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

Теоретические основы химической переработки растительного сырья

рабочая программа дисциплины
Закреплена за кафедройКафедра органической химии
Направление подготовки04.06.01. Химические науки
НаправленностьОрганическая химия
Форма обученияЗаочная
Общая трудоемкость3 ЗЕТ
Учебный планz04_06_01_Органическая химия-2-2020
Часов по учебному плану 108
в том числе:
аудиторные занятия 8
самостоятельная работа 91
контроль 9
Виды контроля по курсам
экзамены: 2

Распределение часов по курсам

Курс 2 Итого
Вид занятий УПРПДУПРПД
Лекции 4 18 4 18
Практические 4 12 4 12
Сам. работа 91 33 91 33
Часы на контроль 9 9 9 9
Итого 108 72 108 72

Программу составил(и):
д.х.н., профессор Базарнова Н.Г.

Рецензент(ы):
к.х.н., доцент, председатель методической комиссии ХФ Харнутова Е.П.; к.х.н., доцент Микушина И.В.

Рабочая программа дисциплины
Теоретические основы химической переработки растительного сырья

разработана в соответствии с ФГОС:
Федеральный государственный образовательный стандарт высшего образования по направлению подготовки 04.06.01 ХИМИЧЕСКИЕ НАУКИ (уровень подготовки кадров высшей квалификации). (приказ Минобрнауки России от 30.07.2014г. №869)

составлена на основании учебного плана:
04.06.01 Химические науки
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: 2020-2021 уч. г.

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


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, Базарнова Н.Г.


1. Цели освоения дисциплины

1.1.формирование представлений о химическом строении и реакционной способности ароматической и углеводной части растительного сырья

2. Место дисциплины в структуре ООП

Цикл (раздел) ООП: Б1.В.ДВ.02

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

ПК-1 способностью демонстрировать системное понимание в области изучения органической химии, мастерство в части умений и методов исследования, используемых в аналитической химии
В результате освоения дисциплины обучающийся должен
3.1.Знать:
3.1.1.- общие закономерности, связывающие строение ароматической и углеводной части растительного сырья с их реакционной способностью,экстрактивные вещества-классификация,способы извлечения, характеризации
- формы представления и особенности презентации результатов научных исследований в периодических изданиях и конференциях;
3.2.Уметь:
3.2.1.- прогнозировать изменения, как механизмов, так и основного направления реакций при изменениях в строении реагирующих соединений и условий реакции;
- использовать разные формы представления результатов исследований.
3.3.Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть):
3.3.1.- владения методами анализа, выделения химического модифицирования растительного сырья, методами исследования продуктов химической переработки растительного сырья, в том числе экстрактивных веществ;
- представления полученных в исследованиях результатов в виде отчетов и научных публикаций (стендовых докладов, рефератов и статей в периодической научной печати).

4. Структура и содержание дисциплины

Код занятия Наименование разделов и тем Вид занятия Курс Часов Компетенции Литература
Раздел 1. Химический состав, строение и свойства растительных веществ ароматической и углеводной природы
1.1. Общие сведения о химическом составе, строении и свойствах веществ ароматической и углеводной составляющей, низкомолекулярных экстрактивных органических веществах растительного сырья Лекции 2 2 ПК-1 Л1.1, Л2.1
1.2. Химический состав, строение и свойства веществ ароматической и углеводной составляющей, низкомолекулярных экстрактивных органических веществ растительного сырья Практические 2 2 ПК-1 Л1.1, Л2.1
1.3. Подготовка к практической работе Сам. работа 2 6 ПК-1 Л1.1, Л2.1
Раздел 2. Лигнин – ароматическая составляющая растительных веществ
2.1. Химический состав (элементный и функциональный) и строение лигнинов. Лекции 2 2 ПК-1 Л1.1, Л2.1
2.2. Нитрование лигнина. Природа нитрующих агентов. Механизм электрофильного нитрования. Галогенирование лигнина. Хлорирование модельных соединений лигнина. Практические 2 2 ПК-1 Л1.1, Л2.1
2.3. Подготовка к практической работе Сам. работа 2 3 ПК-1 Л1.1, Л2.1
Раздел 3. Сольволиз лигнина кислотами и основаниями
3.1. Строение лигнинов. Типы связей между арилпропановыми структурными единицами в макромолекулах лигнинов. Лекции 2 2 ПК-1 Л1.1, Л2.1
3.2. Сольволиз лигнина кислотами. Взаимодействие лигнина с разбавленными растворами кислот. Реакции конденсации лигнина при сольволизе разбавленными кислотами. Реакции сольволиза лигнина концентрированными кислотами. Сольволиз лигнина основаниями. Реакции конденсации лигнина при сольволизе основаниями. Особенности взаимодействия лигнина с основаниями. Образование хинонметидных структур, расщепление простых эфирных Практические 2 2 ПК-1 Л1.1, Л2.1
3.3. Подготовка к практической работе Сам. работа 2 6 Л1.1, Л2.1
Раздел 4. Целлюлоза – углеводная составляющая растительного сырья
4.1. Целлюлоза, химический состав, свойства, строение изолированных и нативных целлюлоз, способы получения (варки). Лекции 2 2 ПК-1 Л1.1, Л2.1
4.2. Образование простых эфиров из изолированной целлюлозы реакцией Вильямсона и из растительного сырья. Деструкция и окисление целлюлозы, продукты биомедицинского назначения. Практические 2 2 ПК-1 Л1.1, Л2.1
4.3. Подготовка к практической работе Сам. работа 2 3 Л1.1, Л2.1
Раздел 5. Сложные эфиры целлюлозы
5.1. Сложные эфиры органических кислот: способы получения, механизмы реакций, состав и свойства продуктов. Особенности получения сложных эфиров непосредственно из целлюлозы в клеточной стенке. Лекции 2 2 ПК-1 Л1.1, Л2.1
5.2. Сложные эфиры целлюлозы и различных органических кислот. Реакционная способность гидроксильных групп целлюлозы в зависимости от условий реакции и природы ацилирующих агентов. Практические 2 2 ПК-1 Л1.1, Л2.1
5.3. Подготовка к практической работе Сам. работа 2 6 Л1.1, Л2.1
Раздел 6. Сложные эфиры целлюлозы и неорганических кислот
6.1. Классификация реакций сложных эфиров целлюлозы по кислотному остатку. Общие сведения о реакциях ацилирования: условия, действующие реагенты, механизмы, топохимия превращений, состав и свойства продуктов. Лекции 2 2 ПК-1 Л1.1, Л2.1
6.2. Подготовка к лабораторной работе Сам. работа 2 3 ПК-1 Л1.1, Л2.1
Раздел 7. Гемицеллюлозы – углеводная составляющая растительного сырья
7.1. Гемицеллюлозы, химический состав, строение, свойства, способы выделения из растительного сырья Лекции 2 2 ПК-1 Л1.1, Л2.1
7.2. Методы установления строения гемицеллюлоз. Практические 2 2
Раздел 8. Экстракционные вещества растительного происхождения.
8.1. Классификация, состав, строение, свойства, биологическая активность, качественный и количественный анализ основных групп растительных экстрактивных веществ Лекции 2 2 ПК-1 Л1.1, Л2.1
8.2. Подготовка к лабораторным занятиям Сам. работа 2 3 Л1.1, Л2.1
Раздел 9. Химические превращения углеводной и ароматической компонент в процессах модифицирования их в стенках растительной клетки
9.1. Реакционная способность целлюлозы, гемицеллюлоз и лигнина в реакциях О- алкилирования, О-ацилирования и нитрования растительного сырья. Реакционная способность гидроксильных групп полиоз, целлюлозы, лигнина. Направленный синтез производных с заданными свойствами непосредственно из растительного сырья. Лекции 2 2 ПК-1 Л1.1, Л2.1
9.2. Подготовка к лабораторной работе Сам. работа 2 3 Л1.1, Л2.1

5. Фонд оценочных средств

5.1. Контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины
Контрольные вопросы и задания приведены в фонде оценочных средств
5.2. Темы письменных работ для проведения текущего контроля (эссе, рефераты, курсовые работы и др.)
Не предусмотрены
5.3. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации
Фонд оценочных средств размещен в приложении

6. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

6.1. Рекомендуемая литература
6.1.1. Основная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л1.1 Н. Г. Базарнова, К. В. Геньш, П. В. Колосов Топохимические и химические превращения структурных компонентов при модифицировании древесины: АлтГУ. - Барнаул : АлтГУ, 2017. - 1 эл. опт. диск (CD-ROM)., elibrary.asu.ru
6.1.2. Дополнительная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л2.1 Н. Г. Базарнова, П. В. Колосов, К. В. Геньш Предварительная обработка в процессах модифицирования древесины: АлтГУ. - Барнаул : АлтГУ, 2017. - 1 эл. опт. диск (CD-ROM), elibrary.asu.ru
6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет"
Название Эл. адрес
Э1 Не используются
Э2 Теоретические основы химичкской переработки растительного сырья portal.edu.asu.ru
6.3. Перечень программного обеспечения
Microsoft Windows
Microsoft Office
7-Zip
AcrobatReader
6.4. Перечень информационных справочных систем
http://www.lib.asu.ru электронные ресурсы научной библиотеки АлтГУ
http://www.rsl.ru РГБ Российская государственная библиотека
http://ben.irex.ru БЕН Библиотека естественных наук
http://www.gpntb.ru Государственная публичная научно-техническая библиотека
http://ban.pu.ru БАН Библиотека Академии наук
http://www.nlr.ru РНБ Российская национальная библиотека
http://www.elibrary.ru Научная электронная библиотека РФФИ
http://www.lib.msu.su Библиотека МГУ

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)
010К лаборатория органического синтеза - учебная аудитория для проведения занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических); проведения групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации Лабораторные столы, стулья на 15 посадочных мест; рабочее место преподавателя; раковина; весы ВЛТЭ–2200; мешалка верхнеприводная; терморегулятор; вытяжной шкаф; электроплитка; виброизмельчитель «Ардена»; излучатель инфракрасный; центрифуга; сушильный шкаф; магнитная мешалка; водоструйный насос; прибор для определения температуры плавления; инструмент и приспособления; принадлежности и инвентарь для организации учебного процесса на подгруппу (15 человек), песочные и водяные бани; спиртовые горелки; пробки; наборы химической посуды; наборы химических реактивов.

8. Методические указания для обучающихся по освоению дисциплины

Методические рекомендации для обучающихся размещены в приложении