Ministrantes
Júlio Cezar Pastre (UNICAMP)		Kleber Thiago Oliveira (UFSCar)

Flow chemistry is typically used to enable challenging reactions which are difficult to carry out in conventional batch equipment. Consequently, the use of continuous-flow reactors for applications in organometallic and organic chemistry has witnessed a spectacular increase in interest from the chemistry community in the last decade. However, flow chemistry is more than just pumping reagents through a capillary and the engineering behind the observed phenomena can help to exploit the technology’s full potential.

In this short course, we will give an overview of the most important aspects of flow chemistry. We will provide also an overview of the most important engineering aspects, which are relevant for continuous-flow chemistry in microreactors. The deeper meaning of these principles will be further explained by giving relevant examples. It is our hope that this overview will aid the attender to recognize where continuous-flow reactors might actually make a difference for their chemistry and to exploit its full potential.

Topics:

1.      Engineering aspects of flow chemistry: importance of mixing, heating, …

2.      Multiphase reactions in flow

3.      Photochemistry in flow

4.      Multistep synthesis in continuous-flow reactors

5.      The advantage of flow reactors for material science

6.      How to achieve scale-up by means of microreactors and flow reactors in general

1. A educação inclusiva no Brasil

2. A deficiência visual

3. Atendimento educacional especializado: deficiência visual

4. Adaptação de materiais didáticos para o ensino de química a alunos com deficiência visual

5. Uso do laboratório no ensino de química

6. Adaptação de experimentos para o ensino de química a alunos com deficiência visual

Neste curso serão abordados os conceitos modernos em energia e bioenergia eletroquímica, com foco em células e biocélulas a combustível. Serão apresentados e discutidos como desenvolver eletrocatalisadores inorgânicos e biológicos para oxidação de combustíveis e biocombustíveis como etanol, hidrogênio, açúcares entre outros. Por fim, uma abordagem crítica da eficiência de conversão para cada sistema será apresentada.

1. Introdução Geral à Espectroscopia

1.1. Definição e objetivos, ondas eletromagnéticas, matéria.

1.2. Interação da radiação com a matéria (espalhamento, absorção, emissão)

1.3. Observáveis espectroscópicas; Origens e conteúdos informacionais.

2. Espectroscopia Vibracional

2.1. Vibrações moleculares, oscilador harmônico e anarmônico

2.2. Descrição teórica de vibrações moleculares na teoria dos grupos

2.3. Espectroscopia de absorção no infravermelho; Princípios físicos, descrição teórica de probabilidades de transição, bandas de combinação e de overtones, aspectos experimentais.

2.4. Espectroscopia Raman; Princípios físicos, descrição teórica de probabilidades de transição, efeitos de polarização, aspectos experimentais.

3. Espectroscopia Eletrônica do Momento Angular

3.1. Estruturas eletrônicas dos metais de transição e lantanídeos

3.2. Teoria do Campo Cristalino, Diagramas de Tanabe-Sugano, probabilidades de transição e espectros eletrônicos, acoplamento vibrônico

3.3. Aspectos experimentais da espectroscopia de absorção e de fotoluminescência

4. Ressonância Paramagnética de Elétrons (RPE)

4.1. Grupos duplos, interação Zeeman, interações hiperfinas, espectros de estado sólido

4.2. Métodos de onda contínua e pulsada, aspectos experimentais

Serão abordadas as principais técnicas modernas em espectrometria de massas e ressonância magnética nuclear, visando a elucidação estrutural de produtos naturais:

1 - Técnicas modernas de ionização.

2 - Analisadores de razão massa/carga.

3 - Espectrometria de massas de alta resolução.

4 - Análise/interpretação de espectros de massas: íon molecular, isótopos, padrão isotópico, fragmentação - mecanismos, caracterização de compostos das classes mais representativas de produtos naturais.

5 - O fenômeno da Ressonância Magnética Nuclear.

6 - Origem dos sinais em RMN: deslocamento químico, sistemas de spin e multiplicidade.

7 - Técnicas mono e bidimensionais em ¹H e ¹³C na elucidação de produtos naturais.

A Quimiogenômica é uma estratégia interdisciplinar da descoberta de fármacos que envolve a investigação de bibliotecas moleculares capazes de interagir com alvos biológicos de interesse.

No processo de busca de novos ligantes ou novos alvos, são utilizadas estratégias de similaridade molecular, entre outras, e aproximações baseadas na estrutura dos biorreceptores, como o docking.

O curso abordará:

1) A utilização de bancos de dados moleculares como CHEMBL e ZINC para obtenção das bibliotecas;

2) Construção e padronização de bibliotecas moleculares;

3)  Análise Quimiogenômica com Famílias de Alvos Terapêuticos de Interesse;

4) Docking como ferramenta complementar dos estudos de Quimiogenômica.

- Planejamento Fatorial: Completo e fracionário. Visualização dos efeitos, contrastes e seleção das variáveis mais importantes,

- Proposição de modelos de regressão com planejamento fatorial (Composto central, Doehlert, Box-Behnken),

- Apresentação de exemplos voltados para a produção de biocombustíveis,

- Utilização de técnicas de multirespostas (desejabilidade) em planejamento fatorial,

- Utilização de programas computacionais livres (Octave) para realização dos cálculos.

1. Efeitos de tamanho e propriedades das nanopartículas.

Definição e aspectos das nanopartículas. Ponto de fusão, tensão superficial e molhabilidade. Área superficial específica e poros. Estrutura cristalina e propriedades de superfície. Propriedades mecânicas, elétricas e magnéticas.

2. Métodos de preparação de nanopartículas e de nanocatalisadores

Exemplos de métodos de síntese de nanopartículas de metais, ligas metálicas e óxidos metálicos. Funcionalização de nanopartículas e preparação de suspensões coloidais. Princípios dos métodos de preparação de nanocatalisadores. Impregnação, Coprecipitação. Deposição-precipitação. Adsorção de ânions. Método sol-gel. Deposição química a vapor. Deposição fotoquímica. Técnicas sonoquímicas. Técnicas de spray. 

3. Aplicações dos nanocatalisadores

Definição e propriedades dos nanocatalisadores. Propriedades catalíticas de nanopartículas de ouro. Oxidação no monóxido de carbono. Oxidação seletiva de hidrocarbonetos e outros compostos. Reações envolvendo hidrogênio. Reação de deslocamento de vapor d´água. Reações de importância ambiental. Reatividade de outras nanopartículas metálicas. Propriedades catalíticas de nanopartículas de óxidos inorgânicos.  

O curso visa mostrar as conexões entre os compartimentos e as consequências das atividades humanas na química do meio ambiente.

Assuntos abordados:

- Conexões e mudanças climáticas

- Ciclos biogeoquímicos

- Efeito Estufa

- Camada de ozônio

1.    Histórico

2.    Terminologia

3.    Níveis de energia

4.    Processos de obtenção

5.    Utilização do íon Eu³⁺ como sonda estrutural

6.    Interpretação de espectros de compostos contendo o íon Eu³⁺

7.    Cálculo e interpretação dos parâmetros de emissão do íon Eu³⁺

8.    Aplicações dos elementos de Terras Raras