40796 - CHIMICA METALLORGANICA E DI COORDINAZIONE

Conoscenze e abilità da conseguire

Approfondimento dei metodi di sintesi di composti metallorganici e studio della loro reattività chimica. Caratterizzazione delle proprietà strutturali e chimiche di composti metallorganici mediante avanzate tecniche spettroscopiche. Comprensione del ruolo esercitato da composti metallorganici in reazioni di catalisi omogenea e approfondimento dei fattori che ne governano la reattività, quali la scelta del metallo, del suo stato di ossidazione e dei legandi coordinati. Ruolo di metalli di transizione nell’attivazione di molecole quali l’idrogeno, l’ossido di carbonio, l’anidride carbonica e l’azoto molecolare. Applicazioni in importanti processi sintetici e industriali. Applicazioni di composti metallorganici e di coordinazione nello sviluppo di nuovi materiali molecolari funzionali.

 

Contenuti

 

1. Metallo-carbonili, sintesi e reattività – la spettroscopia infrarossa come tecnica per la caratterizzazione di metallo-carbonili – composti carbonilici polinucleari.

2. La formazione del legame carbonio-carbonio, ruolo di intermedi alchilici ed arilici.

3. L’attivazione dell’idrogeno, metalloidruri  e la formazione di composti dell’idrogeno molecolare.

4. La coordinazione dell’olefina a metalli di transizione e il ruolo di metallo-olefine in processi catalitici – idrogenazioni e idrogenazioni asimmetriche – dimerizzazione e polimerizzazione delle olefine - catalizzatori Ziegler-Natta – sintesi stereospecifiche di polimeri – catalizzatori metallocenici.

5. Metallo-alchilideni secondo Fischer e Schrock –metallo-alchilideni come intermedi nelle reazioni di metatesi e ciclopropanazione delle olefine – catalizzatori di Grubbs - metalloalchilidini.

6. Metallo-alchini – reazioni di ciclooligomerizzazione - reazioni coinvolgenti alchini, alcheni ed ossido di carbonio.

7. Metallo allili come intermedi sintetici.

8. Reattività di molecole organiche pigreco-coordinate a metalli di transizione – metallociclopentadienili sigma e pigreco coordinati – applicazioni di spettroscopia NMR a temperatura variabile.

9. Catalizzatori metallorganici in doppia fase e supportati.

10. L’attivazione dell’ossido di carbonio – reazioni tipo Fischer-Tropsch – processi Monsanto e Cativa di carbonilazione del metanolo – reazioni di idroformilazione.

10. L’attivazione dell’anidride carbonica e dell’azoto molecolare.

11. Applicazioni di composti metallorganici e di coordinazione nel settore dei materiali molecolari funzionali.

Testi/Bibliografia

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

Crabtree R.H., "The Organometallic Chemistry of the Transition Metals", third edition, a Wiley-Interscience Publication, New York, Usa.

Collman J.P., HegedusL.S., Norton J.R., Finke R.G., "Principles and Applications of Organotransition Metal Chemistry " University Science Books, Mill Valley, California, Usa.

 

Lucidi e appunti di lezione

Metodi didattici

Lezioni in aula corredate da opportune esercitazioni.

Partecipazioni a conferenze su tematiche inerenti al corso.

Il corso è svolto in modo integrato con il corso di "Laboratorio di Chimica Metallorganica e di Coordinazione" e vengono fornite tutte le conoscenze per una piena comprensione delle esperienze pratiche ivi svolte, 

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

Esame orale volto ad accertare le conoscenze effettivamente acquisite nella materia.

Verrà verificata la capacità di comprendere quali sono le caratteristiche che determinano le capacità catalitiche di composti metallorganici in reazioni sintetiche e in processi industriali.

Il corso di "Chimica Metallorganica e di Coordinazione" e l'analogo corso di Laboratorio svolgono un esame unico ed integrato, che prevede un solo voto.

Strumenti a supporto della didattica

lavagna

lavagna luminosa

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Antonio Palazzi