УМКД-Актуальные задачи совр.химии (новое окно)

ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Учебно-методический комплекс дисциплины «Актуальные задачи современной химии»
Разработала
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится
Лист 1 из 21
УМКД 19.(109) 020100.68 М2.Б.1 -.
Акимова Т.И..,.
на кафедре органической химии
2012
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Дальневосточный федеральный университет»
(ДВФУ)
ШКОЛА ЕСТЕСТВЕННЫХ НАУК
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ (РПУД)
Актуальные задачи современной химии
Направление подготовки _020100.68__Химия__
Наименование магистерской программы
Химия элементоорганических соединений
Квалификация (степень) выпускника
Форма подготовки очная
Магистр
Школа естественных наук
Кафедра органической химии
курс __1_____ семестр __2______
лекции _64__ (час.)
практические занятия__32_____час.
семинарские занятия___-_____час.
лабораторные работы__-_____час.
консультации всего часов аудиторной нагрузки___96_____ (час.)
самостоятельная работа __120_______ (час.)
реферативные работы (количество) контрольные работы (количество) зачет _____2______ семестр
экзамен____2______семестр
Рабочая программа дисциплины составлена в соответствии с требованиями федерального
государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлению
подготовки 020100 Химия (квалификация (степень) магистр) (приказ № 547 от 20 мая 2010 г. Министерства
образования и науки Российской Федерации)
Рабочая программа дисциплины обсуждена на заседании кафедры_ органической химии «27» сентября
2012 г., протокол № 652 (1/13).
Заведующая (ий) кафедрой_Акимова Т.И.
27 сентября
2012__г.
Составитель (ли):_д.х.н, профессор Шапкин Н.П., д.х.н, профессор Акимова Т.И., д.х.н, профессор
Кондриков Н.Б.
1
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Учебно-методический комплекс дисциплины «Актуальные задачи современной химии»
Разработала
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится
Лист 2 из 21
УМКД 19.(109) 020100.68 М2.Б.1 -.
Акимова Т.И..,.
на кафедре органической химии
2012
Оборотная сторона титульного листа РПУД
I. Рабочая программа пересмотрена на заседании кафедры:
Протокол от «_____» _________________ 200 г. № ______
Заведующий кафедрой _______________________ __________________
(подпись)
II. Рабочая программа пересмотрена на заседании кафедры:
Протокол от «_____» _________________ 200 г. № ______
Заведующий кафедрой _______________________ __________________
(подпись)
2
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Учебно-методический комплекс дисциплины «Актуальные задачи современной химии»
Разработала
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится
Лист 3 из 21
УМКД 19.(109) 020100.68 М2.Б.1 -.
Акимова Т.И..,.
на кафедре органической химии
2012
АННОТАЦИЯ
Дисциплина «Актуальные задачи современной химии» разработана для
студентов _1_ курса магистратуры по направлению 020100.68 -_Химия
(наименование магистерской программы 020103.68 - Органическая химия) в
соответствие
с
требованиями
федерального
государственного
образовательного стандарта высшего профессионального образования по
направлению подготовки 020100 Химия (квалификация (степень) магистр)
(приказ № 547 от 20 мая 2010 г. Министерства образования и науки
Российской Федерации).
Дисциплина «Актуальные задачи современной химии» входит в базовую
часть профессионального (специального) цикла М 2.Б. 1
Дисциплина «Актуальные задачи современной химии» складывается из
двух частей. Одна часть дисциплины охватывает круг вопросов, связанных с
последними достижениями в различных областях современной теоретической
и экспериментальной химии. Рассматриваются синтез и реакционная способность металлоорганических соединений, металлокомплексный катализ и его
использование (работы Нобелевских лауреатов последних лет), стереоселективный синтез, химическая энергетика - проблемы и достижения, химия явлений и процессов в экстремальных условиях, современные методы химического. анализа и установления строения молекул, химия жизненных процессов,
химия окружающей среды. Вторая часть дисциплины «Актуальные задачи современной химии» идет раздел «Супрамолекулярной химии» - молодой интенсивно развивающейся науки, носящей междисциплинарный характер, объединяющей в себе различные направления химии, физики, молекулярной биологии, медицины. Этот раздел непосредственно связан с нанообъектами и нанотехнологиями.
Дисциплина «Актуальные задачи современной химии» логически и содержательно связана с такими курсами, как «Общая и неорганическая химия»,
3
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Учебно-методический комплекс дисциплины «Актуальные задачи современной химии»
Разработала
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится
Лист 4 из 21
УМКД 19.(109) 020100.68 М2.Б.1 -.
Акимова Т.И..,.
на кафедре органической химии
2012
«Органическая химия», «Аналитическая химия», «Физическая химия», «Биоорганическая химия» и другими фундаментальными дисциплинами, изучавшимися студентами в бакалавриате и специалитете.
Дисциплина направлена на формирование общекультурных и профессиональных компетенций выпускника.
Цель освоения дисциплины
Целью освоения дисциплины «Актуальные задачи современной химии»
является приобретение знаний о наиболее актуальных направлениях исследований в современной теоретической и экспериментальной химии.
Задачи:
познакомить с последними достижениями в области:
- синтеза и исследования веществ с новыми необычными свойствами;
- металлокомплексного катализа и стереоселективного синтеза(по работам Нобелевских лауреатов);
- химической энергетики, проблемами и достижениями;
- химии явлений и процессов в экстремальных условиях;
- современных методов химического анализа и установления строения
молекул;
- химии жизненных процессов;
- химии окружающей среды;
- супрамолекулярной химии (нанообъекты, нанотехнологии).
Полученные при освоении дисциплины знания необходимы для расширения фундаментальной подготовки магистранта по современным направлениям химии.
Обучающийся должен приобрести следующие практические навыки,
умения, общекультурные (ОК) и профессиональные компетенции (ПК):
- понимание философских концепций естествознания, роли естественных
4
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Учебно-методический комплекс дисциплины «Актуальные задачи современной химии»
Разработала
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится
Лист 5 из 21
УМКД 19.(109) 020100.68 М2.Б.1 -.
Акимова Т.И..,.
на кафедре органической химии
2012
наук (химии в том числе) в выработке научного мировоззрения (ОК-4);
- владение современными компьютерными технологиями, применяемыми при обработке результатов научных экспериментов и сборе, обработке,
хранении и передачи информации при проведении самостоятельных научных
исследований (ОК-5);
- 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);
- знание основных этапов и закономерностей развития химической
науки, понимание объективной необходимости возникновения новых направлений, представления о системе фундаментальных химических понятий и методологических аспектов химии, форм и методов научного познания, их роли в
общеобразовательной профессиональной подготовке химиков (ПК-2);
- владение основами делового общения, имеет навыки межличностных
отношений и способностью работать в научном коллективе (ПК-11).
I. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ ЧАСТИ КУРСА
МОДУЛЬ 1. Предмет супрамолекулярной химии. Рецепторы, связывающие катионы (16 часов).
Раздел 1. Предмет супрамолекулярной химии (4 ч).
Тема 1. Основные понятия в супрамолекулярной химии, связь с
классической химией (4 ч).
Схема перехода от молекулярной к супрамолекулярной химии. Классификация супрамолекулярных систем хозяин-гость. Комплементарность и
предорганизация. Природа супрамолекулярных взаимодействий.
Раздел 2. Рецепторы, связывающие катионы (12 ч).
5
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Учебно-методический комплекс дисциплины «Актуальные задачи современной химии»
Разработала
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится
Лист 6 из 21
УМКД 19.(109) 020100.68 М2.Б.1 -.
Акимова Т.И..,.
на кафедре органической химии
2012
Тема 1. Хозяева, связывающие катионы. Краун-эфиры (4 ч).
Особенности синтеза: темплатный синтез, темплатирующие катионы;
метод высокого разбавления. Свойства. Растворимость в полярных и неполярных растворителях. Использование в межфазном катализе. Эффект «обнаженного» иона.
Тема 2. S, N- Гетерокраун-эфиры, методы синтеза (2 часа).
Поданды, криптанды, сферанды:методы синтеза, сравнительная способность к комплексообразованию. Факторы, влияющие на комплексообразование: строение, размер ЦИК ла, заряд иона, полярность среды. Термодинамический эффект.
Тема 3. Виды молекулярного распознавания (2 часа).
Виды молекулярного распознавания: сферическое, тетраэдрическое, линейное, центральное, латеральное, хиральное. Тетраэдрический рецептор «Футбольный мяч», связывание катиона(NH4+), аниона (Cl- ), нейтральной
молекулы (Н2О).
Тема 4. Алкалиды и электриды. Строение, сверхпроводимость (2 ч).
Тема 5. Каликсарены (2 часа).
Каликсарены: получение, номенклатура, конформации. Особенности
связывания катионов. Молекулы «шприцы». Туннельный эффект. Селективность к катиону цезия. Комплексы каликсаренов с нейтральными молекулами.
Резорцинарены, получение, конформации, сродство к катионам и нейтральным
молекулам. Сидерофоры, природные и синтетические. Константы связывания
Fe+3 .
МОДУЛЬ 2. Рецепторы, связывающие анионы. Связывание
нейтральных молекул (10 часов).
Раздел 1. Рецепторы, связывающие анионы (4 ч).
Тема 1. Особенности связывания анионов (4 часа).
6
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Учебно-методический комплекс дисциплины «Актуальные задачи современной химии»
Разработала
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится
Лист 7 из 21
УМКД 19.(109) 020100.68 М2.Б.1 -.
Акимова Т.И..,.
на кафедре органической химии
2012
Влияние размера аниона, плотности заряда, комплементарности, величины заряда рецептора и субстрата на прочность комплекса. Рецепторы, связывающие анионы: катапинанды, азакоранды, криптанды, гибридные молекулы, антикрауны. Селективность связывания . Связывание анионов криптандами, азакорандами. Циклофаны, кобальт- и ртутьсодержащие металлорганические рецепторы, гибридные каликсарены Нейтральные рецепторы. Цвиттерионы. «Гидридная губка». Антикрауны.
Раздел 2. Связывание нейтральных молекул (6 ч).
Тема 1. Клатраты (2 ч).
Гидрат метана, распространение, устойчивость. Строение, молекулярная
структура, тип связей. Проблемы, связанные с запасами и использованием
гидрата метана. Цеолиты. Свойства: ионообменные, молекулярно-ситовой эффект, адсорбционные. Использование в качестве катализаторов в нефтехимии.
Клатраты мочевины и тиомочевины. Использование в качестве селективных
реагентов при депарафинизации нефтяных фракций.
Тема 2. Кавитанды. Молекулы с внутренней кривизной. (2 ч )
Циклодекстрины: получение, свойства. Причины широкого использования. Молекулярные щели и молекулярные пинцеты, связывание биологически
значимых молекул. Каликсарены, резорцинарены и трициклотривератрилены
(СTV) в качестве рецепторов. Циклофаны, номенклатура. Криптофаны - молекулы-клетки, синтез на основе каликсаренов, резорцинаренов, СТV. Карцеранды и полукарцеранды. Карцерия - новый вид ориентационной изомерии. Использование карцерандов и полукарцерандов в качестве реакторов для получения неустойчивых молекул - циклобутадиена, бензина.
Тема 3. Супрамолекулярая химия фуллеренов (1 ч).
Открытие фуллеренов – одно из значительных открытий в химии XX века. Фуллерены - новый аллотропный вид углерода. Способы получения. Выделение и очистка. Свойства. Комплексы фуллеренов с металлами
7
-
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Учебно-методический комплекс дисциплины «Актуальные задачи современной химии»
Разработала
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится
Лист 8 из 21
УМКД 19.(109) 020100.68 М2.Б.1 -.
Акимова Т.И..,.
на кафедре органической химии
2012
эндоэдральные и экзоэдральные. Фуллерены качестве рецепторов.Фуллерены
в качестве субстратов. Гетерофуллерены (легированные фуллерены).
Тема 4. Дендримеры и их типы (1 ч).
Стратегии синтеза дендримеров. Дивергентный способ -«от центра к периферии». Пример синтеза дендримеров на основе этилендиамина и акрилонитрила. Конвергентный способ синтеза дендримеров - «от периферии к центру». Физические свойства дендримеров. Влияние природы функциональных
групп на поверхности дендримера на его свойства. Практическое использование дендримеров (химиотерапия рака и других заболеваний).
МОДУЛЬ 3. Темплаты и самосборка. Молекулярные устройства,
молекулярные и супрамолекулярные машины (6 ч).
Тема 1. Катенаны и ротаксаны. Молекулярные устройства. Супрамолекулярная фотохимия (2 часа).
Статистический подход к синтезу катенанов и ротаксанов. Псевдоротаксаны. Ротаксаны. Схема синтеза. Принцип вспомогательной связи в синтезе
катенанов( темплатный стерический барьер, координация с катионом металла).
Молекулярные машины на основе катенанов и ротаксанов.
Молекулярная и супрамолекулярная самосборка. Самоорганизация. Металлические ансамбли.
Основы фотохимии. Фото- и электрохимические устройства на основе
бипиридила. Устройства для преобразования света. Фотохимические сенсоры.
Фотохимические супрамолекулярные устройства с направленным переносом
электрона и энергии. Сопряжённые процессы переноса энергии и электрона.
Молекулярные электронные устройства: молекулярные провода, выпрямители, переключаемое связывание, аллостерические переключатели.
Тема 2. Молекулярные и супрамолекулярные машины (2 часа).
Концепция устройства молекулярных и супрамолекулярных машин.
8
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Учебно-методический комплекс дисциплины «Актуальные задачи современной химии»
Разработала
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится
Лист 9 из 21
УМКД 19.(109) 020100.68 М2.Б.1 -.
Акимова Т.И..,.
на кафедре органической химии
2012
Схема работы молекулярных машин. Пример молекулярной «шестерёнки».
«Молекулярные мускулы». Пример машины, работающей при протекании
окислительно-восстановительного процесса. Машина, работа которой основана на протекании фотореакции транс-цис-изомеризации.
Нанодвигатель. Структуры молекулярных машин на основе производных триптицена и фуллерена. Молекулярная машина с мотором.
Тема 3. Супрамолекулярная химия жизни (2 ч)
Биомиметика (бионика). Что изучает биомиметика (бионика)? Какие
науки она объединяет? Имитация биологических процессов. Связь между
ферментативным и химическим катализом. Использование циклодекстринов в
качестве рецепторов, имитирующих процесс катализа органических реакций
ферментами на примере гидролиза сложных эфиров, реакций изомеризации,
трансаминирования.
Гидролиз полифосфатов нуклеотидов. Модель активного аналога фермента АТФ. Коранды как имитаторы АТФ.
Селективный транспорт катионов металлов. Механизм ионного транспорта. Ионофоры – валиномицин. Краун-эфиры как синтетические аналоги
природных ионофоров.
МОДУЛЬ 4. Последние достижения в области неорганической и
эленментоорганической химии (6 ч).
Тема 1. Синтез и исследование β-дикетонатов металлов (2 ч).
Синтез и исследование сульфенхлоридов β-дикетонатов металлов
Тема 2. Синтез полиметаллоорганосилоксанов (2 ч).
Синтез полиметаллоорганосилоксанов методом механохимической активации.
Тема 3. Синтез дендримеров (2 ч).
Синтез дендримеров на основе металлоорганических соединений.
9
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Учебно-методический комплекс дисциплины «Актуальные задачи современной химии»
Разработала
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится
Лист 10 из 21
УМКД 19.(109) 020100.68 М2.Б.1 -.
Акимова Т.И..,.
на кафедре органической химии
2012
МОДУЛЬ 5. Последние достижения в области органической и биоорганической химии (10 ч)
Раздел 1. Синтез и исследование веществ с новыми необычными
свойствами (6 ч).
Тема 1. Синтез и исследование необычных органических молекул (2
ч).
Тройная связь в цикле, пропелланы, радиалены, Платоновы тела, катенаны, ротаксаны и узлы
Тема 2. Металлокомплексный катализ (2 часа).
Металлокомплексный катализ и его использование в органическом синтезе.
Тема 3. Стереоселективный синтез (2 ч).
Стереоселективный синтез: проблемы и достижения.
Раздел 2. Химия жизненных процессов (4 ч).
Тема 1. Многообразие и систематика живых систем (2 часа).
Классификация биомолекул. Нуклеиновые кислоты как носители биологической информации. Биологические мембраны.
Тема 2. Низкомолекулярные биорегуляторы (2 часа).
МОДУЛЬ 6. Последние достижения в области физической и
аналитической химии - 16 часов.
Раздел 1. Катализ и каталитическая активность. Химия и энергетика (6 ч).
Тема 1. Катализ и каталитическая активность (2 ч).
Современные проблемы катализа. Катализ и нанокатализ. Роль металлокомплексного катализа в решении проблем реакционной способности.
Тема 2. Химия и энергетика (4 ч).
10
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Учебно-методический комплекс дисциплины «Актуальные задачи современной химии»
Разработала
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится
Лист 11 из 21
УМКД 19.(109) 020100.68 М2.Б.1 -.
Акимова Т.И..,.
на кафедре органической химии
2012
Современные мировые тенденции роста энергопотребления. Эксергетический метод оценки качества различных видов энергии и анализа термодинамической эффективности технологических процессов. Принципы прямого
преобразования энергии химических реакций в электрическую энергию в химических источниках тока (ХИТ). Важнейшие характеристики ХИТ. Термодинамика ХИТ. Принципы использования химических энергоносителей в системах преобразования и аккумулирования ядерной, солнечной и других видов
энергии. Взаимосвязь прогресса в химической энергетике с разработкой новых
функциональных материалов.
Раздел 2. Химия явлений и процессов в экстремальных условиях
(4 ч).
Тема 1. Теории цепных реакций (2 часа).
Теория горения газовых смесей.
Тема 2. Развитие представлений о процессах взрыва и взрывчатых
веществах (2 ч).
Раздел 3. Последние достижения в области аналитической химии,
химии явлений и жизненных процессов (6 ч)
Тема 1. Анализ стойких органических загрязнителей (СОЗ) (2 ч).
СОЗ в объектах окружающей среды. Применение методов хромато-массспектрометрии при анализе тетрахлордиоксинов, полихлорированных бифенилов, галогенированных углеводородов в биологических и абиотических объектах.
Тема 2. Применение твердофазной экстракции (4 ч).
Применение твердофазной экстракции с использованием природных
сорбентов (модифицированных природными и синтетическими реагентами).
Концентрирование лекарственных препаратов из многокомпонентных матриц.
Сенсоры в электроаналитической химии, как новый подход в анализе следо11
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Учебно-методический комплекс дисциплины «Актуальные задачи современной химии»
Разработала
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится
Лист 12 из 21
УМКД 19.(109) 020100.68 М2.Б.1 -.
Акимова Т.И..,.
на кафедре органической химии
2012
вых количеств соединений биогенного и антропогенного происхождения.
II. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ПРАКТИЧЕСКОЙ ЧАСТИ КУРСА
(32 ч)
Семинарские занятия
Занятие 1. Основные понятия и язык супрамолекулярной химии: рецептор (хозяин)- субстрат (гость). Комплементарность. Предорганизация. Природа
супрамолекулярных взаимодействий. Связь классической химии валентных
связей с супрахимией. Классификация связанных систем: кавитанды и клатранды. Формы комплексов.
Занятие 2. Способы синтеза краунэфиров, N, S-гетерокраунэфиров, торандов, подандов, криптандов. Названия по специальной номенклатуре и номенклатуре ИЮПАК. Свойства полученных соединений.
Занятие 3. Способы синтеза сферандов, полусферандов, криптасферандов. Номенклатура и свойства. Факторы, влияющие на комплексообразование.
Термодинамический эффект.
Занятие 4. Виды молекулярного распознавания: сферическое, тетраэдрическое, линейное, латеральное, центральное, хиральное, множественное.
Молекула «футбольный мяч».
Занятие 5. Каликсарены, резорцинарены. Способы синтеза. Конформации. Способность к жесткому и мягкому связыванию. Молекулы-шприцы. От
каликсаренов к молекулам-клеткам.
Занятие 6. Комплексы включения. Сферическое заточение гостя. Использование их для получения нестабильных веществ. Контейнерная химия.
Супрамолекулярая химия фуллеренов.
Занятие 7. Химия фуллеренов. Свойства бакмистерфуллерена. Дендримеры. Способы синтеза, свойства.
Занятие 8. Темплаты и самосборка. Металлические ансамбли. Способы
12
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Учебно-методический комплекс дисциплины «Актуальные задачи современной химии»
Разработала
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится
Лист 13 из 21
УМКД 19.(109) 020100.68 М2.Б.1 -.
Акимова Т.И..,.
на кафедре органической химии
2012
синтеза катенанов и ротаксанов. Молекулярные устройства на их основе. Понятия о молекулярных машинах.
Занятие 9. Синтез и исследование β-дикетонатов металлов. Синтез и исследование сульфенхлоридов β-дикетонатов металлов.Синтез полиметаллоорганосилоксанов методом механохимической активации.
Занятие 10.. Синтез дендримеров на основе металлоорганических соединений. Свойства.
Занятие 11. Синтез и исследование необычных органических молекул:
тройная связь в цикле, пропелланы, радиалены. Платоновы тела, катенаны, ротаксаны и узлы.
Занятие 12. Эксергетический метод оценки качества различных видов
энергии и анализа термодинамической эффективности технологических процессов. Принципы прямого преобразования энергии химических реакций в
электрическую энергию в химических источниках тока (ХИТ). Важнейшие характеристики ХИТ. Термодинамика ХИТ. Принципы использования химических энергоносителей в системах преобразования и аккумулирования ядерной,
солнечной и др. видов энергии.
Занятие 13. Современные проблемы катализа. Катализ и нанокатализ.
Роль металлокомплексного катализа в решении проблем реакционной способности. Металлокомплексный катализ и его использование в органическом синтезе. Стереоселективный синтез: проблемы и достижения.
Занятие 14. Раздел IV. Химия явлений и процессов в экстремальных
условиях. Теории цепных реакций. Теория горения газовых смесей. Развитие
представлений о процессах взрыва и взрывчатых веществах.
Занятие 15. Современные методы химического анализа и установления
строения молекул. Анализ стойких органических загрязнителей. Применение
твердофазной экстракции. Сенсоры в электроаналитической химии. Методология анализа лекарственных препаратов.
13
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Учебно-методический комплекс дисциплины «Актуальные задачи современной химии»
Разработала
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится
Лист 14 из 21
УМКД 19.(109) 020100.68 М2.Б.1 -.
Акимова Т.И..,.
на кафедре органической химии
2012
Занятие 16. Химия жизненных процессов. Многообразие и систематика
живых систем. Классификация биомолекул. Нуклеиновые кислоты как носители биологической информации. Биологические мембраны. Низкомолекулярные биорегуляторы.
III. КОНТРОЛЬ ДОСТИЖЕНИЯ ЦЕЛЕЙ КУРСА.
Вопросы к экзамену
1. Центральное и латеральное распознавание.
2. Записать формулу дибензо18(О626коранда-6), привести схему его синтеза, описать свойства.
3. Примеры фотохимических молекулярных устройств
4. Номенклатура (дается на отдельном листе).
5. Способы синтеза краун-эфиров. Синтез первого краун-эфира, его
свойства. Использование.
6. Семиохимия. Сенсорные устройства, примеры.
7. Фуллерены.
8. Номенклатура (дается на отдельном листе).
9. Комплементарность
10. Краун-эфиры. Пример использования в межфазном катализе.
11. Молекулярная и супрамолекулярная самосборка. «Решетки», «этажерки», «офисы».
12. Номенклатура (дается на отдельном листе).
13. Сферанды, синтез, особенности связывания катионов
14. Примеры фотохимических молекулярных устройств
15. Клатратные гидраты
16. Номенклатура (дается на отдельном листе).
17. Способы синтеза псевдоротаксанов. Использование их в молекуляр14
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Учебно-методический комплекс дисциплины «Актуальные задачи современной химии»
Разработала
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится
Лист 15 из 21
УМКД 19.(109) 020100.68 М2.Б.1 -.
Акимова Т.И..,.
на кафедре органической химии
2012
ных устройствах.
18. Цеолиты. Твердые клатраты органических хозяев
19. Алкалиды и электриды
20. Номенклатура (дается на отдельном листе).
21. Свойства β-дикетонатов металлов.
22. Топливные элементы: принцип действия (на примере Н2О2элементов).
23. Классификация типов ТЭ. Достоинства и проблемы ТЭ.
24. Катенаны и ротаксаны. Подходы к синтезу. Перспективы практического использова ния
25. Риски в области нанотехнологий.
26. Комбинированные системы: возобновляемые источники энергии - ТЭ
и ХИТ. Фотоэлектрохимическое преобразование солнечной энергии.
27. Кавитанды. Основные типы молекул-сосудов. Перспективы практического использования.
28. Синтез и свойства сульфенхлоридов β-дикетонатов металлов.
29. Горение как химический и физический процессы. Цепная теория горения и ее развитие в работах Семенова Н.Н. и его школы.
30. Фуллерены. Основные структурные модификации. Сферы применения
31. Получение наноматериалов из отходов промышленности.
32. Критические (предельные) эффекты при горении фосфора, водорода
и их объяснения с позиции цепной теории. Концентрационные пределы воспламенения.
33. Молекулярные машины. Основные понятия, принципы действия.
34. Синтез полиметаллоорганосилоксанов методом механохимической
активации.
35. Переход горения детонацию, детонационная волна и детонационный
15
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Учебно-методический комплекс дисциплины «Актуальные задачи современной химии»
Разработала
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится
Лист 16 из 21
УМКД 19.(109) 020100.68 М2.Б.1 -.
Акимова Т.И..,.
на кафедре органической химии
2012
режим горения, детонационная адиабата и точка Жуге.
36. Дендримеры. Стратегии синтеза. Использование в катализе и медицине.
Контрольные работы
Контрольная работа 1
1. Резорцинарены, синтез, строение, свойства.
2. Рецепторы, способные связывать нейтральные молекулы
3. Особенности комплексообразования аза- и тиакраунэфиров
4. Привести синтез простейшего полусферанда. Какие субстраты он способен связывать?
Контрольная работа 2
1. Справедливо ли утверждение, что каликсарены это циклофаны?
2. Виды молекулярного распознавания
3. Резорцинарены – исходные вещества для синтеза криптофанов.
4. Селективность связывания в ряду краун-эфиров.
Контрольная работа 3
1. Молекулярная самосборка и супрамолекулярная самосборка. Пример.
2. Циклодекстрины, форма молекулы. С чем связана уникальная способность к комплексообразованию в водном растворе?
3. Стадии процесса комплексообразования хозяин-гость.
4. Привести синтез простейшего торанда, какие субстраты он способен
связывать?
Контрольная работа 4
1. Справедливо ли утверждение, что карцеранд – это криптофан? Поясните.
2. Каликсарены, синтез, конформации, молекулы-шприцы.
3. Краун-эфиры. Растворимость.
16
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Учебно-методический комплекс дисциплины «Актуальные задачи современной химии»
Разработала
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится
Лист 17 из 21
УМКД 19.(109) 020100.68 М2.Б.1 -.
Акимова Т.И..,.
на кафедре органической химии
2012
4. Селективность связывания в ряду гетерокраун-эфиров.
Контрольная работа 5
1. Молекулярные щели и молекулярные пинцеты
2. Анионы в качестве субстратов. Особенности свойств анионов.
3. Стадии процесса комплексообразования хозяин-гость
4. Привести синтез простейшего криптасферанда. Какие субстраты он
способен связывать?
Вопросы к зачету
1. Синтез β-дикетонатов металлов.
2. Свойства β-дикетонатов металлов.
3. Металлокомплексный катализ и его использование в органическом
синтезе.
4. Стереоселективный синтез: проблемы и достижения
5. Анализ стойких органических загрязнителей
6. Применение твердофазной экстракции в анализе органических и минеральных объектов
7. Сенсоры в электроаналитической химии
5. Методология анализа лекарственных препаратов
6. Жизнь с точки зрения химика. Многообразие и систематика живых систем.
7. Строение клетки. Классификация биомолекул.
8. Структура и функция белков.
9. Нуклеиновые кислоты как носители биологической информации.
10. Химическая структура и биологическое значение липидов.
11. Биологические мембраны.
17
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Учебно-методический комплекс дисциплины «Актуальные задачи современной химии»
Разработала
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится
Лист 18 из 21
УМКД 19.(109) 020100.68 М2.Б.1 -.
Акимова Т.И..,.
на кафедре органической химии
2012
V. ТЕМАТИКА И ПЕРЕЧЕНЬ КУРСОВЫХ РАБОТ И РЕФЕРАТОВ
Курсовые работы и рефераты не предусмотрены.
V. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
а) основная литература:
1. Органическая химия: учебник: в 4-х кн. / О.А. Реутов, А.Л. Курц,
К.П. Бутин - М.: Изд-во. Моск. ун-та, 2004. – Кн.1-4.
2. Гарновский А.Д. Современные аспекты синтеза металлокомплексов.
// А.Д.Гарновский, И.С.Васильченко, Д.А. Гарновский / Изд.: ЛаПО, Ростовна-Дону. 2003. с.354.
3. Стид, Дж. В. Супрамолекулярная химия: в 2-х кн. / Дж. В. Стид, Дж.
Л. Этвуд. -.М.: Академкнига, 2007.- Кн. 1-2.
4. Варнатц, Ю. Горение. Физические и химические аспекты, моделирование, эксперименты, образование загрязняющих веществ / Варнатц Ю., Маас
У., Диббл Р. Пер. с англ. Г.Л.Агафонова. Под ред. П.А.Власова. М. : Физматлит, 2003 – 352 с.
5. Семенов, Н. Н. Избранные труды: в 4 т. / Семенов Н. Н.; Отв.ред.
Шилов А. Е. Ин-т хим.физики им. Н.Н.Семенова. – М. : Наука, 2004 Т.1. Кн.1:
Цепные реакции. – 2004. – 392 с.
6. Отто, М. Современные методы аналитической химии. / Отто, М., М. :
Техносфера, 2006. - 416 с.
7. Глик, Б. Молекулярная биотехнология. Принципы и применение / Б.
Глик, Дж. Пастернак. - М.: Мир, 2003. - 589 с.
8. Стид, Дж. В. Супрамолекулярная химия: в 2-х кн. / Дж. В. Стид, Дж.
Л. Этвуд. -.М.: Академкнига, 2007.- Кн. 1-2.
9. Колтунов, К. Ю. Энантиоселективный синтез органических соединений. / Колтунов, К. Ю. Новосибирск, 2010. - 41с.
18
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Учебно-методический комплекс дисциплины «Актуальные задачи современной химии»
Разработала
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится
Лист 19 из 21
УМКД 19.(109) 020100.68 М2.Б.1 -.
Акимова Т.И..,.
на кафедре органической химии
2012
б) дополнительная литература:
1.
Высоцкий, В.И. Избранные главы органической химии: учебное
пособие для вузов / В. И. Высоцкий - Владивосток : Изд-во Дальневосточного
ун-та, 2008. - 72 с.(гриф УМО).
2.
Бродянский, В.М. Эксергетический метод и его приложения. / Бро-
дянский, В.М., Фратшер, В., Михалек, К. М.: Энергоатомиздат, 1988. – 250с.
2.
Коровин, Н. В. Электрохимическая энергетика. / Коровин, Н. В. -
М. : Энергоиздат, 1991. – 264с.
3.
Плесков, Ю. В. Фотоэлектрохимическое преобразование солнеч-
ной энергии. / Плесков, Ю. В. - М. : Химия, 1990. –
4.
Энергетические ресурсы сквозь призму фотохимии и катализа. Под
ред. М. Гретцеля. М.: Мир, 1986. – 350с.
5.
Демидов, П. Г. Горение и свойства горючих веществ. / Демидов,
П.Г., Шандыба, В.А., Щеглов, П.П. М. : Химия, 1981 – 272 с.
6.
Основы практической теории горения. Л.:Энергоатомиздат, 1986 –
7.
Высоцкий, В.И. Введение в органический синтез / В.И. Высоц-
309 с.
кий. – Владивосток: Изд-во Дальневост. ун-та, 1999. – 243 с.
8.
Белецкая И.П. Металлокомплексный катализ – выдающееся до-
стижение металлорганической химии. // Соросовский образовательный журнал
2000, №.6, С. 83-87.
9.
Зефиров Н.С. О тенденциях развития современной органической
химии. Соросовский образовательный журнал 1996, №7, С. 33-38
10.
Бутин К.П. Механизмы органических реакций: достижения и пер-
спективы. Рос. хим. ж. (Ж. Рос. хим. об-ва им. Д.И. Менделеева), 2001, т. XLV,
№ 2, С. 11-34.
11. А.Ф. Пожарский. Супрамолекулярная химия. Ч. 1. Ч. 2 //Соровский
19
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Учебно-методический комплекс дисциплины «Актуальные задачи современной химии»
Разработала
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится
Лист 20 из 21
УМКД 19.(109) 020100.68 М2.Б.1 -.
Акимова Т.И..,.
на кафедре органической химии
2012
образовательный журнал. 1997. № 9. С. 32-47.
12. Педерсен Ч. Открытие краун-эфиров: (Нобелевская лекция)// Новое в
жизни, науке и технике. Сер. Химия. М.: Знание, 1989. № 1. С. 3-13.
13. Крам Д. Получение комплексов «гость-хозяин»: (Нобелевская лекция)// Там же. С. 13-28.
14. Лен Ж.-М. Супрамолекулярная химия – масштабы и перспективы
(Нобелевская лекция)// Там же. № 2. С. 3-36.
15. Я.З. Волошин, А.С. Белов. Инкапсулирование органических и неорганических анионов: синтез макрополициклических лигандов и их анионрецепторные свойства // Успехи химии. 2008. Т.77. № 2. С.161-176.
16. Н.А. Ициксон, Ю.Ю. Моржерин, А.И. Матерн, О.Н. Чупахин. Рецепторы анионов // Успехи химии. 2008. Т.77. № 9. С.804-816.
17. Электрохимия органических соединений в начале XXI века. Под. ред.
В.П. Гультяя В.П., А.Г. Кривенко, А.П. Томилова. - М.: Компания Спутник+,
2008. - 578 с.
18. Федорова, О. А. Супрамолекулярная химия // О. А. Федорова. – М. :
РХТУ им. Д. И. Менделеева, 2010. – 204 с.
19. Лен, Жан-Мари. Супрамолекулярная химия. Концепции и перспективы / Жан-Мари Лен. - Новосибирск: Наука. Сиб. предприятие РАН, 1998. - 334
с.
в) Интернет-ресурсы:
1. Дядин Ю.А. Супрамолекулярная химия: клатратные соединения // Соросовский
образовательный
журнал,
1998,
№2,
с.
79-88.
http://window.edu.ru/resource/362/21362
2. Пожарский А.Ф. Супрамолекулярная химия. Часть 2. Самоорганизующиеся молекулы // Соросовский образовательный журнал, 1997, №9, с. 40-47.
http://window.edu.ru/resource/346/21346
20
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Учебно-методический комплекс дисциплины «Актуальные задачи современной химии»
Разработала
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится
Лист 21 из 21
УМКД 19.(109) 020100.68 М2.Б.1 -.
Акимова Т.И..,.
на кафедре органической химии
2012
3. Мищенко С.В, Ткачев А.Г. Углеродные наноматериалы. Производство,
свойство,
применение:
монография.
-
2008.
170
с.
http://window.edu.ru/library/pdf2txt/102/64102/34799/page17
4. Абакумова Н.А., Быкова Н.Н. Органическая химия и основы биохимии. Часть 1: Учебное пособие. - Тамбов: Издательство ТГТУ, 2010. - 112 с.
http://window.edu.ru/resource/049/73049
5. Черкасов В.К., Курский Ю.А., Кожанов К.А., Бубнов М.П., Куропатов
В.А. Методы ЭПР и ЯМР в органической и элементоорганической химии.
Электронное учебное пособие. - Нижний Новгород: Нижегородский госуниверситет, 2010. - 53 сhttp://window.edu.ru/resource/052/74052
6. Вязьмин С.Ю., Рябухин Д.С., Васильев А.В. Электронная спектроскопия органических соединений: учебное пособие. Спб.: СПбГЛТА. 2011г.-43с.
http://www.edu.ru/resource/055/77055
7. Каратаева Ф.Н., Клочков В.В. Спектроскопия ЯМР в органической
химии. Ч. 1. Общая теория ЯМР. Химические сдвиги 1Нб 13С. Казань: Изд-во
Казанск. федер. ун-та, 2012.- 96 с. http://window.edu.ru/resource/068/78068
21