ID:
511802
Durata (ore):
48
CFU:
6
SSD:
CHIMICA ORGANICA
Anno:
2025
Dati Generali
Periodo di attività
Secondo Semestre (02/03/2026 - 12/06/2026)
Syllabus
Obiettivi Formativi
Al termine del corso, gli studenti dovranno: * Avere un’idea generale di cosa sia la chimica computazionale e di come possa integrare ed anche guidare la chimica sperimentale, a partire da quella organica * Essere in grado di “portare nel laboratorio” il ragionamento del chimico computazionale, ad esempio: ** Facilitando la comprensione ed il ragionamento sui meccanismi di reazione ** Proponendo modifiche ragionevoli in laboratorio laddove un particolare composto non manifestasse delle proprietà desiderate. ** Esercitandosi a spiegare risultati inattesi in un particolare esperimento. * Avere presente a grandi linee i concetti teorici dietro alle principali classi di calcolo, ed i principali pacchetti software per svolgerli. * Ragionare su potenziali sbocchi professionali ed accademici.
Prerequisiti
Nessuno.
Agli studenti è però raccomandata una conoscenza di base dei comandi Linux e di un linguaggio di programmazione quale Python.
Agli studenti è però raccomandata una conoscenza di base dei comandi Linux e di un linguaggio di programmazione quale Python.
Metodi didattici
Didattica frontale per 1h abbondante prima di ciascuna esperienza (teoria, natura del software utilizzato, ecc.)
Fornitura di protocolli dettagliati per lo svolgimento di ciascuna esperienza
5h scarse (rimanenti 2h + 3h nella successiva sessione) per svolgere l’esperienza, se necessario mostrando esempi al proiettore.
L’esperienza sarà interattiva: verranno proposti problemi e poste semplici domande da affrontare durante ogni esperienza per verificare la comprensione dei calcoli effettuati, ed esercitarsi a leggere i risultati.
Utilizzo di notebook Jupyter ove possibile per alcune delle esperienze.
Possibilità di svolgere alcune esperienze su cloud.
Fornitura di protocolli dettagliati per lo svolgimento di ciascuna esperienza
5h scarse (rimanenti 2h + 3h nella successiva sessione) per svolgere l’esperienza, se necessario mostrando esempi al proiettore.
L’esperienza sarà interattiva: verranno proposti problemi e poste semplici domande da affrontare durante ogni esperienza per verificare la comprensione dei calcoli effettuati, ed esercitarsi a leggere i risultati.
Utilizzo di notebook Jupyter ove possibile per alcune delle esperienze.
Possibilità di svolgere alcune esperienze su cloud.
Verifica Apprendimento
Le relazioni su due esperienze a scelta fra le ultime 7 esperienze formeranno un terzo del voto finale. Massimo 5 punti per relazione, massimo 10 punti per questa parte. Verranno valutate: 1) Forma (1 punto) 2) Correttezza teorica (2 punti) 3) Corretto svolgimento dell’esperienza (2 punti) I restanti due terzi verranno attribuiti tramite un esame orale, comprendente 5 domande casuali, ciascuna riguardante aspetti teorici di 5 delle 8 esperienze. Massimo 4 punti a domanda (max. 20 punti per questa parte).
Testi
Appunti delle lezioni e materiale fornito dal docente (anche per le esercitazioni). “Understanding Molecular Simulation”, D. Frenkel, B. Smit “Computer Simulation of Liquids”, M. P. Allen, D. J. Tildesley “Molecular Modelling - Principles and Applications”, A. R. Leach “Introduction to Computational Chemistry”, F. Jensen “Introduzione alla Chimica Organica Computazionale”, A. Bottoni
Contenuti
Le 48 ore di corso saranno suddivise in 8 esperienze da 6h ciascuna (tendenzialmente con: 1h abbondante di teoria, 5h scarse di pratica). Ciascuna esperienza si svolgerà in due sessioni da 3h. 1) Introduzione al corso. Introduzione alla modellistica molecolare ed alle basi dei comandi shell. Principali caratteristiche dei formati molecolari. 2) Introduzione alla dinamica molecolare classica, alle funzioni di distribuzione radiale, ai diagrammi di fase. 3) Simulazioni di dinamica molecolare di proteine. 4) I metodi Hartree-Fock e DFT per l’ottimizzazione di piccole molecole organiche e metallorganiche. Set di base. Stati di spin. Visualizzazione di orbitali. Spettri IR ed NMR. 5) Interconversioni conformazionali e cammini di reazione per semplici trasformazioni organiche. Effetti del solvente implicito. 6) DFT tempo-dipendente per modellizzare gli spettri UV-Vis e gli stati eccitati di piccole molecole organiche fotoattive. 7) Modellizzazione di ligandi, centri metallici e della reattività nelle proteine. Modelli cluster e QM/MM. 8) Introduzione al drug design. Esempi di Software utilizzati: Gaussian, Amber, Gromacs, ORCA, PyMOL, Maestro
Lingua Insegnamento
INGLESE
Altre informazioni
L'anno accademico 2025-26 è il primo in cui viene proposto questo corso.
Corsi
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CHIMICA
Laurea Magistrale
2 anni
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Persone
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