Guía Docente Asignatura: Código: Grupo: Titulación: Profesor/a: Curso Académico:

1.

ASIGNATURA / COURSE

1.1.

Nombre / Course Title

QUÍMICA INORGÁNICA DE LOS COMPUESTOS ORGANOMETÁLICOS / INORGANIC CHEMISTRY OF ORGANOMETALLIC COMPOUNDS

1.2.

Código / Course Code

12713

1.3.

Tipo / Type of course

Obligatoria / Compulsory

1.4.

Nivel / Level of course

Grado / Grade

1.5.

Curso / Year of course

Cuarto/ Fourth course

1.6.

Semestre / Semester

1º / 1st

1.7.

Número de créditos / Number of Credits Allocated

5 créditos LRU

1.8.

Requisitos Previos / Prerequisites

Se recomienda haber superado la asignatura de 3º : Compuestos Inorgánicos

1.9.

¿ Es obligatoria la asistencia / Is attendance to class mandatory?

La asistencia es muy recommendable / Attendance is highly advisable

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1.10. Datos del profesor/a / profesores / Faculty Data Grupo: 41

Mª José Macazaga Porlan Departamento: Química Inorgánica Facultad: Ciencias, Módulo 07 Despacho: 6ª planta Teléfono: 91 497 3870 e-mail: [email protected] Horario de tutorías: En cualquier horario previa petición de hora

1.11. OBJETIVOS DEL CURSO /OBJETIVE OF THE COURSE Adquisición de Conocimientos. El alumno adquirirá conocimientos sobre todas aquellas cuestiones relacionadas con los diferentes métodos de síntesis, características estructurales, de enlace y reactividad de los compuestos que contienen un enlace directo MetalCarbono, formados por elementos metálicos y elementos no-metálicos de menor electronegatividad que el carbono. Al finalizar este curso los alumnos deberán ser capaces de: • • •

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Saber nombrar y formular compuestos organometálicos con diferentes tipos de ligandos. Conocer y saber diferenciar las particularidades de los diferentes tipos de enlaces Metal-Carbono. Conocer los principales factores que determinan la estabilidad termodinámica y cinética de los compuestos organometálicos y saber justificar y/o predecir la estabilidad que presentan dichos compuestos al calor y frente a la oxidación e hidrólisis. Conocer los principales métodos preparativos que hacen posible la formación de los enlaces M-C que presentan los elementos de los grupos principales, como son: síntesis directa, transmetalación, metátesis, hidrometalación, inserción de carbenos y metalación. Conocer algunos aspectos destacados de los compuestos organometálicos de elementos de los grupos principales, prestando especial atención a la estructura, enlace, reactividad y aplicaciones de los organoderivados de alcalinos y alcalino-térreos y derivados destacados de los grupos 13 y 14. Conocer y saber aplicar la regla de los 18 electrones de valencia a compuestos organometálicos con diferentes tipos de ligandos.

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Conocer las reacciones fundamentales que se dan en los compuestos organometálicos de metales de transición, tales como: sustitución de ligandos, adición oxidante, eliminación reductora, inserción y ataque nucleófilo y electrófilo a ligandos coordinados al metal. Conocer y saber diferenciar las grandes familias de organoderivados de metales de transición, que serán estudiadas según el tipo de ligando orgánico y, en consecuencia, según la naturaleza del enlace que forman con el metal: alquilos metálicos, carbonilos, carbenos, alquenos, ciclopentadienilos metálicos, etc. Saber comparar y contrastar la gran diferencia de reactividad que existe entre compuestos organometálicos de elementos de los bloques s y p y los organoderivados de metales de transición. Saber diseñar y desarrollar rutas sintéticas para compuestos organometálicos sencillos. Conocer algunas aplicaciones de interés de los compuestos organometálicos, en la industria y en medicina y farmacología. Entender el papel esencial que desempeñan los compuestos organometálicos en la síntesis (catalítica o estequiométrica) de sustancias orgánicas de interés, y saber analizar un ciclo catalítico.

Adquisición de Competencias y Destrezas: El desarrollo de la asignatura deberá promover la capacidad del alumno para: • • • • • • • •

Conocer el desarrollo de la química organometálica de los elementos de los grupos principales y de los de metales de transición. Manejar y discutir con capacidad crítica las fuentes bibliográficas de la Química Organometálica. Interpretar las propiedades de los compuestos organometálicos en función de su estructura y tipo de enlace. Debatir, durante los seminarios y tutorías, sobre los contenidos teóricos y prácticos de la asignatura. Expresar por escrito sus ideas y utilizar con corrección los conceptos y la terminología que son propias de la química organometálica. Resolver cuestiones propias de los compuestos organometálicos. Desarrollar un aprendizaje autónomo. Trabajar en grupo.

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1.12 . Contenidos del Programa / Course Contents BLOQUE I: INTRODUCCIÓN AL ESTUDIO DE LA QUÍMICA ORGANOMETÁLICA •

Concepto de compuesto organometálico. Nomenclatura. Clasificación de los compuestos organometálicos según el tipo de enlace M-C. Estabilidad termodinámica y cinética de compuestos organometálicos: estabilidad térmica, frente a la oxidación y estabilidad frente a la hidrólisis.

BLOQUE II: •

•

COMPUESTOS ORGANOMETÁLICOS DE ELEMENTOS DE LOS GRUPOS PRINCIPALES

Métodos importantes de formación de enlaces Elemento-Carbono. Síntesis directa. Transmetalación. Metátesis. Hidrometalación. Inserción de carbenos. Reacción de Metalación. Compuestos organometálicos de Elementos de los Bloques s y p: Síntesis, estructura, enlace, reactividad y aplicaciones.

BLOQUE III: COMPUESTOS ORGANOMETÁLICOS DE METALES DE TRANSICIÓN •

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Características estructurales y electrónicas de organo-derivados de elementos de transición. Regla de los 18 electrones de la capa de valencia. Aplicaciones y excepciones. Principales tipos de reacciones en compuestos organometálicos de metales de transición. Sustitución de ligandos. Reacciones de adición oxidante y eliminación reductora. Reacciones de inserción: inserción de CO y de alquenos. Ataque de reactivos nucleófilos y electrófilos a ligandos coordinados al metal. Compuestos organometálicos de metales de transición con ligandos dadores-σ. Alquilos y arilos metálicos. Estabilidad de alquilos metálicos: Eliminación de hidrógeno β y enlace agóstico. Compuestos organometálicos con ligandos dador-σ/aceptor-π. Carbonilos de metales de transición. Preparación, enlace, aspectos estructurales y reactividad. Compuestos organometálicos con enlaces Múltiples M−C. Carbenos y carbinos metálicos. Preparación, enlace y reactividad. Compuestos organometálicos con ligandos dador-σ/dador-π/aceptor-π. Compuestos organometálicos con olefinas: preparación, enlace y estructura, reactividad. Alquenos y Alquinos Metálicos. Compuestos con el ligando Ciclopentadienilo: Metalocenos y derivados. Arenos metálicos y otros compuestos sandwich. Preparación, enlace y reactividad. Compuestos bioorganomelicos. Principales procesos catalíticos en los que participan compuestos organometálicos.

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1.13

Referencias de Consulta Básicas / Recommended Reading. Bibliografía Específica (por orden alfabético)

• • • •

Astruc, D., Chimie Organometallique, EDP Sciences, 2000. Traducción al castellano: Ed. Reverté, 2003. (incluye ejercicios). Bochmann, M., Organometallics 1. Complexes with Transition MetalCarbon σ-Bonds, Oxford University Press, 1996. Bochmann, M., Organometallics 2. Complexes with Transition MetalCarbon π-Bonds, Oxford University Press, 1996. Crabtree, R., The Organometallic Chemistry of the Transition Metals, 4ª ed. John Wiley - Sons, 2005 (incluye ejercicios resueltos). 2ª ed. traducida: P. Fajarnes, Universitat Jaume I, 1997.

•

Elschenbroich, C., Organometallics: A Concise Introduction., 2ª ed. VCH, 1992; 3ª Ed. 2006.

•

Hill, A.F. Bioorganometallics. Jaouen, Gerard (ed.) Wiley VCH. 2006

•

Organotransition Metal Chemistry, Royal S. Chemistry, 2002.

•

Powell P. Principles of Organometallic Chemistry, Chapman-Hall 1998.

•

Bioorganometallic ChemistrySeries: Topics in Organometallic Chemistry, Vol. 17 .Simonneaux, Gerard (Ed.) 2006, Bibliografía General de Química Inorgánica

• • •

(con temas específicos sobre compuestos organometálicos) Inorganic Chemistry C. E. Housecroft, A G. Sharpe, C.Housecroft, A.Sharpe , Traducción: Química Inorgánica, 2/Ed. C. E. Housecroft, A. G. Sharpe, Pearson, 2005 (incluye ejercicios). Principles of Structure and Reactivity., J.E.Huheey 4ª ed., Harper Collins, Traduccion: Química Inorgánica. Principios de Estructura y Reactividad. Oxford Universtity Press, 2001 (incluye ejercicios). Shriver, D.F.; Atkins, P.W., Langford, C.H. Inorganic Chemistry, 4ª ed., Oxford University Press, 2006 (incluye algunos ejercicios). Traducción: Química Inorgánica, (2 Volúmenes) 2ª ed., Reverté, 1998. Material Didáctico para la Asignatura

•

Se facilitan al alumno fotocopias de las presentaciones en power-point y/o transparencias y de los enunciados de problemas y cuestiones.

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Este material se podrá obtener, con antelación a las clases, en reprografía o, directamente, a través de la profesora. • Direcciones de Internet de interés: • http://www.ilpi.com/organomet/index.html R. Toreki. The Organometallic Hypertextbook • http://www.cem.msu.edu/~reusch/VirtualText/intro1.htm#contnt Virtual Textbook of Organic Chemistry, Organometallic Chemistry. • http://www.chem.ox.ac.uk/icl/dermot/organomet/ Mechanisms of organometallic reactions and homogeneous catalysis. D. O’Hare, University of Oxford.

2.

Métodos methods

Docentes

/

Teaching

Actividades Presenciales 1. Clases Teóricas. Se impartirán en forma de clases magistrales. De acuerdo al temario presentado, la profesora explicará los conceptos básicos de cada tema, resaltando los aspectos nuevos y/o de especial complejidad. El contenido de cada tema estará adecuadamente planificado en cuanto a extensión y grado de profundidad de modo que sea posible un fácil seguimiento por parte del alumno. La asimilación de estas clases permitirá que el alumno pueda desarrollar los ejercicios y cuestiones que se le propongan como trabajo personal que serán tratados en las clases prácticas. 2. Clases prácticas en aula. Estas clases prácticas serán seminarios de obligada asistencia. A lo largo del curso la profesora propondrá un amplio conjunto de ejercicios y cuestiones que el alumno deberá solucionar durante el tiempo de estudio personal. Estos ejercicios se resolverán y discutirán en clase, fomentando la participación activa de los alumnos. Los enunciados de los ejercicios se entregarán con la suficiente antelación a la clase de seminario. En estos seminarios se aplicarán y completarán los conceptos teóricos adquiridos por los estudiantes, permitiendo así que el alumno afiance los conocimientos que se han impartido en las clases teóricas.

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Actividades Dirigidas 3. Trabajos individuales y/o en grupo Con regularidad, la profesora propondrá un conjunto de ejercicios/cuestiones para que el alumno resuelva a nivel individual. Estos ejercicios se entregarán se corregirán y analizarán con detalle y de forma crítica en la clase práctica. Puesto que la materia se presenta como una base sobre la que será posible ampliar conocimientos, potencialmente, a sugerencia de la profesora, los alumnos podrán realizar trabajos (en grupo, o individuales dependiendo de la materia) sobre temas concretos propuestos. 4. Tutorías Las tutorías, enfocadas fundamentalmente a la resolución de dudas, se realizarán de forma individual, o en grupos muy reducidos, a lo largo de todo el curso, en horario previamente acordado con la profesora.

3.

Tiempo estimado de Trabajo del Estudiante / Estimated workload for the student

Para la estimación del tiempo de trabajo del estudiante, se han tenido en cuenta las horas presénciales de 2.5 horas de clase teórica por semana, y una hora de seminario cada dos semanas, durante todo el curso. Asimismo, se ha tenido en cuenta el trabajo individual del estudiante para buscar información, estudiar, realizar ejercicios y cuestiones, preparar el examen y asistir a las tutorías. Con carácter general, se consideran necesarias 3 horas de estudio, por cada hora de clase teórica y dos horas semanales para la realización de ejercicios y trabajos propuestos.

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4.

•

Métodos de Evaluación y Porcentaje en la Calificación Final / Assessment Methods and Percentage in the Final marks

Descripción detallada del procedimiento para la evaluación

La formación adquirida por el estudiante serán evaluados a lo largo del curso, intentando que el alumno avance de forma regular en la asimilación de los contenidos de la asignatura. Para ello, se emplearán los siguientes criterios y pruebas objetivas: a) Resolución de los ejercicios propuestos durante el curso, asistencia y participación activa en los seminarios y potencial realización de trabajo. b) En fechas establecidas previamente por la profesora y conocidas por los alumnos, se realizarán dos controles en los que los alumnos, por escrito y de forma individual, realizarán un breve examen sobre la materia impartida hasta ese momento. c) El examen final (de unas 3 horas de duración) se realizará una vez finalizada la impartición del curso, y tratará sobre el conjunto de los contenidos de la asignatura. Todos los alumnos estarán obligados a acudir a este examen para aprobar la asignatura. En caso de no superar la asignatura en la convocatoria ordinaria, la evaluación de la convocatoria de Septiembre se basará exclusivamente en la calificación obtenida en el examen establecido para dicha convocatoria. •

Porcentaje en la calificación final Convocatoria ordinaria:

La calificación en la convocatoria ordinaria será la suma de las siguientes contribuciones: a) Asistencia y participación en seminarios, ejercicios, trabajo (potencial): 10 % b) Realización de dos controles breves: 25% c) Examen final: 65 %

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Convocatoria extraordinaria (Septiembre): El 100% de la calificación corresponderá al examen correspondiente.

5.

Cronograma de Actividades (opcional) / Activities Chronogram (optional)

Esta asignatura se desarrollará, aproximadamente, de acuerdo con la siguiente planificación temática: Bloque I: 15% de las clases teóricas Boque II: 25% de las clases teóricas Bloque III: 60% de las clases teóricas

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