Universidad de Oviedo Oferta formativa Página oficial  
   Uniovi Directo   Alumnos   Profesores, PDI   P.A.S.   Oferta Formativa   
English

Información de la asignatura
Curso académico: 2017/2018

Horario Calendario de exámenes

Código:
14196
Asignatura:
QUIMICA ORGANICA AVANZADA I
Plan de estudios:
Centro:
Tipo:
Troncal
Créditos totales:
12
Teóricos:
8,25
Prácticos:
3,75
Ciclo:
Curso:
Período:
ANUAL
Profesores:
FLOREZ GONZALEZ, JOSEFA  (Vocal del tribunal)
Horario de Tutorias, Email
GONZALEZ DIAZ, JOSE MANUEL  (Presidente del tribunal)
Horario de Tutorias, Email
FAÑANAS VIZCARRA, FRANCISCO JAVIER  (Vocal del tribunal)
Horario de Tutorias, Email
Objetivos:
Generales
Al finalizar la asignatura el alumno debería conocer y utilizar correctamente:
1. Los aspectos centrales de la química de los principales heterociclos aromáticos de cinco y de seis eslabones que contienen un heteroátomo (N, O, S).
2. Los aspectos básicos y los métodos de síntesis (clásicos y contemporáneos) de los correspondientes derivados heterocíclicos benzofusionados.
3. Las características estructurales y los aspectos sintéticos más relevantes de la química de los monosacáridos, los aminoácidos y de los nucleótidos.
4. El papel clave de estas moléculas en la construcción de los principales tipos de biopolímeros (polisacáridos, proteínas y ácidos nucleicos).
5. Una visión general de la biosíntesis de estos compuestos, así como de los esteroides y los alcaloides.
6. El fundamento y ámbito de aplicación de técnicas experimentales adecuadas para investigar mecanismos de reacciones orgánicas.
7. La determinación de la naturaleza de las posibles especies intermedias implicadas.
8. El peso específico de la investigación cinética para la localización del estado de transición de la etapa limitante y sus implicaciones en la discusión de la coordenada de reacción.
9. Las características propias de los diferentes tipos de reacciones de eliminación, con énfasis en el análisis de la coordenada de las reacciones de eliminación bimolecular (E2) y del espectro los procesos de eliminación unimolecular de la base conjugada (E1cb).
10. Los procesos de sustitución con énfasis en reacciones unimoleculares que implican pares iónicos de distinta naturaleza, participación de grupo vecino ó intervención de iones no clásicos.
11. Las bases del control de la estereoquímica en reacciones de adición a carbonilos y alquenos.
12. Los fundamentos de las reacciones de formación del enlace carbono-carbono utilizando enolatos y el control de la regio- y estereoquímica de las mismas.
13. Los modelos de análisis del control estereoquímico de las reacciones aldólicas.
14. El potencial de los compuestos organometálicos de litio, magnesio, cinc, cinc, cobre y paladio en síntesis orgánica.
15. Las bases y el potencial de procesos radicalarios de formación selectiva de enlace C-C.
16. La generación y potencial sintético de intermedios de tipo carbeno en síntesis selectiva.
17. La diversidad de alternativas para la elaboración selectiva del enlace C=C y la utilidad sintética de dicho grupo funcional. El papel estratégico de la reacción de metátesis.
18. Los fundamentos básicos de las reacciones pericíclicas y su utilidad en síntesis orgánica estereoselectiva. Estrategias sintéticas multipaso que implican una reacción pericíclica como etapa clave de la estrategia.
19. Los métodos contemporáneos de oxidación de alquenos y las opciones bien establecidas para el control de la estereoquímica relativa y absoluta.
20. Los procesos de oxidación de compuestos carbonílicos.
21. Las alternativas representativas para la oxidación de alcoholes, con énfasis en el análisis comparativo de la quimioselectividad del proceso y su utilidad en síntesis total.
22. Los métodos de reducción basados en procesos de hidrogenación homogénea y heterogénea.
23. Las bases y la utilidad sintética de los procesos de reducción empleando metales en disolución.
24. La selectividad de los procesos de reducción basados en diferentes tipos de hidruros.

Competencias específicas
Al finalizar la asignatura el alumno debería ser competente para:
1. Utilizar correctamente terminología básica de química heterocíclica y de los productos naturales objeto de estudio.
2. Conocer y manejar con el concepto de aromaticidad en estructuras heterocíclicas.
3. Planificar la síntesis de estructuras heterocíclicas relevantes utilizando diferentes tipos de estrategias.
4. Interpretar en términos de mecanismo las reacciones de compuestos heterociclos insaturados con reactivos de diferente naturaleza.
5. Reconocer y evaluar información estructural asociada a los esqueletos moleculares de los hidratos de carbono estudiados y analizar con rigor este tipo de elementos de diseño en otros escenarios de reconocimiento molecular.
6. Reconocer la utilidad del “chiral pool” para la obtención de compuestos polifuncionales enantiopuros. Planificar secuencias sintéticas partiendo de hidratos de carbono en las que el empleo de grupos protectores específicos desempeña un papel clave.
7. Emplear aminoácidos enantioméricamente puros para establecer la noción de auxiliar quiral en síntesis estereoselectiva.
8. Utilizar la noción de grupos protectores ortogonales para la construcción selectiva de secuencias peptídicas.
9. Interpretar datos cinéticos en el contexto del estudio de mecanismos de reacción.
10. Planificar experimentos sencillos para apoyar las propuestas de mecanismos de reacción.
11. Discutir con rigor diferentes tipos de reacciones de sustitución, eliminación y adición.
12. Profundizar en el estudio de intermedios de reacción.
13. Analizar e interpretar secuencias sintéticas multipaso.
14. Plantear secuencias sintéticas multipaso de dificultad media.
15. Emplear las nociones de quimio-, regio- y estereoselectividad en transformaciones sintéticas.

Competencias transversales
Al finalizar la asignatura el alumno debería haber desarrollado su capacidad para:
1.Trabajo autónomo (organización, planificación y gestión de información diferenciada y abundante).
2. Toma de decisiones (descartar ó validar opciones sobre la base de información procedente de hechos experimentales).
3. Madurez científica (relacionar conceptos y datos).
4. Espíritu crítico (interpretación y planificación de experimentos y secuencias sintéticas).
5. Mejor comprensión de la actividad del químico, en particular en la industria farmacéutica (ámbitos de procesos y “discovery”).
6. Percepción clara de la necesidad de innovación y de la utilidad de la formación continuada.
7. Interrelación de la disciplina con otras ramas de la formación integral del químico.
8. Importancia de la matización en el lenguaje a la hora de transmitir información química.
9. Interés de las soluciones parciales y el valor de la oportunidad en el contexto de la innovación.
10. Capacidad para intuir la existencia de problemas abiertos.
Contenido:
BLOQUE 1: HETEROCICLOS (2,5 créditos)
- Introducción a la Química Heterocíclica: Generalidaes. Nomenclatura. Importancia de los heterociclos en la vida y en la industria. Principios generales.
- Piridina: Estructura. Sustitución electrófila. N-Óxidos de piridina. Sustitución nucleófila. Métodos de síntesis.
- Benzopiridinas: Introducción. Quinolina. Isoquinolina.
- Heterociclos de seis eslabones oxigenados: Introducción. Sales de pirilio. Piranonas. Cumarinas. Cromonas.
- Heterociclos de cinco eslabones con un heteroátomo: Introducción. Pirrol. Furano. Tiofeno.
- Indol. Benzofurano. Benzotiofeno.
- Otros heterociclos.

BLOQUE 2: PRODUCTOS NATURALES (2 créditos)
- Hidratos de carbono: Introducción. Nomenclatura. Estructura. Mutarrotación. Reactividad de monosacáridos. Disacáridos y polisacáridos.
- Aminoácidos: Introducción. -Aminoácidos: aminoácidos esenciales. Punto isoeléctrico. Preparación de aminoácidos. Péptidos, polipéptidos y proteinas. Síntesis de polipéptidos. Determinación de la estructura primaria de polipéptidos.
- Otros productos naturales.

BLOQUE 3: MECANISMOS DE REACCIÓN (3 créditos)
- Estudio y descripción de los mecanismos de las reacciones orgánicas: Introducción. Herramientas para determinar mecanismos de reacción. Datos termodinámicos. Datos cinéticos. Relaciones de energía libre y efecto de los sustituyentes.
- Reacciones de eliminación y adición: Introducción. Reacciones de eliminación 1,2: diagramas de
More O´Ferrall –Jenncks. Estereoquímica de las reacciones de eliminación 1,2. Regioquímica de las reacciones de eliminación 1,2. Eliminaciones pirolíticas. Reacciones de adición a carbonilos y alquenos.
- Sustitución nucleófílica: Casos límite SN2, SN1. Mecanismos en la frontera, iones solvatados y pares iónicos. Paticipación del grupo vecino: Asistencia anquimérica en reacciones SN1. Carbocationes no clásicos en reacciones SN1.

BLOQUE 4: SÍNTESIS ORGÁNICA (4,5 créditos)
- Formación de enlaces sencillos carbono-carbono: Alquilación de enolatos y sistemas relacionados. La reacción aldólica. Reacciones “umpolung”. Formación de enlaces carbono-carbono con compuestos organometálicos. Adición de radicales a sistemas no saturados. Aplicaciones sintéticas de carbenos y carbenoides.
- Formación de dobles enlaces carbono-carbono: Reacciones de eliminación. Alquenos a partir de arenosulfonilhidrazonas. Alquenos a partir de 1,2-dioles. Reacciones de Wittig y relacionadas. Dimerización reductora de compuestos carbonílicos. Reacciones de metátesis de alquenos.
- Reacciones pericíclicas: La reacción de Diels-Alder. El dienófilo. El dieno. Mecanismo: Regioselectividad y estereoselectividad. Reacciones de Diels-Alder intramoleculares. Reacciones de cicloadición [2+2]. Otras reacciones de cicloadición. Reagrupamientos sigmatrópicos [3,3] y [2,3]. Reacciones electrocíclicas.
- Reacciones de oxidación: Oxidación de hidrocarburos. Oxidación de dobles enlaces carbono-carbono. Oxidación de alcoholes. Oxidación de aldehídos y cetonas.
- Reacciones de reducción: Hidrogenación catalítica. Reacciones de reducción con metales en disolución. Reacciones de transferencia de hidruro.


Bibliografía:
BLOQUE 1: HETEROCICLOS
- M. Sainsbury, Heterocyclic Chemistry, The Royal Society of Chemistry, Cambridge, 2001.
BLOQUE 2: PRODUCTOS NATURALES
- K.P.C. Volhardt, N.E. Schore, Química Orgánica, Ediciones Omega, Barcelona.
BLOQUE 3: MECANISMOS DE REACCIÓN
- F.A. Carroll, Perspectives on Structure and Mechanism in Organic Chemistry, Brooks/ Cole Publishing Company, New York, 1998.
- F.A. Carey, R.J. Sundberg, Advanced Organic Chemistry A, 5ª Ed, Springer, New York, 2007.
BLOQUE 4: SÍNTESIS ORGÁNICA
-W. Carruthers, I. Coldham, Modern Methods of Organic Synthesis, 4ª Ed., Cambridge University Press, Cambridge, 2004.
- F.A. Carey, R.J. Sundberg, Advanced Organic Chemistry B, 5ª Ed. Springer, New York, 2001.
Metodología y Evaluación:
Las clases se desarrollan con un formato combinado que incluye clases magistrales del profesor y seminarios abiertos dedicados a la resolución de casos prácticos con participación activa de los alumnos. La información relativa a ambos escenarios está disponible para los/las alumnos/as por adelantado en el Campus Virtual. Esta información incluye el contenido de la presentación que el profesor utiliza durante la clase expositiva. Para ello simplemente deben de utilizar su clave personal de acceso, pudiendo obtener presentaciones que recogen los contenidos esenciales del curso, así como numerosas cuestiones y ejercicios prácticos para su resolución. Entre estos se recogen las preguntas de los exámenes de años anteriores que son objeto de análisis y resolución en las sesiones prácticas.
En relación con la evaluación y los bloques de contenidos,
- Se realizará un examen parcial al final del primer cuatrimestre, que abarcará la materia correspondiente a los Bloques 1 y 2.
- En el examen final se distinguen dos tipos de prueba. Uno consiste en preguntas correspondientes al contenido del segundo cuatrimestre (Bloques 3 y 4) para aquellos alumnos que han superado el primer parcial. El otro, es un examen global que contiene preguntas de la materia correspondiente a ambos cuatrimestres, para aquellos alumnos que no han superado el primer examen parcial. Alternativamente, cualquier alumno que haya aprobado el primer parcial, y desee mejorar su calificación puede optar por realizar el examen global.

Información ECTS
Código:
E-LSUD-4-CHEM-4209-ADOI-14196
Créditos ECTS:
12
Teóricos:
8,25
Prácticos:
3,75
Método:
Clases Magistrales
Seminarios
Sistemas de evaluación:
Examen escrito
Examen escrito

©2002 Universidad de Oviedo