Datos Identificativos 2016/17
Asignatura (*) Síntesis estereoselectiva Código 610509012
Titulación
Mestrado en Investigación Química e Química Industrial (plan 2016)
Descriptores Ciclo Periodo Curso Tipo Créditos
Máster Oficial Anual
Primero Optativa 3
Idioma
Castellano
Modalidad docente Presencial
Prerrequisitos
Departamento Química Fundamental
Coordinador/a
Perez Sestelo, Jose
Correo electrónico
jose.perez.sestelo@udc.es
Profesorado
Perez Sestelo, Jose
Correo electrónico
jose.perez.sestelo@udc.es
Web http://miiquimica.webnode.es
Descripción general 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 del título
Código Competencias del título
A1 Definir conceptos, principios, teorías y hechos especializados de las diferentes áreas de la Química
A2 Proponer alternativas para la resolución de problemas químicos complejos de las diferentes especialidades químicas
A4 Innovar en los métodos de síntesis y análisis químico relacionados con las diferentes áreas de la Química.
A7 Operar con instrumentación avanzada para el análisis químico y la determinación estructural
A8 Analizar y utilizar los datos obtenidos de manera autónoma en los experimentos complejos de laboratorio relacionándolos con las técnicas químicas, físicas o biológicas apropiadas, e incluyendo el uso de fuentes bibliográficas primarias
B1 Poseer y comprender conocimientos que aporten una base u oportunidad de ser originales en el desarrollo y/o aplicación de ideas, a menudo en un contexto de investigación
B2 Que los estudiantes sepan aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios (o multidisciplinares) relacionados con su área de estudio.
B3 Que los estudiantes sean capaces de integrar conocimientos y enfrentarse a la complejidad de formular juicios a partir de una información que, siendo incompleta o limitada incluya reflexiones sobre las responsabilidades sociales y éticas vinculadas a la aplicación de sus conocimientos y juicios
B4 Que los estudiantes sepan comunicar sus conclusiones y los conocimientos y razones últimas que las sustentan a públicos especializados y no especializados de un modo claro y sin ambigüedades.
B5 Que los estudiantes posean las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de un modo que habrá de ser en gran medida autodirigido o autónomo
B7 Identificar información de la bibliografía utilizando los canales apropiados e integrar dicha información para plantear y contextualizar un tema de investigación.
B10 Utilizar terminología científica en lengua inglesa para argumentar los resultados experimentales en el contexto de la profesión química
B11 Aplicar correctamente las nuevas tecnologías de captación y organización de información para solucionar problemas en la actividad profesional

Resultados de aprendizaje
Resultados de aprendizaje Competencias del título
Utilizar la terminología de la reactividad química, y la descripción apropiada de las reacciones estereoselectivas. AM1
BM10
Capacidad para manejar y comunicar, tanto por escrito, como de forma oral, los conceptos básicos de estereoquímica dinámica en Química Orgánica. BM2
BM4
BM10
Familiarizarse con la representación tridimensional de las moléculas, valorando adecuadamente las conformaciones accesibles a las mismas BM1
BM2
BM3
BM7
BM10
Capacidad para visualizar estructuras moleculares mediante el manejo de modelos generados por cálculos mecanocuánticos AM2
AM4
AM7
BM1
BM2
BM3
BM7
BM11
Entender la relación entre la estructura tridimensional de los compuestos orgánicos y su reactividad BM1
BM2
BM10
Comprender las propiedades estructurales y la reactividad de los centros proestereogénicos en los procesos en los que se generan elementos estereogénicos AM1
BM1
Explicar de modo racional el resultado de una reacción química en lo referente a la Estereoquímica del proceso BM1
BM4
BM7
Conocer los principales tipos de reacciones de creación de centros estereogénicos, entendiendo sus mecanismos. AM1
BM1
BM3
BM4
BM10
Entender los efectos estereoelectrónicos que operan en la reactividad química AM1
BM1
BM4
BM5
Valorar la importancia del análisis de estructuras de transición de las reacciones químicas, y visualizar las mismas obtenidas por cálculos mecanocuánticos AM2
AM4
AM7
BM1
BM2
BM3
BM7
BM11
Entender cómo la quiralidad de compuestos naturales enantiopuros puede transmitirse a otros productos quirales no racémicos a través de transformaciones químicas AM1
AM8
BM1
BM2
BM5
BM10
Comprender a cuantificar las proporciones relativas de diastereoisómeros y enantiómeros empleando métodos químicos y físicos AM1
Predecir el resultado de una reacción química en la que se generan nuevos estereocentros AM1
BM1
Resolver secuencias sintéticas para la obtención de moléculas quirales no racémicas AM1
BM4
BM5
BM11
Adquirir y utilizar información bibliográfica referida a los procesos sintéticos en los que se generan estereocentros BM7
BM10

Contenidos
Tema Subtema
Tema 1. Estereoquímica en reacciones químicas Quiralidad. Unidades estereogénicas. Topicidad. Diastereoselectividad y enantioselectividad. El “reservorio quiral”: auxiliares y ligandos quirales. Resolución cinética.
Tema 2. Análisis conformacional y reactividad química Control conformacional de la diastereoselectividad. Análisis conformacional. Tensión alílica. Efectos estereoelectrónicos. El principio de Curtin-Hammett
Tema 3. Adiciones a centros trigonales C=C.
Adiciones a enlaces C=C. Epoxidaciones diastereoselectivas de olefinas acíclicas y cíclicas. Epoxidaciones enantioselectivas (Sharpless, Jacobsen, Shi). Aplicaciones sintéticas de epoxialcoholes. Dihidroxilaciones diastereoselectivas de olefinas acíclicas y cíclicas. Dihidroxilación enantioselectiva de Sharpless (SAD). Aminohidroxilación enantioselectiva de Sharpless (SAA). Hidrogenación diastereoselectiva de olefinas. Hidrogenación Enantioselectiva
Tema 4. Adiciones a centros trigonales C=X.
Adición a enlaces C=X. Esterecontrol en las adiciones nucleófilas a grupos carbonilo en compuestos cíclicos y acíclicos. Modelos de inducción asimétrica 1,2 y 1,3. Adiciones enantioselectivas a cetonas. Adiciones nucleófilas a iminas y sulfinamidas.
Tema 5. Adiciones conjugadas a sistemas C=C-C=X.
Adición conjugada a sistemas C=C-C=O. Adiciones conjugadas diastereoselectivas. Adiciones conjugadas asimétricas catalíticas. Reducciones de sistemas conjugados. Epoxidación asimétrica de enonas.
Tema 6. Adiciones a centros trigonales C=C-X. Adición a enlaces C=C-OM. Preparación regio y estereoselectiva de enolatos. Reacciones diastereoselectivas de enolatos quirales: alquilación, halogenación, aminación e hidroxilación. Reacciones diastereoselectivas de azaenolatos quirales
Tema 7. Reacciones entre centros trigonales Reacciones entre centros trigonales: generación de dos o mas estereocentros. Reacción aldólica: control de la diastereoselectividad. El modelo de Zimmerman-Traxler. Reacciones aldólicas organocatalizadas. La reacción de Mukaiyama aldólica de enolatos latentes. Diastereoselección doble: centros quirales en los componentes de la reacción aldólica. Adición de organometálicos alílicos a grupos carbonilo. Boranos alílicos. Estannanos y silanos alílicos: catálisis por ácidos y bases de Lewis quirales. Adición de organometálicos alílicos a iminas. Diastereoselectividad en las cicloadiciones de Diels-Alder

Planificación
Metodologías / pruebas Competéncias Horas presenciales Horas no presenciales / trabajo autónomo Horas totales
Sesión magistral 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
Prueba objetiva A1 A2 A4 A8 B1 B5 3 3 6
 
Atención personalizada 2 0 2
 
(*)Los datos que aparecen en la tabla de planificación són de carácter orientativo, considerando la heterogeneidad de los alumnos

Metodologías
Metodologías Descripción
Sesión magistral Lección impartida por el profesor que puede tener formatos diferentes (teoría, problemas y/o ejemplos generales, directrices generales de la materia…). El profesor puede contar con apoyo de medios audiovisuales e informáticos pero, en general, los estudiantes no necesitan manejarlos en clase. Habitualmente estas clases seguirán los contenidos del Manual de referencia elaborado por el profesor y propuesto en la Guía Docente de la asignatura. La asistencia a estas clases es obligatoria.
Seminario Clase teórico/práctica en la que se proponen y resuelven aplicaciones de la teoría, problemas, ejercicios… El alumno participa activamente en estas clases de distintas formas: entrega de ejercicios al profesor (algunos de los propuestos en problemas entregables que el profesor entrega a los alumnos con la suficiente antelación); resolución de ejercicios en el aula, etc. El profesor puede contar con apoyo de medios audiovisuales e informáticos pero, en general, los estudiantes no los manejarán en clase. Se incluyen las pruebas de evaluación si las hubiere. La asistencia a estas clases es obligatoria.
Prácticas a través de TIC Clase práctica en la que se visualizan estructuras de transición para las reacciones de mayor importancia en el curso. La asistencia a estas clases es obligatoria.
Prueba objetiva Se realizará un examen escrito con el fin de evaluar los conocimientos adquiridos

Atención personalizada
Metodologías
Sesión magistral
Seminario
Prácticas a través de TIC
Prueba objetiva
Descripción
Tutorías programadas por el profesor y coordinadas por el Centro. En general, supondrán para cada alumno 2 horas por cuatrimestre y asignatura. Se proponen actividades como la supervisión de trabajos dirigidos, aclaración de dudas sobre teoría o las prácticas, problemas, ejercicios, lecturas u otras tareas propuestas; así como la presentación, exposición, debate o comentario de trabajos individuales o realizados en pequeños grupos. En muchos casos el profesor exigirá a los alumnos la entrega de ejercicios previa a la celebración de la tutoría. Estas entregas vendrán recogidas en el calendario de actividades que van a realizar los alumnos a lo largo del curso en la Guía Docente. La asistencia a estas clases es obligatoria.

Evaluación
Metodologías Competéncias Descripción Calificación
Seminario A2 A4 A8 B2 B3 B4 B5 B7 B10 B11 La evaluación continua (N1) tendrá un peso del 40% en la calificación de la asignatura y constará de dos componentes: clases interactivas de grupo reducido (seminarios) y clases interactivas de grupo muy reducido (tutorías). Los seminarios y las tutorías incluirán los siguientes elementos resolución de problemas y casos prácticos (15%), realización de trabajos e informes escritos (5%), exposición oral [(casos prácticos, problemas), 10%] y cuestiones orales durante el curso (10%). 40
Prueba objetiva A1 A2 A4 A8 B1 B5 Se realizará un examen final (N2) que abarcará la totalidad de los contenidos de la asignatura 60
 
Observaciones evaluación

La calificación del alumno se obtendrá cómo resultado de aplicar la fórmula siguiente:Nota final= máximo (0.4 x N1 + 0.6 x N). Siendo N1 la nota numérica correspondiente a la evaluación continua (escala 0-10) y N2 la nota numérica del examen final (escala 0-10).
Los alumnos repetidores tendrán el mismo régimen de asistencia a las clases que los que cursan la asignatura por primera vez.
La calificación del alumno se obtendrá cómo resultado de aplicar la fórmula siguiente: Nota final= máximo (0.4 x N1 + 0.6 x N2)
Siendo N1 la nota numérica correspondiente a la evaluación continua (escala 0-10) y N2 la nota numérica del examen final (escala 0-10).Los alumnos repetidores tendrán el mismo régimen de asistencia a las clases que los que cursan la asignatura por primera vez.


Fuentes de información
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

Complementária 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

Recomendaciones
Asignaturas que se recomienda haber cursado previamente
Profundización en Química Orgánica/610509004
Análisis Estructural Avanzado/610509005

Asignaturas que se recomienda cursar simultáneamente
Compuestos organometálicos en síntesis y catálisis /610509011

Asignaturas que continúan el temario

Otros comentarios
De cara a la evaluación el alumno debe repasar los conceptos teóricos introducidos en los distintos temas. El grado de acierto en la resolución de los ejercicios propuestos proporciona una medida de la preparación del alumno para afrontar el examen final de la asignatura. Aquellos alumnos que encuentren dificultades importantes a la hora de trabajar las actividades propuestas deben acudir en las horas de tutoría del profesor, con el objetivo de que éste pueda analizar el problema y ayudar a resolver dichas dificultades. Es muy importante a la hora de preparar el examen resolver los ejercicios


(*) La Guía Docente es el documento donde se visualiza la propuesta académica de la UDC. Este documento es público y no se puede modificar, salvo cosas excepcionales bajo la revisión del órgano competente de acuerdo a la normativa vigente que establece el proceso de elaboración de guías