Супрамолекулярная химия

Химический институт им. А.М. Бутлерова, кафедра органической химии

Направление: 04.03.01 – Химия (бакалавриат), 04.05.01 - Фундаментальная и прикладная химия (специалитет)

Учебные планы: Фундаментальная и прикладная химия (очное Химик. Преподаватель химии 2018 г.), Химия (очное бакалавр 2018 г.)

Дисциплина: «Супрамолекулярная химия» (бакалавриат и специалитет, 4 курс, очное отделение)

Количество часов: 72 (в том числе: лекции - 40; самостоятельная работа - 32), форма контроля: зачёт.

Аннотация: Основное внимание в ЭОР уделяется представлениям о современных концепциях теоретической супрамолекулярной химии, о принципах конструирования и функционирования синтетических рецепторов, супермолекул и супрамолекулярных систем, о современных методах синтеза органических соединений, в том числе макроциклических соединений, основных путях практического использования супрамолекулярных систем в нанотехнологиях. Кроме того, курс рассматривает перспективы развития супрамолекулярной химии в таких областях, как материаловедение, тонкий органический синтез и наноструктурированные материалы.

Темы:

1. Введение. От молекулярной к супрамолекулярной химии.

2. Молекулярное распознавание - распознавание, информация и комплементарность.

3. Краун-эфиры и круговое распознавание.

4. Тетраэдрическое распознавание и криптанды.

5. Сферическое распознавание и гемисферанды, сферанды.

6. Анионкоординационная химия и распознавание анионных субстратов.

7. Молекулярные сорецепторы и сложное распознавание. Линейное распознавание молекулы дипольными сорецепторами.

8. Гетеротопные сорецепторы. Сложное распознавание в металлорецепторах. Супрамолекулярная динамика

9. Супрамолекулярное взаимодействие и катализ. Супрамолекулярный металлокатализ.

10. Транспортные процессы и конструирование молекул-переносчиков.

11. Сопряженные процессы переноса в супрамолекулярных системах.

12. Молекулярная самосборка - программирование супрамолекулярных систем.

13. Геликаты - искусственные двойные, тройные спиральные самоорганизующиеся системы.  

14. Многокомпонентная самосборка. Супрамолекулярная организация ионов металлов. "Решетки", "лестницы", "сетки".

15. Самосборка органических супрамолекулярных структур. Физико-химические методы исследования. Самораспознавание.

16. Супрамолекулярные взаимодействия, превращения, репликация. Саморепликация. Супрамолекулярная хиральность и самосборка.

17. Молекулярные переключатели. Супрамолекулярные материалы. Нанохимия.

18. Дендримеры - классификация, структура, методы получения.

 

Ключевые слова: аллостерия, кооперативность, макроцикл, молекулярная самосборка, молекулярное распознавание, саморепликация, самоорганизация, супермолекула, супрамолекулярная химия, супрамолекулярные структуры и ансамбли

Авторы ЭОР:

Стойков Иван Иванович, доктор химических наук, профессор, профессор кафедры органической химии, тел. (843) 233-72-41, e-mail: Ivan.Stoikov@mail.ru;

Вавилова Алёна Артёмовна, кандидат химических наук, старший научный сотрудник отдела органической химии, тел. (843) 233-72-41, e-mail: anelia_86@mail.ru;

Якимова Людмила Сергеевна, кандидат химических наук, доцент, доцент кафедры органической химии, тел. (843) 233-72-41, e-mail: mila.yakimova@mail.ru

Дата начала эксплуатации: 1 сентября 2019 г. 

Основы нанохимии и нанотехнологий

Химический институт им. А.М. Бутлерова, кафедра органической химии

Направление: 04.05.01 - Фундаментальная и прикладная химия

Учебные планы: Фундаментальная и прикладная химия (очное Химик. Преподаватель химии 2019 г.), Химия (очное бакалавр 2019 г.)

Дисциплина: «Основы нанохимии и нанотехнологий» (бакалавриат и специалитет, 3 курс, очное отделение)

Количество часов: 72 (в том числе: лекции - 36; самостоятельная работа - 36), форма контроля: дифференцированный зачёт.

Аннотация: Основное внимание в ЭОР уделяется фундаментальным знаниям о специфике поведения вещества в нанометровом размерном диапазоне, пониманию механизма возникновения размерных физических и химических эффектов. Отличительной особенностью нанохимии является наличие размерного эффекта — качественного изменения физико-химических свойств и реакционной способности при изменении числа атомов или молекул в частице. Курс рассматривает предмет нанохимии и нанотехнологии, основные виды нанообъектов и наноматериалов, приборы и устройства, разрабатываемые на основе наноматериалов, принцип размерного квантования и условия наблюдения квантово-размерных явлений, физические и химические системы пониженной размерности, основные научно-технические проблемы нанотехнологии и перспективы развития данной фундаментальной области знаний.

Темы:

1. Введение в нанохимию и нанотехнологию.

2. Основные понятия нанохимии и нанотехнологии.

3. История развития нанотехнологий.

4. Инструментарий нанотехнолога.

5. Супрамолекулярная химия и самосборка основные термины и понятия.

6. Будущее нанотехнологий: проблемы и перспективы.

7. Корпускулярно-волновая природа электромагнитного излучения и строение атома.

8. Квантовые размерные эффекты. Контрольная работа

9. Квантовые точки, проволоки и плоскости.

10. Объекты нанохимии. Классификации наночастиц.

11. Способы получения наночастиц.

12. Углеродные наноматериалы - получение, характеристика, свойства.

13. "Умные" наноматериалы.  

14. Принципы функционирования полупроводниковой электроники. ДНК-компьютер.

15. Нанообъекты как основа новых лекарств и систем их направленной доставки.

16. Нанодиагностика. ДНК-чипы и биочипы.

17. Генная терапия и электропорация. Рекомбинантные ДНК. Контрольная работа

18. Нанотехнологии и биомиметика: подражая природе.

 

Ключевые слова: ассемблер, атомно-силовой микроскоп, биоинженерия, биомиметика, биосенсор, биосовместимые материалы, дизассемблер, ДНК-зонды, интеркаляция, искусственный интеллект, квантовые точки, композиционные материалы, молекулярная самосборка, наноматериалы, нанотехнология, нанохимия, наночастица, самоорганизация, супрамолекулярные структуры и ансамбли, электронный микроскоп.

Авторы ЭОР:

Стойков Иван Иванович, доктор химических наук, профессор, профессор кафедры органической химии, тел. (843) 233-72-41, e-mail: Ivan.Stoikov@mail.ru;

Вавилова Алёна Артёмовна, кандидат химических наук, старший научный сотрудник отдела органической химии, тел. (843) 233-72-41, e-mail: anelia_86@mail.ru;

Якимова Людмила Сергеевна, кандидат химических наук, доцент, доцент кафедры органической химии, тел. (843) 233-72-41, e-mail: mila.yakimova@mail.ru;

Евтюгин Геннадий Артурович, доктор химических наук, профессор, заведующий кафедрой аналитической химии, тел. (843) 233-74-91, e-mail: Gennady.Evtugyn@kpfu.ru

Дата начала эксплуатации: 1 сентября 2019 г.

Метаданные ОНИН_Стойков_2019.pdfМетаданные ОНИН_Стойков_2019.pdf

Химический институт им. А.М. Бутлерова, кафедра физической химии

Направление: 04.03.01 - Химия

Учебный план: Фундаментальная и прикладная химия (очное, 2017)

Дисциплина: Современные проблемы биотермодинамики Б1.В.ДВ.15 (бакалавриат, 4 курс, 8 семестр; очное обучение)

Количество часов: 72 (в том числе: лекции – 36, самостоятельная работа – 36); форма контроля: зачет в 8 семестре.

Аннотация: Курс содержит современные представления о влиянии среды на кинетику ферментативных реакций в неводных растворителях, межмолекулярных взаимодействиях органических соединений с белками и влияния на этот процесс гидратации, о проблеме неравновесности и эффектах памяти белковых препаратов, стабильности белков в различных средах, применении сшитых кристаллов ферментов и белков вообще в биотехнологии и для решения задач анализа и хроматографического разделения, фолдинге белков, термотропных переходах в растворах белков и полимеров, а также связанных с этими переходами взаимных превращений энергии в живых системах.

Темы:

Тема 1. Влияние среды на кинетику ферментативных реакций в неводных растворителях

Тема 2. Термодинамика сорбции воды и органических соединений на белках. Особенности межмолекулярных взаимодействий органических соединений с белками. Кооперативность влияния воды

Тема 3. Связывание лигандов (субстратов) белками в водных растворах, неводных средах в условиях пониженной гидратации

Тема 4. Проблема неравновесности белковых препаратов. Эффекты памяти белковых препаратов

Тема 5. Стабильность белков в водных растворах, в неводных растворителях и в бинарных водно-органических средах. Термическая денатурация и экспериментальные методы ее изучения. Методы стабилизации ферментов

Тема 6. Применение сшитых кристаллов ферментов в биотехнологии. Методы приготовления сшитых кристаллов ферментов. Зависимость их свойств от условий приготовления

Тема 7. Термотропные переходы в водных растворах белков и полимеров. Фолдинг белков

Ключевые слова: ферментативная реакция, кооперативное влияние гидратации, изотерма адсорбции, активность воды, кооперативное связывание лиганда, аллостерический белок, биосенсор, гистерезис сорбции-десорбции, история гидратации белка, термическая стабильность белка, денатурация белка, сшитый кристалл белка, иммобилизация фермента, термотропный переход, гидрофобная гидратация, фолдинг белка.

Автор ЭОР: Горбачук Валерий Виленович, доктор химических наук, профессор кафедры физической химии Химического института КФУ, тел.: (843)2337309, email: Valery.Gorbatchuk@kpfu.ru.

Дата начала эксплуатации: 20 ноября 2018 г.

Химический институт им. А.М. Бутлерова, кафедра аналитической химии

Направление подготовки: 04.04.01 «Химия» (программа магистратуры «Методы аналитической химии»)

Учебный план: 04.04.01 «Химия» (очное, 2018)

Дисциплина: «Основы иммуноанализа»

Количество часов: 72 (в том числе: лекции – 10, практические занятия – 18 часов, самостоятельная работа – 44); форма контроля: зачет (2 курс, 3 семестр, очное обучение).

Аннотация курса:Основы иммуноанализа – это дисциплина, предназначение которой дать представление об одном из современных направлений развития аналитической химии, связанного с высокочувствительным и селективным определением широкого круга биологически активных веществ, рассмотреть перспективны и проблемные вопросы современного иммуноанализа. Рассматриваются аналитические возможности иммунохимических реакций. Уделено внимание вопросам, связанным с особенностями и аналитическими характеристиками различных вариантов иммуноанализа для количественного определения и идентификации определяемых веществ. Приводятся основные методические положения, включающие основные понятия и определения. Рассматриваются примеры решения некоторых конкретных аналитических задач с помощью иммуноанализа.

Темы:

1. Введение в дисциплину: возникновение иммунохимии, понятие о биомиметике.

2. Иммунология как наука. Иммунологическая специфичность.

3. Свойства и характеристика антигенов. Критерии классификации антигенов.

4.Варианты иммуноанализа. Иммуноферментный анализ. Гомогенный и гетерогенный варианты анализа.

5. Современные направления развития иммунохимических методов анализа.

Ключевые слова:иммунологическая реакция, антитело, антиген, иммунный комплекс, иммунологическая специфичность, иммуноанализ, иммуноферментный анализ, конкурентный иммуноанализ, иммунохроматографический метод, тест-метод, иммуносенсор, флуоресцентный поляризационный иммуноанализ, иммунодиагностикумы.

Автор-составитель: Медянцева Эльвина Павловна, доктор химических наук, профессор кафедры аналитической химии КФУ, e-mail: emedyant@gmail.com, elvina.medyantseva@kpfu.ru

Дата начала эксплуатации: 1 сентября 2018 г.

Цель курса:

Настоящий курс направлен на формирование у студентов знаний о гомогенном катализе, механизмах металлокомплексного катализа и о современных типах металлокомплексных катализаторов, нашедших применение в промышленном органическом синтезе, нефтехимическом синтезе, химии полимеров. Предметами изучения дисциплины являются основы синтеза гомогенных каталитических систем на основе комплексов переходных металлов, исследование физико-химических и каталитических свойств металлорганических соединений, изучение процессов полимеризации и олигомеризации с участием данных систем.

Темы:

1. Общее рассмотрение. Искусство катализа, основные принципы.

2. Переходные металлы в катализе.

3. Гомогенный катализ.

4. Гомогенные каталитические системы в действии.

5. Процессы гидрирования.

6. Процессы изомеризации.

7. Процессы олигомеризации.

8. Процессы полимеризации.

9. Процессы окисления.

10. Процессы метатезиса.

 

Ключевые слова: гомогенный катализ, металлоорганические комплексы, переходные металлы, полимеризация, олигомеризация.

 

Лекции_Гомогенный катализ_.pdfЛекции_Гомогенный катализ_.pdfОписание курса_Гомогенный катализ_.pdfОписание курса_Гомогенный катализ_.pdf

Аннотация дисциплины

Химический институт им. А.М. Бутлерова. Кафедра химического образования

Дисциплина: "Прикладная Химия"

Направление: 44.03.01 педагогическое образование профиль "Химия"

Уровень подготовки: Академический бакалавр

Курс:  4

Форма обучения: очная

Структура и содержание дисциплины/ модуля

Общая трудоемкость дисциплины составляет 9 зачетных(ые) единиц(ы) 324 часа(ов).

Форма промежуточного контроля дисциплины зачет в 7 семестре; экзамен в 8 семестре.

Суммарно по дисциплине можно получить 100 баллов, из них текущая работа оценивается в 50

баллов, итоговая форма контроля - в 50 баллов. Минимальное количество для допуска к зачету

28 баллов.

86 баллов и более - "отлично" (отл.);

71-85 баллов - "хорошо" (хор.);

55-70 баллов - "удовлетворительно" (удов.);

54 балла и менее - "неудовлетворительно" (неуд.).

 

Количество часов: 324 (в т.ч.: 50 ч. - лекции, 76 ч. - лабораторные занятия, 162 ч. - самостоятельная работа, 40 ч. - контроль).

Форма контроля: зачет, экзамен.

Темы:

ТЕМА 1. Учение о химическом производстве. Предмет и задачи прикладной химии. Основные задачи, решаемые химической технологией.

ТЕМА 2. Современные требования к химическим производствам. Проблемы техники безопасности.

ТЕМА 3. Энергетика химической промышленности.

ТЕМА 4. Сырье химической промышленности. Способы переработки сырья.

ТЕМА 5. Вода в химической промышленности.

ТЕМА 6. Термическая переработка твердого топлива. Основные виды твердого топлива.

ТЕМА 7. Нефтехимия. Переработка нефти.

ТЕМА 8. Переработка природных горючих газов.

ТЕМА 9. Производство водорода, азота и кислорода. 

ТЕМА 10. Производство аммиака.

ТЕМА 11. Производство азотной кислоты.

ТЕМА 12. Производство серы и сернистого газа, серной кислоты.

ТЕМА 13. Технология минеральных солей и удобрений.

ТЕМА 14. Производство фосфора и фосфорной кислот.

ТЕМА 15. Технология силикатов и стекла.

ТЕМА 16. Общие сведения о металлургии. Черная металлургия.

ТЕМА 17. Цветная металлургия. Редкие металлы. Полупроводники.

ТЕМА 18. Промышленный органический синтез, его развитие и значение. Сырьевая база и исходные вещества Производство парафиновых углеводородов Производство непредельных углеводородов.

ТЕМА 19. Производство кислородсодержащих органических соединений.

ТЕМА 20. Переработка ароматических углеводородов.

ТЕМА 21. Высокомолекулярные соединения (ВМС). Общие понятия химии ВМС.

ТЕМА 22. Понятие об агрегатном, фазовом и физическом состоянии. Фазовые переходы. Особенности упорядоченного состояния полимеров. Кристаллизация и стеклование полимеров. Физические состояния аморфных полимеров.

ТЕМА 23. Высокоэластическое состояние полимеров. Понятие стеклообразного состояния полимеров. Вязко-текучее аморфное состояние. Кристаллическое состояние полимеров.

ТЕМА 24. Природный и синтетические полимеры. Искусственные и синтетические волокна. Каучуки.

ТЕМА 25. Области применения высокомолекулярных соединений. Пластики. Эластомеры. Волокна. Технология переработки (каландрование, литье в форме, отливка пленок, литье под давлением, пневмоформирование, экструзия, формирование листовых термопластов, вспенивание, армирование, прядение волокон).

Преподаватель, автор курса: Шибаев Павел Борисович, доцент кафедры химического образования  КФУ, Rand22@ya.ru

Ключевые слова: химия, растворы,  атом, энергетика химических процессов, кинетика химических реакций, окислительно-восстановительные реакции, электролиз, флотация, технология.

Доступность: курс доступен только зарегистрированным слушателям

Язык: русский

Аннотация дисциплины.pdfАннотация дисциплины.pdf

«Введение в неорганическую химию»

Химический институт им. А.М. Бутлерова. Кафедра химического образования

Дисциплина: «Введение в неорганическую химию»

Направление: 44.03.01 педагогическое образование профиль «Химия»

Уровень подготовки: Академический бакалавр

Курс:  1

Форма обучения: очная

Количество часов: 216 (в т.ч.: 36 ч. – лекции, 54 ч. – лабораторные занятия, 72 ч. – самостоятельная работа, 54 ч. – контроль).

Форма контроля: экзамен.

Темы: 

ТЕМА 1Химия как наука. Структура химии. Основные понятия и теории, стехиометрические законы.

ТЕМА 2. Атом как мельчайшая частица химического элемента. 

ТЕМА 3. Состав атомного ядра.

ТЕМА 4. Электронная структура атомов.

ТЕМА 5. Периодический закон и периодическая система элементов Д.И. Менделеева.

ТЕМА 6. Современные проблемы периодической системы химических эле­ментов.

ТЕМА 7. Химическая связь.

ТЕМА 8. Ионная и металлическая связи.  Типы кристаллических решеток.

ТЕМА 9. Метод молекулярных орбиталей (ММО).  

ТЕМА 10. Химические системы и их термодинамическая характеристика.

ТЕМА 11. Химическая кинетика и её основной закон.

ТЕМА 12. Обратимые и необратимые реакции.

ТЕМА 13. Растворы и их свойства.

ТЕМА 14. Электролитическая ионизация.

ТЕМА 15. Автопротолиз воды.

ТЕМА 16. Реакции, идущие без изменения степени окисления.

ТЕМА 17. Окислительно-восстановительные реакции.

ТЕМА 18. Гетерогенные реакции в растворах.

Преподаватель, автор курса: Низамов Ильнар Дамирович, доцент кафедры химического образования  КФУ, 89178884749, nizam-ilnar@yandex.ru

Ключевые слова: периодический закон, периодическая система, химия, растворы, теория химической связи, атом, энергетика химических процессов, кинетика химических реакций, окислительно-восстановительные реакции, электролиз.

Дата начала эксплуатации:

Доступность: курс доступен только зарегистрированным слушателям

Язык: русский

URL: http://zilant.kfu-elearning.ru/course/view.php?id=17210