Avís important
La guia docent és provisional.
La versió en PDF de la guia docent pot tardar uns dies en estar disponible al DDD.
De Molècules Petites a Nanomaterials
Codi: 42423Crèdits: 6
| Titulació | Tipus | Curs |
|---|---|---|
| Química Industrial i Introducció a la Recerca Química / Industrial Chemistry and Introduction to Chemical Research | OP | 1 |
Professor/a de contacte
- Nom :
- Adelina Vallribera Masso
- Correu electrònic :
- adelina.vallribera@uab.cat
Equip docent
- Ramón Alibes Arques
- Adelina Vallribera Masso
- Felix Busque Sanchez
- Jean-Didier Pierre Marechal
- Carolina Gimbert Suriñach
- Antonio Franconetti Garcia
- Fernando Novio Vazquez
- Franco Della Felice
- Sira Defaus Fornaguera
Idiomes dels grups
Podeu consultar aquesta informació al final del document.
Prerequisits
No hi ha prerequisits especials per assistir al mòdul 6, més que estar matriculat al Màster de Química Industrial i Iniciació a la Recerca.
Heu d'estar en possessió d'un títol universitari oficial espanyol o una altre títol expedit per una institució d'ensenyament superior, pertanyent a un altre estat membre de l'educació superior europea o de tercers països amb capacitat per accedir a un màster.
D'altra banda, és desitjable tenir un coneixement avançat de l'anglès, nivell B1 del Marc europeu de referència comuna per a les llengües del Consell Europeu
Objectius
L'objectiu del mòdul és aprendre i aprofundir en l'estudi de les propietats i aplicacions de materials específics rellevants en la investigació centrant-se en materials supramoleculars, nanomaterials i biomaterials. En aquest sentit, s'estudiaran la preparació, propietats i aplicacions de molècules basades en el seu pes molecular i augmentant la complexitat estructural fins als materials nanoestructurats.
Es detallen els subtemes següents:
Molècules petites: síntesi, propietats i aplicacions en biologia molecular i medicina
Química organofluorada moderna: aplicacions en química medica
Hidrats de carboni i dendrímers
Biocatàlisis en química orgànica
Materials tous i nanopartícules metàl·liques: síntesi, funcionalització i aplicacions
Materials polimérics
Química computacional
D'altra banda, impartir classes en anglès i avaluar els continguts en anglès permetrà als estudiants familiaritzar-se amb la terminologia química i consolidar un llenguatge essencial per a les seves futures carreres, tant en empreses com en un departament universitari o un centre de recerca.
Resultats d'aprenentatge
- Que els estudiants sàpiguin comunicar les seves conclusions, així com els coneixements i les raons últimes que les fonamenten, a públics especialitzats i no especialitzats d'una manera clara i sense ambigüitats.
- Identificar informació de la literatura científica utilitzant els canals apropiats i integrar l'esmentada informació per plantejar i contextualitzar un tema d'investigació.
- Utilitzar terminologia científica en llengua anglesa per argumentar els resultats experimentals en el context de la professió química.
- Aplicar correctament les noves tecnologies de captació i organització d'informació per solucionar problemes en l'activitat professional.
- Tenir coneixements que aportin la base o l'oportunitat de ser originals en el desenvolupament o l'aplicació d'idees, sovint en un context de recerca.
- Que els estudiants tinguin les habilitats d'aprenentatge que els permetin continuar estudiant, en gran manera, amb treball autònom a autodirigit.
- Que els estudiants sàpiguin aplicar els coneixements adquirits i la seva capacitat de resolució de problemes en entorns nous o poc coneguts dins de contextos més amplis (o multidisciplinaris) relacionats amb la seva àrea d'estudi.
- Preparar i utilitzar dendrímeros en catàlisi, biologia, medicina i materials
- Preparar i funcionalizar nanopartícules metàl·liques per a la seva aplicació en anàlisi i catàlisi
- Dissenyar i descriure la síntesi d'agents transportadors de fàrmacs
- Aplicar la síntesi de molècules petites en biologia molecular i medicina
- Valorar la importància de la quiralitat en el reconeixement molecular i l'activitat biològica
Continguts
Química organofluorada moderna. 4h Adelina Vallribera
Propietats generals del flúor i dels compostos organofluorats. Aplicacions en el camp de la química de materials. El paper del flúor en productes farmacèutics i en química mèdica. Metodologies sintètiques per la introducció de grups fluorats d’interès (F, CF3 , CF2COOEt etc) en Csp2 i Csp3.
Molècules petites: síntesi i aplicacions en biologia molecular i medicina. 14 h; Ramon Alibés, Fèlix Busqué i Sira Defaus.
Introducció a la indústria farmacèutica. Indústria farmacèutica i molècules petites: una visió general. Fàrmacs i dianes terapèutiques. Disseny i desenvolupament de les principals famílies de fàrmacs. Antiinflamatoris no esteroïdals (AINE). Antivirics. Analgèsics opiodes. Inhibidors de la bomba de protons com a reguladors de l'HCl gàstric. Inhibidors de la HGN-CoA reductasa com a reguladors del colesterol. Antibiòtics.
Hidrats de carboni i dendrímers. 3h Antonio Franconetti
Sucres a la natura. Introducció a la glicoquímica: grups protectors i reaccions de glicosilació. Interaccions intermoleculars i glicobiologia. Dendrímers, nanopartícules i multivalència. Aplicacions dels hidrats de carboni en química medicinal.
Biocatàlisi en síntesi orgànica. 3 h Franco Della Felice
Introducció a la biocatàlisi. Enzims. Propietats i nomenclatura. Aspectes mecànics. Reactivitat i aplicacions: reaccions hidrolíticas, reaccions de reducció, reaccions d'oxidació, formació d'enllaços carboni-carboni, reaccions d'addició i eliminació i reaccions de transferència. Conceptes bàsics de biologia molecular. Microbiologia. Enginyeria genètica. Evolució dirigida: conceptes i aplicacions; estat de la tècnica i reptes de la recerca. Enzims artificials: estratègies i aplicacions.
Introducció als materials polimèrics. 5h Carolina Gimbert
Breu introducció als polímers. Síntesi de polímers: polimerització per etapes de creixement - Condensació; Polimerització per creixement en cadena - Addició; Copolimerització. Propietats del polímers: pes molecular; Morfologia; Propietats tèrmiques; Propietats elèctriques i òptiques; Reologia. Formulació: composites, farcits i additius. Aspectes ambientals: polímers procedents de fonts renovables; Degradació i biodegradació de polímers. Caracterització de polímers
Nanomaterials en química medicinal. 4h Fernando Novio
Breu introducció als nanomaterials en medicina. Nanosistemes, nanoemulsions i gels per a l'administració de fàrmacs i la bioimatge. Visió general, avantatges dels nanomaterials i les seves aplicacions en el camp mèdic.
Química Computacional. 4h Jean-Didier Marechal
Introducció. La importància de la computació en dissenyar molècules de petites dimensions. Bases dels mètodes de modelització molecular. Mètodes de mecànica quàntica. Mètodes de camps de força. Mètodes d’exploració geomètrics. Mètodes ‘ligand-based’. Mètodes ‘structure-based’. Exemples de disseny de fàrmacs.
Activitats formatives i Metodologia
| Títol | Hores | ECTS | Resultats d'aprenentatge |
|---|---|---|---|
| Classes magistrals | 38 | 1,52 | |
| Seminaris i Bibliografia | 92 | 3,68 |
En general, es seguiran les següents metodologies docents en totes les assignatures:
- Conferències
- Classes de resolució de problemes
- Activitats cooperatives
- Seminaris
- Presentacions orals
- Tutories
Avaluació
Activitats d'avaluació continuada
| Títol | Pes | Hores | ECTS | Resultats d'aprenentatge |
|---|---|---|---|---|
| Exàmens pràctics i teòrics | 30% | 6 | 0,24 | 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 |
| Textos i informes | 30% | 4 | 0,16 | 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 |
| Comunicacions orals | 40% | 10 | 0,4 | 1, 2, 3, 4, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 |
Totes les assignatures són d'assistència obligatòria i s'avaluen separadament mitjançant diferents procediments d'avaluació que inclouen exàmens escrits, proves teòriques i pràctiques, presentacions orals, comprensió de treballs de recerca, preguntes breus a classe, treballs escrits, etc.
Normativa general del màster:
- Cada professor decideix el nombre i la tipologia d'activitats d'avaluació: presentacions orals, exàmens escrits, lliurament d'articles discutits, proves.
- La nota final del mòdul serà la suma de les notes de cada professor multiplicada pel percentatge de les seves classes en la docència total del mòdul.
-Per superar un mòdul és obligatori tenir una nota igual o superior a 3,5 en el 75% de totes les activitats per poder fer mitjana amb altres notes del professor i/o del mòdul.
- Hi haurà un període al gener per repetir els exàmens escrits amb notes inferiors a 5. En el cas d'exàmens inferiors a 3,5, serà obligatori per a l'alumne. En el cas d'exàmens entre 3,5 i 5 seria opcional.
- Les notes d'altres activitats d'avaluació (és a dir, presentacions orals) faran mitjana amb la resta de notes del professor/mòdul independentment del valor. No hi haurà opció de repetir aquestes activitats d'avaluació.
MOLT IMPORTANT: El plagi parcial o total comportarà immediatament un SUSPENS (0) de l'exercici plagiat i de tota l'assignatura. PLAGI consisteix a copiar text de fonts no reconegudes -ja sigui part d'una frase o d'un text sencer- amb la intenció de fer-lo passar per producció pròpia de l'alumne. Inclou retallar i enganxar de fonts d'internet, presentades sense modificar en el propi text de l'alumne. Plagiar ésuna INFRACCIÓ GREU. L'alumnat ha de respectar la propietat intel·lectual dels autors, identificant sempre les fonts que pugui utilitzar; També han de ser responsables de l'originalitat i autenticitat dels seus propis textos.
UTILITZACIO IA: Per les assignatures d’aquest mòdul, es permet l'ús de tecnologies d'Intel·ligència Artificial (IA) exclusivament en tasques de suport, com la cerca bibliogràfica o d’informació, la correcció de textos o les traduccions. L'estudiant haurà d'identificar clarament quines parts han estat generades amb aquesta tecnologia, especificar les eines emprades i incloure una reflexió crítica sobre com aquestes han influït en el procés i el resultat final de l’activitat. La no transparència de l’ús de la IA en les activitats avaluables es considerarà falta d'honestedat acadèmica i pot comportar una penalització parcial o total en la nota de l'activitat, o sancions majors en casos de gravetat.
MOLT IMPORTANT: La realització de qualsevol irregularitat en un acte d’avaluació (frau acadèmic, plagi o ús indegut de la IA, tret que aquest ús estigui autoritzat expressament a la guia docent), que pugui conduir a una variació significativa de la qualificació, suposa que aquest acte es qualificarà amb un 0. En cas que la guia docent prevegi que per superar l’assignatura sigui requisit imprescindible haver obtingut una nota mínima en aquest acte d’avaluació o que es produeixin diverses irregularitats en els actes d’avaluació d’una mateixa assignatura, la qualificació final d’aquesta assignatura és 0. Al marge d’això, es podrà instruir un procés disciplinari a l’estudiant que incorri en alguna d’aquestes irregularitats.
Alguns mètodes d'avaluació previstos es detallen a continuació:
- Molècules petites: síntesi i aplicacions en biologia molecular i medicina: examen escrit + presentació en parelles (10 min) segons treballs anteriors.
- Introducció als materials polimèrics: examen escrit
- Nanomaterials i Química Analítica. Aplicacions de detecció de substàncies químiques: prova escrita amb apunts (30 min)
- Química Computacional: qüestionari online al final del conjunt de les classes
Bibliografia
Tota la literatura recomanada es facilitzarà durant les sessions. Aquí hi ha alguns indicadors generals d'alguns temes:
- Dendrímers: preparació i aplicacions.
1. Dendrimers: Towards Catalytic, Material and Biomedical Uses. First Edition. Anne-Marie Caminade, Cédric-Olivier Turrin, Régis Laurent, Armelle Ouali and Béatrice Delavaux-Nicot , 2011, John Wiley & Sons, Ltd. Published 2011 by John Wiley & sons, Ltd. ISBN 9780470748817
2. Dendrimer Chemistry. Fritz Vögtle, Gabriele Richardt and Nicole Werner. 2009 WILEY-VCH Verlag GMBH & Co. KGaA, Weinheim. ISBN 978-3-527-32066-0
- Materials tous: recobriments i gelificadors polimèrics, estructures supramoleculars.
1. Introduction to Soft Matter: Synthetic and Biological Self-Assembling Materials, I. W. Hamley, Wiley 2007.
2. Polymer Chemistry, C. E. Carraher, Jr. 7th Edition. CRC Press, 2011.
- Nanomaterials i Química Analítica. Aplicacions de detecció desubstàncies químiques.
1. The Use of Magnetic Nanoparticles in Analytical Chemistry. Jacob S. Beveridge, Jason R. Stephens, and Mary Elizabeth Williams. Annu. Rev. Anal. Chem. 2011. 4:251–73
2. Chemical Functionalization of Carbon Nanomaterials. Chemistry and Applications. Edited by Vijay Kumar Thakur and Manju Kumari Thakur. CRC Press 2015. Pages 664–681. ISBN: 978-1-4822-5394-8.
3. Nanomaterials and Analytical Chemistry. F. Valentini and G. Palleschi. Analytical Letters, (2008), 41:4, 479-520, DOI: 10.1080/00032710801912805
Programari
- Química Computacional
Grups i idiomes de l'assignatura
La informació proporcionada és provisional fins al 30 de novembre. A partir d'aquesta data, podreu consultar l'idioma de cada grup a través d'aquest enllaç. Per accedir a la informació, caldrà introduir el CODI de l'assignatura
| Tipus de docència | Grup | Idioma | Semestre | Torn |
|---|---|---|---|---|
| (TEm) Teoria (màster) | 1 | Anglès | primer quadrimestre | matí-mixt |