500566 - CHIMICA INORGANICA III

insegnamento

ID:

500566

Durata (ore):

48

CFU:

SSD:

CHIMICA GENERALE E INORGANICA

Anno:

2024

Periodo di attività

Secondo Semestre (04/03/2025 - 13/06/2025)

Obiettivi Formativi

Lo studente, una volta superato il corso, conosce le proprietà e la reattività di composti contenenti ioni metallici di transizione, per quanto riguarda: le caratteristiche elettroniche e geometriche, proprietà catalitiche (es. complessi con NH-carbeni e ciclometallati, catalizzatori di Schrock, Grubbs, complessi di rame e rutenio per le reazioni click), i meccanismi di sostituzione dei leganti, i processi di trasferimento elettronico, l’attività fotofisica e fotochimica. È in grado di progettare la sintesi di sistemi molecolari per il sensing di specie ioniche, per il movimento controllato di molecole e supramolecole, per lo sviluppo di segnali.

Prerequisiti

il corso presuppone le nozioni basilari che normalmente si acquisiscono con una laurea triennale in chimica

Metodi didattici

lezioni frontali

Verifica Apprendimento

L’esame consiste in una prova orale, comune per entrambi i moduli, con domande volte a valutare la preparazione dello studente nell'ambito della chimica inorganica avanzata (chimica di coordinazione, interazione metallo-legante, meccanismi di reazione dei complessi metallici, cenni ai composti organometallici, fotofisica dei complessi metallici, cenni di chimica supramolecolare inorganica)

Testi

Il materiale didattico verrà fornito agli studenti nella forma di file di testo e dei file grafici delle illustrazioni discusse nel corso delle lezioni. In particolare verrà fornito allo studente un file .pdf, contenente il programma dettagliato con figure, di ca. 160 pagine. I riferimenti bibliografici presi dalla letteratura scientifica saranno citati durante le lezioni e indicati nel materiale didattico.
Per argomenti di chimica inorganica e di coordinazione, gli studenti possono fare riferimento ai testi:
1. Chimica Inorganica di Atkins, Zanichelli
2. Miessler e Tarr. Chimica Inorganica, Piccin

Contenuti

Le interazioni intermolecolari: legame di idrogeno, donatore e accettore σ e π, l’interazione metallo-legante.Il legame nei composti di coordinazione (interazione metallo-legante). Leganti al carbonio, con particolare focus sui leganti carbenici e sulle proprietà catalitiche dei complessi metallici. Meccanismi di reazione di Grubbs, Schrock. Cicloaddizioni 1,3-dipolari con catalizzatori di Cu(I) e Ru(II). Ciclometallazione. Meccanismi di sostituzione dei leganti al centro metallico. Labilità e inerzia dei composti di coordinazione. Processi di trasferimento elettronico: il trasferimento elettronico a sfera interna; il trasferimento elettronico a sfera esterna. Richiami di cinetica chimica e della teoria di Eyring. La teoria di Marcus e sue applicazioni. Spettroscopia di assorbimento. Spettroscopia di emissione. Fluorescenza e fosforescenza. Stati eccitati centrati sul legante, sul metallo e a trasferimento di carica. Trasferimento elettronico foto-indotto. Fotochimica inorganica. Il complesso [RuII(bpy)3]2+ come fotosensitizzatore di emissione. La fotoscissione dell’acqua. Il disegno di sensori molecolari fluorescenti per ioni metallici, anioni e amminoacidi. Elementi di logica molecolare. La chimica di coordinazione degli anioni: l’interazione tra recettore e anione, interazioni metallo-legante e a legame di idrogeno. La sintesi template di anelli, gabbie, rotaxani, catenani, eliche, griglie. Cenni di chimica supramolecolare inorganica. Il controllo dei movimenti molecolari: rotaxani a due stazioni, catenani con anelli non equivalenti, scorpionati. Movimenti molecolari connessi alla foto-isomerizzazione dell’azobenzene.