Spis treści:

Podziękowania

Przedmowa

1. Analityka. Związki kompleksowe metali w analizie chemicznej

1.1. Przedmiot, cel i zadania chemii analitycznej. Podstawowe pojęcia

1.2. Techniki i metody w chemii analitycznej

1.3. Reakcje w chemii analitycznej

1.3.1. Rodzaje reakcji stosowanych w analizie chemicznej

1.3.2. Kompleksometria

1.4. Problemy współczesnej chemii analitycznej wykorzystującej właściwości związków kompleksowych

1.4.1. Właściwości kompleksotwórcze wybranych grup związków organicznych stosowanych we współczesnej analizie chemicznej

1.4.1.1. Barwniki azowe o ogólnym wzorze Ar–N=N–Ar′

1.4.1.2. Ditiokarbaminiany o wzorze ogólnym R2CNS2–

1.4.1.3. Ditizon i jego pochodne

1.4.1.4. 8-Hydroksychinolina i jej pochodne

1.4.1.5. Zasady Schiffa

1.4.1.6. Porfina i jej pochodne

1.4.1.7. Wielkocząsteczkowe związki organiczne oraz układy supramolekularne

1.4.1.8. Inne klasy związków organicznych stosowane jako ligandy

1.4.2. Rozdzielanie i wzbogacanie próbek do analizy śladowej

1.4.2.1. Zagęszczanie próbek analitu metodą ekstrakcji micelarnej

1.4.3. Wybrane techniki i metody detekcji

1.4.4. Elektrody jonoselektywne i pH-metryczne jako prekursory czujników chemicznych

1.4.5. Czujniki chemiczne. Podstawowe informacje

1.4.5.1. Fotoluminescencja jako źródło sygnałów analitycznych dla czujników optycznych

1.5. Kompleksy metali we współczesnej chemii analitycznej

1.5.1. Materiały czujnikowe

1.5.2. Nowa dziedzina chemii analitycznej – supramolekularna chemia analityczna

1.5.3. Zastosowanie kompleksów metali przejściowych w analizie jako czujniki

1.5.3.1. Związki kompleksowe metali przejściowych jako składniki czynne czujników. 

Czujniki anionowe

1.5.3.1.1. Receptory anionów zawierające metaloceny. Metody elektrochemiczne

1.5.3.1.2. Receptory anionów badane metodami optycznymi

1.5.3.1.3. Dalsze przykłady czujników optycznych wybranych anionów

1.5.3.2. Przykłady syntetycznych makro- i supramolekularnych optycznych receptorów kationowyc

1.5.3.3. Kompleksy metali w czujnikach gazów

1.5.3.3.1. Czujniki gazowego tlenku azotu(II), NO

1.5.3.3.2. Czujniki tlenku węgla, CO

1.5.3.3.3. Receptory siarkowodoru, H2S

1.5.3.3.4. Kompleksy metali jako czujniki tlenu

1.5.3.3.5. Wykrywanie gazów toksycznych

1.5.3.3.6. Zastosowanie kompleksów metali w czujnikach gazowych wykonanych z materiałów specjalnych

1.5.4. Chiralność układów czujnikowych w analizie chemicznej

1.5.4.1. Informacje ogólne

1.5.4.2. Przykłady zastosowania kompleksów metali w badaniu chiralności związków

1.5.5. Związki metali w kryminalistyce

1.5.5.1. Informacje ogólne

1.5.5.2. Przykłady zastosowania związków metali w daktyloskopii

1.5.5.2.1 Detekcja śladów linii papilarnych

1.5.5.2.2. Kompleksy Zn(II) jako detektory śladów

1.5.5.2.3. Tlenek rutenu(VIII) w detekcji śladów

1.5.5.2.4. Zastosowanie kompleksu europu(III) do detekcji śladów. Metoda TEC (ang. thenoyl europium chelate)

1.6. Perspektywy badań i zastosowań kompleksów metali w analizie chemicznej

Literatura

2. Materiały. Chemia koordynacyjna w nauce o materiałach

2.1. Wprowadzenie

2.2. Wielościany metaliczno-organiczne

2.2.1. Przykłady funkcjonowania układów wielordzeniowych typu MOP

2.3. Polimery koordynacyjne

2.3.1. Polimery metalosupramolekularne

2.3.2. Porowate polimery koordynacyjne (sieci metaliczno-organiczne, MOF)

2.3.2.1. Podział porowatych polimerów koordynacyjnych

2.3.2.2. Projektowanie sieci metaliczno-organicznych. Synteza retikularna i izoretikularna

2.3.2.3. Synteza porowatych polimerów koordynacyjnych

2.3.2.4. Modyfikacje związków typu MOF. Metody pre- i postsyntetyczne

2.3.2.5. Nazewnictwo sieci metaliczno-organicznych MOF

2.3.2.6. Strategie rozbudowy materiałów typu MOF. Dalsza funkcjonalizacja

2.3.2.7. Przykłady aktualnych (i potencjalnych) zastosowań sieci metaliczno-organicznych

2.3.2.8. Uwagi ogólne

2.4. Próby konsolidacji danych dotyczących materiałów. Poszukiwanie układu okresowego dla nanomaterii

2.5. Perspektywy rozwoju nowych materiałów zawierających związki koordynacyjne metali

Literatura

3. Kataliza. Udział związków koordynacyjnych metali

3.1. Wprowadzenie

3.2. Kataliza przemysłowa

3.2.1. Katalityczne metody syntezy specjalnych chemikaliów

3.2.2. Kataliza a zielona chemia

3.3. Kataliza i katalizatory

3.3.1. Cykl katalityczny

3.3.2. Elementarne etapy reakcji katalitycznych

3.3.2.1. Asocjacja – dysocjacja

3.3.2.2. Utleniające przyłączenie – redukcyjna eliminacja

3.3.2.3. Migracyjna insercja – deinsercja

3.3.2.4. Utleniające sprzęganie – redukcyjne rozerwanie

3.3.3. Kataliza homogeniczna i kataliza heterogeniczna

3.3.3.1 Charakterystyka reakcji katalitycznych

3.3.3.2. Porównanie katalizy homogenicznej i heterogenicznej

3.3.4. Nanokataliza

3.3.4.1. Otrzymywanie nanocząstek metali

3.3.4.2. Stabilizacja nanocząstek metali

3.3.4.3. Mechanizm działania katalizatorów nanocząstkowych

3.3.4.3.1. Chemoselektywność reakcji katalizowanych przez nanocząstki

3.3.5. Katalizatory immobilizowane

3.3.5.1. Nośniki organiczne

3.3.5.2. Nośniki nieorganiczne

3.4. Ligandy fosforowe

3.5. Karbeny N-heterocykliczne

3.6. Reakcje katalityczne  udziałem tlenku węgla

3.6.1. Hydroformylowanie

3.6.1.1 Produkty reakcji hydroformylowania i ich zastosowanie

3.6.2. Kwas octowy z metanolu, proces Monsanto i Cativa

3.6.3. Procesy karbonylowania

3.7. Katalityczne procesy utleniania

3.7.1. Aldehyd octowy z etenu, proces Wackera

3.7.2. Utlenianie węglowodorów

3.7.2.1. Utlenianie cykloheksanu

3.7.2.2. Utlenianie p-ksylenu do kwasu tereftalowego

3.7.2.3. Epoksydacja

3.8. Metateza

3.9. Oligomeryzacja

3.10. Uwodornienie

3.11. Izomeryzacja

3.12. Polimeryzacja

3.13. Hydrosililowanie

3.14. Sililujące sprzęganie

3.15. Reakcje tworzenia wiązań C–C z udziałem halogenków arylowych

3.15.1. Reakcje karbonylującego sprzęgania

3.16. Ditlenek węgla jako substrat w reakcjach katalitycznych

3.17. Perspektywy katalizy

Literatura

4. Medycyna. Rola związków kompleksowych metali

4.1. Wprowadzenie

4.2. Związki kompleksowe w terapii medycznej

4.2.1. Związki metali o działaniu przeciwnowotworowym

4.2.1.1. Cisplatyna i jej analogi

4.2.1.2. Zjawisko oporności lekowej i sposoby jego pokonywania

4.2.1.3. Związki platyny w fazach badań przedklinicznych i klinicznych

4.2.1.4. Dalsze udoskonalanie technik leczenia. Nośniki

4.2.1.5. Światło i związek światłoczuły. Terapia fotodynamiczna

4.2.1.6. Związki kompleksowe platyny w terapii celowanej

4.2.1.7. Kompleksy nieplatynowe jako potencjalne leki w chorobach nowotworowych

4.2.1.8. Związki kompleksowe metali jako leki przeciwnowotworowe. Podsumowanie

4.2.2. Związki nieorganiczne jako leki w chorobach innych niż nowotworowe

4.2.2.1. Wprowdzenie

4.2.2.2. Cukrzyca

4.2.2.3. Choroby wirusowe i bakteryjne

4.2.2.4. Leki przeciwpasożytnicze

4.2.2.5. Reumatyzm

4.2.2.6. Choroby neurodegeneracyjne i psychotropowe

4.2.2.7. Choroby układu krążenia

4.2.2.8. Zaburzony metabolizm jonów metali w organizmie

4.2.2.9. Nadmiar jonów żelaza. Siderofory

4.2.3. Radiomedycyna terapeutyczna (radioterapia)

4.3. Związki kompleksowe metali w diagnostyce medycznej

4.3.1. Wprowadzenie

4.3.2. Kompleksy metali w obrazowaniu medycznym

4.3.3. Krótki przegląd technik diagnostycznych

4.3.3.1. Promieniowanie rentgenowskie

4.3.3.2. Rezonans magnetyczny (MRI)

4.3.3.3. Obrazowanie optyczne

4.3.3.4. Radiomedycyna diagnostyczna

4.3.3.4.1. Komputerowa tomografia emisyjna pojedynczych fotonów (SPECT)

4.3.3.4.2. Pozytonowa tomografia emisyjna (PET)

4.3.4. Związki kompleksowe jako substraty w syntezie nanocząstek stosowanych w medycynie

4.4. Perspektywy rozwoju nieorganicznej chemii medycznej

4.4.1. Teranostyka

4.4.2. Nanomedycyna

4.5. Uwagi końcowe

Literatura

Przypisy