Рабочая программа дисциплины ОД. А.5 Химия координационных соединений

Департамент образования  города Москвы

ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ

  УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

города МОСКВЫ

Московский городской ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

«СОГЛАСОВАНО» проректор по научной работе МГПУ ___________________ _____.___________2011 г.

Рабочая программа дисциплины

ОД. А.5 Химия координационных соединений

Название дисциплины с индексом в соответствии с учебным планом

основной профессиональной образовательной программы послевузовского

профессионального образования (аспирантура)

по научной специальности

_________02.00.08 «Химия элементоорганических соединений» ____________

шифр и наименование специальности с указанием в скобках отрасли науки.

Москва, 2011

ДИСЦИПЛИНА  «Химия координационных соединений»

Научная специальность: 02.00.08 «Химия элементоорганических соединений»

Цикл дисциплин (по учебному плану): ОД. А.

Курс:

Трудоёмкость 3 зачетные единицы

Трудоёмкость 108 часов

Количество аудиторных часов на дисциплину: 12 часов

В том числе:

Лекции: 12 часов

Практические  и семинарские занятия: 0 часов

Количество часов на самостоятельную работу: 96 часов

Рабочая программа дисциплины ОД. А.5 «Химия координационных соединений» составлена на основании  федеральных государственных требований к структуре основной профессиональной образовательной программы послевузовского профессионального образования (аспирантура) от 01.01.01 № 000 и учебного плана подготовки аспирантов в ГБОУ ВПО по основной профессиональной образовательной программе послевузовского профессионального образования (аспирантура) по специальности 02.00.08 «Химия элементоорганических соединений».

Требования к уровню подготовки аспиранта, завершившего изучение дисциплины (компетенции):»

Завершивший изучение дисциплины должен обладать следующими общекультурными компетенциями (ОК), такими как:

способность совершенствовать и развивать свой интеллектуальный и общекультурный уровень (ОК-1); способность к самостоятельному обучению новым методам исследования, к изменению научного и научно-производственного профиля своей профессиональной деятельности (ОК-2); способность свободно пользоваться русским и иностранным языками, как средством делового общения (ОК-3); способность использовать на практике умения и навыки в организации исследовательских и проектных работ, в управлении коллективом (ОК-4); способность проявлять инициативу, в том числе в ситуациях риска, брать на себя всю полноту ответственности (ОК-5); готовность к активному общению с коллегами в научной, производственной и социально-общественной сферах деятельности (ОК-6);

Завершивший изучение дисциплины должен обладать следующими  общепрофессиональными компетенциями (ОК), такими как:

способность использовать результаты освоения фундаментальных и прикладных дисциплин ООП  (ПК-1); способность демонстрировать навыки работы в научном коллективе, порождать новые идеи (креативность) (ПК-2); способность понимать основные проблемы в своей предметной области, выбирать методы и средства их решения (ПК-3); способность самостоятельно приобретать и использовать в практической деятельности новые знания и умения, в том числе в новых областях знаний, непосредственно не связанных со сферой деятельности (ПК-4); готовность оформлять, представлять и докладывать результаты выполненной работы (ПК-6).

Компетенции по видам деятельности:

научно-исследовательская деятельность:

способность идентифицировать новые области исследований, новые проблемы в области координационной химии (ПК-7); способность анализировать состояние научно-технической проблемы, систематизировать и обобщать научно-техническую информацию по теме исследований в области координационной химии (ПК-8); готовность формулировать цели и задачи научных исследований в области координационной химии и химии элементоорганических соединений (ПК-9); способность предлагать пути решения, выбирать методику и средства проведения научных исследований в области  координационной химии и химии элементоорганических соединений (ПК-10); способность применять методики разработки математических и физических моделей исследуемых процессов, явлений и объектов в области  координационной химии и химии элементоорганических соединений (ПК-11); способность оценивать научную значимость и перспективы прикладного использования результатов исследований в области координационной химии и химии элементоорганических соединений  (ПК-14);

научно-педагогическая деятельность:

способность проводить лабораторные и практические занятия со студентами, руководить выполнением курсовых и выпускных квалификационных работ бакалавров (ПК-15); готовность разрабатывать учебно-методические материалы для студентов по отдельным видам учебных занятий (ПК-16).

Цели изучения  дисциплины:

Изучение особенностей строения и свойств координационных соединений со связью металл – углерод. Подготовка специалиста, способного к самостоятельному анализу литературных данных и решению поставленных задач по химии координационных соединений и элементоорганической химии. 

Задачи дисциплины:

Завершивший изучение дисциплины должен решать следующие профессиональные задачи в науно-исследовательской деятельности:

разработка рабочих планов и программ проведения научных исследований; сбор, обработка, анализ и систематизация научно-технической информации по теме исследования в области координационной химии и химии элементоорганических соединений, выбор методик и средств решения задачи; проведение измерений, экспериментов и наблюдений, анализ результатов, составление описания проводимых исследований, подготовка данных для составления обзоров, отчетов и научных публикаций;

Принципы отбора содержания  и организации учебного материала:

Курс «Химия координационных соединений» (общее количество часов на дисциплину – 108) включает изучение особенностей строения и свойств координационных соединений, типов лигандов и основных реакций, характерных для комплексов переходных металлов. В нем рассмотрены вопросы номенклатуры, изомерии и практического применения координационных соединений. Настоящий курс предполагает углубленное и преимущественно самостоятельное изучение элементоорганических соединений с позиции координационной химии.

Основное содержание:

Координационные (комплексные) соединения как особый род химических соединений. Типы лигандов. Координационная сфера и координационное число. Номенклатура комплексов. Изомерия в координационных соединениях. Теория кристаллического поля (ТКП). Лиганды сильного и слабого поля, спектрохимический ряд лигандов. Тетрагональное искажение как следствие теоремы Яна-Теллера. Метод валентных связей и правило 18 электронов. Метод молекулярных орбиталей (МО). Теория кристаллического поля как частный случай применения метода МО. Основные типы комплексов переходных металлов. Алкильные, арильные, гидридные комплексы. Карбонильные комплексы и их аналоги. Обратное π-связывание и его рассмотрение с позиции метода МО. Олефиновые и ацетиленидные комплексы. Лиганды с системами сопряженных двойных связей: аллильные, циклопентадиенильные, бензольные комплексы. Основные типы реакций комплексов: замещение, окислителное присоединение, восстановительное элиминирование. Применение комплексов переходных металлов в промышленности и органическом синтезе. Механизмы гомогенного катализа. Каталитические циклы. Моделирование гетерогенного катализа с помощью кластеров.

Основные понятия:  Координационные (комплексные) соединения. Теория кристаллического поля. Алкильные, арильные, гидридные, карбонильные, аллильные, циклопентадиенильные, бензольные, олефиновые и ацетиленидные комплексы. Гомогенный и гетерогенный катализ.

Технологии освоения программы:

Освоение программы предусматривает сочетание аудиторных занятий, основанных на интерактивных формах освоения учебного материала и самостоятельной работы, ориентированной на включение освоенного материала в реальную практику для решения конкретных проблем в своей профессиональной деятельности и проведения диссертационного исследования. Изучение дисциплины заканчивается подготовкой краткого литературного обзора по свойствам выбранного класса координационных соединений и сдачей индивидуального коллоквиума.

Организация самостоятельной работы: Анализ литературных данных и написание короткого литературного обзора по химии и применению различных типов координационных соединений.

Типовые задания для самостоятельной работы: Подготовить литературный обзор по синтезу, структуре, основным типам реакций и применению комплексов переходных металлов с производными пиразина (ацетилена, циклопентадиена и т. д.).

Аттестация:

а) Текущая аттестация -  сдача индивидуального коллоквиума по дисциплине

б) Итоговая аттестация – включена в кандидатский экзамен по специальности

Вопросы к зачету (экзамену) – включены в программу кандидатского экзамена по специальности

Рекомендуемая литература:

а) основная литература

1. «Металлоорганическая химия переходных металлов», Дж. Колмен, Л. Хигедас, Дж. Нортон, Р. Финке, М., «Мир», 1989.

2. «Неорганическая химия. Строение вещества и реакционная способность», Хьюи Дж., М., «Химия», 1987.

3. К. Эльшенбройх, «Металлоорганическая химия», Москва, «Бином. Лаборатория знаний», 2011.

4. «Методы элементоорганической химии», под ред. и , М., «Наука», 1968-1975.

5. «Металлоорганические соединения переходных металлов», М. Грин, М., «Мир», 1972.

6. «Comprehensive coordination chemistry», главный редактор G. Wilkinson, в 7-ми томах, «Pergamon», 1987.

7. Housecroft С. E., Sharpe A. G. Inorganic Chemistry, 2-nd Ed., N. Y., Prentice Hall  2005.

б) дополнительная литература

1. , , «Координационная химия», «Академкнига», М.: 2007, 487 с.

2. , «Химия координационных соединений», «Академия», М.: 2007, 352 с.

3. J. Hartwig, «Organotransition metal chemistry. From bonding to catalysis», Sausalito, California, «University Science Books», 2010.

4. Оригинальные статьи из журналов «Координационная химия», «Успехи химии», «Известия Академии Наук. Серия химическая».

Авторы-составители рабочей программы дисциплины: , профессор, д. х.н.; , доцент, к. х.н.

Программа обсуждена и одобрена на заседании  кафедры химии протокол №1 от 01.01.2001 г.

Заведующий  кафедрой