1.- Conocer y comprender la naturaleza y comportamiento de los grupos funcionales en moléculas con varios grupos funcionales, así como en sistemas heterocíclicos.

2.- Identificar de forma clara los distintos tipos de compuestos polifuncionales y heterocíclicos para el posterior diseño racional de compuestos con posible actividad biológica.

3.- Ser capaz de diseñar coherentemente la síntesis de los distintos compuestos orgánicos polifuncionales y heterocíclicos.

4.- Ser capaz de manejar las distintas metodologías empleadas en un laboratorio de síntesis orgánica para su aplicación a la preparación de compuestos polifuncionales y heterocíclicos.

Asimismo, se prestará especial atención al desarrollo de las competencias transversales de la titulación en las prácticas de aula y de laboratorio (trabajo en equipo).

PROGRAMA TEÓRICO



BLOQUE TEMÁTICO A. COMPUESTOS POLIFUNCIONALES



1.- Reacciones en el carbono alfa al grupo carbonilo.

Introducción. Enoles y enolatos. Reacciones de alquilación. Reacción de Manich. Reacción de halogenación. Condensación aldólica. Condensación de Claisen.

2.- Aldehídos y cetonas alfa,beta-insaturadas.

Métodos de síntesis. Reactividad de aldehídos y cetonas alfa,beta-insaturadas. Reacciones típicas de sus grupos funcionales. Adición conjugada de HCN. Adición de compuestos organometálicos. Adición conjugada de enolatos (reacción de Michael, anelación de Robinson). Reducción.

3.- Compuestos beta-dicarbonílicos.

Métodos de síntesis. Reactividad de compuestos beta-dicarbonílicos. Alquilación. Síntesis acetilacética. Síntesis malónica. Condensación de Knoevenagel. Adición de Michael.

4.- Aminoácidos.

Introducción. Estructura y propiedades ácido-base. Preparación: Hell-Volhard-Zelinsky, Gabriel, Strecker, Resolución. Péptidos.

5.- Hidratos de carbono.

Introducción. Estructura. Proyecciones de Fischer, series D/L. Estructura cíclica. Formación de hemiacetales. Carbono anomérico y mutarrotación. Reactividad. Disacáridos y polisacáridos.



BLOQUE TEMÁTICO B. HETEROCICLOS



6.- Introducción a la Química Heterocíclica.

Orientaciones generales sobre la Nomenclatura de los Compuestos Heterocíclicos. Clasificación de los Heterociclos. Heterociclos aromáticos y no aromáticos. Criterios de aromaticidad. Tensión del

ángulo de enlace. Torsión de enlace. Conformaciones preferentes.

7.- Síntesis de Heterociclos.

Reacciones de ciclación intramolecular: ciclaciones nucleófilo-electrófilo, ciclaciones radicalarias, ciclaciones vía carbeno y vía nitreno, ciclaciones electrocíclicas. Reacciones de cicloadición: cicloadición 1,3-dipolar, cicloadición [4+2] o reacción de hetero-Diels-Alder, cicloadición [2+2], reacciones quelotrópicas.

8.- Compuestos heterocíclicos de tres y cuatro eslabones con un heteroátomo.

Síntesis. Reactividad. Presencia en la naturaleza e interés.

9.- Compuestos heterocíclicos de cinco eslabones.

Características generales. Pirroles. Furanos. Tiofenos. Indoles. Azoles: imidazoles, pirazoles. Benzodiazoles.

10.- Compuestos heterocíclicos de seis eslabones.

Características generales. Piridinas. Derivados de piridina. Quinolina e isoquinolina. Otros compuestos heterocíclicos de seis eslabones: pirimidinas y purinas.

11.- Compuestos heterocíclicos de siete eslabones.

Epinas. Diazepinas, benzodiazepinas y dibenzazepinas.



PROGRAMA PRÁCTICO



A) Prácticas de Laboratorio



I.- Síntesis de dibenzalacetona (Bloque temático A).

II.- Síntesis de 1,2,3,4-tetrahidrocarbazol (Bloque temático B).

III.- Reacción de Diels-Alder entre furano y anhídrido maléico (Bloque temático B).

IV.- Síntesis de 1,2:4,5-di-O-ciclohexiliden-D-fructopiranosa (Bloque temático A/B).



B) Prácticas de Ordenador



V.- Modelización molecular (Bloque temático A/B).

Se utilizarán las clases magistrales, en las cuales se impartirán los principios teóricos básicos de la asignatura ilustrados con ejemplos de su aplicación e importancia en los sistemas biológicos. Se realizarán prácticas de aula para fijar conceptos impartidos en las clases magistrales mediante la resolución guiada de problemas y ejercicios, que se desarrollarán individualmente o en grupo, fomentando la formulación de cuestiones, la participación y la discusión. Las prácticas de laboratorio consistirán en trabajos experimentales orientados a obtener destrezas en técnicas experimentales y conocimientos sobre la metodología de síntesis química y a fomentar el trabajo en equipo. En las prácticas de ordenador se usarán programas de representación gráfica de moléculas orgánicas para realizar cálculos teóricos sobre sus propiedades físico-químicas.

La evaluación es continua.- A lo largo del curso se realizarán diversas pruebas escritas así como prácticas de laboratorio (30%):

- Realización de las prácticas de laboratorio y entrega de las fichas del trabajo realizado y de un examen de prácticas (según calendario oficial de la Facultad): (10%)

- Pruebas escritas a desarrollar: (20%)



Examen final ordinario escrito (70%). Para que se sumen las calificaciones de las prácticas (10%) y de las actividades llevadas a cabo durante el curso (20%), es necesario obtener un 40% mínimo en el examen final, demostrando un conocimiento mínimo de cada una de las partes de la asignatura.



De acuerdo con la normativa de evaluación de la UPV/EHU, la no presentación a las pruebas de evaluación final, supondrá que la calificación final de la asignatura será No presentado o No presentada.



Evaluación final.- El alumno/a podrá renunciar a la evaluación continua de la asignatura y acogerse al sistema de evaluación final. En este caso, deberá hacerlo saber al profesor/a responsable dentro de las 9 primeras semanas del cuatrimestre. Este sistema de evaluación única consta de:

- Realización de prácticas de laboratorio y fichas de trabajo y examen de prácticas (10% de la calificación).

- Examen final ordinario escrito (90% de la calificación). Para que se sumen las prácticas es necesario obtener un 40% como mínimo en el examen final, demostrando un conocimiento mínimo de cada una de las partes de la asignatura.



De acuerdo con la normativa de evaluación de la UPV/EHU, la no presentación a las pruebas de evaluación final, supondrá que la calificación final de la asignatura será No presentado o No presentada.



En cualquier caso, bien realice las pruebas asociadas a la evaluación continua o la prueba final deberá acreditar LA ADQUISICIÓN TANTO DE LAS COMPETENCIAS TEÓRICAS COMO PRÁCTICAS.



Se deberá asistir al 100% de las horas de prácticas y deberán superarse para poder presentarse a los exámenes finales. El o la estudiante que debiendo haberlas realizado decidiera no asistir a las prácticas o las hubiera suspendido deberá superar un examen práctico como parte de la prueba final. Los y las estudiantes que no realicen las prácticas no podrán superar la asignatura. A los y las estudiantes que hubieran realizado las prácticas se les guardará la nota durante un curso (si es superior a 0,5 ptos) y tendrán derecho a realizar las prácticas en el turno que les corresponda, asistiendo siempre al 100% de las horas.



De acuerdo con la normativa de evaluación de la UPV/EHU, la no presentación a las pruebas de evaluación final, supondrá que la calificación final de la asignatura será No presentado o No presentada.



Protocolo ética académica

Durante el desarrollo de las pruebas de evaluación quedará prohibida la utilización de libros, notas o apuntes, así como de aparatos o dispositivos telefónicos, electrónicos, informáticos, o de otro tipo, por parte del alumnado. [Solo se permite llevar calculadora]. Ante cualquier caso de práctica deshonesta o fraudulenta se procederá aplicando lo dispuesto en el protocolo sobre ética académica y prevención de las prácticas deshonestas o fraudulentas en las pruebas de evaluación y en los trabajos académicos en la UPV/EHU.

Cada alumno o alumna deberá traer a las prácticas de laboratorio, bata de laboratorio y gafas de seguridad.

Bibliografía básica

- Volhardt, K.P.C.; Schore, N.E.; Orobengoa, O.; Jauregi, S. Kimika organikoa: egitura eta funtzioa. Universidad del País Vasco, Servicio Editorial-Euskal Herriko Unibertsitatea, Argitalpen Zerbitzua, Bilbao, 2008.

- Vollhardt, K.P.C.; Schore, N.E. Química orgánica: estructura y función. 5ª Edición. Omega, 2008.

- Wade, L.G.Jr. Química Orgánica. 7ª Edición. Pearson Education, Inc., Estado de México, 2012.

- Esteban Santos, S.; Cornago Ramírez, P.; Barthelemy González, C. Química Orgánica Heterocíclica. UNED, 1992.

- Gilchrist, T.L. Heterocyclic Chemistry. 3th Edition. Longman Scientific and Technical, 1997.

- Eicher, T.; Hauptmann, S.; Speicher, A. The Chemistry of Heterocycles: Structures, Reactions, Synthesis, and Applications. 3th edition. Wiley-VCH, 2013.

Bibliografía de profundización

- Carey, F.A.; Sundberg, R.J. Advanced Organic Chemistry. Part B. Reactions and Synthesis. 5th Edition. Springer, 2007.
- Joule, J.A.; Mills, K. Heterocyclic Chemistry at a glance. 2nd Edition. Wiley, UK, 2013.
- Sainsbury, M. Heterocyclic Chemistry, John Wiley & Sons, 2002.
- Katritzky, A.R. Comprehensive Heterocyclic Chemistry, Ed. Pergamon Press, Vols. 1-8, 1984, 1997.
- Mann, J.; Davidson, R.S.; Hobbs, J.B.; Banthorpe, D.V.; Harborne, J.B. Natural Products: their chemistry and biological significance. 1st Edition. Longman Scientific and Technical, 1994.

Revistas

- The Journal of Organic Chemistry: http://pubs.acs.org/journal/joceah
- Chemical Reviews: http://pubs.acs.org/journal/chreay
- Journal of the American Chemical Society: http://pubs.acs.org/journal/jacsat
- Organic Letters: http://pubs.acs.org/journal/orlef7
- Tetrahedron: http://www.sciencedirect.com/science/journal/00404020
- Tetrahedron Letters: http://www.sciencedirect.com/science/journal/00404039
- Journal of Heterocyclic Chemistry: http://onlinelibrary.wiley.com/journal/10.1002/%28ISSN%291943-5193