QUÍMICA ORGÁNICA SUPRA Y MACROMOLECULAR

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QUÍMICA ORGÁNICA SUPRA

Y MACROMOLECULAR

Guía Docente:

FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS

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I.- IDENTIFICACIÓN

NOMBRE DE LA ASIGNATURA: Química Orgánica Supra y Macromolecular

CARÁCTER: Optativa (6 créditos ECTS) MÓDULO: M2. Especialización

TITULACIÓN: Máster Universitario en Química Orgánica

SEMESTRE/CUATRIMESTRE: 1er

DEPARTAMENTO/S: Química Orgánica I Semestre

PROFESOR/ES RESPONSABLE/S:

Profesora: JOSÉ LUIS SEGURA CASTEDO

Departamento: Química Orgánica I

Despacho: QB344

e-mail: segura@ucm.es

Profesor: SALVATORE FILIPPONE

Departamento: Química Orgánica I

Despacho: QB348-A

e-mail: salvatore.filippone@quim.ucm.es

II.- OBJETIVOS

- Adquisición de una visión general de la Química Supra y Macromolecular.

- Ser capaz de relacionar los conocimientos generales de la Química Orgánica con los de la Química Supra y Macromolecular.

- Comprender la relevancia de estas disciplinas en el panorama científico-tecnológico actual.

- Adquirir los conceptos y habilidades necesarias para entender, resolver problemas y progresar en el conocimiento y desarrollo de estas disciplinas.

III.- CONOCIMIENTOS PREVIOS Y RECOMENDACIONES

CONOCIMIENTOS PREVIOS:

Estructura y reactividad de los principales grupos funcionales orgánicos. Conocimiento de los mecanismos de reacción fundamentales en química orgánica. Conocimientos básicos sobre interacciones no covalentes. Manejo de técnicas básicas de trabajo en el laboratorio.

RECOMENDACIONES:

Se recomienda a los estudiantes que se matriculen de esta asignatura que tengan conocimientos avanzados de Química Orgánica y Síntesis Orgánica.

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IV.- CONTENIDOS

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS CONTENIDOS:

Contenidos teóricos:

Conceptos básicos de Química Supramolecular, interacciones no covalentes y reconocimiento molecular. Conceptos generales y tipologías en Química Macromolecular. Estudio y aplicaciones de biomacromoléculas, dendrímeros y polímeros.

Contenidos prácticos:

Determinación de la estequiometria y la constante de asociación de complejos supramoleculares.

PROGRAMA:

TEÓRICO:

1. Introducción General.

− 1.1. Química molecular y química supramolecular.

− 1.2. Conceptos básicos: receptores y sustratos.

2. Química Supramolecular: conceptos fundamentales y tipologías.

− 2.1. Interacciones no covalentes

− 2.2. Complementariedad estructural y funcional. Preorganización vs flexibilidad.

− 2.3. Alosterismo y cooperatividad.

− 2.4. Constantes de asociación.

3. Reconocimiento molecular: tipos y fundamentos.

− 3.1. Reconocimiento catiónico. Clasificación y tipos de receptores.

− 3.2. Reconocimiento aniónico. Clasificación y tipos de receptores.

− 3.3. Reconocimiento de especies neutras.

− 3.4. Topología molecular: Rotaxanos, catenanos, nudos, etc. Máquinas moleculares.

− 3.5. Estado actual de la Química Supramolecular

4. Química macromolecular. Conceptos generales y tipología

− 4.1. Conceptos generales y evolución histórica

− 4.2. Tipología: Macromoléculas naturales, dendrímeros y polímeros.

5. Polímeros

− 5.1. Nomenclatura y clasificación

− 5.2. Estructura, caracterización y propiedades

− 5.3. Síntesis de polímeros

− 5.4. Tecnología y uso de polímeros

6. Degradación y estabilización de macromoléculas

− 6.1. Polímeros biocompatibles.

− 6.2. Gestión de los residuos plásticos. PRÁCTICO:

Formación de complejos supramoleculares. Determinación de la estequiometria de un complejo y de la constante de asociación del mismo mediante métodos espectroscópicos.

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V.- COMPETENCIAS

GENERALES:

CG1 Trabajar en equipo con eficiencia en su labor profesional y/o investigadora.

CG2

Acceder a la información necesaria (bases de datos, artículos científicos, etc…) y tener suficiente criterio para su interpretación y empleo.

CG3 Estar bien adaptados para seguir futuros estudios de doctorado en áreas

multidisciplinares.

CG4 Estar bien adaptados para desarrollar un trabajo en empresas tecnológicas

relacionadas con la Química Orgánica

CG5 Presentar públicamente los resultados de una investigación o un informe

técnico.

CG6 Debatir cualquier aspecto relativo al trabajo que desarrollen.

ESPECÍFICAS:

CE1 Conocer y comprender los conceptos básicos de la Química Supramolecular y

Química Macromolecular Orgánica.

CE2 Diferenciar y emplear los conceptos de reconocimiento molecular e

interacciones no covalentes, sus tipologías y sus implicaciones más relevantes en Ciencia y Tecnología.

CE3 Formular y conocer los tipos más importantes de macromoléculas orgánicas y

su aplicación en Ciencia y Tecnología.

CE4 Poseer los conocimientos generales para el estudio, caracterización y

modificación de macromoléculas y entidades supramoleculares orgánicas.

CE5 Adquirir las habilidades prácticas para el estudio de macromoléculas y

entidades supramoleculares orgánicas.  TRANSVERSALES:

CT1 Manejar las herramientas informáticas y las tecnologías de la información y la

comunicación, así como el acceso a bases de datos en línea.

CT2 Desarrollar la capacidad de comunicación científico-técnica en castellano y en

inglés, tanto de forma oral como escrita, utilizando los medios audiovisuales más habituales.

CT3 Aplicar los conceptos, principios, teorías o modelos relacionados con la

Química Orgánica a entornos nuevos o poco conocidos, dentro de contextos multidisciplinares.

CT4 Demostrar capacidad de aprendizaje y trabajo autónomo para el desarrollo de su vida profesional.

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CT5 Desarrollar sensibilidad y responsabilidad sobre temas energéticos,

medioambientales y éticos.

VI. – HORAS DE TRABAJO Y DISTRIBUCIÓN POR ACTIVIDAD

Actividad Horas

Clases presenciales teóricas (lección magistral y clases expositivas) y

prácticas 42

Exposición pública de trabajos por parte de los estudiantes 6

Tutorías programadas 4

Evaluación y/o examen 3

Búsquedas bibliográficas y utilización de base de datos 35

Preparación y estudio de pruebas 60

Total 150

VII.- METODOLOGÍA

• Presentaciones orales, apoyadas con material audiovisual.

• Tutorías individuales o en grupos reducidos.

• Resolución de ejercicios prácticos (problemas, cuestiones tipo test, interpretación y procesamiento de la información, evaluación de publicaciones científicas, etc.).

• Seminarios, clases de problemas y/o conferencias de expertos.

• Trabajos individuales o en grupo.

• Presentaciones orales de temas previamente preparados, incluyendo debate con compañeros y profesores.

• Orientación y supervisión en la preparación de informes o memorias escritas.

• Trabajo experimental.

• Utilización de internet. Soporte docente on-line (Campus Virtual).

Se seguirá una metodología mixta basada en el aprendizaje cooperativo, el aprendizaje colaborativo y el autoaprendizaje. Las actividades presenciales de la asignatura se estructuran en clases expositivas o magistrales de teoría, clases de seminario, tutorías y

actividades dirigidas y clases prácticas.

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Estas clases serán expositivas y en ellas se desarrollarán de forma oral los epígrafes que se indican en el programa de la asignatura como clases presenciales, lo que permitirá al alumno obtener una visión global y comprensiva de la misma. Se hará uso de la pizarra y de presentaciones PowerPoint. Al final del tema se podrán plantear nuevas propuestas que permitan interrelacionar contenidos ya estudiados con los del resto de la asignatura o con otras asignaturas. Previamente a la exposición, todo el material presentado necesario para el seguimiento de las clases estará a disposición de los alumnos en el Campus Virtual.

Clases de seminario:

Tendrán como objetivo aplicar los conocimientos adquiridos a un conjunto de cuestiones/ejercicios. Para ello, se proporcionará a los estudiantes una colección de ejercicios relacionados con cada tema de los que consta la asignatura. El profesor explicará algunos ejercicios tipo (que se indicarán como tal en el enunciado) y el resto lo resolverán los estudiantes como trabajo personal. Algunas de las cuestiones estarán relacionadas con aspectos no descritos en el desarrollo teórico de la asignatura, para que los alumnos puedan utilizar los conocimientos adquiridos en la justificación de los hechos planteados en los mismos.

Tutorías presenciales/Actividades dirigidas: Se programarán 4 sesiones de tutorías.

VIII.- BIBLIOGRAFÍA

Core Concepts in Supramolecular Chemistry and Nanochemistry J. W. Steed, D. R. Turner, K. J. Wallace, Wiley, 2007.

Functional Synthetic Receptors T. Schrader, A. D. Hamilton (Eds.), Wiley-VCH,

2005.

Modern Cyclophane Chemistry R. Gleiter, H. Hopf, Wiley-VCH, 2004.

• Supramolecular Chemistry J.L.Atwood, J.W. Steed, Wiley, 2000.

Comprehensive Supramolecular Chemistry J.M. Lehn, J. L. Atwood, J. E. D. Davies, D.D. MacNicol, F. Vögtle (Eds.), Pergamon, 1996.

Polymer Chemistry. A Practical Approach, F.J. Davis (Ed.), Oxford University Press, 2004.

Polymer Chemistry. P.C. Hiemenz, T.P. Lodge, CRC Press, 2007.

Polymer synthesis. Theorie and Practice, D. Braun, H. Cherdron, M. Rehahn, H. Ritter, B. Voit, Springer-Verlag, 2005.

The Chemistry of Polymers, J.W. Nicholson, RSC, 1997.

Polymer Chemistry. An Introduction. M.P. Stevens, Oxford Univ. Press, 1999.

IX.- EVALUACIÓN

Para la evaluación final es obligatoria la participación en las diferentes actividades propuestas. Es obligatorio asistir a todas las clases, así como a todas las sesiones de laboratorio.

El rendimiento académico del estudiante y la calificación final de la asignatura se computarán, de forma ponderada, atendiendo a los porcentajes que se muestran en cada

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Todas las calificaciones estarán basadas en la puntuación absoluta sobre 10 puntos, y de acuerdo con la escala establecida en el RD 1125/2003. Este criterio se mantendrá en todas las convocatorias.

EXÁMENES ESCRITOS:

Examen de teoría: 70%

Los conocimientos adquiridos se evaluarán mediante la realización de un examen final al que deberán presentarse todos los alumnos. El examen constará de preguntas sobre aplicación de conceptos aprendidos durante el curso y cuestiones prácticas relacionadas.

Exposición oral (trabajos, informes, problemas y casos): 10%

Se realizarán exposiciones orales sobre publicaciones recientes y relevantes que traten los aspectos más importantes de los conocimientos adquiridos durante el curso.

TRABAJO PERSONAL Y ACTIVIDADES DIRIGIDAS (Tutorías):

Evaluación de las competencias prácticas adquiridas: 10%

La evaluación del trabajo de aprendizaje individual realizado por el alumno se realizará mediante tutorías. Se valorará la destreza del alumno en la resolución de los problemas y ejercicios propuestos.

Asistencia y participación activa en actividades: 10%

La asistencia a las actividades presenciales, y la participación activa del alumno en todas las actividades docentes se valorará positivamente en la calificación final.

CONVOCATORIA DE SEPTIEMBRE

Examen de septiembre: 70%

La evaluación continua del curso se tendrá en cuenta en la convocatoria de septiembre. El examen de dicha convocatoria tendrá un valor del 70% (correspondiente a la valoración del examen final).

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