Seguimiento del grado de Ciencias del Mar. Curso 2014-15

Una vez implantado completamente el Grado de Ciencias del Mar en la Universidad de Alicante y a punto de finalizar la segunda promoción, es el momento de revisar el funcionamiento del programa formativo. Por una parte, es necesario continuar con el intenso trabajo de coordinación horizontal y vertical para asegurar la coherencia en contenidos, metodologías, evaluación y guías docentes. Y por otra parte, hay que evaluar si los posibles errores detectados con anterioridad han sido resueltos. Como metodología de trabajo, desde la Facultad de Ciencias se han constituido ocho comisiones de semestre. Cada una de estas comisiones está integrada por un coordinador de semestre, los responsables de las asignaturas de ese semestre, el coordinador del Grado y el/la delegado/a del alumnado. Cada una de estas comisiones se reúne, por lo menos, dos veces por curso. Los resultados de este trabajo permiten la detección de problemas actuales y si las medidas adoptadas han sido útiles para solucionar incidencias pasadas.

Consideraciones del estudiante sobre su formación práctica en asignaturas del área de conocimiento de química orgánica

En la presente comunicación se detallarán los resultados obtenidos de la valoración del alumno sobre los créditos prácticos en diferentes asignaturas de grado (Grado en Biología, y Grado en Ciencias del Mar: 26510, Química; Grado en Química: 26030, Determinación Estructural de Compuestos Orgánicos y 26050, Química Farmacéutica; Grado en Ingeniería Química: 34513, Química Orgánica Aplicada) adscritas al área de conocimiento de Química Orgánica. Se presentarán y analizarán los resultados obtenidos de esta valoración por parte del alumnado de las diferentes actividades prácticas implantadas en dichas asignaturas y su repercusión en la comprensión y seguimiento de las mismas. También se pretende evaluar cuales son las estrategias más efectivas y cuales son susceptibles de cambios. Y como último fin de este estudio se debatirá sobre las posibles mejoras propuestas por el alumno para su posible implantación en sucesivos cursos académicos.

Evaluación del Grado de Biología de la Facultad de Ciencias de la Universidad de Alicante

Una vez implantado el Grado de Biología, es el momento de hacer una revisión profunda de los resultados obtenidos, con el fin de comprobar si éstos son adecuados para garantizar la continuidad de la impartición del mismo. Esta comunicación se presenta como resultado del trabajo que se está realizando en el seno de la Comisión del Grado en Biología, que es el grupo encargado de realizar la autoevaluación de dicho grado. La revisión se centra en comprobar la adquisición de competencias por parte de los estudiantes, en los recursos humanos y materiales que soportan el desarrollo del título y en el análisis de la evolución de los resultados del mismo. Todo ello en tres ámbitos principales: la Gestión del Título, los Recursos de los que se dispone y por último los Resultados obtenidos. Toda esta información será de gran ayuda para poder detectar las fortalezas y debilidades del grado, y de este modo poder reforzar aquellos puntos que se revelen más débiles.

An Acyl-NHC Osmium Cooperative System: Coordination of Small Molecules and Heterolytic B–H and O–H Bond Activation

The hexahydride complex OsH6(PiPr3)2 (1) activates the C–OMe bond of 1-(2-methoxy-2-oxoethyl)-3-methylimidazolium chloride (2), in addition to promoting the direct metalation of the imidazolium group, to afford a five-coordinate OsCl(acyl-NHC)(PiPr3)2 (3) compound. The latter coordinates carbon monoxide, oxygen, and molecular hydrogen to give the corresponding carbonyl (4), dioxygen (5), and dihydrogen (6) derivatives. Complex 3 also promotes the heterolytic bond activation of pinacolborane (HBpin), using the acyl oxygen atom as a pendant Lewis base. The hydride ligand and the Bpin substituent of the Fischer-type carbene of the resulting complex 7 activate the O–H bond of alcohols and water. As a consequence, complex 3 is a metal ligand cooperating catalyst for the generation of molecular hydrogen, by means of both the alcoholysis and hydrolysis of pinacolborane, via the intermediates 7 and 6.

2-Aminobenzimidazole Organocatalyzed Asymmetric Amination of Cyclic 1,3-Dicarbonyl Compounds

The use of a trans-cyclohexanediamine benzimidazole derivative as a hydrogen-bond catalyst for the electrophilic amination of cyclic 1,3-dicarbonyl compounds is herein presented. High yields and enantioselectivities varying from moderate to excellent are generally obtained using mild reaction conditions and as low as 1 mol% of catalyst loading.

Mesoporous Metal Complex–Silica Aerogels for Environmentally Friendly Amination of Allylic Alcohols

Two series of mesoporous hybrid iron(III) complex–silica aerogels were prepared in one-pot synthesis by using the sol–gel coordination chemistry approach. The use of the ligands 3-(2-aminoethylamino)propyltrimethoxysilane and 2-(diphenylphosphino)ethyltriethoxysilane, both with terminal triethoxysilyl groups, were used to incorporate metal complexes in situ into the framework of silica, through their co-condensation with a silicon alkoxide during the aerogel formation. This methodology yielded optically translucent hybrid mesoporous gels with homogeneous metal incorporation and excellent textural properties. The catalytic performance of these materials was tested in the direct amination of allylic alcohols in water as a target reaction, with activities comparable or even higher than those corresponding to the homogeneous iron(III) complex. Furthermore, these catalysts were stable and maintained their catalytic activity after six reaction cycles.

Organocatalytic Asymmetric α-Chlorination of 1,3-Dicarbonyl Compounds Catalyzed by 2-Aminobenzimidazole Derivatives

Bifunctional chiral 2-aminobenzimidazole derivatives 1 and 2 catalyze the enantioselective stereodivergent α-chlorination of β-ketoesters and 1,3-diketone derivatives with up to 50% ee using N-chlorosuccinimide (NCS) or 2,3,4,4,5,6-hexachloro-2,5-cyclohexadien-1-one as electrophilic chlorine sources.

Impregnated palladium on magnetite as catalyst for direct arylation of heterocycles

Palladium impregnated on magnetite is an efficient, cheap and easy to prepare catalyst for the direct arylation of heterocycles. Good yields are afforded under relatively mild conditions and a broad substrate scope is evident. The catalyst is regioselective in many cases, affording arylated products, at the C2- or C3-position (depending of the heterocycle used). The methodology can be extended to prepare chromenes through an intramolecular direct arylation reaction. Some evidence is provided for two catalyst deactivation pathways, which prevents efficient recycling.

Cross-dehydrogenative coupling reaction using copper oxide impregnated on magnetite in deep eutectic solvents

The synthesis of different tetrahydroisoquinolines using choline chloride : ethylene glycol as a deep eutectic solvent (DES) and copper(II) oxide impregnated on magnetite as a catalyst has been accomplished successfully. The copper catalyst amount is the lowest loading ever reported. The presence of DES showed to be essential since the reaction in the absence of this medium did not proceed. A direct proportional relationship was found between the conductivity of DES medium and the yield obtained. The DES and the catalyst could be reused up to ten times without any detrimental effect on the yield of the reaction, with the aerobic conditions making the protocol highly sustainable, where the only waste is water.

Pursuing Chemical Efficiency by Using Supported Organocatalysts for Asymmetric Reactions under Aqueous Conditions

Over the past decade, a great effort has been made by the chemical community to improve the efficiency of organic transformations and allow sustainable processes. Merging the use of supported and recyclable organocatalysts and aqueous conditions for the asymmetric synthesis of valuable molecules, has led to outstanding contributions in the area of green chemistry. Recent progresses in the field include the implementation of these methodologies in the large scale production of chiral molecules using automated flow chemistry.

Bio-renewable enantioselective aldol reaction in natural deep eutectic solvents

Among the deep eutectic solvents (DES), natural deep eutectic solvents (NADES) formed by D-glucose and racemic malic acid are suitable media to perform the enantioselective L-proline catalyzed intermolecular aldol reaction, creating simultaneously and selectively a C–C bond and a new stereocenter. The scope of the reaction was found to be broad, with products being obtained with good levels of diastereo- and enantioselectivities. Furthermore, when the reaction was performed at a large scale, the catalyst together with the reaction media can be recovered by simple water extraction and reused at least three times affording similar results. Therefore, the use of NADES as reaction media to carry out a VOC-free selective process has been demonstrated for the first time. The process is clean, cheap, simple and scalable and meets most of the criteria to be considered as a sustainable and bio-renewable process, with the reaction media and catalyst arising directly from Nature.

Palladium(II) oxide impregnated on magnetite as a catalyst for the synthesis of 4-arylcoumarins via a Heck-arylation/cyclization process

Heck-arylation/cyclization was achieved using heterogeneous palladium(II) oxide impregnated on magnetite catalyst (2.5 mol%) with a lower catalyst loading than that reported for similar processes. Ethanol was used as a non-toxic and bio-renewable solvent. Good yields were afforded using a broad range of substrates (40–98%). The catalyst could be partially recycled, and analyses confirmed the almost total reduction of palladium(II) oxide to palladium(0) as well as the iodine poissoning effect, which is the main barrier to complete recyclability.

La Reacreditación en el Grado de Biología de la Facultad de Ciencias de la Universidad de Alicante

Implantación de los nuevos Grados, como sustitución de las Licenciaturas en los estudios universitarios, lleva consigo un proceso de Reacreditación, consistente en la revisión de una serie de parámetros de calidad, a realizar una vez terminada su implantación. Este proceso se ha desarrollado en tres ámbitos principales: la Gestión del Título, los Recursos de los que se dispone y, por último, los Resultados, y tiene como fin principal evaluar si los resultados obtenidos son adecuados para garantizar la continuidad de la impartición del Grado. El equipo de trabajo que ha llevado a cabo la revisión y ha puesto en marcha los procesos de mejora en el Grado de Biología de la Facultad de Ciencias de la Universidad de Alicante ha sido la Comisión de Título. La revisión que dicha Comisión ha realizado se ha centrado en evaluar la adquisición de competencias por parte de los estudiantes, en los recursos humanos y materiales que soportan el desarrollo del título, y en el análisis de la evolución de los resultados del mismo. Toda la información generada en este grupo de trabajo, ha sido volcada a la aplicación “AstUA” con la que se gestionan los programas de calidad de toda la Universidad de Alicante.

APROXIMACIÓN AL DISEÑO DE SISTEMAS DE BIO-REACTORES PARA LA DELIGNIFICACIÓN DE MATERIALES LIGNOCELULÓSICOS Y PARA LA DECONTAMINACIÓN DE SUELOS Y EFLUENTES

Los materiales lignocelulósicos residuales de las actividades agroindustriales pueden ser aprovechados como fuente de lignina, hemicelulosa y celulosa. El tratamiento químico del material lignocelulósico se debe enfrentar al hecho de que dicho material es bastante recalcitrante a tal ataque, fundamentalmente debido a la presencia del polímero lignina. Esto se puede lograr también utilizando hongos de la podredumbre blanca de la madera. Estos producen enzimas lignolíticas extracelulares fundamentalmente Lacasa, que oxida la lignina a CO2. Tambien oxida un amplio rango de sustratos ( fenoles, polifenoles, anilinas, aril-diaminas, fenoles metoxi-sustituídos, y otros), lo cual es una buena razón de su atracción para aplicaciones biotecnológicas. La enzima tiene potencial aplicación en procesos tales como en la delignificación de materiales lignocelulósicos y en el bioblanqueado de pulpas para papel, en el tratamiento de aguas residuales de plantas industriales, en la modificación de fibras y decoloración en industrias textiles y de colorantes, en el mejoramiento de alimentos para animales, en la detoxificación de polutantes y en bioremediación de suelos contaminados. También se la ha utilizado en Q.Orgánica para la oxidación de grupos funcionales, en la formación de enlaces carbono- nitrógeno y en la síntesis de productos naturales complejos. HIPOTESIS Los hongos de podredumbre blanca, y en condiciones óptimas de cultivo producen distintos tipos de enzimas oxidasas, siendo las lacasas las más adecuadas para explorarlas como catalizadores en los siguientes procesos:  Delignificación de residuos de la industria forestal con el fin de aprovechar tales desechos en la alimentación animal.  Decontaminación/remediación de suelos y/o efluentes industriales. Se realizarán los estudios para el diseño de bio-reactores que permitan responder a las dos cuestiones planteadas en la hipótesis. Para el proceso de delignificación de material lignocelulósico se proponen dos estrategias: 1- tratar el material con el micelio del hongo adecuando la provisión de nutrientes para un desarrollo sostenido y favorecer la liberación de la enzima. 2- Utilizar la enzima lacasa parcialmente purificada acoplada a un sistema mediador para oxidar los compuestos polifenólicos. Para el proceso de decontaminación/remediación de suelos y/o efluentes industriales se trabajará también en dos frentes: 3) por un lado, se ha descripto que existe una correlación positiva entre la actividad de algunas enzimas presentes en el suelo y la fertilidad. En este sentido se conoce que un sistema enzimático, tentativamente identificado como una lacasa de origen microbiano es responsable de la transformación de compuestos orgánicos en el suelo. La enzima protege al suelo de la acumulación de compuestos orgánicos peligrosos catalizando reacciones que involucran degradación, polimerización e incorporación a complejos del ácido húmico. Se utilizarán suelos incorporados con distintos polutantes( por ej. policlorofenoles ó cloroanilinas.) 4) Se trabajará con efluentes industriales contaminantes (alpechínes y/o el efluente líquido del proceso de desamargado de las aceitunas).

Síntesis y caracterización de Materiales Nanoscópicos y Nano-especies activas y sus aplicaciones en Energía y Medio Ambiente

Se estudiara la síntesis, caracterización y aplicación de Materiales Nanoscópicos (Nanoestructurados, MN y Nanocomposites, NC), con propiedades definidas en el campo de la Energía, Medio Ambiente y Bioingeniería, especialmente las MCM y SBA ( MCM-41 y MCM-48, SBA-1, SBA-3, SBA-15 y SBA-16, Silíceas o Al/Ga/Ti como Heteroátomo, y la Al-SBA-3, recientemente desarrollada por nosotros, primera publicación a nivel mundial). Se pondrá énfasis en el diseño, preparación y caracterización de sus réplicas con C (CMK-1 y CMK-3). Determinación y optimización de las estrategias de síntesis de MN y NC y Nano especies Activas en nuevos catalizadores (Ir/ TiO2, Pt/Pd etc.), cuyas propiedades fundamentales (estructurales, electrónicas, conductividad, actividad catalítica, etc.) sean aplicables en los Campos Citados. Comprensión de los parámetros que definen dichas propiedades, relación estructura/actividad, rediseño y aplicaciones de MN y NC en dos procesos específicos (de los cuales ya hemos publicado resultados): Energía y Medioambiente: 1) Almacenamiento de H2, Adsorción/Absorción de H2 en los MN Silíceos y Carbonosos y NC y Desarrollo de NC híbridos formados por reservorios en base a los MN por oclusión de nano-alambres moleculares de polímeros orgánicos, modificando las propiedades de conductividad / semiconductividad y adsorción de H2; 2) Estudio de las reacciones de hidrotratamiento catalítico (HDT), que comprende la hidrogenación, la hidrodesulfurizacion (HDS) y la hidrodenitrogenacion (HDN) de compuestos refractarios presentes en los cortes de combustibles. La determinación del mecanismo de las reacciones de HDS y HDN.