CHIMICA METALLORGANICA

L’insegnamento rientra nell’area delle discipline chimiche specialistiche e si propone di fornire allo studente un’approfondita conoscenza della chimica dei composti organometallici degli elementi di transizione.
Obiettivi formativi del corso sono pertanto: 1) far comprendere allo studente la peculiarità del legame metallo-carbonio e la conseguente capacità del centro metallico di attivare specifiche reazioni a carico dei substrati organici ad esso legati; 2) classificare e descrivere le caratteristiche dei composti organometallici sia in relazione al centro metallico che al frammmento organico; 3) familiarizzare con le principali classi di reazione dei composti organometallici imparando così a prevederne la reattività; 4) mostrare le molteplici applicazioni dei composti organometallici dei metalli di transizione in catalisi omogenea e più in generale nella sintesi organica e in processi ecosostenibili.

1. Conoscenza e comprensione:
A) Imparare a conoscere le principali classi di composti organometallici, ed il ruolo che in essi riveste il centro metallico ed il frammento organico;
B) Imparare a conoscere le classi di reazioni caratteristiche della chimica organometallica ( addizione ossidativa-eliminazione riduttiva inserzione ed eliminazione, attacco a legante cooordinato etc.).

2. Capacità di applicare conoscenza e comprensione:
A) Avvalersi della conoscenza delle caratteristiche di composto organometallico per prevederene la reattività;
B) Avvelersi della conoscenza della Chimica di coordinazione ed organometallica per mettere a punto dei protocolli di sintesi dei composti organometallici;
C) Essere in grado di pianificare correttamente l’utilizzo di un composto organometallico in un processo catalitico possibilmente ecosostenibile

3. Capacità di giudizio:
A) Saper valutare l’attendibilità dei risultati a cui porta l’applicazione dei concetti appresi;
B) Essere in grado di comprendere ed interpretare correttamente le informazioni rinvenibili nei più importanti giornali di chimica organometallica.

4. Abilità comunicative:
A) Saper comunicare le conoscenze apprese e il risultato della loro applicazione utilizzando una terminologia appropriata;
B) B) Saper interagire con il docente e con i compagni durante le lezioni in modo da confrontarsi sugli esiti dell’apprendimento.

5. Capacità di apprendimento
A) Saper prendere appunti, selezionando e raccogliendo le informazioni a seconda della loro importanza e priorità;
B) Saper essere sufficientemente autonomi nella risoluzione di problemi di chimica organometallica.

E' consigliabile aver frequentato il corso di Chimica degli elementi di transizione e laboratorio (CM0315)

Considerando gli obiettivi formativi e i risultati di apprendimento attesi, descitti nelle precedenti sezioni i contenuti del corso sono possono essere divisi in due principali sezioni:

Prima sezione - I composti organometallici- Obiettivi formativi: (1) e (2). Risultati di apprendimento attesi: 1A, 2A, 3A, 3B, 4A, 4B, 5A, 5B.
Proprietà generali dei complessi organometallici: Cartteristiche peculiari del legame Metallo di transizione-carbonio; la regola dei 18 elettroni e sue limitazioni; conteggio elettronico, stato di ossidazione, numero e geometria di coordinazione; il concetto di retrodonazione; effetto di complessazione e principali categorie di leganti.
Il legame metallo carbonio: la stabilità dei composti alchilici dei metalli di transizione; caratterizzazione, proprietà e metodi di preparazione dei derivati metallo alchilici; i complessi alchenici ed alchinici; i composti allilici; i complessi dienici; i composticiclopentadienilici; i complessi arenici; i complessi carbonilici; i composti metallo-carbenici.

Seconda sezione - Le classi di reazioni organometalliche- Obiettivi formativi: (3) e (4). Risultati di apprendimento attesi: 1B, 2B, 2C, 3A, 3B, 4A, 4B, 5A, 5B).
Reazioni di addizione ossidativa ed eliminazione riduttiva: addizioni ossidative con meccanismo concertato, con meccanismo SN2, con meccanismo radicalico, con meccanismo ionico; meccanismi di eliminazione riduttiva; reazioni di accoppiamento ossidativo.
Reazioni di inserzione e di eliminazione: inserzioni del CO; inserzioni degli alcheni; inserzioni di SO2; alfa e beta eliminazioni.
Reazioni di attacco nucleofilo ed elettrofilo su leganti coordinati: addizione nucleofila sul CO; addizione nucleofila su leganti polienici e polienilici; Estrazione nucleofila; meccanismi di addizione elettrofila; estrazione elettrofila.
Esempi di Catalisi omogenea organometallica con particolare attenzione a processi ecosostenibili,.

Appunti di lezione.
“The Organometallic Chemistry of the Transition Elements”, R.H. Crabtree, IIIrd ed., Wiley.
"Organotransition Metal Chemistry" J. F. Hartwig, Univ. Science Books, Mill Valley, California.

La prova orale consiste in una serie di domande riguardanti la parte del programma riportato nella sezione “Contenuti”. In essa lo studente dovrà dimostrare sia l’apprendimento degli argomenti svolti a lezione sia di saperli di esporre in maniera formale. Verrà in particolare richiesta la capacità di prevedere le caratteristiche, la reattività e le modalità di sintesi di sintesi di un composto organometallico proposto dal docente.

L’insegnamento si basa su lezioni frontali con utilizzo di diapositive, con esemplificazioni di problemi di chimica organometallica tratti dalla letteratura specialistica.
Le diapositive utilzzate durante il corso saranno fornite agli studenti su supporto informatico.

Italiano

Accessibilità, Disabilità e Inclusione
Accomodamenti e Servizi di Supporto per studenti con disabilità o con disturbi specifici dell’apprendimento:
Ca’ Foscari applica la Legge Italiana (Legge 17/1999; Legge 170/2010) per i servizi di supporto e di accomodamento disponibili agli studenti con disabilità o con disturbi specifici dell’apprendimento. In caso di disabilità motoria, visiva, dell’udito o altre disabilità (Legge 17/1999) o un disturbo specifico dell’apprendimento (Legge 170/2010) e si necessita di supporto (assistenza in aula, ausili tecnologici per lo svolgimento di esami o esami individualizzati, materiale in formato accessibile, recupero appunti, tutorato specialistico a supporto dello studio, interpreti o altro), si contatti l’ufficio Disabilità e DSA disabilita@unive.it.
LA STRUTTURA E I CONTENUTI DELL'INSEGNAMENTO POTRANNO SUBIRE VARIAZIONI IN CONSEGUENZA DELL'EPIDEMIA DI COVID-19.
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orale