Komplex és fémorganikus kémia

Complex and Inorganic Chemistry

A tantárgyleírás hatályossága

Hatályosság kezdete:

2026. March 21.

Hatályosság vége:

—

Tantárgy neve (magyarul, angolul)

Komplex és fémorganikus kémia

Complex and Inorganic Chemistry

Tantárgykód

BMEVESAM101

Tantárgyjelleg

—

Képzési szint

—

Kurzustípusok és óraszámok (heti/féléves)

Kurzustípus	elmélet	gyakorlat	laboratóriumi gyakorlat
óraszám (heti)	2	0	0
jelleg (kapcsolt/önálló)	—	—	—

Tanulmányi teljesítmény/értékelés típusa

félévközi érdemjegy

Tantárgy kreditértéke

Tantárgyfelelős

DR. Benkő Zoltán

beosztás: egyetemi docens

elérhetőség: benko.zoltan@vbk.bme.hu

Tantárgyat gondozó oktatási szervezeti egység

Szervetlen és Analitikai Kémia Tanszék

https://www.ch.bme.hu/

Kar

Vegyészmérnöki és Biomérnöki Kar

Tantárgy weboldala

http://www.inc.bme.hu/hu/subjects/kompfem/index.html

Tantárgy elsődleges mintatantervi jellege

—

Közvetlen előkövetelmények – Erős előkövetelmény

nincs

Közvetlen előkövetelmények – Gyenge előkövetelmény

nincs

Közvetlen előkövetelmények – Párhuzamos előkövetelmény

nincs

Közvetlen előkövetelmények – Mérföldkő előkövetelmény

nincs

Közvetlen előkövetelmények – Kizáró feltétel

nincs

Célkitűzés

Tantárgyprogram

1. A koordinációs kémia alapjai: koordinációs szám, térszerkezet, nomenklatúra, ligandum-kicserélődési reakciók, komplexek stabilitása; kelát komplexek és analitikai jelentőségük, keláthatás. Izoméria. Komplexek biológiai vonatkozása.

2. Kötések a koordinációs vegyületekben (VB-, ligandumtér- és molekulaorbitál elmélet), térszerkezet (koordinációs szám, haptocitás, izoméria), Jahn-Teller hatás. Komplex vegyületek mágneses tulajdonsága és színe.

3. A fémorganikus kémia kialakulása, történeti áttekintés. Fémorganikus vegyületek általános jellemzése: csoportosításuk, a fém-szén kötés polaritása és reaktivitása, a fémorganikus vegyületek stabilitása, kinetikai inertség.

A főcsoportbeli elemek fémorganikus vegyületeinek általános előállítási módszerei. Litiumorganikus vegyületek (előállítás, szerkezet szilárd fázisban és oldatban, kötésviszonyok, reaktivitás). A 6Li- és 7Li-NMR spektroszkópia, EPR spektroszkópia.

4. A nehezebb alkálifémek szerves vegyületei. A 2. és 12. csoport (magnézium, cink, higany) szerves vegyületei. Előállítás, szerkezetek, kémiai reaktivitás (Schlenk-egyensúly). A bór szerves vegyületei.

5. Az alumínium szerves vegyületei, ipari alkalmazása.

A 14. csoport (szilícium, ón) szerves vegyületei. 119Sn-Mößbauer és 119Sn-NMR spektroszkópia.

6. s-Donor ligandumok. Átmenetifém alkil és aril vegyületeinek előállítása. Átmenetifém-s-donor ligandumok néhány tulajdonsága: termikus és kinetikus stabilitása, a C-H-, ill. C-C-s kötés kölcsönhatása az átmenetifémekkel.

7. s-Donor/p-akceptor ligandumok. Átmenetifémek karbén és karbin komplexei. Fémkarbonilok (előállítás, szerkezet, tulajdonságok, fontos reakciótípusok).

8. s,p -Donor/p-akceptor ligandumok. Olefin-, alkin- és allil-komplexek. CnHn típusú ligandumok komplexei (különös tekintettel a C5H5- ligandum komplexeire).

9. Fém-fém kötések és átmenetifém klaszterek.

10. Fémorganikus katalízis a szintézisekben. Alapelvek. Laboratóriumi és ipari felhasználás. Olefinizomerizáció. C-C kapcsolási reakciók (pl. Suzuki reakció). C-heteroatom kapcsolási reakciók. Olefinoxidáció. Alkoholok karbonilezése (Monsanto-féle ecetsavszintézis). Alkének hidrogénezése. Hidroformilezés. Fémorganikus reakciók vizes fázisban.

Vendégelőadások: Litiumorganikus vegyületek ipari alkalmazása

Szerkezetmeghatározás egykristály röntgendiffrakcióval.

A tantárgy célja a komplex és fémorganikus kémia alapjainak elsajátítása (komplex és fémorganikus vegyületek szerkezete, stabilitása, reaktivitása), továbbá a fémorganikus vegyületek gyakorlati jelentőségének példákon keresztül történő ismertetése. A tantárgy hangsúlyt fektet a fémorganikus vegyületek speciális (a klasszikus szerves és szervetlen vegyületektől eltérő) tulajdonságaira és ezek szerepére kémiai reagensként, vagy katalizátorként való felhasználásuk során. A főcsoportbeli elemek közül az alkálifémek, magnézium, alumínium, ón és ólom és szilícium szerves vegyületeinek kémiája kerül részletes tárgyalásra. Az átmenetifémek fémorganikus kémiáját a szakirodalommal összhangban ligandumok szerinti felosztásban tárgyaljuk. A kurzus végén a fémorganikus katalízis szintézisekben való jelentőségét, ipari alkalmazását tárgyaljuk.

Tanulmányi eredmények

Ez a tantárgy a KKK rendeletben meghatározott, következő kompetenciák fejlesztését szolgálja:

Tudás

Ismeri az ipar nagyon sok területén alkalmazott fémorganikus vegyületek előállítási lehetőségeit, ezek tulajdonságait és ipari homogénkatalitikus folyamatokban való felhasználhatóságát. Ismeri a komplex vegyületek szerkezet-tulajdonság összefüggéseit.

Képességek

Képes az ipari folyamatok szükségleteinek megfelelő új katalizátorok fejlesztésére. Képes analitikai mérésekhez szükséges komplex vegyületek előállítására és ezek alkalmazására

Attitűd

Figyelembe veszi katalizátorok fejlesztésénél a katalizátornak a katalitikus folyamatban való hatékony alkalmazhatósága mellett annak regenerálhatóságát és környezetre gyakorolt hatását

Autonómia és felelősség

Felelősséggel alkalmazza a fémorganikus vegyületeket a katalitikus folyamatokban, szeme előtt tarja azok regenerálhatóságát és környezetre gyakorolt hatását

Oktatási módszertan

előadás.

Tanulástámogató anyagok

Online források

Faigl F.-Kollár L.-Kotschy A.-Szepes L.: Szerves fémvegyületek kémiája, Nemzeti Tankönyvkiadó, Budapest, 2001.; C. Elschenbroich: Organometallchemie, Teubner Verlag, Wiesbaden 2008; Greenwood-Earnshow: Az elemek kémiája, Nemzeti Tankönyvkiadó, Budapest, 1999.; I. Omae, Applications of Organometallic Compounds, John Wiley, New York, 1998.; A. F. Hollemann, E. Wiberg, Lehrbuch der Anorganischen Chemie, Walter de Gryter, Berlin, 2007.; J. E. Huheey, E. A. Keiter, R. L. Keiter, Anorganische Chemie-Prinzipien von Strktur und Reaktivität, Walter de Gryter, Berlin, 2003.; Az előadás diái a hallgatók rendelkezésére állnak.

A tantárgy teljesítéséhez ajánlott előzetes ismeretek

Tudás típusú kompetenciák

(azon előzetes ismeretek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti)

nincs

Képesség típusú kompetenciák

(azon előzetes képességek és készségek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti)

nincs

Ajánlott (nem kötelező) előzetesen megszerzendő kompetenciák

(azon ajánlott (nem kötelező) előzetesen megszerzendő kompetenciák összessége, amelyek jelentősen hozzájárulnak a tantárgy eredményes teljesítéséhez)

általános kémia, szervetlen kémia, szerves kémia, műszeres analitika (főleg NMR, IR)

Általános szabályok

Követelmények: a. A szorgalmi időszakban: 2 jelenléti zh, a kettőből kell az 50%-ot elérni b. A vizsgaidőszakban: nincs Pótlási lehetőségek: Egy pótzh a félév anyagából, amelynek pontszámával a gyengébbik zh pontszáma cserélhető Konzultációk: igény szerint.

Teljesítményértékelési módszerek

Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása

Nincs megadva részletes értékelés.

Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részaránya

Nincs megadva részarány.

Vizsgaidőszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása

Nincs megadva részletes értékelés.

Vizsgarészek részaránya

Nincs megadva részarány.

Érdemjegy megállapítása

Nincs megadva érdemjegy határ.

Jelenléti és részvételi követelmények

Nincs megadva jelenléti követelmény.

Javítás, ismétlés és pótlás különös szabályai

Nincs megadva.

Rövid leírás

Nincs megadva.

Részletes leírás

Név: Beosztás: Tanszék, Int.: Dr. Kovács Ilona egyetemi docens Szervetlen és Analitikai Kémia Tsz.

Ajánlott tantárgyak

Az előadási anyag követése és a zárthelyikre felkészülés. A tantárgyhoz tartozó tanulmányi munkaidő felosztása: 1.) tanórák: 12x2 óra, 2.) zárthelyikre felkészülés: 12x2 óra a tanulásra fordítandó/elvárható idők.

A tantárgy elvégzéséhez szükséges tanulmányi munka

Nincs megadva munkaidő bontás.

Tantárgykövetelmények hatályossága

Tantárgykövetelmények hatályosságának kezdete:

—

Tantárgykövetelmények hatályosságának vége:

—

Tantervi elhelyezés

Kar	Képzés	Tanterv	Mintatantervi jelleg	Elsődleges
Vegyészmérnöki és Biomérnöki Kar	vegyészmérnöki	Vegyészmérnöki mesterképzési szak tanterve	kötelező	nem
Vegyészmérnöki és Biomérnöki Kar	vegyészmérnöki	Vegyészmérnöki mesterképzési szak tanterve	kötelező	nem
Vegyészmérnöki és Biomérnöki Kar	vegyészmérnöki	Vegyészmérnöki mesterképzési szak tanterve	kötelező	nem
Default Faculty	Default Program	Default Curriculum	—	nem