Datos Identificativos 2019/20
Asignatura (*) Química supramolecular Código 610509107
Titulación
Mestrado Universitario en Investigación Química e Química Industrial (Plan 2017)
Descriptores Ciclo Periodo Curso Tipo Créditos
Máster Oficial Anual
Primero Optativa 3
Idioma
Castellano
Gallego
Modalidad docente Presencial
Prerrequisitos
Departamento Departamento profesorado máster
Química
Coordinador/a
Esteban Gomez, David
Correo electrónico
david.esteban@udc.es
Profesorado
Amorín López, Manuel
Esteban Gomez, David
Sanmartín Matalobos, Jesús
Correo electrónico
david.esteban@udc.es
Web
Descripción general A Química Supramolecular é unha materia imprescindible na especialidade de Estrutura e Reactividade Química, xa que abrangue os aspectos esenciais que permiten comprender as interaccións entre moléculas. Na comprensión da reactividade química é fundamental entender os tipos de interaccións que gobernan os procesos químicos, xa que estas son especialmente importantes nos procesos catalíticos e estereoselectivos. Ademais, as interaccións entre moléculas tamén xogan un papel importante nas estruturas macroscópicas. Os contidos docentes desta materia supoñen, por unha banda, unha profundización en diversos aspectos tratados anteriormente no módulo de Formación Obrigatoria Avanzada e, por outra, o complemento necesario para outras materias da especialidade: Modelización Molecular, Espectroscopia de Fluorescencia e Fotoquímica.
Unha vez cursada, os alumnos terán adquirido os coñecementos básicos relacionados coa Química Supramolecular como ferramenta na construción de sistemas complexos a partir de unidades perfectamente definidas, e das interaccións que os gobernan, tanto para a súa aplicación en distintas áreas de investigación como para entender diferentes procesos industriais tales como a catálise, xelificación, solubilización de sistemas complexos, etc.

Competencias del título
Código Competencias del título
A1 CE1 - Definir conceptos, principios, teorías y hechos especializados de las diferentes áreas de la Química
A3 CE4 - Innovar en los métodos de síntesis y análisis químico relacionados con las diferentes áreas de la Química.
A7 CE7 - Operar con instrumentación avanzada para el análisis químico y la determinación estructural
A8 CE8 - 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
B2 CB7 - 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 CB8 - 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 CB9 - 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.
B7 CG2 - Identificar información de la literatura científica utilizando los canales apropiados e integrar dicha información para plantear y contextualizar un tema de investigación
B9 CG4 - Demostrar habilidad de analizar, describir, organizar, planificar y gestiona proyectos
B10 CG5 - Utilizar terminología científica en lengua inglesa para argumentar los resultados experimentales en el contexto de la profesión química
B11 CG6 - Aplicar correctamente las nuevas tecnologías de captación y organización de información para solucionar problemas en la actividad profesional
C1 CT1 - Elaborar, escribir y defender públicamente informes de carácter científico y técnico.
C3 CT3 - Trabajar con autonomía y eficiencia en la práctica diaria de la investigación o de la actividad profesional.
C4 CT4 - Apreciar el valor de la calidad y la mejora continua, actuando con rigor, responsabilidad y ética profesional.
C5 CT5 - Demostrar una actitud de respeto hacia las opiniones, los valores, los comportamientos y las prácticas de otros.

Resultados de aprendizaje
Resultados de aprendizaje Competencias del título
• Utilizar la terminología química, nomenclatura, convenios y unidades. AM1
BM4
BM10
CM1
• Adquirir los conocimientos básicos relacionados con la Química Supramolecular. AM3
AM8
BM2
BM7
BM11
• Entender la relación entre la estructura de los compuestos químicos y la formación de super y supramoléculas a través de procesos del reconocimiento molecular y el auto-ensamblaje. AM7
AM8
BM2
BM3
• Entender la Química Supramolecular como una herramienta para la construcción de sistemas complejos a partir de unidades perfectamente definidas y su aplicación en distintas áreas de investigación. AM3
AM8
BM2
BM3
BM7
CM3
CM4
• Interpretar los datos procedentes de observaciones experimentales y la utilización de las diversas técnicas experimentales empleadas en su caracterización. AM7
AM8
BM2
BM3
BM7
BM9
BM11
CM1
CM3
CM5

Contenidos
Tema Subtema
Tema 1.- Principios Básicos. Fuerzas de enlace débiles: tipos y propiedades. Definiciones básicas. Relación entre la estructura, la reactividad supramolecular y propiedades. Tipos y propiedades de las fuerzas de enlace no covalentes que intervienen en los procesos supramoleculares
Tema 2.- Reconocimiento molecular: receptores moleculares. Reconocimiento molecular: definición. Principios para el diseño de receptores. Modos de estudio interacciones receptor-substrato.
Tema 3.- Sistemas Supramoleculares proteicos: catálisis enzimática y diseño de enzimas. Estructura secundaria y terciaria de las proteínas. Bases de la actividad y especificidad de las enzimas. Principios para el diseño de enzimas.
Tema 4.- Auto-ensamblaje molecular: Nanotubos, cápsulas moleculares y otros sistemas. Propiedades y características de los procesos de auto-ensamblaje molecular. Implicaciones en procesos biológicos. Principales nanoestructuras obtenidas mediante este tipo de procesos: diseño y propiedades.
Tema 5.- Aplicaciones de la Química Supramolecular: Transporte, catálisis, química combinatoria dinámica, sensores, máquinas moleculares y sistemas auto-replicantes. Aplicaciones en nanotecnología. Introducción a las aplicaciones. Transporte molecular. Catálisis. Química combinatoria dinámica. Diseños de máquinas moleculares. Sistemas auto-replicantes. Aplicaciones a la nanotecnología
Tema 6.- Cristales líquidos. Clasificaciones, propiedades y aplicaciones. Introducción, auto-organización y auto-ensamblaje. Cristales líquidos: Generalidades. Cristales líquidos formados mediante interacciones no covalentes. Otros materiales blandos.
Tema 7.- Química de Coordinación Supramolecular. Generalidades en procesos supramoleculares guiados por química de coordinación. Oligómeros cíclicos. Cajas moleculares. Arquitecturas interencadenadas (rotaxanos y catenanos). Helicatos.
Tema 8.- Química Organometálica Supramolecular. Conceptos básicos y principios. Enlaces intermoleculares, tipos de enlaces presentes en la química supramolecular organometálica. Receptores organometálicos y sus complejos substrato/receptor. Procesos de auto-ensamblaje a través de los diferentes tipos de enlaces organometálicos (dativos, interacciones pi, enlaces de hidrógeno, etc).

Planificación
Metodologías / pruebas Competéncias Horas presenciales Horas no presenciales / trabajo autónomo Horas totales
Presentación oral A1 A3 A7 B4 B9 B10 B11 C1 C5 1 5 6
Trabajos tutelados A1 A3 A7 B3 B7 B10 B11 C1 1 5.5 6.5
Sesión magistral A1 A3 A7 B10 C4 12 12 24
Solución de problemas A1 B2 B3 B7 B10 C3 4 12 16
Seminario A1 A3 A7 A8 B2 B3 B7 B10 B11 C1 C3 1 1.5 2.5
Prácticas a través de TIC A8 B2 C1 C3 2 3 5
Prueba mixta A1 A3 A7 B10 C4 2 11 13
 
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
Presentación oral Exposición oral de trabajos, informes, etc., incluyendo debate con profesores y alumnos.
Trabajos tutelados Realización de trabajos, tanto individualmente, como en grupo, sobre temas científicos relacionados con las distintas materias del Máster.
Sesión magistral Clases presenciales teóricas. Clases expositivas (utilización de pizarra, ordenador, cañón), complementadas con las herramientas propias de la docencia virtual.
Solución de problemas Resolución de ejercicios prácticos (problemas, cuestiones tipo test, interpretación y procesamiento de la información, evaluación de publicaciones científicas, etc.)
Seminario Seminarios realizados con profesorado propio del Máster, o con profesionales invitados de la empresa, la administración o de otras universidades. Sesiones interactivas relacionadas con las distintas materias con debates e intercambio de opiniones con los alumnos.
Prácticas a través de TIC Prácticas realizadas en aula de informática. Utilización de programas informáticos especializados e internet. Soporte docente on-line (Campus Virtual).
Prueba mixta Realización de las diferentes pruebas para la verificación de la obtención de conocimientos tanto teóricos como prácticos y la adquisición de habilidades y actitudes.

Atención personalizada
Metodologías
Solución de problemas
Trabajos tutelados
Sesión magistral
Prácticas a través de TIC
Descripción
La metodología de enseñanza propuesta está basada en el trabajo del estudiante, quien se convierte en el principal responsable de su proceso educativo. Para que éste obtenga el mejor rendimiento de su esfuerzo, y con el fin de guiar al estudiante en este proceso y determinar hasta que punto está alcanzando los objetivos propuestos en cada unidad temática, se realizaran sesiones de resolución de problemas y casos prácticos. Estos permitirán orientar al alumnado y conseguir que éste alcance las competencias asociadas a la materia. Así mismo, se reforzará esta orientación a través de entrevistas individuales que se celebrarán en las horas de tutoría del profesor y/o en los horarios más convenientes para el alumnado. Obviamente, y a parte de estas tutorías propuestas por el profesor, el alumnado podrá acudir a tutorías a petición propia cuantas veces desee y en los horarios que le resulten más convenientes.
Durante las sesiones magistrales se fomentará la participación en ruedas de debate relacionadas con los contenidos tratados en cada unidad.

Evaluación
Metodologías Competéncias Descripción Calificación
Prueba mixta A1 A3 A7 B10 C4 La prueba mixta se realizará en el calendario acordado por la Junta de Facultad de cada centro. Su objetivo es el de obtener una evaluación del nivel de conocimientos y competencias alcanzados por el alumno, así como el de evaluar la capacidad de este para relacionarlos y para obtener una visión de conjunto de la materia. 75
Solución de problemas A1 B2 B3 B7 B10 C3 Realización de las actividades asociadas a la resolución de los boletines de problemas facilitados por el profesor, entrega de trabajos y discusión de resultados en la sesión de seminario correspondiente a cada tema. 5
Presentación oral A1 A3 A7 B4 B9 B10 B11 C1 C5 Presentación pública del trabajo tutelado realizado por cada alumno/a seguido de un debate en el que participará todo el alumnado con el fin de asentar conocimientos y resolver dudas puntuales sobre los contenidos presentados. 5
Trabajos tutelados A1 A3 A7 B3 B7 B10 B11 C1 Elaboración de un trabajo crítico de revisión centrado en un artículo de investigación relacionado con los sistemas estudiados y descritos en una unidad temática. Éste se proporcionará con la suficiente antelación, y para su elaboración el/la estudiante se apoyará en tutorías de orientación con profesor que lo supervise. 5
Sesión magistral A1 A3 A7 B10 C4 En las sesiones magistrales se introducirán los contenidos de los correspondientes temas, destacando los aspectos más importantes, deteniéndose particularmente en aquellos conceptos fundamentales y/o de más difícil comprensión para el alumnado. 5
Seminario A1 A3 A7 A8 B2 B3 B7 B10 B11 C1 C3 Actividad formativa de carácter eminentemente práctico diseñada con el objectivo de incidir en aquellos aspectos de la materia de más difícil comprensión 2.5
Prácticas a través de TIC A8 B2 C1 C3 Realización de actividades relacionadas con la caracterización estructural de los sistemas supramoleculares y el estudio termodinámico y/o cinético de los equilibrios que estos suelen presentar en disolución, empleando diferente software y soporte informático de uso habitual en estos análisis. 2.5
 
Observaciones evaluación

La evaluación de esta materia se hará mediante una metodología de evaluación continua que incluye la realización de un examen final. El acceso al examen está condicionado por la participación del alumnado en las actividades docentes presenciales (seminarios de resolución de problemas, debate, trabajos tutelados y presentación oral asociada y prácticas a través de TIC), para las que la asistencia y participación deberá ser como mínimo de un 80%. En cualquier caso, será obligatorio asistir por lo menos a una de las dos tutorías de seguimiento programadas.

El/a
estudiante debe repasar los conceptos teóricos introducidos en los distintos
temas utilizando el manual de referencia y los resúmenes. El grado de acierto
en la resolución de los ejercicios propuestos proporcionará una medida de la
preparación del alumno para afrontar el examen final de la asignatura. Aquell@s
alumn@s que encuentren dificultades importantes a la hora de trabajar las
actividades propuestas deben acudir en las horas de tutoría del profesor, a entrevistas 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
algunos de los ejercicios que figuran al final de cada uno de los capítulos del
manual de referencia.

El profesor verificará la asistencia a las sesiones según el sistema de control de asistencias oficial establecido en la Universidad (o en su caso Centro) en la cual esté matriculado el/la estudiante. Las ausencias deberán ser justificadas documentalmente.

La ponderación de la evaluación continua y del examen final se realizará en función de los porcentajes indicados en la tabla recogida en esta sección.

El
profesor analizará con aquell@s alumn@s que no superen con éxito el proceso de
evaluación, y que así lo deseen, las dificultades encontradas en el aprendizaje
de los contenidos de la asignatura. Así mismo, les proporcionará todo aquel material
adicional (cuestiones, ejercicios, modelos de exámenes, etc.) que contribuya a
reforzar el aprendizaje de la materia.

Según establece la "Norma que regula o réxime de dedicación ao
estudo dos estudantes de grao na UDC" (Art.3.b e 4.5) y las "Normas
de avaliación, revisión e reclamación das cualificacións dos estudos de grao e
mestrado universitario (Art. 3 e 8b), el alumnado con reconocimiento de
dedicación a tiempo parcial y dispensa académica de exención de asistencia
deberá de poder participar de una metodología formativa y actividades docentes
asociadas que le permitan alcanzar los objetivos formativos y las competencias
propias de la materia. Para ello, este alumnado podrá participar de un sistema
personalizado de tutorías de orientación y evaluación que servirán por un lado,
para orientar el trabajo autónomo del alumno y llevar un seguimiento de su
progresión durante el curso; y por otra, para evaluar el grado de desarrollo
competencial alcanzado.

El porcentaje de dispensa quedará prefijado en una primera entrevista con el
alumnado, una vez conocida su situación personal. De esta manera, se fijará un
cronograma para las tutorías de orientación, y se determinará el número de
talleres de resolución de problemas que deberán ser evaluados mediante esta
metodología. Una vez conocidos, se ponderará su número sobre el total de los
mismos y se fijará el número de tutorías en las que este alumnado deberá
participar. Todas ellas serán prefijadas con el alumnado en función de su
disponibilidad, atendiendo al cronograma de contenidos de la materia y
concretando los plazos de entrega del diferente material susceptible de ser
evaluado (boletines de problemas y cuestiones). Este material le será entregado
previamente a través de la plataforma Moodle según el cronograma acordado en la
tutoría inicial.

Durante las sesiones de tutoría se tratarán aspectos asociados tanto a los
contenidos de la materia como a la revisión conjunta de los trabajos
entregados, así como a la realización de pequeños test de evaluación para
comprobar si el alumnado sigue con aprovechamiento estas actividades.


Fuentes de información
Básica J.-M. Lehn (1995). Supramolecular Chemistry. VCH, New York
J. W. Steed, J. L. Atwood (2009). Supramolecular Chemistry 2nd Ed. Wiley and Sons
P. A. Gale, J. W. Steed (2012). Supramolecular Chemistry: From molecules to nanomaterials. Wiley and Sons Ltd. (Vol.1 - 2)
I. Haiduc, F. T. Edelmann (2008). Supramolecular Organometallic Chemistry. Wiley-VCH

Complementária J. L. Atwood et al. (1996). Comprehensive Supramolecular Chemistry. Pergamon
K. Gloe (2005). Macrocyclic Chemistry. Currente Trends and Future Perspectives. Springer
V. Balzani, M. Ventura, A. Credi (2003). Molecular Devices and Machines. Wiley-VCH
K. Ariga, T. Kunitable (2006). Supramolecular Chemistry: Fundamentals ans Applications. Spriger-Verlag
R. Ungaro, E. Dalcanale (1999). Supramolecular Science: Where it is an where it is going. Kluwer, Dordrecht
D. F. Shriver, H. D. Kaesz, R. D. Adams (2008). The Chemistry of Metal Cluster Complexes . VCH Publishers


Recomendaciones
Asignaturas que se recomienda haber cursado previamente
Selección y Validación de Metodologías Analíticas/610509101
Procesos Industriales y Sostenibilidad/610509104
Técnicas de Caracterización de Materiales y Biointerfases/610509102
Determinación Estructural Avanzada/610509103
Actividades Formativas Tutorizadas/610509105

Asignaturas que se recomienda cursar simultáneamente
Mecanismos de reacción y catálisis/610509109
Modelización Molecular/610509106
Espectroscopia de Fluorescencia y Fotoquímica/610509108

Asignaturas que continúan el temario
Prácticas Académicas/610509136
Trabajo Fin de Máster/610509139

Otros comentarios


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