Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas UNIVERSIDAD NACIONAL DE ROSARIO

Transcripción

1 Expediente Nº 6075/238 Rosario, 04 de Marzo de 2010 VISTO el presente expediente, mediante el cual la Dirección Académica del Departamento Química Orgánica, eleva el programa analítico de la asignatura Química Orgánica III correspondiente a la Carrera de Licenciatura en Química que se cursa en esta Facultad, para el Plan de Estudios 2006, y CONSIDERANDO: El análisis realizado por el Consejo Académico de la Escuela Universitaria de Química. Que el presente expediente es tratado en Sesión del día de la fecha. Por ello, EL CONSEJO DIRECTIVO DE LA FACULTAD DE CIENCIAS BIOQUIMICAS Y FARMACEUTICAS RESUELVE: ARTICULO 1º.- Aprobar el programa analítico de la asignatura "QUÍMICA ORGÁNICA III, según se detalla en el ANEXO UNICO de la presente Resolución. ARTICULO 2º.- Regístrese, comuníquese y archívese.- RESOLUCION C.D. Nº 047/2010 Fdo.: ) Dra. Martha A. Gattuso - Presidente de la Sesión ES COPIA

2 RESOLUCION C.D. Nº 047/2010 ANEXO UNICO Programa de la Asignatura QUÍMICA ORGÁNICA III Fundamentación La materia Química Orgánica III está incluida entre las asignaturas que conforman el ciclo de formación de la carrera de la Licenciatura en Química, a dictarse durante el segundo cuatrimestre del cuarto año y con una carga de cuatro horas semanales. Se trata de un curso de formación general que complementa y profundiza los conocimientos de Química Orgánica adquiridos en el ciclo básico y que está relacionada con los conceptos fisicoquímicos y los conocimientos de métodos de análisis espectroscópico desarrollados en cursos previos. La asignatura se caracteriza por tratar conceptos teóricos sobre reactividad, principios de estereoquímica, teoría estereoelectrónica y de orbitales moleculares para sustentar el análisis de los temas bajo estudio y lograr un mejor desarrollo de las aptitudes profesionales del futuro químico Objetivos Se espera que al finalizar el cursado de la asignatura, el estudiante sea capaz de manejar conceptos, que son centrales para la Química Orgánica, en un nivel superior al de los cursos básicos, incluyendo aspectos cuantitativos. Se incorporan temas de gran importancia para la formación profesional que incluyen: la planificación de síntesis orgánicas, estudio de mecanismos de reacción, reacciones radicalarias, métodos sintéticos estereoselectivos, síntesis organometálica y síntesis asimétrica. A partir de los principios de reactividad como las propiedades ácido-base de los compuestos orgánicos, relación de Hammett, teoría de los orbitales frontera, efectos electrónicos, estéricos y estereoelectrónicos, estado de transición) se provee de importantes herramientas conceptuales para un diseño teórico de las reacciones

3 orgánicas y además, lograr optimizar la tranformación experimental y la comprensión mecanística del proceso. En este contexto, se analizará la participación de los intermediarios reactivos y su influencia en el desarrollo de la reacción. Mediante la dicusión detallada de las reglas de Woodward-Hofmann se tratarán las reacciones pericíclicas, sus posibilidades sintéticas y su aplicación en síntesis estereoselectivas. Por medio del análisis de los resultados cinéticos y termodinámicos de ejemplos experimentales clásicos, se discutirán los principales mecanismos de reacción, incluyendo las reacciones concertadas y radicalarias. Se profundizará el tratamiento de reacciones con compuestos organometálicos, incorporando los derivados de los metales de transición en especial derivados del paladio. Entre otros temas, se incluye la regla de los 18 electrones, el efecto trans y las condiciones para utilizar ciclos catalíticos. En el campo de la síntesis asimétrica se presentarán aspectos de la quimio, regio y estereoselectividad de las reacciones orgánicas, así como el control de la estereoquímica absoluta utilizando auxiliares y catalizadores quirales. Contenidos teóricos en unidades temáticas. Ver programa analítico adjunto.

4 PROGRAMA ANALITICO DE QUIMICA ORGANICA III 1- Mecanismos de Reacciones Orgánicas. -Conceptos termodinámicos y cinéticos -Postulado de Hammond. -Determinación de la energía de activación. -Entalpía de activación -Entropía de activación -Volumen de activación 2-Efectos estructurales sobre la reactividad. -Efecto Isotópico primario y secundario - Efectos electrónicos y estéricos. -Efectos electrónicos. Inductivos y de resonancia.efecto de campo. -Efectos estéricos. -Efectos estereoelectrónicos. -Efectos de los substituyentes. Relación de Hammett. -Efectos del solvente 3- Sïntesis asimétrica -Quiralidad. -Pureza Enantiomérica. Configuración absoluta. -Estrategias de formación de compuestos quirales. -Reactivos y auxiliares quirales. -Catálisis asimétrica. 4- Reacciones concertadas. -Teoría de las reacciones concertadas. -Reacciones de cicloadición.método de los orbitales frontera y diagrama de correlación. -Regioselectividad y estereoselectividad.

5 -Reacciones electrocíclicas. -Reordenamientos sigmatrópicos. Reordenamientos supra y antarafacial. -Adiciones 1,3-dipolares. -Reacciones eno y quelotrópicas. -Efecto de los substituyentes sobre los orbitales frontera. Energía y coeficientes de los orbitales moleculares. 5-Intermediarios reactivos -Reacciones por radicales. Síntesis de radicales. Estructura. Reacciones en cadena -Fuerza de enlace. Efecto de los substituyentes sobre la estabilidad. -Radicales electrofílicos y nucleofílicos. -Reacciones de adición conjugada y ciclización. -Reacciones de substitución, adición, fragmentación, reordenamiento y de transferencia electrónica. -Carbenos y Nitrenos. Reacciones en el estado singlete y triplete. 6- Reactivos organometálicos. -Introducción a los compuestos organometálicos. -Regla de los 18 electrones. -Mecanismos de reacciones organometálicas. -Hidruros metálicos. -Enlaces sigma metales de transición-carbono. -Complejos con enlaces sigma. -Complejos metal- carbonilo. -Complejos metal- carbeno. -Complejos metal- alquenos. Complejos metal- dienos. Complejos metal- alquinos. -Complejos metal eta-3 alilo. Complejos metal- areno. 7- Química de heterociclos. -Nomenclatura.

6 -Compuestos heterocílicos aromáticos. - Heterociclos aromáticos Π deficientes y Π excedentes. -Síntesis de ciclos de 5 y 6 miembros. -Reacciones de sustitución en compuestos heterocíclicos. -Mecanismos. 8- Planificación de las reacciones de síntesis orgánica. -Análisis retrosintético. -Síntesis del esqueleto carbonado. -Sintones con inversión de la polaridad. -Construcción de anillos. -Síntesis convergentes. Presupuesto horario de las unidades teóricas Dos clases semanales de 120 minutos cada una. Evaluaciones 1- Alumnos Regulares Evaluación intermedia y final sobre los temas desarrollados en el curso. 2- Alumnos Libres Evaluación mediante aprobación de un cuestionario escrito previo al examen oral sobre temas del programa. Acreditación de la asignatura Carácter de alumno regular: Se adquiere con el cumplimiento del art. 14 del reglamento del pregrado que establece los siguientes requisitos: 80% de asistencia a las clases teóricas y aprobación de las evaluaciones. Bibliografía Recomendada 1) Organic Chemistry. 4º.Ed. S. Ege. Mifflin

7 2) Advanced Organic Chemistry. F.A. Carey; R. J. Sundberg. 4º Ed. Kluwer Academic ) Organic Chemistry. R,V. Hoffman. OUP ) Intermediate Organic Chemistry. 2º. Ed. J.C. Stowell. Wiley ) Organic Chemistry. J. Clayton y col. Oxford ) March s Advanced Organic Chemistry. M.B. Smith; J. March. 5 Ed. Wiley ) Some Modern Methods of Organic Synthesis. W. Carruthers. Cambridge University Press ) Organic Synthesis. The Disconnection Approach. S. Warren. Wiley ) Principles of Organic Synthesis.. R. O. C. Norman and J. M. Coxon. 3º Ed. Blackie Academic ) Asymmetric Synthesis. R.A. Aitken, S.N. Kilenyi. Blackie ) Asymmjetric Synthesis. G. Porter. OUP ) Heterocyclic Chemistry. 2º. Ed. J.A. Joule, G. F. Smith. Van Nostrand ) Aromatic Heterocyclic Chemistry. D.T. Davies. OUP ) Advanced Organic Chemistry: Reactions and Mechanisms.B. Miller. Prentice Hall