K-INFO
HU
EN
Login

Modern Synthetic Methods

Modern szintézismódszerek
A tantárgyleírás hatályossága
Hatályosság kezdete:
2026. March 21.
Hatályosság vége:
Subject name (Hungarian, English)
Modern szintézismódszerek
Modern Synthetic Methods
Subject code BMEVESZM301
Subject type
Training Level
Course types and hours (weekly/semester)
Course type lecture tutorial laboratory
hours (weekly) 2 0 0
type (linked/independent)
Assessment type vizsga
Credits 3
Subject coordinator
DR. Poppe László
position: egyetemi tanár
Responsible department
Szerves Kémia és Technológia Tanszék
Faculty Vegyészmérnöki és Biomérnöki Kar
Subject website http://www.och.bme.hu
Primary curriculum type
Direct prerequisites – Strong prerequisite none
Direct prerequisites – Weak prerequisite none
Direct prerequisites – Parallel prerequisite none
Direct prerequisites – Milestone prerequisite none
Direct prerequisites – Exclusion none

Objectives

Programme

·   Retrosynthetic analysis. General synthetic strategies linear and convergent syntheses, syntons, inverse synthons, synthetic equivalents, stereochemical aspects in synthetic design of target molecules having complex structure

·         Protecting group techniques

·         Modern synthetic methods for building up the molecular skeletons

·         Application of the "chiral pool" in the synthesis of optically active molecules

·  Stereoselective synthetic strategies for construction of complex compounds containing one ore more sterogenic centers

·         Special synthetic techniques

The aim of the subject is to broaden and develop the synthesis planning knowledge of the students (Engineer in Pharmaceutical Industry / Chemical Engineer) based on their previous Organic Chemistry studies at theoretical and practical level. Based on the topics of this course - such as the general features of modern synthetic methods, synthetic strategies, and usage of chemical databases - the students will became competent in autonomous planing of novel syntheses. All main topics of the course will be demonstrated via examples from relevant total syntheses.

Learning outcomes

Ez a tantárgy a KKK rendeletben meghatározott, következő kompetenciák fejlesztését szolgálja:

Knowledge
Ismeri a szintézistervezés alapjait képező szerves kémiai reakciókat. Ismeri a retroszintetikus analízis alapkoncepcióját és alapfogalmait. Retroszintetikus analízis: látens polaritás és FGI-k; szintonok, inverz szintonok, umpolung, szintézis ekvivalensek, tipikus FGI-k. Ismeri a retroszintetikus analízis és tervezés alapstratégiáit: a.) Egy csoport leválasztáson alapuló stratégiák. C-C, C=C, C-X és C=X kötések képzése; b.) Két csoport leválasztáson alapuló stratégiák: cikloaddíciók, periciklusos reakciók, tandem ciklizációk. Ismeri az 1,3- és 1,5-dikarbonil-, hidroxi-karbonil- és α,b-telítetlen-karbonil-szerkezeti rész kialakításának módszereit, és felhasználásukat a szerves szintézisekben. Ismeri az umpolung fogalmát és alkalmazását valamint az 1,2- 1,4- és 1,6-dikarbonil-, hidroxi-karbonil- szerkezeti rész kialakításának módszereit, és felhasználásukat a szerves szintézisekben. Ismeri a kemoszelektivitás, regioszelektivitás fogalmát és az ezeken alapuló védőcsoport nélküli szintézistechnikákat valamint a védőcsoportok felhasználását szintézisek során. Ismeri a sztereoszelektivitás fogalmait valamint a sztereokémiai analízis folyamatát (diasztereomer, diasztereotóp, enantiomer és enantiotóp szelektivitások felhasználhatóságának elemzése). Ismeri az enantiomertiszta célermék előállításának lehetőségeit (Királis készlet felhasználása királis molekulák szerves szintézisében; Sztereoszelektív szintézis stratégiák alkalmazása bonyolult, több sztereocentrumot tartalmazó szerves anyagok felépítésében). Ismeri a vázfelépítéshez használt modern szintézis módszereket (fémorganikus és nehézfém-katalizált kapcsolási reakciók, "click" kémia, tandem reakciók). Ismer speciális szintézis technikákat (szilárd fázisú technikák, mikrohullámú és folyamatos átfolyásos reaktorok, biotranszformációk, párhuzamos szintézisek). Ismeri a biokatalizátorok alaptulajdonságait. Ismeri a biotranszformációk alaptípusait. Ismeri az általános szintézis stratégiák (lineáris és konvergens szintézisek) általános előnyeit és hátrányait. Ismeri a reaktív csoportok szintézis egyes fázisaiban történő kialakításának általános előnyeit és hátrányait. Ismeri az akirális célvegyületek kialakításának retroszintetikus alapmódszereit. Ismeri a királis, enantiomertiszta célvegyületek kialakításának retroszintetikus alapmódszereit és sztereokémiai analízis módszereit. Ismeri az általános szintézis stratégiák (lineáris és konvergens szintézisek) általános gazdaságossági előnyeit és hátrányait. Ismeri a reaktív csoportok szintézis egyes fázisaiban történő kialakításának általános gazdaságossági előnyeit és hátrányait. Ért az akirális biológiailag aktív célvegyületek kialakításának szintézistervezéséhez. Ért a királis, biológiailag aktív célvegyületek tiszta enantiomer formában történő kialakításának sztereokémiai analíziséhez és szintézistervezéséhez. Integrált ismereteket alkalmaz az akirális biológiailag aktív célvegyületek kialakításának szintézistervezése során. Integrált ismereteket alkalmaz a királis, biológiailag aktív célvegyületek tiszta enantiomer formában történő kialakításának sztereokémiai analízise és szintézistervezése során. Eredeti ötleteket vet fel és gazdagítja a gyógyszervegyész-mérnökségi szakterület ismeretanyagát az akirális biológiailag aktív célvegyületek kialakításának szintézistervezése során. Eredeti ötleteket vet fel és gazdagítja a gyógyszervegyész-mérnökségi szakterület ismeretanyagát a királis, biológiailag aktív célvegyületek tiszta enantiomer formában történő kialakításának sztereokémiai analízise és szintézistervezése során.
Skills
Képes átlátni a gyógyszer-, növényvédőszer-, valamint finomkémlal iparhoz kapcsolódó szintézistervezésel kapcsolatos törvényszerűségeket és összefüggéseket, alkalmazza a megszerzett tudást és a gyakorlatban hasznosítja azt. Elméleti és gyakorlati felkészültsége, módszertani és gyakorlati ismeretei alapján képes hatóanyagszintézisek tervezésére illetve szintézisek elemzésére, továbbá hatóanyagok gyártásához szükséges szintézistechnikák kiválasztására. Képes alkotó közreműködésre a gyógyszer- és növényvédőszer hatóanyagok, valamint a finomkemikáliák kutatásában, fejlesztésében, gyártásában a hatóanyagok szintézisének tervezésével. Szintézistervezési ismereteit felhasználva kompetensen tud eljárni összetett kémiai technológiai rendszerek tervezésében és kivitelezésében. Szintézisek tervezésével kapcsolatban képes megérteni és megoldani a felmerülő problémákat, helytálló véleményt megfogalmazni, következtetéseket levonni, és döntést hozni. Szintézisek tervezésével kapcsolatban képes önálló irányítói feladatok ellátására. Szintézisek tervezésével kapcsolatban képes a strukturált, folyamatorientált gondolkodásra és munkavégzésre. Szintézisek tervezésével kapcsolatban képes a gyógyszervegyész-mérnöki területet új ismeretekkel, tudományos eredményekkel gyarapítani. Szintézisek tervezésével kapcsolatban képes a helyzet vagy feladat racionális, mások számára is érthető elemzésére, értékelésére és leírására a szakma által elfogadott természettudományos és tapasztalati ismeretek segítségével. Szintézisek tervezésével kapcsolatban képes az igények, feladatok és célok megértésére, interpretációjára és azok megvalósítási stratégiává konvertálására. Szintézisek tervezésével kapcsolatban képes döntés-előkészítő és problémamegoldó módszerek alkalmazására. Szintézisek tervezésével kapcsolatban képes a kreatív problémakezelésre és összetett feladatok rugalmas megoldására, továbbá az élethosszig tartó tanulásra. Szintézisek tervezésével kapcsolatban képes a tervek és az elvégzett munka érthető és célirányos dokumentálására és kommunikációjára. Szintézisek tervezésével kapcsolatban képes új ismeretekkel, tudományos eredményekkel gyarapítani a gyógyszervegyész-mérnöki területet.
Attitudes
Szintézisek tervezésével kapcsolos problémák megoldása során törekszik a kreativitásra, rugalmasságra, intuícióra és módszerességre. Szintézisek tervezésével kapcsolatban nyitott és fogékony új, korszerű és innovatív technológiai megoldásokra. Szintézisek tervezésével kapcsolatban fejleszti a problémafelismerő és -megoldó készséget, a tanulási készséget és a memóriát. Szintézisek tervezésével kapcsolatban törekszik a minél jobb információ feldolgozási képességre. Szintézisek tervezésével kapcsolatban mint felelős kémikus, törekszik a környezettel szembeni érzékenységre és a fenntarthatóság követelményeinek érvényesítésére. Szintézisek tevezésével kapcsolatban törekszik szakmailag magas szinten és önállóan megtervezni és végrehajtani a feladatait. Szintézisek tervezésével kapcsolos problémák megoldása során törekszik a kezdeményezésre, személyes felelősségvállalásra és döntéshozatalra. Szintézisek tervezésével kapcsolatban elkötelezett a minőségi és alapos munkavégzés iránt, törekszik a szemléletet munkatársai felé Is közvetíteni és nyitott az innovációs célkitűzésekre. Szintézisek tevrezésével kapcsolatban nyitott arra, hogy önfejlesztéssel és szakmai továbbképzésekkel gyarapítsa szaktudását, továbbá törekszik a széles körű szintézistervezési műveltségre. Szintézisek tervezésével kapcsolatban elkötelezett a sokszínűség és az értékalapúság mellett. Szintézisek tervezésével kapcsolatban strukturált, folyamatorientált gondolkodás és munkavégzés jellemzi.
Autonomy and responsibility
Szintézisek tervezésével kapcsolatos problémák megoldása során önállóan és kezdeményezően lép fel. Szintézisek tervezésével kapcsolatos döntéseit körültekintően, más szakterületek képviselőivel (folyamatmérnökökkel, gépészekkel, biológusokkal, biokémikusokkal, farmakológusokkal, orvosokkal valamint környezetvédelmi, jogi és közgazdasági szakemberekkel) konzultálva, önállóan hozza, melyért felelősséget vállal. A szintézistervezéssel kapcsolatos kémiai és technológiai kutatásokban és fejlesztésekben önállóan és teljes felelősséggel jár el. Szintézisek tevezésével kapcsolatos célok kijelölésében biokémikusokkal, farmakológusokkal és orvosokkal működik együtt. Szintézisek tervezésében és méretnövelésekben vegyészmérnökökkel, folyamatmérnökökkel és gépészekkel - a felelősséget megosztva - működik együtt. Szintézisek tervezésével kapcsolatban felelősséget vállal a szakvéleményében, írásaiban közölt megállapításokért és szakmai döntésekért, az általa, Illetve az Irányítása alatt végzett munkafolyamatokért. Szintézisek tervezése során felelősséggel viseltetik a fenntarthatóság és környezetvédelem iránt.

Oktatási módszertan

Not provided.

Tanulástámogató anyagok

Not provided.

Recommended preliminary knowledge for completing the subject

Knowledge type competencies
(azon előzetes ismeretek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti)
nincs
Skill type competencies
(azon előzetes képességek és készségek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti)
nincs
Recommended (non-compulsory) preliminary competencies
(azon ajánlott (nem kötelező) előzetesen megszerzendő kompetenciák összessége, amelyek jelentősen hozzájárulnak a tantárgy eredményes teljesítéséhez)
Organic Chemistry I. (Ch. E. B.Sc.) Organic Chemistry II and Organic Synthesis Laboratory Practice (Ch. E. B.Sc.) / or Chemistry of Biomolecules (Bio. E. B.Sc.) Organic Chemistry III. (Ch. E. B.Sc.) Organic Chemistry (M.Sc.)
General rules
Követelmények: A szorgalmi időszakban: Zárthelyi (50 pont) + Egyéni feladat (50 pont). Az egyéni feladat beadásának határideje a szorgalmi időszak vége. Az aláírás feltétele, hogy a beadott egyéni feladat eredménye meghaladja az 50%-ot Az Egyéni feladat teljesítése két részből áll:                  félévközi aláírásért egy adott vegyület szintézisének elemzése írásos formában (Az adott szintézis retroszintetikus vázlata és 3-4 kulcslépésének részletes elemzése 4-6 oldal terjedelemben.)                 a vizsga keretében a szintézis elemzésének részletes bemutatására kerül sor, bemutatva az adott szintézis és a tárgy keretében tanult elvek, módszerek közötti összefüggéseket. Vizsga: A hallgató az alábbi két lehetőség között választhat: A vizsgajegybe beszámít a félévközi ZH eredménye: Ez esetben vizsgán csak az egyéni feladat bemutatására kerül sor. A legjobb ZH eredményt elért hallgatók számára lehetőség nyílik arra, hogy az egyéni feladatot a 14. oktatási héten kiselőadás keretében mutassák be, és ez alapján szerezzék meg az érdemjegyet. Az érdemjegyet a ZH eredmény és a az egyéni feladat eredményének az átlagolásával számítjuk. Az érvényes vizsgajegy feltétele, hogy mindkét rész eredménye elérje az elégséges szintet. A vizsgajegybe nem számít be a félévközi ZH eredménye: Ez esetben a hallgató két tételből és az egyéni feladatból számol be a vizsga során. Az érdemjegyet a két tétel és az egyéni feladat eredményének az átlagolásával számítjuk. Az érvényes vizsgajegy feltétele, hogy minden részeredmény elérje az elégséges szintet. Pótlási lehetőségek: ZH pótlás nincs, ZH hiányában vizsga keretében lehet az érdemjegyet megszerezni. Konzultációk: igény szerint az előadónál.
Assessment methods
In-term assessments

No detailed assessments provided.

Weight of in-term assessments

No weights provided.

Exam-period assessments

No detailed assessments provided.

Weight of exam elements

No weights provided.

Grade calculation

No grade thresholds provided.

Attendance requirements

No attendance requirements provided.

Rules for retake and resubmission

Not provided.

Short description

Not provided.

Detailed description

Not provided.

Recommended courses

Not provided.

Workload to complete the subject

No workload breakdown provided.

Validity of subject requirements
Requirements valid from:
Requirements valid until:
Curriculum placement
Faculty Program Curriculum Curriculum type Primary
Default Faculty vegyészmérnöki Vegyészmérnöki mesterképzési szak tanterve kötelező nem
Default Faculty vegyészmérnöki Vegyészmérnöki mesterképzési szak tanterve kötelező nem
Default Faculty Default Program Default Curriculum nem