Сучасні методи синтезу харчових добавок та інгредієнтів косметичних засобів

Код модуля: 
ОХ
Тип модуля: 
вибірковий
Семестр: 
Перший
Обсяг модуля: 
загальна кількість годин — 135; аудиторні години — 64; в т.ч. лекції — 48 год., практичні заняття — 16; кількість кредитів ЄКТС — 4.5.
Лектори: 
доц. Гевусь О.І.
Результати навчання: 
У результаті вивчення дисципліни студент повинен знати теоретичні основи сучасного органічного синтезу та методи їх практичного застосування для синтезу харчових добавок та інгредієнтів косметичних засобів. Підготовлений фахівець повинен вміти:
  • за структурною формулою сполук визначати оптимальну стратегію та тактику органічного синтезу, у тому числі, органічних харчових добавок та інгредієнтів косметичних засобів;
  • проводити планування органічного синтезу від «простих» та «складних» вихідних сполук, у тому числі вибирати реагенти та субстрати для забезпечення необхідної хемо-, регіо- та стереоселективності синтезу;
  • застосувати набуті знання на практиці з метою створення нових та вдосконалення існуючих технологічних процесів одержання харчових добавок та інгредієнтів косметичних засобів;
  • підтверджувати будову синтезованих сполук.
Спосіб навчання (аудиторне, дистанційне навчання): 
аудиторне
Необхідні обов’язкові попередні та супутні модулі: 
  • Органічна хімія
  • Поверхневі явища та дисперсні системи
  • Хімія органічних природних сполук
  • Основи біохімії
  • Хімія продовольчої сировини та продуктів харчування
  • Хімія та технологія косметичних засобів
  • Теорія хімічних реакцій і реакторів
Зміст навчального модуля: 
  • Мета та завдання органічного синтезу. Поняття про субстрат, реагент, проміжну сполуку, каталізатор та продукт реакції. Вихід та селективність реакції.
  • Принципи класифікації органічних реакцій за способом розриву зв’язків, характером перетворень реагуючих молекул та природою інтермедіатів, що беруть участь у перетвореннях. Механізми органічних реакцій. Класифікація реагентів. Методи контролю механізму реакції.
  • Конструктивні реакції. Основні методи формування зв’язку карбонового скелету молекул (реакції металоорганічних сполук, конденсації, перициклічні реакції, перегрупування).
  • Методи одержання, будова та застосування в органічному синтезі магній- та літійорганічних сполук. Одержання та застосування у органічному синтезі купруморганічних сполук.
  • Реакції крос-сполучення (поєднання).
  • Реакції конденсації та інші споріднені реакції як метод побудови зв’язку С-С. Синтетичні еквіваленти карбокатіонів та карбоаніонів, методи їх генерування та стабілізації.
  • Трансформація функціональних груп як метод синтезу нових класів органічних речовин.
  • Ізогіпсичне заміщення оксигеновмісних функцій на галоген, нітрогено-, сульфуровмісні функції та інші оксигеновмісні функціональні групи. Нові реагенти для окиснення та відновлення оксигеновмісних функцій. Синтез основних класів органічних сполук на основі оксигеновмісних сполук.
  • Окиснення та відновлення оксигеновмісних функцій. Нові реагенти для окиснення та відновлення оксигеновмісних функцій. Синтез основних класів органічних сполук на основі оксигеновмісних сполук
  • Заміщення функцій нітрогену та сульфуру на атоми галогену, оксигено-, сульфуро- та нітрогеновмісні функції.
  • Приєднання за кратними зв’язками. Основні типи цих реакцій.
  • Відновлювальне приєднання до кратних зв’язків Карбон-Карбон.
  • Окиснювальне приєднання до кратних зв’язків Карбон-Карбон.
  • Реакції відновлення. Відновлення найважливіших класів функціональних органічних сполук.
  • Реакції елімінування.
  • Методи захисту та активації функціональних груп, їх роль у підвищенні селективності реакцій.
  • Нові хемо- та регіоселективні реагенти та каталізатори для органічного синтезу.
  • Особливості трансформації функцій у сполуках природного походження.
  • Ретросинтетичний аналіз. Вибір стратегії синтезу. Способи планування синтезу. Вибір плану синтезу. Лінійний та конвергентний синтез.
  • Методологія проведення синтезу.
  • Ідентифікація продуктів органічного синтезу.
  • Методи інтенсифікацій органічних реакцій та підвищення їх селективності.
  • Поверхнево-активні речовини (ПАР) та їх класифікація. Нові типи ПАР та методи їх синтезу.
  • Антиоксиданти. Класифікація антиоксидантів та методи їх синтезу.
  • Барвники. Методи синтезу барвників.
  • Запашники. Методи одержання синтетичних аналогів запашників природного походження.
Рекомендована література: 
  1. Смит В., Бочков А., Кейпл Р. Органический синтез. Наука и искусство. — М.: Мир., 2001. — 573 c.
  2. Ласло П. Логика органического синтеза. — М.: Мир., 1998; Т.1, 2.
  3. Титце Л., Айхер Т. Препаративная органическая химия. — М.: Мир, 1999.
  4. Мандельштам Т.В. Стратегия и тактика органического синтеза. — Ленинград: Изд. Ленингр. ун-та., 1989.
Форми та методи навчання: 
лекції, практичні заняття, самостійна робота
Методи і критерії оцінювання: 
  • Поточний контроль (40%) — контрольна робота, усне опитування.
  • Підсумковий контроль (60%) — екзамен
Мова навчання: 
українська, англійська