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Academic Year: 2022/23

543 - Master's in Molecular Chemistry and Homogeneous Catalysis

60451 - Molecular Design in Inorganic and Organometallic Chemistry


Teaching Plan Information

Academic Year:
2022/23
Subject:
60451 - Molecular Design in Inorganic and Organometallic Chemistry
Faculty / School:
100 - Facultad de Ciencias
Degree:
543 - Master's in Molecular Chemistry and Homogeneous Catalysis
ECTS:
6.0
Year:
1
Semester:
First semester
Subject Type:
Compulsory
Module:
---

1. General information

1.1. Aims of the course

This subject is one of the central topics in the framework of the Master in Molecular Chemistry and Homogeneous Catalysis, because provides knowledge of coordination compounds and organometallic complexes, including clusters and nanoparticles, about synthesis, bond models, properties, reactivity and current applications like the catalytic processes that are studied in another subjects as Catalysis, Asymmetric Catalysis, Sustainable Chemistry and Catalysis and Supramolecular Chemistry.

One of the main goals of the subject is that students increase their knowledge in Coordination Chemistry to be able to evaluate the effect of different complexes over some small molecules, some of which are widely used in catalytic reactions and processes. In addition, the student will realize how organic compounds change its reactivity when act as ligands bonded to the metal centers. The knowledge of the different types of M-C bond, depending on the organic groups involved, its structure and related properties will provide to the students a global perspective of the Organometallic Chemistry of the transition elements.

These approaches and objectives are aligned with the following Sustainable Development Goals (SDGs) of the United Nations 2030 Agenda (https://www.un.org/sustainabledevelopment/es/), so much so that the acquisition of this scientific knowledge will provide students with the skills required to achieve these goals, and specifically the following ones: Goal 3: Health and well-being; Goal 4: Quality education; Goal 5: Gender equality; Goal 7: Affordable and clean energy; Goal 8: Decent work and economic growth; Goal 9: Industry, innovation and infrastructure, Goal 10: Reducing inequalities, Goal 12: Responsible production and consumption, and Goal 13: Climate action .

1.2. Context and importance of this course in the degree

The subject Molecular Design in Inorganic and Organometallic Chemistry is included in the compulsory module of the Master in Molecular Chemistry and Homogeneous Catalysis. This subject is taught in the first half term of the course and it has assigned 6 ECTS credits: 4 ECTS for lectures, 1.5 ECTS for solving problems sessions with student participation, and 0.5 ECTS credits to be developed in the laboratory in coordination with other subjets of the module Molecular Chemistry and Catalysis. The program of the subject extend the knowledge acquired in the subjects of Inorganic Chemistry along the Degree in Chemistry and is essential for understanding the modifications in the properties and reactivity of molecules or organic fragments caused by the presence of metal, thus influencing processes of Organic Chemistry, Biochemistry and Catalysis.

1.3. Recommendations to take this course

The basic knowledge about chemical structure, bonding and reactivity of coordination and organometallic compounds is highly recommended.

Class attendance along with continued work facilitates to pass the course.

2. Learning goals

2.1. Competences

To know and predict the synthesis and stability of coordination compounds.

Capacity to recognize and make sense to the modifications suffered by the molecules coordinated to a metal center and expect its new reactivity.

Capacity to recognize the presence of metal-metal bonds in polynuclear coordination compounds or clusters.

To be able to select the method for the preparation of metal nanoparticles and for the prediction of potential applications.

To use the nomenclature and specific terminology within the framework of Inorganic Chemistry.

Capacity to recognize the different types of organometallic complexes and predict their stability.

To redict the different reactivity of organometallic complexes.

To be able to select the synthetic methods to prepare organometallic complexes of transition metals.

To be able to design and synthesize new organic, inorganic or organometallic molecules that could be of industrial and technological interest.

To be able to select and use the analytical and spectroscopic data got from standard techniques to elucidate the composition and structure of organometallic complexes.

To understand, explain and study the mechanisms of stoichiometric and catalytic reactions.

To apply methods, procedures and experimental techniques in advanced synthesis.

To know the applications of organometallic complexes in synthesis and catalysis.

To know the applications of coordination compounds and organometallic complexes in medicine.

To be able to assimilate and critically evaluate research results in Molecular Chemistry relating them with the theoretical knowledge.

2.2. Learning goals

The student must apply basic concepts of coordination chemistry to the synthesis of complexes that contain small molecules.

The student should evaluate the possible modes of coordination, bonding, properties, reactivity and potential applications.

The student must know and apply concepts of metal-metal bonding to di- or polynuclear complexes and clusters.

The student must identify the methods of synthesis, the utility and the applications of nanoparticles.

The student must know the principles and characteristics of the different M-C bonds and recognize the different families of organometallic compounds.

The student must know the usual methods in the synthesis of organometallic complexes and their general properties.

The student must predict the stability and reactivity of the different types of transition metal organometallic complexes and be able to propose methods of synthesis.

The student must be able to use the information provided from spectroscopic and analytical techniques to the characterization of the organometallic complexes.

The student must solve problems and discuss critically questions about structure and reactivity of organometallic complexes.

The student must recognize the utility of some organometallic compounds for the synthesis of organic molecules and as catalysts in chemical processes.

2.3. Importance of learning goals

The learning results of this subject are very important because they will allow the graduate to predict the stability and reactivity of different types of coordination and and organometallic compounds. Also, the learning results will allow the graduate to propose methods of synthesis and get criteria to select the appropriate information from the analytical and spectroscopic techniques for the characterization of complexes. In summary, they will provide tools to the students to develop their creative ability to perform his job as a researcher and the knowledge to predict the usefulness of inorganic and organometallic complexes in different actual aspects of Science and Technology.

3. Assessment (1st and 2nd call)

3.1. Assessment tasks (description of tasks, marking system and assessment criteria)

The evaluation of this course is based on the following activities, weighted as indicated:

1.- A mid-term examination containing theoretical, theoretic-practical questions and problems from the themes 1 to 5 of the program (P1).

2.- Elaboration and presentation of a supervised individual or team-based practical work on a scientific paper (T1).

3.- The laboratory report (IL) of the integrated practices carried out together with the "Catalysis" subject.

4.-There will be a final exam at the end of the term containing theoretical and theoretic-practical questions or problems from the themes 6 to 10 of the program (P2). Students who had not been done the control P1 or who had not get a 4 points mark, must have an additional exam with questions from themes 1 to 5 (P1').

In order to average the marks obtained by the student in any of the P1, P1' or P2 tests with the rest of the marks it is essential to obtain a minimum score of 4 points out of 10.

The final grade will be the best of the following notes:

          NOTE 1= 0,37*(P1 or P1’)+ 0,15*T1 + 0,43*P2 + 0.05*IL

          NOTE 2= 0,45*P1’ + 0,55*P2

The rating of the students in the second annual examination session will consist in a single written exam that cover all themes of theory, problems or laboratory sessions defined as learning activities.

The number of official examination calls per registration and their use will be subjected to the statements of the Regulation of Permanence in Master Studies and the Regulation of the Learning Assessment (https://ciencias.unizar.es/normativas-asuntos-academicos). The latest document will also regulate the general design and scoring criteria of the assessment activities, as well as the exam schedules and timetable for the post-examination review.

4. Methodology, learning tasks, syllabus and resources

4.1. Methodological overview

The methodology followed in this course is oriented towards achievement of the learning objectives. A wide range of teaching and learning tasks are implemented, such as:

1. Theoretical classes.

2. Problem-solving sessions and seminars.

3. Laboratory sessions.

Students are expected to participate actively in the class throughout the semester.

Classroom materials will be available via Moodle.

4.2. Learning tasks

The course includes the following learning tasks: 

  • Lectures (4 ECTS: 40 hours). Students will acquire advanced knowledge of Inorganic and Organometallic Chemistry. This activity is based on interactive teaching in the classroom in a large group.
  • Seminars and problem-solving sessions (1.5 ECTS: 15 hours). Students will work, individually or in small groups, with several case studies and scientific papers related to the course contents.
  • Laboratory sessions (0.5 ECTS: 5 hours). Laboratory sessions take place in the chemistry laboratory and the attendance is  compulsory, as happens with the other courses of the Chemistry and Molecular Catalysis module.
  • Guided assignments.
  • Tutorial activity will be carried out mainly in remote using on-line tools. The  students will have 3 hours per week for individualized tutoring.

Teaching and assessment activities will be carried out in the classroom with all students onsite unless, due to the health situation, the provisions issued by the competent authorities and the University of Zaragoza arrange to carry them out by telematics means or in a reduced rotating capacity.

4.3. Syllabus

The course will address the following topics:

Topic 1. Fundamental concepts in Coordination Chemistry.

  • General considerations of transition metals. Structure and properties of coordination compounds. Electronic structure and bonding. Synthesis and reactivity of coordination compounds.

Topic 2. Activation of small molecules by coordination to metal centers.

  • Coordination of CO2 to metal centers, reactivity. Carboxylation reactions. Complexes with NO and N2O, coordination modes of nitrogen and reduction processes. Coordination and activation of diatomic molecules. Inter - and intramolecular hydrogen bonds.

Topic 3. Metal-metal bonds in coordination compounds.

  • Introduction and bonding types. Multiple metal-metal bond: bond order, strength and M-M distance. Preparation and reactivity of complexes with quadruple bond. Preparation and reactivity of complexes with triple bond. Complexes with quintuple bond. Other types of metal-metal bonds.

Topic 4. Clusters Compounds.

  • Carbonyl Clusters of high and low nuclearity. The CO bond in metal carbonyls. Application of  NAE and Wade rules to the structure of the clusters. Isolobular concept. Halide clusters. Synthesis of clusters and reactivity.

Topic 5. Huge clusters and nanoparticles.

  • Classification of the nanoparticles according to the size and shape. Preparation, properties and applications of nanoparticles. 

Topic 6. Types of ligands.

  • Transition metal organometallic complexes: sigma-donor ligands. Preparation of transition-metal-alkyl and –aryl compounds. Thermodinamic versus kinetic lability. Reactivity: Insertion reactions. Alkenyl and alkynyl complexes: synthesis, properties and applications. 

Topic 7. Transition metal complexes with M-C multiple bonds.

  • Transition metal carbene complexes. Types of carbenes: preparation, structure, binding and reactivity. Alenylidene and vinylidene complexes. Transition metal carbyne complexes: preparation, structure, bonding and reactivity. Applications.

Topic 8. Transition metal complexes with sigma-pi M-C bonds (linear or cyclic but non aromatic ligands).

  • Synthesis, structure, bonding, reactivity and applications of complexes with olefins and conjugated di-olefins. Alkyne complexes. Allyl and enyl derivatives. Synthesis, structure, bonding and reactivity. Applications.

Topic 9. Transition metal complexes with sigma-pi M-C bonds (aromatic ligands).

  • Transition metal complexes with aromatic rings.  Sandwich and semisandwich complexes. Complexes with three or four membered aromatic rings. Cyclopentadienyl  derivatives. Binary cyclopentadienyl complexes. Metal complexes with benzene or its derivatives as ligands. Bis(arene) metal complexes. Semisandwich arene metal carbonyls. Complexes with  seven or eight membered aromatic rings. Synthesis, properties and applications.

Topic 10. Medical therapies with metal complexes.

  • Essential elements. Chelation therapy. Diagnostic agents. Radiopharmaceuticals. Therapeutic agents (anticancer, antibiotic, anti-arthritis).

4.4. Course planning and calendar

Further information concerning the timetable, classroom, assessment dates and other details regarding this course, will be provided on the first day of class or please refer to the Faculty of Science website https://ciencias.unizar.es/calendario-y-horarios, and the Master's http://masterqmch.unizar.es.

The submission of assignments will be held according to the schedule that will be announced in advance.

Students will be provided with extensive scholar material either at reprography or through the University's virtual platform: https://moodle2.unizar.es/add.

The subject Molecular Design in Inorganic and Organometallic Chemistry will be taught in the first half term, in addition to the other 3 compulsory subjects of the Master and the optional subjects Basic methodologies in synthesis and Bibliographic resources and databases. Throughout the course some individual or team-based controls, as well as presentations of some literature works, will  be carried out in order to delve into some issues. The presentation dates will be communicated in advance.

The laboratory section of the subject together with those corresponding to other subjects of the module Molecular Chemistry and Catalysis constitute an integrated block. Laboratory sessions will be held in the second half of the term. The dates and place will be announced well in advance.


Curso Académico: 2022/23

543 - Máster Universitario en Química Molecular y Catálisis Homogénea

60451 - Diseño molecular en química inorgánica y organometálica


Información del Plan Docente

Año académico:
2022/23
Asignatura:
60451 - Diseño molecular en química inorgánica y organometálica
Centro académico:
100 - Facultad de Ciencias
Titulación:
543 - Máster Universitario en Química Molecular y Catálisis Homogénea
Créditos:
6.0
Curso:
1
Periodo de impartición:
Primer semestre
Clase de asignatura:
Obligatoria
Materia:
---

1. Información Básica

1.1. Objetivos de la asignatura

Esta asignatura constituye uno de los pilares básicos del Máster Universitario en Química Molecular y Catálisis Homogénea, puesto que en ella se proporcionan conocimientos necesarios acerca de la síntesis, los modelos de enlace, las propiedades, la reactividad y aplicaciones actuales de los compuestos de coordinación y organometálicos, incluyendo los clusters y las nanopartículas, y sobre los que van a poder llevarse a cabo procesos catalíticos que se tratarán en otras asignaturas del Máster como Catálisis, Catálisis Asimétrica, Química sostenible y catálisis, y Química supramolecular.

En esta asignatura se pretende que el alumno incremente su conocimiento en Química de la Coordinación y pueda evaluar el efecto que determinados complejos causan sobre algunas moléculas pequeñas muy utilizadas en reacciones y procesos catalíticos. Además, se mostrará al alumno cómo cambia la reactividad de los compuestos orgánicos cuando actúan como ligandos de los centros metálicos. El conocimiento de los distintos tipos de enlace M-C dependiendo de los grupos orgánicos implicados, de su estructura y de las propiedades relacionadas permiten adquirir una visión global de la Química Organometálica de los elementos de transición.

Estos planteamientos y objetivos están alineados con los siguientes Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) de la Agenda 2030 de Naciones Unidas (https://www.un.org/sustainabledevelopment/es/), de tal manera que la adquisición de los resultados de aprendizaje de la asignatura proporciona capacitación y competencia para contribuir en cierta medida a su logro, y específicamente a los siguientes objetivos: Objetivo 3: Salud y bienestar; Objetivo 4: Educación de calidad; Objetivo 5: Igualdad de género; Objetivo 7: Energía asequible y no contaminante; Objetivo 8: Trabajo decente y crecimiento económico; Objetivo 9: Industria, innovación e infraestructuras, Objetivo 10: Reducción de las desigualdades, Objetivo 12: Producción y consumo responsables y Objetivo 13: Acción por el clima .

1.2. Contexto y sentido de la asignatura en la titulación

La asignatura Diseño Molecular en Química Inorgánica y Organometálica se encuadra en el módulo obligatorio del Máster en Química Molecular y Catálisis Homogénea. Tiene carácter cuatrimestral y una carga lectiva de 6 ECTS: 4 teóricos, dedicados a clases teóricas, 1,5 créditos ECTS de problemas con participación de los alumnos y 0,5 de carácter práctico que se desarrollará en el laboratorio de forma coordinada con otras asignaturas del módulo Química Molecular y Catálisis. Los contenidos de la asignatura amplían los conocimientos adquiridos en las asignaturas de Química Inorgánica y son fundamentales para comprender las alteraciones que causa la presencia del metal en las propiedades y en la reactividad de moléculas o fragmentos orgánicos, influyendo así en procesos de Química Orgánica, Bioquímica y Catálisis.

1.3. Recomendaciones para cursar la asignatura

Se recomienda el dominio de los conceptos básicos de enlace, estructura y reactividad de compuestos de coordinación y organometálicos.

La asistencia a clase y el trabajo continuado facilita la superación de la asignatura.

2. Competencias y resultados de aprendizaje

2.1. Competencias

Conocer y predecir la síntesis y estabilidad de compuestos de coordinación.

Reconocer e interpretar las modificaciones que sufren las moléculas una vez que se coordinan a un centro metálico y prever su nueva reactividad.

Reconocer la presencia de enlaces metal-metal en compuestos de coordinación polinucleares o en clústeres.

Diseñar la preparación de nanopartículas y predecir posibles aplicaciones.

Utilizar el vocabulario y la terminología específica en el marco de la Química Inorgánica.

Reconocer los compuestos organometálicos y predecir su estabilidad.

Predecir la diferente reactividad de los compuestos organometálicos.

Diseñar posibles rutas sintéticas para compuestos organometálicos de metales de transición.

Diseñar y sintetizar nuevas moléculas orgánicas, inorgánicas u organometálicas de interés industrial y tecnológico.

Utilizar los datos analíticos y espectroscópicos de las técnicas habituales para elucidar la composición y estructura de los compuestos organometálicos.

Comprender, interpretar e investigar los mecanismos de reacciones estequiométricas y catalíticas.

Aplicar protocolos, procedimientos y técnicas experimentales avanzadas de síntesis.

Conocer las aplicaciones prácticas de los compuestos organometálicos en síntesis y catálisis.

Conocer las aplicaciones prácticas de los compuestos coordinación y organometálicos en medicina.

Asimilar y evaluar resultados de investigación en Química Molecular de forma objetiva, así como interpretarlos de forma crítica y relacionarlos con conocimientos teóricos.

2.2. Resultados de aprendizaje

Aplicar conceptos básicos de química de la coordinación a la síntesis de complejos que incorporen moléculas pequeñas.

Evaluar los posibles modos de coordinación, el enlace, las propiedades, la reactividad y las posibles aplicaciones.

Conocer y aplicar conceptos acerca del enlace metal-metal a compuestos di-polinucleares y clústeres.

Identificar los métodos de síntesis, utilidad y aplicaciones de las nanopartículas.

Conocer los fundamentos y características de los diversos enlaces M-C y reconocer las diferentes familias de compuestos organometálicos.

Conocer los procesos habituales en síntesis de complejos organometálicos y sus propiedades generales.

Predecir la estabilidad y reactividad de los distintos tipos de compuestos organometálicos de metales de transición y ser capaz de proponer métodos de síntesis.

Aplicar la información de técnicas analíticas y de caracterización espectroscópicas al análisis de los compuestos organometálicos.

Resolver y discutir de forma crítica problemas y cuestiones sobre estructura y reactividad de compuestos organometálicos.

Reconocer la utilidad de los compuestos organometálicos para la síntesis de moléculas orgánicas y como catalizadores en procesos químicos.

Conocer las aplicaciones de los compuestos de coordinación y organometálicos en terapias médicas y en la preparación de especies luminiscentes.

2.3. Importancia de los resultados de aprendizaje

Los resultados de aprendizaje de esta asignatura son importantes porque permitirán al graduado predecir la estabilidad y reactividad de los distintos tipos de compuestos de coordinación y organometálicos, proponer métodos de síntesis y adquirir los criterios para obtener la información adecuada de las técnicas analíticas y espectroscópicas para su caracterización. En definitiva, proporcionan al alumno herramientas que le permitirán desarrollar su capacidad creativa para el desempeño de su tarea como investigador y, los conocimientos para predecir la utilidad de los compuestos inorgánicos y organometálicos en distintos aspectos de la Ciencia y Tecnología actuales.

3. Evaluación

3.1. Tipo de pruebas y su valor sobre la nota final y criterios de evaluación para cada prueba

La evaluación continua de esta asignatura está basada en las siguientes actividades con la ponderación que se indica:

1.- Control de cuestiones teóricas, cuestiones teórico-prácticas, resolución de problemas, y actividades relacionadas de los temas 1 a 5 (P1).

2.- La preparación y exposición oral de forma individual o en grupo de un trabajo dirigido basado en un artículo científico relacionado con los contenidos de la asignatura (T1).

3.- El informe de laboratorio (IL) de las practicas integradas que se realizan junto con la asignatura de "Catálisis".

4.- Una prueba escrita dentro del periodo de pruebas globales consistente en la resolución de problemas y cuestiones teóricas y/o teórico-prácticas de los temas 6-10 que podrá incluir cuestiones relacionadas con las prácticas  (P2). Los estudiantes que no se hubieran presentado a la prueba P1 o no hubieran alcanzado una puntuación de 4 sobre 10, dispondrán adicionalmente de una prueba relativa a los temas 1 a 5 (P1').

Para que cualquiera de las calificaciones pueda promediar con el resto de las notas es imprescindible obtener una nota mínima de 4 puntos sobre 10 en cualquiera de las pruebas P1, P1' o P2.

La calificación final será la mejor de las siguientes notas:

            NOTA 1= 0,37*(P1 ó P1')+ 0,15*T1 + 0,43*P2 + 0,05*IL

            NOTA 2= 0,45*P1' + 0,55*P2

La calificación de los alumnos en la segunda convocatoria anual se realizará mediante una única prueba escrita que comprenderá todos los temas de teoría, problemas y práctica definidos como actividades de aprendizaje programadas.

El número de convocatorias oficiales de examen a las que la matrícula da derecho (2 por matrícula) así como el consumo de dichas convocatorias se ajustará a la Normativa de Permanencia en Estudios de Máster y al Reglamento de Normas de Evaluación del Aprendizaje (https://ciencias.unizar.es/normativas-asuntos-academicos). A este último reglamento, también se ajustarán los criterios generales de diseño de las pruebas y sistema de calificación, y de acuerdo a la misma se hará público el horario, lugar y fecha en que se celebrará la revisión al publicar las calificaciones.

4. Metodología, actividades de aprendizaje, programa y recursos

4.1. Presentación metodológica general

La metodología del curso está dirigida a alcanzar los objetivos de aprendizaje facilitando la comprensión de los diferentes procesos químicos. Con esta finalidad se llevarán a cabo diversas tareas de enseñanza y aprendizaje tales como:

1.- Clases teóricas.

2.- Clases de problemas y seminarios.

3.- Prácticas de laboratorio.

4.2. Actividades de aprendizaje

Las actividades docentes y de evaluación se desarrollarán de modo presencial salvo que, debido a la situación sanitaria, las disposiciones emitidas por las autoridades competentes y por la Universidad de Zaragoza dispongan realizarlas de forma telemática. Si el número de las/os estudiantes matriculadas/os supera el aforo establecido del aula la impartición de la docencia seguirá las directrices de la Facultad de Ciencias y/o de la Universidad de Zaragoza. En las clases prácticas de laboratorio, en las que el desarrollo docente requiere generalmente movilidad dentro del espacio físico, se hará uso de mascarillas adecuadas al tipo de actividad.

Actividad formativa de adquisición de conocimientos avanzados en Química Inorgánica y Organometálica. Esta actividad comprende 40 horas presenciales de clases expositivas-interactivas en grupo grande. (4 ECTS)

Clases de resolución de problemas y seminarios. Esta actividad comprende 15 horas de clases presenciales en las que los alumnos, de forma individual o en grupo, resolverán casos prácticos y trabajarán artículos científicos relacionados con los contenidos de la asignatura. (1,5 ECTS)

Prácticas de laboratorio. Esta actividad comprende 5 horas y son obligatorias (0,5 ECTS). Las prácticas de la asignatura junto a las de otras asignaturas del Módulo Química Molecular y Catálisis constituyen un bloque integrado.

Trabajos Dirigidos.

Tutorías. La actividad tutorial se realizará preferentemente a distancia. Los alumnos dispondrán de 3 horas semanales para tutorías individualizadas.

Las actividades docentes y de evaluación se llevarán a cabo de modo presencial salvo que, debido a la situación sanitaria, las disposiciones emitidas por las autoridades competentes y por la Universidad de Zaragoza obliguen a realizarlas de forma telemática o semi-telemática con aforos reducidos rotatorios.

4.3. Programa

El programa de la asignatura comprende los siguientes temas:

Tema 1.- Conceptos fundamentales en Q. de la Coordinación. Características generales de los metales de transición. Estructura y características de los compuestos de coordinación. Estructura electrónica y enlace. Síntesis y reactividad de los compuestos de coordinación.

Tema2.- Activación de pequeñas moléculas por coordinación a centros metálicos. Coordinación de CO2 a centros metálicos y reactividad. Reacciones de carboxilación. Complejos con NO y N2O, modos de coordinación de los óxidos de nitrógeno y procesos de reducción. Coordinación y activación de moléculas diatómicas. Enlaces de hidrógeno inter e intramoleculares.

Tema 3.- Enlaces metal-metal en los compuestos de coordinación. Introducción y tipos de enlace. Enlace metal-metal múltiple: orden de enlace, fortaleza y distancia M-M. Preparación y reactividad de complejos con enlace cuádruple. Preparación y reactividad de complejos con enlace triple. Complejos con enlace quíntuple. Otros tipos de enlaces metal-metal.

Tema 4.- Compuestos Clusters. Clusters carbonilo de alta y baja nuclearidad,  El enlace en los carbonilos metálicos. Aplicación de las reglas del NAE y Wade a la estructura de los clústeres. Concepto de Isolobularidad. clústeres de halogenuro. Métodos de síntesis de clústeres y reactividad.

Tema 5.- Clústeres gigantes y nanopartículas. Clasificación según tamaño y forma. Métodos de preparación. Propiedades y aplicaciones de las nanopartículas.

Tema 6.- Tipos de ligandos. Compuestos organometálicos de los metales de transición con ligandos sigma dadores. Preparación de alquilos y arilos de metales de transición. Estabilidad termodinámica frente a labilidad cinética. Reactividad de alquilos y arilos de metales de transición. Reacciones de inserción. Alquenilos y alquinilos de metales de transición. Preparación, propiedades y aplicaciones.

Tema 7.- Complejos de metales de transición con enlace multiple M-C. Carbenos de metales de transición. Tipos de carbenos: preparación, estructura, enlace y reactividad. Complejos vinilideno y  alenilideno. Carbinos metálicos: preparación, estructura, enlace y reactividad. Aplicaciones.

Tema 8.- Complejos de metales de transición con enlace sigma-pi M-C (sistemas abiertos y cíclicos no aromáticos). Enlace, estructura, preparación, reactividad y aplicaciones de complejos de monoolefinas y de diolefinas conjugadas. Alquino complejos de metales de transición. Alil y enil derivados de metales de transición. Enlace, estructura, preparación, reactividad. Aplicaciones.

Tema 9.- Complejos de metales de transición con enlace sigma-pi M-C (sistemas aromáticos). Compuestos de metales de transición con anillos aromáticos. Tipos de compuestos: sándwich y semisándwich. Complejos metálicos con anillos aromáticos de tres y cuatro miembros. Complejos con el ligando ciclopentadienilo. Ciclopentadienil complejos binarios. Complejos con el ligando benceno y sus derivados. Bis(areno)metal complejos. Compuestos semisándwich areno metal carbonilos. Complejos metálicos con anillos aromáticos de siete y de ocho miembros. Preparación, propiedades y aplicaciones.

Tema 10.- Terapias médicas con complejos metálicos. Elementos esenciales. Terapia de quelatación. Agentes de diagnóstico.  Radiofármacos.  Agentes Terapéuticos (anticancerígenos, antiartríticos, antibióticos). 

4.4. Planificación de las actividades de aprendizaje y calendario de fechas clave

Toda la información sobre horarios, calendario y exámenes se publica en la web de la Facultad de Ciencias: https://ciencias.unizar.es/calendario-y-horarios, y en la web del Máster: http://masterqmch.unizar.es.

En reprografía y/o a través del Anillo Digital Docente se proporcionará al alumno diverso material docente preparado por los profesores de la asignatura (https://moodle2.unizar.es/add).

La asignatura Diseño molecular en Química Inorgánica y Organometálica se cursará durante el primer semestre, al igual que las otras 3 asignaturas obligatorias del Máster y las optativas Metodologías fundamentales de síntesis y Recursos bibliográficos y bases de datos. A lo largo del curso se realizarán controles y trabajos de forma individual o en grupos pequeños para profundizar en algunos temas.

Las prácticas de la asignatura, junto a las de otras asignaturas del módulo Química Molecular y Catálisis, constituyen un bloque integrado. Las sesiones de laboratorio se realizarán en la segunda parte del cuatrimestre en horario y lugar que se anunciarán con la suficiente antelación.