Compuestos  organometálicos  y  aplicación  en  catálisis

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DEPARTAMENTO PROFESOR/ES
QUÍMICA Jesús Rubén Berenguer Marín   (Responsable)
María Elena Olmos Pérez
TITULACIONES EN LAS QUE SE IMPARTE LA ASIGNATURA
Titulación Carácter Curso Semestre Créditos Guía Docente
Grado en Química Optativa 4 Primer Semestre 6 pdf
CONTEXTO

El objetivo principal de esta asignatura consiste en el estudio y comprensión de las distintas situaciones de enlace y reactividad de los principales tipos de compuestos organometálicos, así como de su relación con distintos tipos de procesos catalíticos, muchos de los cuales conforman un área fundamental de la Química y la Industria.
COMPETENCIAS
COMPETENCIAS GENERALES:
Conocimiento:

- A4. Conocimiento de los principales tipos de reacciones químicas y sus características.
- A2. Estudio de la variabilidad de las propiedades más características de los elementos químicos según la Tabla
Periódica.

- A7. Conocimiento de los elementos químicos y sus compuestos. Obtención, estructura y reactividad

- A8. Conocimiento de las propiedades de los compuestos orgánicos, inorgánicos y órganometálicos y su reactividad.


Habilidades y destrezas
- B1. Demostración del conocimiento y comprensión de los hechos esenciales, conceptos, principios y teorías relacionadas con las áreas de la Química.

- B2. Resolución de problemas cualitativos y cuantitativos según modelos previamente desarrollados.
- B3. Reconocimiento y análisis de nuevos problemas y planteamiento de estrategias para solucionarlos.

- B5. Evaluación, interpretación y síntesis de datos e información química.
- B12: Demostración de habilidades para presentar material científico y argumentos de forma escrita y oral a una audiencia informada.

- B13: Reconocimiento y valoración de los procesos químicos en la vida diaria.

- B14: Capacidad para relacionar la Química con otras disciplinas.


Transversales
- C1: Capacidad de análisis y síntesis.

- C3: Comunicación oral y escrita.
- C4: Comprensión de textos escritos en una segunda lengua relacionados con la propia especialidad.

- C5. Uso de tecnologías de información y comunicación.
- C6: Resolución de problemas.

- C10: Razonamiento crítico.
- C11: Compromiso ético.

- C12: Aprendizaje autónomo.
- C17: Sensibilidad en temas medioambientales y sostenibilidad.



TEMARIO


1 DESARROLLO HISTÓRICO Y CLASIFICACIÓN

- Introducción y desarrollo histórico. Tendencias actuales.

- Demarcación y clasificación de los compuestos organometálicos.

- Clasificación de ligandos en Química Organometálica.

- Regla de los 18 EV.


2 COMPUESTOS ORGANOMETÁLICOS DE LOS ELEMENTOS s Y p

- Clasificación en función del enlace.

- Propiedades termodinámicas y cinéticas.

- Obtención y reactividad.

- Algunas consideraciones estructurales de complejos de Li, Mg, B y Al.

- Compuestos organosilíceos: Siliconas.


3 COMPUESTOS DE ALQUILO Y ARILO DE METALES DE TRANSICIÓN

- Propiedades termodinámicas y cinéticas.

- Obtención y reactividad.

- Otros ligandos con enlace s: alquenilo, alquinilo, ligandos perhalogenados.


4 CARBONILOS METÁLICOS

- Síntesis.

- Modos de coordinación y enlace en carbonilos metálicos.

- Reactividad.

- Carbonil metalatos.

- Comparación con los derivados de isocianuro.


5 ALQUILIDENO Y ALQUILIDINO COMPLEJOS

- Síntesis.

- Estructura y enlace.

- Reactividad.


6 COMPUESTOS CON OLEFINAS

- Síntesis.

- Enlace metal-olefina. Consecuencias estructurales y espectroscópicas.

- Diolefinas: enlace en complejos metal-butadieno..

- Reactividad.


7 ESTUDIO ESTRUCTURAL DE OTROS SISTEMAS CON ENLACES DE TIPO p

- Alquinos.

- Alilos y polienilos.

- Sistemas p-cíclicos de tres y cuatro átomos de carbono.


8 COMPLEJOS CON LIGANDOS CICLOPENTADIENILOS Y ARENOS

- Metalocenos lineales y plegados.

- Estructura, reactividad y propiedades.


9 GENERALIZACIÓN DE LA REACTIVIDAD DE SISTEMAS DE TIPO p FRENTE A NUCLEÓFILOS.

- Regla de Davies-Green-Mingos.


10 INTRODUCCIÓN A LA CATÁLISIS HOMOGÉNEA

- Comparación con la catálisis heterogénea.

- Formación de especies activas y vacantes coordinativas.

- Ligandos auxiliares: Efectos electrónicos y estéricos.


11 HIDROGENACIÓN DE OLEFINAS

- Hidrogenación de olefinas. Ruptura heterolítica. Ruptura homolítica sobre dos centros metálicos. Ruptura homolítica por adición oxidante.

- Catalizador de Wilkinson.

- Hidrogenación asimétrica de olefinas.


12 TRANSFORMACIÓN DE OLEFINAS

- Dimerización y polimeración de olefinas. Proceso SHOP.

- Metátesis de compuestos insaturados.

- Isomerización de olefinas.


13 PROCESOS CON LA PARTICIPACIÓN DE MONÓXIDO DE CARBONO


Síntesis de ácido acético: Procesos BASF y Monsanto.

Hidroformilación de olefinas: Proceso oxo

Reacciones de carbonilación.

La reacción de Fischer-Tropsch.



14 OXIDACIÓN DE HIDROCARBUROS


Síntesis de acetaldehído: Proceso Wacker.

Epoxidación de olefinas.

Otras reacciones de oxidación.



15 OTROS PROCESOS CATALÍTICOS DE INTERÉS


Reacciones de formación de enlace carbono-carbono: Heck, Sonogashira, Suzuki, Stille…

Catálisis enzimática

Catálisis asimétrica

Catalizadores soportados