Sylabus
1. Chiralita a optická aktivita. Opticky aktivní molekuly, zdroje chirality, symetrie molekul. Homochiralita biologicky významných molekul.
2. Určování absolutní konfigurace molekul pomocí běžných strukturních metod (rentgenová strukturní analýza, NMR, chirálně citlivá chromatografie, atd.) - výhody a omezení.
3. Polarizační vlastnosti světla. Interakce kruhově polarizovaného záření s látkou. Optická rotace. Optická rotační disperze (ORD), Cottonův effekt, elektronový cirkulární dichroismus (ECD). Ramanova optická aktivita (ROA) a vibrační cirkulární dichroismus (VCD). Cirkulárně polarizovaná luminiscence (CPL). Magnetický cirkulární dichroismus (MCD).
4. Teoretické základy chiroptické spektroskopie. Dipólová a rotační síla přechodu. Optické tenzory a jejich invarianty.
5. Experimentální aspekty chiroptických metod. Vzorky a jejich příprava. Instrumentalizace - zdroje záření, generování kruhově polarizovaného záření, monochromátory, detektory. Disperzní a FT měření. Metody zvyšování poměru signál/šum. Senzitivita a selektivita. Spektrální rozlišení. Zpracování spekter. Moderní aparatury pro měření ECD, VCD a ROA. Exkurze do chiroptické laboratoře.
6. Interpretace spekter. Empirické metody, určení spektrálních markerů, statistické metody (PCA, FA). Ab-initio a DFT simulace chiroptických spekter - konformační skenování, výpočet frekvencí a intenzit při využití různých aproximací, zohlednění interakce s okolím (vliv rozpouštědla), simulace velkých systémů (fragmentace).
7. Aplikace chiroptických metod. Strukturní analýza farmakologicky významných molekul, přírodních produktů a léčiv. Konformační analýza biomolekul a supramolekulárních systémů. Výhody a nevýhody jednotlivých metod pro různé biofyzikální, biochemické a biologické aplikace. Příklady spekter různých typů biomolekul (peptidy a proteiny, nukleové kyseliny a jejich báze, sacharidy a polysacharidy, atd.)
Anotace
Přednášky shrnují teorii a experimentální metody chiroptických spektroskopií a jejich aplikace.