GUÍA DOCENTE. ASIGNATURA: Materiales moleculares. Síntesis y métodos de estudio (3 ECTS) MASTER: QUÍMICA SINTÉTICA E INDUSTRIAL

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1 GUÍA DOCENTE ASIGNATURA: Materiales moleculares. Síntesis y métodos de estudio (3 ECTS) MASTER: QUÍMICA SINTÉTICA E INDUSTRIAL

2 I.- DATOS INICIALES DE IDENTIFICACIÓN: QUÍMICA I Nombre de la asignatura: Materiales moleculares. Síntesis y métodos de estudio Carácter: optativa Titulación: MASTER: QUÍMICA SINTÉTICA E INDUSTRIAL Curso: 2º cuatrimestre Departamento: Área de conocimiento: Química Física y Química Inorgánica Química Inorgánica Profesores responsables: Dr. Manuel Bardají Luna Dr. Silverio Coco Cea Dr. Jesús Angel Miguel García II.- INTRODUCCIÓN A LA ASIGNATURA La asignatura se centra en nuevos materiales moleculares. Adicionalmente se introduce el concepto de nanomaterial y se da una visión general de los diversos nanomateriales (síntesis, caracterización y aplicaciones). III.- VOLUMEN DE TRABAJO Actividades Presenciales ECTS (horas) Actividades no Presenciales Clases teóricas 0,8 (20) Preparación y estudio personal de los contenidos teóricos Clases de problemas y 0,2 (5) Preparación y resolución de seminarios ejercicios y problemas ECTS (horas) 0,8 (20) 0,4 (10)

3 Asistencia a tutorías 0,1 (2,5) Estudio y preparación de 0,6 (15) exámenes Realización de exámenes y 0,1 (2,5) controles periódicos total presenciales 1,2 (30) total no presenciales (45) total volumen de trabajo 3 (75) IV.- OBJETIVOS GENERALES Conocer nuevos materiales moleculares, su caracterización, propiedades y aplicaciones reales o potenciales. Conocer el concepto de cristal líquido, sus tipos y saber distinguirlos. Conocer las principales técnicas de caracterización de los cristales líquidos. Conocer el concepto de nanomaterial y las vías de síntesis de diversos tipos de nanomateriales: nanopartículas de metales o calcogenuros metálicos, fulerenos y sus complejos, nanotubos y grafenos. Caracterización y aplicaciones de los mismos. V. CONTENIDOS. PROGRAMA DEL CURSO 1. Cristales líquidos I. Consideraciones generales: Definiciones y tipos de cristales líquidos. Cristales líquidos termótropos. Cristales líquidos liótropos. Análisis de las relaciones estructura-comportamiento mesógeno: Factores estructurales y factores electrónicos (anillos aromáticos, número y tipo de sustituyentes, etc.). 2. Cristales líquidos II. Caracterización de cristales líquidos: Microscopía óptica, Calorimetría diferencial de barrido, difracción de rayos X en mesofase y ensayos de miscibilidad. Metalomesógenos: Influencia de los metales en el comportamiento mesógeno, índices de coordinación y tipos de ligandos. Otros sistemas mesógenos: Cristales líquidos minerales. Los cristales líquidos en biología. Aplicaciones. 3. Dendrímeros.

4 Definiciones. Síntesis convergente y divergente de dendrímeros. Algunos ejemplos basados en nitrógeno y en fósforo. Técnicas de caracterización estructural y de su tamaño. Metalodendrímeros: síntesis y caracterización. Algunas aplicaciones de los dendrímeros. 4. Nanomateriales. Introducción y definiciones. Tipos de nanomateriales: ejemplos y aplicaciones. Sol-gel (nanomateriales porosos). Películas Langmuir-Blodgett. Nanopartículas: metálicas, óxidos, sulfuros; síntesis, caracterización, aplicaciones. Un caso especial: nanopartículas de oro. Nanoquímica del carbono: fullerenos y nanotubos. Otras nanoestructuras y combinaciones de las anteriores. VI.- PLANIFICACIÓN TEMPORAL Se impartirá en el horario y fechas que se anunciarán oportunamente, en función de los otras asignaturas y las disponibilidades materiales. Normalmente se impartirá de forma continuada durante un periodo de tiempo pequeño. VII. Competencias generales Conocimiento del método científico. Competencia para aplicar los conocimientos adquiridos. Capacidad crítica, de análisis y síntesis, y capacidad de interpretación. Competencias metodológicas. Capacidad para valorar la originalidad y creatividad. Capacidades de comunicación. Capacidad de trabajo en equipo. Capacidad para el uso de las nuevas tecnologías.

5 Desarrollar el interés por la formación permanente. Capacidad de aprendizaje autónomo. VIII. Competencias Específicas Adquisición de destrezas técnicas generales en el ámbito de una o varias disciplinas químicas. Capacidad para iniciarse en la investigación en Química. Capacidad y destrezas para la gestión de las fuentes de la investigación en Química. Capacidad de aplicar y adaptar los modelos teóricos y las técnicas específicas tanto a problemas abiertos en su línea de especialización, como a problemas provenientes de otros ámbitos ya sean científicos o técnicos. Capacidad de defender trabajos de investigación avanzados en el ámbito de sus líneas de especialización así como de mantener debates científicos sobre los mismos, ya sean estos propios o adquiridos. Capacidad de detectar líneas de trabajo e investigación emergentes en al ámbito de la química o de sus aplicaciones. Capacidad de relacionar las características espectroscópicas con la estructura molecular. Capacidad de conocer y aplicar los nanomateriales. Capacidad de conocer y aplicar los cristales líquidos. Objetivos-resultados del aprendizaje: Conocer los nuevos materiales moleculares, sus propiedades y aplicaciones potenciales. Capacidad de conocer los cristales líquidos: sus diferentes tipos, caracterización y diferentes aplicaciones potenciales o reales. Capacidad de conocer los nanomateriales: sus diferentes tipos, caracterización y diferentes aplicaciones potenciales o reales.

6 IX.- BIBLIOGRAFÍA DE REFERENCIA Peter J. Collings, Liquid Crystals, Princeton University Press, New Jersey Springer Handbook of Nanotechnology, edited by B. Bhushan, 2ª edic., Springer, Berlín X.- BIBLIOGRAFÍA ADICIONAL E INFORMACIÓN EN LA RED J.L. Serrano (editor), Metallomesogens: synthesis, properties and applications, WILEY-VCH, Weinheim, S. Chandrasekhar, Liquid Crystals, 2 nd ed, Cambridge University Press, New York, I. Dierking, Textures of Liquid Crystals, WILEY-VCH, Weinheim, Dendrimers in catalysis, Chem. Rev. 2001, 101, New developments in nanomaterials, introducción de C.N.R. Rao al volumen especial de J. Mater. Chem. 2004, 14. Inorganic nanoparticles: Chem. Rev. 2004, 104, Honeycomb Carbon: A Review of Graphene, M. J. Allen, V. C. Tung, R. B. Kaner, Chem. Rev. 2010, 110, Springer handbook of nanotechnology / Bharat Bhushan (Ed.) Publicac Berlin [etc.] : Springer, 2004 ISBN Fullerenes. Chemistry and Reactions, A. Hirsch M. Brettreich, Wiley-VCH, Weinheim, ISBN Carbon Nanotubes, S. Reich, C. Thomsen, J. Maultzsch, Wiley-VCH, Weinheim, 2004.

7 ISBN Con el espectacular desarrollo de Internet, han aparecido puntos de información interesantes: videos de nanomateriales Enciclopedia: siendo conveniente revisar la entrada buscada en español y en inglés (generalmente más completa). Por supuesto siempre cabe la posibilidad de hacer búsquedas con palabras clave con cualquiera de los buscadores más populares de Internet para intentar encontrar materiales específicos, a veces de buena calidad, sobretodo si han sido preparados desde universidades o centros de investigación. Destaca el buscador de la dirección XI.- METODOLOGÍA Las clases teóricas corresponden a lecciones magistrales participativas en las que el alumno interviene mediante la formulación de preguntas al profesor o contestando las que el profesor plantea a lo largo de la impartición de los contenidos. Se utiliza el ordenador, cañón de proyección e internet que hay disponible en las aulas, aparte de la tradicional pizarra. Las clases de problemas y seminarios consisten en la resolución de ejercicios y casos prácticos previamente preparados por el alumno o planteados durante la clase. También pueden ser utilizadas

8 para discutir artículos de investigación o divulgación, previamente estudiados por los alumnos. Estas clases y el trabajo autónomo de los alumnos para prepararlas son fundamentales para desarrollar las competencias específicas referidas a destrezas y habilidades. Además los estudiantes dispondrán del apoyo tutorial de los profesores de la asignatura en los horarios destinados al mismo, así como en horarios especiales que se acuerden con los alumnos de esta asignatura en función de su calendario de impartición. XII.- EVALUACIÓN DEL APRENDIZAJE La evaluación se realizará en función de dos parámetros: a) Asistencia (obligatoria) y participación en las clases teóricas y prácticas. b) Realización y presentación oral ante la clase de un trabajo. Cada alumno buscará un artículo de investigación relacionado con el curso y en la medida de lo posible con el Trabajo de Investigación que ya esté realizando (tutelado por uno de los profesores del curso que dará el visto bueno al artículo elegido antes de hacer el trabajo). Se realizará una presentación oral corta con trasparencias u ordenador y se contestarán a las preguntas de los profesores y de los otros alumnos. c) Examen escrito. Si la evaluación continua ha sido satisfactoria, no se realizará un examen escrito final de todos los contenidos de la asignatura. XIII.- Idioma de impartición de la asignatura: español