Chemia koordynacyjna w zastosowaniach

• Druk: Warszawa, 2017
• Autor: Prof. dr hab. Anna Trzeciak, Dr Jan Starosta, Prof. dr hab. Maria Cieślak-Golonka
• Wydawca: Wydawnictwo Naukowe PWN

Chemia koordynacyjna to dziedzina chemii obejmująca badania związków kompleksowych, głównie metali. Podręcznik ukazuje, oparte na najnowszej literaturze, aplikacyjne ujęcie problemów chemii koordynacyjnej. Wprowadza w problemy coraz powszechniejszego wykorzystania związków kompleksowych metali, jako nowych materiałów, katalizatorów, leków oraz reagentów w analizie chemicznej. Podręcznik składa się z czterech części:
· Związki kompleksowe metali w analizie chemicznej
· Chemia koordynacyjna w nauce o materiałach
· Kataliza z udziałem związków koordynacyjnych metali
· Związki kompleksowe metali w medycynie
Główną zaletą książki jest omówienie zagadnień związanych z zastosowaniem związków kompleksowych w różnych dziedzinach praktycznej działalności człowieka w sposób jasny, prosty i przystępny dla Czytelnika.
Publikacja jest skierowana do studentów i doktorantów chemii, biologii, nauk rolniczych, ochrony środowiska, medycyny, farmacji. Korzystać z niej mogą także nauczyciele akademiccy prowadzący wykłady monograficzne z katalizy, chemii medycznej, technologii elektronowej i innych. Polecamy ją również nauczycielom i uczniom klas licealnych oraz wszystkim zainteresowanym aplikacyjną stroną chemii.

• Kategorie:
  1. Ebooki i Audiobooki »
  2. Ebooki »
  3. Ebooki popularnonaukowe i specjalistyczne »
  4. Chemia
• Język wydania: polski
• ISBN: 978-83-01-19723-0
• ISBN druku: 978-83-01-19643-1
• Liczba stron: 310

Podziękowania                 XIII
Przedmowa                      XV

1. Analityka. Związki kompleksowe metali w analizie chemicznej        1
	1.1. Przedmiot, cel i zadania chemii analitycznej. Podstawowe pojęcia                               1
	1.2. Techniki i metody w chemii analitycznej                                                                                 3
	1.3. Reakcje w chemii analitycznej                                                                                                     6
		1.3.1. Rodzaje reakcji stosowanych w analizie chemicznej                                           6
		1.3.2. Kompleksometria                                                                                                             7
	1.4. Problemy współczesnej chemii analitycznej wykorzystującej właściwości związków kompleksowych                                                                                                        10
		1.4.1. Właściwości kompleksotwórcze wybranych grup związków organicznych stosowanych we współczesnej analizie chemicznej                              11
			1.4.1.1. Barwniki azowe o ogólnym wzorze Ar–N=N–Ar′                              11
			1.4.1.2. Ditiokarbaminiany o wzorze ogólnym R2CNS2–                                12
			1.4.1.3. Ditizon i jego pochodne                                                                              12
			1.4.1.4. 8-Hydroksychinolina i jej pochodne                                                      13
			1.4.1.5. Zasady Schiffa                                                                                                  13
			1.4.1.6. Porfina i jej pochodne                                                                                  15
			1.4.1.7. Wielkocząsteczkowe związki organiczne oraz układy supramolekularne      16
			1.4.1.8. Inne klasy związków organicznych stosowane jako ligandy        17
		1.4.2. Rozdzielanie i wzbogacanie próbek do analizy śladowej                                17
			1.4.2.1. Zagęszczanie próbek analitu metodą ekstrakcji micelarnej          17
		1.4.3. Wybrane techniki i metody detekcji                                                                      20
			1.4.4.4. Elektrody jonoselektywne i pH-metryczne jako prekursory czujników chemicznych                                                                              22
		1.4.5. Czujniki chemiczne. Podstawowe informacje                                                      23
			1.4.5.1. Fotoluminescencja jako źródło sygnałów analitycznych dla czujników optycznych                                                                                          26
	1.5. Kompleksy metali we współczesnej chemii analitycznej                                                27
		1.5.1. Materiały czujnikowe                                                                                                   28
		1.5.2. Nowa dziedzina chemii analitycznej – supramolekularna chemia analityczna        29
		1.5.3. Zastosowanie kompleksów metali przejściowych w analizie jako czujniki                                                                                                                              30
			1.5.3.1. Związki kompleksowe metali przejściowych jako składniki czynne czujników. Czujniki anionowe                                                    31
				1.5.3.1.1. Receptory anionów zawierające metaloceny. Metody elektrochemiczne                                                                      31
				1.5.3.1.2. Receptory anionów badane metodami optycznymi    36
				1.5.3.1.3. Dalsze przykłady czujników optycznych wybranych anionów                                                                                        44
			1.5.3.2. Przykłady syntetycznych makro- i supramolekularnych optycznych receptorów kationowych                                                                  50
			1.5.3.3. Kompleksy metali w czujnikach gazów                                                54
				1.5.3.3.1. Czujniki gazowego tlenku azotu(II), NO                          54
				1.5.3.3.2. Czujniki tlenku węgla, CO                                                      55
				1.5.3.3.3. Receptory siarkowodoru, H2S                                              57
				1.5.3.3.4. Kompleksy metali jako czujniki tlenu                              59
				1.5.3.3.5. Wykrywanie gazów toksycznych                                        60
				1.5.3.3.6. Zastosowanie kompleksów metali w czujnikach gazowych wykonanych z materiałów specjalnych          63
		1.5.4. Chiralność układów czujnikowych w analizie chemicznej                             65
			1.5.4.1. Informacje ogólne                                                                                          65
			1.5.4.2. Przykłady zastosowania kompleksów metali w badaniu chiralności związków                                                                                              65
		1.5.5. Związki metali w kryminalistyce                                                                              67
			1.5.5.1. Informacje ogólne                                                                                          67
			1.5.5.2. Przykłady zastosowania związków metali w daktyloskopii        68
				1.5.5.2.1 Detekcja śladów linii papilarnych                                      69
				1.5.5.2.2. Kompleksy Zn(II) jako detektory śladów                        69
				1.5.5.2.3. Tlenek rutenu(VIII) w detekcji śladów                            70
				1.5.5.2.4. Zastosowanie kompleksu europu(III) do detekcji śladów. Metoda TEC (ang. thenoyl europium chelate) 70
	1.6. Perspektywy badań i zastosowań kompleksów metali w analizie chemicznej    72
	Literatura                                                                                                                                                  73

2. Materiały. Chemia koordynacyjna w nauce o materiałach                 77
	2.1. Wprowadzenie                                                                                                                                77
	2.2. Wielościany metaliczno-organiczne                                                                                      79
		2.2.1. Przykłady funkcjonowania układów wielordzeniowych typu MOP            83
	2.3. Polimery koordynacyjne                                                                                                            86
		2.3.1. Polimery metalosupramolekularne                                                                        90
		2.3.2. Porowate polimery koordynacyjne (sieci metaliczno-organiczne, MOF) 91
			2.3.2.1. Podział porowatych polimerów koordynacyjnych                          93
			2.3.2.2. Projektowanie sieci metaliczno-organicznych. Synteza retikularna i izoretikularna                                                                                  96
			2.3.2.3. Synteza porowatych polimerów koordynacyjnych                        101
			2.3.2.4. Modyfikacje związków typu MOF. Metody pre- i postsyntetyczne      103
			2.3.2.5. Nazewnictwo sieci metaliczno-organicznych MOF                        106
			2.3.2.6. Strategie rozbudowy materiałów typu MOF. Dalsza funkcjonalizacja            110
			2.3.2.7. Przykłady aktualnych (i potencjalnych) zastosowań sieci metalo-organicznych                                                                                113
			2.3.2.8. Uwagi ogólne                                                                                                    120
	2.4. Próby konsolidacji danych dotyczących materiałów. Poszukiwanie układu okresowego dla nanomaterii                                                                                                  121
	2.5. Perspektywy rozwoju nowych materiałów zawierających związki koordynacyjne metali                                                                                                                                  128
	Literatura                                                                                                                                                129

3. Kataliza. Udział związków koordynacyjnych metali                                133
	3.1. Wprowadzenie                                                                                                                            133
	3.2. Kataliza przemysłowa                                                                                                                134
		3.2.1. Katalityczne metody syntezy specjalnych chemikaliów                              134
		3.2.2. Kataliza a zielona chemia                                                                                          135
	3.3. Kataliza i katalizatory                                                                                                                137
		3.3.1. Cykl katalityczny                                                                                                          138
		3.3.2. Elementarne etapy reakcji katalitycznych                                                        140
			3.3.2.1. Asocjacja – dysocjacja                                                                                140
			3.3.2.2. Utleniające przyłączenie – redukcyjna eliminacja                          141
			3.3.2.3. Migracyjna insercja – deinsercja                                                            143
			3.3.2.4. Utleniające sprzęganie – redukcyjne rozerwanie                            144
		3.3.3. Kataliza homogeniczna i kataliza heterogeniczna                                          146
			3.3.3.1 Charakterystyka reakcji katalitycznych                                              149
			3.3.3.2. Porównanie katalizy homogenicznej i heterogenicznej                151
		3.3.4. Nanokataliza                                                                                                                  152
			3.3.4.1. Otrzymywanie nanocząstek metali                                                      155
			3.3.4.2. Stabilizacja nanocząstek metali                                                              156
			3.3.4.3. Mechanizm działania katalizatorów nanocząstkowych                160
				3.3.4.3.1. Chemoselektywność reakcji katalizowanych przez nanocząstki                                                                              161
		3.3.5. Katalizatory immobilizowane                                                                                  164
			3.3.5.1. Nośniki organiczne                                                                                      165
			3.3.5.2. Nośniki nieorganiczne                                                                                167
	3.4. Ligandy fosforowe                                                                                                                      170
	3.5. Karbeny N-heterocykliczne                                                                                                      171
	3.6. Reakcje katalityczne z udziałem tlenku węgla                                                                  172
		3.6.1. Hydroformylowanie                                                                                                    172
			3.6.1.1 Produkty reakcji hydroformylowania i ich zastosowanie              174
		3.6.2. Kwas octowy z metanolu, proces Monsanto i Cativa                                      176
		3.6.3. Procesy karbonylowania                                                                                          178
	3.7. Katalityczne procesy utleniania                                                                                            179
		3.7.1. Aldehyd octowy z etenu, proces Wackera                                                          179
		3.7.2. Utlenianie węglowodorów                                                                                        180
			3.7.2.1. Utlenianie cykloheksanu                                                                          181
			3.7.2.2. Utlenianie p-ksylenu do kwasu tereftalowego                                  181
			3.7.2.3. Epoksydacja                                                                                                  182
	3.8. Metateza                                                                                                                                          184
	3.9. Oligomeryzacja                                                                                                                            187
	3.10. Uwodornienie                                                                                                                            188
	3.11. Izomeryzacja                                                                                                                              190
	3.12. Polimeryzacja                                                                                                                            192
	3.13. Hydrosililowanie                                                                                                                      195
	3.14. Sililujące sprzęganie                                                                                                                196
	3.15. Reakcje tworzenia wiązań C–C z udziałem halogenków arylowych                      197
		3.15.1. Reakcje karbonylującego sprzęgania                                                                 200
	3.16. Ditlenek węgla jako substrat w reakcjach katalitycznych                                          201
	3.17. Perspektywy katalizy                                                                                                              203
	Literatura                                                                                                                                                205

4. Medycyna. Rola związków kompleksowych metali                                207
	4.1. Wprowadzenie                                                                                                                              207
	4.2. Związki kompleksowe w terapii medycznej                                                                      212
		4.2.1. Związki metali o działaniu przeciwnowotworowym                                    212
			4.2.1.1. Cisplatyna i jej analogi                                                                               214
			4.2.1.2. Zjawisko oporności lekowej i sposoby jego pokonywania           220
			4.2.1.3. Związki platyny w fazach badań przedklinicznych i klinicznych                                                                                                                  221
			4.2.1.4. Dalsze udoskonalanie technik leczenia. Nośniki                            234
			4.2.1.5. Światło i związek światłoczuły. Terapia fotodynamiczna            239
			4.2.1.6. Związki kompleksowe platyny w terapii celowanej                      241
			4.2.1.7. Kompleksy nieplatynowe jako potencjalne leki w chorobach nowotworowych                                                                                          242
			4.2.1.8. Związki kompleksowe metali jako leki przeciwnowotworowe. Podsumowanie                                                                                              258
		4.2.2. Związki nieorganiczne jako leki w chorobach innych niż nowotworowe                                                                                                                          261
			4.2.2.1. Wprowadzenie                                                                                              261
			4.2.2.2. Cukrzyca                                                                                                          265
			4.2.2.3. Choroby wirusowe i bakteryjne                                                            267
			4.2.2.4. Leki przeciwpasożytnicze                                                                        270
			4.2.2.5. Reumatyzm                                                                                                    271
			4.2.2.6. Choroby neurodegeneracyjne i psychotropowe                              271
			4.2.2.7. Choroby układu krążenia                                                                        273
			4.2.2.8. Zaburzony metabolizm jonów metali w organizmie                      273
			4.2.2.9. Nadmiar jonów żelaza. Siderofory                                                        276
		4.2.3. Radiomedycyna terapeutyczna (radioterapia)                                                  277
	4.3. Związki kompleksowe metali w diagnostyce medycznej                                            280
		4.3.1. Wprowadzenie                                                                                                              280
		4.3.2. Kompleksy metali w obrazowaniu medycznym                                              282
		4.3.3. Krótki przegląd technik diagnostycznych                                                          283
			4.3.3.1. Promieniowanie rentgenowskie                                                            283
			4.3.3.2. Rezonans magnetyczny (MRI)                                                                284
			4.3.3.3. Obrazowanie optyczne                                                                              288
			4.3.3.4. Radiomedycyna diagnostyczna                                                              289
				4.3.3.4.1. Komputerowa tomografia emisyjna pojedynczych fotonów (SPECT)                                                                    289
				4.3.3.4.2. Pozytonowa tomografia emisyjna (PET)                      294
		4.3.4. Związki kompleksowe jako substraty w syntezie nanocząstek stosowanych w medycynie                                                                                                      295
	4.4. Perspektywy rozwoju nieorganicznej chemii medycznej                                            299
		4.4.1. Teranostyka                                                                                                                    299
		4.4.2. Nanomedycyna                                                                                                            303
	4.5. Uwagi końcowe                                                                                                                            304
	Literatura                                                                                                                                                306