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Código de asignatura: 66323 Plan 660 (Licenciado en Química) Departamento de Química Inorgánica 5º Curso 1º Cuatrimestre Optativa 6 créditos 4,5 teóricos 1,5 prácticos Obligatoria de orientación: Química de Polímeros Química Organometálica Objetivos docentes Proporcionar una formación básica en Química Organometálica y una perspectiva de las líneas que orientan la investigación actual en este campo. Exposición de aspectos concretos del tratamiento de los temas del programa en clases lectivas. Las sesiones de Seminario se destinarán a debatir la aplicación e interpretación de los conocimientos adquiridos para consolidar su aprendizaje y adquirir entrenamiento en el uso de recursos bibliográficos. Contenidos del curso Introducción Tema 1 Introducción. Características generales y clasificación de los compuestos organometálicos atendiendo a la naturaleza del metal y del ligando orgánico. Nomenclatura. Estabillidad termodinámica y cinética. Condiciones de reacción e síntesis organometálica: técnicas de Schlenk. Tipos de reacciones Tema 2 Fundamento de los distintos tipos de reacciones en química organometálica. Reacciones de sustitución: coordinación y disociación de ligandos. Reacciones de adición oxidante y eliminación reductora. Eliminación y activación de enlaces C-H: reacciones de metalación. Reacciones de adición y eliminación de enlaces C-C. Reacciones de acoplamiento oxidante. Reacciones de inserción con emigración a grupos longitudinales: CO y CNR. Reacciones de inserción de olefinas en lances M-H y M-C. Reacciones de eliminación y abstraccción. Compuestos con ligandos mono-hapto coordinados Tema 3 Alquilos metálicos. Métodos de síntesis de alquilos de metales de los grupos principales y de transición. Estructura y enlace de sistemas con alquilo puente. Reactividad de los alquilosmetálicos. Alquilos formados por iluros de fósforo. Reaciones de transiluración. Tema 4 Alquilos con enlace M-C(sp2). Compuestos metal-acilo 1- y 2- coordinados. Síntesis, estructura y reactividad. Estudio comparativo de compuestos arilo, alquenilo y alquinilo. Síntesis, estructura y comportamiento químico. Tema 5 Carbenos de Fischer. Métodos de preparación. Naturaleza del enlace metal-carbeno y su confirmación mediante datos estructurales. Comportamiento químico en reacciones que afectan a distintos sustituyentes y su interés en síntesis orgánica. 1 Facultad de Química Tema 6 Compuestos metal-alquilideno. Métodos de preparación. Naturaleza del enlace y su confirmación estructural. Comportamiento químico en reacciones de adición al doble enlace: procesos de descomposición térmica, ataque electrofílico, transferencia del grupo alquilideno a compuestos con enlaces C=O y C=C. Aplicaciones en síntesis orgánica. Procesos catalíticos de dimerización de olefinas. Compuestos metal-alquilidino. Síntesis, estructura y reactividad. Compuestos con ligandos di-hapto coordinados Tema 7 Complejos metal-olefina. Síntesis, naturaleza del enlace y comportamiento dinámico. Comportamiento químico. Aplicaciones catalíticas y estequiométricas basadas en la formación de enlaces metal-olefina. Complejos metal-alquino y sus aplicaciones catalíticas. Tema 8 Compuestos alquilideno-olefina: metalaciclobutanos. Metátesis de olefinas y otros procesos relacionados. Compuestos metal-diolefrina: metalaciclopentanos. Dimerización de olefinas. Complejos con ligandos tri- y tetra-hapto coordinados Tema 9 Complejos metal-alilo. Síntesis. Naturaleza del enlace y comportamiento dinámico. Reactividad. Aplicaciones. Tema 10 Complejos metal-butadieno: síntesis, estructura, reactividad y aplicaciones. Complejos con ligandos cíclicos de distinta hapticidad Tema 11 Complejos metal-ciclobutadieno. Síntesis. Naturaleza del enlace. Reacciones del ligando coordinado y liberado. Tema 12 Complejos metal areno. Síntesis. Naturaleza del enlace. Compuestos bis-areno y monoareno. Reactividad del areno coordinado. Complejos metal ciclooctatetraeno. Síntesis, estructura y comportamiento químico. Tema 13 Complejos con ligandos ciclopentadienilo. Especies monociclopentadienilo, metaloceno y diciclopentadienilo. Síntesis. Naturaleza del enlace y comportamiento dinámico. Reactividad de los metalocenos:ferroceno. Estudio estructural comparativo de especies mono- y di-ciclopentadienilo. Aplicaciones: polimerización Ziegler-Natta. Tema 14 Complejos con ligandos cicloheptatrienilo. Síntesis, estructura y comportamiento químico. Bibliografía Textos Básicos [1] Ch. Elschenbroich, A. Salzer, Organometallics, A concise introduction, 2nd. Ed, VCH, 1992. [2] G. Carriedo, D. Miguel, Curso de Iniciación a la Química Organometálica, Pub. Universidad de Oviedo, 1995. [3] C. M. Lukehart, Fundamental Transition Metal Organometallic Chemistry, Brooks/Cole Pub. Co, 1985. [4] A. J. Pearson, Metallo-organic Chemistry, John Wiley and Sons, 1985. 2 Facultad de Química [5] A. Yamamoto, Organotransition Metal Applications, John Wiley and Sons,1985. Chemistry, Fundamental Concepts and Textos Avanzados [6] R. H. Crabtree, The Organometallic Chemistry of the Transition Metals, 2nd. Ed, John Wiley and Sons, 1994. [7] R. H. Crabtree, E. Peris, Química organometálica de los metales de transición, Pub. Universidad Jaime, 1997. [8] A. W. Parkins, R. C. Poller, Organometallic Chemistry, Macmillan Pub. Latd., 1986. [9] F. A. Cotton,, G. Wilkinson, C. A. Murillo, M. Bochmann, Advanced Inorganic Chemistry, 6th. Ed., John Wiley and Sons, 1999. [10] J. P. Collman, L.S. Hegedus, J. R. Norton, R. G. Finke, Principles and Applications of Organotransition Metal Chemistry, 2ª Ed., Oxford Univ. Press, 1987. [11] E. W. Abel, F. G. A. Stone, G. Wilkinson, Comprehensive Organometallic Chemistry, Vol. 1-14, Pergamon, 1995. [12] S. E. Kegley, A. R. Pinhas, Problems and Solutions in Organometallic Chemistry, Oxford. Univ. Press. Sistema de evaluación Se realizará un examen final escrito en el que se propondrán cuestiones relacionadas con el contenido del programa y la aplicación de los conocimientos adquiridos. Requisitos y recomendaciones Estudiantes de la Licenciatura en Química. Recomendaciones. Para matricularse en esta asignatura es muy recomendable haber superado todas las asignaturas troncales y obligatorias de cursos anteriores de la Licenciatura de Química. 3