Contenidos teóricos y prácticos de la asignatura
Bloque Introductorio
• Tema 1.- Conceptos básicos. Formulación y nomenclatura de los compuestos de coordinación.
Bloque I. Estructura de los compuestos de coordinación
• Tema 2.- Estereoquímica en los compuestos de coordinación. Números de coordinación. Isomerismo en los compuestos de coordinación. Isómeros constitucionales. Estereoisómeros. Estereoquímica no rígida: fluxionalidad.
• Tema 3.- Simetría. Elementos y operaciones de simetría. Grupos puntuales y simetría molecular. Representaciones irreducibles y tablas de caracteres. Grupos puntuales de simetría más frecuentes en los compuestos de coordinación. Simetría y química cuántica.
Bloque II. Enlace en los compuestos de coordinación
• Tema 4.- Teoría del campo cristalino. Efectos del campo cristalino. Energía de estabilización de campo cristalino. Factores que afectan a la magnitud de delta. Éxitos y limitaciones de la teoría del campo cristalino. Propiedades magnéticas. Evidencias experimentales de covalencia en el enlace metal-ligando: teoría del campo de los ligandos.
• Tema 5.- Teoría de los orbitales moleculares. Complejos octaédricos. Complejos tetraédricos y planos. Enlace pi y evidencias experimentales de su existencia.
Bloque III. Espectros electrónicos y vibracionales de los complejos de los metales de transición
• Tema 6.- El hamiltoniano electrónico para los complejos de los metales de transición: efectos del campo de los ligandos y del acoplamiento espín-órbita en los niveles de energía. Campo injtermedio y campo fuerte: diagramas de correlación. Campo arbitrario: diagramas de Tanabe-Sugano. Influencia de la configuración electrónica en la geometría de los complejos. Estados electrónicos no degenerados y degenerados: el efecto Jahn-Teller.
• Tema 7.- Características más importantes de los espectros electrónicos de los complejos: reglas de selección e intensidad de las bandas, energías de las bandas y ancho y formas de las bandas. Influencia del acoplamiento vibrónico en la intensidad de las bandas. Series espectroquímica y nefelauxética. Espectros de transferencia de carga.
Bloque IV. Química de los compuestos organometálicos
• Tema 8.- Regla de los 18 electrones. Principales familias de compuestos organometálicos: clasificación por tipos de enlace. Complejos de carbonilo con metales de transición: propiedades, estructuras y reactividades. Complejos iónicos de carbonilo.
• Tema 9.- Complejos organometálicos con enlace sigma metal-carbono. Alquilos y arilos metálicos. Propiedades, estructuras y reactividades.
• Tema 10.- Complejos organometálicos con enlaces pi metal-carbono. Carbenos metálicos. Clasificación, propiedades y reactividad de los carbenos. Carbinos metálicos. Complejos pi de olefinas, polienos y enilos. Metalocenos y complejos sándwich.
Bloque V. Estabilidad de los compuestos de coordinación
• Tema 11.- Estabilidad de los complejos de metales de transición en disolución acuosa. Teoría HSAB de Pearson.Tendencias en los valores de las constantes de estabilidad de complejos de metales de transición. Efectos estadístico, quelato y macrocíclico. Importancia química de las constantes de formación.
Bloque VI. Reactividad de los compuestos de coordinación
• Tema 12.- Reacciones de sustitución de ligandos en complejos de metales de transición. Reacciones de sustitución en complejos octaédricos. Reacciones de isomerización y racemización. Reacciones de sustitución en complejos planos d8. Efecto cinético trans.
• Tema 13.- Reacciones redox en complejos de metales de transición. Procesos de transferencia de electrones. Mecanismo de esfera externa. Mecanismo de esfera interna. Reacciones de transferencia de dos electrones.
• Tema 14.- Reacciones en complejos organometálicos. Reacciones que ocurren sobre el metal: adición oxidativa, eliminación reductiva, reacciones de sustitución y eliminación. Reacciones que tienen lugar sobre los ligandos.
• Tema 15.- Catálisis homogénea. Conceptos fundamentales. Estudio de algunos procesos catalíticos homogéneos.
. Tema 16.- Implicaciones biológicas de la Química de la Coordinación.
• Tema 1.- Conceptos básicos. Formulación y nomenclatura de los compuestos de coordinación.
Bloque I. Estructura de los compuestos de coordinación
• Tema 2.- Estereoquímica en los compuestos de coordinación. Números de coordinación. Isomerismo en los compuestos de coordinación. Isómeros constitucionales. Estereoisómeros. Estereoquímica no rígida: fluxionalidad.
• Tema 3.- Simetría. Elementos y operaciones de simetría. Grupos puntuales y simetría molecular. Representaciones irreducibles y tablas de caracteres. Grupos puntuales de simetría más frecuentes en los compuestos de coordinación. Simetría y química cuántica.
Bloque II. Enlace en los compuestos de coordinación
• Tema 4.- Teoría del campo cristalino. Efectos del campo cristalino. Energía de estabilización de campo cristalino. Factores que afectan a la magnitud de delta. Éxitos y limitaciones de la teoría del campo cristalino. Propiedades magnéticas. Evidencias experimentales de covalencia en el enlace metal-ligando: teoría del campo de los ligandos.
• Tema 5.- Teoría de los orbitales moleculares. Complejos octaédricos. Complejos tetraédricos y planos. Enlace pi y evidencias experimentales de su existencia.
Bloque III. Espectros electrónicos y vibracionales de los complejos de los metales de transición
• Tema 6.- El hamiltoniano electrónico para los complejos de los metales de transición: efectos del campo de los ligandos y del acoplamiento espín-órbita en los niveles de energía. Campo injtermedio y campo fuerte: diagramas de correlación. Campo arbitrario: diagramas de Tanabe-Sugano. Influencia de la configuración electrónica en la geometría de los complejos. Estados electrónicos no degenerados y degenerados: el efecto Jahn-Teller.
• Tema 7.- Características más importantes de los espectros electrónicos de los complejos: reglas de selección e intensidad de las bandas, energías de las bandas y ancho y formas de las bandas. Influencia del acoplamiento vibrónico en la intensidad de las bandas. Series espectroquímica y nefelauxética. Espectros de transferencia de carga.
Bloque IV. Química de los compuestos organometálicos
• Tema 8.- Regla de los 18 electrones. Principales familias de compuestos organometálicos: clasificación por tipos de enlace. Complejos de carbonilo con metales de transición: propiedades, estructuras y reactividades. Complejos iónicos de carbonilo.
• Tema 9.- Complejos organometálicos con enlace sigma metal-carbono. Alquilos y arilos metálicos. Propiedades, estructuras y reactividades.
• Tema 10.- Complejos organometálicos con enlaces pi metal-carbono. Carbenos metálicos. Clasificación, propiedades y reactividad de los carbenos. Carbinos metálicos. Complejos pi de olefinas, polienos y enilos. Metalocenos y complejos sándwich.
Bloque V. Estabilidad de los compuestos de coordinación
• Tema 11.- Estabilidad de los complejos de metales de transición en disolución acuosa. Teoría HSAB de Pearson.Tendencias en los valores de las constantes de estabilidad de complejos de metales de transición. Efectos estadístico, quelato y macrocíclico. Importancia química de las constantes de formación.
Bloque VI. Reactividad de los compuestos de coordinación
• Tema 12.- Reacciones de sustitución de ligandos en complejos de metales de transición. Reacciones de sustitución en complejos octaédricos. Reacciones de isomerización y racemización. Reacciones de sustitución en complejos planos d8. Efecto cinético trans.
• Tema 13.- Reacciones redox en complejos de metales de transición. Procesos de transferencia de electrones. Mecanismo de esfera externa. Mecanismo de esfera interna. Reacciones de transferencia de dos electrones.
• Tema 14.- Reacciones en complejos organometálicos. Reacciones que ocurren sobre el metal: adición oxidativa, eliminación reductiva, reacciones de sustitución y eliminación. Reacciones que tienen lugar sobre los ligandos.
• Tema 15.- Catálisis homogénea. Conceptos fundamentales. Estudio de algunos procesos catalíticos homogéneos.
. Tema 16.- Implicaciones biológicas de la Química de la Coordinación.
Actividades a desarrollar en otro idioma
En tres de las cuatro horas destinadas a Seminarios en los que se tratarán temas monográficos sugeridos y supervisados por el profesorado de la asignatura, el alumno/a utilizará material bilbiográfico (artículos de revistas, libros, etc.) en inglés para su preparación.