příklady analýzy sekundární struktury peptidů a nukleových kyselin pomocí vibrační spektroskopie.
10. Kvantování elektromagnetického pole, relativistické efekty a další teoretické aspekty spektroskopických simulací, jedno- a dvoufotonové spektroskopie.
