Dades generals

Curs acadèmic:
2009
Descripció:
Teoria de conservació de la simetria dels orbitals aplicada a les reaccions orgàniques: reaccions pericícliques i fotoquímiques.
Crèdits:
6
Idioma principal de les classes:
Català
S’utilitza oralment la llengua anglesa en l'assignatura:
Gens (0%)
S’utilitzen documents en llengua anglesa:
Indistintament (50%)

Grups

Grup A

Durada:
Semestral, 2n semestre
Professorat:
MONTSERRAT HERAS COROMINAS

Altres Competències

  • Capacitat d’anàlisi i resolució de problemes, tant de naturalesa qualitativa com quantitativa
  • Capacitat per interaccionar amb altres persones i per formar equips de treball
  • Motivació per la qualitat
  • Conèixer els diferents mètodes experimentals utilitzats per a determinar el procés mecanístic d'una reacció orgànica
  • Conèixer els diferents mètodes teòrics utilitzats per a determinar el procés mecanístic d'una reacció orgànica.
  • Conèixer els diferents tipus de mecanismes de reacció dels compostos orgànics
  • Capacitat de predir l’estereoquímica d'una reacció orgànica aplicant mètodes teòrics
  • Capacitat de proposar un mecanisme de reacció racional a partir de l’anàlisi dels resultats dels mètodes experimentals i teòrics estudiats

Continguts

1. ASPECTES ENERGÈTICS DE LES REACCIONS QUÍMIQUES. Introducció. Dades termodinàmiques. Dades cinètiques. Reaccions multietapa: l'aproximació de l'estat estacionari.Interpretació mecanística de les equacions de velocitat. Teoria de l'estat de transició. Paràmetres d'activació. Postulat de Hammond. Control cinètic i control termodinàmic. Principi de Curtin-Hammett.

2. FACTORS QUE AFECTEN A LA REACTIVITAT Efecte cinètic de l'isòtop primari i secundari. Efectes cinètics electrònics: equació de Hammett. Efectes cinètics inductius i estèrics, equació de Taft. Efectes cinètics del dissolvent. Teoria de Hugues-Ingold. Equació de Grunwald-Winstein. Escales de polaritat. Catàlisi àcida i bàsica, general i específica. Llei de Bronsted

3. ESTUDI DE MECANISMES DE REACCIÓ PER MÈTODES NO CINÈTICS. Anàlisi de productes. Marcatge isotòpic. Estereoquímica. Intermedis de reacció.

4. REACCIONS POLARS. Substitució nucleofílica sobre carboni saturat. Parells iònics. Transposicíons sobre centres catiònics. Efecte del grup entrant i del grup sortint. Reaccions d'el.liminació. Addició electròfila a enllaços múltiples.

5. REACCIONS RADICALÀRIES. Detecció de radicals lliures. Fonts de radicals lliures. Iniciadors radicalaris. Reaccions radicalàries característiques: Substitució, addició, ions-radical (Birch, mecanisme SRN1).

6. TEORIA DELS ORBITALS FRONTERA. Orbitals frontera, HOMO i LUMO. Teoria de les perturbacions en la reactivitat.Reaccions controlades per la càrrega i reaccions controlades pels orbitals frontera. L'equació de Klopman-Salem. Exemples d'aplicació de la teoria dels orbitals frontera.

7. REACCIONS PERICÍCLIQUES. Reaccions electrocícliques, cicloaddicions i transposicions sigmatròpiques. Regles de selecció generalitzades de Woodward-Hoffman.

8. REACCIONS FOTOQUÍMIQUES. Formació d'estats electrònics excitats. Tipus d'estats excitats: estats inglet, estats triplet. Fotosensibilització. Reaccions d'estats excitats: Cicloaddicions, transposicions sigmatròpiques, electrocícliques. Regles de Woodward-Hoffman fotoquímiques.

Activitats

Tipus d’activitat Hores amb professor Hores sense professor Total
Classes expositives 45 20 65
Classes pràctiques 15 25 40
Prova d'avaluació 4 25 29
Resolució d'exercicis 2 15 17
Tutories 2 4 6
Total 68 89 157

Bibliografia

  • Carey, Francis A, Sundberg, Richard J (cop. 2000). Advanced organic chemistry (4th ed). New York [etc.]: Kluwer Academic Plenum Press. Catàleg
  • Lowry, Thomas H, Richardson, Kathleen Schueller (cop. 1987). Mechanism and theory in organic chemistry (3rd ed). New York, N.Y. [etc.]: Harper & Row. Catàleg
  • Fleming, Ian (1976). Frontier orbitals and organic chemical reactions. Chichester [etc.]: Wiley. Catàleg
  • Sykes, Peter (1985). Mecanismos de reacción en química orgánica. Barcelona [etc.]: Reverté. Catàleg
  • Espenson, James H (1995). Chemical kinetics and reaction mechanisms (2nd ed). New York [etc.]: McGraw-Hill. Catàleg
  • Maskill, Howard (1996). Mechanisms of organic reactions. Oxford: Oxford University Press. Catàleg
  • Maskill, Howard (1999). Structure and reactivity in organic chemistry. Oxford, UK: Oxford University Press. Catàleg
  • Clayden, Jonathan (2001). Organic chemistry. Oxford [etc.]: Oxford University Press. Catàleg

Avaluació i qualificació

Activitats d'avaluació:

Descripció de l'activitat Avaluació de l'activitat %
Resolució i entrega de problemes. Els estudiants resoldran periòdicament per grups de manera no presencial els problemes proposats pel professor. Es valorarà tant els coneixements adquirits com la capacitat de justificació de les solucions proposades
Tutories: els estudiants assistiran per grups a dues sessions de tutoria obligatòries. S'atendran els dubtes generals o individuals que puguin tenir els alumnes. L'horari de les tutories serà fixat pel professor al llarg del curs S'avaluarà l'assistència
Exàmen final de tots els continguts del programa de l'assignatura. Constarà de qüestions aplicades i problemes. Es valorarà el grau de coneixements adquirits per l'estudiant.

Qualificació

La nota global de l'assignatura correspondrà a la nota de l'examen final més els punts obtinguts en l'avaluació continuada.

La nota de l'avaluació continuada resultarà de la mitjana aritmètica sobre 10 de les notes obtingudes en totes les activitats de resolució de problemes multiplicada per un factor 1 pels estudiants que assisteixin a les sessions de tutoria o per un factor 0,9 pels estudiants que no hi assisteixin.

A la nota de l'examen final s'afegiran els següents punts segons la nota de l'avaluació continuada:

nota avaluació continuada entre 8.1-10 (1,5 punts)
nota avaluació continuada 6.8-8 (1 punt)
nota avaluació continuada 5-6.7 (0,5 punts)
nota avaluació continuada <5 (0 punts).



IMPORTANT:

El treball continu no es té en compte en la nota global si de l'examen final no s'obté almenys un 4.
El treball continu no es té en compte a la segona convocatòria
La nota necessària per aprovar l'assignatura ha de ser 5


Observacions

La part pràctica de l'assignatura es realitzarà mitjançant grups formals de treball cooperatiu. A començament de curs el professor de l’assignatura distribuirà els alumnes en grups de 3 o 4 estudiants. Aquests estudiants treballaran durant tot el semestre cooperativament totes les tasques assignades pel professor.

Els fulls de problemes s'aniran afegint al llarg del curs a l'apartat de documents

Assignatures recomanades

  • Ampliació de química orgànica
  • Química orgànica
  • Síntesi orgànica