Направление «Химия» (магистратура)

Профиль «Органическая химия»

Органическая химия – наука о получении и свойствах сложных соединений, содержащих в своей основе атом углерода.

Цель программы – существенное расширение у студентов ключевых понятий и концепций и, тем самым, формирование глубокого прогностического понимания фундаментальных проблем и практических методов их решения в области современной органической химии; формирование у студентов профессиональной способности планировать и самостоятельно проводить эффективную научную работу на уровне эксперта, а также критически оценивать ее результаты.

В рамках образовательной программы предусмотрено изучение дисциплин, связанных с синтезом органических соединений, установлением их строения современными физико-химическими методами (ИК, 1Н и 13С ЯМР спектроскопия, хромато-масс-спектрометрия, рентгеноструктурный анализ), объяснением химического поведения методами квантовой химии

Содержание образования
Блок 1 «Дисциплины» (64 зач. ед.)
Обязательные дисциплины
«Иностранный язык»; «История и методология химии», «Проблемы современной химии»; «Компьютерные технологии в науке и технике».
Вариативная часть
«Квантово-химические методы расчета элементоорганических и гетероциклических соединений», «Химия карбонильных производных гетероциклов», «Основные принципы органического синтеза», «Углубленный курс органической химии», «Права и охрана интеллектуальной собственности» и др. 
Дисциплины по выбору
«Иностранный язык в профессиональной коммуникации» (английский, немецкий, французский), «Основы компьютерной химии»; «Психология высшей школы»; «Педагогика высшей школы», «Квантово-химическое моделирование органических реакций», «Физико-химические методы исследования органических соединений», «Методы и реагенты асимметрического синтеза физиологически активных соединений», «Физико-химические методы исследования органических соединений», «Растворители и эффекты среды в органической химии» и др.

Блок 2«Практики» (50 зач. ед.)
Практики и научно-исследовательская работа
Научно-исследовательская практика; научно-исследовательская работа; научно-педагогическая практика; научно-исследовательский семинар «Проблемы современной химии»; подготовка магистерской диссертации.

Блок 3 «Государственная итоговая аттестация» (6 зач. ед.)
Итоговая государственная аттестация

Факультативные дисциплины (3 зач. ед.)

Газовый хромато-масс-спектрометр фирмы Agilent

На базе проводимых исследований в рамках данного направления получен ряд новых фундаментальных результатов, касающихся исследования способов синтеза и химического поведения и биологической активности новых органических соединений. Исследования проводятся с привлечением самого современного оборудования и приборов таких как ИК-Фурье спектрометр Spectrum Two (Perkin-Elmer), анализатор углерода, водорода, азота и серы Elementar Micro (Elementar), хромато-масс-спектрометр Agilent 7890 B (Agilent Technologies), рентгеновская установка Xalibur R (Agilent Technologies), ЯМР спектрометр Bruker Avance III HD 400 (Bruker), система для определения температуры плавления MP70 (Мetler Toledo).
• детальное представление об основных понятиях, законах, постулатах классической и современной органической химии;
• умение использовать знания и навыки в области органической химии для синтеза широкого круга органических соединений, прогноза их физико-химических свойств и фармакологических свойств;
• навыки использования современной приборной базы в области тонкого органического синтеза, элементного и спектрального анализа, хромато-масс-спектрометрии. для решения конкретных исследовательских и прикладных задач;
• готовность к проведению самостоятельных научно-исследовательских работ в области органической химии на уровне эксперта, способность к академической мобильности.
 В период проведения практики используется оборудование лаборатории методов направленного органического синтеза сложных молекул.

Дифрактометр Хcalibur R

Примерные темы выпускных квалификационных работ

• Синтез и свойства пятичленных диоксогетероциклов.
• Синтез и свойства хинолин-4-карбоновых кислот и их производных.
• Синтез кислородсодержащих гетероциклических соединений на основе реакции Реформатского.
• Синтез и свойства органических полупроводников.
Магистранты имеет возможность участвовать в научных конференциях и публиковать результаты своих исследований в научной периодической печати.

Выпускники образовательной программы могут поступить в аспирантуру университета по направлению «Химические науки», профиль  «Органическая химия».




Профиль «Аналитическая химия»

Образовательная программа магистратуры по направлению «Химия» имеет своей целью развитие у студентов таких личностных качеств, как способность ориентироваться в условиях производственной деятельности, умение принимать нестандартные решения, понимание принципов работы и умение работать на современной научной аппаратуре при проведении научных исследований.

Целью обучения в магистратуре по направлению «Химия» является также формирование профессиональных компетенций в научно-исследовательской деятельности, таких как формирование представления о наиболее актуальных направлениях исследований в современной теоретической и экспериментальной химии; знание основных этапов и закономерностей развития химической науки, понимание объективной необходимости возникновения новых направлений, наличие представления о системе фундаментальных химических понятий и методологических аспектов химии, форм и методов научного познания, их роли в общеобразовательной профессиональной подготовке химиков.

Одной из задач обучения является также формирование профессиональных компетенций в области преподавательской деятельности, связанных с пониманием принципов построения преподавания химии в высшей школе, и в организационно-управленческой, заключающихся в способности определять и анализировать проблемы, планировать стратегию их решения, понимании проблем организации и управления деятельностью научных коллективов.

Магистр химии в условиях развития науки и техники должен быть готов к критической переоценке накопленного опыта и творческому анализу своих возможностей, способен использовать навыки работы с информацией из различных источников для решения профессиональных и социальных задач; понимать основные возможности приобретения новых знаний с использованием современных научных методов и владение ими на уровне, необходимом для решения задач, имеющих естественнонаучное содержание и возникающих при выполнении профессиональных функций.

Выпускники
Студенты, освоившие данную образовательную программу способны к различным видам деятельности и решать в них следующие задачи:

научно-исследовательская деятельность:
сбор и анализ литературных данных по заданной тематике; 
планирование работы и самостоятельный выбор метода решения задачи; 
анализ полученных результатов и подготовка рекомендаций по продолжению исследования; 
подготовка отчета и возможных публикаций;

организационно-управленческая деятельность:
организация научного коллектива и управление им для выполнения задач профессиональной деятельности;
анализ данных о деятельности научного коллектива, составление планов, программ, проектов и других директивных документов;

научно-педагогическая деятельность:
подготовка учебных материалов и проведение теоретических и лабораторных занятий в образовательных организациях высшего образования; 
применение и разработка новых образовательных технологий, включая системы компьютерного и дистанционного обучения.

Руководство образовательной программой осуществляет заведующий кафедрой аналитической химии, доктор химических наук, профессор Михаил Иванович Дегтев.

Материально-техническая база
Для реализации учебного и научного процесса в материально-технической базе кафедры аналитической химии имеется современное оборудование.

В структуру кафедры входят следующие научно-исследовательские лаборатории:
- Лаборатория химического мониторинга объектов окружающей среды;
- Лаборатория химии воды;
- Лаборатория фотометрических методов анализа;
- Лаборатория электрохимических методов анализа;
- Лаборатория экстракционных методов разделения и концентрирования;
- Лаборатория газовой и жидкостной хроматографии;
- Лаборатория спектральных методов анализа.

Начиная с 2007 года, кафедрой приобретено для учебно-научного процесса следующее оборудование:
газовый хроматограф "Хроматек-Кристалл-5000" (2 ед.);
хроматомасс на базе "Хроматек-Кристалл-5000" (1 ед.);
жидкостной хроматограф микроколоночный "Орлант-122" (1 ед.);
жидкостной хроматограф микроколоночный "Орлант-222" (1 ед.);
жидкостной хроматограф микроколоночный "Орлант-322" (1 ед.);
атомно-абсорбционный спектрометр "Спектр 5-4" с ртутной приставкой (2 ед.);
атомно-эмиссионный спектрометр с ИСП "Thermo-iCap 6500" (1 ед.);
CHNS-элементный анализатор "Vario EL Cube", Германия (1 ед.);
система капиллярного электрофореза "Капель-105М" (2 ед.);
система капиллярного электрофореза "Капель-104Р" (1 ед.);
анализатор жидкости "Флюорат 02-3М" (3 ед.);
рефрактометр с плотномером "Mettler-Toledo" (1ед.);
атомно-эмиссионный спектрометр с фотоэлектрической приставкой (1 ед.);
ртутный анализатор (2 ед.);
ИК-Фурье спектрометр ФСМ-1201 (1 ед.);
спектрофотометр СФ-2000 (2 ед.);
спектрофотометры Unico-1201 (10 ед.);
микроволновая система пробоподготовки MARS (1 ед.);
термостатируемый шейкер (1 ед.);
анализаторы БПК и ХПК;
кондуктометры (2 ед.);
pH-метры/иономеры АНИОН-4100 (8 ед.);
автоматический титратор (1 ед.);
рефрактометры, муфельные печи, термостаты, аналитические весы, дозаторы и др. (по 5-8 и более ед.).

На кафедре работают 7 мультимедийных классов. Общее количество компьютеров 24 ед., из них 12 используются в учебном процессе, 5 компьютеров подключены к сети Интернет. 10 ПК - вычислительный центр "Toshiba".

Действуют 2 уникальные установки для анализа природной и сточной воды.

Содержание образования
Блок «Дисциплины (модули)» (64 зач. ед.)
В данном разделе содержатся все дисциплины, обязательные для усвоения программы студентами, среди которых внимание уделяется не только специализированным, но и общенаучным. Среди них «Иностранный язык», «История и методология химии», «Философские проблемы химии», «Химическая и экологическая экспертиза», «Спектрофотометрические методы анализа», «Методы разделения и ко»центрирования" и другие.

Блок «Практики» (50 зач. ед.) Включает в себя различные виды практик (научно-исследовательская, научно-педагогическая, преддипломная), научно-исследовательскую работу и научно-исследовательский семинар «Проблемы современной химии»

Блок «Государственная итоговая аттестация» (6 зач. ед.) Предусматривает защиту магистерской диссертации. В рамках программы «Аналитическая химия» ведутся работы по научному направлению «Кинетика и механизм реакций комплексообразования и экстракции ионов металлов с органическими реагентами. Развитие химических, биохимических и физико-химических методов анализа объектов окружающей среды».

Профессиональная подготовка студентов
Специализированная программа по профилю «Аналитическая химия» направлена на подготовку высококвалифицированных специалистов, способных не просто выполнять анализы, но и возглавлять контрольно-аналитические лаборатории, центры технических испытаний; организовывать совместную деятельность специалистов-аналитиков разного профиля, вести научные исследования в области химического анализа, а также способных к научно-педагогической и организационно-управленческой деятельности в различных отраслях промышленности, науки и образования Пермского края и других регионов России.

Выпускники образовательной программы могут поступить в аспирантуру университета по направлению «Химические науки», профиль «Аналитическая химия».



Профиль «Нейрофармакология»

Выпускающая кафедра – кафедра фармакологии и фармации

Срок обучения – 2 года

Целевой контингент: выпускники ПГНИУ и других вузов по направлениям подготовки Химия, Биология, Фармация.

Актуальность образовательной программы: Болезненные состояния, связанные с нарушением баланса нейромедиаторов, такие как депрессия, болезнь Альцгеймера, паркинсонизм и другие в настоящее время широко распространены, а поиск препаратов от этих заболеваний является важной потребностью общества. Программа нацелена на подготовку специалиста, который сможет реализовывать поиск лекарственных препаратов для лечения нейродегенеративных заболеваний. Именно такая, относительно узкая специализация, дает конкурентное преимущество этой образовательной программы.

Сферы деятельности выпускников: Здравоохранение (в сфере разработки новых лекарственных препаратов) и Образование и наука (в сфере научных исследований).
Должности: научный сотрудник, специалист по разработке лекарственных средств.
Учитывая динамику распространения нейродегенеративных заболеваний – специалисты в данной сфере будут иметь спрос на рынке труда в ближайшие десятилетия.
Основные умения и навыки, получаемые в рамках освоения программы: умение управлять проектами, скрининг препаратов-кандидатов, органический синтез в фармации, работа с методами вычислительной химии, проведение экспериментов in vivo.

Выпускник, освоивший программу, умеет: сопровождать научный проект от разработки до реализации, знает подходы к выбору препаратов-кандидатов для клинических исследований, владеет методами органического синтеза для получения потенциальных препаратов, умеет проводить эксперименты in vivo для изучения действия веществ на работу нервной системы.

Среди особенностей программы можно отметить не только изучение химии как средство синтеза потенциальных лекарственных препаратов, но и «смежной науки» – биологии в разделе нейробиологии (профиль – нейрофармакология).

В рамках программы планируется взаимодействие с Институтом Вейцмана (Израиль) в плане практической подготовки.






Профиль «Физическая химия»





Профиль «Химическая экспертиза»

Образовательная программа магистратуры «Химическая экспертиза» имеет своей целью развитие у студентов способности ориентироваться в условиях не только производственной деятельности, но и работы в государственных и частных экспертных организациях; понимать принципы работы эксперта; принимать нестандартные решения; использовать современные достижения науки для решения экспертных задач; работать на современной научной аппаратуре при проведении экспертных исследований.

Задачей обучения в магистратуре является формирование профессиональных компетенций в экспертной деятельности: представления о наиболее актуальных направлениях исследований в современной химической экспертизе, знание основных этапов и закономерностей ее развития, понимание объективной необходимости возникновения новых направлений, наличие системы фундаментальных химических понятий и методологических аспектов экспертизы.

Особое внимание в процессе обучения уделяется разработке и созданию новых экспертных методов и методик с учетом принципов химической экспертизы, планированию стратегии решения поставленных перед экспертом-химиком задач.

Магистр химической экспертизы в условиях развития современной науки и техники должен уметь использовать навыки работы с информацией из различных источников для решения профессиональных и социальных задач; понимать основные возможности приобретения новых знаний с использованием передовых научных методов и владение ими на уровне, необходимом для решения задач, имеющих естественнонаучное содержание и возникающих при выполнении профессиональных функций эксперта-химика.

В процессе обучения магистры получат знания об исследовании веществ с помощью методов газовой хроматографии и хроматомасспектрометрии.

Хроматомасспектрометр на базе хроматографа Кристалл 5000

Газо-жидкостный хроматограф Кристалл 5000

Атомно-эмиссионный спектральный анализ с индуктивно-связанной плазмой поможет установить элементный состав вещества.

Атомно-эмиссионный спектрометр Thermo iCAP 6500 DUO

С помощью метода капельного электрофореза узнают, как определить белковый состав пищевых продуктов.

Установка капельного электрофореза Капель 105

С помощью спектрофотометра СФ 200 определят концентрацию анализируемого вещества.

Спектрофотометр СФ-200

Методы инфракрасной спектрофотометрии с Фурье-преобразованием научат определять структуру органических соединений.

Фурье спектрометр ФСМ 1201

Студенты, освоившие образовательную программу эксперта-химика, способны осуществлять различные виды деятельности и решать следующие задачи:

научно-исследовательская деятельность:
– сбор и анализ литературных данных для решения экспертных задач;
– планирование работы и самостоятельный выбор метода решения экспертной задачи;
– анализ и обобщение полученных результатов экспертного исследования в виде заключения эксперта или специалиста;
– разработка предложений по новым методам и методикам экспертно-химических исследований;
– оформление отчета и публикаций в области химической экспертизы;

организационно-управленческая деятельность:
– организация и управление лабораторией химической экспертизы для выполнения задач профессиональной деятельности;
– анализ данных о работе коллектива лаборатории химической экспертизы, составление планов работы, программ развития, проектов, заявок на гранты РФФИ, методических пособий и других директивных документов;

научно-педагогическая деятельность:
– подготовка учебных материалов и проведение лекционных и лабораторных занятий в образовательных, экспертных организациях и на курсах повышения квалификации для экспертов-химиков;
– применение и разработка новых экспертных технологий и обучение им, включая системы компьютерного и дистанционного обучения.

Возможные места трудоустройства выпускников магистратуры:
Экспертно-криминалистические центры МВД;
Химические лаборатории Федеральной службы РФ по контролю за оборотом наркотиков;
Лаборатории судебной экспертизы Министерства юстиции РФ;
Институт судебных экспертиз и криминалистики;
Экологические лаборатории;
Лаборатории гигиены;
Заводские лаборатории;
Независимые экспертные организации;
Предприятия «Сибур-Химпрома».

Руководство образовательной программой осуществляет заведующий кафедрой аналитической химии, доктор химических наук, профессор Михаил Иванович Дегтев.




Профиль «Химия и технология неорганических веществ и материалов»

Программа «Химия и технология неорганических веществ и материалов» направлена на подготовку высококвалифицированных специалистов в области неорганической химии, физико-химического анализа, химической технологии и материаловедения. Ее основными целями являются:
1. Расширение и углубление фундаментальных знаний студентов в области неорганической химии и химической технологии неорганических веществ, включая неорганические функциональные материалы;
2. Формирование навыков решения фундаментальных и прикладных задач в области технологии неорганических веществ и новых материалов с использованием временных вычислительных, физических и физико-химических методов исследования вещества;
3. Формирование навыков работы с современными источниками химической информации (справочники, периодические издания, электронные ресурсы и т. д.);
4. Формирование навыков научно-исследовательской, научно-педагогической и организационно-управленческой деятельности в различных отраслях промышленности, науки и образования.

Содержание образования

Дисциплины общенаучного цикла: академическая и профессиональная коммуникация на иностранном языке, коммуникации в профессиональной и академической среде, основы планирования научных исследований в химии, права и охрана интеллектуальной собственности, история и методология химии, методика преподавания химии, проектный менеджмент, системное решение проблем, управление конфликтами в профессиональной среде, основы переговорного процесса, устная и письменная иноязычная коммуникация в академической и профессиональной среде.

2. Дисциплины профессионального цикла дают представление о современных направлениях развития неорганической химии (современная неорганическая химия), а также подробно знакомят с особенностями промышленного основного и малотоннажного наукоемкого неорганического синтеза (химическая технология неорганических веществ, , подготовка и контроль качества сырья), а также принципов разработки новых технологий производства неорганических веществ (применение физико-химического анализа в технологии неорганических солей, утилизация и рекуперация промышленных выбросов, оценка надежности и технологического риска химических производств, автоматизация технологических процессов и производств). Отдельно рассматриваются вопросы технологии производства функциональных материалов и исследование их состава и свойств (неорганические функциональные материалы, методы исследования неорганических веществ и материалов, , теоретические основы синтеза неорганических соединений и материалов).

3. Практики. В процессе освоения образовательной программы предусмотрено прохождение ознакомительной, педагогической, научно-исследовательской и преддипломных практик в общем объеме 36 зач. ед.

4. Государственная итоговая аттестация (9 зач. ед.) в форме выпускной квалификационной работы.

5. Факультативы (3 зач. ед.)

Материально-техническая база
Профильные дисциплины данной магистерской программы реализуются на базе кафедры неорганической химии, химической технологии и техносферной безопасности химического факультета совместно с «Институтом технической химии УрО РАН», имеющими соответствующую материально техническую базу: лаборатории, оснащенные современным оборудованием для проведения учебных и научных исследований, учебные классы, компьютерный класс с доступом в Интернет.

В структуру кафедры неорганической химии, химической технологии и техносферной безопасности входят следующие научно-исследовательские лаборатории:
– Лаборатория химической технологии;
– Лаборатория физико-химического анализа;
– Лаборатория редкоземельных элементов и комплексных соединений;
– Лаборатория термических методов анализа;

Кафедра располагает следующим оборудованием:
– Прибор синхронного термического анализа ТГ-ДТА/ДСК STA449 Fl Jupiter
– Квадрупольный масс-спектрометр QMS 403 С Aelos

Кроме того, имеется большое количество вспомогательного и лабораторного оборудования  для учебных практикумов (иономеры, автотитраторы, термостаты, рефрактометры, плотномеры, аналитические весы, высокотемпературные печи и пр.).

На базе лабораторий «Института технической химии УрО РАН» реализуется ряд дисциплин профессионального цикла, научно-исследовательская работа студентов и выполнение выпускных квалификационных работ. Лаборатории «Института технической химии УрО РАН» имеют следующее оборудование:
– Оптический микроскоп OLYMPUS BX51
– Дифференциально-сканирующий калориметр DSC 882е/400
– Автоматический анализатор удельной поверхности и пористости ASAP 2020
– Атомно-силовой микроскоп Smena
– Автоматический анализатор элементного состава Vario EL cube
– Растровый электронный микроскоп Evex Mini-SEM HR-3000
– Универсальная электромеханическая испытательная машина Instron 3365.

Профессиональная подготовка студентов
Программа по профилю «Химия и технология неорганических веществ и материалов» направлена на подготовку специалистов, способных решать различные научные и прикладные профессиональные задачи, в том числе осуществлять:
– сбор и анализ научной и патентной литературы по заданной тематике;
– планирование постановки работы и самостоятельный выбор метода решения задачи;
– анализ полученных результатов и подготовку рекомендаций по продолжению исследования;
– подготовку отчета и возможных публикаций;
– научно-педагогическую деятельность в вузе или в образовательном учреждении среднего профессионального образования;
– организацию научного коллектива и управление им для выполнения задачи.

Выпускники образовательной программы могут поступить в аспирантуру университета по направлениям «Химические науки» и «Химические технологии».