Obiettivi Formativi

Il corso permette allo studente di acquisire i principi fondamentali della chimica metallorganica degli elementi di transizione e le competenze sulla sintesi, caratterizzazione e reattività dei composti metallorganici. Il corso intende fornire allo studente le conoscenze necessarie alla comprensione delle più moderne e avanzate applicazioni dei composti metallorganici nella catalisi omogenea.

Metodi didattici

Lezioni frontali.

Prerequisiti

Buona conoscenza della chimica inorganica e chimica organica.

Verifiche dell'apprendimento

I CFU saranno acquisiti dallo studente mediante superamento di una prova orale.

Programma del Corso

Il legame metallo di transizione-carbonio. La regola dei 18 elettroni. Stato di ossidazione. Numero di coordinazione e geometria. Co-leganti in chimica metallorganica: complessi idrurici e fosfinici. Sintesi e proprietà dei seguenti complessi metallo: -alchile, -carbene, -carbonile, - alchene, -allil e -dienile, -ciclopentadienile, -arene. Reazioni di sostituzione in complessi ottaedrici e planari quadrati: meccanismo associativo e dissociativo. Addizione ossidativa ed eliminazione riduttiva. Inserzione. Meccanismo dell’inserzione di CO nel legame M-R. Meccanismo dell’inserzione di alcheni nei legami M-H e M-R. Eliminazione. Alfa- e beta-eliminazione. Attacco elettrofilo al metallo e al legame metallo-carbonio. Attacco nucleofilo ai leganti coordinati: CO, olefine, allile, ciclopentadienile. Applicazione della chimica metallorganica alla catalisi omogenea. Idrogenazione di olefine. Idrogenazione asimmetrica. Applicazioni ed esempi. Trasferimento di idrogeno catalizzato da complessi di rutenio. Trasferimento di idrogeno asimmetrico. Idrosililazione di olefine. Idrosililazione di chetoni ed immine. Idroformilazione di olefine. Idroformilazione su scala industriale. Idroformilazione asimmetrica. Carbonilazione del metanolo. Il processo Monsanto. Il processo Cativa. Ossidazione di olefine. Il processo Wacker. Epossidazione asimmetrica di olefine. Metatesi di olefine. Oligomerizzazione e polimerizzazione di olefine. Polimerizzazione dell’etilene: catalizzatore di Ziegler. Polimerizzazione del propilene: catalizzatore di Natta. Catalizzatori metallocenici. Formazione del legame C-C catalizzata da complessi di palladio.