МИНОБРНАУКИ РОССИИ
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Алтайский государственный университет»

Теоретические основы СКФ-технологий в фармации
рабочая программа дисциплины

Закреплена за кафедройКафедра органической химии
Направление подготовки04.04.01. Химия
ПрофильКвантовые технологии, компьютерный наноинжиниринг и физикохимия материалов. ФГОС 3++
Форма обученияОчная
Общая трудоемкость3 ЗЕТ
Учебный план04_04_01_Химия-2-2020
Часов по учебному плану 108
в том числе:
аудиторные занятия 32
самостоятельная работа 49
контроль 27
Виды контроля по семестрам
экзамены: 3

Распределение часов по семестрам

Курс (семестр) 2 (3) Итого
Недель 20
Вид занятий УПРПДУПРПД
Лекции 12 12 12 12
Практические 20 20 20 20
Сам. работа 49 49 49 49
Часы на контроль 27 27 27 27
Итого 108 108 108 108

Программу составил(и):

Рецензент(ы):

Рабочая программа дисциплины
Теоретические основы СКФ-технологий в фармации

разработана в соответствии с ФГОС:
Федеральный государственный образовательный стандарт высшего образования по направлению подготовки 04.04.01 Химия (уровень магистратуры) (приказ Минобрнауки России от 13.07.2017г. №655)

составлена на основании учебного плана:
04.04.01 Химия
утвержденного учёным советом вуза от 30.06.2020 протокол № 6.

Рабочая программа одобрена на заседании кафедры
Кафедра органической химии

Протокол от 25.06.2019 г. № 12
Срок действия программы: 2019-2020 уч. г.

Заведующий кафедрой
д.х.н, профессор Н.Г. Базарнова

Визирование РПД для исполнения в очередном учебном году

Рабочая программа пересмотрена, обсуждена и одобрена для
исполнения в 2020-2021 учебном году на заседании кафедры

Кафедра органической химии

Протокол от 25.06.2019 г. № 12
Заведующий кафедрой д.х.н, профессор Н.Г. Базарнова

1. Цели освоения дисциплины

1.1.Способность использовать и развивать теоретические основы сверхкритических флюидных технологий для решения профессиональных задач в области их использования в фармации.

2. Место дисциплины в структуре ООП

Цикл (раздел) ООП: Б1.В.ДВ.01.02

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

ОПК-1: Способен выполнять комплексные экспериментальные и расчетно-теоретические исследования в избранной области химии или смежных наук с использованием современных приборов, программного обеспечения и баз данных профессионального назначения
ОПК-2: Способен анализировать, интерпретировать и обобщать результаты экспериментальных и расчетно-теоретических работ в избранной области химии или смежных наук
ПК-1: Способен проводить работы по обработке и анализу научно-технической информации и результатов исследований
В результате освоения дисциплины обучающийся должен
3.1.Знать:
3.1.1.- теоретические основы традиционных разделов химии и нового раздела, связанного со сверхкритическим состоянием веществ
- основные понятия сверхкритического состояния вещества и специфику их понимания при использовании в фармации.
- наиболее актуальные направления исследований сверхкритического флюидного состояния неорганических и органических веществ.
- основные физико-химические характеристики сверхкритических сред. Возможные пути использования СКФ в фармации
3.2.Уметь:
3.2.1.- прогнозировать развитие новых разделов химии, связанных с суб- и сверхкритическим состоянием вещества для производства инновационных лекарственных
веществ и препаратов
- раскрывать смысл фундаментальных понятий сверхкритического состояния вещества
- формулировать актуальные научные направления в области сверхкритического флюидного состояния неорганических и органических веществ
- описывать физико-химические характеристики сверхкритических сред. Обосновывать возможность их использования и проектировать опытные установки для фармации
3.3.Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть):
3.3.1.- методологической основой формирования понятий о сверхкритическом состоянии вещества
- навыками анализа учебной и научной литературы для выявления актуальных направлений исследований в области сверхкритического состояния вещества.
- навыками обоснования возможности применения сверхкритических флюидных технологий в фармации на основе физико-химических характеристик сверхкритических сред. Навыками проектирования опытных установок с использованием СКФ.

4. Структура и содержание дисциплины

Код занятия Наименование разделов и тем Вид занятия Семестр Часов Компетенции Литература
Раздел 1. Химия и физика сверхкритических флюидных сред
1.1. Сверхкритические флюиды: от открытия в лаборатории до крупнотоннажного внедрения Лекции 3 2 ОПК-1, ОПК-2, ПК-1
1.2. Диаграмма состояния. Фазовые переходы I и II родов. Лекции 3 1 ОПК-1, ОПК-2, ПК-1 Л1.1
1.3. Поведение свойств веществ в окрестности термодинамической критической точки системы «жидкость-пар» и принципы их описания. Лекции 3 1 ОПК-1, ОПК-2, ПК-1
1.4. Аналогия между критической точкой в системе «жидкость-пар» и характерными точками в рамках других типов фазовых переходов. Критическая точка Практические 3 1 ОПК-1, ОПК-2, ПК-1
1.5. Поведение свойств веществ в окрестности термодинамической критической точки системы «жидкость-пар» и принципы их описания. Практические 3 1 ОПК-1, ОПК-2, ПК-1
1.6. Суб- и сверхкритическое флюидное (СКФ) состояния вещества. Свойства СКФ, не типичные для газов и жидкостей, и механизмы управления ими.Критические индексы. Классические теории критических явлений. Лекции 3 2 ОПК-1, ОПК-2, ПК-1
1.7. Коэффициенты диффузии в СКФ. Методы определения. Практические 3 1 ОПК-1, ОПК-2, ПК-1
1.8. Вязкость. Методы определения Практические 3 1 ОПК-1, ОПК-2, ПК-1
1.9. Диэлектрическая проницаемость. Методы определения Практические 3 1 ОПК-1, ОПК-2, ПК-1
1.10. Плотность. Методы определения Практические 3 1 ОПК-1, ОПК-2, ПК-1
1.11. Растворимость веществ в сверхкритических флюидных средах. Эмпирические методы описания растворимости. Лекции 3 2 ОПК-1, ОПК-2, ПК-1
1.12. Силы межмолекулярного взаимодействия в разбавленных флюидных растворах Практические 3 1 ОПК-1, ОПК-2, ПК-1
1.13. Повышение растворяющей способности сверхкритических флюидных сред путем добавления сорастворителей, азеотропных агентов и модификаторов Практические 3 1 ОПК-1, ОПК-2, ПК-1
Раздел 2. Экспериментальные методы исследования растворимости веществ в сверхкритических флюидах
2.1. Экспериментальные методы исследования растворимости веществ в сверхкритических флюидах. Лекции 3 2 ОПК-1, ОПК-2, ПК-1
2.2. Теоретические методы описания микроструктуры и динамики СКФ. Практические 3 1 ОПК-1, ОПК-2, ПК-1
2.3. Особенности спектроскопии СКФ растворов – ИК, КР. Техника эксперимента Практические 3 1 ОПК-1, ОПК-2, ПК-1
2.4. Особенности спектроскопии СКФ растворов – УФ. Техника эксперимента. Практические 3 1 ОПК-1, ОПК-2, ПК-1
2.5. Особенности спектроскопии СКФ растворов - ЭПР. Техника эксперимента Практические 3 1 ОПК-1, ОПК-2, ПК-1
2.6. Сопоставительный анализ свойств суб- и сверхкритических флюидных сред и органических растворителей Лекции 3 1 ОПК-1, ОПК-2, ПК-1
2.7. Процессы в основе сверхкритических флюидных технологий. Экологические аспекты. Лекции 3 1 ОПК-1, ОПК-2, ПК-1
2.8. Сверхкритические флюиды как среды для проведения химических реакций. Окисление органических соединений в сверхкритической флюидной среде Практические 3 2 ОПК-1, ОПК-2, ПК-1
2.9. Гидрирование в сверхкритической флюидной среде. Гидротермальный синтез Практические 3 2 ОПК-1, ОПК-2, ПК-1
2.10. Суб- и сверхкритиче¬ские экстракционные циклы: изотермический, изобарический компрессорный, насосный Практические 3 2 ОПК-1, ОПК-2, ПК-1
2.11. Сверхкритические флюиды в задачах полимерной химии и каталитической химии Практические 3 2 ОПК-1, ОПК-2, ПК-1
2.12. Подготовка к практическим занятиям Сам. работа 3 49 ОПК-1, ОПК-2, ПК-1

5. Фонд оценочных средств

5.1. Контрольные вопросы и задания
см. Приложение
5.2. Темы письменных работ (эссе, рефераты, курсовые работы и др.)
не предусмотрены
5.3. Фонд оценочных средств
см. Приложение

6. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

6.1. Рекомендуемая литература
6.1.1. Основная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л1.1 В.В. Прудников, А.Н. Вакилов, П.В. Прудников Фазовые переходы и методы их компьютерного моделирования: Москва : Физматлит, 2009 http://biblioclub.ru/index.php?page=book&id=68374
6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет"
Название Эл. адрес
Э1 Журнал "Сверхкритические Флюиды: Теория и Практика" http://www.scf-tp.ru/
Э2 Курсы в Moodle "Теоретические основы СКФ-технологий в фармации" https://portal.edu.asu.ru/course/view.php?id=7715
6.3. Перечень программного обеспечения
MS Word, ChemWindow, SigmaPlot
Microsoft Windows
7-Zip
AcrobatReader
6.4. Перечень информационных справочных систем
Научная библиотека АлтГУ: http://www.lib.asu.ru
Библиотечно-информационная система «Реферативный журнал» по 2009: http://www.lib.asu.ru:8082/
Книги и журналы издательства Springer: http://link.springer.com
Книги и журналы издательства Elsevier: http://www.sciencedirect.com
Научная электронная библиотека: http://elibrary.ru

7. Материально-техническое обеспечение дисциплины

Аудитория Назначение Оборудование
Учебная аудитория для проведения занятий лекционного типа, занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических), групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации, курсового проектирования (выполнения курсовых работ), проведения практик Стандартное оборудование (учебная мебель для обучающихся, рабочее место преподавателя, доска)

8. Методические указания для обучающихся по освоению дисциплины

Методические указания к самостоятельной работе

Самостоятельная работа студентов – это индивидуальная учебная деятельность студентов, осуществляемая под руководством, но без непосредственного участия преподавателя. Самостоятельная работа студентов по дисциплине включает в себя: углубленный анализ материалов лекций; работу с литературой для изучения тем, которые не разбираются на занятиях; выполнение самостоятельных работ, направленных на формирование практических навыков. В начале семестра студенту необходимо ознакомиться с основным содержанием курса, перечнем литературы и учебно-методических материалов, графиком контроля, шкалой оценок и правилом вычисления рейтинга, возможностями повышения рейтинга. При выполнении студентом индивидуальной работы предусмотрено посещение консультаций: с целью снятия возможных затруднений; с целью демонстрации максимального готового материала для возможной корректировки.

Методические указания к лекционным занятиям

При подготовке к лекции рекомендуется:
1. просмотреть записи предшествующей лекции и восстановить в памяти ранее изученный материал;
2. полезно просмотреть и предстоящий материал будущей лекции;
3. если задана самостоятельная проработка отдельных фрагментов темы прошлой лекции, то ее надо выполнить не откладывая;

Методические указания к практическим (семинарским) занятиям

Цель практических занятий, проводимых по дисциплине, - углубление и закрепление теоретических знаний, полученных на лекциях и в процессе самостоятельного изучения материала, а также совершенствование практических навыков по дисциплине. Необходимо ознакомиться с заданием к практическому занятию; определить примерный объем работы по подготовке к ним; выделить вопросы, упражнения и задачи, ответы на которые или выполнение и решение без предварительной подготовки не представляются возможными; ознакомиться с перечнем рекомендуемой литературы и Интернет-ресурсов. При ответах на вопросы и выполнении заданий необходимо внимательно прочитать текст и попытаться дать аргументированное объяснение с обязательной ссылкой. Порядок ответов может быть различным: либо вначале делается вывод, а затем приводятся аргументы, либо дается развернутая аргументация принятого решения, на основании которой предлагается ответ. Возможны и несколько вариантов ответов. При подготовке к занятиям обучаемые могут пользоваться техническими средствами обучения и дидактическими материалами (схемами и др.), которыми располагает учебное заведение. Эти же средства могут быть использованы и на занятиях для лучшего закрепления учебного материала или подтверждения правильности ответов на поставленные вопросы.
Готовясь к практическому занятию, студенты должны: познакомиться с рекомендованной литературой; рассмотреть различные точки зрения по рассматриваемым вопросам (заданиям); выделить проблемные области; сформулировать собственную точку зрения; познакомиться со способами решения расчетных (практических) задач по теме семинара; предусмотреть спорные моменты и сформулировать дискуссионные вопросы. Выступление студента должно соответствовать требованиям логики. Четкое вычленение излагаемой проблемы, ее точная формулировка, неукоснительная последовательность аргументации именно данной проблемы, без неоправданных отступлений от нее в процессе обоснования, безусловная доказательность, непротиворечивость и полнота аргументации, правильное и содержательное использование понятий и терминов.

Методические указания к экзамену

Изучение многих общепрофессиональных и специальных дисциплин завершается экзаменом. Подготовка к экзамену способствует закреплению, углублению и обобщению знаний, получаемых, в процессе обучения, а также применению их к решению практических задач. Готовясь к экзамену, студент ликвидирует имеющиеся пробелы в знаниях, углубляет, систематизирует и упорядочивает свои знания. На экзамене студент демонстрирует то, что он приобрел в процессе обучения по конкретной учебной дисциплине.
Требования к организации подготовки к экзамену те же, что и при занятиях в течение семестра, но соблюдаться они должны более строго. Вначале следует просмотреть весь материал по сдаваемой дисциплине, отметить для себя трудные вопросы. Обязательно в них разобраться. В заключение еще раз целесообразно повторить основные положения, используя при этом листы опорных сигналов.
Систематическая подготовка к занятиям в течение семестра позволит использовать время экзаменационной сессии для систематизации знаний.