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UNIVERSIDAD CENTRAL DE VENEZUELA
FACULTAD DE CIENCIAS
ESCUELA DE QUÍMICA.
COMPUESTOS ORGANOMETALICOS
ASIGNATURA ELECTIVA DE PREGRADO
PROGRAMA.
Semestre: 2ro 2006.
4 horas/semana.
Profesor: Julio Osuna.
[email protected]
cel. 0414-2381033.
TEMA 1. Compuestos Organometálicos.
Introducción. Antecedentes históricos. Propiedades de los compuestos organometálicos.
Clasificación de los compuestos organometálicos según el tipo de enlace: Enlace
covalente. Enlaces a dos centros-dos electrones. Energías de enlace. Compuestos
organometálicos iónicos. Compuestos organometálicos con enlaces deficientes en
electrones ( enlaces multicentrados). Compuestos organometálicos con enlaces π.
Posibilidad de formación de cada uno de estos tipos de enlaces en elementos metálicos y
metaloides según su ubicación en la tabla periódica.
Estabilidad de los compuestos organometálicos: Estabilidad térmica, estabilidad a la
oxidación. Estabilidad a la hidrólisis. Características generales inherentes a la estabilidad.
TEMA 2. Compuestos Organometálicos de Elementos de los Grupos Principales.
2.1. Métodos de formación de enlaces Metal-Carbono: a) Reacción entre un metal y un
haluro orgánico. Consideraciones termodinámicas. Aplicaciones. Métodos utilizando
aleaciones metálicas. b) Reacción entre un metal y un compuesto organometálico de
otro metal ( intercambio metálico). c) Reacción de un compuesto organometálico con
un haluro metálico. d) Inserción de olefinas y acetilenos en enlaces metal-hidrógeno
(Boro, Aluminio, adición de hidruros del grupo 14 a olefinas, hidrosilación. e)
Formación de enlace metal-carbono por otra reacciones de inserción.
f) Reacciones
de compuestos diazo. g) Reacciones de decarboxilación de sales metálicas. h)
Mercuriación y taliación de compuestos aromáticos. i) Mercuriación de olefinas y
acetilenos.
2.2. Compuestos organometálicos del Grupo 1 ( Metales Alcalinos): Compuestos de
Organolitio. Organilos de los metales alcalinos más pesados. Aspectos preparativos.
Algunas aplicaciones.
2.3. Compuestos organometálicos del grupo 2 y 12:
2.3.1. Organometálicos de los alcalinotérreos (Grupo 2): Compuestos
Organoberilio. Compuestos Organomagnesio.
Compuestos Organocalcio,
Organoestroncio y Organobario. Aspectos preparativos. Algunas aplicaciones.
2.3.2. Organometálicos de Zn, Cd, Hg ( Grupo 12): Compuestos de Organocinc,
Organocadmio y Organomercurio. Aspectos preparativos. Algunas aplicaciones.
2.4. Compuestos organometálicos del Grupo 13:
2.4.1. Compuestos organometálicos de Boro: Compuestos de Organoboro.
Organoboranos. Heterociclos de Boro. Carboranos y Heterocarboranos. Aspectos
preparativos. Algunas aplicaciones
2.4.2. Compuestos de Organoaluminio: Generalidades. Aspectos preparativos.
Algunas aplicaciones
2.4.3. Compuestos organometálicos de Galio, Indio y Talio: Organilos σ de Ga, In
y Tl y sus aductos Bases-Lewis. Complejos π de Ga, In y Tl.
2.5. Compuestos organometálicos del Grupo 14:
2.5.1. Estabilidades y reactividades. Estados de oxidación bajos. Números de
coordinación. Enlaces π en los elementos del Grupo 14. Aspectos preparativos y
algunas reacciones.
2.5.2. Compuestos de Organosilicio: Organilos de silicio de número de
coordinación 2, 3 y 4. Proceso de formación de metilclorosilanos. Siliconas ( aceites,
resinas y gomas). Aspectos preparativos. Algunas aplicaciones.
2.5.3. Compuestos de Organogermanio. Obtención y algunas aplicaciones.
2.5.4. Compuestos de Organoestaño. Aspectos preparativos. Algunas aplicaciones.
2.5.5. Compuestos de Organoplomo. Aspectos preparativos. Algunas aplicaciones.
2.6. Compuestos organometálicos del Grupo 15: Organilos de As, Sb y Bi. Tipos de
compuestos. Carácter donor-aceptor. y enlaces múltiples, E=C y E=E ( E= As, Sb y
Bi). Catenación. Sales Onium. Penta-alquilos y arilos. Aspectos preparativos.
Algunas aplicaciones.
TEMA 3: Compuestos Organometálicos de los Metales de Transición.
3.1
3.2
3.3
La regla de los 18 electrones.
3.1.1 Se puede usar el concepto de repulsión de los pares electrónicos de la capa
de valencia en los complejos de metales de transición.
Ligandos dadores σ.
3.2.1 Preparación de alquilos y arilos de metales de transición.
3.2.2 Propiedades de los complejos organometálicos sigma.
3.2.3 Estabilidad termodinámica Vs labilidad cinética.
3.2.4 Complejos sigma de metales de transición en vivo.
3.2.5 Complejos sigma perfluorcarbonados de metales de transición.
Ligandos dadores σ / aceptores π.
3.3.1 Alquenilos de metales de transición.
3.3.2 Alquinilos de metales de transición.
3.3.3 Complejos carbenos de metales de transición.
3.3.4 Complejos carbinos de metales de transición.
3.3.5 Carbonilos metálicos.
3.3.6 Preparación, estructura y propiedades.
3.3.7 Principales tipos de reacción en complejos carbonilos.
3.3.8 Complejos carbonil metalatos e hidruros de carbonilos metálicos.
3.4
3.5
3.3.9 Haluros de metal carbonilos.
Ligandos dadores σ, π /aceptores π.
3.4.1 Complejos olefínicos.
3.4.2 Complejos homoalquenos.
3.4.3 Complejos heteroalquenos.
3.4.4 Complejos alquinos.
3.4.5 Complejos homoalquinos.
3.4.6 Complejos heteroalquinos.
3.4.7 Complejos alilos y enilos.
3.4.8 Complejos dienilos y trienilos.
3.4.9 C3R3+ como ligando.
3.4.9.1 C4H4 como ligando.
3.4.9.2 C5H5- como ligando.
3.4.9.3 Complejos ciclopentadienilos binarios.
3.4.9.4 C6H6 como ligando.
3.4.9.5 Complejos bis arenos metálicos.
3.4.9.6 C7H7+ como ligando.
3.4.9.7 C8H8 como ligando.
Enlaces metal metal y clusters de metales de transición.
3.5.1 Criterios de formación de enlaces metal metal.
3.5.2 Clusters dinucleares.
3.5.3 Clusters trinucleares.
3.5.4 Clusters tetranucleares.
3.5.5 Alcances sistemáticos de la síntesis de clusters.
3.5.6 Clusters pentanucleares y de mayor nuclearidad.
TEMA 4: Catálisis por complejos organometálicos.
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
4.6
4.7
4.8
4.9
4.10
4.11
4.12
4.13
4.14
Reacciones catalíticas y las reglas de los 18 electrones.
Reacciones de isomerización de olefinas.
Reacciones de arilación y vinilación (reacción de Heck).
Metátesis de alquenos.
Reacciones de oligomerización y polimerización.
Oxidación de olefinas (Proceso Wacker).
Hidrogenación de alquenos.
Reacciones de Fischer Tropsch.
Reacción de desplazamiento del gas de agua.
Proceso Monsanto para la síntesis del ácido acético.
Hidroformilación de olefinas (Proceso Oxo).
Hidrocianación de olefinas.
Carbonilación de olefinas (Reacción de Reppe).
Activación de enlaces C-H en alcanos.
Evaluación:
Evaluación.
Asistencia
Seminario 1
Seminario 2
Quices
Contenido.
Fecha.
Temas 1 – 3.
Tema 4.
Materia vista.
Semana 1 – 10.
Semana 10 – 15.
Semanales.
Nota.
30%
20%
20%
30%
Bibliografía.
.- Advance Inorganic Chemistry. F. A. Cotton and G. Wilkinson. Fifth Edition. John
Wiley and Sons, 1988. También sirven ediciones más viejas en Español.
.- Principles and Applications of Organotransition Metal Chemistry. James Collman,
Louis Hegedus, Jack Norton, Richard Finke. 2nd Edition. University Science Books. 1987.
.- Principles of Organometallic Chemistry. G. E. Coates, M. L. H. Green, P. Powel, K.
Wade. London 1971.
.- Applications of Organometallic Compounds. Iwao Omae. John Wiley and Sons. 1998.
.- Organometallics. A Concise Introduction. Second Revised Edition. Ch. Elschenboich,
A Salzer. VCH 1992.
.- The Organometallic Chemistry of the Transition Metals. Second Edition. Robert
Crabtree. Yale University. John Wiley and Sons. 1994.