Datos Identificativos 2015/16
Asignatura (*) Síntese estereoselectiva Código 610509012
Titulación
Mestrado en Investigación Química e Química Industrial
Descriptores Ciclo Período Curso Tipo Créditos
Mestrado Oficial 1º cuadrimestre
Primeiro Optativa 3
Idioma
Castelán
Modalidade docente Presencial
Prerrequisitos
Departamento Química Fundamental
Coordinación
Correo electrónico
Profesorado
Perez Sestelo, Jose
Correo electrónico
jose.perez.sestelo@udc.es
Web http://miiquimica.webnode.es
Descrición xeral Trátase dunha materia da Especialidade 2: Química Sintética. Relaciónase fundamentalmente coas materias da devandita especialidade, e garda tamén relación con materias das especialidades de Química Biolóxica (Química de Biomoléculas, Química Médica e Química de Produtos Naturais) e a especialidade de Nanoquímica e Novos Materiais (Materiais Moleculares, etc.).
Esta materia aborda o estudo da creación de (novos) estereocentros a partir de substratos que conteñen estereocentros ou unidades proestereogénicas (enlaces múltiples C=C ou C=X). Por iso, incorpora conceptos fundamentais para a formación en síntese, tales como a análise da Estereoquímica en reaccións químicas, a análise conformacional dos compostos orgánicos e os modelos de reactividade, incluíndo a diastereoselectividad inducida polo substrato, polo auxiliar quiral ou por un aditivo (catalizador, ligando) quiral non racémico

Competencias do título
Código Competencias do título
A1 Definir conceptos, principios, teorías e feitos das diferentes áreas especializadas da Química
A2 Propoñer alternativas para resolver os problemas químicos complexos das diversas especialidades químicas
A4 Innovar en métodos de síntese e análise química relacionados coas diferentes áreas da Química.
A7 Operar con instrumentación avanzada para análise química e a determinación estrutural
A8 Analizar e utilizar os datos obtidos de forma independente en experimentos de laboratorio complexos relacionándoos coas técnicas químicas, físicas ou biolóxicas axeitadas, incluíndo o uso de fontes bibliográficas primarias
B1 Posuír e comprender coñecementos que acheguen unha base ou oportunidade de ser orixinais no desenvolvemento e/ou aplicación de ideas, a miúdo nun contexto de investigación
B2 Que os estudantes saiban aplicar os coñecementos adquiridos e a súa capacidade de resolución de problemas en contornos novos ou pouco coñecidos dentro de contextos máis amplos (ou multidisciplinares) relacionados coa súa área de estudo.
B3 Que os estudantes sexan capaces de integrar coñecementos e enfrontarse á complexidade de formular xuízos a partir dunha información que, sendo incompleta ou limitada, inclúa reflexións sobre as responsabilidades sociais e éticas vinculadas á aplicación dos seus coñecementos e suizos
B4 Que os estudantes saiban comunicar as súas conclusións e os coñecementos e razóns últimas que as sustentan a públicos especializados e non especializados dun modo claro e sen ambigüedades.
B5 Que os estudantes posúan as habilidades de aprendizaxe que lles permitan continuar estudando dun modo que haberá de ser en gran medida autodirixido ou autónomo.
B7 Identificar información da literatura utilizando as canles axeitadas e integrar esta información para crear e contextualizar un tema de investigación.
B10 Usar a terminoloxía científica en inglés para discutir os resultados experimentais no contexto da profesión química
B11 Aplicar correctamente as novas tecnoloxías de capturar e organizar a información para resolver problemas na actividade profesional

Resultados de aprendizaxe
Resultados de aprendizaxe Competencias do título
Utilizar a terminoloxía da reactividade química, e a descrición apropiada das reaccións estereoselectivas. AM1
BM10
Capacidade para manexar e comunicar, tanto por escrito, coma de forma oral, os conceptos básicos de estereoquímica dinámica en Química Orgánica. BM2
BM4
BM10
Familiarizarse coa representación tridimensional das moléculas, valorando axeitadamente as conformacións accesibles a estas. BM1
BM2
BM3
BM7
BM10
Capacidade para visualizar estruturas moleculares mediante o manexo de modelos xerados por cálculos mecanocuánticos. AM2
AM4
AM7
BM1
BM2
BM3
BM7
BM11
Entender a relación entre a estrutura tridimensional dos compostos orgánicos e o seu reactividade. BM1
BM2
BM10
Comprender as propiedades estruturais e a reactividade dos centros proestereogénicos en os procesos nos que se xeran elementos estereogénicos. AM1
BM1
Explicar de modo racional o resultado dunha reacción química no referente á Estereoquímica do proceso. BM1
BM4
BM7
Coñecer os principais tipos de reaccións de creación de centros estereogénicos, entendendo os seus mecanismos. AM1
BM1
BM3
BM4
BM10
Entender os efectos estereoelectrónicos que operan na reactividade química. AM1
BM1
BM4
BM5
Valorar a importancia da análise de estruturas de transición das reaccións químicas, e visualizar as mesmas obtidas por cálculos mecanocuánticos. AM2
AM4
AM7
BM1
BM2
BM3
BM7
BM11
Entender como a quiralidad de compostos naturais enantiopuros pode transmitirse a outros produtos quirales non racémicos a través de transformacións químicas. AM1
AM8
BM1
BM2
BM5
BM10
Comprender a cuantificar as proporcións relativas de diastereoisómeros e enantiómeros empregando métodos químicos e físicos. AM1
Predicir o resultado dunha reacción química na que se xeran novos estereocentros. AM1
BM1
Resolver secuencias sintéticas para a obtención de moléculas quirales non racémicas. AM1
BM4
BM5
BM11
Adquirir e utilizar información bibliográfica referida aos procesos sintéticos nos que se xeran estereocentros. BM7
BM10

Contidos
Temas Subtemas
Tema 1. Estereoquímica das reaccións químicas Quiralidad. Unidades estereoxénicas. Topicidad. Diastereoselectividade e enantioselectividade. O "reservorio quiral": auxiliares e ligandos quiraiss. Resolución cinética
Tema 2. Análisis conformacional e reactividade química Control conformacional da diastereoselectividade. Análise conformacional. Tensión alílica.
Efectos estereoelectrónicos. O principio de Curtin-Hammett
Tema 3. Adicións a centros trigonais C=C Adicións a enlaces C=C. Epoxidacións diastereoselectivas de olefinas acíclicas e cíclicas.
Epoxidacións enantioselectivas (Sharpless, Jacobsen, Shi). Aplicacións sintéticas de
epoxialcoholes. Dihidroxilaciones diastereoselectivas de olefinas acíclicas e cíclicas.
Dihidroxilación enantioselectiva de Sharpless (SAD). Aminohidroxilación enantioselectiva de
Sharpless (SAA). Hidroxenación diastereoselectiva de olefinas. Hidroxenación Enantioselectiva
Tema 4. Reaccións fotoquímicas. Principios xerais. Estrutura orbitálica e fotoquímica. Fotoquímica de compostos carbonílicos, alquenos e dienos e compostos aromáticos.
Tema 5. Métodos sintéticos e aplicacións. Introdución. Grupos protectores. Equivalentes sintéticos. Análise retrosintética: desconexións, quimioselectividad, interconversión de grupos funcionais. Síntese asimétrica: chiral pool, auxiliares e reactivos quirales, catálise asimétrica. Exemplos
Tema 6. Adicións a sistemas C=C-X Adición a enlaces C=C-OM. Preparación rexio e estereoselectiva de enolatos. Reaccións
diastereoselectivas de enolatos quirales: alquilación, haloxenación, aminación e hidroxilación.
Reaccións diastereoselectivas de azaenolatos quirales.
Tema 7. Reaccións entre centros trigonais Reaccións entre centros trigonais: xeración de dous ou mais estereocentros. Reacción aldólica:
control da diastereoselectividade. O modelo de Zimmerman-Traxler. Reaccións aldólicas
organocatalizadas. A reacción de Mukaiyama aldólica de enolatos latentes. Diastereoselección
dobre: centros quirales nos compoñentes da reacción aldólica. Adición de organometálicos
alílicos a grupos carbonilo. Boranos alílicos. Estannanos e silanos alílicos: catálise por ácidos e
bases de Lewis quirales. Adición de organometálicos alílicos a iminas. Diastereoselectividade en
as cicloadicións de Diels-Alder.

Planificación
Metodoloxías / probas Competencias Horas presenciais Horas non presenciais / traballo autónomo Horas totais
Sesión maxistral A1 A4 B1 B3 B4 B5 B7 B10 B11 12 24 36
Seminario A2 A4 A8 B2 B3 B4 B5 B7 B10 B11 5 20 25
Prácticas a través de TIC A7 A8 B1 B3 B5 2 4 6
Proba obxectiva A1 A2 A4 A8 B1 B5 3 3 6
 
Atención personalizada 2 0 2
 
*Os datos que aparecen na táboa de planificación son de carácter orientativo, considerando a heteroxeneidade do alumnado

Metodoloxías
Metodoloxías Descrición
Sesión maxistral Lección impartida polo profesor que pode ter formatos diferentes (teoría, problemas e/ou exemplos xerais, directrices xerais da materia...). O profesor pode contar con apoio de medios audiovisuais e informáticos pero, en xeral, os estudantes non necesitan manexalos en clase. Habitualmente estas clases seguirán os contidos do Manual de referencia elaborado polo profesor e proposto na Guía Docente da materia. A asistencia a estas clases é obrigatoria.
Seminario Clase teórico/práctica na que se propoñen e resolven aplicacións da teoría, problemas, exercicios... O alumno participa activamente nestas clases de distintas formas: entrega de exercicios ao profesor (algúns dos propostos en problemas entregables que o profesor entrega aos alumnos coa suficiente antelación); resolución de exercicios na aula, etc. O profesor pode contar con apoio de medios audiovisuais e informáticos pero, en xeral, os estudantes non os manexarán en clase. Inclúense as probas de avaliación se as houber. A asistencia a estas clases é obrigatoria.
Prácticas a través de TIC Clase práctica na que se visualizan estruturas de transición para as reaccións de maior importancia
no curso. A asistencia a estas clases é obrigatoria.
Proba obxectiva Realizarase un exame escrito co fin de avaliar os coñecementos adquiridos

Atención personalizada
Metodoloxías
Sesión maxistral
Seminario
Prácticas a través de TIC
Proba obxectiva
Descrición
Titorías programadas polo profesor e coordinadas polo Centro. En xeral, supoñerán para cada alumno 2 horas por cuadrimestre e materia. Propóñense actividades como a supervisión de traballos dirixidos, aclaración de dúbidas sobre teoría ou as prácticas, problemas, exercicios, lecturas ou outras tarefas propostas; así como a presentación, exposición, debate ou comentario de traballos individuais ou realizados en pequenos grupos. En moitos casos o profesor esixirá aos alumnos a entrega de exercicios previa á celebración da titoría. Estas entregas virán recollidas no calendario de actividades que van realizar os alumnos ao longo do curso na Guía Docente. A asistencia a estas clases é obrigatoria.

Avaliación
Metodoloxías Competencias Descrición Cualificación
Seminario A2 A4 A8 B2 B3 B4 B5 B7 B10 B11 A avaliación continua (N1) terá un peso do 40% na cualificación da materia e constará de dous compoñentes: clases interactivas de grupo reducido (seminarios) e clases interactivas de grupo moi reducido (titorías). Os seminarios e as titorías incluirán os seguintes elementos resolución de problemas e casos prácticos (15%), realización de traballos e informes escritos (5%), exposición oral [(casos prácticos, problemas), 10%] e cuestións orais durante o curso (10%). 40
Proba obxectiva A1 A2 A4 A8 B1 B5 Realizarase un exame final (N2) que abranguerá a totalidade dos contidos da materia 60
 
Observacións avaliación

A cualificación do alumno obterase como resultado de aplicar a fórmula siguiente:
Nota final= máximo (0.4 x N1 +0.6 x N). Sendo N1 a nota numérica correspondente á avaliación continua (escala 0-10) e N2 a nota numérica do exame final (escala 0-10).
Os alumnos repetidores terán o mesmo réxime de asistencia ás clases que os que cursan a materia por primeira vez. A cualificación do alumno obterase como resultado de aplicar a fórmula seguinte: Nota final= máximo (0.4 x N1 +0.6 x N2) Siendo N1 a nota numérica correspondente á avaliación continua (escala 0-10) e N2 a nota numérica do exame final (escala 0-10).Los alumnos repetidores terán o mesmo réxime de asistencia ás clases que os que cursan a materia por primeira vez.


Fontes de información
Bibliografía básica Koskinen, A. M. P (2012). Asymmetric Synthesis of Natural Products. Wiley, New York
Mulzer, J.; , Jacobsen, E. N.; Pfaltz, A.; Yamamoto, Y. (1999). Basic Principles of Asymmetric Synthesis, In Comprehensive Asymmetric Catalysis. Springer, Heidelberg
Corey, E. J.; Kürti, L. (2010). Enantioselective Chemical Synthesis. Methods, Logic and Practice. Direct Book Publishing: LLC

Bibliografía complementaria Procter, G. (1996). Asymmetric Synthesis. Oxford University Press, Oxford
Ager, D. J.; East, M. B. (1996). Asymmetric Synthetic Methodology. CRC Press, Boca Raton, FL
Corey, E. J.; Kürti, L. (2010). Enantioselective Chemical Synthesis.Methods, Logic and Practice. Direct Book Publishing: LLC
Atkinson, R. S. (1995). Stereoselective Synthesis. Chichester, UK:John Wiley & Sons


Recomendacións
Materias que se recomenda ter cursado previamente
Profundización en Química Orgánica/610509004
Análise Estrutural Avanzado/610509005

Materias que se recomenda cursar simultaneamente
Compostos organometálicos en síntese e catálise /610509011

Materias que continúan o temario

Observacións
Para a avaliación o alumno debe repasar os conceptos teóricos introducidos nos distintos temas. O grao de acerto na resolución dos exercicios propostos proporciona unha medida da preparación do alumno para afrontar o exame final da materia. Aqueles alumnos que encontren dificultades importantes á hora de traballar as actividades propostas deben acudir nas horas de titoría do profesor, co obxectivo de que este poida analizar o problema e axudar a resolver as devanditas dificultades. É moi importante á hora de preparar o exame resolver os exercicios


(*)A Guía docente é o documento onde se visualiza a proposta académica da UDC. Este documento é público e non se pode modificar, salvo casos excepcionais baixo a revisión do órgano competente dacordo coa normativa vixente que establece o proceso de elaboración de guías