Программа кандидатского экзамена по специальности 05. 17. 04 «Технология органических веществ» (технические науки)


lit.na5bal.ru > Химия > Программа
ПРОГРАММА

кандидатского экзамена по специальности 05.17.04 «Технология органических веществ» (технические науки)

Разработана кафедрой «Общей, аналитической и прикладной химии»

1. Термодинамика и кинетика реакций синтеза органических веществ.

Роль химической термодинамики и кинетики в управлении производственными химико-технологическими процессами органического синтеза.

1.1. Термодинамика реакций синтеза органических веществ.

Расчет термодинамических характеристик веществ эмпирическими методами. Методы вычисления основных термодинамических функций и свойств (энтальпии, энтропии, энергий Гиббса, теплоемкости и др.) идеальных и реальных систем. Расчет химических равновесий в идеальных и реальных условиях в газовых и жидких средах.

1.2. Кинетика реакций синтеза органических веществ.

Зависимость скорости химических реакций от параметров процесса (концентраций реагентов, температуры, давления, растворителя, катализа и ингибирования). Влияние параметров процесса на селективность и выход целевого продукта. Особенности гетерогенных реакций. Гетерогенный катализ, его кинетика, роль диффузии, адсорбции, теплопередачи. Кинетическая область гетерогенно-каталитических реакций, уравнения скорости и основные закономерности.

Влияние термодинамики и кинетики химических процессов на выбор норм технологического режима.

2. Сырьевая база химической промышленности.

2.1 Углеводородное сырьё.

Состав и характеристики газа (природного и попутного), нефти, угля. Перспективы мирового рынка углеводородов. Новые технологии переработки углеродного сырья. Подготовка сырья к переработке.

2.2. Тенденции в российской и мировой нефте-газопереработке. Альтернативные источники углеводородов. Перспективы добычи и переработки сланцевого газа и нефти. Транспортировка и хранение нефти и газа.

2.3. Технология разделения и очистки сырья и продуктов.

Технология процессов ректификации, экстракции, адсорбции, абсорбции, кристаллизации, фильтрации и комбинированных методов. Интенсификация процессов массо- и теплообмена этих процессов. Сравнительная оценка и выбор методов разделения многокомпонентных смесей, технологических схем разделения и аппаратуры для них. Оптимизация процессов разделения и технологических схем. Типовые комплексы и схемы переработки и разделения продуктов основного органического синтеза.

3. Технология органических веществ.

3.1 Химия и технология процессов галогенирования.

Классификация реакций галогенирования и их энергетические характеристики. Галогенирующие агенты. Прямое галогенирование, основные методы и их сравнительная оценка. Использование галогенводородов.

Химия и теоретические основы радикально-цепного хлорирования. Технология жидкофазного хлорирования. Получение метилхлороформа. Технология газофазного хлорирования. Производство хлористого аллила.

Ионно-каталитическое галогенирование. Химия и технология аддитивного галогенирования. Химия и технология процессов хлоргидрирования.

Химия и технология процессов гидрогалогенирования. Гидрохлорирование ацетиленовых углеводородов. Производство хлористого винила.

Химия и технология процессов хлорирования ароматических соединений в ядро.

Реакции расщепления хлорпроизводных, комбинированные и совмещенные процессы хлорирования.

Химия и технология процессов фторирования. Производство фторированных мономеров.

3.2. Химия и технология процессов сульфирования.

Классификация и краткий обзор реакций. Введение сульфогруппы в алифатические и ароматические соединения. Сульфохлорирование. Сульфоокисление. Замена сульфогруппы на другие атомы и группы. Сульфатирование спиртов и олефинов. ПАВ типа олефин-, арил- и алкиларилсульфонатов.

Химия и технология процессов сульфирования олефинов и ароматических соединений.

3.3. Химия и технология процессов нитрования.

Нитрующие агенты и термодинамика реакции. Примеры использования реакции нитрования в синтезе биологически активных соединений, растворителей и взрывчатых веществ. Нитрозирование. Химия и технология нитрования парафинов, олефинов и ароматических соединений.

3.4. Химия и технология процессов окисления.

Классификация реакций окисления, окислительные агенты, энергетические характеристики. Гомогенное окисление по насыщенному атому углерода. Механизм, кинетика и катализ, селективность гомогенного окисления.

Основные закономерности получения гидропероксидов и их кислотного разложения. Технология производства фенола и ацетона. Окисление парафинов. Технология окисления низших парафинов в газовой фазе. Жидкофазное окисление парафинов в спирты. Технология жидкофазного окисления углеводородов С8-С18 в карбоновые кислоты. Технология жидкофазного окисления твердого парафина в синтетические жирные кислоты.

Окисление нафтенов и их производных в спирты и кетоны. Получение дикарбоновых кислот. Технология окисления циклогексана в адипиновую кислоту.

Окисление метилбензолов в ароматические карбоновые кислоты. Технология производства диметилтерефталата. Получение терефталевой кислоты.

Окисление насыщенных альдегидов и спиртов. Окисление ацетальдегида в уксусную кислоту. Совместное получение уксусной кислоты и уксусного ангидрида. Окисление вторичных спиртов. Получение перекиси водорода.

Гетерогенно-каталитическое окисление углеводородов.

Окисление олефинов по насыщенному атому углерода. Окисление пропилена в акролеин и акриловую кислоту. Окисление изобутилена в метакролеин и метакриловую кислоту.

Окислительный аммонолиз углеводородов. Окислительный аммонолиз пропилена.

Производство циклических ангидридов кислот. Производство фталевого ангидрида и малеинового ангидрида.

Окисление олефинов в присутствии металлокомплексных соединений. Эпоксидирование ненасыщенных соединений. Технология совместного производства оксида пропилена и стирола Халкон-методом. Производство оксида этилена путем окисления этилена воздухом и кислородом.

Окисление и окислительное сочетание олефинов при катализе комплексами металлов. Получение ацетальдегида окислением этилена.

3.5. Технология процессов гидролиза, гидратации, дегидратации, этерификации и амидирования.

Классификация и краткий обзор реакций.

Гидролиз и щелочное дегидрохлорирование хлорпроизводных. Производство спиртов и фенолов реакциями гидролиза. Химия и технология производства хлоролефинов и -оксидов щелочным дегидрохлорированием.

Процессы гидратации и дегидратации. Гидратация олефинов. Технология получения этилового спирта. Гидратация ацетилена. Технология процессов дегидратации.

Процессы этерификации. Продукты и технология процессов этерификации. Технология получения этилацетата.

Реакции амидирования, дегидратации амидов, гидратации нитрилов, гидролиз и этерификация нитрилов. Технология получения метилметакрилата. Синтез изоцианатов. Синтез карбамида и его производных. Технология получения меламина.

3.6. Технология элементоорганических соединений.

Реакции элементоорганических соединений (ЭОС). Классификация ЭОС. Методы синтеза и свойства. Особенности магний-, цинк-,кадмий-, алюминий-, свинецорганических соединений. Технология их получения.

3.7. Технология процессов гидрирования и дегидрирования

Классификация реакций гидрирования и дегидрирования.

Химия и технология процессов дегидрирования. Технология дегидрирования вторичных спиртов.

Дегидрирование алкилароматических соединений. Производство стирола и его гомологов.

Дегидрирование парафинов и олефинов. Технология окислительного дегидрирования олефинов. Производство бутадиена окислительным дегидрированием н-бутиленов. Дегидрирование парафинов в олефины. Получение изопрена.

Гидрирование углеводородов. Основные закономерности гидрирования по двойным, тройным и ароматическим связям. Гидрирование кислородсодержащих соединений. Гидрирование азотсодержащих соединений. Технология жидкофазного и газофазного гидрирования.

3.8. Технология процессов конденсации.

Реакции конденсации. Типы реакций. Взаимодействие карбонильных соединений с С–Н-кислотами. Классификация процессов конденсации и присоединения по карбонильной группе.

Конденсация альдегидов и кетонов с ароматическими соединениями. Производство дифенилолпропана. Процессы хлорметилирования.

Реакция Принса. Получение изопрена двух- и одностадийным методами.

Конденсация альдегидов и кетонов с азотистыми основаниями. Бекмановская перегруппировка оксимов в лактамы. Производство капролактама.

Процессы альдольной конденсации. Технология получения 2-этилгексанола.

Конденсация формальдегида с алифатическими нитросоединениями. Синтез винилпиридинов. Синтез циангидринов. Перегруппировки. Классификация перегруппировок. Радикальные, нуклеофильные и электрофильные перегруппировки.

3.9. Химия и технология процессов алкилирования.

Общая характеристика процессов алкилирования, классификация, алкилирующие агенты и катализаторы, энергетика реакций.

Алкилирование по атому углерода. Алкилирование ароматических соединений. Производство изопропил- и этилбензола. Алкилирование фенолов. Алкилирование парафинов. Получение изооктана. Технология процессов алкилирования.

Процессы -оксиалкилирования и другие синтезы на основе -оксидов. Производство этиленгликоля.

Алкилирование по атомам азота, кислорода и серы. Химия и технология процессов О- и S-алкилирования, получаемые продукты. Синтез аминов из хлорпроизводных. Химия и теоретические основы производства аминов из спиртов. Алкилирование по атомам других элементов. Химия и технология производства органохлорсиланов. Алюминийорганические соединения и синтезы на их основе.

3.10. Специфические реакции синтеза органических соединений.

кций восстановления. Восстановление с помощью металлорганических соединений. Реактивы Гриньяра. Восстановление под действием металлов (Na, Mg, Zn). Условия проведения реакций, механизм, стереохимия.

Диазотирование. Реакции азосочетания. Использование реакций азосочетания. Превращения диазогруппы. Технология диазотирования.

Ацилирование и фосфорилирование. Реакция Фриделя–Крафтса, условия проведения. Примеры использования в химии биологически активных соединений. Формилирование ароматических соединений. Реакция Вильсмейера. Условия проведения, реагенты. Фосфорилирование. Реакции фосфорилирования при создании моно- , ди- и триэфиров ортофосфорной кислоты. Методы активации фосфорной кислоты.

Использование защитных групп в тонком органическом синтезе и химии биологически активных соединений. Защиты С–Н-связей в ацетиленовых и ароматических соединениях. Защита N–H связей. Образование новой N–C-связи. Защиты гидроксильной группы. Защиты карбоксильной группы. Способы получения различных эфиров, их устойчивость и методы деблокирования. Методы защиты альдегидов и кетонов. Защита кратных углерод-углеродных связей.

4. Принципы технологии органических веществ

4.1. Основные направления развития органического синтеза.

Основные направления развития органического синтеза (ОС) как отрасли. Специфика и системные закономерности этой отрасли. Экологическая характеристика отрасли и ее отдельных производств. Проблемы, стоящие перед отраслью органического синтеза.

4.2. Технологические принципы.

Использование рециркуляции по компонентам и потокам. Применение совмещенных процессов. Полнота выделения продуктов из реакционной смеси. Разработка процессов с низким энергопотреблением. Полнота использования энергии системы. Разработка технологии с минимальным расходом воды и использованием ее кругооборота. Полнота использования газовых потоков и очистка газовых выбросов. Применение аппаратов и технологических линий большой единичной мощности. Применение непрерывных процессов. Алгоритм разработки безотходного производства. Высокая степень автоматизации. Обеспечение высокой надежности и стабильности работы химико-технологической системы.

4.3. Организационные принципы.

Организационные принципы. Особенности применения принципов при создании безотходных производств. Необходимость использования полной совокупности принципов (т.е. системного подхода) для оценки эффективности технологии. Понятие предельно эффективной технологии. Экономическое обоснование безотходной технологии.

4.4. Химические принципы.

Создание малостадийных химических производств. Принципы «Зеленой химии». Разработка методов получения продуктов из доступного и дешевого сырья. Разработка высокоэффективных процессов. Применение «сопряженных» методов получения продуктов. Разработка технологий, позволяющих достигать высоких конверсий. Совмещение нескольких реакций, направленных на получение одного и того же целевого продукта.

5. Охрана окружающей среды в химической промышленности.

Методы очистки сточных вод, выбросов и отходов в промышленности органического синтеза. Обращение с токсичными отходами. Утилизация жидких и твердых отходов.

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

1.Реутов, О.А. Органическая химия. В 4 частях.

Часть 1. [Электронный ресурс] / О.А. Реутов, А.Л. Курц, К.П. Бутин. — Электрон. дан. — М. : Лаборатория знаний, 2014. — 570 с. 

Часть 2. [Электронный ресурс] / О.А. Реутов, А.Л. Курц, К.П. Бутин. — Электрон. дан. — М. : Лаборатория знаний, 2014. — 626 с.

Часть 3. [Электронный ресурс] / О.А. Реутов, А.Л. Курц, К.П. Бутин. — Электрон. дан. — М. : Лаборатория знаний, 2014. — 547 с.

Ч. 4. [Электронный ресурс] / О.А. Реутов, А.Л. Курц, К.П. Бутин. — Электрон. дан. — М. : Лаборатория знаний, 2016. — 729 с.

2.Смит, В.А. Основы современного органического синтеза. [Электронный ресурс] / В.А. Смит, А.Д. Дильман. — Электрон. дан. — М. : Лаборатория знаний, 2015. — 753 с.

3.Бухаров, С.В. Химия и технология продуктов тонкого органического синтеза [Электронный ресурс]: учебное пособие / С.В. Бухаров, Г.Н. . - Казань : Издательство КНИТУ, 2013. - 268 с.

4.Химическая технология органических веществ : учебное пособие / Т.Н. Качалова, Ф.Р. Гариева, В.И. Гаврилов, С.А. Бочкова. - Казань : Издательство КНИТУ, 2008. - 139 с.

5.Травень, Ф.В. Органическая химия : учебное пособие для вузов.

Т.1. [Электронный ресурс] — Электрон. дан. — М. : Лаборатория знаний, 2013. — 368 с.

Т.2. [Электронный ресурс] — Электрон. дан. — М. : Лаборатория знаний, 2013. — 517 с.

Т.3. [Электронный ресурс] — Электрон. дан. — М. : Лаборатория знаний, 2013. — 388 с. 

6.Солдатенков, А.Т. Пестициды и регуляторы роста: прикладная органическая химия. [Электронный ресурс] / А.Т. Солдатенков, Н.М. Колядина, Т.А. Ле. — Электрон. дан. — М. : Лаборатория знаний, 2015. — 226 с.

7.Потехин, В.М. Основы теории химических процессов технологии органических веществ и нефтепереработки. [Электронный ресурс] / В.М. Потехин, В.В. Потехин. — Электрон. дан. — СПб. : Лань, 2014. — 896 с.

8.Химическая технология органических веществ: учебное пособие / М.Ю. Субочева, В.С. Орехов, К.В. Брянкин, А.А. Дегтярев. - Тамбов : Издательство ФГБОУ ВПО «ТГТУ», 2012. - Ч. 1. - 173 с.

Известия высших учебных заведений. Химия и химическая технология [Электронный ресурс] : научно-технический журнал/ Ивановский гос. химико-технолог. ун-т. - Иваново : [б. и.], 2010 - . - Срок хранения в библиотеке 10 лет. - Выходит ежемесячно. - ISSN 0579-2991

Составил: проф., д.х.н Л.З. Рольник

проф., д.х.н Р.М. Султанова

Зав. кафедрой ОАПХ, проф., д.х.н. С.С. Злотский

Поделиться в соцсетях



Похожие:

Программа кандидатского экзамена по специальности 05. 17. 04 «Технология органических веществ» (технические науки) iconПрограмма кандидатского экзамена по специальности 05. 23. 08 «Технология...
Утверждена на заседании Ученого совета архитектурно-строительного факультета угнту

Программа кандидатского экзамена по специальности 05. 17. 04 «Технология органических веществ» (технические науки) iconПрограмма-минимум кандидатского экзамена по специальности 25. 00....
Разработана на базе: 1 Программы кандидатского минимума специальности 25. 00. 12 Московского института нефти и газа им. И. М. Губкина,...

Программа кандидатского экзамена по специальности 05. 17. 04 «Технология органических веществ» (технические науки) iconРабочая программа кандидатского экзамена по 19. 00. 07 Педагогическая психология
Обучающийся за время обучения в аспирантуре обязан пройти промежуточную аттестацию по дисциплинам «История и философия науки»; «Иностранный...

Программа кандидатского экзамена по специальности 05. 17. 04 «Технология органических веществ» (технические науки) iconПрограмма-минимум кандидатского экзамена по специальности 07. 00....
Общие и методологические проблемы историко-научных и историко-технических исследований

Программа кандидатского экзамена по специальности 05. 17. 04 «Технология органических веществ» (технические науки) iconПрограмма учебной дисциплины оп. 05 Аналитическая химия по специальности...
Программа учебной дисциплины разработана на основе Федерального государственного образовательного стандарта (далее – фгос) по специальности...

Программа кандидатского экзамена по специальности 05. 17. 04 «Технология органических веществ» (технические науки) iconПрограмма кандидатского экзамена
Целью кандидатского экзамена является определение уровня приобретенных выпускником универсальных, общепрофессиональных и профессиональных...

Программа кандидатского экзамена по специальности 05. 17. 04 «Технология органических веществ» (технические науки) iconПрограмма кандидатского экзамена
Целью кандидатского экзамена является определение уровня приобретенных выпускником универсальных, общепрофессиональных и профессиональных...

Программа кандидатского экзамена по специальности 05. 17. 04 «Технология органических веществ» (технические науки) iconПрограмма кандидатского экзамена по специальности 23. 00. 02 «Политические...
Выборы как механизм политического участия, их роль функции в политической жизни общества

Программа кандидатского экзамена по специальности 05. 17. 04 «Технология органических веществ» (технические науки) iconПрограмма кандидатского экзамена по специальности 25. 00. 15 «Технология...
Программа разработана экспертным советом Высшей аттестационной комиссии Министерства образования Российской Федерации по наукам о...

Программа кандидатского экзамена по специальности 05. 17. 04 «Технология органических веществ» (технические науки) iconПрограмма кандидатского экзамена по дисциплине «История и философия науки»
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования


Литература




При копировании материала укажите ссылку © 2000-2017
контакты
lit.na5bal.ru
..На главную