Teoretisk kjemi CTCC Centre for Theoretical and Computational Chemistry Thomas Bondo Pedersen.

Presentasjon om: "Teoretisk kjemi CTCC Centre for Theoretical and Computational Chemistry Thomas Bondo Pedersen."— Utskrift av presentasjonen:

1 Teoretisk kjemi CTCC Centre for Theoretical and Computational Chemistry
Thomas Bondo Pedersen

2 Teoretisk kjemi HΨ=EΨ Hva gjør vi? Hvorfor?
utvikler verktøy for å simulere kjemiske forbindelser og reaksjoner løser kjemiske problemer med kvantekjemiske metoder HΨ=EΨ Hvorfor? forutsi og forklare stoffers egenskaper og deres reaksjoner designe nye molekyler og materialer utfylle eller erstatte eksperimentelle målinger Relevante kurs: KJM2600, KJM2010, KJM3600

3 Kjemi: et mangepartikkelproblem
Molekyler er enkle ladete partikler i bevegelse styrt av kvantemekanikkens lover HΨ=EΨ …men, det er et mangepartikkelproblem… “The underlying physical laws necessary for the mathematical treatment of a large part of physics and the whole of chemistry are thus completely known and the difficult is only that the exact application of these laws leads to equations that are too complicated to be soluble” Dirac (1927)

4 Teoretisk kjemi Uventet hjelp

5 Eksempel: kartlegging av reaksjonsveier

6 Eksempel: NMR-spektra
200 MHz NMR spectrum of vinyllithium

7 Eksempel: atomiseringsenergier

8 Dalton: et kvantekjemisk beregningsprogram

9 Masteroppgaver: store molekyler og krystaller
Utvikling av kvantekjemiske metoder utvikling av nye metoder og implementering av disse i programmer kjemi, fysikk, matematikk, programmering Metoder for store molekyler og krystaller for 30 år siden kunne vi regne på noen få atomer—i dag, mange hundre molekyler av biologisk interesse består ofte av mange tusen atomer

10 Masteroppgaver: molekyler i magnetfelt
Molekyler i sterke magnetfelt i sterke magnetfelt endres kjemien—nye bindinger oppstår kan ikke observeres på jorden, men beregninger viser at disse bindingene eksisterer

11 Beregningsbasert strukturel biologi: en stor teoretisk utfordring
tid (s) 10-15 10-12 10-9 10 102 Photo-excitation 103 Electron-transfer 104 Enzymatic catalysis Transport 105 Signaling Self-assembly 106 # atomer

12 Strategier for store (rom/tid) simuleringer
10-15 10-12 10-9 10-6 10-3… tid (s) 10 Ab Initio Metoder 102 103 Parameteriseret H, Klassisk MD 104 105 Hybrid QM / MM Metoder 106 # atomer Coarse Grained / Mesoscopic modeller M. Cascella - CEN 10/11/2011

13 Hybrid QM/MM metoder Warshel, M. Levitt, M. Karplus
Nobel prisen i kjemi 2013 M. Cascella - CEN 10/11/2011

14 Teoretisk kjemi: Hvem er vi?
Trygve Helgaker Simen Reine Alex Borgoo Heike Fliegl Erik Tellgren Ulf Ekstrøm Robert Izsak Thomas Bondo Pedersen Stella Stopkowicz Simen Kvaal Johannes Rekkedal Patrick Merlot Kai De Lange Jon Austad Michele Cascella Sarah Reimann Karl Leikanger Espen Sagvollen Knut Fægri Andrew Teale Odile Eisenstein

15 Teoretisk kjemi: Masteroppgave
Hvorfor oss? spennende og god forskning CTCC, senter for fremragende forskning ( ) ERC Advanced Grant ( ) gode muligheter for utenlandsopphold sommerskole godt arbeidsmiljø Kom og snakk med oss da vel!