První část popisuje základní principy chemie přechodných kovů, reakce probíhajícími v koordinační sféře a
vlastnosti běžných ligandů. Druhá část je věnována využití této chemie v některých důležitých průmyslových
procesech a v organické syntéze.
Poslední úprava: SMIDOVAL (25.01.2012)
Reactions based on the chemistry of transition metals play an important role both in the chemical industry and in the organic synthesis. This course is divided into two parts. In the first part the students familiarize themselves with basic principles of the chemistry of transition metals, with the reactions in coordination sphere and with chemical properties of common ligands. The second part deals with an application of this chemistry in some important industrial processes and especially in the organic synthesis.
Poslední úprava: SMIDOVAL (07.01.2010)
Výstupy studia předmětu -
Studenti budou umět:
základní typy reakcí, které probíhají v koordinační sféře přechodných kovů
mechanismy reakcí katalyzovaných přechodnými kovy, které jsou využívány v organické syntéze
s využitím chemie přechodných kovů samostatně navrhnout syntézu organických sloučenin
Poslední úprava: Dvořák Dalimil (10.04.2014)
Students will be able to:
distinguish basic types of reactions which occur in the coordination sphere of transition metals
understand the mechanisms of transition metals catalyzed reactions which are used in organic synthesis
propose synthesis of organic compounds using chemistry of transition metals
Poslední úprava: Dvořák Dalimil (10.04.2014)
Literatura -
Z Skripta: D. Dvořák: Chemie organokovových sloučenin přechodných kovů (VŠCHT 1993).
D L.S. Hegedus: Transition Metals in the Synthesis of Complex Organic Molecules (University Science Books, Sausalito, California, 1999).
Poslední úprava: Dvořák Dalimil (24.04.2014)
R Skripta: D. Dvořák: Chemie organokovových sloučenin přechodných kovů (VŠCHT 1993).
A L.S. Hegedus: Transition Metals in the Synthesis of Complex Organic Molecules (University Science Books, Sausalito, California, 1999).
1. Formalizmus (oxidační stav, d-elektronová konfigurace, 18-ti elektronové pravidlo, typy vazeb v organokovových sloučeninách, rozdělení ligandů, počítání elektronů.
2. Ligandy vázané s-vazbou - halogenidy, kyslíkaté donory, dusíkaté donory, fosfany, hydridy, s-alkylové, alkenylové a arylové komplexy, acylové komplexy. Ligandy vázané s i p vazbou - karbonyly, karbenové komplexy.
3. Ligandy vázané více než jedním atomem - h2-alkenové, h4-dienové, h6-arenové, h3-allylové a h5-dienylové komplexy.
4. Reakce probíhající v koordinační sféře kovu - substituce ligandu, oxidativní adice a reduktivní eliminace.
5. Reakce probíhající v koordinační sféře kovu - inserce a deinserce, reakce komplexovaných ligandů s nukleofily, reakce koordinovaných alkenů, arenů a polyenů s nukleofily.
6. Reakce koordinovaných ligandů s elektrofily, metalacykly.
8. Katalytická polymerizace a oligomerizace alkenů, cyklooligomerizace 1,3-dienů, polymerizace a cyklooligomerizace alkynů, hydrokarbonylace.
9. Syntetické aplikace hydridů přechodných kovů - redukce. Syntetické využití organokuprátů, funkcionalizované organokupráty, využití sloučenin vzniklých insercí alkenů a alkynů, hydrozirkonace.
10. Syntetické využití komplexů vzniklých transmetalací + insercí a oxidativní adicí + insercí.
11. "Cross-coupling" reakce, Heckova reakce, karbonylační reakce. Aminace arylhalogenidů, využití objemných a elektronově bohatých fosfinů, NHC ligandy.
12. Syntetické využití karbenových komplexů, metathese alkenů a alkynů, katalyzovaný rozklad diazolátek. Syntetické aplikace alkenových, alkynových a dienylových komplexů.
13. Syntetické využití h3-allylových komplexů, asymetrická allylová substituce.
14. Využití h6-arenových komplexů chromu a železa, katalytické C-H aktivace.
Poslední úprava: Dvořák Dalimil (04.03.2014)
1. Formalism (oxidation state, d-electron configuration, 18-electron rule), bonding in organometallic compounds, classification of ligands, electron book keeping.
2. Ligands bound by s-bond - halides, oxygen and nitrogen ligands, phosphines, hydrides, s-alkyls, s-alkenyls and s-aryls, acyl complexes. Ligand bound by both s- and p-bonds - carbonyls, carbene complexes.
3. Ligand bound by more than one atom - h2-alkene, h4-diene, h6-arene, h3-allyl and h5-dienyl complexes.
4. Reactions in coordination sphere of transition metals - ligand substitution, oxidative addition and reductive elimination.
5. Reactions in coordination sphere of transition metals - insertion and deinsertion, nucleophilic attack on ligands coordinated to transition metals, reactions of coordinated alkenes, arenes and polyenes with nucleophiles.
6. Electrophilic attack on ligands coordinated to transition metals, metalacycles.
8. Homogeneous catalysis - alkene polymerisation and oligomerisation, cyclooligomerisation of 1,3-dienes, polymerisation and cyclooligomerisation of alkynes, hydrocarbonylation.
9. Synthetic applications of transition metal hydrides - reduction, synthetic applications of organocuprates, functionalized organocuprates, applications of complexes obtained by insertion of alkenes and alkynes, hydrozirconation.
10. Synthetic applications of complexes formed by transmetalation + insertion, and complexes formed by oxidative addition + insertion.
11. Cross-coupling reactions, Heck reaction, carbonylations, amination of arylhalides, application of bulky electron-rich phosphines and NHC ligands.
12. Synthetic applications of transition metal carbene complexes, alkene and alkyne metathesis, metal-catalysed decomposition of diazo compounds. Synthetic applications of alkene, alkyne, and dienyl complexes.
13. Synthetic applications of h3-allyl transition metal complexes, asymmetric allylic substitution.
14. Synthetic applications of transition metal h6-arene complexes of chromium and iron, catalytic C-H activation.
Poslední úprava: Dvořák Dalimil (04.03.2014)
Podmínky zakončení předmětu (Další požadavky na studenta) -
Absolvování dvou průběžných testů na 70%, složení ústní zkoušky.
Poslední úprava: Dvořák Dalimil (07.05.2014)
Student has to gain at least 70% from two written tests during the semester and to pass the oral exam.
