Department of Physical Chemistry

Kötelező olvasmány:
Bényei Attila, Harmat Veronika (2013) Röntgendiffrakciós szerkezetvizsgálat (www.tankonyvtar.hu, elektronikus jegyzet)
http://www.tankonyvtar.hu/hu/tartalom/tamop412A/2011_0025_vegy_1/adatok.html
Ajánlott szakirodalom:
1. J.P. Glusker, K.N. Trueblood: Crystal Structure Analysis: a Primer (IUCR Texts on Crystallography)
2. http://www.iucr.org/education/pamphlets


Heti bontott tematika
1. hét A röntgensugárzás. Tulajdonságai és gyakorlati alkalmazások. A diffrakciós módszerek általában. Az egykristály röntgendiffrakció helye a szerkezet-meghatározási módszerek között. Fourier transzformáció és jellemzői. Legkisebb négyzetek módszere.
________________________________________
TE: Ismeri a röntgen sugárzás tulajdonságait. Tájékozott a felületi szerkezetvizsgáló módszerek és a szilárd fázis teljes szerkezetét felderíteni képes módszerek között. Ismeri a Fourier transzformáció alapvető tulajdonságait és néhány alkalmazását.
2. hét Szimmetria. A halmazok szerkezete, szilárd anyagok, kristályok, egykristályok, kristályrács, elemi cella, Miller indexek, szimmetria szimbólumok, szimmetria osztályok, krisztallográfiai szimmetriajelölés, szisztematikus hiányok, reciprok tér.

TE: Ismeri a kristályok szimmetria tulajdonságait. Elemi cella, aszimmetrikus egység, tércsoport fogalmát. Ismeri a szimmetria műveletek nemzetközi jelölését. Ismeri a valós és a reciprok tér fogalmát.

3. hét Kristályok. Egykristályok növelése. Termodinamikai és kinetikai megfontolások, gyakorlati tanácsok. A neutron diffrakció elve és alkalmazásai. SAXS, EXAFS módszerek.

TE: Ismeri a kristályosítás mint tisztítási módszer jelentőségét. Jártassága van a kristályosítás leírásának termodinamikai és kinetikai kérdéseiben. Ismeri a neutron diffrakció alapjait és alkalmazhatóságát, előnyeit és hátrányait.

4. hét Gyakorlati foglalkozás. A CSD adatbázis megismerése.

TE: Számítógépes gyakorlat keretében önállóan tud szerkezet részleteket keresni a CSD adatbázisban, a találatokat kiértékelni és az eredményeket rajzoló programokkal megjeleníteni.

5. hét Módszerek. A röntgendiffrakciós módszerek fejlődése, detektorok típusai, fotográfiai módszerek. Pordiffrakció. Négykörös egykristály diffraktométerek, térbeli detektálás.

TE: Ismeri a röntgendiffrakciós módszer fejlődésének tudománytörténeti állomásait. Ismeri a röntgendiffrakciós készülék főbb részeit. Tájékozott a források és detektorok főbb típusának működési elvében.

6. hét A szerkezet-meghatározás menete. A röntgendiffrakciós szerkezet-meghatározás lépései. Elemi cella méreteinek és szimmetriájának meghatározása, adatgyűjtés, adat/paraméter arány, a szerkezet megoldása és finomítása. Az abszolút konfiguráció és meghatározása röntgendiffrakcióval.
TE: Ismeri és érti a röntgendiffrakciós szerkezet-meghatározás lépéseit.

7. hét Publikálás. A röntgendiffrakciós eredmények publikálása, elektronikus publikálás. A CIF. Az eredmények validálása.

TE: Ismeri a röntgendiffrakciós vizsgálat publikálásának szabályait. Ismeri a CIF projekt lényegét és jelentőségét az eredmények egységes szempontok szerinti publikálásában. Az eredmények validálása kis molekulák esetén.

8. hét A közlemények helyes olvasása. A röntgendiffrakciós szerkezet-meghatározás eredménye, jellemző kötésszögek és kötéstávolságok. Az atomok hőmozgásának hatásai, ORTEP. Statisztikai jellemzők.

TE: Tájékozódni tud a kémiai folyóiratokban szereplő krisztallográfiai adatok és ábrák jelentésében.
9. hét Számítógépes programok. A szerkezet-meghatározásban használatos számítógépes programok főbb jellemzői, WinGX, ShelX, ORTEP.

TE: Ismer számítógépes programcsomagokat. A főbb funkciók használatával tisztában van.

10. hét Gyakorlati foglalkozás. Az ORTEP és a MERCURY program használata.

TE: A hallgatók mérőpárokban számítógépes programok használatával adatbázis lekérdezést valamint jellemző kötéstávolság és kötésszög adatok meghatározását végzik el.

11. hét Polimorfizmus. Jelentősége a gyógyszergyártásban.

TE: Ismeri a polimorfia jelentőségét, megjelenését a mindennapi életben. Polimorfia a gyógyszeriparban .

12. hét A fehérjekrisztallográfia alapjai. A fázisprobléma megoldásának lehetőségei fehérjék esetén. Fehérje szerkezetek finomítása. A Ramachandran ábrázolás. Fehérjék működése.

TE: Ismeri a fehérjék szerkezeti motívumait.

13. hét Gyakorlati foglalkozás. Egy szerkezet-meghatározás elvégzése, gyakorlati munka.

TE: A hallgatók tanári segítséggel egy teljes szerkezet-meghatározás lépéseit végzik el a WINGX programcsomag alkalmazásával

14. hét A röntgendiffrakciós és más szerkezet-meghatározási módszerek viszonya. Kiralitás és röntgendiffrakció. Abszolút konfiguráció meghatározása.
TE: Az egykristály röntgendiffrakció alkalmazásának korlátai. A diffrakciós és a spektroszkópiai módszerek viszonya. Ismeri az anomális szórás jelenségét és felhasználását az abszolút konfiguráció meghatározásában.