Estructura, enlace y reactividad de los compuestos organometálicos

UE1: Estructura, enlace y reactividad de los compuestos organometálicos
Objetivos y competencias
Resultados del aprendizaje
Ampliar los conceptos de estructura y enlace de los compuestos organometálicos por
medio del uso de la base de datos cristalográfica (Cambridge Structural Database, CSD)
y el análisis FMO (Fragment Molecular Orbital). Introducir a los estudiantes en el
estudio de los aspectos mecanicistas de las reacciones organometálicas,
proporcionándoles las herramientas necesarias para analizar un sistema e intentando
transmitirles el modo de enfocar este tipo de estudios.
Descripción de las competencias
G6. Capacidad de trabajar individualmente y en equipo.
G7. Capacidad de comunicación tanto oral como escrita.
G8. Capacidad de conocer y adaptarse a los entornos en evolución.
G9. Deseo de perfeccionamiento profesional continuado.
G10. Espíritu crítico.
G11. Sensibilidad ética, socioeconómica y medioambiental.
G12. Disposición para colaborar de manera abierta con otros profesionales.
E1. Que los estudiantes hayan adquirido una formación especializada y avanzada en Química,
en el ámbito de las diferentes materias del Máster.
E2. Que los estudiantes sean capaces de realizar las tareas recogidas en los objetivos del
dominio de las habilidades de las diferentes materias del Máster.
E3. Que sean capaces de discutir, realizar trabajos y participar activamente en seminarios de
disciplinas relacionadas con las especialidades del Máster.
E4. Que hayan adquirido un amplio conocimiento de los reglamentos de seguridad e higiene en
relación con las disciplinas propias del Máster.
E5. Que hayan adquirido los rudimentos necesarios para que estén en disposición de empezar a
investigar.
E6. Que hayan adquirido los conocimientos y técnicas básicos sobre la metodología de la
investigación.
E7. Que conozcan y manejen las herramientas necesarias para llegar al umbral del terreno
científico en que sea posible desarrollar investigación original.
E8. Que conozcan el contenido y significación de los problemas relevantes en cada área de
investigación.
E9. Que hayan adquirido la capacidad para asimilar el contenido de las publicaciones
relacionadas con su área de especialización.
E10. Que conozcan los resultados y problemas básicos de su área de especialización siendo
capaces de iniciar un trabajo de investigación con apoyo experto.
E11. Que estén capacitados para poder trabajar con garantías en cualquier laboratorio del área
de la Química, así como para orientar su futuro profesional.
E12. Que hayan conseguido un nivel de competencias y conocimiento que les proporcione una
formación suficiente para que, aquellos que deseen continuar su formación investigadora,
puedan acceder al doctorado.
E13. Capacidad de análisis de problemas realizando: medidas y cálculos, modelos y
simulaciones de los problemas estudiados.
E14. Capacidad de llevar a cabo controles de estudio e informes. Capacidad de redactar
memorias e informes.
E15. Capacidad de identificar errores y posibles mejoras en los sistemas o procesos
desarrollados. Capacidad de realizar un análisis cuantitativo y cualitativo del
funcionamiento y mejoras de los procesos.
E16. Capacidad de encontrar la información necesaria para resolver los problemas objeto de
estudio, valorar el estado del arte sobre ellos y realizar análisis críticos de los mismos.
E17. Capacidad de aplicar los conocimientos adquiridos a un amplio abanico de áreas:
industrial, medioambiental, de servicios etc.
E18. Capacidad de diseñar y desarrollar soluciones, dentro del ámbito de la química, que
necesiten una investigación especial.
E19. Capacidad para combinar efectivamente los conocimientos para resolver problemas
multidisciplinares.
E20. Tener en cuenta los efectos medioambientales en cada una de las soluciones diseñadas.
E21. Saber expresar de forma adecuada las soluciones propuestas.
E22. Habilidad para diseñar y realizar experimentos para la resolución de proyectos de
investigación.
E23. Capacidad de utilizar técnicas instrumentales avanzadas.
E24. Capacidad para utilizar sistemas de diseño y modelización por ordenador. Capacidad para
utilizar instrumentos informáticos para el análisis de la información y como soporte en la
resolución de problemas.
E25. Tomar conciencia de la importancia de la química en la sociedad actual.
E26. Conocer aspectos avanzados de estructura, enlace, síntesis y reactividad molecular.
E27. Conocer los métodos de síntesis y producción industrial de estructuras moleculares
complejas.
E28. Ser capaces de manejar bases de datos cristalográficas
E29. Manejar los conceptos básicos y la metodología empleada en química computacional:
simulación y modelización molecular
E30. Conocer los aspectos mecanísticos de las reacciones orgánicas
E31. Saber utilizar los métodos de determinación de estructuras de compuestos desconocidos
mediante RMN y Masas
Contenidos
Actividades Formativas
Descriptores: Sistematización estructural. Solapamiento y simetría. Teoría de
perturbaciones. Compuestos de los metales de transición. Estudio de los
mecanismos de las reacciones inorgánicas y organometálicas.
Contenidos:
Estructura y enlace de los compuestos organometálicos: Sistematización
estructural: uso de la base de datos estructural CSD (Cambridge Structural
Database). Solapamiento y simetría. Teoría de perturbaciones. Construcción de
orbitales moleculares a partir de fragmentos: análisis FMO (Fragment Molecular
Orbitals). Compuestos de los metales de transición: el enlace en las geometrías
octaédrica y plano cuadrada. Análisis FMO: fragmentos MLn. Compuestos de
los metales de transición: fragmentos CpM; Cp2M y Cp2MLn. La analogía
isolobular.
Reactividad de los compuestos organometálicos. Introducción al estudio de los
mecanismos de las reacciones inorgánicas y organometálicas. Conceptos básicos
en química organometálica. Reacciones de sustitución de ligandos. Procesos de
adición oxidante y de eliminación reductora. Reactividad de ligandos
coordinados. Reacciones de abstracción y de adición electrofílica y nucleofílica.
Reacciones de inserción y de eliminación.
Actividades formativas
Actividades formativas contempladas para la asignatura en la memoria de verificación
Explicación de los procedimientos por el profesor (haciendo uso
fundamentalmente de proyector de transparencias, y ordenador y cañón) y
posterior aplicación a un caso práctico de la bibliografía, en cada tema explicado,
lo que incluirá discusión en grupo.
Actividades Formativas alternativas: Opciones y descripción general para todas las
asignaturas en la memoria de verificación
Actividades en aula
Clases expositivas: el profesor presentará los conceptos básicos a desarrollar.
Posteriormente, y durante su tiempo de trabajo personal, el alumno podrá profundizar
en los aspectos expuestos consultando la bibliografía recomendada.
Clases de problemas: El profesor resolverá en clase ejercicios tipo. Los estudiantes
deberán entregar un cierto número de ejercicios resueltos que se les habrán propuesto
previamente.
Estudio de casos prácticos: Explicación de los procedimientos por el profesor y
posterior aplicación a casos prácticos de la bibliografía, incluyendo discusión en grupo.
Exposiciones y Seminarios
Exposición de trabajos realizados por los alumnos y posterior discusión: A propuesta
del profesor, los alumnos realizarán trabajos dirigidos individualmente o en grupo. La
entrega del trabajo puede estar complementada por exposiciones por parte del alumno y
realización de seminarios respecto al tema planteado.
Seminarios: en ellos los alumnos realizarán un análisis crítico de la información
recibida, en una discusión orientada por el profesor, que permita afianzar los
conocimientos adquiridos y establecer estrategias de actuación.
Sesiones en aula de informática:
Manejo de paquetes informáticos: el profesor explicará el uso práctico de programas
informáticos y bases de datos. El alumno, en su tiempo de trabajo personal, realizará
ejercicios seleccionados por el profesor con el objetivo de profundizar en el
conocimiento de las técnicas y procedimientos de búsqueda expuestas.
Sesiones de laboratorio
Prácticas de laboratorio, incluyendo preparación de muestras, aprendizaje del
funcionamiento de aparatos, aplicación de técnicas e instrumentos, análisis de los
resultados obtenidos, etc. Una vez finalizadas las clases de laboratorio, los alumnos
elaborarán un informe detallado de cada una de las unidades prácticas realizadas,
presentando un análisis crítico de los resultados obtenidos y las conclusiones
alcanzadas.
Visitas
Realización de visitas a determinadas industrias y/o centros de investigación.
Tutorías
En las tutorías se realiza una atención personalizada al alumno que permite afianzar los
conocimientos, corrigiendo posibles errores de concepto y orientando el trabajo y la
actitud del alumno de forma positiva.
Son horas no presenciales
Sistemas y criterios de evaluación y calificación
RESUMEN DE CRITERIOS METODOLÓGICOS Y SISTEMAS DE EVALUACIÓN
GENERALES PARA TODAS LAS ASIGNATURAS
Evaluación continuada basada en:

El control de asistencia y de atención/participación a las distintas actividades
organizadas durante el curso.




La evaluación individualizada de los trabajos dirigidos y de los ejercicios
prácticos realizados a propuesta del profesor.
La evaluación del trabajo realizado en el laboratorio, de los resultados obtenidos
y del análisis de los mismos llevado a cabo por el alumno.
La evaluación de los informes presentados.
La evaluación de las exposiciones realizadas por el alumno.
Examen final.