Il corso si propone di fornire le basi per la comprensione delle proprietà del legame Metallo-Carbonio. Vengono discusse le caratteristiche strutturali e spettroscopiche dei complessi metallorganici. Sono esaminati i meccanismi delle principali reazioni: sostituzione dei legandi, addizione ossidativa/eliminazione riduttiva, inserzione, attacco ai legandi. Vengono quindi illustrati alcuni impieghi dei composti metallorganici come catalizzatori nella sintesi organica e nei processi industriali, in particolare nelle reazioni di polimerizzazione. Durente il corso gli studenti impareranno ad utilizzare programmi di calcolo di meccanica quantistica per prevedere le proprietà dei composti e la loro reattività. Ci si attende che alla fine del corso lo studente sia in grado di valutare quali caratteristiche strutturali possa avere un’interazione metallo-legando, quale sia la potenziale reattività di uno specifico complesso metallorganico, quali sono le reazioni che possono produrre un certo composto partendo da uno specifico substrato.
Prerequisiti
Teoria degli orbitali molecolari, simmetrie, meccanismi di reazione
Metodi didattici
Lezioni frontali, esercizi individuali e di gruppo di chimica computazionale applicata alla metallorganica
Verifica Apprendimento
Esercitazioni. Al termine del corso si svolgerà un esame orale dove lo studente preparerà una presentazione su un'applicazione dei metodi di calcolo acquisiti per applicarli allo studio di composti e/o reazioni trattate durante il corso.
Testi
Dispense fornite dal docente
Contenuti
Chimica di coordinazione (accettore-donatore, teoria del campo cristallino, campo dei leganti, geometrie di coordinazione, chelazione, magnetismo dei complessi metallici, effetto ed influenza trans).Concetto di donazione legante-metallo e retrodonazione metallo-legante (leganti sigma-donatori, sigma-donatori/pigreca-accettori, pigreca-accettori/pigreca-donatori). Regola dei 18-elettroni, complessi coordinativamente saturi od insaturi.Chimica di composti organolitio, organomagnesio, organoalluminio, organosilicio, organofosforo.Studio sistematico delle principali classi di leganti metallorganici.Interazioni alfa-agostiche, alfa-eliminazione, beta-eliminazione.Reazioni di sostituzione in complessi ottaedrici e planari quadrati; meccanismo dissociativo, interscambio associativo, interscambio dissociativo, dissociativo.Reazioni di addizione nucleofila ed elettrofila a leganti coordinati. Catalisi metallorganica. Ruolo del catalizzatore metallorganico.
