SCIENZE CHIMICHEScienze chimicheAnno accademico 2023/2024

9794335 - CHIMICA ORGANOMETALLICA

Docente: Graziella MALANDRINO

Risultati di apprendimento attesi

Obiettivo del corso è acquisire conoscenze di base su composti organometallici di metalli dei gruppi principali e di metalli di transizione con particolare riferimento alle procedure  sintetiche, alle loro proprietà e reattività. Il corso si prefigge anche di fornire agli studenti le conoscenze relative all’applicazione dei composti organometallici nella chimica moderna: applicazione nella catalisi omogenea, nella sintesi di materiali, e nelle scienze della vita

Informazioni per studenti con disabilità e/o DSA

A garanzia di pari opportunità e nel rispetto delle leggi vigenti, gli studenti interessati possono chiedere un colloquio personale in modo da programmare eventuali misure compensative in base agli obiettivi didattici ed alle specifiche esigenze.

Modalità di svolgimento dell'insegnamento

L'insegnamento sarà svolto tramite lezioni frontali (5 CFU) ed una serie di esercitazioni (1 CFU) in cui verranno applicati i concetti della teoria dei gruppi allo studio delle molecole organometalliche.

Qualora l'insegnamento venisse impartito in modalità mista o a distanza potranno essere introdotte le necessarie variazioni rispetto a quanto dichiarato in precedenza, al fine di rispettare il programma previsto e riportato nel syllabus.

Prerequisiti richiesti

Conoscenza di base di chimica organica.

Frequenza lezioni

E' necessaria la frequenza delle lezioni secondo quanto previsto dal regolamento del CdS.

Contenuti del corso

 Sviluppi storici e sviluppi attuali; della chimica dei composti organometallici. Classificazione dei composti organometallici; Composti organometallici dei gruppi principali trattati per tipologia di metallo: metodi di preparazione e reattività; Applicazione della teoria dei gruppi nella trattazione del legame dei  borani.  Composti organometallici degli elementi di transizione trattati secondo la classificazione dei leganti: Leganti sigma-donatori; Leganti sigma-donatori/p-greca-accettori; leganti p-greca-donatori/p-greca-accettori. Teoria dei gruppi applicata alla caratterizzazione IR e Raman dei metallo carbonili.  Il legame chimico nei composti organometallici: Simmetria, teoria dei gruppi, diagrammi MO. I composti organometallici nella catalisi: idrogenazione di olefine, ciclo Monsanto, ciclo di Wacker,  polimerizzazione di olefine. I composti organometallici nella sintesi di materiali in forma di film e nano particelle. I composti organometallici nelle scienze della vita: problematiche tossicologiche e applicazioni come agenti terapeutici.

1)      INTRODUZIONE  

2)      COMPOSTI ORGANOMETALLICI DEI GRUPPI PRINCIPALI 

3) IL LEGAME CHIMICO NEI COMPOSTI ORGANOMETALLICI

 

4)      COMPOSTI ORGANOMETALLICI DEGLI ELEMENTI DI TRANSIZIONE

5)      ASPETTI APPLICATIVI E INNOVATIVI

 

 

ATTIVITA' SEMINARIALI

Lantanidi e terre rare: elementi sconosciuti nella vita di tutti i giorni.

Testi di riferimento

Ch. Elschenbroich, J. Oliveira "Organometallics", VCH, 2006.

Miessler, Tarr, Chimica Inorganica, 2011, Piccin (Cap. 4, 13, 14, 15).

Programmazione del corso

 ArgomentiRiferimenti testi
1Composti Organometallici - Metodi di preparazioneOrganometallics
2Organometallici dei metalli alcalini: strutture e legame in composti alchil e aril litio. Organometallics
3Organometallici dei metalli alcalino terrosi e gruppo 12: reattivi di Grignard e ciclopentadienili. Organometallics
4Organometallici gruppo 13: alchil- e aril-alluminio; carbo- e idro-alluminazione. Organometallics
5Borani e carborani: regola di Wade, closo-, nido- e aracno-borani. Dispense
6Organometallici gruppo 14: alchil-Si, Ge, Pb. Siliconi. Organometallics
7- Simmetria e teoria dei gruppi.Miesler-Tarr Cap.4, Dispense
8Applicazione della teoria dei gruppi: descrizione del legame da sistemi semplici quali il diborano (con derivazione delle SALC), a composti organometallici a simmetria ottaedrica e tetraedrica.Dispense
9Applicazione della teoria dei gruppi all'interpretazione degli spettri IR e Raman dei composti metallocarbonili.Dispense
10Composti organometallici degli elementi di transizione.Organometallics
11- Leganti sigma-donatori: alchili, arili.Organometallics
12Leganti sigma-donatori/pi-greca-accettori: carbeni, carbini, alchilideni e alchilidini, carbonili.Dispense
13Leganti pi-greca-donatori/pi-greca-accettori: allili, ciclopentadienili, areni. Organometallics, Dispense
14- I composti organometallici nella catalisi. Idrogenazione di olefine tramite catalizzatore di Wilkinson e metatesi di legame sigma, ciclo Monsanto, Ciclo di Wacker.Miesler-Tarr Capitoli 13,14,15, Dispense
15Polimerizzazione di olefine tramite catalisi omogenea tramite constrained geometry catalyst. Mieselr-Tarr Capitoli 13,14,15, Dispense
16- I composti organometallici nella sintesi di materiali. Dispense
17I composti organometallici nelle scienze della vita. Dispense

Verifica dell'apprendimento

Modalità di verifica dell'apprendimento

Esami orali sugli argomenti del corso con esercitazione sull'applicazione della teoria dei gruppi.

La verifica dell’apprendimento potrà essere effettuata anche per via telematica, qualora le condizioni lo dovessero richiedere.

Link calendario esami: https://www.dsc.unict.it/corsi/lm-54-sc/esami?aa=123

Esempi di domande e/o esercizi frequenti

Esempi di domande

Descrizione dei composti organometallici del I gruppo.

Reattivi di Grignard.

Reazioni di inserzioni-migratoria: meccanismo di reazione.

Tipologie di leganti.

Carbeni e carbini di Fischer.

Alchilideni e alchilidini di Schrock.

Catalisi: ciclo Monsanto.

Idrogenazione delle olefine.

Polimerizzazione delle olefine tramite catalisi omogenea.

Esempi di esercizi

Derivare il numero di bande IR attive in un composto carbonilico.

Derivare il diagramma degli orbitali molecolari di complessi con geometria tetraedrica e ottaedrica.


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