Seguimiento del Grado en Química

Con la implantación del 4º curso del grado en Química, que se ha realizado en el presente curso académico, se han completado los cuatro cursos del grado. En la Facultad de Ciencias se han constituido ocho comisiones de semestre, en las que participan profesores de todos los departamentos que imparten docencia en la titulación y la Comisión de Grado, formada por los coordinadores de las comisiones de semestre que, a su vez, forman parte de una red docente para el seguimiento del grado. Desde estas comisiones se está realizando un intenso trabajo cooperativo cuyo objetivo es alcanzar una coherencia tanto en la distribución de contenidos, como en las metodologías docentes y de evaluación de las materias que componen el plan de estudios del Grado en Química de la Universidad de Alicante. La coordinación horizontal entre semestres de un mismo curso y la coordinación vertical entre cursos forman parte de las tareas que se desarrollan. Los resultados de este trabajo permiten identificar las deficiencias en el proceso de implantación y plantear posibles propuestas de mejora en la organización docente de la titulación.

Seguimiento del grado de ciencias del mar 13-14

Con la implantación del 4º curso del grado en Ciencias del Mar, que se ha realizado en el presente curso académico, se han completado los cuatro cursos del grado. En la Facultad de Ciencias se han constituido ocho comisiones de semestre, en las que participan profesores de todos los departamentos que imparten docencia en la titulación y la Comisión de Grado, formada por los coordinadores de las comisiones de semestre que, a su vez, forman parte de una red docente para el seguimiento del grado. Desde estas comisiones se está realizando un intenso trabajo cooperativo cuyo objetivo es alcanzar una coherencia tanto en la distribución de contenidos, como en las metodologías docentes y de evaluación de las materias que componen el plan de estudios del Grado en Ciencias del Mar de la Universidad de Alicante. La coordinación horizontal entre semestres de un mismo curso y la coordinación vertical entre cursos forman parte de las tareas que se desarrollan. Los resultados de este trabajo permiten identificar las deficiencias en el proceso de implantación y plantear posibles propuestas de mejora en la organización docente de la titulación.

Seguimiento de la implantación del Grado en Biología. Estrategias para la coordinación docente

Durante el curso académico 2013-2014 ha tenido lugar la implantación del último curso del Grado en Biología. Esto permite hacer un análisis completo de la implantación del título así como un estudio sobre el diseño y desarrollo del Trabajo de fin de Grado y la adaptación del Programa de Prácticas externas. Estrategias de trabajo a través de las comisiones de semestre, comisión de garantía de calidad del Centro, reuniones con el alumnado, grupos de acción tutorial, etc. han permitido detectar anomalías y reforzar aspectos positivos para el correcto funcionamiento del título. Cabe resaltar la alta participación del alumnado en la asignatura optativa de prácticas externas, así como un número elevado de alumnos/as matriculados en las optativas de cuarto curso vinculadas al Itinerario 2: Biotecnología y Biosanitaria. En cuanto a los Trabajos de Fin de Grado en curso, destaca el elevado número de trabajos experimentales, seguidos de los bibliográficos y en menor medida, los vinculados a empresas/instituciones.

Trabajo de coordinación para la implementación del cuarto curso del Grado en Química

En el curso 2013-14 se implantará el cuarto y último curso del Grado en Química. La experiencia adquirida durante la implementación de los tres primeros cursos ha puesto de manifiesto la conveniencia de realizar un proceso de coordinación entre los profesores de las diferentes asignaturas que garantice la consecución de las competencias previstas en la memoria del título. Por ello, se ha creado en la Facultad de Ciencias de la Universidad de Alicante una red de investigación en docencia universitaria que ha estado trabajando desde el inicio del presente curso académico en este tema. Dicha red está constituida por el Vicedecano de Ordenación Académica de la Facultad de Ciencias, la Coordinadora Académica de Química y los profesores coordinadores de todas las asignaturas del 4º curso del grado (excepto Prácticas Externas y Trabajo Fin de Grado). En esta comunicación se presentarán los resultados del trabajo de investigación realizado por estos profesores que ha permitido elaborar las guías docentes de las asignaturas, planificar y coordinar las actividades a realizar para que los alumnos adquieran las competencias transversales, realizar un cronograma de actividades de evaluación y otro de prácticas de laboratorio que asegure la distribución homogénea del trabajo del alumno durante el curso académico.

Gestión del aprendizaje de asignaturas de química empleando Moodle

En este artículo de investigación docente se describe el desarrollo y aplicación de la plataforma de aprendizaje on-line Moodle como herramienta en el proceso de docencia y evaluación de tres asignaturas impartidas en diferentes titulaciones de la Universidad de Alicante y la Universidad Metropolitana de Manchester. El objetivo principal de esta experiencia es emplear la plataforma de formación académica Moodle como instrumento para adecuar el proceso de enseñanza-aprendizaje de estas asignaturas al Espacio Europeo de Educación Superior (EEES), así como estudiar y comparar los resultados obtenidos en todas ellas. Así, se describen las estrategias docentes y de evaluación empleadas a lo largo de diferentes cursos académicos con el objetivo de determinar el nivel de adaptación de los estudiantes en el nuevo marco de enseñanza-aprendizaje. Por último, se valorarán las opiniones de los estudiantes sobre el empleo de esta herramienta durante el desarrollo de las asignaturas, opiniones obtenidas mediante diferentes encuestas docentes.

Efficient Diastereo- and Enantioselective Synthesis of exo-Nitroprolinates by 1,3-Dipolar Cycloadditions Catalyzed by Chiral Phosphoramidite⋅Silver(I) Complexes

Chiral complexes formed by privileged phosphoramidites and silver triflate or silver benzoate are excellent catalysts for the general 1,3-dipolar cycloaddition between azomethine ylides generated from α-amino acid-derived imino esters and nitroalkenes affording with high dr the exo-cycloadducts 4,5-trans-2,5-cis-4-nitroprolinates in high ee at room temperature. In general, better results are obtained using silver rather than copper(II) complexes. In many cases the exo-cycloadducts can be obtained in enantiomerically pure form just after simple recrystallization. The mechanism and the justification of the experimentally observed stereodiscrimination of the process are supported by DFT calculations. These enantiomerically enriched exo-nitroprolinates can be used as reagents for the synthesis of nitropiperidines, by ester reduction and ring expansion, which are inhibitors of farnesyltransferase.

Synthesis of α,β-diamino acid derivatives via asymmetric Mannich reactions of glycine imino esters catalyzed by a chiral phosphoramidite·silver complex

AgOTf·phosphoramidite complexes efficiently catalyze the enantioselective Mannich-type reaction between benzophenone-imine glycine methyl ester and N-tosyl aldimines in the absence of a base. The corresponding syn-adducts, which are the direct precursors of α,β-diamino acids, are obtained with moderate to good syn-diastereoselectivities (up to 9:1) and high enantioselectivities (up to 99% ee).

Enantioselective Synthesis of exo-4-Nitroprolinates from Nitro­alkenes and Azomethine Ylides Catalyzed by Chiral Phosphor­amidite·Silver(I) or Copper(II) Complexes

Chiral complexes formed by privileged phosphoramidites derived from chiral binol and optically pure Davies’ amines, and copper(II) triflate, silver(I) triflate or silver(I) benzoate are excellent catalysts for the general 1,3-dipolar cycloaddition between nitroalkenes and azomethine ylides generated from α-amino acid derived imino esters. These three methods can be conducted at room temperature to afford the exo-cycloadducts (4,5-trans-2,5-cis-4-nitroprolinates) with high diastereoselectivity and high enantioselectivity. In general, the three procedures are complementary but silver catalysts are more versatile and less sensitive to sterically congested starting materials.

Palladium nanoparticles supported on graphene and reduced graphene oxide as efficient recyclable catalyst for the Suzuki–Miyaura reaction of potassium aryltrifluoroborates

Palladium nanoparticles supported on graphene platelets have been efficiently used as catalyst in the Suzuki–Miyaura coupling between aryl bromides and potassium aryltrifluoroborates using 0.1 mol% of Pd and potassium carbonate as base in MeOH/H2O as solvent at 80 °C. The reaction can be performed using conventional and microwave heating showing the catalyst high reusability, particularly with microwaves, where lower aggregation of Pd nanoparticles has been observed. A dissolution/re-deposition catalytic mechanism is proposed, based on the fact that palladium leaching to the solution is detected under microwave irradiation.

1,2-Functionalized Imidazoles as Palladium Ligands: An Efficient and Robust Catalytic System for the Fluorine-Free Hiyama Reaction

A variety of hydroxy- and amino-functionalized imidazoles were prepared from 1-methyl- and 1-(diethoxymethyl)imidazole by means of isoprene-mediated lithiation followed by reaction with an electrophile. These compounds in combination with palladium acetate were screened as catalyst systems for the Hiyama reaction under fluorine-free conditions using microwave irradiation. The systematic study of the catalytic system showed 1-methyl-2-aminoalkylimidazole derivative L1 to be the best ligand, which was employed under solvent-free conditions with a 1:2 Pd/ligand ratio and TBAB (20 mol-%) as additive. The study has revealed an interaction between the Pd/ligand ratio and the amount of TBAB. The established catalytic system presented a certain degree of robustness, and it has been successfully employed in the coupling of a range of aryl bromides and chlorides with different aryl siloxanes. Furthermore, both reagents were employed in an equimolecular amount, without an excess of organosilane.

Biscarboxy-Functionalized Imidazole and Palladium as Highly Active Catalytic System in Protic Solvents: Methanol and Water

The coupling reaction between aryl bromides and boron reagents is efficiently catalyzed by an in situ generated palladium complex obtained from palladium(II) acetate (0.1 mol%) and 1,3-bis(carboxymethyl)imidazole (0.2 mol%). The catalytic system is very active in protic solvents, especially in methanol. Biaryl derivatives have been prepared in good isolated yields (up to >99%), and additionally styrene and stilbene derivatives have also been prepared by means of this protocol.

Solvent-dependent enantioswitching in the Michael addition of α,α-disubstituted aldehydes to maleimides organocatalyzed by mono-N-Boc-protected cyclohexa-1,2-diamines

Enantiomerically pure mono-N-Boc-protected trans-cyclohexa-1,2-diamines are used as organocatalysts for the enantioselective conjugate addition of α,α-disubstituted aldehydes to maleimides. Using a single enantiomer of the organocatalyst, both enantiomeric forms of the resulting Michael adducts bearing a new quaternary stereocenter are obtained in high yields, by only changing the reaction solvent from chloroform (up to 86% ee) to aqueous DMF (up to 84% ee).

Pyrimidine-Derived Prolinamides as Recoverable Bifunctional Organocatalysts for Enantioselective Inter- and Intramolecular Aldol Reactions under Solvent-Free Conditions

Chiral L-prolinamides 2 containing the (R,R)- and (S,S)-trans-cyclohexane-1,2-diamine scaffold and a 2-pyrimidinyl unit are synthesized and used as general organocatalysts for intermolecular and intramolecular aldol reactions with 1,6-hexanedioic acid as a co-catalyst under solvent-free conditions. The intermolecular reaction between ketone–aldehyde and aldehyde–aldehyde must be performed under wet conditions with catalyst (S,S)-2b at 10 °C, which affords anti-aldols with high regio-, diastereo-, and enantioselectivities. For the Hajos–Parrish–Eder–Sauer–Wiechert reaction, both diastereomers of catalyst 2 give similar results at room temperature in the absence of water to give the corresponding Wieland–Miescher ketone and derivatives. Both types of reactions were scaled up to 1 g, and the organocatalysts were recovered by extractive workup and reused without any appreciable loss in activity. DFT calculations support the stereochemical results of the intermolecular process and the bifunctional role played by the organocatalyst by providing a computational comparison of the H-bonding networks occurring with catalysts 2a and 2b.

Magnetic nanoparticles supported oxime palladacycle as a highly efficient and separable catalyst for room temperature Suzuki–Miyaura coupling reaction in aqueous media

A novel magnetic nanoparticle-supported oxime palladacycle catalyst was successfully prepared and characterized. The magnetically recoverable catalyst was evaluated in the room temperature Suzuki–Miyaura cross-coupling reaction of aryl iodides and bromides in aqueous media. The catalyst was shown to be highly active under phosphine-free and low Pd loading (0.3 mol%) conditions. The catalyst could be easily separated from the reaction mixture using an external magnet and reused for six consecutive runs without significant loss of activity.

Palladium and Bimetallic Palladium–Nickel Nanoparticles Supported on Multiwalled Carbon Nanotubes: Application to Carbon–Carbon Bond-Forming Reactions in Water

Palladium and bimetallic Pd–Ni nanoparticles (NPs) protected by polyvinylpyrrolidone were prepared by the reduction-by-solvent method and deposited on multiwalled carbon nanotubes (MWCNTs). The catalytic activity of these NPs to carbon–carbon bond-forming reactions was studied by using 0.1 mol % Pd loading, at 120 °C for 1 h and water as a solvent under ligand-free conditions. The Suzuki–Miyaura reaction took place quantitatively for the cross-coupling of 4-bromoanisole with phenylboronic acid, better than those obtained with potassium phenyltrifluoroborate, with Pd50Ni50/MWCNTs as a catalyst and K2CO3 as a base and TBAB as an additive, with good recyclability during 4 cycles with some Ni leaching. The Hiyama reaction of 4-iodoanisole with trimethoxyphenylsilane, under fluoride-free conditions using 50 % aqueous NaOH solution, was performed with Pd/MWCNTs as a catalyst in 83 % yield with low recyclability. For the Mizoroki-Heck reaction 4-iodoanisole and styrene gave the corresponding 4-methoxystilbene quantitatively with Pd50Ni50/MWCNTs using K2CO3 as a base and TBAB as an additive although the recycle failed. In the case of the Sonogashira-Hagihara reaction, Pd/MWCNTs had to be used as a catalyst and pyrrolidine as a base for the coupling of 4-iodoanisole with phenylacetylene under copper-free conditions. The corresponding 4-methoxytolane was quantitatively obtained allowing the recycling of the catalyst during 3 cycles.