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), así como en los trabajos individuales.

PROGRAMA TEÓRICO.

Bloque temático A. Compuestos polifuncionales

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

Introducción. Enoles y enolatos. Reacciones de alquilación. Reacción de Manich. Reacción de halogenación. Reacción de 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-dipolares, cicloadiciones [4+2] ó reacción de hetero-Diels-Alder, cicloadiciones [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.

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).

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%)

- Dos pruebas escritas de tipo test:(15%)

- Trabajo de resolución de problemas: (5%)

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.



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.



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 (excepto causas justificadas adecuadamente) 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 (salvo causas de fuerza mayor).

Es imprescindible el uso de bata y gafas de seguridad en el laboratorio de prácticas.

Bibliografía básica

- VOLLHARDT, K.Peter C.; SCHORE, Niel E.; "Kimika Organikoa: egitura eta funtzioa". Euskal Herriko Unibertsitateko Argitalpen Zerbitzua. Bilbao, 2008.

- VOLLHARDT, K. Peter C.; SCHORE, Niel E.; "Química Orgánica: estructura y función" 5ª Edición. Ediciones Omega, 2008.

- WADE, Leroy G. Jr. "Química Orgánica" 5ª Edición. Pearson Education S.A., Madrid 2004.

- ESTEBAN, Soledad, CORNAGO, Pilar, BARTHELEMY, Concepción; "Química Orgánica Heterocíclica", UNED, 1992.

- GILCHRIST, Thomas L.; "Heterocyclic Chemistry". 3ª Edición. Longman Scientific and Technical. 1997.

- EICHER, Theophil; HAUPMANN, Siegfried;"The Chemistry of Heterocycles", Ed. Thieme, 1995.

Bibliografía de profundización

- CAREY, Francis A.; SUNDBERG, Richard J.; "Advanced Organic Chemistry. Part B. Reactions and Synthesis" 5. Argitarapena. Springer. 2007. (Eskuragarri on line).
- CAREY, Francis. A.; "Organic Chemistry", 3. Argitarapena, McGraw-Hill, New York, 1996.
- JOULE, John A.; MILLS, Keith; "Heterocyclic Chemistry". 4. Argitarapena. Blackwell Science Ltd., 2000.
- JOULE, John A.; MILLS, K.; "Heterocyclic Chemistry at a glance", Wiley-Blackwell, 2007.
- SAINSBURY, Malcom; "Heterocyclic Chemistry", John Wiley & Sons. 2002
- KATRYTZKY, Alan 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". 1. Argitarapena. 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
Jounal 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
Heterocycles: http://www.heterocycles.jp/index.php