84569 - CHIMICA METALLORGANICA E CATALISI OMOGENEA M

Scheda insegnamento

  • Docente Silvia Bordoni

  • Crediti formativi 6

  • SSD CHIM/03

  • Modalità didattica Convenzionale - Lezioni in presenza

  • Lingua di insegnamento Italiano

SDGs

L'insegnamento contribuisce al perseguimento degli Obiettivi di Sviluppo Sostenibile dell'Agenda 2030 dell'ONU.

Città e comunità sostenibili Consumo e produzione responsabili

Anno Accademico 2019/2020

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso lo studente ha competenze sui metodi di sintesi e di reattività di composti metallorganici, e come modelli di intermedi nei meccanismi di reazioni industriali, nonché sulla loro caratterizzazione attraverso opportune tecniche spettroscopiche. Comprende inoltre il ruolo esercitato da composti metallorganici in catalisi omogenea di processi industriali, sia nella chimica di base che farmaceutica e nell’attivazione di molecole quali idrogeno, ossido di carbonio olefine e legame C-H di alcani, quali stadi chiavi della catalisi industriale. Infine lo studente apprende le applicazioni dei composti metallorganici e di coordinazione nello sviluppo di alcuni nuovi materiali molecolari funzionali e il ruolo della sostenibilita' nelle motodologie di sintesi.

Programma/Contenuti

CHIMICA METALLORGANICA E CATALISI OMOGENEA

Crediti: 6

Prerequisiti

Conoscenza della teoria VSEPR per disegnare correttamente la stereogeometria dei leganti e il conteggio degli elettroni d che defiiscono l'appartenenza ai gruppi dei metalli di transizione. Definizione e designazione degli stati di ossidazione del Metallo in un complesso. Teoria CFL e O.M.

A) Interazione e cooperazione Legante - Metallo

1.Conteggio elettronico e cenni di cinetica dei complessi ottaedrici e planari quadrati

2. Metallo-carbonili mono e polinucleari . Le tipologie principali delle reazioni dell'ossido di carbonio coordinato.

3. Metallo-alchili e metallo-arili . Reazioni di formazione del legame carbonio-carbonio. Attivazione del legame C-H, H-H e CO2

4. Metallo idruri e composti contenenti idrogeno molecolare. Concetto di legame agostico e relative proprieta' spettroscopiche.

5. Reattività di molecole organiche pigreco-coordinate a metalli di transizione (olefine e olefine coniugate aperte e ad anello). I metallo armatici, allili e i metallo ciclopentadienili  Concetti di apticita' e flussionalita' legati alle proprieta' spettroscopiche

B) Catalisi Omogenea

6. Dalla coordinazione dell'olefina a metalli di transizione al ruolo di metallo-olefine nei processi catalitici – idrogenazioni e idrogenazioni asimmetriche La loro evoluzione nella scelta dei catalizzatori e dei processi  in relazione alle richieste economiche e di sotenibilita'

6. Metallo-carbeni secondo Fischer e Schrock Le reazioni associate di metatesi e oligo-e polimerizzazione–

7. La catalisi organometallica nelle reazioni di sintesi e nei processi industriali. Carbonilazione del metanolo. Storia ed Evoluzione : reazioni di idroformilazione (Wacker, Pd) e i processi Monsanto (Co e Rh, fosfino-modificati e Cativa Ir); CO e carbeni – reazioni tipo Fischer-Tropsch

8. Identificazione della struttura dei complessi organometallici: Cenni di IR e NMR multinucleare

9. Cenni di Chimica Sostenibile in Catalisi omogenea: Reagenti, Solventi e Metodologie

Testi/Bibliografia

Miessler "Organometallic Chemistry"

Elschenbroich Ch., Salzer A., "Organometallics, a concise introduction", VCH Verlagsgesellschaft, Weinheim, Germania.

Van Leuven Principle of homogeneous Catalysis

Metodi didattici

Lezioni in aula corredate da opportune esercitazioni.

Partecipazioni a conferenze su tematiche inerenti al corso.

Modalità di verifica dell'apprendimento

La verifica dell’apprendimento viene realizzata con una prova finale complessiva suddivisa in una parte scritta seguita da una parte orale. La prova scritta, della durata di due ore, consiste in sei domande aperte, sui contenuti del corso, da svolgere in massimo quindici righe per ciascuna e viene considerata superata con un punteggio pari o superiore a 18/30. La prova orale consiste nella presentazione in power-point e relativa discussione di un articolo scientifico recente (ultimi 5 anni), a scelta dello studente su proposta di una vasta gamma di articoli recenti inerenti alla chimica metallorganica e alle sue innovartive applicazioni in catalisi. Il voto finale è composto da una media pesata tra voto dello scritto e quello dell’orale, con una percentuale del 60% e 40%, rispettivamente.

Strumenti a supporto della didattica

proiettore e powerpoint; lavagna per comprendere la costruzione degli schemi e per descrivere la risoluzione dei quiz proposti risolti collettivamente.

distribuzione di supporti cartacei con tabelle e articoli utili alla comprensione di specifici argomenti

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Silvia Bordoni