Identifying Data 2020/21
Subject (*) Supramolecular Chemistry Code 610509107
Study programme
Mestrado Universitario en Investigación Química e Química Industrial (Plan 2020)
Descriptors Cycle Period Year Type Credits
Official Master's Degree 2nd four-month period
First Optional 3
Language
Spanish
Galician
Teaching method Hybrid
Prerequisites
Department Departamento profesorado máster
Química
Coordinador
Esteban Gomez, David
E-mail
david.esteban@udc.es
Lecturers
Esteban Gomez, David
E-mail
david.esteban@udc.es
Web
General description A Química Supramolecular é unha materia imprescindible no módulo de "Química Sintética", que permite comprender a natureza das interacións intermoleculares, e analizar as posibles implicacións que éstas poden chegar a ter, tanto desde o punto de vista estrutural, como de reactividade en procesos catalíticos e estereoselectivos.
Os contidos tratados na materia profundizan en moitos dos aspectos presentados en diferentes materias do módulo, e resultan un complemento necesario para facer fronte aos contidos de materias dos módulos de "Química Biolóxica", "Nanomateriais e Novos Materiais" e de "Técnicas Analíticas Avanzadas".
Unha vez cursada, o alumnado terá adquirido os coñecementos básicos relacionados coa Química Supramolecular, como ferramenta na construción de sistemas complexos a partir de unidades perfectamente definidas, e das interacións 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.
Contingency plan 1. Modificacións nos contidos
En principio os contidos mantéñense na súa totalidade. No caso de ser necesario por causas de forza maior, poderá optarse por unha presentación máis xeral dos mesmos, que en calquera caso cubrirá todos os aspectos máis relevantes da materia.

2. Metodoloxías
*Metodoloxías docentes que se manteñen
As metodoloxías manteranse pero pasarán a realizarse en “modalidade en liña”, e dicir, empregando as ferramentas das TIC que ten a disposición a institución. No caso de que parte do alumnado non puidese conectarse e seguir as aulas en tempo real, utilizaranse medios asicrónicos (correo electrónico, gravacións das sesión expositivas, titoriáis máis personalizadas...).

*Metodoloxías docentes que se modifican
As probas obxectivas serán probas en liña que se realizarán mediante Moodle ou ferramentas equivalentes, facendo un seguimento das mesmas a través da plataforma Teams.

3. Mecanismos de atención personalizada ao alumnado
O alumnado será titorizado mediante a plataforma Teams ou mediante o correo electrónico corporativo.

4. Modificacións na avaliación
Se todo o alumnado puidese continuar coa docencia en liña sincrónica sen dificultade, avaliarase do mesmo xeito que na docencia presencial en aula.
O alumnado que non poda seguir as actividades en liña sincrónicas será avaliado polas actividades equivalentes realizadas de maneira asincrónica.

*Observacións de avaliación:
Non hai.

5. Modificacións da bibliografía ou webgrafía
Non hai modificacións na bibliografía/webgrafía

Study programme competencies
Code Study programme competences
A1 Define concepts, principles, theories and specialized facts of different areas of chemistry.
A3 Innovate in the methods of synthesis and chemical analysis related to the different areas of chemistry
A7 Operate with advanced instrumentation for chemical analysis and structural determination.
A8 Analyze and use the data obtained independently in complex laboratory experiments and relating them with the chemical, physical or biological appropriate techniques, including the use of primary literature sources
B2 Students should apply their knowledge and ability to solve problems in new or unfamiliar environments within broader (or multidisciplinary) contexts related to their field of study.
B3 Students should be able to integrate knowledge and handle complexity, and formulate judgments based on information that was incomplete or limited, include reflecting on social and ethical responsibilities linked to the application of their knowledge and judgments.
B4 Students should be able to communicate their conclusions, and the knowledge and the reasons that support them to specialists and non-specialists in a clear and unambiguous manner
B7 Identify information from scientific literature by using appropriate channels and integrate such information to raise and contextualize a research topic
B9 Demonstrate ability to analyze, describe, organize, plan and manage projects
B10 Use of scientific terminology in English to explain the experimental results in the context of the chemical profession
B11 Apply correctly the new technologies to gather and organize the information to solve problems in the professional activity.
C1 CT1 - Elaborar, escribir e defender publicamente informes de carácter científico e técnico
C3 CT3 - Traballar con autonomía e eficiencia na práctica diaria da investigación ou da actividade profesional.
C4 CT4 - Apreciar o valor da calidade e mellora continua, actuando con rigor, responsabilidade e ética profesional.
C5 CT5 - Demostrar unha actitude de respecto polas opinións, valores, comportamentos e prácticas doutros

Learning aims
Learning outcomes Study programme competences
• Empregar a terminoloxía química, nomenclatura, convenios e unidades. AC1
BC4
BC10
CC1
• Adquirir os coñecementos básicos relacionados coa Química Supramolecular. AC3
AC8
BC2
BC7
BC11
• Entender a relación entre a estructura dos compostos químicos e a formación de super e supramoléculas a través de procesos de recoñecemento molecular e a auto-ensamblaxe. AC7
AC8
BC2
BC3
• Entender a Química Supramolecular como unha ferramenta para a construcción de sistemas complexos a partir de unidades perfectamente definidas e a súa aplicación en distintas áreas de investigación. AC3
AC8
BC2
BC3
BC7
CC3
CC4
• Interpretar os datos procedentes de observacións experimentais e a utilización das diversas técnicas experimentales empregadas na súa caracterización. AC7
AC8
BC2
BC3
BC7
BC9
BC11
CC1
CC3
CC5

Contents
Topic Sub-topic
Tema 1.- Principios Básicos. Forzas de enlace débiles: tipos e propiedades. Definicións básicas. Relacións entre a estructura, a reactividade supramolecular e propiedades. Tipos e propiedades das forzas de enlace non covalentes que interveñen nos procesos supramoleculares.
Tema 2.- Recoñecemento molecular: receptores moleculares. Recoñecemente molecular: definición. Principios para o deseño de receptores. Modos de estudo de interaccións receptor-substrato.
Tema 3.- Sistemas Supramoleculares proteicos: catálise enzimática e deseño de enzimas. Estrutura secundaria e terciaria das proteinas. Bases da actividade e especificidade das enzimas. Principios para o deseño de enzimas.
Tema 4.- Auto-ensamblaxe molecular: Nanotubos, cápsulas moleculares e outros sistemas. Propiedades e características dos procesos de auto-ensamblaxe molecular. Implicacións en procesos biolóxicos. Principais nanoestruturas obtidas mediante este tipo de procesos: deseño e propiedades.
Tema 5.- Aplicacións da Química Supramolecular: Transporte, catálise, química combinatoria dinámica, sensores, máquinas moleculares e sistemas auto-replicantes. Aplicacións en nanotecnoloxía. Introdución ás aplicacións. Transporte Molecular. Catálise. Química combinatoria dinámica. Deseño de máquinas moleculares. Sistemas auto-replicantes. Aplicacións en nanotecnoloxía.
Tema 6.- Cristais líquidos. Clasificacións, propiedades e aplicacións. Introdución, auto-organización e auto-ensamblaxe. Cristais líquidos: Xeralidades. Cristais líquidos formados mediante interaccións non covalentes. Outros materiais brandos.
Tema 7.- Química de Coordinación Supramolecular. Xeralidades en procesos supramoleculares guiados por Química de Coordinación. Oligómeros cíclicos. Caixas moleculares. Arquitecturas interencadeadas (rotaxanos e catenanos). Helicatos.
Tema 8.- Química Organometálica Supramolecular. Conceptos básicos e principios. Enlaces intermoleculares, tipos de enlaces presentes na química supramolecular organometálica. Receptores organometálicos e os seus complexos substrato/receptor. Procesos de auto-ensamblaxe a través de diferentes tipos de enlaces organometálicos (dativos, interaccións pi, enlaces de hidróxeno, etc).

Planning
Methodologies / tests Competencies Ordinary class hours Student’s personal work hours Total hours
Guest lecture / keynote speech A1 A3 A7 B10 C4 12 12 24
Problem solving A1 B2 B3 B7 B10 C3 4 12 16
ICT practicals A8 B2 C1 C3 2 3 5
Seminar A1 A3 A7 A8 B2 B3 B7 B10 B11 C1 C3 1 1.5 2.5
Supervised projects A1 A3 A7 B3 B7 B10 B11 C1 1 5.5 6.5
Oral presentation A1 A3 A7 B4 B9 B10 B11 C1 C5 1 5 6
Mixed objective/subjective test A1 A3 A7 B10 C4 2 11 13
 
Personalized attention 2 0 2
 
(*)The information in the planning table is for guidance only and does not take into account the heterogeneity of the students.

Methodologies
Methodologies Description
Guest lecture / keynote speech Clases presenciais teóricas. Clases expositivas (utilización de pizarra, ordenador, canón), complementadas coas ferramentas propias da docencia virtual.
Problem solving Resolución de exercicios prácticos (problemas, cuestións tipo test, interpretación e procesamento da información, avaliación de publicacións científicas, etc.)
ICT practicals Prácticas realizadas en aula de informática. Utilización de programas informáticos especializados e internet. Soporte docente on-line (Campus Virtual).
Seminar Seminarios realizados con profesorado propio do Máster, ou con profesionais invitados da empresa, a administración ou de outras universidades. Sesións interactivas relacionadas coas distintas materias con debates e intercambio de opinións cos alumnos.
Supervised projects Realización de traballos, tanto individualmente, como en grupo, sobre temas científicos relacionados coas distintas materias do Máster.
Oral presentation Exposición oral de traballos, informes, etc., incluindo debate con profesores e alumnos.
Mixed objective/subjective test Realización das diferentes probas para a verificación da obtenciónde coñecementos tanto teóricos coma prácticos e a adquisición de habilidades e actitudes.

Personalized attention
Methodologies
Problem solving
Supervised projects
Guest lecture / keynote speech
ICT practicals
Description
A metodoloxía de ensino proposta está baseada no traballo do estudante, quen se convirte no principal responsable do seu proceso educativo. Para que este obteña o mellor rendemento do seu esforzo, e co fin de guiar ao estudante neste proceso e determinar ata que punto o estudante está a alcanzar os obxectivos propostos en cada unidade temática, realizaranse sesións de solución de problemas e casos prácticos. Estes permitirán orientar ao alumnado e conseguir que este acade as competencias asociadas á materia. Asemade, reforzarase esta orientación a través de entrevistas individuais que se celebrarán nas horas de titoría do profesor e/ou nos horarios máis convenientes para o alumnado. Obviamente, e a parte destas titorías propostas polo profesor, o alumnado poderá acudir a titorías a petición propia cantas veces desexe e nos horarios que lle resulten máis convenientes.
Durante as sesións maxistrais fomentarase a participación en roldas de debate relacionadas cos contidos tratados en cada unidade.

Assessment
Methodologies Competencies Description Qualification
Mixed objective/subjective test A1 A3 A7 B10 C4 A proba mixta realizarase no calendario acordado pola Xunta de Facultade de cada centro. O seu obxectivo é o de obter unha avaliación do nivel de coñecementos e competencias acadados polo alumno, así como o de avaliar a capacidade deste para relacionalos e para obter unha visión de conxunto da materia. 75
Problem solving A1 B2 B3 B7 B10 C3 Realización das actividades asociadas á resolución dos boletíns de problemas facilitados polo profesor, entrega de traballos e discusión de resultados na sesión de seminario correspondente a cada tema. 5
Oral presentation A1 A3 A7 B4 B9 B10 B11 C1 C5 Presentación pública do traballo tutelado realizado polo cada alumno/a seguido dunha rolda de debate na que participará todo o alumnado co fin de asentar coñecementos e resolver dúbidas puntuais sobre os contidos presentados. 5
Supervised projects A1 A3 A7 B3 B7 B10 B11 C1 Elaboración dun traballo crítico de revisión centrado nun artigo de investigación relacionado cos sistemas estudados e descritos nunha unidade temática. Este proporcionarase coa suficiente antelación, e para a súa elaboración o/a estudante apoiarase en titorías de orientación co profesor que o supervise. 5
Guest lecture / keynote speech A1 A3 A7 B10 C4 Nas sesións maxistrais introduciranse os contidos dos correspondentes temas, destacando os seus aspectos máis importantes, deténdose particularmente naqueles conceptos fundamentais e/ou de máis difícil comprensión para o alumnado. 5
Seminar A1 A3 A7 A8 B2 B3 B7 B10 B11 C1 C3 Actividade formativa de carácter eminentemente práctico deseñada co obxectivo de incidir naqueles aspectos da materia de máis difícil comprensión. 2.5
ICT practicals A8 B2 C1 C3 Realización de actividades relacionadas coa caracterización estructural dos sistemas supramoleculares e o estudo termodinámico e/ou cinético dos equilibrios que estos suelen presentar en disolución, facendo uso de diferente software e soporte informático de uso habitual nestas analises. 2.5
 
Assessment comments

A avaliación desta
materia farase mediante unha metodoloxía de avaliación continua que inclúe a realización
dun exame final. O acceso ao exame está condicionado pola participación do alumnado nas actividades docentes presencias (seminarios de resolución de problemas, debate, traballos tutelados e presentación oral asociada e prácticas a través de TIC), para as que a asistencia e participación deberá ser como mínimo dun 80%. En calquera caso, será obrigatorio
asistir polo menos a unha das dúas titorías de seguemento programadas. 

O/a estudiante debe repasar os conceptos teóricos introducidos nos distintos temas utilizando o manual de referencia e os resumos. O grao de acerto na resolución dos exercicios propostos proporcionará unha medida da preparación do alumno para afrontar o exame final da materia. Aqueles alumnos que atopen dificultades importantes á hora de traballar as actividades propostas deben acudir nas horas de titoría do profesor, a entrevistas co obxectivo de que éste poida analizar o problema e axudar a resolver estas dificultades. É moi importante á hora de preparar o exame, resolver algúns dos exercicios que figuran ao final de cada un dos capítulos do manual de referencia.

O profesor verificará a
asistencia ás sesións segundo o sistema de control de asistencias oficial
establecido na Universidade (ou no seu caso Centro) na cal estea matriculado o/a estudiante. As ausencias deberán ser xustificadas documentalmente.



A ponderación da avaliación
continua e do exame final será en función das porcentaxes indicados na
táboa recollida nesta sección.

O profesor analizará con aqueles alumnos que non superen con éxito o proceso de avaliación, e que así o desexen, as dificultades atopadas na aprendizaxe
dos contidos da materia. Asemade, lles proporcionará todo aquel material
adicional (cuestións, exercicios, modelos de exame, etc.) que contribúa a
reforzar a aprendizaxe da materia.

Segundo establece a "Norma que regula o réxime de dedicación ao
estudo dos estudantes de grao na UDC" (Art.3.b e 4.5) e as "Normas de
avaliación, revisión e reclamación das cualificacións dos estudos de grao e
mestrado universitario (Art. 3 e 8b), o alumnado con recoñecemento de
dedicación a tempo parcial e dispensa académica de exención de asistencia deberá
de poder participar dunha metodoloxía formativa e actividades docentes
asociadas que lle permitan acadar os obxectivos formativos e as competencias
propias da materia. Porén, este alumnado poderá participar dun sistema
personalizado de titorías de orientación e avaliación que servirán por unha
banda, para orientar o traballo autónomo do alumno e levar un seguimento da súa
progresión durante o curso; e por outra, para avaliar o grao de desenvolvemento
competencial acadado.

A porcentaxe de dispensa quedará prefixada nunha primeira entrevista co
alumnado, unha vez coñecida a súa situación persoal. Deste xeito, fixarase un
cronograma para as titorías de orientación, e determinarase o número de
obradoiros de resolución de problemas que deberán ser avaliados mediante esta
metodoloxía. Unha vez coñecidos, ponderarase o seu número sobre o total dos
mesmos e fixarase o número de titorías das que este alumnado deberá participar.
Todas elas serán prefixadas co alumnado en función da súa dispoñibilidade,
atendendo ao cronograma de contidos da materia e concretando os prazos de
entrega do diferente material susceptible de ser avaliado (boletíns de
problemas e cuestións). Este material seralle entregado previamente a través da
plataforma Moodle segundo o cronograma acordado na entrevista inicial.

Durante as sesións de titoría trataranse aspectos asociados tanto aos contidos
da materia como á revisión conxunta dos traballos entregados, así como á
realización de pequenos test de avaliación para comprobar se o alumnado segue
con aproveitamento estas actividades.


Sources of information
Basic N. Rodríguez-Vázquez, A. Fuertes, M. Amorín, J. R. Granja (2016). Bioinspired Artificial Sodium and Potassium Channels. Springer International Publishing Switzerland
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

Complementary (). .
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


Recommendations
Subjects that it is recommended to have taken before
Selection and validation of Analytical methodologies/610509101
Industrial Processes and Sustainability/610509104
Techniques of Characterization of Materials and Biointerphases/610509102
Advanced Structural Determination/610509103
Supervised Training Activities/610509105

Subjects that are recommended to be taken simultaneously
Applied Coordination Chemistry/610509110
Chemistry of Biomolecules/610509115
Fluorescence Spectroscopy and Photochemistry /610509108
Metals in Biological Processes/610509314

Subjects that continue the syllabus
Practical Academic Training/610509136
Master Thesis/610509139

Other comments


(*)The teaching guide is the document in which the URV publishes the information about all its courses. It is a public document and cannot be modified. Only in exceptional cases can it be revised by the competent agent or duly revised so that it is in line with current legislation.