Profesor: Eduardo Peris Fajarnés

Objetivos:

Destacar las características especiales de los compuestos organometàl·lics que los hacen pertenecer a una subárea de gran importancia dentro de la Química de Coordinación. 

Describir las particularidades de los diferente tipos de enlaces metal-carbono, en base a modelos de encabalgamiento orbital sencillos. 

Enseñar a racionalizar las diferentes estructuras de los compuestos organometálicos, haciendo énfasis en todo lo referente a orientación de ligandos. 

Dar a conocer los principales aspectos que determinan la reactividad de los compuestos organometálicos y que los hacen materiales idóneos para la activación de pequeñas moléculas. 

Destacar algunas de las aplicaciones de los compuestos organometálicos en síntesis orgánica, tanto a nivel catalítico como estequiométrico. 

Temario:

I. INTRODUCCIÓN 

1. Propiedades generales de los compuestos organometálicos. Definición de Química Organometálica. Breve estudio de la evolución histórica. Regla de los 18 electrones. Limitaciones de la regla de los 18 electrones. Cuenta de electrones en reacciones. Estado de oxidación. Tipos de ligandos. Efecto de la coordinación sobre los ligandos: Umpolung. 

II. PREPARACIÓN, ESTRUCTURA Y ENLACE 

2. Compuestos con ligandos dadores. Carbonilos metálicos. Síntesis de carbonilos. El enlace M-CO. Reacciones de carbonilos. Ligandos semejantes al CO (CS, NO, RCN). Alquilos y arilos metálicos. Descomposición de alquilos metálicos: la eliminación. Síntesis de alquilos y arilos metálicos. Reactividad de alquilos y arilos metálicos. Complejos con enlace M-C múltiple: carbenos y carbinos. Enlace en carbenos y carbinos. Carbenos de Schrock y de Fischer. Reactividad de carbenos y carbinos. 

3. Compuestos con ligandos dadores. Complejos de alqueno. Enlace en alquenos y alquinos. Síntesis de alquenos. Reacciones de alquenos metálicos. El enlace en alquinos metálicos. Complejos de alilo. Enlace en compuestos de alilo. Síntesis de alilos metálicos. Reacciones de alilos. Complejos de dienos. Enlace de dienos. Complejos de ciclopentadienilo. Enlace de complejos de ciclopentadienilo. Características especiales de los metalocenos. Síntesis de complejos de Cp. Algunos aspectos sobre la reactividad de metalocenos. 

4. Compuestos con otros ligandos. Hidruros de elementos de transición. Síntesis y reactividad de hidruros. Hidruros puente. Complejos de H2 o hidruros no clásicos. Complejos de fosfinas. Parámetro electrónico de Tolman y ángulo cónico. 

III. TÉCNICAS FÍSICAS PARA EL ESTUDIO DE COMPUESTOS ORGANOMETÁLICOS 

5. Caracterización de compuestos organometálicos. Espectroscopia IR: carbonilos, hidruros, nitrosilos y otros ligandos. Identificación de las bandas IR. Espectroscopia de RMN de 31P. Estudio estructural por espectroscopia de RMN. Procesos dinámicos en disolución y fluxionalidad. 

IV. REACTIVIDAD Y APLICACIONES DE LOS COMPUESTOS ORGANOMETÁLICOS 

6. Reactivitat de los compuestos organometálicos. Reacciones de adición, inserción, eliminación, abstracción y sustitución. Reacciones de adición oxidativa y eliminación reductiva. 

7. Activación de moléculas pequeñas. Activación de CO. Obtención de ácido acético por el proceso Monsanto. Activación de CO2. Activación de alcanos (activación de enlaces C-H). Activación de enlaces C-F. 

8. Catálisis. Principios generales. Características de un catalizador. Isomerización y polimerización de olefinas. Hidrogenación. Reacciones de hidroformilación de alquenos. Hidrocianación del butadieno. 

9. Aplicaciones en síntesis orgánica. Principales compuestos organometálicos utilizados en síntesis: alquilos metálicos. Reacciones de adaptación: ciclotrimerización de alquinos, reacción de MacMurry. Reacciones de inserción: reacción de Heck, reactivo de Collman.

Módulos/Bloques temáticos


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