Loengukursuse eesmärk on anda sissejuhatus supramolekulaarsesse keemiasse, makromolekulide sünteesi ning külaline-võõrustaja komplekside tekkesse, tekkemehhanismidesse ja uurimismeetoditesse.

The aim of the course is to provide an introduction to supramolecular chemistry, the synthesis of macromolecules, the formation of host-guest complexes, as well as the mechanisms of their formation and the analytical methods.

Õppeaine läbinud üliõpilane:
- teab põhilisi võõrustajamolekulide klasse, kuidas neid sünteesitakse ja millega nad komplekse moodustavad;
- teab külaline-võõrustaja komplekside teket põhjustavaid supramolekulaarseid interaktsioone;
- teab supramolekulaarse keemia kasutusvaldkondi;
- selgitab makrotsükli tekkemehhanismi;
- aarvutab sidumiskonstandi.

A student who has successfully passed the course:
- knows the main classes of host molecules, the synthetic methods used to obtain them, and the guest molecules they form complexes with;
- knows the interactions involved in the formation of host-guest complexes;
- knows the range of applications of supramolecular chemistry;
- describes the mechanism of macrocycle formation;
- calculates the binding constant of a complex.

Supramolekulaarne keemia on keemia, mis ulatub molekulist kaugemale – ta on molekulaarsete koosluste ja molekulide vaheliste sidemete keemia. Õppeaine annab ülevaate supramolekulaarsest keemiast ning hõlmab:
• külaline-võõrustaja komplekside teket põhjustavad supramolekulaarsed interaktsioonid;
• molekulaarne äratundmine;
• preorganisatsioon ja komplementaarsus;
• termodünaamiline ja kineetiline templeitefekt
• dünaamiline kombinatoorne keemia;
• solvateerimine ja hüdrofoobne efekt;
• sidumiskonstandid ja nende mõõtmine;
• võõrustaja molekulide disain;
• katioone, anioone ja neutraalseid molekule siduvad võõrustajad, sh. krooneetrid, krüptandid, sferandid, kaliksareenid, kukurbituriilid jne.;
• uued matejalid valmistatud supramolekulaarse keemia printsiibil,
• supramolekulaarse keemia kasutusvaldkonnad.

Supramolecular chemistry can be described as ‘chemistry beyond the molecule,’ focusing on molecular assemblies and interactions between molecules.
This course will provide an overview of supramolecular chemistry and will cover the following topics:
• guest-host complexation via weak non-covalent interactions;
• molecular recognition;
• preorganization and complementarity;
• thermodynamic and kinetic template effects;
• dynamic combinatorial chemistry;
• solvation and hydrophobic effects;
• binding constants and their measurement;
• host design;
• cation-, anion- and neutral molecule binding hosts: crown ethers, cryptands, spherands, calixarenes, cucurbiturils, etc.;
• new materials prepared through supramolecular chemistry;
• the range of applications of supramolecular chemistry.

-

-

-

-

1) J. W. Steed and J. L. Atwood, Supramolecular Chemistry, Second Edition, Wiley, 2009.
2) F. Davis, S.Higson, Macrocycles: Constraction, Chemistry and Nanotechnology Applications, Wiley, 2011.

Elena Prigorchenko, vanemteadur (LK - keemia ja biotehnoloogia instituut)