《金属有机化学》教学大纲
课程类别：专业选修课 课程英文名： Organometallic Chemistry
学时：34 学时 学分：2 学分
理论学时：34 实验学时：0
适用专业：化学教育, 课程号：084010
一、说明
1. 课程的性质、地位和任务
《金属有机化学》是面向高等学校化学教育专业本科生的一门专业必修课。它是介入《无机化学》与《有机化学》之间的一门课程。《金属有机化学》是一门极其重要的课程，该门课程进一步发展了许多重要的化学理论、化学反应、和重要催化剂。该门课程不仅涉及到无机化学和有机化学，还渗透到生物化学、催化化学、材料化学等多门学科，体现了各个化学学科分支的互相融合、互相渗透的特点。通过本课程的学习，使学生进一步完整的把握金属有机化学的知识体系，为以后的科研、工作以及研究生的考试及学习打下坚实的基础。
该课程属于双语教学课程，教材为英文版，教案为全英文，讲授语言为中英文混合（全用英文讲授，学生听起来困难）。
2. 课程教学的基本要求
《金属有机化学》课程面对的是修完《无机化学》、《分析化学》和《有机化学》等专业基础课的学生，基本掌握了基础化学的基本知识。在一定程度上能够把这些基础知识结合到一起并能够综合运用这些知识去解决问题。其目标是尽量运用先行课所学的理论知识来掌握、丰富金属有机化学的基本知识基本理论，拓宽知识视野，提高对化学的进一步理解，了解金属有机化学的发展趋势。
3. 课程教学方法和改革
1） 实施双语教学模式：在保证学生掌握基本知识、基本技能的前提下，提高学生的听力和专业英语的水平，为学生今后进一步深造以及未来国际学术交流有所帮助。
2） 引导式教学方法：对于课程里的知识点，采用前期学过的知识逐渐引导推出现有的知识点。这种方法避免了照本宣科，既巩固了原有知识，又有利于现有知识点的理解。
3） 结合自己的科研领域，将相关的金属有机化学的研究成果（包括自己的科研成果和国内外同行的科研成果）渗入到相关的课程内容中，提高了学生的学习兴趣，提高金属有机化学课程的教学质量。
二、教学大纲内容
Chapter 1. General properties of organometallic complexes
【教学要求】
掌握什么是金属有机化学、学习金属有机化学的重要性、配位化学中配体的扩展、18e规则、配位效应、对位效应和对位影响
【教学内容】
1. What is organometallic chemistry ?
2. Why organometallic chemistry?
3. Review on coordination chemistry
4. 18e-rule and 16e-rule
5. Oxidation number
6. Coordination number and geometry
7. Effect of complexation
9. Differences between metals
10. Trans effect and trans influence
Chapter 2. Complexes with metal-carbon s bonds
（Metal alkyls, aryl, hydride and related s-bonded ligands ）
【教学要求】
掌握含有金属-碳sigma键的金属有机化合物的基本性质。含有金属-碳sigma键的金属有机化合物包括Metal alkyls, aryl, hydride and related s-bonded ligands。具体性质如金属-碳sigma键的稳定性、制备、性质，以及金属氢化物的结构、制备和性质。
【教学内容】
1. The stability of transition metal-carbon s bonds
2. Preparation of complexes with metal-carbon s bonds
3. Chemical properties of complexes with metal-carbon
s bonds
4. Related s-bonded ligand complexes
(other metal s-bonded complexes)
[M-X (X = -BR2, -SiR3, -NR2, -OR, -F, -Cl, etc.) ]
5. Metal hydrides
Chapter 3. Carbonyls, Phosphine Complexes and Substitution Reactions
【教学要求】
掌握羰基配合物及类羰基配合物的结构、性质及制备。掌握金属-磷配体化合物的结构特点、性质及其应用。掌握配体取代反应的反应机理和类型。
【教学内容】
1. Metal complexes of CO
2. Metal complexes of CO-like ligands
3. Phosphines as ligands
4. Substitution reactions
a). Dissociative substitution
b). Associative substitution
Chapter 4. Complexes of p-bound Ligands
【教学要求】
掌握pi键配体与金属形成的配合物的成键特点、掌握反馈pi键的本质。具体pi配合物包括：烯烃配合物、炔烃配合物、烯基配合物、环状共轭烯烃配合物、含杂原子的环状共轭烯烃配合物、以及金属有机化合物的表征。
【教学内容】
1. Alkene complexes
2. Butadiene complexes
3. Alkyne complexes
4. Enyl Complexes
5. Complexes of the cyclic p-perimeters CnHn
6. Metal p-complexes of Unsaturated ligands with heteroatoms
7. Characterization of organometallic compounds
Chapter 5. Oxidative addition and reductive elimination
【教学要求】
掌握氧化加成反应的机理、反应；掌握还原消除反应的机理、反应；掌握氧化耦合反应的机理、反应。
【教学内容】
A. Introduction to oxidative addition reactions
B. Mechanism of oxidative addition reactions
C. Examples of addition of specific molecules
D. Reductive elimination
E. Oxidative coupling
Chapter 6. Insertion and Elimination
【教学要求】
掌握插入与消除反应的机理及反应，包括羰基插入、烯烃炔烃插入，以及相关的消除反应。
【教学内容】
A. Introduction
B. CO insertion reactions
C. Insertion reactions involving alkene and alkyne
D. a, b, g and d elimination reactions
Chapter 7. Electrophilic and Nucleophilic Addition and Abstraction
【教学要求】
掌握金属有机化学反应中的亲核、亲电反应机理及相关的反应。
【教学内容】
A. Introduction
B. Nucleophilic addition to CO and CNR
C. Nucleophilic addition to olefins and acetylenes
D. Nucleophilic abstraction
E. Electrophilic addition
F. Electrophilic abstraction
Chapter 8. Carbene and Carbyne Complexes
【教学要求】
掌握金属卡宾、卡炔化合物的成键特征、基本性质和相关反应。
【教学内容】
Introduction to M-C multiple bonds
Common synthetic routes to carbene complexes
Reactivity of carbene complexes
Common synthetic routes to carbyne complexes
Reactivity of carbyne complexes
三、本课程考核方法
期末闭卷考试（100分）
四、教材和主要参考书
1) Recommended text:
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals, Robert H. Crabtree, John Wiley & Sons: New York, 3rd Edition, 2001.
2) Other References:
a) Organometallic Chemistry, G. O. Spessard, G. L. G. L. Miessler, Prentice-Hall: New Jersey, 1997.
b) Advanced Inorganic Chemistry, F. A. Cotton, G. Wilkinson, C. A. Murillo, M. Bochmann, John Wiley & Sons, 6th ed. 1999.
c) Organotransition Metal Chemistry, Akio Yamamoto, John Wiley & Sons: New York, 1986.
d) Concepts and Models of Inorganic Chemistry, B. Douglas, D. MacDaniel, J. Alexander, John Wiley & Sons: New York, 3rd ed. 1993.
e) G. L. Miessler, D. A. Tarr: Inorganic Chemistry, G. L. Miessler, D. A. Tarr, Prentice Hall: Englewood Cliffs, 1991.
f) Any other books on Organometallic Chemistry
