ID:
511317
Durata (ore):
24
CFU:
3
SSD:
CHIMICA ORGANICA
Anno:
2024
Dati Generali
Periodo di attività
Primo Semestre (24/09/2024 - 24/01/2025)
Syllabus
Obiettivi Formativi
Al termine del corso, lo studente sarà in grado di:
1. Conoscenza e comprensione
Comprendere i concetti fondamentali della catalisi omogenea ed eterogenea, inclusi i meccanismi catalitici, la natura del catalizzatore attivo e il ruolo della catalisi nello sviluppo sostenibile. Conoscere importanti reazioni catalizzate da complessi metallici (Heck, Suzuki, Negishi, metatesi di olefine), che hanno avuto un grande impatto nell'industria farmaceutica e sono tutt'ora ampiamente sfruttate per la produzione di API. Comprendere i principali metodi di attivazione utilizzati in organocatalisi.
2. Capacità di applicare conoscenza e comprensione
Applicare i concetti appresi per analizzare cicli catalitici, valutare parametri di efficienza (TON, TOF), identificare i fattori che influenzano l’attività catalitica (disattivazione, inibizione, avvelenamento), e proporre strategie catalitiche adeguate in funzione della reazione chimica.
3. Autonomia di giudizio
Valutare criticamente l’efficacia, la selettività e la sostenibilità di processi catalitici confrontando diverse strategie.
4. Abilità comunicative
Comunicare in modo efficace e con proprietà di linguaggio i contenuti tecnico-scientifici relativi ai processi catalitici, sia in contesti accademici che professionali, attraverso presentazioni orali e relazioni scritte.
5. Capacità di apprendimento
Sviluppare strumenti per l’apprendimento autonomo e l’approfondimento critico della letteratura scientifica nel campo della catalisi, anche in vista di attività di ricerca o professionali in ambito chimico e farmaceutico.
1. Conoscenza e comprensione
Comprendere i concetti fondamentali della catalisi omogenea ed eterogenea, inclusi i meccanismi catalitici, la natura del catalizzatore attivo e il ruolo della catalisi nello sviluppo sostenibile. Conoscere importanti reazioni catalizzate da complessi metallici (Heck, Suzuki, Negishi, metatesi di olefine), che hanno avuto un grande impatto nell'industria farmaceutica e sono tutt'ora ampiamente sfruttate per la produzione di API. Comprendere i principali metodi di attivazione utilizzati in organocatalisi.
2. Capacità di applicare conoscenza e comprensione
Applicare i concetti appresi per analizzare cicli catalitici, valutare parametri di efficienza (TON, TOF), identificare i fattori che influenzano l’attività catalitica (disattivazione, inibizione, avvelenamento), e proporre strategie catalitiche adeguate in funzione della reazione chimica.
3. Autonomia di giudizio
Valutare criticamente l’efficacia, la selettività e la sostenibilità di processi catalitici confrontando diverse strategie.
4. Abilità comunicative
Comunicare in modo efficace e con proprietà di linguaggio i contenuti tecnico-scientifici relativi ai processi catalitici, sia in contesti accademici che professionali, attraverso presentazioni orali e relazioni scritte.
5. Capacità di apprendimento
Sviluppare strumenti per l’apprendimento autonomo e l’approfondimento critico della letteratura scientifica nel campo della catalisi, anche in vista di attività di ricerca o professionali in ambito chimico e farmaceutico.
Prerequisiti
Il corso è rivolto a studenti che abbiano già frequentato insegnamenti di chimica generale, chimica inorganica e chimica organica nell’ambito di un percorso di laurea triennale o magistrale in Chimica, CTF, Farmacia o discipline affini.
Chimica generale e inorganica: concetti fondamentali di acidi e basi (Brønsted e Lewis), legami chimici, geometria molecolare, equilibri chimici.
Chimica organica: principali meccanismi di reazione, reattività di nucleofili ed elettrofili, reazioni di addizione, eliminazione e sostituzione.
Chimica generale e inorganica: concetti fondamentali di acidi e basi (Brønsted e Lewis), legami chimici, geometria molecolare, equilibri chimici.
Chimica organica: principali meccanismi di reazione, reattività di nucleofili ed elettrofili, reazioni di addizione, eliminazione e sostituzione.
Metodi didattici
Lezioni frontali ed esercitazioni teoriche sulla reattività guidate dal docente.
Flipped Classroom.
Esercitazione che prevede l'analisi di uno o più esempi tratti dalla letteratura recente riguardanti la catalisi metallica o l'organocatalisi.
Per gli studenti con esigenze specifiche, che non possono frequentare di persona le attività didattiche e che hanno fatto Domanda per Modalità Didattiche Inclusive, sarà disponibile materiale didattico adeguato per un proficuo studio autonomo. Se richiesto, l'autoapprendimento potrà essere supportato da attività di tutoraggio o di didattica integrativa, e da incontri dedicati, anche online, con flessibilità di orario a seconda delle esigenze.
Flipped Classroom.
Esercitazione che prevede l'analisi di uno o più esempi tratti dalla letteratura recente riguardanti la catalisi metallica o l'organocatalisi.
Per gli studenti con esigenze specifiche, che non possono frequentare di persona le attività didattiche e che hanno fatto Domanda per Modalità Didattiche Inclusive, sarà disponibile materiale didattico adeguato per un proficuo studio autonomo. Se richiesto, l'autoapprendimento potrà essere supportato da attività di tutoraggio o di didattica integrativa, e da incontri dedicati, anche online, con flessibilità di orario a seconda delle esigenze.
Verifica Apprendimento
Prova orale finalizzata ad accertare il livello di conoscenza degli argomenti trattati durante il corso. I quesiti (3-4 domande a stimolo chiuso e risposta aperta) verteranno principalmente su un argomento concordato con il docente che lo studente dovrà approfondire e relazionare all'esame attraverso una breve presentazione (massimo 10 diapositive).
Testi
1. Dispense del docente
2. Catalysis: Concept and Green Applications; Gadi Rothenberg, Wiley WCH, 2008.
2. Catalysis: Concept and Green Applications; Gadi Rothenberg, Wiley WCH, 2008.
Contenuti
Catalisi: concetti base, importanza, sviluppo sostenibile. Catalizzatore e ciclo catalitico. Coordinata di reazione. Catalizzatore precursore e forma catalitica attiva. Interazione catalizzatore/substrato, disattivazione del catalizzatore, inibizione, avvelenamento.
Numero di turnover (TON) e frequenza di turnover (TOF).
Catalisi omogenea con complessi metallici. Scambio di ligando, dissociazione e coordinazione. Addizione ossidativa, inserzione migratoria, eliminazione riduttiva. Reazioni di Heck, Suzuki, Negishi. Metatesi di olefine e catalizzatori di Grubbs.
Catalisi omogenea senza metalli. Acidi e basi di Brønsted, organocatalisi non covalente (legame a idrogeno) e covalente (formazione di enammine).
Cenni di catalisi asimmetrica omogenea. Recupero e riciclo del catalizzatore.
“Click chemistry” e catalisi omogenea.
Catalisi eterogenea. Il concetto di sito attivo, supporti solidi organici, inorganici, ibridi. Scelta del supporto. Area specifica superficiale, accessibilità del substrato, stabilità del catalizzatore.
Numero di turnover (TON) e frequenza di turnover (TOF).
Catalisi omogenea con complessi metallici. Scambio di ligando, dissociazione e coordinazione. Addizione ossidativa, inserzione migratoria, eliminazione riduttiva. Reazioni di Heck, Suzuki, Negishi. Metatesi di olefine e catalizzatori di Grubbs.
Catalisi omogenea senza metalli. Acidi e basi di Brønsted, organocatalisi non covalente (legame a idrogeno) e covalente (formazione di enammine).
Cenni di catalisi asimmetrica omogenea. Recupero e riciclo del catalizzatore.
“Click chemistry” e catalisi omogenea.
Catalisi eterogenea. Il concetto di sito attivo, supporti solidi organici, inorganici, ibridi. Scelta del supporto. Area specifica superficiale, accessibilità del substrato, stabilità del catalizzatore.
Lingua Insegnamento
ITALIANO
Altre informazioni
Le diapositive e il materiale didattico utilizzato a lezione verranno messi a disposizione dello studente.
Per studenti lavoratori (o situazioni equipollenti certificate) è previsto materiale didattico addizionale, incluse videoregistrazioni.
Per studenti lavoratori (o situazioni equipollenti certificate) è previsto materiale didattico addizionale, incluse videoregistrazioni.
Corsi
Corsi (2)
CHIMICA E TECNOLOGIA FARMACEUTICHE
Laurea Magistrale Ciclo Unico 5 Anni
5 anni
FARMACIA
Laurea Magistrale Ciclo Unico 5 Anni
5 anni
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Persone
Persone
Personale tecnico amministrativo
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