1734QuimicaOrganometalica

Vista previa del material en texto

Q U Í M I C A O R G A N O M E T Á L I C A 1734 
 
 
 
DEPARTAMENTO DE QUÍMICA INORGÁNICA Y NUCLEAR 
 
 
 
UBICACIÓN SEMESTRE 
 
7o. 
 
 
 
TIPO DE ASIGNATURA TEÓRICO-PRÁCTICA 
 
NUMERO DE HORAS/SEMANAS Teoría 3 Práctica 3 CRÉDITOS 9 
 
 
 
INTRODUCCIÓN. 
 
El estudiante de la carrera de Química conoce, de sus cursos de Química Orgánica, la 
existencia del reactivo de Grignard, la reacción de Friedel y Crafts o que el CO cataliza la 
reacción de hidroformalización. Sin embargo, prácticamente en todos los casos, lo que más 
importa es el cambio que ocurre en el producto orgánico sin que se establezca alguna razón 
por la que suceda de esta manera. 
 
Básicamente los textos de Química Orgánica emplean las reacciones propias de compuestos 
organometálicos sin discutirlas, aunque cabe mencionar que algunos libros modernos 
dedican una mayor cantidad de espacio a la Química Organometálica. 
 
En los cursos actuales de Química Inorgánica la situación es parecida. Si acaso se habla del 
ferroceno (FEN 5 Cs Hs'2). La vitamina B12 o de carbonilos metálicos ésta generalmente 
se hace de una manera muy simple. 
 
Esta situación es inconsistente con los avances logrados por el área más dinámica de la 
Química moderna y representa una seria limitación para el profesional de la Química que 
ha de ser capaz de comprender y modificar, adecuadamente, los procesos organometálicos 
que día con día son más comúnes en la investigación y en la producción industrial moderna, 
espacialmente la petroquímica, ambas prioridades para México. 
 
 
 
 
Objetivos Generales de Aprendizaje, 
 
Al finalizar el curso, los alumnos: 
 
Adquirirán los conocimientos básicos relacionados con el enlace entre metal y 
carbón y desarrollarán la habilidad de predecir ciertos comportamientos químicos, 
estabilidades, propiedades, etc. 
 
Comprenderán los mecanismos de reacción y su relación con los parámetros 
termodinámicos, cinéticos y químicos que los gobiernan, en sistemas catalíticos, 
biológicos, etc. 
 
Describirán los posibles métodos de obtención de compuestos de interés industrial. 
 
Establecerán de una forma constante y ordenada las relaciones directas entre 
química orgánica, química inorgánica y fisicoquímica. 
 
UNIDAD 1.- EL ORIGEN DEL CONCEPTO DE VALENCIA. 3 h. 
 
Objetivos: 
 
Al finalizar esta unidad, los alumnos: 
 
Ubicarán el concepto de valencia, especialmente para sistemas organometálicos. 
 
Estudiarán valencias poco usuales, (Carbono pentavalente), sistemas deficientes en 
electrones, etc. 
 
CONTENIDO. 
 
Breve reseña histórica. Características generales de los compuestos organometálicos. 
 
UNIDAD 2.- REGLA DE LOS 16 Y 18 ELECTRONES. 3 h. 
 
Objetivos: 
 
Al finalizar esta unidad, los alumnos: 
 
Analizarán la estructura y configuración de los sistemas organometálicos y los 
posibles mecanismos de reactividad. 
 
CONTENIDO. 
 
Ligantes organometálicos. Contribución de pares de electrones. Predicción de estructuras. 
Reactividad. 
 
UNIDAD 3.- SÍNTESIS, ESTRUCTURA Y ENLACE. 12 h. 
 
Objetivos: 
 
Al finalizar esta unidad, los alumnos: 
 
Mostrarán los diversos caminos de síntesis. 
 
Explicarán el tipo de interacción entre los ligantes y metal así como la geometría 
preferencial. 
 
CONTENIDO. 
 
Enlace T. Síntesis de alquilos y arilos metálicos. Estructura y enlace de alquilos y arilos 
metálicos. Carbonilos metálicos. Complejos metal-carbono. Enlace H. Ligantes líneales H. 
Ligantes cíclicos H. Complejos con ligantes cíclicosy líneales H. 
 
UNIDAD 4.- M E C A N I S M O S D E R E A C C I Ó N. 12 h. 
 
Objetivos: 
 
Al finalizar esta unidad, los alumnos: 
 
Reconocerán e identificarán qué tipo de reacción puede ocurrir, y cuáles 
mecanismos de ataque se presentan. 
 
CONTENIDO. 
 
Reacciones de asociación. Acidez y basicidad de compuestos organometálicos. Protonación 
del ligante. Reacciones de substitución. Substituciones de ligantes nucleofílicos. Ataque 
nucleofílico en ligantes coordinados. Reacciones de adición y eliminación. Adiciones 1,2 a 
dobles enlaces. Adición a CO; Carbonilación y decarbonilación. Adición oxidativa. 
Eliminación reductiva. Reacciones de rearreglo. Reacciones de redistribución. Isometría 
fluxional o estereoquímica no rígida. 
 
UNIDAD 5.- C A T Á L I S I S. 6 h. 
 
Objetivos: 
 
Al finalizar esta unidad, los alumnos: 
 
Entenderán las reacciones catalizadas por sistemas organometálicos. 
 
Describirán este tipo de reacciones y podrán comprender algunos procesos 
industriales. 
 
 
CONTENIDO. 
 
Catálisis (homogénea y heterogénea). Hidrogenación de olefinas. Hidroformilación o 
reacción oxo. Proceso Wecker (reacción de Smidt) Polimerización. Proceso Fisher-Tropsh. 
 
UNIDAD 6.- T E M A S S E L E C T O S. 12 h. 
 
Objetivos: 
 
Al finalizar esta unidad, los alumnos: 
 
Estudiarán algunos otros aspectos de los compuestos organometálicos. 
 
Se capacitarán en la aplicación del estudio sistemático de los sistemas 
organomatálicos en otras áreas. 
 
CONTENIDO. 
 
Cúmulos metálicos. Síntesis orgánica. Compuestos organometálicos en sistemas vivos. 
 
BIBLIOGRAFÍA BÁSICA 
 
GREEN, M.L.N. COATES G.E. POWELL O. WADE F., "Principios de química 
organometálica", Reverté. Barcelona 1975. 
 
PURCEL K.F. AND KOTZ J.C., "Inorganic Chemistery", Saunders, Philadelphia 1976. 
 
HUHEEY J.E., "Inorganic Chemistery", Harper Row, New York 1978. 
 
COTTON S.A. AND WILKINSON G., "Advanced inorganic Chemistery", Wiley. New 
York 1972. 
 
HARTLEY F.R., "Elements of organo-metallic chemistry", Monographs for Teachers 26, 
The Chemical Society. London 1974. 
 
METODOLOGÍA DE LA ENSEÑANZA 
 
Las técnicas de enseñanza que serían deseables utilizar son: 
 
a. Discusión en pequeños grupos (obtención de conclusiones). 
 
b. Exposición por parte del profesor. 
 
c. Seminarios sobre tópicos relacionados con el curso. 
 
d. Problemas y ejercicios.e. Prácticas de laboratorio obligatorias de apoyo al curso. 
 
EVALUACIÓN 
 
Es deseable que la evaluación sobre el proceso enseñanza-aprendizaje se logre de la manera 
más real y objetiva. Para este fin se sugiere: 
 
Porcentaje 
 
Auto evaluaciones periódicas10% 
 
Exámenes parciales.30% 
 
Discusiones en pequeños grupos. 
 
(Obtención de conclusiones).5% 
 
Seminarios obligatorios10% 
 
Trabajos y problemas. 5% 
 
Laboratorio. 40% 
 
REQUISITOS PARA LLEVAR EL CURSO. 
 
Dado que la materia conjunta los conocimientos de orgánica, Inorgánica y fisicoquímica se 
propone que ésta materia se lleve posteriormente a los cursos de Química Orgánica e 
Inorgánica.