LÍNEAS DE INVESTIGACIÓN 

Valoración de biomasa y residuos y tratamiento de efluentes - Esta línea incluye investigaciones basadas en los principios de la química verde y siguiendo el concepto de biorrefinería, con el objetivo de desarrollar productos y procesos sostenibles e innovadores a partir de materias primas renovables y valorar residuos agroindustriales pre y postconsumo. Los estudios están relacionados con la producción de biocombustibles, bioproductos y productos de valor añadido a partir de fuentes renovables, pretratamiento e hidrólisis de biomasa lignocelulósica, degradación, modificación y conversión de biomasa, residuos y desechos, degradación de colorantes y tratamiento de efluentes (textiles), utilizando biocatalizadores, catálisis química, solventes verdes, tecnologías verdes (ultrasonido, microondas, etc.) y técnicas tradicionales de adsorción físico-química, entre otros. Los estudios también involucran la preparación e inmovilización de (bio)catalizadores y la caracterización y análisis químico y físico de materias primas (biomasa, residuos, efluentes) y de los productos o materiales generados. 

Desarrollo y evaluación de métodos analíticos 

Esta línea tiene como objetivo seleccionar, caracterizar y validar metodologías analíticas dentro del ámbito de actividad de los docentes del PPGQ. Busca desarrollar, caracterizar y validar nuevas metodologías analíticas. 

Desarrollo, mejora, procesamiento y aplicación de materiales y nanomateriales 

La investigación en esta línea se centra en el desarrollo, síntesis, mejora y caracterización de materiales poliméricos (mezclas y compuestos), materiales inorgánicos, materiales fibrosos (fibras textiles) y materiales nanostructurados, incluidos los nanomateriales de carbono. El objetivo es desarrollar tecnologías y materiales sostenibles e inteligentes que, sobre todo, integren soluciones en los sectores de energía, dispositivos ópticos, salud, agricultura y producción industrial, entre otros, para satisfacer las demandas regionales y globales de nuestra sociedad. Debido a su importancia regional, se presta especial atención al procesamiento de materiales textiles (preparación, teñido y acabado) que involucran biocatalizadores y nanotecnología. 

Síntesis, aislamiento, caracterización y evaluación de las propiedades de compuestos naturales y sintéticos 

Esta línea de investigación abarca la síntesis orgánica y la separación enantioselectiva de compuestos con posibles actividades biológicas, pudiendo utilizar compuestos obtenidos mediante procesos biocatalíticos o metabolitos secundarios abundantes previamente aislados o disponibles comercialmente como precursores sintéticos. Se ocupa del aislamiento, caracterización química y evaluación de las actividades biológicas de sustancias naturales extraídas de plantas, animales y microorganismos. Los extractos, fracciones y sustancias puras identificadas se evalúan posteriormente en pruebas de actividad biológica y farmacológica, con el objetivo de comprender el perfil, la potencia y los mecanismos de acción, así como el potencial para la generación de nuevos fármacos. Entre las actividades biológicas investigadas se encuentran las antimicrobianas (en sentido amplio), inmunomoduladoras, metabólicas, antioxidantes y de inhibición enzimática. Se utilizan diferentes técnicas analíticas, principalmente cromatográficas y espectroscópicas, en la caracterización de las muestras, con la posible investigación de otras propiedades moleculares. También incluye la producción de compuestos ópticamente activos, que pueden ser utilizados como precursores de moléculas más complejas en síntesis asimétrica. 

CURSOS REQUERIDOS - MAESTRÍA 

Química Orgánica Avanzada - ___ horas/classe

Estructura molecular. Principio de estereoquímica. Reacciones de sustitución nucleofílica alifática; reacciones de eliminación y adición; reacciones del grupo carbonilo; sustitución electrofílica aromática: compuestos de benceno y heterociclos π-excesivos; sustitución nucleofílica aromática en heterociclos π-deficientes. Reacciones radicales y reacciones pericíclicas. 

Química Física Avanzada - ___ horas/classe

Teoría cinética de los gases; termodinámica y la complejidad de las leyes en sistemas ideales y no ideales; estadística compuesta sobre moléculas independientes e indistinguibles (movimientos translacional, rotacional, vibracional y electrónico). 

Química Inorgánica Avanzada - ___ horas/classe

Elementos y operaciones de simetría. Grupos puntuales. Química de ácidos y bases duros y suaves. Química de coordinación. Teorías de enlace de valencia y orbitales moleculares. Teorías de campo cristalino y de campo de ligandos. Espectros electrónicos y magnetismo de compuestos de coordinación. Estructura y reactividad. Química organometálica. 

Química Analítica Avanzada - ___ horas/classe
Electrolitos y actividad química. Equilibrio en sistemas homogéneos y heterogéneos. Equilibrio ácido-base, de solubilidad, de complejación y de oxidación-reducción. Representaciones gráficas de la distribución de especies químicas iónicas. Tratamiento termodinámico del equilibrio químico. Curvas de titulación. Estadística aplicada a la química analítica.  

Seminarios - ___ horas/classe

Espacio transdisciplinario para la presentación y discusión de temas específicos de interés para los estudiantes, enfocado en las líneas de investigación del programa, con el intercambio de experiencias y socialización de propuestas, actividades y materiales entre docentes y estudiantes. 

Práctica Docente - ___ horas/classe

La enseñanza en la educación superior, como parte integral de la formación de posgrado, está destinada a preparar a los estudiantes para la docencia y calificarlos para la enseñanza de pregrado. Todos los beneficiarios de becas de agencias de financiación deben completar la práctica docente en el PPGQ. 

CURSOS ELECTIVOS - MAESTRÍA 

Compuestos Orgánicos Volátiles - ___ horas/classe

Vías metabólicas de las principales clases de compuestos orgánicos volátiles; técnicas de extracción y caracterización estructural; propiedades biológicas y aplicaciones; modificación estructural y ensayos biológicos de interés. Estudio de casos concretos en investigación en los grupos SINETEC y REBIFLORA y perspectivas. Actividad experimental utilizando aceites esenciales de propóleos y/o especies vegetales nativas de la Mata Atlántica. 

Acabado Químico De Textiles - ___ horas/classe
Química de fibras, química de tintes y auxiliares textiles. La teoría y tecnología química de los procesos de acabado textil: preparación, teñido, acabado e impresión. Tendencias innovadoras en el procesamiento textil. 

Química Verde, Biocombustibles y Biorrefinería - ___ horas/classe

Los 12 principios de la química verde y sus métricas. Ejemplos de reacciones y procesos de química verde. Solventes y tecnologías verdes. Los conceptos de economía lineal y circular, bioeconomía, sostenibilidad, biomasa, biorrefinería, bioproductos y biomateriales. Matriz energética nacional y global. Política energética y sostenibilidad. Fuentes de energía y consumo, y problemas ambientales relacionados (efecto invernadero, emisiones de CO2, etc.). Principales tipos de biorrefinerías para producir energía, combustibles, materiales y productos químicos. Análisis y composición de las biomasas más importantes, cultivos energéticos y residuos agroindustriales; perspectivas para la conversión de estas fuentes renovables en energía, biocombustibles y bioproductos (pretratamientos, hidrólisis de biomasa, biotransformación de biomasa, etc.). Estudio de los principales procesos, etapas y productos de las biorrefinerías. 

Biocatálisis y Biotransformación - ___ horas/classe

Conceptos básicos de biocatalisis y biotransformación con enzimas y microorganismos. Fundamentos de la estructura y catálisis con enzimas, su clasificación y los mecanismos químicos de las enzimas; relación entre la estructura tridimensional de las enzimas y el mecanismo de acción sobre sus sustratos. Los principales modelos teóricos de cinética enzimática, tratamiento matemático, análisis de parámetros y constantes cinéticas, catálisis enzimática heterogénea, y los efectos de estabilidad, inhibición y cooperatividad. Técnicas de inmovilización, ingeniería enzimática, principales aplicaciones tecnológicas de las enzimas y métodos de laboratorio utilizados en el análisis enzimático. Biotransformación en síntesis orgánica; reacciones de condensación, hidrólisis, reducción y oxidación catalizadas por enzimas y microorganismos; otras biotransformaciones; tecnología de bioprocesos. Introducción a la biocatalisis y biotransformación; Enzimas y microorganismos; Biotransformación en síntesis orgánica; Reacciones de condensación, hidrólisis, oxidación y reducción catalizadas por enzimas y microorganismos; Otras biotransformaciones; Tecnología de bioprocesos. 

Métodos Cromatográficos - ___ horas/classe

Introducción: conceptos, clasificación, fuerzas intermoleculares y mecanismos de separación. Cromatografía en capa fina. Cromatografía de gases. Cromatografía líquida de alta resolución. Optimización de parámetros de separación. Técnicas acopladas - espectrometría de masas. Aplicaciones.   

Nanociencia y Nanotecnología - ___ horas/classe

Diferencias entre sistemas nanostructurados y masivos. Estructura de bandas y estructuras cristalinas. Síntesis de nanopartículas, comprensión de fenómenos de nucleación y crecimiento. Nanopartículas de metales, óxidos y carbono y sus propiedades. Nanomateriales con propiedades mejoradas. Nanocompuestos. Técnicas para caracterizar nanomateriales. 

Química de Productos Naturales - ___ horas/classe
Introducción a las principales rutas biosintéticas y clases de metabolitos secundarios de plantas. Carbohidratos y metabolismo primario. Ruta metabólica de los isoprenoides. Ruta metabólica del ácido shikímico y poliketidos. Alcaloides. Métodos en análisis de plantas: métodos generales de extracción, separación y aislamiento de compuestos de origen vegetal. Estrategias para la identificación de productos naturales. 

Química de Superficie - ___ horas/classe

Fenómenos de superficie: tensión superficial e interfacial, capilaridad y humectación, emulsiones y coloides, películas delgadas, micelas, aspectos eléctricos de la interfaz, adsorción en sólidos y líquidos, isotermas de adsorción, ingeniería de superficie de nanostructuras, introducción a la catálisis heterogénea. 

Síntesis Orgánica - ___ horas/classe

Concepto de desconexión, sinthon y equivalente sintético. Transformaciones de grupos funcionales. Desconexiones de enlaces carbono-carbono y carbono-heteroátomo. Rearreglos en síntesis. Heterociclos aislados y fusionados π-deficientes y π-excesivos: ocurrencia natural, síntesis y reactividad. Síntesis en múltiples pasos, análisis de ejemplos representativos de la literatura. 

Métodos Espectroscópicos - ___ horas/classe

Espectroscopía de absorción en la región infrarroja y ultravioleta-visible, fundamentos teóricos, instrumentación, excitación electrónica, absorción de cromóforos, fuerzas de enlace, niveles vibracionales de los enlaces químicos, interpretación de espectros. 

Resonancia Magnética Nuclear - ___ horas/classe

Espectrometría de resonancia magnética nuclear: fundamentos teóricos, espín nuclear, correlación de señales, interpretación de espectros. Resonancia magnética nuclear de hidrógeno y carbono (1H y 13C NMR). Técnicas avanzadas de NMR 2D. Uso de técnicas conjuntas para determinar estructuras moleculares. 

Evaluación de la Actividad Antimicrobiana de Productos Naturales y Sintéticos  - ___ horas/classe
Estructura, función y metabolismo de los procariotas. Mecanismo de acción de los agentes antimicrobianos. Obtención y evaluación de compuestos antimicrobianos derivados de productos naturales y sintéticos de interés farmacéutico. 

Diseño y Optimización de Experimentos - ___ horas/classe

Introducción y conceptos. Métodos de optimización univariantes y multivariantes. Diseños factoriales y diseños factoriales fraccionados. Diseños de mezcla. Diseños de optimización (métodos de superficie de respuesta). Análisis e interpretación de resultados. Construcción de modelos empíricos. Uso de programas estadísticos. 

Biodiversidad e Innovación en Biopolímeros - ___ horas/classe
Esta disciplina tiene como objetivo explorar la intersección entre la biodiversidad y la innovación en biopolímeros. Los biopolímeros son materiales poliméricos derivados de fuentes naturales, como plantas, animales y microorganismos, y son esenciales para la sostenibilidad ambiental y el desarrollo de tecnologías innovadoras. La disciplina abordará la biodiversidad como fuente de inspiración para el desarrollo de biopolímeros, así como las técnicas para la producción, caracterización y aplicación de estos materiales innovadores. 

Química Bioinorgánica y Catalisis / CRÉDITOS - ___ horas/classe

Introducción a la Química Bioinorgánica. Metalo proteínas y metaloenzimas y su papel biológico. Sistemas biológicos y bioinorgánicos que contienen hierro, cobre, manganeso, entre otros. El papel de los metales en la fotosíntesis. Mecanismos biológicos y bioinorgánicos y sistemas catalíticos. 

Temas Orientados en Química I, II, III, IV - ___ horas/classe

Trata sobre temas actuales y está relacionado con las actividades de investigación de los docentes.