Organometallic Chemistry

Course manual 2017/2018

Course content

Het onderwerp betreft de chemie van de bijzondere klasse moleculen met tenminste één directe metaal-koolstof binding, de zogenaamde organometaalverbindingen. Wereldwijd is in bijna alle chemische synthesen en toepassingen wel een stap te vinden waarin organometaalverbindingen een cruciale rol spelen als reagens of als katalysator. Ook duurzame toepassingen (bijvoorbeeld katalytische synthesen) waren door organometaalchemie al geïntroduceerd nog voor het woord was uitgevonden! Het is een geweldig interessant en belangrijk onderdeel van de scheikunde, waarin veel moois te ontdekken en te leren valt.
Tijdens het vak leert de student wat organometaalverbindingen zijn en hoe die gevormd worden en reageren. Zowel de hoofdgroepmetalen als overgangsmetalen komen aan de orde. De student leert omgaan met begrippen als stabiliteit en reactiviteit, sterische en elektronische (on)verzadigdheid, vaststellen van  (valentie)elektronenconfiguraties en de betekenis ervan. Ook de naamgeving, aspecten van chemische binding, de eigenschappen en reactiviteit van organometaalverbindingen komen aan de orde. Een deel betreffende zeldzame-aard-metalen wordt in zelfstudie gedaan en hierover wordt een kort werkstuk geschreven.

Study materials

Literature

• Atkins, Overton, Rourke et al. ‘Inorganic Chemistry’, nieuwste uitgave, Oxford University Press, Oxford.

Other

• Hand outs op Blackboard.

Objectives

Doelstelling is kennis te verkrijgen en tijdens het vak zelf kennis te gaan verwerven betreffende de voornaamste klassen van organometaal-verbindingen en enkele van hun toepassingen. Na afloop van 4 (#) resp. 7 (&) weken kan de student:

1. de belangrijkste principes van de organometaalchemie van hoofdgroepmetalen en overgangsmetalen benoemen.(#)
2. klassen van organometaalverbindingen onderscheiden en identificeren op basis van het periodiek systeem. (#)
3. beredeneren of een organometaalverbinding thermodynamisch kan bestaan, gegeven de structuur. (#)
4. de voornaamste klassen van reacties voor de synthese van organometaalverbindingen onderscheiden. (#,&)
5. bovenstaande toepassen om voorstellen te doen voor de gerichte synthese van nieuwe organometaalverbindingen.(#,&)
6. de voornaamste aspecten van de structuur en reactiviteit van organometaalverbindingen uitleggen op basis van de elektronische structuur en op overwegingen betreffende kristalveld en MO-theorie. (&)
7. een aantal toepassingen van organometaalverbindingen, bijvoorbeeld in de katalyse en metaal-geassisteerde organische synthese, met relevante reactieschema’s toelichten.(&)
8. de structuur en werking van een aantal organometaal- en metaal-organische verbindingen die een rol spelen in katalyse en levensprocessen beschrijven.(&)
9. een wetenschappelijke samenvatting schrijven over een of meer artikelen betreffende een niet in het college behandelde klasse verbindingen, reactiviteit etc. uit de organometaalchemie.(&)

Teaching methods

• Hoorcollege
• Werkcollege
• Zelfstudie
• Zelfstandig werken aan bijv. project/scriptie

Hoorcolleges en werkcolleges, enkele in geïntegreerde vorm. Zelfwerkzaamheid in de verwerking en verdieping van de stof buiten de contacturen is essentieel.
Het is tevens van belang dat de student opgaven (uit werkcollege en opdrachten die tijdens het hoorcollege worden gegeven) thuis maakt. Deze worden deels besproken. Verder wordt er voorbereid voor en geschreven aan een kort schriftelijk werkstuk (mini-scriptie) betreffende een toegewezen/gekozen onderwerp uit de organometaalchemie. Het zoeken, verwerken en schrijven hieraan gebeurt grotendeels buiten de contacttijd.

Learning activities

Academic skills

• De schrijfvaardigheid en het inhoudelijk inventariseren, samenvatten en rapporteren van wetenschappelijke artikelen/delen van boeken worden geoefend. Er kan onderzoeksvraag zijn die blijkt uit de te verwerken artikelen. Het loopt vooruit op en kan als oefenonderdeel worden beschouwd voor het schrijven in het derde jaar van een grotere literatuurscriptie.
• Doel is een goede, wetenschappelijk verantwoorde, weergave te schrijven van een of meer artikelen betreffende een tak van de organometaalchemiechemie (i.c. de organo-lanthaniden of -actiniden chemie; een onderdeel dat niet wordt behandeld in de colleges). Hierbij moet deels nieuwe theorie worden opgedaan in en buiten het artikel en dient de theorie die geleerd is in de colleges verklarend te worden toegepast. Het onderwerp van dit korte werkstuk dient geplaatst te worden in de context van de organometaalchemie.
• De beoordeling vindt plaats door de docenten en eventueel door deskundige assistenten.
• Deelname aan tentamen EN werkstuk moeten in hetzelfde jaar plaatsvinden
• Het schrijven van het werkstuk is een verplicht onderdeel van het vak.

Attendance

Aanwezigheidseisen opleiding (OER-B):

• Van elke student wordt actieve deelname verwacht aan het onderdeel waarvoor hij staat ingeschreven.
• Als een student door overmacht niet aanwezig kan zijn bij een verplicht onderdeel van het onderdeel, dient hij dit zo snel mogelijk schriftelijk te melden bij de betreffende docent. De docent kan, eventueel na overleg met de studieadviseur, besluiten om de student een vervangende opdracht op te leggen.
• Het is niet toegestaan om verplichte onderdelen van een onderdeel te missen als er geen sprake is van overmacht.
• Bij kwalitatief of kwantitatief onvoldoende deelname, kan de examinator de student uitsluiten van verdere deelname aan het onderdeel of een gedeelte daarvan. Voorwaarden voor voldoende deelname worden van te voren vastgelegd in de studiewijzer en/of op BlackBoard.

Assessment

Er zijn twee schriftelijke deeltoetsen. Bij onvoldoende voor de eerste deeltoets moet een schriftelijk tentamen over de hele stof worden gedaan i.p.v. de tweede deeltoets. Meedoen aan de deeltoetsen is facultatief; men mag ook alleen het tentamen maken uiteraard. De toetsen en tentamen zijn ‘gesloten boek’. Het hertentamen is vergelijkbaar met het tentamen.

Elke student maakt in samenwerking met 1 of 2 andere studenten van de groep een schriftelijk werkstuk. DIt onderdeel vindt plaats vanaf ca. de derde tot de zesde week en het werkstuk dient ca. twee weken voor de tweede toets c.q. voor het tentamen te zijn ingeleverd. Richtlijnen voor omvang en inhoud worden apart gegeven (zie Bb).

De twee deeltoetsen tellen elk voor 35% (het deeltoetsen-vervangende tentamen telt voor 70%) en het werkstuk voor 30% mee in het eindcijfer. De ondergrenzen voor het te behalen aantal punten van de drie onderdelen zijn vastgesteld op (aantal punten/totaal): 19/35 voor toets 1, 19/35 voor toets 2 en 17/30 voor het werkstuk; totaal 55/100. Beoordeling vindt plaats door de docenten en daartoe aangewezen deskundige assistenten.

Alle onderdelen moeten binnen hetzelfde studiejaar worden afgerond.

Inspection of assessed work

The manner of inspection will be communicated via the digitial learning environment.

Assignments

Werkstuk

• Elke student maakt in samenwerking met 1 of 2 andere studenten van de groep een schriftelijk werkstuk. DIt onderdeel vindt plaats vanaf ca. de derde tot de zesde week en het werkstuk dient ca. twee weken voor de tweede toets c.q. voor het tentamen te zijn ingeleverd. Richtlijnen voor omvang en inhoud worden apart gegeven (zie Bb).

Fraud and plagiarism

Dit vak hanteert de algemene 'Fraude- en plagiaatregeling' van de UvA. Hier wordt nauwkeurig op gecontroleerd. Bij verdenking van fraude of plagiaat wordt de examencommissie van de opleiding ingeschakeld. Zie de Fraude- en plagiaatregeling van de UvA: www.uva.nl/plagiaat

Timetable

Het rooster van dit vak is in te zien op DataNose.

Additional information

Het vak is een vervolg op en uitbreiding van het vak Anorganische chemie. Het is beschrijvende chemie waarvoor vakken als organische chemie, anorganische chemie, delen van de fysische chemie en spectroscopie van groot belang zijn als onderbouwing voor het op doen van nieuwe kennis en vaardigheden in dit blok. Het vak vormt een schakel tussen de organische en anorganische chemie enerzijds (als vertrekpunt) en de overgangsmetaalchemie, de katalyse/sustainable chemistry en delen van de biochemie als voortzetting later.

Aanbevolen voorkennis: Er wordt veel gebruik gemaakt van kennis en begrippen uit de anorganische en organische chemie, thermodynamica, MO-theorie en chemische binding.

Contact information

Coördinator

• prof. dr. C.J. Elsevier

dr. A.W. Ehlers en prof.dr. C.J. Elsevier