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De Moléculas Pequeñas a Nanomateriales
Código: 42423Créditos: 6
| Titulación | Tipo | Curso |
|---|---|---|
| Química Industrial e Introducción a la Investigación Química / Industrial Chemistry and Introduction to Chemical Research | OP | 1 |
Profesor/a de contacto
- Nombre :
- Adelina Vallribera Masso
- Correo electrónico :
- adelina.vallribera@uab.cat
Equipo docente
- 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
Idiomas de los grupos
Puede consultar esta información al final del documento.
Prerrequisitos
No hay prerrequisitos especiales para asistir al módulo 6, más que estar matriculado en el Máster de Química Industrial e Iniciación a la Investigación.
Debes estar en posesión de un título universitario oficial español u otro título expedido por una institución de enseñanza superior, perteneciente a otro estado miembro de la educación superior europea o de terceros países con capacidad para acceder a un máster.
Por otra parte, es deseable tener un conocimiento avanzado del inglés, nivel B1 del Marco europeo de referencia común para las lenguas del Consejo Europeo.
Objetivos
El objetivo del módulo es aprender y profundizar en el estudio de las propiedades y aplicaciones de materiales específicos relevantes en la investigación centrándose en materiales supramoleculares, nanomateriales y biomateriales. En este sentido, se estudiarán la preparación, propiedades y aplicaciones de moléculas basadas en su peso molecular y aumentando la complejidad estructural hasta los materiales nanoestructurados.
Se detallan los siguientes subtemas:
Moléculas pequeñas: síntesis, propiedades y aplicaciones en biología molecular y medicina
Química Organofluorada moderna: aplicaciones en química médica
Hidratos de carbono y dedrimeros
Biocatálisis en química orgánica
Materiales blandos y nanopartículas metálicas: síntesis, funcionalización y aplicaciones
Materiales poliméricos
Química computacional
Por otro lado, impartir clases en inglés y evaluar los contenidos en inglés permitirá a los estudiantes familiarizarse con la terminología química y consolidar un lenguaje esencial para sus futuras carreras, tanto en empresas como en un departamento universitario o un centro de investigación.
Resultados de aprendizaje
- 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.
- Identificar información de la literatura científica utilizando los canales apropiados e integrar dicha información para plantear y contextualizar un tema de investigación.
- Utilizar terminología científica en lengua inglesa para argumentar los resultados experimentales en el contexto de la profesión química.
- Aplicar correctamente las nuevas tecnologías de captación y organización de información para solucionar problemas en la actividad profesional.
- 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.
- 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.
- 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.
- Preparar y utilizar dendrímeros en catálisis, biología, medicina y materiales.
- Preparar y funcionalizar nanopartículas metálicas para su aplicación en análisis y catálisis.
- Diseñar y describir la síntesis de agentes transportadores de fármacos
- Aplicar la síntesis de moléculas pequeñas en biología molecular y medicina
- Valorar la importancia de la quiralidad en el reconocimiento molecular y la actividad biológica
Contenidos
Química organofluorada moderna. 4h Adelina Vallribera
Propiedades generales del flúor y de los compuestos organofluorados. Aplicaciones en el campo de la química de materiales. El papel del flúor en productos farmacéuticos y en química médica. Metodologías sintéticas para la introducción de grupos fluorados de interés (F, CF3 , CF2COOEt etc) en Csp2 y Csp3.
Moléculas pequeñas: síntesis y aplicaciones en biología molecular y medicina. 14h Ramon Alibés, Félix Busqué y Sira Defaus.
Introducción a la industria farmacéutica. Industria farmacéutica y moléculas pequeñas: una visión general.Fármacos y dianas terapéuticas. Diseño y desarrollo de las principales familias de fármacos. Antiinflamatorios no esteroideos (AINE). Antiviricos. Analgésicos opiodes. Inhibidores de la bomba de protones como reguladores del HCl gástrico.Inhibidores de la HGN-CoA reductasa como reguladores del colesterol. Antibióticos.
Carbohidratos y dendrímeros. 3h Antonio Franconetti
Azúcares en la naturaleza. Introducción a la glicoquímica: Grupos protectores y reacciones de glicosilación. Interacciones intermoleculares y glicobiología. Dendrímeros, nanopartículas y multivalencia. Aplicaciones de los carbohidratos en la química medicinal.
Biocatálisis en síntesis orgánica. 3h Franco Della Felice
Introducción a la biocatálisis. Enzimas. Propiedades y nomenclatura. Aspectos mecanísticos. Reactividad y aplicaciones: reacciones hidrolítica, reacciones de reducción, reacciones de oxidación, formación de enlaces carbono-carbono, reacciones de adición y eliminación y reacciones de transferencia. Conceptos básicos de biología molecular. Microbiología. Ingeniería genética. Evolución dirigida: conceptos y aplicaciones; estado del arte y retos de la investigación. Enzimas artificiales: estrategias y aplicaciones.
-Introducción a los materiales poliméricos. 5h Carolina Gimbert
Breve introducción a los polímeros. Síntesis de polímeros: polimerización por etapas de crecimiento - Condensación; Polimerización por crecimiento en cadena - Amortización; Copolimerización. Propiedades del polímeros: Peso molecular; Morfología; Propiedades térmicas; Propiedades eléctricas y ópticas; Reología. Formulación: composites, rellenos y aditivos. Aspectos ambientales: polímeros procedentes de fuentes renovables; Degradación y biodegradación de polímeros. Caracterización de polímeros.
-Nanomateriales en química médica. 4h Fernando Novio
Breve introducción a los nanomateriales en medicina. Nanosistemas, nanoemulsiones y geles para la administración de fármacos y la bioimagen. Visión general, ventajas de los nanomateriales y sus aplicaciones en el campo médico.
-Química Computacional. 4h Jean-Didier Marechal
Introducción. La importancia de la computación al diseñar moléculas de pequeñas dimensiones. Bases de los métodos de modelización molecular. Métodos de mecánica cuántica. Métodos de campos de fuerza. Métodos de exploración geométricos. Métodos 'ligand-based'. Métodos 'structure-based'. Ejemplos de diseño de fármacos.
Actividades formativas y Metodología
| Título | Horas | ECTS | Resultados de aprendizaje |
|---|---|---|---|
| Clases Magistrales | 38 | 1,52 | |
| Seminarios y Bibliografia | 92 | 3,68 |
En general, se seguirán las siguientes metodologías docentes en todas las asignaturas:
- Conferencias
- Clases de resolución de problemas
- Actividades cooperativas
- Seminarios
- Presentaciones orales
- Tutorías
Evaluación
Actividades de evaluación continuada
| Título | Peso | Horas | ECTS | Resultados de aprendizaje |
|---|---|---|---|---|
| Examenes prácticos y teóricos | 30% | 6 | 0,24 | 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 |
| Textos e informes | 30% | 4 | 0,16 | 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 |
| Comunicaciones orales | 40% | 10 | 0,4 | 1, 2, 3, 4, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 |
Todas las asignaturas son de asistencia obligatoria y se evalúan separadamente mediante diferentes procedimientos de evaluación que incluyen exámenes escritos, pruebas teóricas y prácticas, presentaciones orales, comprensión de trabajos de investigación, preguntas breves en clase, trabajos escritos, etc.
Normativa general del máster:
- Cada profesor decide el número y la tipología de actividades de evaluación: presentaciones orales, exámenes escritos, entrega de artículos discutidos, pruebas.
- La nota final del módulo será la suma de las notas de cada profesor multiplicada por el porcentaje de sus clases en la docencia total del módulo.
-Para superar un módulo es obligatorio tener una nota igual o superior a 3,5 en el 75% de todas las actividades para poder hacer media con otras notas del profesor y/o del módulo.
- Habrá un período en enero para repetir los exámenes escritos con notas inferiores a 5. En el caso de exámenes inferiores a 3,5, será obligatorio para el alumno. En el caso de exámenes entre 3,5 y 5 sería opcional.
- Las notas de otras actividades de evaluación (es decir, presentaciones orales) harán media con el resto de notas del profesor/módulo independientemente del valor. No habrá opción de repetir estas actividades de evaluación.
MUY IMPORTANTE: El plagio parcial o total comportará inmediatamente un SUSPENSO (0) del ejercicio plagiado y de toda la asignatura. PLAGIAR consiste en copiar texto de fuentes no reconocidas -ya sea parte de una frase o de un texto entero- con la intención de hacerlo pasar por producción propia del alumno. Incluye recortar y enganchar de fuentes de internet, presentadas sin modificar en elpropio texto del alumno. Plagiar es una INFRACCIÓN GRAVE. El alumnado debe respetar la propiedad intelectual de los autores, identificando siempre las fuentes que pueda utilizar. También debe ser responsable de la originalidad y autenticidad de sus propios textos.
EMPLEO IA: Para las asignaturas de este módulo, se permite el uso de tecnologías de Inteligencia Artificial (IA) exclusivamente en tareas de apoyo, como la búsqueda bibliográfica o de información, la corrección de textos o las traducciones. El estudiante tendrá que identificar claramente qué partes han sido generadas con esta tecnología, especificar las herramientas utilizadas e incluir una reflexión crítica sobre cómo éstas han influido en el proceso y el resultado final de la actividad. La no transparencia del uso de la IA en las actividades evaluables se considerará falta de honestidad académica y puede acarrear una penalización parcial o total en la nota de la actividad, o sanciones mayores en casos de gravedad.
MUY IMPORTANTE: La realización de cualquier irregularidad en un acto de evaluación (fraude académico, plagio o uso indebido de la IA, salvo que este uso esté autorizado expresamente en la guía docente), que pueda conducir a una variación significativa de la calificación, supone que este acto se calificará con un 0. En caso de que la guía docente prevea que por la guía docente prevea que de evaluación o que se produzcan diversas irregularidades en los actos de evaluación de una misma asignatura, la calificación final de esta asignatura es 0. Al margen de esto, se podrá instruir un proceso disciplinario al estudiante que incurra en alguna de estas irregularidades.
Algunos métodos de evaluación previstos se detallan a continuación:
- Moléculas pequeñas: síntesis y aplicaciones en biología molecular y medicina: examen escrito + presentación en parejas (10 min) según trabajos anteriores.
- Introducción a los materiales poliméricos: examen escrito
- Nanomateriales y Química Analítica. Aplicaciones de detección de sustancias químicas: prueba escrita con apuntes (30 min)
- Química Computacional: cuestionario online al final del conjunto de las clases
Bibliografía
Toda la literatura recomendada se facilitará durante las sesiones. Aquí hay algunos indicadores generales de algunos temas:
- Dendrímeros: preparación y aplicaciones.
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
- Materiales blandos: recubrimentos y gelificadores poliméricos, estructuras supramoleculares.
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.
- Nanomateriales y Química Analítica. Aplicaciones a la detección de substancias químicas.
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
Software
- Química computacional
Ucsf chimera
http://www.cgl.ucsf.edu/chimera/
Rdkit
http://rdkit.org
Grupos e idiomas de la asignatura
La información proporcionada es provisional hasta el 30 de noviembre. A partir de esta fecha, podrá consultar el idioma de cada grupo a través de este enlace. Para acceder a la información, será necesario introducir el CÓDIGO de la asignatura
| Tipo de docencia | Grupo | Idioma | Semestre | Turno |
|---|---|---|---|---|
| (TEm) Teoría (máster) | 1 | Inglés | primer cuatrimestre | manaña-mixto |