IDENTIFYING DATA 2013_14
Subject (*) MACRO- AND SUPRAMOLECULAR CHEMISTRY Code 20705201
Study programme
Nanoscience, Materials and Processes: Chemical Technology at the Frontier
Cycle 2nd
Descriptors Credits Type Year Period
4.5 Optional Only annual
Language
Anglès
Department Analytical Chemistry and Organic Chemistry
Physical and Inorganic Chemistry
Coordinator
BLONDEAU ., PASCAL
E-mail pascal.blondeau@urv.cat
Lecturers
BLONDEAU ., PASCAL
Web
General description and relevant information La química supramolecular i la nanoquímica són disciplines fortament interrelacionades que se situen en l'avantguarda de la recerca en ciències químiques. En aquest curs es descriuen els fonaments d'aquests camps juntament amb els resultats de les últimes investigacions en l'àrea. Els conceptes principals en química supramolecular i Nanoquímica clarament constitueixen part dels fonaments subjacents a la nanociència i la nanotecnologia.

Competences
Type A Code Competences Specific
 A1 A1.1. Successfully studying and learning about the chosen research ambit: evaluating the technical and scientific importance, the technological potential and the viability of the nanoscience, design, preparation, properties, processes, developments, techniques and applications of materials.
 A7 A2.1. Presenting results in line with the format of experimental scientific literature and in accordance with the commonly accepted standards.
Type B Code Competences Transversal
 B9 B1.1. Communicating and discussing proposals and conclusions in specialized and non-specialized multilingual forums in a clear and unambiguous manner.
 B14 B3.1. Collaborative teamwork, with responsibility shared among multidisciplinary, multilingual and multicultural teams.
 B17 B5.1. Working autonomously whilst remaining responsible and using initiative, in a research and innovative context.
Type C Code Competences Nuclear
 C1 Have an intermediate mastery of a foreign language, preferably English

Learning outcomes
Type A Code Learning outcomes
 A1 A1.1 Can apply the concepts of supramolecular chemistry to the design and synthesis of molecular receptors, simple molecular devices and nanostructured molecular materials.
A1.1 Are aware of the fundamental properties of intermolecular forces and their importance in chemistry, biology and materials science.
A1.1 Are familiar with the experimental methods used in the characterisation of supramolecular systems.
 A7 A2.1 Can interpret chemical and biological processes that are based on molecular interactions.
Type B Code Learning outcomes
 B9 B1.1 Can intervene effectively and transmit relevant information.
B1.1 Plan their communication: generate ideas, seek information, select and order information, make schemes, decide on the audience and the aims of the communication, etc.
B1.1 Prepare and deliver structured presentations, complying with the requirements.
B1.1 Draft documents with the appropriate format, content, structure, language accuracy, and register, and can illustrate concepts using the correct conventions: format, headings, footnotes, captions, etc.
B1.1 Use language that is appropriate to the situation.
B1.1 Are aware of the strategies that can be used in oral presentations (audiovisual support, eye contact, voice, gesture, timing, etc.).
 B14 B3.1 Accept and comply with the rules of the group.
B3.1 Take active part in planning the team’s work, distributing tasks and respecting deadlines.
B3.1 Contribute to the positive management of any differences, disagreements and conflicts that arise in the team.
B3.1 Make their personal contribution in the time expected and with the resources available.
B3.1 Take active part and share information, knowledge and experiences.
B3.1 Take into account the points of view of others and give constructive feedback.
 B17 B5.1 Analyse their own limitations and potential for undertaking a particular task.
B5.1 Decide how to manage and organize the work and time required to carry out a task from the basis of a general plan.
B5.1 Decide how to manage and organize the work and time.
B5.1 Reflect on their learning process and learning needs.
Type C Code Learning outcomes
 C1 Express opinions on abstract or cultural topics in a limited fashion.
Explain and justify briefly their opinions and projects.
Understand instructions about classes or tasks assigned by the teaching staff.
Understand routine information and articles.
Understand the general meaning of texts that have non-routine information in a familiar subject area.
Write letters or take notes about foreseeable, familiar matters.

Contents
Topic Sub-topic
Tema 1. Des de la química molecular fins a la química supramolecular. Interaccions no covalents.
Tema 2. Complementarietat, ajust induït, losterisme i cooperativitat. Els receptors i els transportadors moleculars. Els processos dinàmics: cinètica davant termodinàmica.
Tema 3. Reconeixement d'ions. Èters corona, criptandos, ciclofanos i altres receptors. Reconeixement quiral.
Tema 4. Una visió de l'efecte hidrofòbic. Interaccions hidrofòbiques en el reconeixement molecular.
Tema 5. Catàlisi supramolecular. Principis bàsics. L'acceleració i el cicle catalític. Reconeixement de l'estat de transició. Models enzimàtics.
Tema 6. Els efectes de confinament en catàlisi. Micel · les, vesícules, càpsules. Anticossos catalítics i els polímers basats en efecte plantilla. Autocatàlisi: sistemes auto-replicables.
Tema 7. El reconeixement molecular de les biomolècules (I). Aminoàcids, pèptids, proteïnes. Interaccions lligand-proteïna i proteïna-proteïna.
Tema 8. El reconeixement molecular de les biomolècules (II). Bases nitrogenades, nucleòtids i àcids nucleics. Interaccions lligant-DNA. Intercalades. El reconeixement dels carbohidrats.
Tema 9. Autoensamblatge i autoorganització.
Tema 10. Auto-ensamblatge en sistemes sintètics.
Tema 11. La química combinatòria dinàmica i la quiralitat supramolecular.
Tema 12. Materials i dispositius moleculars.
Tema 13. Auto-ensamblatge jeràrquic. Monocapes i multicapes. Cristalls líquids.
Sistemes termotròpics i liotrópicos. Mesofases. Els diagrames de fase. Pantalles de cristall líquid.
Tema 14. Els sistemes de transferència de càrrega. Aïlladors orgànics, semiconductors i conductors. Òptica no lineal. Conceptes. Molècules dipolars i octupolares. Dispositius NLO.
Tema 15. Mètodes experimentals en química supramolecular. Estequiometria i constant d'estabilitat. Valoracions mitjançant RMN. Altres mètodes. Agregació i transport.
Tema 16. La Fotofísica dels sistemes supramoleculars. Principis bàsics. Conceptes avançats de fotofísica supramolecular.
Tema 17. Les aplicacions de sistemes supramoleculars luminiscents. Química heterosupramolecular.
Tema 18. Sistemes supramoleculars per a la conversió de llum en energia elèctrica. Part 1.
Sistemes supramoleculars per a la llum a la conversió d'energia elèctrica. Part 2. Els transistors d'efecte camp supramoleculars orgànics.
Les perspectives de futur en dispositius supramoleculars funcionals.

Planning
Methodologies  ::  Tests
  Competences (*) Class hours
Hours outside the classroom
(**) Total hours
Introductory activities
C1
1 0.5 1.5
Lecture
A1
A7
C1
32 48 80
Seminars
B14
B17
5 10 15
Personal tuition
3.5 3.5 7
 
Extended-answer tests
A1
B9
3 6 9
 
(*) On e-learning, hours of virtual attendance of the teacher.
(**) The information in the planning table is for guidance only and does not take into account the heterogeneity of the students.

Methodologies
Methodologies
  Description
Introductory activities Activitats encaminades a prendre contacte i a recollir informació dels estudiants i presentació de l’assignatura.
Lecture Exposició dels continguts de l'assignatura.
Seminars Treball en profunditat d'un tema (monogràfic). Ampliació i relació dels continguts donats a les sessions magistrals amb el quefer professional.
Personal tuition Temps que cada professor té reservat per atendre i resoldre dubtes als estudiants.

Personalized attention
Description
Pascal Blondeau pascal.blondeau@urv.cat Dept. Química Analítica i Química Orgànica URV

Assessment
Methodologies Competences Description Weight        
Seminars
B14
B17
Exposició oral individual i en grup sobre un tema específic i sobre un article científic. 30%
Extended-answer tests
A1
B9
Exàmens individuals escrits: un sobre fonaments teòrics i altre sobre aplicació dels fonaments teòrics a casos pràctics.

Treballs setmanals sobre aplicacions pràctiques dels conceptes teòrics.
60%
Others  

Participació individual a classe.

10%
 
Other comments and second exam session

Durant les proves avaluatives, els telèfons mòbils, tablets i altres aparells alectrònics que no siguin expressament autoritzats per la prova, han d'estar apagats i fora de la vist.

Segona convocatòria: es tindrà que recuperar la part no superada de la primera convocatòria. De la resta de parts superades a la primera convocatòria es conservarà la nota a la segona convocatòria.


Sources of information

Basic Jonathan W. Steed, Jerry L. Atwood, Supramolecular Chemistry, Wiley, Last edition

Complementary

Recommendations


(*)The teaching guide is the document in which the URV publishes the information about all its courses. It is a public document and cannot be modified. Only in exceptional cases can it be revised by the competent agent or duly revised so that it is in line with current legislation.