Dos créditos Tiempo de duración. Quince semanas/semestre. Formación disciplinaria para impartir la materia

Transcripción

1 Número de programa: 007 Nombre de la experiencia educativa Espectroscopia y elucidación estructural Área de formación Optativa Valor en créditos Dos créditos Semestre en que se cursa Segundo Período escolar Tiempo de duración Quince semanas/semestre Formación disciplinaria para impartir la materia Doctorado en Ciencias con Orientación Química-Biológica Programa elaborado por Dra. Karina Mondragón Vásquez, Dr. Jorge Guillermo Domínguez Chávez, Dra. María Guadalupe Sánchez Otero, Francisco Cen Pacheco. Profesor invitado. Dr. Oscar García Barradas Fecha de elaboración 11 de octubre de 2010 Fecha de aprobación 21 de octubre de 2010 Fecha de revisión 22 de octubre de 2014 PRESENTACIÓN GENERAL Importancia de la experiencia educativa, dentro de la formación profesional El avance científico y tecnológico ha provisto al investigador, del área de química, de técnicas y procedimientos que proveen de información acerca de la composición y la estructura de la materia, específicamente de las moléculas. Esta experiencia educativa ofrecerá al estudiante de los conocimientos necesarios para aplicar las técnicas espectroscópicas y espectrométricas para realizar una elucidación estructural que le permita determinar la naturaleza, la composición y la estructura de diversas sustancias químicas derivados de productos naturales, de síntesis orgánica, derivados de alimentos o sistemas biológicos. Además, el estudiante podrá aplicar estos conocimientos en su formación profesional aplicándolos convenientemente en su área de estudio. Esta materia consta de 2 créditos y se impartirá como parte de las experiencias educativas del área optativo, durante el segundo o tercer semestre del doctorado en ciencias químico-biológicas. Papel que cumple la experiencia educativa dentro del área a que pertenece El curso se enfocará al conocimiento de los fundamentos de las diferentes técnicas espectroscópicas y de la espectrometría de masas y de sus aplicaciones en la elucidación estructural de sustancias químicas de origen sintético o biológico. El papel primordial de esta experiencia educativa es que los estudiantes de posgrado

2 relacionados con las áreas químico-biológicas adquieran los conocimientos fundamentales relacionados con las diferentes espectroscopias y la espectrometría de masas y que el dominio de estas técnicas experimentales le permitan realizar una determinación estructural de manera integral y que utilice sus conocimientos como herramienta en el desarrollo de su proyecto de investigación y que sea capaz de aplicarlos convenientemente en las distintas áreas de la investigación científica. Materias correlacionadas Química avanzada, química y aplicaciones de las macromoléculas, farmacognosia, conceptos fundamentales de química supramolecular. OBJETIVOS GENERALES DE LA EXPERIENCIA EDUCATIVA El estudiante adquirirá los conocimientos de los fundamentos que rigen las diferentes técnicas espectroscópicas y la espectrometría de masas, que le permitan conocer cómo interactúa la radiación electromagnética con la materia. Que el estudiante adquirirá los conocimientos fundamentales de la espectroscopia y la elucidación estructural, que pueda introducirlos en diversas áreas de la ciencia y de la tecnología, con un enfoque multidisciplinario y científico. UNIDADES, OBJETIVOS PARTICULARES Y TEMAS UNIDAD 1 INTRODUCCIÓN AL ANÁLISIS ESTRUCTURAL Y EL 1 ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO Relacionará los conceptos básicos de la radiación electromagnética y su interacción con la estructura de la materia a través de las reglas de Woodward-Fieser de espectroscopia UV-VIS Estructura molecular 1.2. El espectro electromagnético 1.3. Propiedades de las radiaciones electromagnéticas UNIDAD 2 ESPECTROSCOPIA UV-VISIBLE 2 El alumno adquirirá los conocimientos del fundamento y la instrumentación de la espectroscopia UV-Visible. Identificará sustancias químicas, a través de la información proporcionada por la espectroscopia UV-VIS. Visualizará las aplicaciones de la espectroscopia UV-Vis Fundamento 2.2. Instrumentación 2.3. Las reglas de Woodward-Fieser 2.4. Aplicaciones de la espectroscopia UV-VIS UNIDAD 3 ESPECTROSCOPIA INFRARROJA (IR) 3

3 El alumno fundamentará la instrumentación de la espectroscopia Infrarroja e identificará sustancias químicas, a través de la información proporcionada por la espectroscopia IR; y conocerá las aplicaciones más importantes de la espectroscopia IR para su utilización en Química general 3.1. Fundamentos de la espectroscopia IR 3.2. Instrumentación de la espectroscopia IR 3.3. Caracterización de grupos funcionales por espectroscopia IR 3.4. Aplicaciones de la espectroscopia IR UNIDAD 4 RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR DE 1 H (RMN DE 1 H) Y DE 13 C (RMN DE 13 5 C) Identificará el fundamento y la instrumentación de la espectroscopia de Resonancia Magnética Nuclear de 1H y 13C y sustancias químicas, a través de la información proporcionada por la espectroscopia de RMN de 1H y 13C, así como las aplicaciones más importantes de la espectroscopia de RMN de 1H y 13C Fundamentos 4.2. Instrumentación 4.3. Características de los espectros de RMN 1 H Desplazamiento químico Multiplicidad de las señales y sistemas de acoplamiento Integrales 4.4. Aplicaciones de la RMN 1 H 4.5. Características de los espectros de RMN 13 C Desplazamiento químico Espectros de 13 C acoplados y desacoplados 4.6. Aplicaciones de la RMN 13 C UNIDAD 5 ESPECTROMETRÍA DE MASAS El alumno conocerá el fundamento y la instrumentación de la espectrometría de masas para identificar sustancias químicas, a través de la información proporcionada por la espectrometría de masas Fundamentos de la espectrometría de masas y sus diferentes técnicas 5.2. Instrumentación de la espectroscopia de masas 5.3. Patrones de fragmentación 5.4. Aplicaciones de la espectrometría de masas 3

4 UNIDAD 6 ESTRATEGIAS PARA LA ELUCIDACIÓN ESTRUCTURAL Integrará la información proveniente de diversos los tipos de espectroscopias y aplicarlas en la identificación de sustancias desconocidas Resolución de problemas RECURSOS DIDÁCTICOS Pizarrón. Equipo de computo Cañón. Biblioteca Archivos multimedia. Material impreso Material didáctico: o Textos o Revistas científicos o Modelos Uso de la plataforma Eminus. TÉCNICAS DIDÁCTICAS Y ASPECTOS METODOLÓGICOS Organización y planeación del aprendizaje. Búsqueda de fuentes de información. Lectura y análisis de artículos de revistas arbitradas e indexadas. Consulta en fuentes de información en la red. Solución de Problemas Aprendizaje basado en problemas Interrogatorio por medio de preguntas dirigidas Computadora. Cañón. Archivos multimedia. Material impreso Material didáctico: o Textos o Revistas científicos o Modelos EQUIPO NECESARIO BIBLIOGRAFÍA Banwell, C. N., McCash, E. M. (1994). Fundamentals of Molecular Spectroscopy. 4a. Ed. Mcgraw-Hill College.

5 Feinstein, K. (1995). Guide to Spectroscopic Identification of Organic Compunds: CRC, Press Inc. Hollas, Michael J. (2002). Modern Spectroscopy. 3a. Ed. John Wiley & Sons. Lambert, J. B., Saddler, N. J (1998.). Organic structural spectroscopy. Prentice Hall. Mohan, J. (2006). Molecular Spectroscopy: An Introduction. : Alpha Science International, Ltd. Pavia, Donald., Lampman, G., Kriz, G. S. (2000). Introduction to Spectroscopy: A guide for students of Organic Chemistry. 2ª Ed., Thomson Learning. EVALUACIÓN FORMATIVA Capacidad de observación, razonamiento, análisis, capacidad de integrar lo leído y analizado en el contexto de la explicación del fenómeno estudiado. Profundidad en el análisis de los fenómenos químicos. Respeto, responsabilidad y ética en sus actitudes cotidianas y profesionales SUMATIVA Concepto Porcentaje FORMA DE EVALUACIÓN Participación en el aula Tareas Un examen final 10 % 20 % 70 % Total 100 % Mínima aprobatoria 80