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Academic Year: 2023/24

543 - Master's in Molecular Chemistry and Homogeneous Catalysis

60460 - Supramolecular chemistry


Teaching Plan Information

Academic year:
2023/24
Subject:
60460 - Supramolecular chemistry
Faculty / School:
100 - Facultad de Ciencias
Degree:
543 - Master's in Molecular Chemistry and Homogeneous Catalysis
ECTS:
2.0
Year:
1
Semester:
Second semester
Subject type:
Optional
Module:
---

1. General information

This subject aims to provide an overview and basic knowledge of supramolecular chemistry, based on non-covalent interactions. This chemistry is a versatile and effective tool for the construction of complex systems from perfectly defined units, and can be applied in different areas of work and research.
The subject is key to know, understand and apply the wide variety of non-covalent interactions in different areas of chemistry, with special emphasis on catalytic processes, materials development and treatment of biological and biomimetic processes. This subject is directly connected to the subjects Molecular Chemistry and Catalysis, and it is fundamental to contextualize subjects such as Chemistry of Advanced Materials, Chemistry at the Frontier with Biology and Sustainable Chemistry and Catalysis.

These approaches and objectives are aligned with the following Sustainable Development Goals (SDGs) of the United Nations Agenda 2030(https://www.un.org/sustainabledevelopment/es/), so that the acquisition of the learning results of the subject provides training and competence to contribute to some extent to their achievement. Goal 3: Health and well-being, Goal 4: Quality education, Goal 6: Clean water and sanitation, Goal 7: Affordable and clean energy, Goal 9: Industry, innovation and infrastructure, Goal 11: Sustainable cities and communities, and Goal 12: Responsible production and consumption.

2. Learning results

1. To know and apply the fundamental concepts and identify the basic interactions of supramolecular chemistry.
2- To understand the basic types and processes of formation of supramolecular systems.
3- To know the main types of supramolecular systems.
4- To know and apply the most common methodologies for the preparation of supramolecular systems. To apply the most appropriate techniques for the characterization of supramolecular systems.
5- To know the applications of supramolecular chemistry and supramolecular systems in catalysis, biomimetic systems and materials.

3. Syllabus

Topic 1. Introduction to supramolecular chemistry.
Topic 2  Molecular recognition. Host-host systems.
Topic 3 Principles of self-assembly. Self-assembled coordinating compounds. Intercalated molecules.
Topic 4 Molecular self-assemblies. Supramolecular crystals.
Topic 5 Supramolecular aggregates (micelles, vesicles and others). Liquid crystals.
Topic 6. Gels. Self-assembled systems at interfaces (SAM, LB and LbL).
Topic 7 Learning from nature: biosupermolecules.
Topic 8  Applications of supramolecular chemistry. Molecular devices, molecular machines and other supramolecular systems.

4. Academic activities

The subject includes the following learning activities:
Expository-participative classes (1.2 ECTS)
Questionnaires and problems (0.4 ECTS)
Analysis and discussion of scientific publications (0.4 ECTS)

5. Assessment system

The assessment of the subject is based on the following activities with the weighting indicated:
A1: Discussion and solving of theoretical-practical issues and related activities (15 %)
A2: Analysis and discussion of scientific publications related to the contents of the subject (35 %)
A3: Global written test, during the assessment period, consisting of the solving of problems and questions (50 %).

The final grade will be the best of the following grades:
GRADE 1 = (0.15 x grade A1) + (0.35 x grade A2) + (0.50 x grade A3).
GRADE 2 = global written test grade.

The global written test will be an exam on all the contents covered in the subject, including the different activities developed. The subject will be considered as passed if the weighted average according to the percentages indicated is equal to or higher than 5 points out of a maximum grade of 10.
The enrolment in the subject entitles the student to 2 official exam calls per enrolment. The performance of the exams and the number of official calls will be in accordance with the Rules of Permanence in Master Studies and the Rules of Learning Assessment Standards of the University of Zaragoza (https://ciencias.unizar.es/normativas-asuntos-academicos).


Curso Académico: 2023/24

543 - Máster Universitario en Química Molecular y Catálisis Homogénea

60460 - Química supramolecular


Información del Plan Docente

Año académico:
2023/24
Asignatura:
60460 - Química supramolecular
Centro académico:
100 - Facultad de Ciencias
Titulación:
543 - Máster Universitario en Química Molecular y Catálisis Homogénea
Créditos:
2.0
Curso:
1
Periodo de impartición:
Segundo semestre
Clase de asignatura:
Optativa
Materia:
---

1. Información básica de la asignatura

Esta asignatura pretende aportar una visión general y de conocimientos básicos de la Química Supramolecular, basada en interacciones no covalentes, haciendo énfasis en su carácter de herramienta versátil y eficaz en la construcción de sistemas complejos a partir de unidades perfectamente definidas, y su aplicación en distintas áreas de trabajo e investigación.
La asignatura es clave para conocer, comprender y aplicar la amplia variedad de interacciones no covalentes en diferentes ámbitos de la Química, con especial énfasis en procesos catalíticos, desarrollo de materiales y tratamiento de procesos biológicos y biomiméticos. Los contenidos de la asignatura conectan directamente con las asignaturas Química Molecular y Catálisis, y es fundamental para contextualizar asignaturas como Química de Materiales Avanzados, Química en la Frontera con la Biología y Química Sostenible y Catálisis.

Estos planteamientos y objetivos están alineados con los siguientes Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) de la Agenda 2030 de Naciones Unidas (https://www.un.org/sustainabledevelopment/es/), de tal manera que la adquisición de los resultados de aprendizaje de la asignatura proporciona capacitación y competencia para contribuir en cierta medida a su logro. Objetivo 3: Salud y bienestar, Objetivo 4: Educación de calidad, Objetivo 6: Agua limpia y saneamiento, Objetivo 7: Energía asequible y no contaminante, Objetivo 9: Industria, innovación e infraestructura, Objetivo 11: Ciudades y comunidades sostenibles y Objetivo 12: Producción y consumo responsable.

2. Resultados de aprendizaje

1. Conocer y aplicar los conceptos fundamentales e identificar las interacciones básicas de la Química Supramolecular.
2. Comprender los tipos y procesos básicos de formación de sistemas supramoleculares.
3. Conocer los principales tipos de sistemas supramoleculares.
4. Conocer y aplicar las metodologías más comunes de preparación de sistemas supramoleculares. Aplicar las técnicas más adecuadas para la caracterización de sistemas supramoleculares.
5. Conocer las aplicaciones de la química supramolecular y de los sistemas supramoleculares en catálisis, sistemas biomiméticos y materiales.

3. Programa de la asignatura

Tema 1. Introducción a la Química Supramolecular.
Tema 2. Reconocimiento molecular. Sistemas huésped-anfitrión.
Tema 3. Principios del autoensamblaje. Compuestos de Coordinación Autoensamblados. Moléculas Intercaladas.
Tema 4. Autoensamblajes moleculares. Cristales supramoleculares.
Tema 5. Agregados supramoleculares (micelas, vesículas y otros). Cristales líquidos.
Tema 6. Geles. Sistemas autoensamblados en interfases (SAM, LB y LbL).
Tema 7. Aprendiendo de la naturaleza: biosupermoléculas.
Tema 8. Aplicaciones de la Química Supramolecular. Dispositivos moleculares, máquinas moleculares y otros sistemas supramoleculares.

4. Actividades académicas

El curso incluye las siguientes actividades de aprendizaje:
Clases expositivo-participativas (1.2 ECTS)
Resolución de cuestionarios y problemas (0.4 ECTS)
Análisis y discusión de publicaciones científicas (0.4 ECTS)

5. Sistema de evaluación

La evaluación de la asignatura está basada en las siguientes actividades con la ponderación que se indica:
A1: Discusión y resolución de cuestiones teórico-prácticas y actividades relacionadas (15 %)
A2: Análisis y discusión de publicaciones científicas relacionados con los contenidos de la asignatura (35 %)
A3: Prueba escrita global, a realizar en el periodo de evaluación, consistente en la resolución de problemas y cuestiones (50 %)

La calificación final será la mejor de las siguientes notas:
NOTA 1 = (0,15 × nota A1) + (0,35 x nota A2) + (0,50 x nota A3).
NOTA 2 = nota de la prueba escrita global.

La prueba escrita global supondrá un examen sobre todos los contenidos abordados en la asignatura, incluidas las diferentes actividades desarrolladas durante el curso. La asignatura se considerará superada si la media ponderada según los porcentajes indicados es igual o superior a 5 puntos sobre una nota máxima de 10.
El número de convocatorias oficiales de examen a las que la matrícula da derecho (2 por matrícula) así como el consumo de dichas convocatorias se ajustará a la Normativa de Permanencia en Estudios de Máster y al Reglamento de Normas de Evaluación del Aprendizaje de la Universidad de Zaragoza.