Scheda programma d'esame
ORGANOMETALLIC CHEMISTRY OF TRANSITION ELEMENTS
FABIO MARCHETTI
Academic year2022/23
CourseCHEMISTRY
Code315CC
Credits6
PeriodSemester 1
LanguageItalian

ModulesAreaTypeHoursTeacher(s)
CHIMICA ORGANOMETALLICA DEGLI ELEMENTI DI TRANSIZIONECHIM/03LEZIONI48
FABIO MARCHETTI unimap
Obiettivi di apprendimento
Learning outcomes
Conoscenze

Il corso si propone come obiettivo quello di descrivere la struttura, le proprietà, la reattività e le applicazioni dei principali gruppi funzionali, coordinati in complessi molecolari di metalli di transizione.

Knowledge

The objective of the course is to describe the structure, the properties, the reactivity and the applications of the main functional groups, coordinated in molecular complexes of transition metals.

Modalità di verifica delle conoscenze

Per l'accertamento delle conoscenze, saranno svolte periodiche esercitazioni in aula.

Assessment criteria of knowledge

Periodical exercitations will be carried out.

Capacità

Al termine del corso, lo studente sarà in grado di comprendere gli aspetti salienti della chimica di composti organometallici di metalli di transizione, compresi sistemi catalitici e sistemi in vivo.

Skills

At the end of the course, the student will be able to understand the main aspects of the chemistry of organometallic compounds based on transition elements, including catalytic systems and in vivo systems.

Modalità di verifica delle capacità

Saranno svolti esercizi interattivi in aula per meglio comprendere gli argomenti trattati nel corso delle lezioni teoriche.

Assessment criteria of skills

Interactive exercitations will be carried out in order to better understand the topics treated during the theoretical lectures.

Comportamenti

Lo studente potrà acquisire e sviluppare sensibilità a problematiche ambientali, industriali di processo ed energetiche.

Behaviors

The student will gain expertise concerning environmental issues, industrial processes and energetic problems.

Modalità di verifica dei comportamenti

Non previste.

Assessment criteria of behaviors

Not planned.

Prerequisiti (conoscenze iniziali)

Ai fini della comprensione degli argomenti trattati nel corso, è necessaria una buona conoscenza di fondamenti di chimica inorganica e chimica organica.

Prerequisites

In order to understand the topics treated during the course, a clear view of the basic concepts of inorganic chemistry and organic chemistry is required.

Indicazioni metodologiche

- Le lezioni si svolgono con ausilio di powerpoint e lavagna

- Sulla piattaforma Moodle, saranno regolarmente caricate le slide delle lezioni, oltre a materiale di approfondimento.

- Il docente comunica con gli studenti via posta elettronica; è disponibile a ricevere gli studenti previo accordo via email.

Teaching methods

- The lectures will be given with the assistance of powerpoint slides and blackboard.

- On Moodle web page, the slides of the lectures will be regularly uploaded, together with scientific articles (optional reading).

- The lecturer communicates with students through emails; he receives the students prior email communication.

Programma (contenuti dell'insegnamento)

Descrizione di struttura, legame, proprietà, sintesi, caratterizzazione, reattività, applicazioni e implicazioni biologiche di composti di metalli di transizione contenenti i seguenti gruppi funzionali: carbonili e leganti isoelettronici a essi; fosfine; ciclopentadienili, areni e altri leganti pi-greco ciclici; idruri classici e non classici; alchili e altri organili; alcheni, butadieni, allili e alchini; cumuleni ed eterocumuleni; carbeni di Fischer e Schrock; carbeni NHC; carbini. Leganti redox non innocenti.

Tecniche di caratterizzazione di composti organometallici molecolari. Caratteristiche e reattività di composti di elementi di transizione in base allo stato di ossidazione. Chimica di composti di metalli early e Au. Analogia isolobale in chimica organometallica. Andamenti di energie di legame.

Meccanismi, principi e applicazioni delle seguenti strategie sintetiche: sostituzione, addizione ossidativa, eliminazione riduttiva, inserzione migratoria, addizioni nucleofile ed elettrofile. Regole di Davies, Green e Mingos. Reazioni di polimerizzazione e oligomerizzazione di alcheni: catalizzatori in fase omogenea ed eterogenea.

Complessi organometallici dinucleari quali modelli per lo studio di reazioni su superfici solide, effetti cooperativi e costruzione di edifici molecolari.

Syllabus

Description of structure, bonding, properties, synthesis, characterization, reactivity, applications and biological implications of transition metal compounds containing the following functional groups: carbonyls and related isoelectronic ligands; phosphanes; cyclopentadienyls, arenes and other cyclic pi-ligands; classical and non classical hydrides; alkyls and other organyls; alkenes, butadienes, allyls and alkynes; cumulenes and heterocumulenes; Fischer and Schrock carbenes; NHC carbenes; carbynes. Non innocent redox ligands.

Characterization techniques of molecular organometallic compounds. Characteristics and reactivity of transition metal compounds based on the metal oxidation state. Chemistry of compounds of early metals and gold. Isolobal principle in organometallic chemistry. Trends of bond energies.

Mechanisms, principles and applications of the following synthetic strategies: substitution, oxidative addition, reductive elimination, nucleophilic and electrophilic additions. Davies, Green and Mingos rules. Polymerization/oligomerization reactions of alkenes: catalysts in homogeneous and heterogeneous phase.

Dinuclear organometallic compounds as models for the study of processes on solid surfaces, cooperative effects and building of molecular architectures.

Bibliografia e materiale didattico

Buoni appunti presi a lezione, materiale di approfondimento su Moodle.

Inoltre, come integrazione possono essere consultati, tra gli altri, i seguenti testi:

- C. Elschenbroich, "Organometallics", Wiley, 3rd Edition.

- R. H. Crabtree, "The Organometallic Chemistry of the Transition Metals", Wiley, 2014, 6th Edition.

- J. E. Huheey, E. A. Keiter, R. L. Keiter, "Chimica Inorganica", Piccin Ed.

Bibliography

Good notes of lectures, literature material on Moodle.

Furthermore, the following texts might be useful:

- C. Elschenbroich, "Organometallics", Wiley, 3rd Edition.

- R. H. Crabtree, "The Organometallic Chemistry of the Transition Metals", Wiley, 2014, 6th Edition.

- J. E. Huheey, E. A. Keiter, R. L. Keiter, "Chimica Inorganica", Piccin Ed.

Indicazioni per non frequentanti

Si consigliano gli studenti non frequentanti, per prepararsi adeguatamente all'esame, di reperire buoni appunti delle lezioni del corso.

Non-attending students info

Those students not attending the lectures are highly recommended to find good notes of the lectures, in order to adequately prepare the examination.

Modalità d'esame

L'esame consiste in una prova orale, cioè in un colloquio tra il candidato e il docente su tutti gli argomenti trattati durante il corso. La prova orale è superata qualora lo studente dimostri una sufficiente padronanza degli argomenti oggetto del colloquio, con particolare riferimento alla comprensione dei vari concetti.

Assessment methods

The exam consists of an oral proof, i.e. a colloquium between the candidate and the lecturer on all the topics treated during the course. The exam will be passed if the student shows a sufficient knowledge of the topics treated in the colloquium, with particular reference to the comprehension of the various concepts.

Altri riferimenti web

Pagina web del docente:

https://people.unipi.it/fabio_marchetti/

Additional web pages

https://people.unipi.it/fabio_marchetti/

Updated: 16/11/2022 21:25