Wydział Technologii i Inżynierii Chemicznej - Chemia (S1)
Sylabus przedmiotu Analiza związków bioorganicznych:
Informacje podstawowe
| Kierunek studiów | Chemia | ||
|---|---|---|---|
| Forma studiów | studia stacjonarne | Poziom | pierwszego stopnia |
| Tytuł zawodowy absolwenta | inżynier | ||
| Obszary studiów | charakterystyki PRK, kompetencje inżynierskie PRK | ||
| Profil | ogólnoakademicki | ||
| Moduł | — | ||
| Przedmiot | Analiza związków bioorganicznych | ||
| Specjalność | Chemia bioorganiczna | ||
| Jednostka prowadząca | Katedra Chemii Organicznej i Chemii Fizycznej | ||
| Nauczyciel odpowiedzialny | Jacek Sośnicki <Jacek.Sosnicki@zut.edu.pl> | ||
| Inni nauczyciele | Małgorzata Dzięcioł <Malgorzata.Dzieciol@zut.edu.pl>, Beata Schmidt <Beata.Schmidt@zut.edu.pl> | ||
| ECTS (planowane) | 4,0 | ECTS (formy) | 4,0 |
| Forma zaliczenia | zaliczenie | Język | polski |
| Blok obieralny | — | Grupa obieralna | — |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
| KOD | Wymaganie wstępne |
|---|---|
| W-1 | Znajomość podstawowych zagadnień z chemii organicznej. |
Cele przedmiotu
| KOD | Cel modułu/przedmiotu |
|---|---|
| C-1 | Zapoznanie studentów z metodami chromatograficznymi stosowanymi do rozdziału mieszanin oraz do jakościowych i ilościowych oznaczeń związków organicznych i bioorganicznych. |
| C-2 | Zapoznanie studentów z najważniejszymi rutynowymi i niektórymi bardziej zaawansowanymi technikami analitycznymi stosowanymi w pracy ze związkami organicznymi, ze szczególnym uwzględnieniem związków organicznych będących elementami budulcowymi organizmów żywych. |
| C-3 | Przygotowanie studentów do samodzielnej interpretacji wyników pomiarowych uzyskanych z analiz 1H, 13C NMR, IR, MS na podstawowym poziomie. |
| C-4 | Zapoznanie studentów z praktycznymi aspektami analiz chromatograficznych i wybranych metod spektralnych. |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
| KOD | Treść programowa | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| T-L-1 | Omówienie wymagań, kryteriów zaliczenia oraz przepisów BHP obowiązujących podczas pracy w laboratorium. | 1 |
| T-L-2 | Identyfikacja wybranych związków organicznych metodą chromatografii gazowej za pomocą czasów retencji oraz przy zastosowaniu detektora mas (GC-MS). | 5 |
| T-L-3 | Analiza ilościowa wybranych związków organicznych za pomocą chromatografii gazowej. | 6 |
| T-L-4 | Zastosowanie chromatografii cieczowej do rozdziału i analizy związków biologicznie aktywnych. | 6 |
| T-L-5 | Wyznaczanie średnich mas cząsteczkowych metodą GPC. | 3 |
| T-L-6 | Zasady przygotowania próbek, rejestracji widm oraz praktyczne aspekty interpretacji widm IR, 1D, NMR oraz MS na przykładzie wybranego związku bioorganicznego. Ilościowa analiza związku biologicznie czynnego przy użyciu spektroskopii 1H NMR lub UV-VIS. | 9 |
| 30 | ||
| wykłady | ||
| T-W-1 | Klasyfikacja metod chromatograficznych i ich zastosowanie w analizie związków organicznych oraz bioorganicznych. Mechanizm rozdziału chromatograficznego. Parametry retencji. Ocena rozdziału chromatograficznego. | 2 |
| T-W-2 | Chromatografia gazowa (GC). Aparatura, zasada działania i zastosowanie. Dobór fazy stacjonarnej oraz warunków analizy w zależności od właściwości fizycznych i chemicznych analizowanych związków. Metody identyfikacji związków i analiza ilościowa w chromatografii gazowej. | 3 |
| T-W-3 | Chromatografia cieczowa. Rozdział preparatywny związków bioorganicznych za pomocą chromatografii kolumnowej. Wysokosprawna chromatografia cieczowa (HPLC) – aparatura, rodzaje adsorbentów i eluentów oraz ich zastosowanie. Analiza jakościowa i ilościowa w metodzie HPLC. | 3 |
| T-W-4 | Chromatografia żelowa w analizie zwiazków wielkocząsteczkowych. | 2 |
| T-W-5 | Ogólna charakterystyka najważniejszych metod spektralnych stosowanych w ustalaniu budowy cząsteczek związków organicznych i bioorganicznych (spektroskopia 1H i 13C NMR, IR, UV-VIS) oraz podstawy spektrometrii mas. | 3 |
| T-W-6 | Podstawy interpretacji widm NMR, IR, UV-VIS i MS w ustalaniu struktury związków organicznych ze szczególnym uwzględnieniem związków będących elementami budulcowymi organizmów żywych. | 8 |
| T-W-7 | Analiza konformacyjna przy użyciu 1H, 13C NMR oraz modelowanie molekularne w analizie efektów biologicznych. | 2 |
| T-W-8 | Zastosowanie metod spektralnych w rutynowej i specjalistycznej analizie ilosciowej. | 2 |
| T-W-9 | Spektroskopia NMR w projektowaniu i analizie leków. | 1 |
| T-W-10 | Metody analizy dużych cząsteczek bioorganicznych (wielowymiaromy NMR; MALDI TOF, itp.). | 2 |
| T-W-11 | Kolokwium zaliczeniowe. | 2 |
| 30 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| A-L-1 | Uczestnictwo w zajęciach. | 30 |
| A-L-2 | Studiowanie literatury wskazanej przez prowadzącego zajęcia. | 10 |
| A-L-3 | Przygotowanie do zajęć. | 10 |
| A-L-4 | Przygotowanie sprawozdań z wykonanych eksperymentów. | 10 |
| 60 | ||
| wykłady | ||
| A-W-1 | Uczestnictwo w zajęciach. | 30 |
| A-W-2 | Studiowanie literatury wskazanej przez prowadzącego. | 13 |
| A-W-3 | Przygotowanie do zaliczenia. | 12 |
| A-W-4 | Konsultacje z wykładowcą. | 5 |
| 60 | ||
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
| KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
|---|---|
| M-1 | Wykład informacyjny. |
| M-2 | Wykład z prezentacją multimedialną. |
| M-3 | Pokaz. |
| M-4 | Ćwiczenia laboratoryjne. |
Sposoby oceny
| KOD | Sposób oceny |
|---|---|
| S-1 | Ocena formująca: Ocena ciągła pracy studenta. |
| S-2 | Ocena formująca: Sprawdzenie przygotowania do zajęć. |
| S-3 | Ocena podsumowująca: Ocena sprawozdań z wykonanych eksperymentów. |
| S-4 | Ocena podsumowująca: Pisemne kolokwium zaliczeniowe. |
Zamierzone efekty uczenia się - wiedza
| Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| KCh_1A_D02-01_W01 Posiada podstawową wiedzę w zakresie doboru odpowiedniej metody chromatograficznej, spektralnej (NMR, IR, UV) oraz techniki spektrometrii mas do rozwiązania prostego problemu analitycznego w zakresie chemii związków (bio)organicznych. | KCh_1A_W05, KCh_1A_W10, KCh_1A_W11, KCh_1A_W01, KCh_1A_W03 | — | — | C-1, C-2, C-3, C-4 | T-L-5, T-L-2, T-L-6, T-L-3, T-L-4, T-W-10, T-W-3, T-W-7, T-W-5, T-W-8, T-W-2, T-W-4, T-W-1, T-W-9, T-W-6 | M-1, M-2, M-3, M-4 | S-1, S-2, S-4 |
| KCh_1A_D02-01_W02 Zna wybrane, nowoczesne metody analityczne stosowane w analizie małych i dużych cząsteczek bioorganicznych. | KCh_1A_W11, KCh_1A_W01 | — | — | C-1, C-2 | T-L-5, T-L-2, T-L-6, T-L-3, T-L-4, T-W-10, T-W-3, T-W-7, T-W-5, T-W-8, T-W-2, T-W-4, T-W-1, T-W-9, T-W-6 | M-1, M-2, M-3, M-4 | S-1, S-2, S-4 |
Zamierzone efekty uczenia się - umiejętności
| Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| KCh_1A_D02-01_U01 Umie przyporządkować poznane metody analityczne do rozwiązania określonych problemów analitycznych w obszarze chemii (bio)organicznej. | KCh_1A_U15, KCh_1A_U01, KCh_1A_U02, KCh_1A_U03 | — | — | C-1, C-2, C-3, C-4 | T-L-5, T-L-2, T-L-6, T-L-3, T-L-4, T-W-10, T-W-3, T-W-7, T-W-5, T-W-8, T-W-2, T-W-4, T-W-1, T-W-9, T-W-6 | M-1, M-2, M-3, M-4 | S-1, S-2, S-3, S-4 |
| KCh_1A_D02-01_U02 W podstawowym zakresie student potrafi zinterpretować widma 1H, 13C NMR, IR, UV, MS prostych związków bioorganicznych. | KCh_1A_U01, KCh_1A_U02, KCh_1A_U04, KCh_1A_U14 | — | — | C-3, C-4 | T-L-6, T-W-7, T-W-5, T-W-8, T-W-6 | M-1, M-2, M-3, M-4 | S-1, S-3 |
| KCh_1A_D02-01_U03 Potrafi stosować wybrane standardowe, laboratoryjne techniki chromatograficzne w analizie związków organicznych i bioorganicznych. | KCh_1A_U01, KCh_1A_U02, KCh_1A_U04, KCh_1A_U14 | — | — | C-1, C-4 | T-L-5, T-L-2, T-L-3, T-L-4, T-W-3, T-W-2, T-W-4, T-W-1 | M-1, M-2, M-3, M-4 | S-1, S-3 |
Zamierzone efekty uczenia się - inne kompetencje społeczne i personalne
| Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| KCh_1A_D02-01_K01 Rozumie znaczenie posiadanej wiedzy z zakresu analizy związków bioorganicznych w realizowaniu zadań współczesnej chemii bioorganicznej. | KCh_1A_K04, KCh_1A_K05 | — | — | C-1, C-2, C-3, C-4 | T-L-5, T-L-2, T-L-6, T-L-3, T-L-4, T-W-10, T-W-3, T-W-7, T-W-5, T-W-8, T-W-2, T-W-4, T-W-1, T-W-9, T-W-6 | M-1, M-2, M-3, M-4 | S-1, S-2, S-4 |
| KCh_1A_D02-01_K02 Rozumie konieczność ciągłego uzupełniania wiedzy i rozwijania nowych umiejętności tak, aby nadążać za rozwojem nauki. | KCh_1A_K01 | — | — | C-1, C-2, C-3, C-4 | T-L-5, T-L-2, T-L-6, T-L-3, T-L-4, T-W-10, T-W-3, T-W-7, T-W-5, T-W-8, T-W-2, T-W-4, T-W-1, T-W-9, T-W-6 | M-1, M-2, M-4 | S-1, S-2, S-4 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| KCh_1A_D02-01_W01 Posiada podstawową wiedzę w zakresie doboru odpowiedniej metody chromatograficznej, spektralnej (NMR, IR, UV) oraz techniki spektrometrii mas do rozwiązania prostego problemu analitycznego w zakresie chemii związków (bio)organicznych. | 2,0 | |
| 3,0 | Zna tylko niektóre zagadnienia z zakresu podstawowej wiedzy obejmującej dobór odpowiedniej metody chromatograficznej i spektralnej (NMR, IR, UV) oraz technik spektrometrii mas do rozwiązania prostego problemu analitycznego w zakresie chemii związków (bio)organicznych. | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 | ||
| KCh_1A_D02-01_W02 Zna wybrane, nowoczesne metody analityczne stosowane w analizie małych i dużych cząsteczek bioorganicznych. | 2,0 | |
| 3,0 | Ma tylko ogólną i pobieżną wiedzę na temat wybranych, nowoczesnych metod analitycznych stosowanych w analizie małych i dużych cząsteczek bioorganicznych. | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Kryterium oceny - umiejętności
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| KCh_1A_D02-01_U01 Umie przyporządkować poznane metody analityczne do rozwiązania określonych problemów analitycznych w obszarze chemii (bio)organicznej. | 2,0 | |
| 3,0 | Potrafi przyporządkować tylko niektóre poznane metody analityczne do rozwiązania określonych problemów analitycznych w obszarze chemii (bio)organicznej. | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 | ||
| KCh_1A_D02-01_U02 W podstawowym zakresie student potrafi zinterpretować widma 1H, 13C NMR, IR, UV, MS prostych związków bioorganicznych. | 2,0 | |
| 3,0 | W niewielkim stopniu potrafi zinterpretować widma 1H, 13C NMR, IR, UV, MS prostych związków bioorganicznych. | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 | ||
| KCh_1A_D02-01_U03 Potrafi stosować wybrane standardowe, laboratoryjne techniki chromatograficzne w analizie związków organicznych i bioorganicznych. | 2,0 | |
| 3,0 | Potrafi stosować tylko niektóre z omawianych standardowych, laboratoryjnych technik chromatograficznych w analizie związków organicznych i bioorganicznych. | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| KCh_1A_D02-01_K01 Rozumie znaczenie posiadanej wiedzy z zakresu analizy związków bioorganicznych w realizowaniu zadań współczesnej chemii bioorganicznej. | 2,0 | |
| 3,0 | Tylko w niewielkim stopniu rozumie znaczenie posiadanej wiedzy z zakresu analizy związków bioorganicznych w realizowaniu zadań współczesnej chemii bioorganicznej. | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 | ||
| KCh_1A_D02-01_K02 Rozumie konieczność ciągłego uzupełniania wiedzy i rozwijania nowych umiejętności tak, aby nadążać za rozwojem nauki. | 2,0 | |
| 3,0 | W niewielkim, lecz dostatecznym stopniu rozumie konieczność ciągłego uzupełniania wiedzy i rozwijania nowych umiejętności tak, aby nadążać za rozwojem nauki. | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Literatura podstawowa
- W. Zieliński, A. Rajca, T. Bieg, E. Salwińska, R. Mazurkiewiczi, J. Suwiński, A. Skibiński, Metody spektroskopowe i spektrometria mas w zastosowaniu do identyfikacji związków organicznych, Gliwice WPŚ, 2018
- R. A. W Johnstone, M. E. Rose, Spektrometria mas: podręcznik dla chemików i biochemików, PWN, Wraszawa, 2001
- W. Szczepaniak, Metody instrumentalne w analizie chemicznej, PWN, Warszawa, 2012
- Z. Witkiewicz, Podstawy chromatografii, WNT, Warszawa, 2005
- Z. Witkiewicz, J. Hepter, Chromatografia gazowa, WNT, Warszawa, 2009
- R. M. Silverstein, F. X. Webster, D. J. Kiemle, Spektroskopowe metody identyfikacji związków organicznych, PWN, Warszawa, 2012
- A. Ejchart, L. Kozerski, Spektrometria Magnetycznego Rezonansu Jądrowego 13C, PWN, Warszawa, 1988
- F. W. Wehrli, T. Wirthlin, Interpretacja widm w spektroskopii 13C NMR, PWN, Warszawa, 1985
Literatura dodatkowa
- R. Rosset, H. Kołodziejczyk, Współczesna chromatografia cieczowa: ćwiczenia i zadania, PWN, Warszawa, 2001
- H. Gunter, Spektroskopia magnetycznego rezonansu jądrowego, PWN, Warszawa, 1983
- W. Danikiewicz, Spektrometria mas, PWN, Warszawa, 2020