Wydział Technologii i Inżynierii Chemicznej - Technologia chemiczna (S2)
specjalność: Nanotechnologie
Sylabus przedmiotu Technologia lekkiej syntezy organicznej I:
Informacje podstawowe
| Kierunek studiów | Technologia chemiczna | ||
|---|---|---|---|
| Forma studiów | studia stacjonarne | Poziom | drugiego stopnia |
| Tytuł zawodowy absolwenta | magister inżynier | ||
| Obszary studiów | nauk technicznych, studiów inżynierskich | ||
| Profil | ogólnoakademicki | ||
| Moduł | — | ||
| Przedmiot | Technologia lekkiej syntezy organicznej I | ||
| Specjalność | Technologia lekkiej syntezy organicznej | ||
| Jednostka prowadząca | Instytut Technologii Chemicznej Organicznej | ||
| Nauczyciel odpowiedzialny | Halina Kwiecień <Halina.Kwiecien@zut.edu.pl> | ||
| Inni nauczyciele | Alicja Wodnicka <Alicja.Wodnicka@zut.edu.pl> | ||
| ECTS (planowane) | 3,0 | ECTS (formy) | 3,0 |
| Forma zaliczenia | egzamin | Język | polski |
| Blok obieralny | — | Grupa obieralna | — |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
| KOD | Wymaganie wstępne |
|---|---|
| W-1 | Podstawowe wiadomości z chemii organicznej, fizycznej i technologii chemicznej |
| W-2 | podstawowe wiadomości z preparatyki organicznej i metod analitycznych |
Cele przedmiotu
| KOD | Cel modułu/przedmiotu |
|---|---|
| C-1 | zapoznanie studentów z podstawowymi procesami i operacjami jednostkowymi stosowanymi w technologii lekkiej syntezy organicznej |
| C-2 | zapoznanie studentów z toksycznymi reagentami i odpadami w procesach otrzymywania produktów lekkiej syntezy organicznej, spsobami im zapobiegania, przykąłdami "zielonych" procesów |
| C-3 | ukształtowanie umiejętności oceny i wyboru wydajnychn i ekologicznych metod produkcji |
| C-4 | ukształtowanie umiejętnośći prowadzenia prowadzenia podstawowych procesów, metod wydzielania i oczyszczania produktów w skali laboratoryjnej, obliczania wydajności procesów oraz wyboru metod analitycznych |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
| KOD | Treść programowa | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| T-L-1 | Przeprowadzenie 3-5 syntez półproduktów lub produktów finalnych z wykorzystaniem podstawowych procesów jednostkowych | 23 |
| T-L-2 | Kontrola anlityczna procesu z wykorzystaniem metod chromatograficznych i analizy miareczkowej. Oczyszczanie i analiza półproduktów i produktu. | 7 |
| 30 | ||
| wykłady | ||
| T-W-1 | Produkty lekkiej syntezy organicznej. Podstawowe procesy jednostkowe w przemysle lekkiej syntezy organicznej: nitrowanie, acylowanie, metody wprowadzania chlorowców. redukcja, utlenianie. Charakterystyka operacji jednostkowych w przemysle lekkiej syntezy organicznej, spsosby wydzielania i oczyszczania produktów/ Krystalizacja. Destylacja zwykła pod normalnym i zmniejszonym cisnieniem, destylacja z parą wodną. Metody ekstrakcji. | 3 |
| T-W-2 | Nitrowanie związków organicznych. Srodki nitrujące, sposoby prowadzenia procesu, aparatura, substancje niebezpieczne i odpadowe. Przykłady procesów w produkcji leków, barwników, pestycydów. | 3 |
| T-W-3 | Procesy acylowania i alkilowania na atomie wegla, tlenu i azotu. Stosowane reagenty, warunki procesu, reaktory. Reakcja Friedla-Craftsa, katalizatory, parametry. Przykłady technologii wybranych produktów, "brązowe": i " zielone procesy". | 4 |
| T-W-4 | Procesy redukcji. Redukcja katalityczna, aparatura warunki i sposoby prowadzenia, katalizatory, przykłady zastosowań w przemysle farmaceutycznym, w produkcji barwników i środków ochrony roślin. Redukcja metalami ropuszczającymi, reagenty, warunki i przykłady zastosowań. Redukcja wodorkami metali, hydrazyna i jej pochodnymi. Redukcja elektrolityczna. Przykłady procesów. | 4 |
| T-W-5 | Metody chlorowcowania, reagenty, warunki procesów, aparatura, substancje niebezpieczne i odpadowe. Zagrożenia dla środowiska i spsosoby przeciwdziałania. Wybrane zagadnienia z technologii środków ochrony roślin. | 3 |
| T-W-6 | Metody utleniania, najczęściej stosowanerodki utleniające, sposoby prowadzenia procesów, aparature. Katalizatory utlaniania. Przykłady wybranych technologii. "Zielone" procesy. | 3 |
| T-W-7 | Nowoczesne procesy katalizowane kompleksami metali, karbonylowanie i dekarbonylowanie, hydrosililacja, selektywne utlenianie, procesy sprzęgania wegiel-węgiel, węgiel heteroatom, asymetryczne uwodornienie. | 3 |
| T-W-8 | Technologie wybranych leków z grupy nasercowych, przeciwnotworowych, antydepresyjnych i przeciwzapalnych. Porównanie róznych metod otrzymywania, obliczanie wydajności atomowej otrzymywanych produktów. | 4 |
| T-W-9 | Produkty pochoodzenia naturalnego. Metody wydzielania z roslin. biotechnologia farmaceutyczna, produkcja antybiotyków. | 3 |
| 30 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| A-L-1 | udział w zajęciach laboratoryjnych | 30 |
| 30 | ||
| wykłady | ||
| A-W-1 | Uczestnictwo z zajęciach | 30 |
| A-W-2 | Przygotowanie do egzaminu | 26 |
| A-W-3 | Konsultacje | 4 |
| 60 | ||
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
| KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
|---|---|
| M-1 | Metody podające z elementami metod problemowych. Wykład informacyjny |
| M-2 | Metody praktyczne. Ćwiczenia laboratoryjne |
Sposoby oceny
| KOD | Sposób oceny |
|---|---|
| S-1 | Ocena podsumowująca: egzamin pisemny po zakonczeniu cyklu wykładów |
| S-2 | Ocena formująca: wejściówka (ocena przygotowania do zajęc laboratoryjnych) |
| S-3 | Ocena formująca: sprawozdanie z wykonanego ćwiczenia (ocena pracy wykonywanej na zajęciach) |
Zamierzone efekty kształcenia - wiedza
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| TCH_2A_D03-08_W01 potrafi wymienić i opisać podstawowe procesy i operacje jednostkowe stosowane w procesie otrzymywania produktów lekkiej syntezy organicznej | TCH_2A_W13, TCH_2A_W06, TCH_2A_W10 | T2A_W03, T2A_W07 | InzA2_W02, InzA2_W05 | C-1 | T-W-1, T-W-2, T-W-5, T-W-4, T-W-6, T-W-3, T-W-7 | M-1 | S-1, S-3, S-2 |
| TCH_2A_D03-08_W02 potrafi wymienic i opisac różne spsoby prowadzenia poszczególnych procesów, podać stosowane reagenty, parametry reakcji, katalizatory, ocenić ich efektywność, ekonomicczność i zagrożenia dla środowiska | TCH_2A_W13, TCH_2A_W11, TCH_2A_W04, TCH_2A_W10, TCH_2A_W06 | T2A_W02, T2A_W03, T2A_W04, T2A_W07 | InzA2_W02, InzA2_W03, InzA2_W05 | C-1, C-2 | T-W-2, T-W-5, T-W-6, T-W-7, T-W-3, T-W-4, T-W-8, T-W-9 | M-2, M-1 | S-1 |
| TCH_2A_D03-08_W03 potrafi podac i opisac przykłady technologii otrzymywania poszczególnych produktów lekkiej syntezy organicznej (barwnika, laktywnego składnika eku, pestycydu), podać sposób wydzielania, oczyszczania i anlizy produktu | TCH_2A_W04, TCH_2A_W13, TCH_2A_W10 | T2A_W02, T2A_W03, T2A_W07 | InzA2_W02, InzA2_W03 | C-1, C-2 | T-W-2, T-W-3, T-W-7, T-W-4, T-W-5, T-W-1, T-W-6 | M-1, M-2 | S-1 |
Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| TCH_2A_D03-08_U01 potrafi ocenić i dokonać wyboru efekywnej metody otrzymywania okreslonego półproduktu i/lub produktu (leku, barwnika, pestycydu), obliczyć wydajność procesu i wydajność atomową, okreslić zagrożenia dla środowiska, zaproponować rozwiązania ograniczjące skale zagrożeń | TCH_2A_U13, TCH_2A_U12, TCH_2A_U14 | T2A_U16, T2A_U17 | InzA2_U04, InzA2_U05, InzA2_U06, InzA2_U08 | C-3 | T-W-9, T-W-1, T-W-8 | M-2, M-1 | S-1 |
| TCH_2A_D03-08_U02 potrafi przeprowadzić podstawowe procesy stosowane w technologii otrzymywania półproduktów i produktów finalnych (leków, barwników, pestycydów), zastosowac odpowiedni sposób ich oczyszczania, analizy i obliczyc wydajność procesu | TCH_2A_U12, TCH_2A_U13, TCH_2A_U14 | T2A_U16, T2A_U17 | InzA2_U04, InzA2_U05, InzA2_U06, InzA2_U08 | C-4, C-3 | T-L-2, T-W-1, T-L-1 | M-2 | S-2, S-3 |
Zamierzone efekty kształcenia - inne kompetencje społeczne i personalne
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| TCH_2A_D03-08_K01 rozumie problemy związane z procesami technologicznymi produktów lekkiej syntezy organicznej, ma świadomość potrzeby ich rozwiązania, prawidłowo okresla cle działań i ich priorytety | TCH_2A_K02, TCH_2A_K04, TCH_2A_K01 | T2A_K02, T2A_K03, T2A_K04, T2A_K05, T2A_K06, T2A_K07 | InzA2_K01, InzA2_K02 | C-1, C-2, C-4, C-3 | T-W-7, T-W-1, T-W-3, T-W-5, T-L-1, T-W-9, T-W-8, T-W-2, T-W-4, T-W-6, T-L-2 | M-2, M-1 | S-2, S-3, S-1 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| TCH_2A_D03-08_W01 potrafi wymienić i opisać podstawowe procesy i operacje jednostkowe stosowane w procesie otrzymywania produktów lekkiej syntezy organicznej | 2,0 | nie spełnia krytriów okreslonych dla oceny 3 |
| 3,0 | potrafi wymienić produkty przemysłu lekkiej syntezy organicznej, wymienić procesy stosowane w technologii półproduktów i produktów syntezy organicznej oraz podać sposoby wydzielanaia, oczyszczania i analizy produktów | |
| 3,5 | potrafi wymienić produkty przemysłu lekkiej syntezy organicznej, wymienić i podac ogólna charakterystyke procesów i operacji jednostkowych stosowane w technologii półproduktów i produktów lekkiej syntezy organicznej | |
| 4,0 | potrafi wymienić produkty przemysłu lekkiej syntezy organicznej, wymienić i podac ogólna charakterystyke procesów i operacji jednostkowych stosowane w technologii półproduktów i produktów lekkiej syntezy organicznej, podać przykłady procesów | |
| 4,5 | potrafi wymienić produkty przemysłu lekkiej syntezy organicznej, wymienić i podac ogólna charakterystyke procesów i operacji jednostkowych stosowane w technologii półproduktów i produktów lekkiej syntezy organicznej, podać przykłady procesów, metody analizy | |
| 5,0 | potrafi wymienić produkty przemysłu lekkiej syntezy organicznej, wymienić i podac ogólna charakterystyke procesów i operacji jednostkowych stosowane w technologii półproduktów i produktów lekkiej syntezy organicznej, podać przykłady procesów, metody wydzielania i analizy | |
| TCH_2A_D03-08_W02 potrafi wymienic i opisac różne spsoby prowadzenia poszczególnych procesów, podać stosowane reagenty, parametry reakcji, katalizatory, ocenić ich efektywność, ekonomicczność i zagrożenia dla środowiska | 2,0 | nie spełnia kryteriów okreslonych dla oceny 3 |
| 3,0 | potrafi wymienić rózne metody i odczynniki stosowane w poszczególnych procesach, | |
| 3,5 | potrafi wymienić rózne metody stosowane w poszczególnych procesach, wymienić odczynniki, sposoby prowadzenia reakcji | |
| 4,0 | potrafi wymienić rózne metody stosowane w poszczególnych procesach, wymienić odczynniki, sposoby prowadzenia reakcji, wskazac reakcje uboczne, produkty toksyczne i odpady | |
| 4,5 | potrafi wymienić rózne metody stosowane w poszczególnych procesach, wymienić odczynniki, sposoby prowadzenia reakcji, wskazac reakcje uboczne, produkty toksyczne i odpady, zaproponowac metody oczyszczania i analizy | |
| 5,0 | potrafi wymienić rózne metody stosowane w poszczególnych procesach, wymienić odczynniki, sposoby prowadzenia reakcji, wskazac reakcje uboczne, produkty toksyczne i odpady, zaproponowac metody oczyszczania pólproduktów i produktu finalnego | |
| TCH_2A_D03-08_W03 potrafi podac i opisac przykłady technologii otrzymywania poszczególnych produktów lekkiej syntezy organicznej (barwnika, laktywnego składnika eku, pestycydu), podać sposób wydzielania, oczyszczania i anlizy produktu | 2,0 | nie spełnia kryteriów okreslonych dla oceny 3 |
| 3,0 | potrafi przedstawić wybraną , wieloetapowa syntezę okreslonego produktu, nazwac poszczególnne procesy, podac metody oczyszczania produktu | |
| 3,5 | potrafi przedstawić wybraną , wieloetapowa syntezę okreslonego produktu, nazwać i poszczególnne procesy, podac metody oczyszczania i analizy produktu | |
| 4,0 | potrafi przedstawić wybraną , wieloetapowa syntezę okreslonego produktu, nazwać i scharakteryzować poszczególnne procesy, podać metody oczyszczania i analizy produktu | |
| 4,5 | potrafi przedstawić wybraną , wieloetapowa syntezę okreslonego produktu, nazwać i scharakteryzowac poszczególne etapy procesu, podać metody oczyszczania i analizy półproduktów produktu końcowego | |
| 5,0 | potrafi wymienić rózne metody otrzymywania określonego produktu, wybrać i scharakteryzowac najbardziej efektywna wscharakteryzowac poszczególne etapy procesu, podać metody oczyszczania i analizy półproduktów produktu końcowego |
Kryterium oceny - umiejętności
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| TCH_2A_D03-08_U01 potrafi ocenić i dokonać wyboru efekywnej metody otrzymywania okreslonego półproduktu i/lub produktu (leku, barwnika, pestycydu), obliczyć wydajność procesu i wydajność atomową, okreslić zagrożenia dla środowiska, zaproponować rozwiązania ograniczjące skale zagrożeń | 2,0 | nie spełnia kryteriów okreslonych dla oceny 3 |
| 3,0 | potrafi wymienić i dokonać wyboru efekywnej metody otrzymywania określonego półproduktu i/lub produktu | |
| 3,5 | potrafi wymienić i dokonać wyboru efekywnej metody otrzymywania określonego półproduktu i/lub produktu, zdefiniować poszczególne etapy syntezy i zaproponować warunki ich prowadzenia | |
| 4,0 | potrafi wymienić i dokonać wyboru efekywnej metody otrzymywania określonego półproduktu i/lub produktu, zdefiniować poszczególne etapy syntezy i zaproponować warunki ich prowadzenia | |
| 4,5 | potrafi wymienić i dokonać wyboru efekywnej metody otrzymywania określonego półproduktu i/lub produktu, zdefiniować poszczególne etapy syntezy i zaproponować warunki ich prowadzenia, okreslic zagrożenia dla środowiska | |
| 5,0 | potrafi wymienić i dokonać wyboru efekywnej metody otrzymywania określonego półproduktu i/lub produktu, zdefiniować poszczególne etapy syntezy i zaproponować warunki ich prowadzenia, okreslić zagrożenia dla środowiska, zaproponować spsosób zapobiegania | |
| TCH_2A_D03-08_U02 potrafi przeprowadzić podstawowe procesy stosowane w technologii otrzymywania półproduktów i produktów finalnych (leków, barwników, pestycydów), zastosowac odpowiedni sposób ich oczyszczania, analizy i obliczyc wydajność procesu | 2,0 | nie spełnia kryterio okreslonych dla oceny 3 |
| 3,0 | potrafi przeprowadzić 3 syntezy określonych półproduktów lub produktów (aktywnego składnika leku, barwnika, pestycydu), wydzielić i oczyścić otrzymane produkty, okreslic stopien czzystoścci i obliczyć wydajność | |
| 3,5 | potrafi przeprowadzić 3 syntezy określonych półproduktów lub produktów (aktywnego składnika leku, barwnika, pestycydu), wydzielic i oczyścic otrzymane produkty, ustalic ich strukturęi, obliczyć wydajność | |
| 4,0 | potrafi przeprowadzić 3 -5 syntez określonych półproduktów lub produktów (aktywnego składnika leku, barwnika, pestycydu), wydzielić i oczyścić otrzymane produkty, ustalić ich strukturę, obliczyć wydajność atomową | |
| 4,5 | potrafi przeprowadzić 3 -5 syntez określonych półproduktów lub produktów (aktywnego składnika leku, barwnika, pestycydu), przeprowadzić wstepna optymalizację wybranego procesu, wydzielić i oczyścić otrzymane produkty, ustalić ich strukturę, obliczyć wydajność atomową | |
| 5,0 | potrafi przeprowadzić 3 -5 syntez określonych półproduktów lub produktów (aktywnego składnika leku, barwnika, pestycydu), przeprowadzic wstepna optymalizację wybranego procesu, wydzielić i oczyścić otrzymane produkty, ustalić ich strukturę, obliczyć wydajność atomową |
Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| TCH_2A_D03-08_K01 rozumie problemy związane z procesami technologicznymi produktów lekkiej syntezy organicznej, ma świadomość potrzeby ich rozwiązania, prawidłowo okresla cle działań i ich priorytety | 2,0 | |
| 3,0 | potrafi zdefiniowąc problemy technologiczne, ocenic ich priorytety i potrzebę zmian | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Literatura podstawowa
- R. Bogoczek, E. Kociołek-Balawejder, "Technologia chemiczna organiczna", Wydawnictwo akademii Ekonomicznej, Wrocław, 1992, I
- A. Zejca, M. Gorczyca, "Chemia Leków", PZWL, Warszawa, 1998
- A. Kleemann. j. Engel, "Pharmaceutical Substances. Syntheses, Patents, Applications", Thieme, Stuttgard, 2001, IV
- B.I, Stiepanow, "Podstawy chemii i technologii barwników", WNT, Warszawa, 1980, I
- D.R. Waring, G. Hallas, "The Chemistry and Application of dyes", Plenum Press, New Tork, 1994, I
- A. I. Vogel, "Preparatyka organiczna", WNT, Warszawa, 2006, III