ID:
009198
Tipo Insegnamento:
Opzionale
Durata (ore):
36
CFU:
6
SSD:
CHIMICA GENERALE E INORGANICA
Url:
SCIENZE CHIMICHE/PERCORSO COMUNE Anno: 1
SCIENZE CHIMICHE/PERCORSO COMUNE Anno: 2
Anno:
2024
Dati Generali
Periodo di attività
Primo Semestre (16/09/2024 - 20/12/2024)
Syllabus
Obiettivi Formativi
Il corso fornisce un'introduzione approfondita alla chimica metallorganica e agli strumenti per studiare i vari tipi di legame metallo-carbonio, integrando e ampliando le conoscenze acquisite nei corsi di Chimica Inorganica e Organica.
Il corso si occupa della sintesi, delle tecniche di caratterizzazione e della reattività dei metalli dei gruppi A e della transizione, del loro impiego come reagenti e/o catalizzatori nelle sintesi di laboratorio e in alcuni importanti processi industriali.
Alla fine del corso lo studente deve avere acquisito conoscenze su:
•Tipi di legame, struttura e stereochimica dei composti dei metalli di transizione e della serie principale.
•Stabilità e reattività dei composti metallorganici
•Meccanismo delle principali reazioni in chimica metallorganica e di alcuni processi catalitici comunemente usati nella sintesi di composti organici e nei processi industriali.
•Tecniche analitiche necessarie per caratterizzare i complessi metallorganici e gli intermedi di reazione.
Le principali abilità (ossia la capacità di applicare le conoscenze acquisite) saranno:
•Saper riconoscere e classificare (conteggio elettronico, stato di ossidazione, numero di coordinazione) i composti metallorganici.
•Essere in grado di prevedere la reattività di un composto in base ai tipi di legame M-C presenti e agli elettroni di valenza del metallo.
•Progettare la sintesi di semplici composti metallorganici.
•Saper utilizzare i composti metallorganici come reagenti e/o catalizzatori in sintesi organica e in alcuni processi industriali.
Il corso si occupa della sintesi, delle tecniche di caratterizzazione e della reattività dei metalli dei gruppi A e della transizione, del loro impiego come reagenti e/o catalizzatori nelle sintesi di laboratorio e in alcuni importanti processi industriali.
Alla fine del corso lo studente deve avere acquisito conoscenze su:
•Tipi di legame, struttura e stereochimica dei composti dei metalli di transizione e della serie principale.
•Stabilità e reattività dei composti metallorganici
•Meccanismo delle principali reazioni in chimica metallorganica e di alcuni processi catalitici comunemente usati nella sintesi di composti organici e nei processi industriali.
•Tecniche analitiche necessarie per caratterizzare i complessi metallorganici e gli intermedi di reazione.
Le principali abilità (ossia la capacità di applicare le conoscenze acquisite) saranno:
•Saper riconoscere e classificare (conteggio elettronico, stato di ossidazione, numero di coordinazione) i composti metallorganici.
•Essere in grado di prevedere la reattività di un composto in base ai tipi di legame M-C presenti e agli elettroni di valenza del metallo.
•Progettare la sintesi di semplici composti metallorganici.
•Saper utilizzare i composti metallorganici come reagenti e/o catalizzatori in sintesi organica e in alcuni processi industriali.
Prerequisiti
Anche se il percorso di formazione non prevede propedeuticità, per poter seguire con profitto il corso, lo studente deve possedere le conoscenze di base di chimica inorganica, organica e di coordinazione.
Metodi didattici
Codice classroom: 6f4ziww
Il corso si articola in 36 ore di didattica frontale su tutti gli argomenti del corso e comprende anche esercitazioni sul conteggio elettronico.
Il corso si articola in 36 ore di didattica frontale su tutti gli argomenti del corso e comprende anche esercitazioni sul conteggio elettronico.
Verifica Apprendimento
L’obiettivo della prova d’esame consiste nel verificare il livello di raggiungimento degli obiettivi formativi precedentemente indicati.
L’esame orale è diviso in 4 parti.
•Determinazione dello stato di ossidazione, del numero di coordinazione e del numero di elettroni di un composto metallorganico utilizzando tutti i metodi affrontati nel corso (ionico, covalente, CBC)
•Individuazione delle tecniche analitiche più appropriate per determinare la struttura e le proprietà del composto metallorganico appena analizzato
•Descrizione del meccanismo di un tipo di reazione metallorganica e/o di un processo catalitico affrontati durante il corso
•Descrizione, sintesi e reattività di una particolare famiglia di composti metallorganici
Per superare l’esame è necessario raggiungere un punteggio minimo di 18 su 30.
L’esame orale è diviso in 4 parti.
•Determinazione dello stato di ossidazione, del numero di coordinazione e del numero di elettroni di un composto metallorganico utilizzando tutti i metodi affrontati nel corso (ionico, covalente, CBC)
•Individuazione delle tecniche analitiche più appropriate per determinare la struttura e le proprietà del composto metallorganico appena analizzato
•Descrizione del meccanismo di un tipo di reazione metallorganica e/o di un processo catalitico affrontati durante il corso
•Descrizione, sintesi e reattività di una particolare famiglia di composti metallorganici
Per superare l’esame è necessario raggiungere un punteggio minimo di 18 su 30.
Testi
Libri di testo(che gli studenti dovrebbero già possedere dai corsi precedenti) riguardanti le conoscenze di base propedeutiche ai contenuti del corso:
D. Shriver, P. Atkins, "Inorganic Chemistry", Oxford University Press; 5th Ed (2009)
J. Clayden, N. Greeves, S. Warren, P. Wothers, "Organic Chemistry", OUP Oxford, 2001
Libri di testo specifici di Chimica Metallorganica (una copia di ciascuno è disponibile al prestito alla Biblioteca universitaria chimico-biologica S.Maria delle Grazie).
•D. Astruc "Organometallic Chemistry and Catalysis", Springer, Berlin, 2007
•C. Elschenbroich "Organometallics", 3rd Ed., Wiley-VCH, New York, 2007
•R.H. Crabtree "The Organometallic Chemistry of the Transition Metals", 5th Ed., Wiley-VCH, New York 2009
•A.F. Hill "Organotransition Metal Chemistry", The Royal Society of Chemistry, Cambridge (UK), 2002
D. Shriver, P. Atkins, "Inorganic Chemistry", Oxford University Press; 5th Ed (2009)
J. Clayden, N. Greeves, S. Warren, P. Wothers, "Organic Chemistry", OUP Oxford, 2001
Libri di testo specifici di Chimica Metallorganica (una copia di ciascuno è disponibile al prestito alla Biblioteca universitaria chimico-biologica S.Maria delle Grazie).
•D. Astruc "Organometallic Chemistry and Catalysis", Springer, Berlin, 2007
•C. Elschenbroich "Organometallics", 3rd Ed., Wiley-VCH, New York, 2007
•R.H. Crabtree "The Organometallic Chemistry of the Transition Metals", 5th Ed., Wiley-VCH, New York 2009
•A.F. Hill "Organotransition Metal Chemistry", The Royal Society of Chemistry, Cambridge (UK), 2002
Contenuti
Introduzione (8 ore)
Definizione di composto metallorganico, energia, polarità e reattività del legame M-C. Metodi conteggio elettronico dei composti metallorganici e regola dei 18 elettroni, applicazioni e limiti.
Composti metallorganici dei gruppi s e p (5 ore)
Strutture, sintesi, stabilità, reattività e applicazioni.Composti metallorganici dei metalli di transizione: tipi di reazioni (8 ore)
Meccanismi delle reazioni metalloganiche analizzati in dettaglio: sostituzione dei leganti, isomerizzazione, cambio di apticità, transmetallazione, addizione ossidativa, eliminazione riduttiva, inserzione migratoria, eliminazione, metatesi, addizione nucleofila ed elettrofila sui metalli e sui leganti.
Composti metallorganici dei metalli di transizione: reazioni di interesse per la sintesi organica e la catalisi industriale e di laboratorio (5 ore)
Sono analizzati i meccanismi e le applicazioni di alcuni processi impiegati in catalisi (reazioni di cross-coupling, idrozirconazione, idrogenazione e metatesi) e in alcuni importanti processi industriali (idroformilazione, polimerizzazione CO/alcheni, polimerizzazione di tipo Ziegler-Natta, ADMET, ROMP).
Composti metallorganici dei metalli di transizione: famiglie di composti metallorganici in funzione dei leganti (6 ore)
Caratteristiche generali, metodi di sintesi e reattività dei complessi metallorganici in funzione dei principali leganti sigma (alchili, alogenuri, idruri; leganti a base di ossigeno, fosforo e azoto) e pi (fosfine, carbonili, alcheni, dieni, ciclopentadieni, carbeni e areni).
Caratterizzazione (4 ore)
Descrizione delle principali tecniche di caratterizzazione dei complessi metallorganici e degli intermedi di reazione (NMR, IR, ESR, UV/Vis, diffrazione a raggi X, MS.).
Definizione di composto metallorganico, energia, polarità e reattività del legame M-C. Metodi conteggio elettronico dei composti metallorganici e regola dei 18 elettroni, applicazioni e limiti.
Composti metallorganici dei gruppi s e p (5 ore)
Strutture, sintesi, stabilità, reattività e applicazioni.Composti metallorganici dei metalli di transizione: tipi di reazioni (8 ore)
Meccanismi delle reazioni metalloganiche analizzati in dettaglio: sostituzione dei leganti, isomerizzazione, cambio di apticità, transmetallazione, addizione ossidativa, eliminazione riduttiva, inserzione migratoria, eliminazione, metatesi, addizione nucleofila ed elettrofila sui metalli e sui leganti.
Composti metallorganici dei metalli di transizione: reazioni di interesse per la sintesi organica e la catalisi industriale e di laboratorio (5 ore)
Sono analizzati i meccanismi e le applicazioni di alcuni processi impiegati in catalisi (reazioni di cross-coupling, idrozirconazione, idrogenazione e metatesi) e in alcuni importanti processi industriali (idroformilazione, polimerizzazione CO/alcheni, polimerizzazione di tipo Ziegler-Natta, ADMET, ROMP).
Composti metallorganici dei metalli di transizione: famiglie di composti metallorganici in funzione dei leganti (6 ore)
Caratteristiche generali, metodi di sintesi e reattività dei complessi metallorganici in funzione dei principali leganti sigma (alchili, alogenuri, idruri; leganti a base di ossigeno, fosforo e azoto) e pi (fosfine, carbonili, alcheni, dieni, ciclopentadieni, carbeni e areni).
Caratterizzazione (4 ore)
Descrizione delle principali tecniche di caratterizzazione dei complessi metallorganici e degli intermedi di reazione (NMR, IR, ESR, UV/Vis, diffrazione a raggi X, MS.).
Lingua Insegnamento
ITALIANO
Altre informazioni
Si terranno due sessioni di focus group in presenza per dubbi e domande sugli argomenti del corso e una esercitazione sui metodi di calcolo degli elettroni nei composti metallorganici
Corsi
Corsi
SCIENZE CHIMICHE
Laurea Magistrale
2 anni
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Persone
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Docenti
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