C7740 Organokovové sloučeniny

Přírodovědecká fakulta
podzim 2025
Rozsah
2/0/0. 2 kr. (plus ukončení). Doporučované ukončení: zk. Jiná možná ukončení: k, z.
Vyučováno kontaktně
Vyučující
prof. RNDr. Jiří Pinkas, Ph.D. (přednášející)
Mgr. Aleš Stýskalík, Ph.D. (přednášející)
Garance
prof. RNDr. Jiří Pinkas, Ph.D.
Ústav chemie – Chemická sekce – Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: prof. RNDr. Jiří Pinkas, Ph.D.
Dodavatelské pracoviště: Ústav chemie – Chemická sekce – Přírodovědecká fakulta
Rozvrh
St 11:00–12:50 Kontaktujte učitele
Předpoklady
C1061 Anorganická chemie I
Obecná chemie, Anorganická chemie I a II, Organická chemie
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
Mateřské obory/plány
předmět má 6 mateřských oborů, zobrazit
Cíle předmětu
Přednáška seznamuje posluchače s poznatky chemie organokovových sloučenin, které se dnes významně uplatňují v mnoha průmyslových odvětvích. Těžiště přednášky spočívá v objasnění syntézy a reaktivity organokovových sloučenin přechodných i nepřechodných kovů a diskusi strukturních a vazebných poměrů a jejich důsledků. Absolventi kurzu by navíc měli získat přehled o systému organokovových sloučenin a metodách jejich charakterizace.
Výstupy z učení
Absolventi kurzu získají přehled o systému organokovových sloučenin a metodách jejich charakterizace.
Osnova

1. Historical development, general features of organometallic compounds and bonding types. General properties of organometallics, reactivity, and electron counting, ligand field theory.

 

2. Symmetry of molecules, spectroscopic characterization of organometallic compounds, NMR, IR, and MS.

 

3. Metal hydrides and dihydrogen complexes. Organometallics of groups 1 and 2 (organolithium, Gilman, and Grignard reagents). 6Li NMR spectra, isotope effects.

 

4. Organometallics of main-group metals. Organometallics of group 12 (organozinc and organomercury compounds). Organoboranes, organoborohydrides, boronic acids, tris(pentafluorophenyl)borane, frustrated Lewis pairs. Organometallics of group 13, organoaluminium compounds, trimethylaluminum, MAO. Organosilicon compounds, alkylhalogenosilanes, polysiloxanes, organotin, and organolead compounds, tetraethyl lead. Organometallics of group 15.

 

5. Metal alkyl complexes, sigma-alkyl-metal bonds, stability of alkyl complexes. Agostic bonds. Beta-H-elimination. Synthesis and reactivity of metal alkyl complexes.

 

6. Metal carbonyls, bonding in carbonyl complexes, spectroscopic properties. Synthesis and reactions of metal carbonyls. Fischer carbenes, Schrock alkylidenes. Synthesis, structure, and bonding. Spectroscopic characterization. Reactivity, alpha-H and beta-H elimination. N-heterocyclic carbenes
Phosphines, Tolman's parameters.

 

7. Transition metal p-complexes. Olefin, dialkene, alkyne, allyl complexes. Dewar-Chatt-Duncanson model. Structure, bonding, synthesis, and reactivity.

 

8. Cyclopentadienyl complexes, metallocenes, arene complexes. Ferrocene, structure, bonding. Synthesis and reactivity of metallocenes. Bent metallocenes, catalytic olefin polymerization, methylalumoxane co-catalyst.  

 

9. Principal reaction types in chemistry of transition metal organometallics: ligand substitution reactions, oxidative additions and reductive eliminations, insertions and deinsertions, reactions of coordinated ligands.

 

10. Introduction to homogeneous catalysis: conversion, selectivity, yield, turn-over-frequency, turn-over-number, enantiomeric enrichment, atom economy.

 

11. Utilization of transition metal organometallics in industrial catalysis: Hydroformylation, alkene hydrogenation, methanol carbonylation, alkenes polymerization.

 

12. Organometallic catalysis on laboratory scale: Asymmetric hydrogenation, C−H bond activation, C−C bond formation, hydrosilylation, nucleophilic and electrophilic additions and substitutions on the ligands.

Literatura
    doporučená literatura
  • Atkins P.W. Shriver & Atkins Inorganic Chemistry. Oxford, 2010. info
  • Housecroft, C. E., Sharpe, A. G. Anorganická Chemie. Praha, 2014. info
  • CRABTREE, Robert H. The organometallic chemistry of the transition metals. Sixth edition. Hoboken, New Jersey: Wiley, 2014, xvi, 504. ISBN 9781118138076. info
  • BOCHMANN, Manfred. Organometallics and catalysis : an introduction. Oxford: Oxford University Press, 2014, xviii, 410. ISBN 9780199668212. info
  • HARTWIG, John F. Organotransition metal chemistry : from bonding to catalysis. Sausalito, Calif.: University Science Books, 2010, xxx, 1127. ISBN 9781891389535. info
  • Hill A. F.: Organotransition Metal Chemistry, Royal Society of Chemistry, Cambridge 2001
  • SPESSARD, Gary O. a Gary L. MIESSLER. Organometallic chemistry. Third edition. New York: Oxford University Press, 2016, xxiv, 763. ISBN 9780199342679. info
    neurčeno
  • Elschenbroich CH., Salzer A.: Organometallics, VCH Publishers, New York 1989
  • Kašpárek F.: Přehled organosloučenin přechodných kovů, UP Olomouc 1994
  • Kašpárek F.: Chemie organokových sloučenin, UP Olomouc 1991
Výukové metody
Výuka formou přednášek.
Metody hodnocení
Výuka formou přednášek, písemná zkouška.
Další komentáře
Studijní materiály
Předmět je vyučován jednou za dva roky.
Předmět je zařazen také v obdobích podzim 1999, podzim 2000, podzim 2001, podzim 2002, podzim 2003, podzim 2004, podzim 2005, podzim 2011, podzim 2012, podzim 2013, podzim 2014, podzim 2015, podzim 2016, podzim 2018, podzim 2020, jaro 2021.
  • Statistika zápisu (nejnovější)
  • Permalink: https://is.muni.cz/predmet/sci/podzim2025/C7740