МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Чувашский государственный университет имени И.Н.Ульянова»

Утверждаю:

Ректор

Агаков В.Г.

«»20 г.

Номер внутривузовской регистрации

ОСНОВНАЯ ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ПРОГРАММА

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

Направление подготовки 020100 Химия Профиль подготовки Органическая химия Квалификация (степень)

МАГИСТР

Форма обучения очная Чебоксары 1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ Основная образовательная программа высшего профессионального образования, реализуемая вузом по направлению подготовки 020100 Химия и профилю подготовки Органическая химия (далее – ООП ВПО).

ООП ВПО представляет собой систему документов, разработанную и утвержденную высшим учебным заведением с учетом потребностей регионального рынка труда, требований федеральных органов исполнительной власти и соответствующих отраслевых требований на основе федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлению 020100 Химия квалификация (степень) магистр (Приказ Министерства образования и науки РФ № 547 от 20.05.2010), а также с учетом рекомендованной учебно-методическим объединением по классическому университетскому образованию примерной основной образовательной программы (утвержденной Председателем Совета УМО, академиком Садовничим В.А. 29.12.2010).

ООП ВПО регламентирует цели, ожидаемые результаты, содержание, условия и технологии реализации образовательного процесса, оценку качества подготовки студентов по данному направлению подготовки и включает в себя: учебный план, рабочие программы учебных курсов, предметов, дисциплин (модулей) и другие материалы, обеспечивающие качество подготовки обучающихся, а также программы учебной и производственной практики, календарный учебный график и методические материалы, обеспечивающие реализацию соответствующей образовательной технологии.

Общая характеристика вузовской основной образовательной программы высшего профессионального образования ООП ВПО имеет своей целью:

развитие у студентов личностных качеств, а также формирование общекультурных (универсальных) и профессиональных компетенций в соответствии с требованиями ФГОС ВПО по данному направлению подготовки обеспечить качественное, доступное, современное образование, трансформированное через наши знания и опыт, через развитие научных и образовательных технологий в специалистов новой формации, способных к практической реализации полученных знаний в науке, производстве, предпринимательской деятельности.

развитие у студентов целеустремленности, организованности, гражданственности, коммуникативности, толерантности, повышение их общей культуры Задачи ООП ВПО:

формирование системы общекультурных и профессиональных компетенций;

обеспечение знания основ фундаментальных теоретических дисциплин;

формирование способности к использованию знаний, умений и навыков, формируемых профессиональными дисциплинами, в ходе профессиональной деятельности;

ориентация на использование современных технологий в профессиональной деятельности.

Нормативный срок освоения ООП (для очной формы обучения) 2 года Трудоемкость ООП ВПО – 120 зачетных единиц.

Лица, имеющие диплом о высшем профессиональном образовании (бакалавра или дипломированного специалиста) и желающие освоить данную магистерскую программу, зачисляются в магистратуру по результатам вступительных испытаний, программы которых разрабатываются вузом.

2. ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ВЫПУСКНИКА ВУЗА ПО НАПРАВЛЕНИЮ ПОДГОТОВКИ

Область профессиональной деятельности выпускника.

Область профессиональной деятельности магистров включает научноисследовательскую, организационно-управленческую, производственно-технологическую и педагогическую работу, связанную с использованием химических явлений и процессов.

Магистры по направлению подготовки 020100 Химия подготовлены к участию в исследованиях химических процессов, идущих в природных явлениях и проводимых в лабораторных условиях, выявлению общих закономерностей их протекания и возможности управления ими.

Объекты профессиональной деятельности выпускника.

Объектами профессиональной деятельности выпускника являются: химические элементы, простые молекулы и сложные соединения в различном агрегатном состоянии (неорганические и органические вещества и материалы на их основе), полученные в результате химического синтеза (лабораторного, промышленного) или выделенные из природных объектов.

Виды профессиональной деятельности выпускника:

- научно-исследовательская;

- научно-педагогическая;

- организационно-управленческая.

Задачи профессиональной деятельности выпускника Магистр по направлению подготовки 020100 Химия должен быть подготовлен к решению следующих профессиональных задач в соответствии с профильной направленностью ООП магистратуры и видами профессиональной деятельности:

сбор и анализ литературы по заданной тематике;

планирование постановки работы и самостоятельный выбор метода решения задачи;

анализ полученных результатов и подготовка рекомендаций по продолжению исследования;

подготовка отчета и возможных публикаций.

Магистр может также выполнять следующие задачи:

организация научного коллектива и управление им для выполнения задачи;

проведение научно-педагогической деятельности в вузе или в образовательном учреждении среднего профессионального образования (подготовка учебных материалов и проведение теоретических и лабораторных занятий);

выполнение поставленных задач в соответствии с полученными за время обучения дополнительными квалификациями («Патентовед», «Переводчик в области профессиональной деятельности», «Менеджер в профессиональной области»).

3. КОМПЕТЕНЦИИ ВЫПУСКНИКА ВУЗА КАК СОВОКУПНЫЙ ОЖИДАЕМЫЙ

РЕЗУЛЬТАТ ОБРАЗОВАНИЯ ПО ЗАВЕРШЕНИИ ОСВОЕНИЯ ДАННОЙ ООП ВПО

Результаты освоения ООП ВПО определяются приобретаемыми выпускником компетенциями, т.е. его способностью применять знания, умения, опыт и личностные качества в соответствии с задачами профессиональной деятельности.

В результате освоения ООП ВПО выпускник должен обладать следующими компетенциями:

Общекультурными:

способностью ориентироваться в условиях производственной деятельности и адаптироваться в новых условиях (ОК-1);

умением принимать нестандартные решения (ОК-2);

владением иностранным (прежде всего английским) языком в области профессиональной деятельности и межличностного общения (ОК-3);

пониманием философских концепций естествознания, роли естественных наук (химии в том числе) в выработке научного мировоззрения (ОК-4);

владением современными компьютерными технологиями, применяемыми при обработке результатов научных экспериментов и сборе, обработке, хранении и передачи информации при проведении самостоятельных научных исследований (ОК-5);

пониманием принципов работы и умением работать на современной научной аппаратуре при проведении научных исследований (ОК-6).

профессиональными компетенциями (ПК) в научно-исследовательской деятельности:

наличием представления о наиболее актуальных направлениях исследований в современной теоретической и экспериментальной химии (синтез и применение веществ в наноструктурных технологиях, исследования в экстремальных условиях, химия жизненных процессов, химия и экология и другие) (ПК-1);

знанием основных этапов и закономерностей развития химической науки, пониманием объективной необходимости возникновения новых направлений, наличием представления о системе фундаментальных химических понятий и методологических аспектов химии, форм и методов научного познания, их роли в общеобразовательной профессиональной подготовке химиков (ПК-2);

владением теорией и навыками практической работы в избранной области химии (в соответствии с темой магистерской диссертации) (ПК-3);

умением анализировать научную литературу с целью выбора направления исследования по предлагаемой научным руководителем теме и самостоятельно составлять план исследования (ПК-4);

способностью анализировать полученные результаты, делать необходимые выводы и формулировать предложения (ПК-5);

наличием опыта профессионального участия в научных дискуссиях (ПК-6);

умением представлять полученные в исследованиях результаты в виде отчетов и научных публикаций (стендовые доклады, рефераты и статьи в периодической научной печати) (ПК-7);

в научно-педагогической деятельности:

пониманием принципов построения преподавания химии в образовательных учреждениях высшего профессионального образования (ПК-8);

владением методами отбора материала, преподавания и основами управления процессом обучения в образовательных учреждениях высшего профессионального образования (ПК-9);

в организационно-управленческой деятельности:

способностью определять и анализировать проблемы, планировать стратегию их решения (ПК-10);

владением основами делового общения, имеет навыки межличностных отношений и способен работать в научном коллективе (ПК-11);

пониманием проблемы организации и управления деятельностью научных коллективов (ПК-12).

4. ДОКУМЕНТЫ, РЕГЛАМЕНТИРУЮЩИЕ СОДЕРЖАНИЕ И ОРГАНИЗАЦИЮ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА ПРИ РЕАЛИЗАЦИИ ДАННОЙ ООП ВПО

В соответствии со Статьей 5 Федерального закона Российской Федерации от 1 декабря 2007 года № 309-ФЗ, п. 39 Типового положения о вузе и ФГОС ВПО по данному направлению подготовки содержание и организация образовательного процесса при реализации данной ООП регламентируется учебным планом, рабочими программами учебных курсов, предметов, дисциплин (модулей); другими материалами, обеспечивающими качество подготовки и воспитания обучающихся; программами учебных и производственных практик; календарным учебным графиком, а также методическими материалами, обеспечивающими реализацию соответствующих образовательных технологий.

4.1. УЧЕБНЫЙ ПЛАН подготовки магистра по направлению 020100 Химия М.1 общенаучный цикл Компьютерные технологии в науке и Вариативная часть*, в т.ч. дисциплины по выбору студента Дисциплины по выбору студента М1.В.1.. Химия отравляющих веществ М1.В.1. М1.В.1.3 Методы анализа в химии и технологии М.2 Профессиональный цикл Вариативная часть*, в т.ч. дисциплины по выбору студента Профиль органическая химия Дисциплины по выбору студента Физико-химические методы исследоМ2.В1.1.

М2.В1.2 Функциональный анализ М2.В2.1. Химия природных соединений Основы химии пищевых и биологиМ2.В2. Основы химии синтетических лекарМ2.В3.1.

М2.В3.2. Основы медицинской химии М2.В4.1. Стереохимия Химия и технология полупродуктов и М2.В4.2.

Теоретические основы органической М2.В5.1.

М2.В5.2. Механизмы химических реакций М3 Научно-исследовательская работа и практики (указывается в соответствии с ФГОС) Бюджет времени, в неделях Ито- Настоящий учебный план составлен, исходя их следующих данных (в зачетных единицах):

Теоретическое обучение, включая экзаменационные сессии Практики (в том числе научно-исследовательская работа) 4.2. Аннотация учебных курсов, предметов, дисциплин (модулей), практик.

М1.Ф1. Иностранный язык Целью изучения иностранного языка студентами – химиками является совершенствование языковой компетенции и наиболее полное использование знаний в сфере межкультурной коммуникации и в научной деятельности.

Задачи дисциплины заключаются в развитии следующих знаний, умений и навыков:

подготовить студентов к естественной коммуникации в устной и письменной формах иноязычного общения, научить студентов видеть в иностранном языке средство получения, расширения и углубления системных знаний по специальности, уметь логически мыслить, вести научные дискуссии.

Основное содержание: перевод научно-технических текстов с родного языка на иностранный, деловая переписка, развитие языка профессионального общения (конференции, симпозиумы, дискуссии), восприятие иноязычной речи на слух, совершенствование навыков устной речи вне рамок профессионального общения.

м1.ф2. Философские проблемы химии Цель дисциплины: Освоение современных знаний в области философии химии и повышение методологической культуры химиков-исследователей.

Задачи дисциплины: Ознакомление с общей проблематикой философии химической науки в контексте истории интеллектуальной культуры; постижение химии в широких социально-культурных контекстах; анализ мировоззренческих и методологических проблем, возникающих на современном этапе развития химии.

Студент по окончанию курса должен понимать философские концепции естествознания, иметь основные представления о философских проблемах естествознания и философских проблемах современной химии.

м1.ф3. Компьютерные технологии в науке и образовании Целями освоения дисциплины (модуля) Компьютерные технологии в науке и образовании являются ознакомление магистрантов с возможностями современных компьютерных технологии находящих применение при обработке результатов научных экспериментов и сборе, обработке, хранении и передачи информации, а так же обучение базовым навыкам работы в области проведения научно-исследовательских работ с использованием современных программно-аппаратных средств.

Задачи дисциплины:

Изучение основных компьютерных технологий, применяемых при обработке результатов научных экспериментов и сборе, обработке, хранении и передачи информации при проведении самостоятельных научных исследований.

Формирование понимания принципов работы с использованием современных программно-аппаратных комплексов при проведении научных исследований.

В результате освоения дисциплины обучающийся должен:

Знать: основные принципы поиска, обработки, сбора и хранения информации при проведении самостоятельных научных исследований, принципы работы на современной научной аппаратуре при проведении научных исследований с использованием компьютерной техники;

Уметь: Формировать запросы поиска научной информации в сети интернет и специализированных базах данных;

Владеть: владеть современными компьютерными технологиями, применяемыми при обработке результатов научных экспериментов и сборе, обработке, хранении и передачи информации при проведении самостоятельных научных исследований.

Иметь представление о возможностях использования современных информационных технологий в образовании и науке, знать системы сбора, обработки и хранения химической информации, уметь создавать авторские и пользоваться стандартными банками компьютерных программ и банками данных.

Основное содержание: применение методов математического моделирования в химических исследованиях, построение эмпирических моделей с использованием пакетов программ статистической обработки данных, имитационное моделирование при решении проблем химической технологии и экологии, использование компьютерных банков химических данных в обучении и научной работе; средства телекоммуникационого доступа к источникам научной информации, сеть Internet и ее возможности для организации оперативного обмена информацией между исследовательскими группами, электронные журналы и конференции.

М1.Р1. Работа с химической литературой Целями освоения дисциплины «Работа с химической литературой» является ознакомление студентов с существующими источниками информации по химии и методами ее сбора, выработка навыков самостоятельной работы с основными книжными фондами и поступающей в библиотеку ЧувГУ новой литературой, освоение навыков работы с систематическим, алфавитным, предметным и отраслевыми каталогами, химическими журналами, приобретение навыков работы в сети «Интернет» с различными поисковыми системами.

Основными задачами дисциплины «Работа с химической литературой» является выработка у студентов магистратуры самостоятельных навыков работы в научной библиотеке и в сети “Интернет” с литературой по различным разделам химии, в том числе по химии и физико-химии высокомолекулярных соединений, а также по темам выполняемых ими курсовых работ и магистерских диссертаций.

В результате освоения дисциплины обучающийся должен:

Знать: методы работы с каталогами и химическими журналами в библиотеке, в сети «Интернет» с различными поисковыми системами.

Уметь: анализировать научную литературу и самостоятельно составлять план по выбранной теме исследования.

Владеть: методами сбора информации по различным разделам химии.

Основное содержание дисциплины. Работа с библиотечными каталогами: работа с систематическим каталогом, работа с алфавитным каталогом, работа с отраслевыми каталогами.

Работа с реферативным журналом «Химия» и научными журналами: работа с реферативным журналом «Химия» (предметный, алфавитный и формульный указатели), работа в библиотеке с журналами по химии. Работа в сети “Интернет”: работа в сети “Интернет” с электронными журналами, поисковые системы в сети “Интернет” (Referat, Rambler, Yandex, Yhoo и др.), методы сбора и анализа литературы по темам курсовых работ в библиотеке и сети “Интернет”.

М1.Р2. Кристаллохимия Цели освоения дисциплины: Изложение общих принципов строения кристаллов и классификации кристаллических структур; Ознакомление с принципами, техникой и математическим аппаратом рентгеноструктурного анализа (РСА) – основного экспериментального метода кристаллохимии; Изучение принципов классификации кристаллических структур; связи между структурой кристаллов и природой химического взаимодействия атомов, связи структуры с физико-химическими свойствами кристаллических веществ. Особое внимание при этом уделяется строению кристаллических веществ с важными техническими свойствами (ферриты, сегнетоэлектрики, пьезо- и пироэлектрики, оптически активные вещества и другие).

Задачи дисциплины: Получение и закрепление теоретических и практических знаний в области геометрической кристаллографии, т.е. понимание законов симметрии и решетчатого строения кристаллов и вытекающего из них особых физических свойств кристаллов. Понимание принципов атомного строения кристаллов отдельных классов простых веществ и соединений в связи с характеристикой химических связей и физических свойств. Понимание принципов применения дифракционных методов исследования кристаллических структур и использование информации, получаемой этими методами. Приобретение знаний и навыков по оценке возможностей основных методов рентгенографии.

В ходе изучения дисциплины «Кристаллохимия» студент должен:

Знать: теорию строения кристаллов и частично упорядоченных конденсированных фаз и схему классификации кристаллических структур в основных классах химических соединений.

Уметь: использовать данные по атомному строению кристаллов для изучения физических и химических свойств кристаллических веществ и пояснить физические основы такой связи. Осознанно использовать структурные данные (в том числе банки этих данных) в химическом исследовании.

Владеть: владеть современными компьютерными технологиями, применяемыми при обработке результатов научных экспериментов и сборе, обработке, хранении и передачи информации при проведении самостоятельных научных исследований.

Основное содержание: предмет и задачи кристаллохимии, кристаллическая структура и способы ее моделирования; основы рентгеноструктурного анализа; группы симметрии и структурные классы; общая кристаллохимия (типы химических связей в кристаллах, систематика кристаллических структур, шаровые упаковки и кладки, кристаллохимические радиусы атомов, изоморфизм и полиморфизм); избранные главы систематической кристаллохимии (простые вещества, бинарные и тернарные соединения, силикаты, органические вещества); обобщенная кристаллохимия.

М1.Р3. Основы нанотехнологии Курс посвящен новому и быстро развивающемуся направлению - нанотехнологии. Эта область связана с получением и изучением физико-химических свойств частиц, имеющих размеры несколько нанометров. Подобные частицы могут обладать высокой реакционной способностью в широком интервале температур. В разделах курса на примере различных элементов показано, что исследования в области нанотехнологии открывают новые возможности синтеза веществ и наноматериалов с неизвестными свойствами. Основное внимание уделено специфике получения и химическим превращениям атомов, кластеров и наночастиц металлов. Специальные разделы посвящены углеродным наноматериалам. В отдельных вопросах рассмотрены размерные эффекты в химии и перспективы развития нанохимии.

Цели курса: Изучение студентами теоретических основ синтеза наноматериалов, основ технологии получения композиционных наноматериалов, приобретении представлений об основных видах углеродных наноматериалов; основных принципах их построения и модификации; основных размерных эффектах в наноматериалах; представлений об основных тенденциях развития нанотехнологий в части получения и применения наноматериалов.

Задачи курса: Формирование у студента-химика современных представлений о процессах получения наночастиц и наноматериалов. Приобретение основных навыков по технологии получения углеродных наноматериалов, получения композитов со специальными свойствами. Развитие химического мышления и технологических навыков. Создание предпосылок для самостоятельной научной работы в области создания наноматериалов.

Студент, завершивший обучение по дисциплине, должен:

Иметь: целостное представление о современных тенденциях развития наноматериаловедения, о научно-техническом направлении, связанном с миниатюризированным до нанометрового масштаба форм веществ, о технологиях синтеза углеродных материалов и о современных научных достижениях российских и зарубежных исследователей в области нанохимии и нанотехнологий;

Знать: научные принципы создания и функционирования наноматериалов, химию и технологию получения наноразмерных материалов и наполнителей, методы получения и стабилизации наночастиц и принципы формирования наноразмерных материалов и управления их свойствами.

Уметь: самостоятельно проводить переоценку накопленного опыта, проводить анализ своих возможностей в области наноматериаловедения, приобретать новые знания с использованием современных информационных технологий и самостоятельно получать наноразмерные материалы и исследовать их свойства.

Основное содержание: Введение. Нанотехнология и нанохимия. Методы получения наночастиц. Методы исследования наноматериалов. Углеродные наноматериалы. Размерные эффекты в наноматериалах. Перспективы применения наночастиц и материалов в науке и технике.

М1.Р4 Хроматографические методы в современной химии Основная цель дисциплины — освоение современных практических методик применения хроматографических методов для решения химических проблем.

Задачи курса состоят в следующем: ознакомление с современной хроматографической аппаратурой; освоение практических методик использования различных типов хроматографов для анализа многокомпонентных смесей; получение навыков самостоятельного планирования хроматографических исследований; ознакомление с возможностями высокоэффективной (капиллярной) газовой хроматографии в анализе объектов окружающей среды, продуктов питания, лекарственных препаратов, в анализе продуктов химии и нефтехимии.

Магистрант, успешно освоивший курс должен: владеть основными понятиями хроматографии; уметь правильно выбрать оптимальный вариант хроматографии для решения конкретной исследовательской задачи; иметь представление о назначении и принципах работы основных структурных блоков хроматографа; знать и уметь применять на практике основные приемы качественного количественного хроматографического анализа; уметь оценивать правильность, точность и надежность результатов.

Содержание дисциплины: Введение. История развития. Основные типы хроматографии.

Теория хроматографии. Распределительная, бумажная хроматография, ее прикладной аспект.

Адсорбционная хроматография, ее прикладной аспект. Ситовая хроматография, ее прикладной аспект. Ионообменная и ионпарная хроматография, ее прикладной аспект. Гель проникающая хроматография, ее прикладной аспект. Афинная хроматография, ее прикладной аспект. Экстракционная хроматография, ее прикладной аспект. Высокоэффективная жидкостная хроматография, ее прикладной аспект. Тонкослойная хроматография, ее прикладной аспект. Газовая хроматография, ее прикладной аспект. Использование хроматографических методов в современной аналитической химии. Современное аппаратурное состояние хроматографии.

Курс «Химия отравляющих веществ» посвящен рассмотрению физических, химических, токсилогических свойств основных отравляющих и ядовитых соединений, способам их получения, вопросам индикации и дегазации. Изучаются раздражающие, удушающие, кожно-нарывные, общеядовитые, фосфорорганические, психотропные, фитотоксичные отравляющие вещества, диверсионные яды. Рассматриваются вопросы взаимосвязи биологической активности и токсичности отравляющих и вредных веществ с их строением. В курсе подробно изучаются методы и средства индикации отравляющих веществ в различных средах, приводятся методики элементного и количественного анализа, разбираются теоретические основы превращений вредных и отравляющих веществ в нетоксичные соединения.

Основное содержание дисциплины: химия боевых отравляющих веществ: общие свойства боевых отравляющих веществ; классификация ОВ; раздражающие ОВ; удушающие ОВ; кожно-нарывные ОВ; общеядовитые ОВ; фосфорорганические соединения; психохимические ОВ (психояды); фитотоксические ОВ (яды растений); диверсионные яды (яды и токсины, которые могут быть использованы для заражения продовольствия, воды и др.); анализ боевых отравляющих веществ: задачи анализа боевых отравляющих веществ (БОВ); основы и особенности анализа ОВ; элементный анализ ОВ; определение некоторых функциональных групп; химические методы анализа ОВ; биохимические методы; биологические методы; физические и физико-химические методы; индикация боевых отравляющих веществ в полевых условиях; дегазация и средства дегазации: роль дегазации в системе мероприятий защиты от химического оружия; комбинированная дегазация; химическая дегазация; физические способы дегазации; испытание средств дегазации.

М1.В.1.2. Химия и технология высокомолекулярных соединений Целями освоения дисциплины являются: установление основных закономерностей реакций полимеризации и поликонденсации, а также зависимости различных свойств полимеров от их природы и строения.

Основными задачами освоения дисциплины являются: установление связи между химизмом протекания реакций полимеризации (поликонденсации) и свойствами образующегося полимера; установление зависимости различных свойств полимеров от способа и технологических особенностей их получения.

В результате освоения дисциплины обучающийся должен:

Знать: основы теории химии и технологии высокомолекулярных соединений.

Уметь: применять основные законы химии, физики и термодинамики при синтезе и исследовании свойств разных классов полимеров, в том числе с привлечением информационных баз данных.

Владеть: навыками химического эксперимента, основными синтетическими и аналитическими методами получения и исследования полимеров; навыками работы на современной учебно-научной аппаратуре при проведении химических экспериментов.

Основное содержание. Химия высокомолекулярных соединений: основные понятия и определения химии высокомолекулярных соединений (ВМС), полимеры в природе, отличие полимеров от низкомолекулярных соединений, классификация и номенклатура полимеров, межмолекулярные взаимодействия и их влияние на свойства ВМС. Технология высокомолекулярных соединений: свободнорадикальная, ионная и миграционная полимеризация, механизм, термо-, фотоинициаторы, катализаторы анионной и катионной полимеризации, катализатор Циглера-Натта, механизм и стадии различных видов полимеризации, методы исследования свойств полимеров, применение полимеров в науке и технике, пути улучшения эксплуатационных свойств ВМС.

Цели и задачи дисциплины: формирование профессиональных компетенций и навыков будущего магистра в химическом анализе; обучение теоретическим основам и практическому применению современных методов химического анализа, позволяющих решать актуальные задачи в различных областях науки, производства, жизнедеятельности человека.

В результате освоения дисциплины обучающийся должен:

знать: принципы организации аналитического контроля на производстве;

уметь: работать на современном аналитическом оборудовании; проводить сбор информации и выбор оптимального метода определения анализируемого объекта;

владеть: навыками проведения химического анализа различных объектов с применением современных методов анализа;

Содержание дисциплины: Значение, области использования и перспективы химического анализа. Виды анализа. Методический, объектный и проблемный аспекты. Классификация методов, особенности методов различных групп. Методы определения; цели, преследуемые при создании и совершенствовании методов определения. Сопоставление методов определения, возможности их взаимозаменяемости. Общие тенденции в развитии методов определения. Объекты химического анализа. Соотношение объект-метод. Классификация объектов анализа, их относительная значимость, изменения приоритетов. Особенности анализа важнейших объектов. Анализ в электронике, геологической службе, в медицине, криминалистике, археологии, искусствоведении. Химический анализ и аналитический контроль, их отличия; задачи контроля химического состава. Характеристика аналитического контроля в некоторых областях - в металлургии, охране окружающей среды; контроль пищевых продуктов и лекарств. Нормативно-техническая документация. Аттестация методик, аккредитация лабораторий, требование к качеству анализа. Сертификация продукции по химическому составу.

Аналитические приборы, тенденции в приборостроении, основные разработчики и производители приборов для анализа; принципы эффективного использования аналитической техники.

М2.Ф1. Сборник программ «Актуальные задачи современной химии»

Целями освоения дисциплины являются:

Ознакомление с направлениями развития современной органической химии и современные представления о строении и реакционной способности органических соединений.

Ознакомление с направлениями развития современной химии полимеров и современными представлениями о строении и свойствах высокомолекулярных соединений.

Ознакомление с направлениями развития современной аналитической химии.

Задачи дисциплины: Дать необходимые знания по классификации, методам получения (синтеза), химическим свойствам и применению отдельных классов органических соединений. Научить использовать теоретические знания для решения практических задач в области получения и применения органических соединений. Приобрести знания и умения в области синтеза и исследования различных классов высокомолекулярных соединений. Использовать теоретические знания для решения практических задач в области получения и применения синтетических полимеров.

В результате освоения дисциплины обучающийся должен:

Знать: наиболее актуальные проблемы современной теоретической и экспериментальной химии и их значение для развития науки и производства.

Уметь: объяснять механизмы и общие закономерности протекания химических процессов.

Владеть: современными теоретическими и экспериментальными методами химии.

Основное содержание: синтез и исследования веществ с новыми необычными свойствами, синтез и исследование гибридных, пленочных, слоистых материалов на основе полимеров, направленное регулирование свойств полимеров, изменение свойств полимеров под действием различных факторов, реакционная способность и катализ, химия явлений и процессов в экстремальных условиях, химия жизненных процессов, химия и энергетика, химия и окружающая среда.

Целями освоения дисциплины (модуля) «Химия элементорганических соединений» являются: Освоение методов синтеза и изучение свойств элементорганических соединений, содержащих связи углерод – элемент, кислород – элемент, азот – элемент, элемент-элемент, водород-элемент, металл-элемент и др. Изучение особенностей химического поведения элементорганических соединений в связи с закономерностями в изменении природы связи (С – Э) в зависимости от положения элемента в Периодической системе. Многообразие областей практического применения элементорганических соединений. Решение противоречивых с точки зрения экологии вопросов утилизации ЭОС.

Задачи дисциплины: Применение основных законов и концепций химии при изучении химии элементорганических соединений элементов I – VII групп Периодической системы.

Формирование навыков синтеза и прогнозирования свойств новых элементорганических соединений в зависимости от природы связи С – Э и наличия других функциональных групп.

Подготовка специалистов в области современных технологий элементорганических соединений.

В результате освоения дисциплины обучающийся должен: Знать: общие методы синтеза элементорганических соединений со связями С-Э, О-Э, N-Э, Н-Э, М-Э, Э-Э и другие; природу связей элемент-углерод в зависимости от положения элементов в Периодической системе, химические превращения и номенклатуру элементорганических соединений; Основные тенденции, перспективы и стратегия развития химии элементорганических соединений Уметь: Самостоятельно выбирать метод и осуществлять синтез целевого элементорганического соединения не только по известным методикам, но и применяя метод научных обобщений, а также принимать нестандартные решения; анализировать современную научную литературу, в том числе и электронную, самостоятельно составлять обзоры по выбранным направлениям исследования ЭОС; представлять результаты исследований ЭОС в виде научных отчетов и публикаций.

Владеть: Основными закономерностями строения и превращений элементорганических соединений при решении конкретных теоретических и практических задач, в том числе с привлечением информационных баз данных; Навыками химического эксперимента, основными синтетическими и аналитическими методами получения и исследования элементорганических соединений и их реакций.

Цели освоения дисциплины «Методы синтеза органических соединений» являются Изучение и систематизация знаний о многообразии органических соединений, привитие методологии планирования и проведения синтеза органических соединений в соответствии с современным состоянием в науке.

Задачи дисциплины:

Дать представление об основных методах построения важнейших химических связей, о способах защиты функциональных групп и о важнейших применяемых реагентах. Привить практические навыки в поиске и применении наиболее удобных и доступных методов синтеза определенных органических соединений при решении конкретных практических задач.

Подготовить специалистов в области тонкого органического синтеза.

В результате освоения дисциплины обучающийся должен:

Знать: Основные законы естественно-научных дисциплин. Основы современных методов построения важнейших химических связей, защиты функциональных групп и важнейшие применяемые реагенты.

Уметь:Самостоятельно ставить задачу синтеза, выбирать оптимальные пути и методы решен ия подобных задач, как экспериментальных, так и теоретических. Обсуждать результаты исследований, ориентироваться в современной литературе по органической химии, вести научную дискуссию по проблеме.

Владеть: Способностью принимать правильные решения, обеспечивающие рациональное взаимодействие человека с окружающей средой. Способностью и готовностью поиска и применения наиболее удобных и доступных методов синтеза определенных органических соединений при решении конкретных практических задач, владеть справочной и учебной литературой.

Основное соедержание: Образование С-Н-связей. Методы гидрирования. Образование СНа1-связей в результате реакции присоединения. Образование С-На1-связей в результате реакции замещения. Образование С-О-связей в результате реакции присоединения. Методы окисления. Образование С-О-связей в результате обменных реакций. Аминирование. Образование С-N-связей в результате реакции обмена. Изменение азотной функции в органических соединениях. Образование связей углерод-сера. Образование металлуглеродных связей.

Образование кратных углерод-углеродных связей. Образование новых углерод-углеродных связей. Разрыв связей углерод-углерод. Перегруппировки.

Целью освоения дисциплины является рассмотрение основных химических систем и процессов, реакционной способности веществ, методов химической идентификации и определения веществ, свойств органических веществ и их превращений, динамики метаболитических процессов. Программа учитывает высокую морфологическую и функциональную сложность биологических объектов, сложность химических превращений при нормальном функционировании и регуляции деятельности морфо-физиологических систем.

Задачи дисциплины: Дать представление об основных закономерностях существования живой материи, биохимических процессах, происходящих в клетке и в организме в целом.

Привить практические навыки для понимания биохимических процессов путем сопоставления химических реакций и метаболических процессов в живой материи. Подготовить специалистов в области биохимии.

В результате изучения дисциплины студент должен:

ЗНАТЬ: методы теоретических и экспериментальных исследований; строение, свойства и обмен белков, жиров и углеводов; строение и свойства ферментов и гормонов; общие закономерности обмена веществ в организме; управление биохимическими процессами в организме; принципы нейрогуморальной регуляции.

УМЕТЬ: применять современные методы и средства определения характеристик органических веществ; определять степень воздействия на биохимические процессы вредных; производственных и бытовых факторов; создавать оптимальные условия труда и жизнедеятельности; ИМЕТЬ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ: о проблемах и перспективах развития биологии человека, биохимии, медико-биологических проблемах выживания человека в измененном им же самим мире.

Основное содержание: Введение. Предмет и задачи курса биохимии. Химический состав организмов. Аминокислотный состав белков. Белки. Нуклеиновые кислоты. Азотистые основания. ДНК и РНК. Ферменты. Кофермент и некоторые другие биоактивные соединения.

Витамины. Общие понятия об обмене веществ и энергии в организме. Углеводы и их обмен.

Липиды и их обмен. Брожение и дыхание. Обмен белков. Обмен азота в организме. Биологическое окисление. Взаимосвязь процессов обмена. Водные и минеральный обмен. Гормоны. Регуляция процессов жизнедеятельности. Роль биохимических процессов при хранении и переработке пищевого сырья.

Целью освоения дисциплины «Химия гетероциклических соединений» является Ориентирование студента в области одного из разделов общей органической химии - химии гетероциклических соединений, ознакомление с основами построения гетероциклических систем, характерными свойствами. Дать представление о современном состоянии науки - химии гетероциклических соединений. Целью курса является получение новых знаний студентами в области синтеза и реакционной способности основных гетероциклических систем и их важнейших производных, а также расширение теоретических представлений о механизмах соответствующих реакций. Большое место отводится в курсе и методам синтеза практически полезных гетероциклов: витаминов, лекарственных средств, ядов.

Задачами курса являются: изучение общих и специальных методов синтеза азот-, кислород- и серосодержащих гетероциклических соединений, детальное рассмотрение электронного строения и реакционной способности основных классов органических гетероциклических соединений, знакомство с механизмами химических реакций (в том числе с механизмами перегруппировок) различных гетероциклических систем, а также с основными концепциями и современными теоретическими принципами химии гетероциклических соединений. Курс химии гетероциклических соединений базируется на знании методов синтеза и химических свойств органических веществ, а также важнейших теоретических представлений, рассматриваемых в общем курсе органической химии; он предполагает знакомство с основными положениями квантовой химии, вопросами строения молекул, стереохимией и элементами электронной теории реакционной способности. Научить использовать теоретические знания для решения практических задач в области получения и применения гетероциклических соединений.

В результате изучения дисциплины «Химия гетероциклических соединений» студент должен: ЗНАТЬ: методы теоретических и экспериментальных исследований; строение, свойства гетероциклических соединений; общие закономерности реакционной способности гетероциклов; УМЕТЬ: применять современные методы и средства определения характеристик гетероциклических соединений; проводить ретросинтетический анализ гетероциклов.

Основное содержание: ведение. Номенклатура. Ароматические и неароматические гетероциклы. Общие методы построения гетероциклических систем. Трех- и четырехчленные гетероциклы. Пятичленные гетероциклы с одним гетероатомом. Бензоконденсированные пятичленные гетероциклы с одним гетероатомом. Пятичленные гетероциклы с двумя и более гетероатомами. Шестичленные гетероциклы с одним гетероатомом. Бензоконденсированные шестичленные гетероциклы с одним гетероатомом. Шестичленные гетероциклы с двумя и более гетероатомами. Семичленные гетероциклы. Использование полинитрильных соединений в синтезе гетероциклов.

М2.В1.1. Физико-химические методы исследования органических соединений Целью освоения дисциплины «Физико-химические методы исследования». В университетской подготовке химиков одной из важнейших задач является обучение проведению научных исследований в различных направлениях их специализации. Уровень исследований и ценность получаемых результатов непосредственно связаны с правильностью выбора и применением комплекса современных физических методов, которые могут помочь при решении поставленных перед исследователем химических и физико-химических проблем.

Преподавание данного курса имеет целью дать студенту понимание принципиальных основ, практических возможностей и ограничений важнейших для химиков физических методов исследования, знакомство с их аппаратурным оснащением и условиями проведения эксперимента, умение интерпретировать и грамотно оценивать экспериментальные данные, в том числе публикуемые в научной литературе.

Задачи дисциплины:

приобретение знаний и умений в области методов исследования строения органических соединений для подготовки к научно-исследовательской работе.

ЗНАТЬ: В курсе, кроме достаточно глубокого изучения таких важнейших и широко применяемых химиками методов, как УФ, ИК, КР–спектроскопия, ЯМР, ЭПР, массспектрометрия, определение дипольных моментов, студентам следует также иметь представление о таких более экзотических методах, как газовая электронография, ЯКР, Мессбауэровская спектроскопия и др., позволяющих, однако, извлекать порой уникальную и принципиально важную информацию о строении и свойствах веществ.

УМЕТЬ: найти оптимальный выбор методов для решения поставленных задач и делать заключения на основании анализа и сопоставления всей совокупности имеющихся данных.

проводить структурный анализ органических соединений по данным УФ, ИК, ЯМР и масс-спектрометрии.

- применять современные методы и средства определения физико-химических характеристик.

иметь представление: о принципиальных возможностях физических методов в решении химических проблем вне зависимости от их практических возможностей.

Основное содержание: Введение. Общая характеристика спектроскопических методов исследования. Теоретические основы спектроскопических методов исследования. Проблемы получения и регистрации спектров. Методы определения электрических дипольных моментов молекул. Методы определения геометрии молекул и веществ. Метод вращательной спектроскопии. Рефрактометрические методы анализа. Спектроскопия комбинационного рассеяния (КР). Газовая электронография. Спектроскопия в видимой и ультрафиолетовой (УФ) областях. Методы исследования оптически активных веществ. Дисперсия оптического вращения. Оптический круговой дихроизм. Рентгеновские методы исследования. Аномальное рассеяние рентгеновских лучей. Колебательная ИК спектроскопия. Магнетохимические и электрооптические методы исследования. Релеевское рассеяние и эффект Керра. Эффект Фарадея и магнитный круговой дихроизм. Резонансные методы. Спектроскопия ядерного магнитного резонанса.

Целью изучения дисциплины «Функциональный анализ» является углубление профессиональной подготовки магистров в области органической химии за счет ознакомления студентов с основами идентификации органических соединений и фнкциональных групп химическими методами.

Задачи дисциплины. Дать представление об общих реакциях функциональных групп в органических соединениях. Привить практические навыки по идентификации органических соединений, определению функциональных групп, молекулярного веса, установлению структуры органических соединений.

В результате освоения дисциплины обучающийся должен: Знать- основы современных методов макро-, микро- и полумикрометодов анализа функциональных групп органических соединений. Уметь – самостоятельно выбирать оптимальные методики определения функциональных групп в органических соединениях с учетом индивидуальных особенностей исследуемых веществ. Владеть – основными источниками информации в области функционального анализа, уметь проводить критический анализ этой литературы.

Содержание дисциплины: Основные тенденции в развитии современного органического анализа. Элементный и функциональный анализ. Схема анализа неизвестного органического соединения. Методы очистки, выделения и идентификации веществ. Качественный элементный анализ органических соединений. Методы минерализации органических соединений. Качественное обнаружение углерода, водорода, азота, фосфора, серы, мышьяка, бора, кремния, галогенов, кислорода. Особенности качественного анализа фторсодержащих соединений. Количественный элементный анализ органических соединений. Методы количественного определения углерода, водорода, кислорода, азота, гетероэлементов. Современные автоматические методы определения. Качественный функциональный анализ органических соединений. Качественные реакции углеводородов, спиртов, фенолов, енолов, простых эфиров, карбонильной группы, карбоксильной группы, производных карбоновых кислот, аминов, нитро- и нитрозосоединений. Инструментальные методы анализа функциональных групп.

Целью изучения дисциплины «Химии природных соединений» является углубление профессиональной подготовки магистров в области органической химии за счет ознакомления студентов с основами химии природных соединений.

Задачи дисциплины:

Ознакомление студентов с классификацией природных органических соединений, Ознакомление с биологической ролью основных типов природных органических соединений, ознакомление с прикладными аспектами химии природных соединений в медицине, сельском хозяйстве.

В результате освоения дисциплины обучающийся должен:

Знать- строение, химические свойства и биологическую роль основных типов природных соединений;

Уметь- самостоятельно ставить задачи о путях выделения, очистки и идентификации индивидуальных природных соединений.

Владеть – основными источниками информации в области химии природных соединений, уметь проводить критический анализ этой литературы.

М2.В2.2 Основы химии пищевых и биологически активных добавок Курс является дополнительным к основному курсу органической химии. В нем рассмотрены основы химии пищевых красителей и структурообразоватслей, вкусовых, ароматических и биологически активных веществ, которые нашли применение в качестве пищевых добавок в продукты питания человека, а также в виде кормовых добавок в животноводстве, птицеводстве и т.д. Освещена роль не только пищевых добавок, улучшающих привлекательность и питательные свойства продуктов, но и выполняющих профилактическую роль, предохраняющих от заболеваний и перспективных в реализации стратегии здорового питания.

Основное содержание: Введение. Общие понятия о пищевых добавках и принципах их создания. Синтез пищевых и кормовых добавок алифатического ряда, синтез пищевых добавок алициклического ряда. Синтез пищевых добавок ароматического ряда. Химия пищевых добавок с базовым пятичленным гетероциклом. Шестичленные гетероциклы с циклическим атомом кислорода. Производные пирана, шестичленные гетероциклы с циклическими атомами азота, многочленные гетероциклы.

М2.В3.1. Основы химии синтетических лекарственных веществ Целями освоения дисциплины (модуля) «Основы химии синтетических лекарственных веществ» являются: Изучение и систематизация знаний о многообразии синтетических лекарственных соединений, их строении, свойствах и практическом использовании.

Задачи дисциплины: Овладение современными представлениями в области химии синтетических лекарственных препаратов. Формирование знаний об особенностях синтеза и свойств лекарственных препаратов. Приобретение навыков в выполнении экспериментальных работ по тонкому органическому синтезу лекарственных препаратов.

В результате освоения дисциплины «Основы химии синтетических лекарственных веществ» обучающийся должен: Знать: актуальные направления химии синтетических лекарственных веществ; основные методы, особенности и закономерности химии синтетических лекарственных веществ. Уметь: использовать полученные знания при выполнении экспериментальных работ по тонкому органическому синтезу лекарственных препаратов; анализировать научную и учебную литературу. Владеть: владеет теорией и навыками практической работы в химии синтетических лекарственных препаратов.

Основное содержание: Общие понятия о лекарственных веществах; основные принципы создания и исследования лекарственных препаратов; эволюция химии лекарственных веществ и современная методология поиска синтетических биологически активных соединений; связь химической структуры органических соединений с их фармакологической активностью; основы стратегии синтеза лекарственных веществ; комбинаторная химия синтез лекарственных веществ алифатического ряда, алициклического ряда, ароматического ряда;

химия лекарственных веществ с базовым трехчленным, четырехчленным, пятичленным шестичленным гетероциклическим фрагментом; химия лекарственных веществ с другими базовыми гетероциклическими фрагментами.

Целью освоения дисциплины «Основы медицинской химии»

является поиск и структурный дизайн физиологически активных веществ (drug design), выявление взаимосвязи между химической структурой и физиологической активностью и, решение обратной задачи структура - свойство, то есть, конструирование необходимых структур, обладающих заданным свойством. Основные фазы рационального поиска и конструирования лекарственных препаратов.

Задачи дисциплины:

Дать представление об основных закономерностях существования живой материи, биохимических процессах, происходящих в клетке и в организме в целом. Привить практические навыки для понимания биохимических процессов путем сопоставления химических реакций и метаболических процессов в живой материи. Подготовить специалистов в области биохимии.

В результате изучения дисциплины «Основы медицинской химии» студент должен уметь: использовать знания о биогенности химических элементов на практике; решать задачи с медицинским содержанием.

знать: роль биогенных химических элементов в организме человека; роль воды в организме человека; растворы в медицине; различия в понятиях дезинфицирующие, антисептические и химиотерапевтические средства; буферные системы крови; галогены, применяемые в медицине; механизмы действия солей тяжелых металлов на организм.

Основное содержание: Введение. Кислотно-основные равновесия и комплексообразование в биологических жидкостях Кислотно-основные равновесия в биологических жидкостях Ионные равновесия и обменные реакции в растворах Обменные реакции в растворах. Ионный обмен. Макро- и микроэлементы в среде и организме человека. Топография важнейших биогенных элементов в организме человека. Биологическая роль химических элементов в организме. Химия биогенных элементов. s– элементы и их соединения d – элементы и их соединения p – элементы и их соединения Буферные системы, классификация и механизм действия буферные растворы, их классификация. Уравнение Гендерсона-Гассельбаха. Механизм буферного действия. Определение буферной емкости. Роль буферов в биосистемах буферная емкость. Буферные системы крови. Бикарбонатный буфер, фосфатный буфер. Белковые буферные системы. Понятие о кислотно-основном состоянии крови. Величины, характеризующие количественный состав растворов. Приготовления растворов. Кислотноосновное равновесие в организме. Водородный показатель биологических жидкостей Роль гидролиза биоорганических соединений в процессах жизнедеятельности. Равновесия в биологических системах на границе раздела фаз. Биологическое значение окислительно – восстановительных процессов. Определение окислительно-восстановительного потенциала Тепловые эффекты химических реакций. Кинетика биохимических реакций. Химическое равновесие. Сорбция биологически-активных веществ на границе раздела фаз. Получение, очистка и свойства коллоидных растворов. Коагуляция коллоидных растворов. Свойства растворов биополимеров.

Целями освоения дисциплины (модуля) «Стереохимия» являются:

Развить пространственное представление молекул. Дать ориентацию о связи пространственного строения молекул с их реакционной способностью и на умение сопоставлять теоретические представления органической химии с пространственной направленностью химических реакций.

Задачи дисциплины: Сформировать умение и навыки определения конформационных и конфигурационных изомеров. Сопоставления образования различных продуктов реакций на базе теоретических основ стереохимии. Развить практические навыки синтеза стереоизомерных соединений и способностей интерпретации особенностей их спектральных характеристик.

В результате освоения дисциплины «Стереохимия» обучающийся должен: Знать: понятия статической и динамической стереохимии; пространственное строение молекул и влияние этого строения на химические и физические свойства; особенности химического строения, приводящие к появлению изомерии и способы обозначения различных изомеров; взаимосвязь между пространственным строением молекулы и ее реакционной способностью;

стереохимические особенности, определяющие направление и скорость реакций. Уметь:

проводить конформационный анализ органических молекул с учетом факторов, определяющих устойчивость конформационных изомеров; представлять пространственные изомеры с помощью проекционных формул Ньюмена и Фишера, пользоваться этими формулами, определять конфигурацию асимметрического центра, использовать компьютерные технологии для этих целей; определять абсолютную и относительную конфигурацию; использовать полученные знания при синтезе стереоизомерных соединений, используя стероселективные и стереонапрвленные реакции; самостоятельно использовать научную, учебную и справочную химическую литературу, способностью к самообразованию в области стереохимии. Владеть:

теоретическими представлениями о пространственном строение молекул; навыками использования теоретических и экспериментальных методов исследования для установления пространственного строения органических молекул; практическими навыками синтеза стереоизомерных соединений; знанием ассиметрического катализа и синтеза; компьютерными технологиями для расчета и оптимизации наиболее вероятных геометрических параметров молекул.

Основное содержание: понятия статической и динамической стереохимии; пространственное строение молекул и влияние этого строения на химические и физические свойства;

особенности химического строения, приводящие к появлению изомерии и способы обозначения различных изомеров; взаимосвязь между пространственным строением молекулы и ее реакционной способностью; стереохимические особенности, определяющие направление и скорость реакций. Место стереохимии в органической химии. Типы гибридизации углеродного атома (sp, sp2, sp3). Связь между типом гибридизации и пространственным строением.

Элементы симметрии. Энантиомерия и диастереомерия. Проекционные формулы Фишера.

Оптические антиподы и диастереомеры. Геометрическая изомерия; типы геометрических изомеров, система их обозначения. Модели пространственного строения молекул. Стереохимическая номенклатура: систем, Кана-Ингольда-Прелога (R,S-обозначение). Эквивалентные, энантиотопные и диастереотопные атомы и группы в молекулах. Определение пространственной конфигурации молекул. Поворотная изомерия Стереохимия циклов. Особенности пространственной изомерии в циклах. Стереохимия циклобутановых, циклопентановых и циклогексановых соединений Спираны. Методы получения стереоизомеров разделением рацемических модификаций на энантиомеры. Определение пространственной конфигурации.

Связь между пространственным строением молекулы и ее реакционной способностью.

Асимметрический синтез.

М2.В4.2. Химия и технология полупродуктов и красителей Целями освоения дисциплины (модуля) «Химия и технология полупродуктов и красителей» являются :теоретическое и практическое освоение основных методов лабораторного синтеза и промышленного производства промежуточных продуктов и красителей.

Задачи дисциплины: Приобретение знаний о свойствах различных классов красителей.

Освоение методов прогнозирования прикладных (эксплуатационных) свойств красителей, Знание методов химического и инструментального анализа, типовых технологий производства полупродуктов и красителей. Освоение терминологии дисциплины.

В результате освоения дисциплины «Химия и технология полупродуктов и красителей»

обучающийся должен: Знать: основные классы красителей и полупродуктов для их синтеза;

физическую природу цветообразования, методы синтеза основных классов красителей и полупродуктов для их производства, методы исследования красителей, методы контроля производства и управление производством, особенности безопасной работы, принципы утилизации побочных продуктов, методы решения природоохранных проблем производства полупродуктов и красителей. Уметь: Планировать многостадийные синтезы типовых красителей, прогнозировать прикладные свойства красителей, называть красители по систематической (научной) номенклатуре, оперировать основами законодательства РФ в области охраны природы и природопользования. Владеть: навыками синтеза типовых полупродуктов и красителей и других продуктов тонкой химической технологии, терминологией химии и технологии производства красителей и полупродуктов, типовыми методами исследования красителей, использования современной вычислительной техники для исследования и организации производства полупродуктов и красителей.

М2.В5.1. Теоретические основы органической химии Целями освоения дисциплины (модуля) «Теоретические основы органической химии»

являются: Усвоение студентами новых понятий, закономерностей и методов органической химии, необходимых для овладения основами современного органического синтеза и химической технологии.

Задачи изучения дисциплины состоят в овладении студентами системой знаний, навыков и способности к самостоятельному решению новых задач, стоящих перед органическим синтезом и химической промышленностью.

В результате освоения дисциплины обучающийся должен: знать: основные положения теоретической органической химии, электронное строение молекул, теории химической связи, строение органических веществ и влияние на их физические и химические свойства.

Иметь представление об основных направлениях развития теоретической органической химии, о механизмах химических процессов, о методах установления механизмов. Уметь пользоваться химической литературой (справочной, научной, периодической и др.), находить пути и проводить синтез органических соединений. Владеть теоретическими представлениями об электронном и пространственном строение молекул. Навыками использования теоретических и экспериментальных методов исследования для установления механизмов органических реакций.

Основное содержание: Теория молекулярных орбиталей -Системы. Теория возмущений молекулярных орбиталей. Граничные орбитали по Фукуи (ВЗМО, НСМО, ОЗМО). Теория резонанса. -Системы. молекулярные орбитали тетраэдрической и плоской квадратной молекулы CH4. Концепция гибридных орбиталей. Орбитали циклопропана Взаимодействие неподеленных пар. -Эффект. Аномерный эффект Взаимодействие "через пространство" и "через связи".

Реакционноспособные интермедиаты органических реакций. Кислоты и основания Теории Брёнстеда и Льюиса. Свободные радикалы. Цепной механизм. Карбены и нитрены.

Синглетные и триплетные карбены. Карбеноиды. Нитрены и ионы нитрения. Карбокатионы.

Карбониевые и карбениевые ионы. Неклассические карбокатионы. Карбанионы. CHКислоты. Кинетическая и термодинамическая кислотность. Амбидентные анионы. Ароматические ион-радикалы. Комплексы с переносом заряда (КПЗ). Редкие интермедиаты.

Классификация реакций и методы исследования механизмов. Типы реакций: замещение, присоединение, элиминирование, перегруппировки; рекомбинация и диссоциация, перенос электрона. Типы механизмов реакций, гомолитические, гетеролитические, перициклические. Субстрат и реагент. Нуклеофильные, электрофильные и гомолитические реакции.

Нуклеофильность, электрофильность.. Термодинамические и кинетические условия протекания реакций. Энергетическая диаграмма реакции. Энергия активации, свободная энтальпия активации. Постулат Хэммонда. Переходное состояние, интермедиат. Методы исследования механизмов реакций: материальный баланс, кинетика, стереохимические корреляции, изотопные и структурные метки, влияние заместителей, растворителя, катализаторов, интермедиаты.

Механизмы реакций. Нуклеофильное замещение. Алифатическое: механизмы (SN1), (SN2). Стереохимия. Влияние субстрата, уходящей группы, нуклеофила. Ароматическое: механизмы SN2(Ar), SN 1 Ариновый, SRN 1, ANRORC. Электрофильное замещение. Алифатическое, механизмы SE2, SEi, SE1. SEА и SАE, SET. Влияние структуры субстрата, уходящей группы, растворителя. Ароматическое, ареновый и SE1Ar механизмы. Влияние заместителей на реакционную способность и ориентацию при замещении. Свободно радикальное замещение Механизмы SR. Влияние структуры субстрата, атакующего радикала, растворителя. Элиминирование. Гетеролитическое: Спектр механизмов E1-E2-E 1cB. Стереохимия. Позиционная (Правила Зайцева и Гофмана) и геометрическая ориентация. Пиролитическое элиминирование. Присоединений к кратным связям Электрофильное, механизмы AdE2, AdE3. Нуклеофильное, свободнорадикальное. Ориентация: позиционная и стереохимическая. Присоединение к циклопропановому кольцу, к кратным связям углерод-гетероатом. Перициклические реакции: классификация по Вудворду-Хоффману, супраповерхностные и антараповерхностные взаимодействия, хюккелевская и мёбиусовская топология переходного состояния. Разрешённые и запрещённые реакции. Сохранение орбитальной симметрии. Электроциклические реакции, циклоприсоединение, сигматропные перегруппировки. Фотохимические реакции.

Возбужденное и основное состояния. Синглетное и триплетное состояния. Запрещенные переходы. Типы возбуждений. Номенклатура возбужденных состояний. Фотолитическое расщепеление.

Основное содержание: Классификация реакций и методы исследования механизмов органических реакций. Основные типы реакций: замещения, присоединения, элиминирования, перегруппировки, рекомбинация и диссоциация, перенос электрона. Типы механизмов реакций, гомолитические, гетеролитические, перициклические. Свойства веществ участвующих в реакции, субстрат и реагент. Деление реакций на нуклеофильные, электрофильные и гомолитические. Нуклеофильность, электрофильность. Условия протекания реакций. Термодинамические и кинетические. Стадии реакции, одноступенчатый процесс, поверхность энергии реакции, координата реакции, энергетическая диаграмма реакции. Энергия активации, свободная энтальпия активации. Постулат Хэммонда. Обратимый процесс, принцип микроскопической обратимости. Многоступенчатые реакции, промежуточная ступень, переходное состояние, интермедиат. Кинетический и термодинамический контроль, контроль диффузией. Правила Болдуина для замыкания цикла. Методы исследования механизмов реакций. Стадии изучения механизма реакций: материальный баланс, кинетика, стереохимические корреляции, изотопные и структурные метки, влияние заместителей, растворителя, катализаторов, поиск нестабильных интермедиатов. Методы изучения кинетики реакций. Понятие о переходном состоянии. Брутто-состав переходного состояния.

Механизмы реакций. Нуклеофильное замещение. Алифатическое нуклеофильное замещение. Механизмы (SN1), (SN2). Стереохимия нуклеофильного замещения. Влияние субстрата, уходящей группы, нуклеофила. Нуклеофильность. Нуклеофильное ароматическое замещение. Механизмы SN2(Ar). SN 1, Ариновый, SRN 1, ANRORC. Электрофильное замещение.

Алифатическое механизмы SE2, SEi, SE1. SEА и SАE, SET. Влияние на реакции SE структуры субстрата, уходящей группы, растворителя. Реакции СН-кислот, металлорганических соединений и карбанионного расщепления. Ароматическое электрофильное замещение. Механизмы: ареновый и SE1Ar. Влияние заместителей на реакционную способность и ориентацию при замещении. Свободно радикальное замещение. Механизмы SR. Влияние структуры субстрата, атакующего радикала, растворителя. Элиминирование. Гетеролитическое. Спектр механизмов E1-E2-E 1cB. Стереохимия. Позиционная (Правила Зайцева и Гофмана) и геометрическая ориентация. Пиролитическое элиминирование. Присоединений к кратным связям углерод-углерод. Механизмы AdE2, AdE3. Нуклеофильное присоединение, свободнорадикальное присоединение, Ориентация в реакциях присоединении. Стереохимическая ориентация в реакциях присоединения. Присоединение к кратным связям углерод-гетероатом. Тетраэдрический механизм. Присоединение с последующим замещением. Присоединение с последующим элиминированием. Механизмы AC 2 типа. Механизмы типа AL и AAC 1. Перициклические реакции. Классификация по Вудворду-Хоффману. Супраповерхностные и антараповерхностные взаимодействия. Хюккелевская и мёбиусовская топология переходного состояния. Разрешённые и запрещённые реакции. Сохранение орбитальной симметрии.

Правила Вудворда-Хоффмана. Электроциклические реакции, циклоприсоединение, сигматропные перегруппировки. Фотохимические реакции. Возбужденное и основное состояния.

Синглетное и триплетное состояния. Запрещенные переходы. Типы возбуждений. Установление механизмов фотохимических реакций.

М3.1 Научно-исследовательская практика и работа в семестре Цели практики: систематизация, расширение и закрепление профессиональных знаний, формирование у студентов навыков, связанных с постановкой задачи исследования, проведением экспериментов, анализом и систематизацией полученных данных по теме исследования, написанием отчетов о проделанной работе в форме тезисов докладов и статей.

Задачи практики: приобретение опыта в научном исследовании для последующего выполнения магистерской диссертации.

В результате прохождения практики обучающийся должен:

Знать: патентные и литературные источники по разрабатываемой теме с целью их использования при выполнении курсовой работы, методы исследования и проведения экспериментальных работ, правила эксплуатации исследовательского оборудования; информационные технологии в научных исследованиях, программные продукты, относящиеся к профессиональной сфере, методы анализа и обработки экспериментальных данных, физические и математические модели процессов и явлений, относящихся к исследуемому объекту, требования к оформлению научно-технической документации.

Уметь: проводить анализ, систематизацию и обобщение научно-технической информации по теме исследований, теоретические или экспериментальные исследования в рамках поставленных задач, анализ достоверности полученных результатов, сравнение результатов исследования объекта разработки с отечественными и зарубежными аналогами, анализ научной и практической значимости проводимых исследований.

Владеть: навыками самостоятельного планирования и проведения научных исследований, методами презентации научных результатов на научных семинарах и конференциях с привлечением современных технических средств.

Основное содержание практики. Исследование теоретических проблем в рамках курсовой работы: выбор и обоснование темы исследования; составление рабочего плана и графика выполнения исследования; проведение исследования (постановка целей и конкретных задач, формулировка рабочей гипотезы, обобщение и критический анализ трудов отечественных и зарубежных специалистов по теме исследования), составление библиографии по теме исследовательской работы. Практические исследования согласно теме курсовой работы: проведение эксперимента; статистическая и математическая обработка полученных экспериментальных данных, анализ механизма изучаемого процесса. Оформление результатов проведенного исследования и их согласование с научным руководителем. Обобщение собранного материала в виде отчета и защита его на заседании кафедры.

Цели практики: теоретическая и практическая подготовка обучающегося к работе в качестве преподавателя, закрепление и совершенствование педагогического мастерства, уровня его научной подготовки по специальности, общей эрудиции, умения и навыков проведения занятий, применение полученных знаний на практике.

Задачи практики: углубление и расширение теоретических знаний обучающегося (практиканта) по общим и специальным дисциплинам, применение эти знаний при подготовке и проведении занятий, формирование диалектического мышления, умения анализировать различные педагогические явления, воспитывать самостоятельность и творческую активность.

В результате прохождения практики обучающийся должен:

Знать: основные положения методики преподавания предметов и умение применить их при проведении занятий.

Уметь: планировать учебную и методическую работу, разрабатывать и проводить лабораторные и семинарские занятия.

Владеть: приемами контроля и оценки знаний учащихся (самостоятельная работа, контрольные работы, коллоквиумы).

Основное содержание практики. Знакомство обучающегося с учебной и материальной базой кафедры, на которой проводится педагогическая практика. Разработка индивидуальной программы и графика прохождения практики совместно с руководителем. Учебная работа: изучение рабочих программ и календарных планов по закрепленным предметам; подготовка к занятиям (определение целей и содержаний занятий), проведение практических и лабораторных занятий. Методическая работа: знакомство с составлением рабочих программ и календарных планов; изучение методов и приемов проведения практических и лабораторных занятий, составление тематического и поурочного планов и конспектов занятий. Оформление отчета о прохождении практики в соответствии с программой практики, согласование его с руководителем практики и защита отчета на заседании кафедры.

Цели практики: создание теоретической и экспериментальной базы для качественного выполнения и защиты магистерской диссертации.

Задачи практики: приобретение навыков, умений и знаний планирования, подготовки, организации и выполнения научно-исследовательской работы, а также оформления ее результатов.

В результате прохождения практики обучающийся должен:

Знать: основные положения методологии научного исследования.

Уметь: использовать современные методы сбора, анализа и обработки научной информации и изложить полученные результаты по проблеме исследования в виде отчетов, публикаций, докладов.

Владеть: современными экспериментальными методами исследования и компьютерными технологиями, применяемыми при обработке результатов научных экспериментов, сборе, обработке, хранении и передачи информации при проведении самостоятельных научных исследований.

Основное содержание практики. Составление плана практики совместно с руководителем. Исследование теоретических проблем: выбор и обоснование темы исследования, составление рабочего плана и графика выполнения исследования; проведение исследования (постановка целей и конкретных задач, формулировка рабочей гипотезы, обобщение и критический анализ трудов отечественных и зарубежных специалистов по теме исследования);

составление библиографии по теме научно-исследовательской работы. Практические исследования согласно теме квалификационной работы: проведение эксперимента; сбор и анализ информации о предмете исследования; изучение отдельных аспектов рассматриваемой проблемы; статистическая и математическая обработка информации; анализ научной литературы с использованием различных методик доступа к информации: посещение библиотек, работа в Интернет. Оформление результатов проведенного исследования и их согласование с научным руководителем квалификационной работы. Обобщение собранного материала в виде отчета в соответствии с программой практики и защита его на заседании кафедры.

Цели практики: развитие у студента умение работать с научной литературой; планировать и осуществлять лабораторные синтезы; анализировать полученные результаты; самостоятельно проводить научно-исследовательскую работу по теме магистерской диссертации.

Задачи практики: углубление и расширение теоретических знаний обучающегося по специальности и применение этих знаний в своей практической деятельности; формирование у студента диалектического мышления, умения анализировать различные способы проведения синтеза веществ и выбирать из них наиболее приемлемые для каждого конкретного случая.

В результате прохождения практики обучающийся должен:

Знать: основные положения методологии научного исследования при работе по теме магистерской диссертации.

Уметь: использовать современные методы сбора, анализа и обработки научной информации и изложить научные знания по проблеме исследования в виде отчетов, публикаций, докладов.

Владеть: навыками самостоятельного планирования и проведения научных исследований, методами презентации научных результатов на научных семинарах и конференциях с привлечением современных технических средств.

Основное содержание практики. Инструктаж по охране труда, обсуждение и составление индивидуального плана прохождения практики и плана магистерской диссертации. Составление литературного обзора по теме научно-исследовательской практики с использованием информации из библиотечной периодической литературы и Интернет. Практические исследования по теме магистерской диссертации, проведение эксперимента; сбор и анализ информации о предмете исследования; изучение отдельных аспектов рассматриваемой проблемы; статистическая и математическая обработка информации; анализ научной литературы с использованием различных методик доступа к информации: посещение библиотек, работа в Интернет. Написание и оформление магистерской диссертации, включающей следующие разделы: введение, литературный обзор, экспериментальная часть, результаты и их обсуждение, выводы, список использованной литературы. Предзащита магистерской диссертации на заседании кафедры и защита ее на заседании Государственной аттестационной комиссии.