FACULTAD DE FARMACIA QUÍMICA ORGÁNICA I Créditos 3 Segundo cuatrimestre 2012 Tiempo: 6 horas semanales (3 h de teoría y 3 h laboratorio) Propósito: Los cursos de Química Orgánica I y su laboratorio enseñan al estudiante de farmacia la relación estructural de los fármacos, como base para comprender sus efectos biológicos Objetivos: Los cursos de Química Orgánica I y su laboratorio, permiten obtener conocimientos en: 1. Estructura de moléculas orgánicas que constituyen fármacos 2. Relación de la estructura con la actividad de fármacos 3. Reacciones de grupos funcionales de fármacos 4. Técnicas de identificación y diseño de moléculas orgánicas constituyentes de fármacos Cronograma: El tiempo semanal asignado para las lecciones de teoría es de 3 horas y para las sesiones prácticas es también de 3 horas. El estudiante debe dedicar al estudio independiente al menos 9 horas semanales Evaluación: 1er. Examen parcial 2do. Examen parcial 3er. Examen parcial semana 5 semana 10 semana 13 30% 30% 20% La asistencia las lecciones prácticas es obligatoria y una ausencia injustificada hará perder el curso. Se podrá recuperas sólo una práctica, con ausencia justificada según lo reglamentado. Para aprobar el curso se requiere un mínimo del 70% en la nota de laboratorio (*). Una nota inferior, conlleva a la pérdida automática del curso y constituirá la nota final del mismo. Salvo que el promedio de la nota obtenida en la práctica junto con la nota obtenida en la parte teórica, respetando los porcentajes asignados, sea menor; en cuyo caso, esta última constituirá la nota final del curso. CONTENIDOS Y OBJETIVOS 1. Introducción y Repaso 1 1.1. Contenidos 1.1.1. Los electrones en los átomos 1.1.2. Enlace iónico y covalente 1.1.3. El átomo de carbono 1.1.4. Enlaces C-C 1.1.5. Enlaces covalentes polares 1.1.6. Valencia e isomería 1.1.7. Fórmulas estructurales y abreviadas 1.1.8. Carga formal y resonancia 1.1.9. Formalismo de las flechas 1.1.10. Hibridación y geometría molecular 1.1.11. Clasificaciones con base en el esqueleto molecular y el grupo funcional 1.2. Objetivos 1.2.1. Reconocer los enlaces covalente y sus características. 1.2.2. Distinguir las características electrónicas y geométricas de los compuestos orgánicos 1.2.3. Justificar la resonancia de los compuestos con enlaces dobles 1.2.4. Escribir diferentes estructuras de Lewis 2. Alcanos y Cicloalcanos. 2.1. Contenidos 2.1.1. Estructura; Nomenclatura (Reglas de la I.U.P.A.C) 2.1.2. Fuentes y usos de los alcanos 2.1.3. Propiedades físicas. Conformación 2.1.4. Ciclo alcanos: Nomenclatura y conformación estructural; isomería cis y trans 2.1.5. Reacción de alcanos: Halogenación y combustión. Radicales libres y estabilidad 2.2. Objetivos. 2.2.1. Nombrar los hidrocarburos correctamente con base en el sistema de la I.U.P.A.C 2.2.2. Reconocer los alcanos así como su hibridación y geometría molecular. 2.2.3. Justificar las diferencias en propiedades físicas. 2.2.4. Distinguir los isómeros conformacionales y los isómeros cis y trans. 2.2.5. Conocer las reacciones de halogenación y combustión 2.2.6. Resolver problemas que involucren los objetivos anteriores. 3. Alquenos y alquinos 3.1. Contenidos 3.1.1. Definición, clasificación y propiedades físicas 3.1.2. Nomenclatura, isomería geométrica (cis y trans; o E y Z) 3.1.3. Preparación: deshidratación de alcoholes (mecanismo; estabilidad relativa y transposición de los iones carbonio) y deshidrohalogenación de halogenuros de alquilo. 3.1.4. Reacciones: Adición de halógenos, de agua, de ácidos, Regla de Markovnikov. 3.1.5. Mecanismo de la adición electrofílica a alquenos. 3.1.6. Adición de hidrógeno. 3.1.7. Oxidación de alquenos: con permanganato de potasio. 3.1.8. Reacciones de adición a alquinos; equilibrio ceto-enólico. 3.1.9. Acidez de los alquinos terminales: identificación 3.2. Objetivos. 3.2.1. Nombrar correctamente los alquenos y los alquinos. 3.2.2. Describir los métodos de preparación de alquenos y alquinos 3.2.3. Justificar las reacciones de adición electrofílica en los alquenos y la regla de Markovnikov 3.2.4. Detallar el mecanismo de la adición electrofílica. 2 3.2.5. 3.2.6. 3.2.7. Escribir el producto principal de las reacciones estudiadas para alquenos y alquinos Explicar el equilibrio Aceto-enólico@ Resolver problemas que involucren los conceptos estudiados. 4. Estereoisomería 4.1. Contenidos 4.1.1. Introducción. Quiralidad y Enantiómeros. 4.1.2. Centros estereogénicos 4.1.3. Configuración y el convenio R y S. 4.1.4. El convenio E y Z para los isómeros cis y trans. 4.1.5. Luz polarizada y actividad óptica 4.1.6. Propiedades de los Enantiómeros, proyecciones de Fisher. 4.1.7. Compuestos con más de un centro estereogénico, Diasterómeros 4.1.8. Compuestos meso 4.2. Objetivos 4.2.1. Reconocer los distintos tipos de isómeros y sus diferencias físicas y químicas. 4.2.2. Justificar la actividad óptica con base en la no superponibilidad de imágenes especulares. 4.2.3. Definir: enantiómero, diasterómero, compuesto meso, mezcla racémica, etc. 4.2.4. Utilizar las reglas de Cahn Ingold y Prelog para determinar la configuración absoluta alrededor de un centro quiral. 4.2.5. Resolver problemas 5. Compuestos orgánicos halogenados y reacciones de sustitución y de eliminación 5.1. Contenidos 5.1.1. Introducción. Nomenclatura. Propiedades 5.1.2. Haluros alílicos, bencílicos, arílicos. 5.1.3. Preparación: a partir de alquenos; a partir de alcoholes. 5.1.4. Reacciones: eliminación; sustitución. Mecanismos SN1; SN2; E1 y E2 5.1.5. Usos. Pesticidas. Clorofluorocarbonos. 5.2. Objetivos 5.2.1. Nombrar los halogenuros con base en el sistema de la I.U.P.A.C. 5.2.2. Reconocer los diferentes tipos de halogenuros. 5.2.3. Conocer y utilizar los métodos de preparación de halogenuros y las distintas reacciones en las que se ven involucrados. 5.2.4. Describir detalladamente los mecanismos de sustitución nucleofílica uní y bimolecular y de eliminación uní y unimolecular. Justificar como la variación de las condiciones de reacción pueden variar el curso de una reacción con base en su mecanismo. 6. Alcoholes, Éteres, epóxidos y sulfuros 6.1. Introducción y estructuras 6.2. Nomenclatura 6.3. Propiedades físicas 6.4. Acidez de alcoholes y fenoles 6.5. Síntesis de alcoholes, éteres y epóxidos 6.6. Reacciones de alcoholes (Sustitución, oxidación, deshidratación, esterificación) 6.7. Reacciones de éteres con ácido yodhídrico 6.8. Síntesis y reacciones de epóxidos 6.9. Sulfuros (tioésteres) CRONOGRAMA 3 Semana 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Fechas 14-18 mayo 21-25 mayo 28/5-01/6 04-08 junio 11-15 junio 18-22 junio 25-29 junio 02-06 julio 09-13 julio 16-20 julio 11 23-27 julio 12 13 14 15 30/7-03/8 06-10 agosto 13-17 agosto 20-24 agosto Tema Enlace e isomería Alcanos y cicloalcanos Alcanos y cicloalcanos Alquenos y alquinos 1er Examen Alquenos y alquinos Estereoisomería Compuestos halogenados SN1, SN2, E1, E2 2do Examen Alcoholes Miércoles 25 feriado Éteres, epóxidos y sulfuros Jueves 2 feriado 3er parcial Miércoles 15 feriado Examen Extraordinario (K 01/05 libre) Libro de texto: “Química Orgánica”, L.G. Wade, Jr, Volumen 1, Pearson, 2012 4