Datos Identificativos 2024/25
Asignatura (*) Aplicacións Sintéticas dos Compostos Organometálicos Código 610509112
Titulación
Descriptores Ciclo Período Curso Tipo Créditos
Mestrado Oficial 2º cuadrimestre
Primeiro Optativa 3
Idioma
Castelán
Modalidade docente Presencial
Prerrequisitos
Departamento Química
Coordinación
Perez Sestelo, Jose
Correo electrónico
jose.perez.sestelo@udc.es
Profesorado
Perez Sestelo, Jose
Sarandeses Da Costa, Luis Alberto
Correo electrónico
jose.perez.sestelo@udc.es
luis.sarandeses@udc.es
Web http://www.usc.es/gl/centros/quimica/curso/master.html
Descrición xeral Esta materia é básica na especialidade Química Sintética porque estuda a reactividade dos compostos organometálicos e as súas aplicacións en síntese e catálise. Así mesmo, os conceptos abordados nesta materia son de utilidade noutras de módulos veciños como Estrutura e Reactividade Química, Nanoquímica e Novos Materiais e Química Biolóxica.
Esta materia está integrada na especialidade Química Sintética. Relaciónase coas materias Compostos Organometálicos e Química de Coordinación Avanzada, que recollen aspectos xerais da estrutura e reactividade dos compostos organometálicos e dos complexos metálicos de coordinación.
A utilización dos compostos organometálicos e a catálise por metais de transición son ferramentas fundamentais da química sintética actual, tanto no seu aspecto académico como no industrial. A síntese orgánica actual exponse o desenvolvemento de procesos máis selectivos e sustentables, obxectivos para os que se requiren con frecuencia os compostos organometálicos e a catálise.

Competencias / Resultados do título
Código Competencias / Resultados do título

Resultados de aprendizaxe
Resultados de aprendizaxe Competencias / Resultados do título
Comprender o fundamento dos ciclos catalíticos desde o punto de vista das coordenadas de reacción e as superficies de enerxía potencial.. AM1
AM6
AM8
BM5
Entender as aplicacións en sínteses da diversidade de procesos de formación de ligazóns mediadas por compostos organometálicos. AM2
AM3
AM6
BM1
BM2
BM4
BM7
BM10
BM11
Propor secuencias sintéticas con desconexións crave baseadas en procesos sintéticos de compostos organometálicos AM2
AM3
AM6
BM1
BM2
BM4
BM7
BM11

Contidos
Temas Subtemas
Tema 1. Principios e fundamentos enerxéticos dos ciclos catalíticos organometálicos. • Conceptos xerais.
• Termodinámica e cinética dos cíclos catalíticos de reaccións catalizadas por metais de transición.
• Aplicación: Acoplamiento cruzado catalizado por Pd; Sinerxía entre resultados computacionais e experimentais.
Tema 2. Reaccións de acoplamiento cruzado e reacción de Heck. • Reaccións de acoplamiento cruzado. Xeneralidades. Grupos saíntes. Metais. Selectividade.
• Reaccións de formación de enlaces carbono—carbono: organometálicos de Li, Zn, Al, Zr, Sn, Cu; compostos de B e Se; outros metais; enolatos.
• Reaccións de formación de enlaces carbono–heteroátomo.
• Reacción de *Heck. Compoñentes da reacción. Reaccións inter- e intramoleculares. Reaccións de Heck asimétricas. Reaccións de Heck con especies organometálicas.
Tema 3. Reaccións de inserción. • Reaccións de carbonilación. Xeneralidades. Mecanismo.
• Reaccións de acoplamiento carbonilante.
• Reaccións de hidroformilación.
• Reaccións de carbonilación con complexos de carbonilo.
• Carboxilación.
• Reaccións de descarbonilación e acoplamiento descarbonilante.
• Outras reaccións de inserción con circonio e titanio.
Tema 4. Reaccións de complexos n3-alilo. • Complexos n3-alilo de Paladio (1. Síntese e propiedades. 2. Rexioselectividade e estereoselectividade)
• Reaccións de substitución alílica catalizadas por complexos de Paladio (1. Alquilación alílica. 2. Aminación, eterificación e redución alílica. 3. Reaccións de ciclación a través de procesos de inserción en alquenos. 4. Reaccións de cicloadición a través de intermedios trimetilenometano).
• Reaccións de substitución alílica catalizadas por complexos doutros metais de transición (Iridio, Níquel, Ferro, Molibdeno).
• Reaccións de alilación con alquinos e alenos catalizadas por complexos de Rodio.
Tema 5. Reaccións de complexos electrófilos de alquenos, alquinos, dienos e arenos. • Reaccións de inserción en alquinos e reaccións tándem tipo Heck, Suzuki, etc..
• Reaccións de inserción mediadas por outros metais (Zr e Ti).
• Adicións electrófilas sobre alquenos e alquinos.
• Reacción de Nicholas e Pauson-Khand.
• Reaccións de alquenos con paladio en alto estado de oxidación.
• Aplicacións sintéticas de complexos n4-dienilo e n6-areno.
Tema 6. Reactividade de carbenos metálicos. • Características dos carbenos.
• Carbenos de metais de transición. Estrutura e tipos.
• Transformacións que involucran carbenos de metais de transición.
• Metátesis de olefinas.
Tema 7. Reaccións de activación de enlaces C–H. • Introdución á activación de enlaces C-H: relevancia, dificultades e principais mecanismos de activación.
• Reaccións de inserción de carbenos e nitrenos.
• Reacción de borilación catalizada por Ir.
• Funcionalización de alcanos e arenos catalizada por Pd(*II): osixenación, arilación, halogenación, reacción de Heck oxidante.

Planificación
Metodoloxías / probas Competencias / Resultados Horas lectivas (presenciais e virtuais) Horas traballo autónomo Horas totais
Seminario A1 A2 A3 A6 A8 B1 B2 B4 B5 B7 B10 B11 7 18 25
Proba mixta A1 A2 A3 B2 B5 3 0 3
Sesión maxistral A1 A8 B1 B2 B7 B10 B11 12 33 45
 
Atención personalizada 2 0 2
 
*Os datos que aparecen na táboa de planificación son de carácter orientativo, considerando a heteroxeneidade do alumnado

Metodoloxías
Metodoloxías Descrición
Seminario Seminarios realizados con profesorado propio do Máster, ou con profesionais convidados da empresa, a administración ou doutras universidades. Sesións interactivas relacionadas coas distintas materias con debates e intercambio de opinións cos alumnos.
Resolución de exercicios prácticos (problemas, cuestiones tipo test, interpretación e procesamento da información, avaliación de publicacións científicas, etc.)
Así mesmo, durante os seminarios contémplase a posibilidade de levar a cabo outras metodoloxías:
– Realización de traballos, tanto individualmente, como en grupo, sobre temas científicos relacionados coas distintas materias do Máster.
– Exposición oral de traballos, informes, etc., incluíndo debate con profesores e alumnos.
– Utilización de programas informáticos especializados e internet. Soporte docente *on-*line (Campus Virtual).
Proba mixta Prográmase 1 exame escrito final, que permitirá avaliar obxectivamente o grao de asimilación e a capacidade de aplicación dos contidos da materia por parte do alumno. A proba obxectiva incluirá un único tipo de preguntas, que estarán relacionadas coa estrutura, a reactividade e a síntese de compostos orgánicos, e que permitirán determinar se as respostas son correctas.
Sesión maxistral Clases presenciais teóricas. Clases expositivas (utilización da pizarra, computador, canón), complementadas coas ferramentas propias da docencia virtual.

Atención personalizada
Metodoloxías
Seminario
Sesión maxistral
Descrición
Prográmanse 2 tutorías individuais ou en grupo reducido para comprobar a comprensión da materia e complementar a formación do alumno mediante resolución de dúbidas e outras cuestións.

Avaliación
Metodoloxías Competencias / Resultados Descrición Cualificación
Seminario A1 A2 A3 A6 A8 B1 B2 B4 B5 B7 B10 B11 A avaliación continua terá un peso do 40% na cualificación da materia e constará os seguintes compoñentes: resolución de problemas e casos prácticos (15%), exposición oral [(casos prácticos, problemas), 10%] e cuestións orais durante o curso (10%) e asistencia e participación (10%). 40
Proba mixta A1 A2 A3 B2 B5 O exame final versará sobre a totalidade dos contidos da materia. 60
 
Observacións avaliación

A avaliación desta materia farase mediante avaliación continua e a realización dun exame final.

O alumnado repetidor terá o mesmo réxime de asistencia ás clases que os que cursan a materia por primeira vez.

A avaliación continua (N1) terá un peso do 40% na cualificación da materia e constará os seguintes compoñentes: resolución de problemas e casos prácticos (15%), exposición oral [(casos prácticos, problemas), 10%] e cuestións orais durante o curso (10%) e asistencia e participación (10%).

O exame final (N2) versará sobre a totalidade dos contidos da materia.

A cualificación do alumno obterase como resultado de aplicar a fórmula seguinte:

Nota final = máximo (0.4 x N1 + 0.6 x N2)

Sendo N1 a nota numérica correspondente á avaliación continua (escala 0–10) e N2 a nota numérica do exame final (escala 0–10).

O alumnado con recoñecemento de dedicación a tempo parcial e dispensa académica de exención de asistencia: Consideraránse
exentos das sesións maxistrales si bien se lles facilitará a asistencia ao maior número posible de seminarios. De non poder asistir aos seminarios o alumno fará un traballo tutorizado. Esto se aplicará a
ambas oportunidades.

Segundo se recolle nas distintas normativas de
aplicación para a docencia universitaria tratarase de incorporar a perspectiva
de xénero nesta materia. Traballarase para identificar e modificar prexuízos e
actitudes sexistas así como situacións de discriminación por razón de xénero e proporanse
accións e medidas para corrixilas e fomentar valores de respecto e igualdade.




Fontes de información
Bibliografía básica Bates, R. (2012). Organic Synthesis Using Transition Metals, 2nd Ed.. Wiley
Hegedus, L. S. (1999). Transition Metals in the Synthesis of Complex Organic Molecules, 2nd Ed.. University Science Books

Bibliografía complementaria Negishi, E., Ed. (2002). Handbook of Organopalladium Chemistry for Organic Synthesis. Wiley
De Meijere, A., Bräse, S., Oestreich, M. (2014). Metal-Catalyzed Cross-Coupling Reactions and More. Wiley-VCH
Cybulski, A.; Moulijn, J. A.; Stankiewicz, A. (2010). Novel Concepts in Catalysis and Chemical Reactors: Improving the Efficiency for the Future. Wiley-VCH
Luther, G. W. (2016). Reactivity of Transition Metal Complexes: Thermodynamics, Kinetics and Catalysis, in Inorganic Chemistry for Geochemistry and Environmental Sciences: Fundamentals and Applications. Wiley
Yu, J.-Q. (2016). Science of Synthesis: Catalytic Transformations via C-H Activation Vol. 1 & 2. Thieme
Crabtree, R. H. (2005). The Organometallic Chemistry of the Transition Metals, 4th Ed.. Wiley
Kazmaier, U. (2012). Transition Metal Catalyzed Enantioselective Allylic Substitution in Organic Synthesis. Springer-Verlag
Beller, M., Bolm, C. (2004). Transition Metals for Organic Synthesis, 2nd Ed.. Wiley-VCH
Ananikov, V. P. (2015). Understanding Organometallic Reaction Mechanisms and Catalysis: Computational and Experimental Tools. Wiley-VCH


Recomendacións
Materias que se recomenda ter cursado previamente
Procesos Industriais e Sustentabilidade/610509104
Química Organometálica/610509111
Determinación Estrutural Avanzada/610509103
Estrutura e Reactividade dos Compostos Orgánicos (en extinción)/610509114

Materias que se recomenda cursar simultaneamente
Síntese estereoselectiva/610509113

Materias que continúan o temario

Observacións


(*)A Guía docente é o documento onde se visualiza a proposta académica da UDC. Este documento é público e non se pode modificar, salvo casos excepcionais baixo a revisión do órgano competente dacordo coa normativa vixente que establece o proceso de elaboración de guías