Studijní plán AD103

Studijní plán - Chemistry (AD103)

1. ročník

Zimní semestr

Povinně volitelné A

Minimalni pocet zapisovaných předmětů: 2

KÓD
Název předmětu
P/C/L
Zakončení
Kredity
KÓD
Název předmětu
AP101003
P/C/L
Zakončení
Kredity
3/0/0
J
0
Předmět prohlubuje znalosti koordinační chemie a systematické anorganické chemie prvků. Podává přehled vlastností, chování a vazebných možností jednotlivých skupin prvků v souvislosti s jejich elektronovou strukturou. Náplň se modifikuje podle odborných zájmů doktorandů, kromě učebnic používáme navíc vybrané souhrnné články nebo monografie.
KÓD
Název předmětu
AP101005
P/C/L
Zakončení
Kredity
3/0/0
J
0
Kurz je zaměřen na rozšíření vědomostí a dovedností nabytých v magisterském předmětu Teoretické principy anorgancké chemie či podobně orientovaných kurzech. Cílem je především osvojení pokročilých metod studia anorganických látek, jako jsou výpočty elektronové struktury molekul a komplexů, jejich energií, vibračních spekter, chemických a fázových rovnovah. Při praktických úlohách a řešení projektových úkolů budou využívány programy Gaussian, Orca, Wien2k, Medea - VASP a FactSage.
KÓD
Název předmětu
AP101006
P/C/L
Zakončení
Kredity
3/0/0
J
0
Elektrochemická měření v oblasti termodynamiky, kinetiky a analýzy jsou velice důležitým oborem. Tento předmět
položí základy elektrochemie, ale také se zaměří na navrhování, vysvětlení a interpretaci elektrochemických
experimentů zaměřených na různé formy elektrochemických měření, voltammetrie (cyklické, mikroelektrody,
hydrodynamické apod.) a amperometrie.

KÓD
Název předmětu
AP101007
P/C/L
Zakončení
Kredity
3/0/0
J
0
Předmět vychází ze základních principů obecné, anorganické a fyzikální chemie a chemie a fyziky pevných látek. Předmět řeší hlubší vztahy mezi strukturou, vlastnostmi a technologií pevných látek. Předmět řeší moderní trendy výzkumu chemie pevných látek.
KÓD
Název předmětu
AP110001
P/C/L
Zakončení
Kredity
3/0/0
J
0
Cílem předmětu je prohloubení fyzikálně-chemického pohledu na strukturu organických látek a mechanismy organických reakcí. Je kladen důraz na porozumění termodynamice rovnováhážných reakcí, s ohledem na intermolekulární interakce, solvataci a supramolekulární chemii. Je prezentována kinetika složitjších reakčních systémů, zejména katalytických cyklů. Elektronová struktura molekul je probírána s přihlédnutím k fotochemické reaktivitě a vlasnotem materiálů.
KÓD
Název předmětu
AP110003
P/C/L
Zakončení
Kredity
3/0/0
J
0
Cílem předmětu je procvičit základní transformace v organické syntéze a zaměřit se na moderní postupy při zavádění a selektivních transformacích funkčních skupin včetně využití chránících skupin.
KÓD
Název předmětu
AP110010
P/C/L
Zakončení
Kredity
3/0/0
J
0
Předmět je zaměřen na uplatnění teoretických základů spektroskopických metod NMR, IČ, UV a hmotnostní spektrometrie při řešení syntetických a synteticko-analytických problémů v praxi. Studenti se seznámí s pokročilými metodami strukturní analýzy molekul a využitím dostupného přístrojového vybavení (např. měření vícedimenzionálních NMR spekter). Dále budou prezentovány moderní separační metody, jako jsou vysokoúčinná kapalinová chromatografie ve spojení s hmotnostní detekcí (HPLC-MS) či superkritická fluidní chromatografie ve spojení s hmotnostní detekcí (SFC-MS). Součástí kurzu pak budou i praktické ukázky přístrojů (NMR, SFC-MS, preparativní HPLC, atd.). Získané teoretické znalosti a praktické dovednosti pak studenti využijí při řešení zadaného semestrálního projektu, který bude zaměřen na identifikaci neznámého vzorku. Předmět je možné studovat nejen v českém, ale i v anglickém jazyce.
KÓD
Název předmětu
AP110014
P/C/L
Zakončení
Kredity
3/0/0
J
0
V rámci předmětu budou prezentovány moderní postupy a mechanismy reakcí z oblasti organokatalýzy a využití radikálů a přechodných kovů v organické syntéze. Předmět je možné absolvovat v českém nebo anglickém jazyce.
KÓD
Název předmětu
AP112001
P/C/L
Zakončení
Kredity
3/0/0
J
0
Předmět se věnuje molekulární struktuře a uspořádanosti v polymerních soustavách, polymerním sítím, skelnému přechodu, krystalizaci, elasticitě a viskoelasticitě, pevnosti a porušování polymerů, rozpouštění, mísení a botnání polymerů, chování polymerů v elektrickém poli. Předmět rozšiřuje a prohlubuje informace v oblastech přednášených v základním kurzu pro studenty bakalářského a magisterského studia. Studenti mohou předmět absolvovat v češtině nebo angličtině.
KÓD
Název předmětu
AP112002
P/C/L
Zakončení
Kredity
3/0/0
J
0
Náplní předmětu je především prohloubení znalostí z makromolekulární chemie a další rozšíření o nové poznatky oboru: základní pojmy, nomenklatura polymerů, molekulární struktura polymerů, obecné principy a klasifikace polyreakcí, polymerizovatelnost - termodynamika polymerace, radikálové polymerace, iontové procesy, aniontová polymerace, kationtová polymerace, koordinační polymerace, polykondenzace a polyadice. Blokové kopolymery, opticky aktivní polymery, kapalně krystalické polymery, speciální polyinzerční procesy, polymerace cyklických sloučenin, cyklické oligomery, živé polymerace, makromonomery. Přednášky jsou pojímány v širších teoretických i technologických souvislostech.
KÓD
Název předmětu
AP112003
P/C/L
Zakončení
Kredity
3/0/0
J
0
Předmět rozšiřuje a prohlubuje znalosti studentů v oblasti fyzikální chemie polymerů přednášených v magisterských studijních programech. Standardní dvouparametrovou teorii polymerních kapalin doplňuje moderním škálovacím přístupem. Učí studenty principům a použití nejdůležitějších experimentálních metod fyzikálně-chemické charakterizace pokročilých polymerních systémů. Studenti mohou absolvovat předmět v češtině nebo angličtině.

Povinně volitelné B

Minimalni pocet zapisovaných předmětů: 0

KÓD
Název předmětu
P/C/L
Zakončení
Kredity
KÓD
Název předmětu
AP101001
P/C/L
Zakončení
Kredity
3/0/0
J
0
Předmět vychází ze základních principů obecné a anorganické chemie, fyzikální chemie a chemie a fyziky pevných látek. Navazuje na předmět Energetika anorganických sloučenin. Otevírá cestu k hlubšímu pochopení role energie v chemických dějích. Na konkrétních příkladech si studenti ověří schopnost posuzovat reaktivitu, stabilitu a možnost existence látek.
KÓD
Název předmětu
AP101002
P/C/L
Zakončení
Kredity
3/0/0
J
0
Kurz je zaměřen na rozšíření vědomostí a dovedností nabytých v magisterském předmětu Krystalochemie či podobně zaměřených kurzech. Cílem je především osvojení pokročilých výpočetních metod používaných při studiu anorganických krystalických látek, jako je upřesnění krystalových struktur Rietveldovou metodou, výpočty elektronové struktury, kohezních energií, fononových spekter, energií krystalových poruch a krystalochemických rovnováh. Při praktických úlohách a řešení projektových úkolů budou využívány programy Wien2k, VASP, Phonon, Fullprof Studio a FactSage.
KÓD
Název předmětu
AP107002
P/C/L
Zakončení
Kredity
3/0/0
J
0
Předmět zahrnuje metody elektronové, rentgenové a iontové spektroskopie, elektronové a hrotové mikroskopie a detektory a analyzátory. Důraz je kladen na principy spektroskopických metod a teoretický popis významných fyzikálních jevů se spektroskopiemi souvisejícími.
KÓD
Název předmětu
AP108002
P/C/L
Zakončení
Kredity
3/0/0
J
0
Cílem předmětu je seznámit posluchače s kvalitativní a semikvantitativní fázovou analýzou.
Hlavní náplní je naučit posluchače přípravu vzorku pro měření na práškovém difraktometru,
naměření přáškového difraktogramu a kvalitativní vyhodnocení práškového difraktogramu programem HighScore Plus.
Posluchači se naučí pracovat s programeme HighScore Plus a seznámí se s databází PDF4+.
KÓD
Název předmětu
AP110002
P/C/L
Zakončení
Kredity
3/0/0
J
0
Předmět se věnuje mechanismům důležitých organických reakcí a vlivu reakčních podmínek na průběh reakcí. Předmět je možné absolvovat v českém nebo v anglickém jazyce.
KÓD
Název předmětu
AP110004
P/C/L
Zakončení
Kredity
3/0/0
J
0
Cílem tohoto předmětu je seznámení se s postupy používanými při návrhu syntézy jednotlivých typů organických sloučenin s využitím retrosyntetické analýzy. Následně je pozornost věnována procvičování návrhu syntéz na pokročilých případech včetně totální syntézy přírodních látek. Předmět mohou studenti absolvovat i v anglickém jazyce.
KÓD
Název předmětu
AP110005
P/C/L
Zakončení
Kredity
3/0/0
J
0
Předmět je zaměřen na vývoj mikrovlnné chemie (historie, popis), na mechanismus mikrovlnného ohřevu (polarizační vs. vodivostní), na interakce mikrovln s materiály (absorpce, transmise, odraz, rozptyl), na chování látek v mikrovlnném poli (superheating effects, komplexní dielektrická konstanta, ztrátový úhel, penetrační hloubka, hot spots), na aplikace mikrovln na vybrané chemické reakce (zvýšení reakční rychlosti, vliv na výtěžek a selektivitu reakce), na experimentální zařízení pro mikrovlnnou chemii (magnetron, měření teploty).
KÓD
Název předmětu
AP110006
P/C/L
Zakončení
Kredity
3/0/0
J
0
Předmět je zaměřen na uplatnění teoretických i praktických znalostí fotochemie v praxi. Studenti se seznámí s Úvodem do fotochemie (podstata fotochemie, Jablońskiho diagram, excitované stavy, základní zákony a pravidla), s fotofyzikálními procesy (radiační procesy - absorpce a emise záření, nezářivé procesy), s mechanistickou a experimentální fotochemií (rychlostní konstanty, kvantový výtěžek, technika preparativní fotochemie), s bimolekulárními deaktivačními procesy (excimery, exciplexy, přenos energie, senzibilace), a s vybranými fotochemickými reakcemi (cykloadice, izomerace, přesmyk, fragmentace, adice, substituce, oxidace) či s fotokatalýzou (základní aspekty). Součástí kurzu budou i praktické ukázky fotochemických aparatur, a to jak ve vsádkovém, tak v průtokovém režimu.
KÓD
Název předmětu
AP110007
P/C/L
Zakončení
Kredity
3/0/0
J
0
Předmět je věnován hlubšímu pochopení struktury, syntéz a aplikací organoprvkových sloučenin obsahujících méně běžné nepřechodné prvky druhé periody (organoborovým a organofluorovým sloučeninám) a třetí periody (organokřemičitým, organofosforovým a organosirným sloučeninám). Vedle toho je pozornost věnována i detailní struktuře, syntézám a aplikacím vybraných organokovových (organolithných, organohořečnatých a organoměďných) sloučenin a hypervalentních sloučenin jodu. Důraz je položen jak na nové strukturní aspekty získané pomocí kvantově chemických studií, tak na moderní syntetické metody a pochopení jejich mechanismů.
KÓD
Název předmětu
AP110008
P/C/L
Zakončení
Kredity
3/0/0
J
0
Cílem je prohloubení znalostí výpočetní chemie se zaměřením na přesné metody popisu elektronové struktury a dynamiky systému. Je probírán vliv solvatace a způsoby explicitního popisu molekul rozpouštědla. Je představena molekulová dynamika a zpracování získaných dat. Jsou prezentováný metody pro molekuly s obtížně popsatelnou elektronovou strukturou.
KÓD
Název předmětu
AP110009
P/C/L
Zakončení
Kredity
3/0/0
J
0
Kurs Bioorganické chemie pokrývá mezioborovou oblast na pomezí organické chemie a biochemie a biologie. Kombinuje a porovnává molekulární principy struktury a funkce biomolekul, molekulární principy biologických a biochemických procesů, chemické syntézy a biosyntézy biomolekul a biomakromolekul a biokonjugace, využití biokatalýzy v organické chemii, a oblast chemické biologie (využití chemických prostředků a přístupů ke studiu biologických procesů).
KÓD
Název předmětu
AP110011
P/C/L
Zakončení
Kredity
3/0/0
J
0
Supramolekulární chemie je multidisciplinární obor zabývající se studiem fungování nekovalentních interakcí a jejich využitím při návrhu a syntéze molekulárních systémů s definovanými vlastnostmi a funkcemi (nanomachinery). Při studiu využívá poznatky organické chemie a biochemie, doplněné o chemii anorganickou, fyzikální, analytickou popř. výpočetní. O významu oboru svědčí i nedávno udělená (již druhá) Nobelova cena (2016) za rozvoj této oblasti. Doménou supramolekulární chemie je design a syntéza receptorů pro selektivní komplexaci vybraných iontů či neutrálních molekul („host-guest“ komplexy), spontánní tvorba definovaných agregátů (principy samoskladby„self-assembly“), molekulární rozpoznání, popř. syntéza a využití tzv. topologických izomerů (katenany, rotaxany, knotany). V rámci předmětu budou probrány základní koncepty supramolekulární chemie a představeny nejčastěji využívané třídy vysoce preorganizovaných sloučenin (crownethery, calixareny, cyklodextriny, kryptofany, porfyriny, resorcinareny, cucurbiturily, fullereny, dendrimery a pod.). V rámci předmětu budou diskutovány možnosti, které tento obor nabízí. Studenti mohou předmět absolvovat v češtině nebo v angličtině.
KÓD
Název předmětu
AP110012
P/C/L
Zakončení
Kredity
3/0/0
J
0
Předmět Stereoselektivní organické syntézy zahrnuje základy organické stereochemie, fyzikálně-chemické aspekty stereochemických transformací, analytické metody sloužící ke studiu stereoizomerů a stereoselektivních reakcí a metody stereoselektivních syntéz organických sloučenin. Bude probrána řada diastereoselektivních a enantioselektivních organických reakcí a budou diskutovány výhody a nevýhody jednotlivých syntetických přístupů. Studenti mohou předmět absolvovat v českém nebo anglickém jazyce.
KÓD
Název předmětu
AP110013
P/C/L
Zakončení
Kredity
3/0/0
J
0
Náplní předmětu je popis základních principů chemie přechodných kovů, včetně praktických aplikací v průmyslové i organické syntéze. Předmět je možné absolvovat v českém nebo v anglickém jazyce.
KÓD
Název předmětu
AP112005
P/C/L
Zakončení
Kredity
3/0/0
J
0
Předmět popisuje mechanizmy speciálních syntéz polymerních materiálů. Diskutována je souvislost mezi reakčními podmínkami těchto procesů a vlastnostmi jimi připravených pokročilých produktů. Předmět je možno absolvovat v češtině nebo angličtině.
KÓD
Název předmětu
AP112006
P/C/L
Zakončení
Kredity
3/0/0
J
0
V přednášce budou ukázány a probrány různé typy polymerních materiálů a systémů perspektivních pro fotoniku a elektroniku. Bude popsána jejich příprava, vlastnosti a jejich užití ve vybraných fotonických prvcích (např. pro polymerní elektroluminiscenční prvky, fotovoltaické články, paměti, aj.).

Student získá přehled v oblasti přípravy a vlastností polymerů perspektivních pro fotoniku a elektroniku. Podrobněji budou zmíněny některé aplikace včetně základních principů vybraných prvků, jejich přípravy a charakterizace.
KÓD
Název předmětu
AP112007
P/C/L
Zakončení
Kredity
3/0/0
J
0
Předmět popisuje principy, mechanismy a limity pokročilých analytických metod charakterizace polymerních materiálů. Pozornost je věnována metodám umožňujícím jak charakterizaci mikrostruktury polymerních řetězců tak popisujícím nadmolekulární strukturu polymerních materiálů.
Studenti mohou předmřt absolvovat v češkém nebo anglickém jazyce.
KÓD
Název předmětu
AP112008
P/C/L
Zakončení
Kredity
3/0/0
J
0
Předmět seznamuje s teoretickými principy a mechanismy degradace vybraných organických materiálů památkových objektů (dřevo, papír, useň, pergamen, vosk atd.) včetně metod jejich konzervace.
KÓD
Název předmětu
AP126001
P/C/L
Zakončení
Kredity
3/0/0
J
0
Termodynamické výpočty jsou běžnou součástí modelování různých procesů přípravy a zpracování zejména
anorganických materiálů. Předmět Chemické a fázové rovnováhy v heterogenních systémech je zaměřen na tuto
problematiku a v pokročilé formě probírá stavové chování a termodynamické vlastnosti čistých pevných látek a
tuhých roztoků, experimentální a výpočetní postupy jejich stanovení, metodiku výpočtu fázových a chemických
rovnovah (včetně praktické demonstrace systému FactSage) a rovněž i rovnováhy v systémech s významným
vlivem fázových rozhraních, které se uplatní např. při studiu nanostrukturovaných materiálů.

KÓD
Název předmětu
AP403017
P/C/L
Zakončení
Kredity
2/1/0
J
0
Předmět se zabývá teoretickými i praktickými aspekty stanovení i) termodynamických, ii) magnetických a iii) elektrických vlastností pevných látek. Přednášky jsou doplněny laboratorními úlohami na přístrojích i) PPMS-modul CP, DSC Netzsch C404 Pegasus, DSC Perkin-Elmer 8500, DSC TA Q1000, Setaram microDSCIIIa; ii) PPMS-modul VSM (Vibrating Sample Magnetometer); iii) PPMS- modul resistivity, modul ETO (Electrical Transport Option). Předmět je koncipován modulárně, jednotlivé bloky je možno absolvovat nezávisle (pro úspěšné absolvování předmětu je ovšem nutno absolvovat všechny tři moduly).
KÓD
Název předmětu
AP403018
P/C/L
Zakončení
Kredity
2/1/0
J
0
Předmět zahrnuje stručný souhrn základních principů molekulových vibrací, infračervené a Ramanovy
spektroskopie. Dále pak je věnována pozornost souvislostem se symetrií molekul resp. krystalů při interpretaci
spekter organických i anorganických materiálů. Doktorandi se též seznámí s aktuálními pokroky v instrumentaci
včetně studia objektů v mikroměřítku (mikrospektroskopie) a nanoměřítku (metody založené na skenování
sondou - např. AFM-IR, SNIM). Součástí předmětu je zpracování tématického projektu na základě kritického rozboru vybraných publikovaných
prací a společný seminář zúčastněných doktorandů.
KÓD
Název předmětu
AP403020
P/C/L
Zakončení
Kredity
3/0/0
J
0
Cílem předmětu je poskytnou studentům doktorandského studia uživatelsky pojatý přehled kvantové chemie s pragmatickým cílem využití jejich nástrojů pro řešení experimentálních otázek. Důraz bude kladen zejména na teoretickou podporu nejrůznějších druhů spektroskopií. Student bude schopen využít technik teoretické chemie k interpretaci experimentálních dat. Na uživatelské úrovni bude rozumět používaným konceptům kvantové teorie molekul a statistické mechaniky.