Cinetica chimica. Velocità istantanea di reazione. Ordine di reazione. Leggi cinetiche integrate e tempi di dimezzamento. Equazione di Arrhenius. Profili di reazione.
Cinetica enzimatica: cenni al meccanismo lock-key e cinetica secondo Michaelis-Menten.
Meccanismi di Sostituzione. 1) Sostituzione su Complessi Ottaedrici. Labilità e Inerzia. Meccanismi stechiometrici dissociativo, associativo e di interscambio con relativa legge cinetica e profilo di reazione. Esempi. Identificazione degli intermedi di reazione attraverso cristallografia ai raggi x su cristallo singolo. Meccanismo intimo. Relazione lineare di energia libera, LFER. Angolo conico. Idrolisi basica di ammino complessi di cobalto. Parametri di attivazione: diagramma di Eyring. Volume di attivazione.
2) Sostituzione su Complessi Quadrato Planari. Meccanismo assistito dal solvente. Parametro di nucleofilia, effetto trans – influenza trans.
3) Effetto dello ione metallico sulle velocità di reazione. Crystal Field Activation Energy, CFAE.
Riarrangiamenti Strutturali. 1) Riarrangiamenti intermolecolari in seguito alle reazioni di sostituzione. Isomeria cis-trans in complessi ottaedrici.
2) Riarrangiamenti intramolecolari: stereodinamicità e flussionailtà. Cambiamenti conformazionali dei leganti, isomeria di legame (nitro/nitrito, isociano/ciano), racemizzazione dei complessi ottaedrici (Bailar Twist e Ray-Dutt Twist), pseudorotazione di Berry, ring whizzers, ring slippage, bridge-terminal carbonyl exchange.
L’azione biologica di semplici complessi di coordinazione: Cisplatino. Inquadramento storico. Meccanismo d’azione. Addotti con il DNA.
Chimica Organometallica. Definizione di apticità, cluster, complessi a sandwich. La regola dei 18-16 elettroni. Metodo ionico e covalente per il calcolo degli elettroni di valenza.
Complessi carbonilici. Natura del legame M-CO. Modi di coordinazione e differenziazione attraverso spettroscopia IR. Complessi metallo-carbonilici mononucleari, binucleari, trinucleari omometallici. Isocarbonili. Sintesi di composti carbonilici binari. Reazione di sostituzione su M(CO)6, dove M = Cr, Mo, W e su V(CO)6. Reazioni con attacco nucleofilo al carbonio ( reazione con: acqua/alcoli, ione idruro, reattivi organo-litio, ossidi delle ammine terziarie) e elettrofilo sull’ossigeno (attacco di carbocationi su carbonile a ponte), reazioni di inserzione 1,1 e 1,2.
Complessi . Classificazione dei leganti in leganti , + accettori, + donatori.
Catalisi. Catalizzatori omogenei ed eterogenei. Cocatalizzatori. Discussione dei cicli catalitici di Wacker e Monsanto. Reazioni di -eliminazione.
Reazioni di Trasferimento elettronico omogeneo. 1) Meccanismo a sfera esterna: Reazioni self-exchange. Teoria di Marcus: energia di riorganizzazione e inverted region. 2) Meccanismo a sfera interna: esperimento di H. Taube. Dipendenza del meccanismo di ET dalla natura del legante a ponte (attacco remoto e lead-in) e dalla natura del metallo (step-wise e tunneling).
Complessi a valenza mista: ione di Creutz-Taube. Evidenze sperimentali: banda intervalence. Classificazione di Robin-Day.
Elettrochimica. Voltammetria ciclica (cella a tre elettrodi, esempi di elettrodi di lavoro, ausiliare e di riferimento, scelta del solvente e dell’elettrolita di supporto). Processi reversibile, irreversibile e quasi-reversibile.
Comportamento redox dei metalloceni della prima serie di transizione. Comportamento elettrochimico di diferroceni e triferroceni: evidenze di interazione elettronica tra siti redox.
Reazioni di trasferimento elettronico eterogeneo a sfera interna ed esterna: effetti sul voltammogramma ciclico.
Elettrolisi a potenziale controllato (cenni).