Retos Científicos en Química Organometálica

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1 Retos Científicos en Química Organometálica Máster Universitario en Investigación en Ciencias Universidad de Alcalá Curso Académico 2016/17

2 GUÍA DOCENTE Nombre de la asignatura: Retos Científicos en Química Organometálica Código: Titulación en la que se imparte: Departamento y Área de Conocimiento: Carácter: Optativa Créditos ECTS: 3 Curso y cuatrimestre: Profesorado: Horario de Tutoría: Idioma en el que se imparte: Máster Universitario Investigación en Ciencias Química Orgánica y Química Inorgánica Química Inorgánica / 1er cuatrimestre Dr. Tomás Cuenca Ágreda (coordinador) Dr. Román Andrés Herranz Dra. Cristina Santamaría Angulo Dra. Vanessa Tabernero Magro Dra. Camino González Arellano Mediante cita previa Castellano 1. PRESENTACIÓN En este curso se tratarán algunos de los grandes retos científicos planteados en la química actual desde la perspectiva de la investigación en Química Organometálica y la Catálisis Homogénea. Estos retos tienen que ver con la producción sostenible, el aprovechamiento de recursos renovables, el mejor aprovechamiento de los recursos fósiles disponibles, o la producción de energía. Para la resolución de estos retos es fundamental la participación de disciplinas diversas de la química, la física, la ingeniería, la ciencia de materiales o la biología. En este curso, se presentará el estado de la cuestión de cada uno de los retos escogidos y cuáles son los problemas científicos básicos que se plantean en química organometálica y catálisis homogénea en relación con ellos. Se pretende que el estudiante conozca algunas de las áreas más candentes de la investigación química actual, que sea consciente de la relevancia que tiene la investigación básica y del abordaje multidisciplinar preciso para resolver problemas prácticos importantes. La formación recibida en esta asignatura complementará la recibida en cursos anteriores, al estar enfocada a la utilización de conocimientos básicos, en muchos casos adquiridos anteriormente, en la resolución de problemas. Prerrequisitos y Recomendaciones (si es pertinente) El estudiante que curse esta asignatura deberá tener un conocimiento básico de Química Inorgánica y Química de la Coordinación, así como de Química Orgánica, tal y como el que se adquiere al cursar un grado de Química. La formación previa específica en Química Organometálica facilitará el seguimiento de la asignatura. 2. COMPETENCIAS Competencias genéricas: 2

3 1. Ser capaz de elaborar un trabajo escrito de calidad, a partir de datos bibliográficos o experimentales originales, con el formato y estructura habitual en la literatura científica, planteando el problema tratado, presentando los resultados obtenidos y argumentando de manera adecuada las conclusiones obtenidas en relación a la problemática de partida. 2. Conocer y manejar las principales fuentes de información científica, siendo capaces de buscar información relevante a través de Internet, de las bases de datos bibliográficas y de la lectura crítica de trabajos científicos, conociendo los temas de importancia y la bibliografía especializada en el campo de las ciencias. 3. Adquirir y desarrollar las habilidades de aprendizaje necesarias para mantenerse al día en el campo de la investigación en ciencias. 4. Desarrollar la capacidad de trabajar en equipos multidisciplinares orientados a la resolución de problemas comunes y también como generadores de sinergias que permitan plantear puntos de vista e investigaciones originales y creativas. 5. Asumir e integrar en sus actividades el respeto y promoción de los derechos humanos fundamentales y de igualdad, así como los valores democráticos de una cultura de paz. 6. 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. 7. 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. 8. Que los estudiantes sean capaces de integrar conocimientos y enfrentarse a la complejidad de formular juicios a partir de una información que, siendo incompleta o limitada, incluya reflexiones sobre las responsabilidades sociales y éticas vinculadas a la aplicación de sus conocimientos y juicios. 9. 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. 10. Que los estudiantes posean las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de modo, en gran medida, auto dirigido o autónomo. Competencias específicas 1. Conocer y comprender la utilidad, limitación y eficacia de las distintas técnicas sintéticas. 2. Aplicar los conocimientos adquiridos para abordar problemas de síntesis, incluyendo la planificación y desarrollo de un trabajo de investigación original. 3. Relacionar la estructura de los compuestos con sus propiedades y aplicaciones más importantes, y diseñar modificaciones que impliquen mejoras. 4. Conocer los mecanismos de reacción que gobiernan las reacciones químicas que permitan sistematizar y racionalizar un proceso sintético. 5. Desarrollar destrezas para abordar la síntesis de moléculas complejas empleando rutas sintéticas de bajo impacto medioambiental. 6. Revisar la bibliografía científica existente en esta materia y presentar los resultados encontrados. 7. Comunicar y discutir dichos resultados ante sus profesores y compañeros de estudio. 3

4 8. Reflexionar sobre la responsabilidad social y el impacto medioambiental de la investigación química. 3. CONTENIDOS Bloques de contenido (se pueden especificar los temas si se considera necesario) Total de clases, créditos u horas Introducción 1 hora presenciales Bloque 1. Producción sostenible 6 horas presenciales Bloque 2. Aprovechamiento de recursos renovables 6 horas presenciales Bloque 3. Aprovechamiento de recursos fósiles 6 horas presenciales Bloque 4. Aprovechamiento de la energía 5 horas presenciales 4. METODOLOGÍAS DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE.-ACTIVIDADES FORMATIVAS 4.1. Distribución de créditos (especificar en horas) Número de horas presenciales: 24 Número de horas del trabajo propio del estudiante: 51 Total horas Estrategias metodológicas, materiales y recursos didácticos Clases presenciales Trabajo autónomo Clases teóricas (lección magistral) Seminarios para resolver ejercicios y problemas y plantear actividades dirigidas Presentación y defensa oral (seminarios) de trabajos, memorias, ensayos Análisis crítico conjunto de exposiciones orales Conferencias y mesas redondas de debate Debate y discusión sobre Conferencias, Seminarios y Exposiciones orales Lectura y comprensión del material utilizado en la asignatura Realización de actividades: ejercicios, 4

5 problemas, otras actividades dirigidas Elaboración trabajos revisión bibliográfica, ensayos, proyectos, mapas conceptuales Elaborar un resumen crítico escrito de las Conferencias, Seminarios, Exposiciones orales, etc. Talleres de trabajo (resolución casos, resolución supuestos y problemas) Búsqueda bibliográfica, manejo de base de datos Tutorías individualizadas Tutorías individuales o colectivas para la orientación y supervisión del trabajo de los alumnos 5. EVALUACIÓN: Procedimientos, criterios de evaluación y de calificación Procedimientos de evaluación Dada la naturaleza del curso, la asistencia a las clases es obligatoria. Un número de faltas superior al 5% supondrá la imposibilidad de aprobar el curso. Si estas faltas fueran de fuerza mayor, se arbitrarán medios para recuperar el aprendizaje perdido. Se considerarán faltas de fuerza mayor exclusivamente aquellas consideradas como tal por la normativa vigente de la Universidad de Alcalá. La evaluación se basará en la realización de una prueba escrita y una exposición oral realizadas al finalizar el curso, así como en la resolución de ejercicios periódicos de seminario y el seguimiento de la participación activa del alumno en las actividades el curso. Criterios de evaluación Se valorarán los conocimientos del estudiante y su capacidad de aplicarlos en la resolución de problemas; su participación activa en clases, seminarios, conferencias; su capacidad de síntesis y presentación tanto oral como escrita. Criterios de calificación Prueba escrita (60%); resolución periódica de casos, supuestos, problemas (30%); exposiciones orales (10%). 6. BIBLIOGRAFÍA Bibliografía básica en castellano [1] Gabino Carriedo, Daniel Miguel, Curso de Iniciación a la Química Organometálica, Universidad de Oviedo, [2] Didier Astruc, Química Organometálica, Reverté, [3] Robert H. Crabtree, Eduardo Peris, Química Organometálica de los Metales de Transición, Universitat Jaume I,

6 Bibliografía básica en inglés [1] Christoph Elschenbroich, Organometallics, 3ª ed., Wiley-VCH, [2] Robert H. Crabtree, The OIrganometallic Chemistry of the Transition Metals, 5ª ed., John Wiley and Sons, [3] John Hartwig, Organotransition Metal Chemistry: From Bonding to Catalysis, University Science Books, 2010 [4] Didier Astruc, Organometallic Chemistry and Catalysis, Springer, [5] Gary O. Spessard, Gary L. Miessler, Organometallic Chemistry, 2ª ed., Oxford University Press, [6] Anthony F. Hill, Organotransition Metal Chemistry, Tutorial Chemistry Texts (Volumen 7), Royal Society of Chemistry, Bibliografía complementaria [1] E. W. Abel, F. G. A. Stone, G. Wilkinson (eds.), Comprehensive Organometallic Chemistry II, Vol. 1-14, Pergamon, [2] R. H. Crabtree, D. M. P. Mingos, M. Bochmann (eds.), Comprehensive Organometallic Chemistry III. Vol. 1-13, Elsevier, [3] W. A. Herrmann, Synthetic Methods of Organometallic and Inorganic Chemistry, Thieme, Vol 1-10, [4] F. J. Arnáiz. Síntesis de Compuestos Inorgánicos y Organometálicos. Una guía para el laboratorio, 3ª ed., Cursos y textos virtuales sobre química organometálica [1] Rob Toreki, ILPI: Organometallic HyperTextBook. [2] Paul Knochel, Ludwig-Maximilians-Universität: New Trends in Organometallic Chemistry for Organic Synthesis. [3] Gregory Fu, Massachusetts Institute of Technology: MIT OpenCourseWare 5.44 Organometallic Chemistry. [4] Dermot O'Hare, University of Oxford: Mechanisms of Organometallic Reactions & Homogeneous Catalysis 6