C7440 Koordinace a katalýza

Přírodovědecká fakulta
podzim 2016
Rozsah
1/0/0. 2 kr. (příf plus uk plus > 4). Doporučované ukončení: zk. Jiná možná ukončení: k.
Vyučující
doc. RNDr. Pavel Pazdera, CSc. (přednášející)
Garance
doc. RNDr. Pavel Pazdera, CSc.
Ústav chemie – Chemická sekce – Přírodovědecká fakulta
Dodavatelské pracoviště: Ústav chemie – Chemická sekce – Přírodovědecká fakulta
Předpoklady
C2021 Organická chemie I && C3022 Organická chemie II/1 || C2700 Organická chemie
Znalost obecné, anorganické a organické chemie, organické syntézy.
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
Mateřské obory/plány
Cíle předmětu
Na konci tohoto kurzu bude student schopen porozumět a vysvětlit principy aplikace přechodových kovů a jejich komplexů v syntéze organických látek. Získané znalosti o způsobech chemické aktivace koordinací a o průběhu chemických reakcí pomohou studentovi orientovat se v odborné literatuře a interpretovat výsledky experimentálních a teoretických studií.
Osnova
  • Molekulové orbitaly komplexů přechodových kovů (schopnost tvorby vazeb, typy ligandů, pí-donorní, pí-akceptorní, d-pí- akceptorní ligandy). Aktivní částice a katalytický cyklus (variabilita oxidačního stupně a koordinačního čísla, pravidlo 18 elektronů; vznik aktivních částic-aktivace cestou adice, koordinace; elementární děje-migrace ligandů, insertní reakce, alfa-,beta-eliminace a příbuzné reakce). Vznik jednoduchých a násobných vazeb mezi uhlíkovými atomy (dimerizace alkenů, zkřížen kopulace, syntéza alkinů,allylová alkylace s využitím paladiových komplexů, dimerizace, eligomerizace a telomerizace dienů, syntéza s využitím sigma- a pí-arenových a pí-cyklohexandienylových komplexů, methatesis allenů). Syntéza karbocyklů (tříčlenných s využitím karbenových intermediátů, čtyřčlenných [2+2]-cykloadice alkenů, pětičlenných cyklooligomerizace butadienů, modifikovaná Diels-Alderova reakce, [3+2]-cykloadice, šesti a více členných cykloadičními, cyklooligomerizačními reakcemi s využitím alkenů, alkadienů a polyenů, acetylenů). Syntéza heterocyklů. Izomerizace alkenů (Alfa-,Beta-nenasycené sloučeniny, konjugované dieny, migrace dvojných vazeb, aromáty). Přímé zavedení karbonylu (syntéza karboxylových kyselin, esterů aj. funkčních derivátů, aldehydů, ketonů, izokyanátů). Redoxní reakce (hydrogenace a redukce násobných vazeb C-C, C-N, N-O, C-O, asymetrická hydrogenace, hydrogenolýza ap.), oxidace alkanů, alkenů (acetoxidace, epoxidace, dehydrogenace ap.).
Literatura
  • Nakamura, A.; Tsutsui, M. Principles and Applications of Homogeneous Catalysis, J. Wiley New York 1980
  • Colquhoun, H. M.; Holton, J.; Thompson, D. J.; Twigg, M. V. New Pathways for Organic Synthesis, Plenum Press, New York 1981,400 str., ISBN 5-7245-0357-3
  • Masters, Ch. Homogeneous Transition-Metal Catalysis, Chapman and Hall, New York 1981
  • Petrovič, P.; Haber, V.; Toma, Š. Základy koordinačnej chémie, Univerzita Komenského Bratislava 1983
Výukové metody
Teoretická příprava.
Metody hodnocení
Jeden závěrečný písemný test skládající se ze tří otázek, pro úspěšné zvládnutí je potřeba dosáhnout alespoň 51 % bodů. Ústní zkouška k tématice obsažené v testových otázkách.
Další komentáře
Předmět je dovoleno ukončit i mimo zkouškové období.
Předmět je vyučován každoročně.
Výuka probíhá každý týden.
Znalost předmětu bude vyžadována u magisterské státní závěrečné zkoušky!.
Předmět je zařazen také v obdobích podzim 2007 - akreditace, podzim 1999, podzim 2010 - akreditace, podzim 2000, podzim 2001, podzim 2002, podzim 2003, podzim 2004, podzim 2005, podzim 2006, podzim 2007, podzim 2008, podzim 2009, podzim 2010, podzim 2011, podzim 2011 - akreditace, podzim 2012, podzim 2013, podzim 2014, podzim 2015, podzim 2017, podzim 2018, podzim 2019.