Dades generals

Curs acadèmic:
2017
Descripció:
Catàlisi: conceptes bàsics. Catàlisis homogènia mitjançant metalls de transició. Catàlisi heterogènia. Catálisis organometàl·liques importnats (fonaments, exemples, versions enantioselectives). Exemples rellevant de catàlisis en procesos industrials.
Crèdits:
6

Grups

Grup A

Durada:
Semestral, 1r semestre
Professorat:
ANNA PLA QUINTANA  / XAVIER RIBAS SALAMAÑA
Idioma de les classes:
Anglès (100%)

Competències

  • CB1 - Que els estudiants sàpiguen aplicar els coneixements adquirits i la seva capacitat de resolució de problemes en entorns nous o poc coneguts dins de contextos més amplis (o multidisciplinaris) relacionats amb la seva àrea d'estudi.
  • CB2 - Que els estudiants siguin capaços d'integrar coneixements i enfrontar-se a la complexitat de formular judicis a partir d'una informació que, sent incompleta o limitada, inclogui reflexions sobre les responsabilitats socials i ètiques vinculades a l'aplicació dels seus coneixements i judicis.
  • CB3 - Que els estudiants sàpiguen comunicar les seves conclusions i els coneixements i raons últimes que les sustenten a públics especialitzats i no especialitzats d'una manera clara i sense ambigüitats, fent servir com a llengua vehicular l'anglès.
  • CE1 - Identificar els principis fonamentals en què es basa la química organometàl · lica i utilitzar-los per descriure i formular mecanismes de reacció.
  • CE2 - Identificar els principis bàsics de la catàlisi homogènia, heterogènia, asimètrica i bioinspirada, reconèixer els processos en què opera i formular les seves principals aplicacions en síntesi i en processos de producció d'energia.

Continguts

1. Catalysis: basic concepts

          1.1. The relevance of catalysis

          1.2. Catalyst classification

          1.3. The catalytic cycle

          1.4. Properties of the catalysts

          1.5. Homogeneous catalysis

                    1.5.1. Acid-base catalysis

                    1.5.2. Transition-metal catalysis

                    1.5.3. Organocatalysis

                    1.5.4. Biocatalysis

          1.6. Heterogeneous catalysis

          1.7. The green and sustainable chemistry concepts

2. Homogeneous catalysis by transition metals

          2.1. Basic concepts in organometallic chemistry

                    2.1.1. The 18 electron rule

                    2.1.2. Common organometallic ligands

                    2.1.3. Isolobal analogy

          2.2. Fundamental organometallic reaction steps

                    2.2.1. Oxidative addition

                    2.2.2. Reductive elimination

                    2.2.3. Migratory insertion and beta-elimination

                    2.2.4. Ligand substitution reactions

          2.3. Selected examples

3. Heterogeneous catalysis

          3.1. Types of catalysts and porosity

          3.2. Acid-base and metal reaction centers at the surface

          3.3. Heterogeneous catalytic cycles: basic concepts

          3.4. Selected examples

4. Important organometallic-catalyzed reactions (fundamentals, examples, enantioselective versions)

          4.1. Hydrogenation of olefins

          4.2. Hydroformilation of olefins and Fischer Tropsch Synthesis

          4.3. Carbonylation of methanol

          4.4. Metathesis

          4.5. Oligomerization of olefins

          4.6. Polymerization of olefins

          4.7. C-C coupling reactions

          4.8. Hydrocyanation, hydrosilylation and hydroamination of olefins

          4.9. Oxidation of olefins and alkanes

          4.10. Cycloaddition reactions

5. Relevant examples of catalytic processes in the industry

Activitats

Tipus d’activitat Hores amb professor Hores sense professor Total
Classes expositives 41 40 81
Classes participatives 4 0 4
Prova d'avaluació 8 57 65
Total 53 97 150

Bibliografia

  • Shriver, D. F.|q(Duward F.) (1999 ). Inorganic chemistry (3rd ed.). Oxford [etc.]: Oxford University Press. Catàleg
  • Steinborn, Dirk (cop. 2012 ). Fundamentals of organometallic catalysis . Weinheim: Wiley-VCH. Catàleg
  • Astruc, Didier (cop. 2008 ). Nanoparticles and catalysis . Weinheim: Wiley-VCH. Catàleg
  • Viswanathan, B. (cop. 2009 ). Catalysis : selected applications . Oxford, UK: Alpha Science International. Catàleg
  • Sheldon, Roger A (cop. 2007 ). Green chemistry and catalysis . Weinheim, Germany: Wiley-VCH. Catàleg
  • Cornils, Boy (2003 ). Catalysis from A to Z : a concise encyclopedia (2nd, completely revised and enlarged ed.). Weinheim: Wiley-VCH. Catàleg
  • Leeuwen, Piet W. N. M. van (cop. 2004 ). Homogeneous catalysis : understanding the art . Dordrecht [etc.]: Kluwer Academic. Catàleg

Avaluació i qualificació

Activitats d'avaluació:

Descripció de l'activitat Avaluació de l'activitat %
Written Assessment Evaluation of understanding of the most relevant concepts of the course 60
Oral presentation Oral presentation of a selected topic related to the contents of the course. The specific criteria will be announced in due time. 40

Qualificació

All evaluation activities will be done individually. The student must get a minimum mark of 4 for each of the evaluation activities to be considered in the final global evaluation mark.

Only the written assessment can be repeated. In the case that a student repeats the written assessment the new mark will substitute the old mark independently of whether this represents an improvement. Students wishing to repeat the written assessment must notify the lecturer at least one week before the official date for resits.

Criteris específics de la nota «No Presentat»:
A "Not presented" mark will only be considered if the student has not carried out any of the evaluation activities.