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Programa

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La asignatura consta de siete bloques:

 

  Bloque 1. La reactividad de hidrocarburos parafínicos, olefínicos y acetilénicos

 

Objetivos específicos

  • Representar estructuras electrónicas de hidrocarburos con enlaces localizados y enlaces deslocalizados.
  • Aplicar los efectos de desplazamiento electrónico y estéricos en la estabilidad y reactividad de los hidrocarburos.
  • Ordenar la estabilidad de los intermedios de reacción: carbocationes, carboaniones y radicales libres.
  • Desarrollar los principales mecanismos de sustitución, eliminación y adición.

 

Contenidos

  1. Estructuras electrónicas de los hidrocarburos
    • Estructuras electrónicas localizadas con hibridación sp3, sp2 y sp
    • Estructuras deslocalizadas de enlaces múltiples conjugados
    • Parámetros moleculares: distancias, ángulos y energías de enlace
  2. Efectos de desplazamiento electrónico y estéricos
    • Efectos inductivo y de campo
    • Efecto resonante
    • Efecto de hiperconjugación
    • Efecto estérico
  3. Los intermedios transitorios
    • Heterólisis y homólisis
    • Estructura y estabilidad de carbocationes y carboniones
    • Estructura y estabilidad de radicales libres
  4. Mecanismos de sustitución nucleofílica y de eliminación
    • Mecanismos SN1 y SN2
    • Mecanismos E1 y E2
    • La deshidratación catalítica de alcoholes: Síntesis de olefinas
  5. Mecanismos de adición
    • Adición radicalar y adición electrofílica
    • Hidrogenación catalítica de olefinas y acetilénicos
    • Hidratación catalítica de olefinas y acetilénicos
    • Alquilación: reacción de los carbocationes con olefinas

 

  Bloque 2. La reactividad de hidrocarburos aromáticos

 

Objetivos específicos

  • Representar estructuras electrónicas deslocalizadas.
  • Aplicar los efectos de desplazamiento electrónico y estéricos en la reactividad de los compuestos aromáticos.
  • Desarrollar mecanismos de nitración, sulfonación y alquilación.
  • Orientar la SE en la producción de mayor rendimiento.
  • Comparar los efectos de activación y desactivación en la cinética de la SE.

 

Contenidos

  1. Estructuras electrónicas aromáticas
    • Estructuras de Kekulé
    • Estructuras deslocalizadas
    • Estabilización por resonancia
  2. Mecanismo de sustitución electrofílica, SE
    • Efectos de los sustituyentes con carácter nucleofílico y electrofílico
    • Efectos de los grupos alquilo
  3. Reacciones de nitración de compuestos aromáticos
    • Nitración del benceno
    • Síntesis del TNF
    • Síntesis del TNT
  4. Reacciones de sulfonación de compuestos aromáticos
    • Sulfonación. El SO3 como electrofílico
    • Química de los ácidos sulfónicos y sus derivados
  5. Reacciones de alquilación
    • Alquilaciones a partir de derivados halogenados y ácidos de Lewis
    • Alquilaciones a partir de alcoholes en medio ácido
    • Alquilaciones a partir de olefinas y ácidos protónicos y de Lewis

 

  Bloque 3. Procesos de conversión de petróleo, gas y carbón

 

Objetivos específicos

  • Relacionar la oxidación del carbón con las variaciones de los compuestos de azufre inorgánicos y orgánicos y de los compuestos de nitrógeno.
  • Aplicar la hidrogenación del carbón en la conversión a productos líquidos.
  • Diferenciar las reacciones de alquilación del carbón.
  • Aplicar los mecanismos generales de los procesos de craqueo térmico y craqueo catalítico del petróleo a la producción de olefinas.
  • Orientar el mecanismo del reformado catalítico del petróleo a la producción de aromáticos.
  • Analizar la influencia de las reacciones de craqueo y reformado catalítico del petróleo en la mejora de la calidad del combustible.
  • Aplicar las reacciones de reformado catalítico en la conversión de gas natural a gas de síntesis.
  • Diferenciar las reacciones de obtención con los principales componentes del gas de síntesis.

 

Contenidos

  1. Reacciones químicas del carbón
    • Reacciones con oxigeno o aire
    • Reacciones con oxidantes
    • Reacciones de hidrogenación
    • Reacciones de alquilación
  2. Reacciones químicas del petróleo
    • Reacciones homolíticas de craqueo
    • Reacciones heterolíticas de craqueo
    • Reacciones del reformado catalítico
  3. Reacciones químicas del gas
    • Reacciones de reformado catalítico
    • Reacciones de síntesis con monóxido de carbono
    • Reacciones de síntesis con hidrógeno

 

  Bloque 4. Química de los Polímeros

 

Objetivos específicos

  • Clasificar tecnológicamente los principales grupos de polímeros.
  • Determinar la longitud de contorno y el número de unidades estructurales de una cadena polimérica.
  • Diferenciar las fuerzas intermoleculares en las estructuras poliméricas.
  • Calcular la distribuciones medias de pesos macromoleculares.

 

Contenidos

  1. Estructura y propiedades de los polímeros
    • Poliolefinas
    • Polienos
    • Policondensados
    • Homopolímeros
    • Copolímeros
  2. Morfología, los estados límites condensados y solubilidad de los polímeros
    • Estereoquímica de los polímeros
    • Interacciones macromoleculares
    • Los estados límites condensados de los polímeros
    • Temperaturas de fusión y de transición vítrea
    • Solubilidad
  3. Peso molecular de los polímeros
    • Distribución de pesos moleculares
    • Peso molecular promedio numérico
    • Peso molecular promedio másico

 

  Bloque 5. Procesos de Polimerización

 

Objetivos específicos

  • Aplicar el mecanismo de poliadición radicalar a la síntesis de homopolímeros y copolímeros.
  • Comparar los mecanismos de poliadición aniónica y catiónica.
  • Aplicar la polimerización por condensación a la síntesis de poliamidas, poliesteres, poliuretanos, policarbonatos y resinas de fenol-formaldehido.
  • Aplicar la polimerización de estereoquímica controlada a la síntesis de los polímeros.

 

Contenidos

  1. Mecanismos de polimerización por crecimiento de cadena
    • Reacciones radicalares
    • Reacciones catiónicas
    • Reacciones aniónicas
  2. Reacciones de polimerización con la estereoquímica controlada
    • Regularidad estereoquímica en las estructuras poliméricas
    • Catálisis heterogénea. Catalizadores de Ziegler y Natta
  3. Polimerización de crecimiento por etapas
    • Poliamidas y poliesteres
    • Poliuretanos
    • Policarbonatos
    • Polímeros producidos por reacciones de condensación del formaldehido
  4. Reacciones de polimerización en la preparación de cauchos sintéticos

 

  Bloque 6. Identificación y reactividad de polímeros

 

Objetivos específicos

  • Aplicar los métodos espectroscópicos de absorción molecular a la identificación de polímeros.
  • Comparar las reacciones de hidrogenación, halogenación y reticulación de homopolímeros y copolímeros.
  • Formular las reacciones de los grupos pendientes de tipo aromático.
  • Desarrollar los principales mecanismos de degradación polimérica.

 

Contenidos

  1. Caracterización de polímeros
    • Métodos espectroscópicos de absorción molecular
    • Espectroscopía infrarroja (IR)
  2. Reacciones de polímeros
    • Reacciones con poliolefinas
    • Reacciones de polienos
    • Reacciones de grupos alifáticos
    • Reacciones de grupos aromáticos
  3. Degradación de polímeros
    • Degradación por vía física
    • Degradación por vía química

 

  Bloque 7. Polímeros en la Industria

 

Objetivos específicos

  • Comparar las aplicaciones de termoplásticos y termoendurecibles.
  • Comparar las aplicaciones de los diferentes tipos de fibras.
  • Formular y aplicar los principales cauchos de uso industrial.

 

Contenidos

  1. Plásticos en la industria
    • Polietileno de alta densidad (HDPE)
    • Polipropileno
    • Poliestirenos y sus copolímeros
    • Polimetacrilato de metilo
    • Policloruro de vinilo
  2. Fibras en la industria
    • Fibras de nylon
    • Fibras de poliester
    • Fibras acrílicas
  3. Cauchos sintéticos
    • Caucho de estireno-butadieno
    • Caucho de polibutadieno
    • Caucho de poliisopreno
    • Caucho butílico
    • Caucho de neopreno

 

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