|
Vyučující
|
-
Pospíšil Jiří, doc. RNDr. PhD.
|
|
Obsah předmětu
|
Předmět poskytuje systematický úvod do organokovové chemie se zaměřením na strukturu, vazbu a základní reaktivitu organokovových sloučenin. Jsou diskutovány organokovy s? a p?bloku (organolithné, organomagneziové, organozinečné, organohlinité a organoborové sloučeniny), jejich struktura, elektronové vlastnosti a syntetické využití. Dále jsou představeny základní principy organokovové chemie přechodných kovů, včetně klasifikace ligandů, elektronového počtu, spektroskopických metod a reaktivity komplexů. Důraz je kladen na vztah mezi strukturou, vazbou a chemickým chováním organokovových systémů. Předmět vytváří základ pro porozumění katalytickým procesům v organické syntéze (OCH/OO2). 1. Úvod do organokovové chemie 2. Organolithné sloučeniny 3. Grignardovy a organozinečné reagenty 4. Organokovy p?bloku 5. Základy vazby v organokovové chemii 6. Elektronový počet a 18e pravidlo 7. Spektroskopie organokovových komplexů 8. ?-ligandy (alkyl, hydrid) 9. ?-ligandy I (alkeny, alkyny) 10. ?-ligandy II (Cp, areny) 11. Karbonylové komplexy 12. Fosfinové a karbenové ligandy 13. Substituční reakce 14. Přehled elementárních kroků
|
|
Studijní aktivity a metody výuky
|
|
Přednášení, Dialogická (diskuze, rozhovor, brainstorming), Metody práce s textem (učebnicí, knihou)
|
|
Výstupy z učení
|
- Poskytnout systematické porozumění organokovové chemii; - vysvětlit hlavní principy vazby a struktury; - ukázat vztah struktura?reaktivita; - připravit studenty na mechanistickou chemii (OCH/OO2).
Odborné znalosti: - má systematické znalosti základů organokovové chemie, zejména struktury, vazby a klasifikace organokovových sloučenin, - rozumí principům interakce kov?ligand (?- a ?-vazba, donor?akceptorové interakce), - chápe význam elektronové struktury (včetně pravidla 18 elektronů) pro stabilitu a reaktivitu komplexů, - zná základní typy organokovových sloučenin s?, p? a d?prvků. Odborné dovednosti: - aplikuje elektronové počítání na jednoduché organokovové komplexy, - analyzuje vztah mezi strukturou, elektronovou konfigurací a reaktivitou, - interpretuje základní spektroskopické charakteristiky organokovových sloučenin (např. IR karbonylů), - rozpozná a vysvětlí základní typy reakčních kroků v organokovové chemii. Kognitivní kompetence: - propojuje znalosti z organické a anorganické chemie při interpretaci chování organokovových systémů, - kriticky posuzuje vliv ligandů a kovu na chemické vlastnosti komplexu, - samostatně analyzuje jednoduché příklady z literatury a vyvozuje obecné závěry o reaktivitě. Obecné akademické kompetence - pracuje s primární i sekundární odbornou literaturou v oblasti chemie, - strukturovaně prezentuje odborný text a používá odpovídající chemickou terminologii, - rozvíjí schopnost logické argumentace v oblasti chemie.
|
|
Předpoklady
|
Předpokládá se znalost organické, anorganické a fyzikální chemie na úrovni bakalářského studia.
|
|
Hodnoticí metody a kritéria
|
Ústní zkouška, Seminární práce
Udělení zápočtu je podmíněno: - odevzdáním seminární práce na zadané téma, - splněním formálních a obsahových požadavků uvedených níže. Seminární práce musí být odevzdána nejpozději 7 dní před přihlášením k prvnímu termínu zkoušky. Seminární práce (max. 5 stran A4, Times New Roman 11, řádkování 1.1; včetně schémat, obrázků a seznamu literatury) je zaměřena na analýzu vybrané syntézy přírodní látky s důrazem na organokovové transformace. Práce musí obsahovat: - stručné představení syntetické strategie (target molecule a syntetická cesta), - detailní mechanistickou analýzu klíčových organokovových kroků (např. oxidative addition, migratory insertion, eliminace apod.), - diskusi selektivity reakcí (regio-, stereo- a chemoselektivita), - kritické zhodnocení strategie, zahrnující: - zdůvodnění volby použitých transformací, - identifikaci jejich výhod a limitů, - srovnání alespoň s jednou alternativní strategií (literární nebo vlastní), včetně zhodnocení její efektivity (např. výtěžnost, selektivita, dostupnost reagentů), - vlastní návrh modifikace nebo zlepšení syntetické strategie: - změna kovu, ligandu nebo reakčních podmínek, - případně návrh alternativního retrosyntetického řešení (v základním rozsahu). Jednotlivé části musí být zpracovány s důrazem na mechanistickou detailnost a schopnost propojit strukturu, reaktivitu a selektivitu. Vlastní návrh modifikace představuje klíčovou část práce a zásadně ovlivňuje výsledné hodnocení. Součástí práce musí být vlastní návrh nebo závěr, který není přímo převzat z literatury. Hodnocení seminární práce Hodnotí se zejména: - chemická správnost, - hloubka mechanistického porozumění, - schopnost kritické argumentace, - práce s odbornou literaturou, - kvalita zpracování (přehlednost, schémata, struktura textu). Největší důraz je kladen na mechanistické porozumění a schopnost kritického myšlení. Hodnocení je v souladu s definovanými výstupy učení a zaměřuje se na ověření schopnosti analýzy, interpretace a kritického myšlení v oblasti organokovové chemie. Ústní zkouška (Zk) Na základě odevzdané seminární práce probíhá ústní zkouška, která: - vychází z tématu seminární práce, - ověřuje obecné porozumění probírané problematice, - není obsahově omezena pouze na seminární práci, ale zahrnuje celý rozsah předmětu. Ústní zkouška ověřuje nejen znalosti, ale i schopnost jejich aplikace a integrace v širším kontextu organické chemie.
|
|
Doporučená literatura
|
-
Crabtree, R. H. (2009). The Organometallic Chemistry of the Transition Metals. N.Y.
-
Greenwood, N. N., Earnshaw, A. (1993). Chemie prvků. Praha.
-
Schlosser, M. (2002). Organometallics in synthesis: a manual. Chichester.
|