A tantárgy adatlapja ebben a tantervben:
Adatlapverzió:
Budapesti Műszaki és
Gazdaságtudományi Egyetem
Vegyészmérnöki és Biomérnöki Kar
Vegyészmérnöki alapképzési szak nappali BSc

Tantárgyadatlap
és tantárgykövetelmények

Szerves kémia I.

A tantárgy neve angolul: Organic Chemistry I.

Tantárgy kódja Követelmény Kredit
BMEVESZA301 3+2+0/v 5

A tantárgy tanszéki weboldala (az aktuális félévre vonatkozó információk):

A tantárgyfelelős személy és tanszék:

Dr. Hornyánszky Gábor, Szerves Kémia és Technológia Tanszék

A tantárgy előadója:

Név:

Beosztás:

Tanszék, Int.:

Dr. Hornyanszky Gábor

Egyetemi docens

Szerves Kémia és Technológia Tanszék

Dr. Nagy József

Egyetemi docens

Szerves Kémia és Technológia Tanszék

Dr. Keglevich Péter

Egyetemi adjunktus

Szerves Kémia és Technológia Tanszék

A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít:

általános kémiai alapismeretek.

Tantárggyal kapcsolatos alapvető (el nem felejtendő) ismeretek:

Szerves vegyületek szerkezete

Fogalmak:

  • A szénvegyületekben előforduló kötéstípusok, kovalens kötés, s és p-kötés, konjugált p-rendszerek, aromás rendszerek, delokalizált kationok, anionok, gyökök. Mezomer határszerkezet, induktív és mezomer elektroneltolódások, hiperkonjugáció.
  • Izoméria: konstitúciós, és sztereoizoméria, konformáció, konfiguráció, enantiomerek, diasztereomerek, CIP-konvenció (R/S), geometriai izoméria (E/Z).

Szerves vegyületek reakciói

Fogalmak:

  • Szubsztrát, reagens, termék, szubsztitúció, addíció, elimináció, átrendeződés, köztitermék, átmeneti állapot.
  • Entalpia (H), entrópia (S), szabad entalpia (G), energiagát, reakciósebesség és függése a koncentrációktól, reakciósebességi állandó, egyensúlyi állandó és összefüggése a reakciósebességi állandókkal, kinetikus és termodinamikus kontroll.
  • Gyökös-, ionos-, és redox-reakciók, oxidációs szám és számítása, HOMO és LUMO pályák, nukleofilitás és elektrofilitás, sav-bázis elméletek, Brønsted és Lewis savak és bázisok, HSAB elmélet, ambidens nukleofilek.

Szénhidrogének

Fogalmak:

  • Telített és telítetlen nyíltláncú és gyűrűs szénhidrogének, aromás vegyületek.
  • Markovnyikov-szabály, Hammond-elv. Orto-, meta-, és para-irányítás.

Fontos vegyületek:

  • metán, etán, propán, bután, pentán, ciklopropán, ciklobután, ciklopentán, ciklohexán
  • etén, propén, butadién, izoprén, acetilén, polietilén, polipropilén, PVC, polisztirol
  • benzol, toluol, xilolok

Fontos reakciók:

  • Paraffinok és cikloparaffinok gyökös reakciói (klórozás, nitrálás, szulfonálás, oxidáció).
  • Olefinek, diolefinek és acetilénszármazékok addíciós reakciói, polimerizáció.
  • Olefinek allil- és aromás-vegyületek benzil-helyzetű gyökös reakciói.
  • Aromás vegyületek ArSE reakciói (pl.: halogénezés, nitrálás, szulfonálás, acilezés)

Halogénezett szénhidrogének

Fogalmak:

  • Inverzió, retenció, racemizáció. Zajcev- és Hofmann-elimináció.

Fontos vegyületek:

  • diklórmetán, kloroform, szén-tetraklorid, klórbenzol, vinil-klorid, terc-butil-klorid

Fontos reakciók:

  • Nukleofil szubsztitúciók és eliminációk (SN1, SN2, E1, E2, E1cB mechanizmusok).
  • Reakciók fémekkel (Würtz-, Grignard-reakció és alkil-lítium képzés).

Alkoholok, fenolok és éterek

Fogalmak:

  • Alkoholok és fenolok saverőssége.
  • Éterek komplex-képzése (koronaéterek).

Fontos vegyületek:

  • metanol, etanol, propanol, butanol, terc-butil-alkohol, ciklohexanol, etilénglikol, glicerin
  • fenol
  • dietil-éter, metil-vinil-éter, anizol, tetrahidrofurán, dioxán, etilén-oxid, polietilénglikol


Fontos reakciók:

  • Alkoholát- és fenolát-képzés, alkil és aril-éterek előllítása.
  • Alkoholok oxidációja (Savak, ketonok, aldehidek előállítása alkoholok oxidációjával).
  • Alkoholok reakciói savakkal és savszármazékokkal.

Nitrovegyületek és aminok

Fogalmak:

  • Aminok báziserőssége.

Fontos vegyületek:

  • nitrometán, nitrobenzol
  • metil-, dimetil-, trimetil-amin, tetrametilammónium-hidroxid, anilin, N.N-dimetilanilin

Fontos reakciók:

  • Nitrovegyületek redukciója (Bechamp-redukció).
  • Ammónia alkilezése, Gabriel-szintézis.
  • Aminok nukleofil reaktivitása (aminok alkilezése, acilezése, aminok addíciós-eliminációs reakciói oxovegyületekkel és savszármazékokkal, Mannich-reakció).

Oxovegyületek

Fogalmak:

  • Karbonil-csoport, aldehidek, ketonok.
  • Oxo-enol tautoméria. Oxovegyületek α-helyzetű CH-csoportjának savassága.

Fontos vegyületek:

  • formaldehid, acetaldehid, benzaldehid, aceton, etil-metil-keton, acetilaceton

Fontos reakciók:

  • Oxovegyületek oxidációs és redukciós előállításai.
  • Oxovegyületek előállítása fémorganikus vegyületek felhasználásával
  • Aromás oxovegyületek előállítása ArSE reakciókkal (Friedel–Crafts-típusú szintézisek).
  • Oxovegyületek redox reakciói (pl. Fehling-reakció, Zn/AcOH redukció, Clemmensen-redukció, Cannizzaro-reakció, aciloin-reakció).
  • Oxovegyületek addíciós reakciói N-, O- és C-nukleofilekkel, és AdN + E reakciók.
  • Az enol-alak és az enolát-ion reaktivitása.
  • Karbonsavak, karbonsavszármazékok

Fogalmak:

  • Savkloridok, savanhidridek, észterek, savamidok, savnitrilek, ortoészterek, imidsav-észterek, uretánok.
  • Karbonsavak saverőssége.
  • Acilezőképességi sorrend, és függése az elektron-eltolódásoktól.

Fontos vegyületek:

  • hangyasav, ecetsav, palmitinsav, sztearinsav, olajsav, benzoesav, ftálsav, akrilsav, fahéjsav, malonsav, borostyánkősav, adipinsav, maleinsav, fumársav
  • acetil-klorid, benzoil-klorid
  • ecetsav-anhidrid, ftálsav-anhidrid, borostyánkősav-anhidrid, maleinsav-anhidrid
  • etil-acetát, butil-acetát, metil-akrilát, metil-metakrilát, dietil-malonát
  • formamid, dimetilformamid, benzamid, ftálimid, szukcinimid
  • acetonitril, benzonitril, malononitril, cianoecetsav

Fontos reakciók:

  • Karbonsavszármazékok acilezési reakciói (AAc1, AAc2, BAc2 mechanizmusok).
  • Savszármazékok enol-alakján, illetve enolát-anionján végbemenő reakciók (halogénezés, alkilezés, Claisen kondenzáció, malonészter-szintézisek).

Kötelező/ajánlott előtanulmányi rend:

Általános kémia

A tantárgy célkitűzése:

a vegyészmérnök hallgatók korszerű természettudományos alapképzése. A hallgatók sajátítsák el a szerves kémia alapjait, alakuljon ki a szerves kémiai szemléletük és megfelelő elméleti-, gyakorlati-, valamint anyagismereti alapokat kapjanak a későbbi szerves kémiai, szerves kémiai technológiai és biokémiai tanulmányaikhoz.

A tantárgy tematikáját kidolgozta:

Név:

Beosztás:

Tanszék, Int.:

Dr. Huszthy Péter

Egyetemi tanár

Szerves Kémia és Technológia Tanszék

Dr. Nagy József

Egyetemi docens

Szerves Kémia és Technológia Tanszék

Dr. Novák Lajos

Tudományos tanácsadó

MTA-BME Alkaloidkémiai Kutatócsoport

Dr. Nyitrai József

Egyetemi tanár

Szerves Kémia és Technológia Tanszék

Dr. Hornyánszky Gábor

Egyetemi docens

Szerves Kémia és Technológia Tanszék

Tanulási eredmények:

A tanulási eredmények között az adott szak Képzési és Kimeneti Követelményében [18/2016. (VIII. 5.) EMMI rendelet] előírt tanulási eredmények szerepelnek kékkel. A jelen tantárgy ezekhez való hozzájárulása feketével szedett.

Tudás

Ismeri a vegyiparban leggyakrabban használt anyagokat, előállításuk alapjait és alkalmazásuk feltételeit.

Ismeri a szerves oldószerek főbb fizikai tulajdonságait és alkalmazhatóságukat

Ismeri az alapvető szerves anyagok előállítási módjait

Ismeri a kémiai és vegyipari folyamatokra vonatkozó alapvető elveket, tervezési és irányítástechnológiai eljárásokat.

Ismeri a szerves kémiai reakciók elméleti hátterét és a lejátszódó folyamatok alapvető elveit

Ismeri a vegyészmérnöki szakterület ismeretszerzési, adatgyűjtési módszereit, azok etikai korlátait.

Ismeri az irodalmak internetes elérhetőségeit a szerves kémia területéhez kapcsolódóan

Képesség

Képes megérteni és használni szakterületének jellemző online és nyomtatott műszaki dokumentációit, szakirodalmát magyar, és legalább egy idegen nyelven.

Képes a szerves kémiai szakirodalom megismerését célzó online oldalak használatára

Képes alapszintű vegyészmérnöki vezetői feladatok ellátására.

A szerves alapfolyamatok megismerésére építve képes a teljes folyamatok átlátására így a vezetői feladatok ellátására

Attitűd

Munkájának végzésében, az új technológiai folyamatok, eljárások bevezetésében mindig szem előtt tartja a fenntarthatóság szempontjait.

Törekszik a szerves kémiai folyamatokban a fenntarthatóság szempontjait figyelembe venni

Autonómia és felelősség

Munkahelyi vezetőjének útmutatása alapján önállóan, a minőség, a biztonság követelményeit betartva végzi szakmai munkáját.

A megszerzett szerves kémiai ismeretek alapján önállóan végzi munkáját betartva a vezető útmutatásait

Szükség, lehetőség esetén új szakmai megoldások kidolgozását, bevezetését kezdeményezi.

Szerves kémiai területen új szakmai megoldásokat kezdeményez

Utolsó módosítás: 2023-02-24 10:20:54