|
Vyučující
|
-
Pospíšil Jiří, doc. RNDr. PhD.
|
|
Obsah předmětu
|
Předmět navazuje na OCH/OO1 a zaměřuje se na mechanizmy reakcí organokovových sloučenin a jejich využití v katalýze. Podrobně jsou diskutovány základní elementární kroky organokovových reakcí (oxidativní adice, reduktivní eliminace, migratorní inserce, ??hydridová eliminace, transmetalace) a jejich role v katalytických cyklech. Důraz je kladen na pochopení selektivity reakcí a vlivu ligandů, kovového centra a reakčních podmínek. Kurz dále představuje klíčové typy homogenní katalýzy, jako jsou cross?coupling reakce, hydrogenace, metateze olefinů a další moderní transformační postupy. Předmět rozvíjí schopnost mechanistického uvažování a návrhu nových syntetických strategií v organické chemii. 1. Oxidativní adice 2. Reduktivní eliminace 3. Migratorní inserce 4. ??hydridová eliminace 5. Transmetalace 6. Reakce na koordinovaných ligandech 7. Principy homogenní katalýzy 8. Hydrogenace 9. Cross?coupling reakce 10. Metateze olefinů 11. Polymerační reakce 12. Průmyslové aplikace katalýzy 13. Asymetrická katalýza 14. Moderní trendy (např. C?H aktivace, udržitelná chemie)
|
|
Studijní aktivity a metody výuky
|
|
Přednášení, Dialogická (diskuze, rozhovor, brainstorming), Metody práce s textem (učebnicí, knihou)
|
|
Výstupy z učení
|
- Rozvinout mechanistické myšlení v organokovové chemii, - vysvětlit principy elementárních reakčních kroků, - naučit studenty analyzovat katalytické cykly, - propojit organokovovou chemii s moderní organickou syntézou, - rozvíjet schopnost návrhu a kritického hodnocení syntetických postupů.
Odborné znalosti: - rozumí mechanizmům základních organokovových reakcí, - chápe principy katalytických cyklů a jejich jednotlivých kroků, - zná vliv ligandů, kovových center a reakčních podmínek na průběh reakce, - orientuje se v moderních aplikacích organokovové katalýzy v syntéze. Odborné dovednosti: - analyzuje katalytické cykly a identifikuje jejich jednotlivé kroky, - vysvětluje vliv struktury na selektivitu a reaktivitu, - interpretuje mechanismy složitějších organokovových transformací, - aplikuje mechanistické principy na konkrétní syntetické problémy. Kognitivní kompetence: - propojuje mechanistické poznatky s reálnými syntetickými aplikacemi, - kriticky hodnotí výběr reakčních podmínek a katalytických systémů, - porovnává alternativní syntetické strategie, - navrhuje modifikace nebo nové přístupy k řešení syntetických úloh. Obecné akademické kompetence: - samostatně pracuje s odbornou literaturou v oblasti organokovové chemie, - strukturovaně prezentuje komplexní chemické problémy, - rozvíjí schopnost vědecké argumentace a kritického myšlení, - aplikuje interdisciplinární přístup při řešení chemických úloh.
|
|
Předpoklady
|
Předpokládá se znalost organické, anorganické a fyzikální chemie na úrovni bakalářského studia a absolvování nebo paralelní studium předmětu OCH/OO1.
|
|
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 organokovové katalytické reakce nebo syntetického postupu. Práce musí obsahovat: - stručné představení reakce nebo syntetické strategie, - detailní mechanistickou analýzu všech klíčových kroků katalytického cyklu, - diskusi selektivity (regio-, stereo-, chemoselektivita), - kritické zhodnocení reakčního systému, zahrnující: - zdůvodnění volby kovu, ligandů a podmínek, - identifikaci výhod a limitů daného systému, - srovnání alespoň s jedním alternativním katalytickým přístupem (literárním nebo vlastním), - včetně zhodnocení jeho efektivity, - vlastní návrh modifikace nebo zlepšení reakce: - změna kovu, ligandu nebo podmínek, - případně návrh alternativního katalytického cyklu nebo syntetické strategie. Jednotlivé části musí být zpracovány s důrazem na mechanistickou detailnost a schopnost propojit strukturu, reaktivitu a selektivitu. Vlastní návrh představuje klíčovou část práce a zásadně ovlivňuje výsledné hodnocení. Součástí práce musí být alespoň jeden vlastní závěr nebo návrh, 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. Ústní zkouška (Zk) Na základě odevzdané seminární práce probíhá ústní zkouška, která: - vychází z tématu seminární práce, - ověřuje obecné porozumění mechanizmům a katalytickým procesům, - 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 syntézy.
|
|
Doporučená literatura
|
-
Crabtree, R. H. (2009). The Organometallic Chemistry of the Transition Metals. N.Y.
-
Greenwood, N. N. a Earnshaw, A. (1993). Chemie prvků. Praha.
-
Schlosser, M. (2002). Organometallics in synthesis: a manual. Chichester.
|