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Università degli Studi di Sassari Facoltà di Scienze Matematiche, Fisiche e Naturali Corso di Laurea Specialistica in Chimica classe 62/S - classe delle lauree specialistiche in Scienze Chimiche A. A. 2008/2009 Chimica classe 62/S – classe delle lauree specialistiche in Scienze Chimiche Consiglio di riferimento: Consiglio dei Corsi di laurea e laurea Specialistica in Chimica (classi 21 e 62/S) Presidente del Consiglio di corso di studio prof. Serafino Gladiali e-mail [email protected] Sito web del corso di laurea specialistica http://scienzemfn.uniss.it/chimica_specialistica_index.html Modalità per l’accesso Possono accedere al corso di laurea specialistica con riconoscimento integrale dei crediti formativi universitari acquisiti, i laureati in Chimica (classe 21, classe delle lauree in Scienze e Tecnologie Chimiche) dell’Università degli Studi di Sassari. Potranno anche accedervi, con riconoscimento eventualmente parziale dei crediti formativi, coloro che siano in possesso di: a) laurea triennale della classe 21 conseguita presso altri Atenei; b) laurea triennale o specialistica di altre classi; c) laurea conseguita sulla base degli ordinamenti previgenti al D.M. 509/99; d) titolo di studio conseguito all’estero, riconosciuto idoneo. Al fine dell’iscrizione, gli studenti devono essere in possesso di almeno 120 crediti riconosciuti nel rispetto dell'ordinamento didattico. Una commissione valuterà per ciascun candidato i CFU acquisiti nel corso di provenienza al fine di individuare quali CFU possano essere riconosciuti e definire gli eventuali debiti formativi. Per le lauree conseguite sulla base degli ordinamenti previgenti al D.M. 509/99 il Consiglio riformulerà i curricula in termini di crediti. E’ consentita altresì l’iscrizione sub condicione a coloro i quali, entro il 30 settembre 2008, siano in debito di 35 crediti formativi universitari necessari per il conseguimento della laurea triennale. Il perfezionamento dell’iscrizione è subordinato al conseguimento del titolo entro il 28 febbraio 2009. Ai fini dell'ammissione al corso di laurea specialistica, la preparazione personale dei laureati sarà verificata mediante un colloquio che si svolgerà il 2 ottobre 2008 alle ore 15:30 nell’aula 8 del Complesso Didattico della Facoltà di Scienze M.F.N. in via Vienna 2. Dovranno sostenere il colloquio di ammissione anche coloro i quali effettueranno l’iscrizione sub condicione. Obiettivi formativi Il corso di laurea specialistica in Chimica si propone di formare laureati con una solida preparazione di base e professionale mirata all’impiego nei settori principali della Chimica. Al termine dei loro studi, i laureati - avranno una solida preparazione culturale di base nei diversi settori della chimica e un’elevata preparazione scientifica e operativa nei settori che caratterizzano la classe; - avranno una buona padronanza del metodo scientifico di indagine; - avranno una buona conoscenza di strumenti matematici ed informatici di supporto; - saranno in grado di utilizzare fluentemente, in forma scritta e orale, almeno una lingua dell'UChimica (Specialistica) Pagina 2 nione Europea oltre l'italiano, con riferimento anche ai lessici disciplinari; - saranno in grado di lavorare con ampia autonomia, anche assumendo elevata responsabilità di progetti e strutture. Finalità e sbocchi professionali I laureati della classe svolgeranno attività di promozione e sviluppo dell'innovazione scientifica e tecnologica, nonché di gestione e progettazione delle tecnologie; potranno inoltre esercitare funzioni di elevata responsabilità nei settori dell’industria, dell’ambiente, della sanità, dei beni culturali e della pubblica amministrazione Organizzazione degli studi Il corso prevede due curricula: Inorganico-Chimico Fisico e Organico-Analitico. Il corso di studio ha la durata di due anni. L'insieme delle attività richieste è calcolato in 120 crediti formativi. Un credito (CFU) equivale a 25 ore di lavoro dello studente, ripartite fra ore di attività organizzate dall’Università (ore assistite) e ore di attività individuali. Per il conseguimento della laurea specialistica sono richiesti in totale 300 CFU, comprensivi di quelli acquisiti per il conseguimento della laurea triennale. Le attività didattiche e formative relative al corso di studio sono organizzate in semestralità. Pertanto l’anno accademico deve intendersi suddiviso in due periodi nel corso dei quali sono svolte le lezioni e le esercitazioni, intercalati da periodi di sospensione della didattica durante i quali sono fissati gli appelli degli esami di profitto. La frequenza alle esercitazioni di laboratorio è obbligatoria. I corsi si svolgeranno secondo il seguente calendario: Primo semestre: 1 ottobre 2008 - 23 gennaio 2009. Secondo semestre: 2 marzo 2009 - 5 giugno 2009. Le sessioni degli esami di profitto si svolgeranno secondo il seguente calendario: 1a sessione (due appelli): 2 febbraio - 28 febbraio 2009. 2 a sessione (due appelli): 8 giugno - 10 luglio 2009. 3a sessione (due appelli): 1 settembre - 30 settembre 2009. Attività formative curriculum Inorganico - Chimico Fisico 1° SEMESTRE CAT. SETTORE B CHIM/02 B CHIM/02 B CHIM/02 A/B CHIM/01 C MAT/06 D 1° ANNO (valido per gli immatricolati nell’a.a. 2008/2009) INSEGNAMENTO Chimica Fisica Metodologie Chimico-Fisiche Laboratorio di Metodologie Chimico-Fisiche Chimica Analitica Metodi Matematici in Chimica Totali 6 3 5 6 4 LF 6 3 2 6 4 CFU ES LAB 3 Attività Formative a Scelta dello Studente* Chimica (Specialistica) Pagina 3 2° SEMESTRE CAT. SETTORE B CHIM/03 B CHIM/03 B CHIM/03 A/B CHIM/06 C CHIM/08 D CFU INSEGNAMENTO Chimica Inorganica Metodologie in Chimica Inorganica Laboratorio di Metodologie Inorganiche Chimica Organica Chimica Farmaceutica Totali 6 3 5 6 4 LF 6 3 2 6 4 ES LAB 3 Attività Formative a Scelta dello Studente* curriculum Organico - Analitico 1° CAT. A/B B B B C D SEMESTRE SETTORE CHIM/01 CHIM/01 CHIM/01 CHIM/02 MAT/06 1° ANNO (valido per gli immatricolati nell’a.a. 2008/2009) INSEGNAMENTO Chimica Analitica Metodologie in Chimica Analitica Laboratorio di Metodologie Analitiche Chimica Fisica Metodi Matematici in Chimica CFU LF 6 3 2 6 4 ES LAB 3 Attività Formative a Scelta dello Studente* 2° SEMESTRE CAT. SETTORE A/B B B B C D Totali 6 3 5 6 4 CHIM/06 CHIM/06 CHIM/03 CHIM/08 CFU INSEGNAMENTO Chimica Organica Metodologie in Chimica Organica Laboratorio di Metodologie Organiche Chimica Inorganica Chimica Farmaceutica Totali 6 4 4 6 4 LF 6 4 1 6 4 ES LAB 3 Attività Formative a Scelta dello Studente* 2° ANNO (valido per gli immatricolati nell’a.a. 2007/2008) comune ai due curricula 1° SEMESTRE CAT. SETTORE B CHIM/04 C AGR/13 F D 2° SEMESTRE CAT. SETTORE F D F E CFU INSEGNAMENTO Catalisi Stereoselettiva Chimica Agraria Totali 6 4 LF 6 4 ES LAB ES LAB Altre Attività** Attività Formative a Scelta dello Studente* CFU INSEGNAMENTO Altre Attività** Attività Formative a Scelta dello Studente* Tirocinio Pre-laurea*** Prova Finale Chimica (Specialistica) Totali 4 2 50 LF 2 Pagina 4 Forme didattiche: LF = lezioni frontali (1 CFU = 8 ore), ES = esercitazioni (1 CFU = 8 ore); LAB = laboratorio (1 CFU = 18 ore). Tipologie delle attività: A = di base; B = caratterizzanti; C = affini o integrative; D = a scelta dello studente; E = prova finale e lingua straniera; F = altre *Attività formative a scelta dello studente Nell’arco del biennio lo studente dovrà acquisire un totale di 6 CFU nell’ambito delle attività a scelta autonoma Le attività formative a scelta dello studente andranno approvate dal Consiglio del corso di studio. **Altre attività formative I crediti relativi ad altre attività (4 CFU) saranno acquisiti attraverso tirocini o attività formative di tipo sperimentale/professionale proposte dal Consiglio del corso di studio ** Tirocinio pre-laurea I crediti relativi al Tirocinio pre-laurea (2 CFU) saranno acquisiti con il superamento della prova finale. Esami I crediti corrispondenti agli insegnamenti disciplinari saranno acquisiti dallo studente con il superamento dell’esame. La valutazione sarà espressa in trentesimi. La votazione per la prova finale sarà espressa in centodecimi, con eventuale lode. I seguenti insegnamenti comporteranno una prova di esame unica: Curriculum Inorganico - Chimico Fisico - Chimica Inorganica, Metodologie in Chimica Inorganica e Laboratorio di Metodologie Inorganiche (14 CFU) - Chimica Fisica, Metodologie Chimico-Fisiche e Laboratorio di Metodologie Chimico-Fisiche (14 CFU) Curriculum Organico - Analitico - Chimica Analitica, Metodologie in Chimica Analitica e Laboratorio di Metodologie Analitiche (14 CFU) - Metodologie in Chimica Organica e Laboratorio di Metodologie Organiche (8 CFU). Prova finale per il conseguimento del titolo La prova finale (50 CFU) consisterà nella discussione di una dissertazione scritta relativa all’attività sperimentale svolta dallo studente nel corso di un anno solare secondo norme che saranno fissate dal Consiglio del corso di studio. Chimica (Specialistica) Pagina 5 AAGENDA Chimica 01/10/08 lezioni I semestre Esami di laurea Lunedì 17 Novembre 2008, ore 15:30 18/12/08 22/12/08 vacanze 06/01/09 07/01/09 sessione speciale esami 09/01/09 7/01/09 - 12/01/09 lezioni I semestre 23/01/09 01/02/09 esami 28/02/09 02/03/09 Esami di laurea Venerdì 13 Marzo 2009, ore 15:30 lezioni II semestre 8/04/09 9/04/09 vacanze 14/04/09 15/04/09 sessione speciale esami 17/04/2009 20/04/2009 lezioni II semestre 5/06/09 8/06/09 esami 10/07/09 11/07/09 appelli speciali di esame 31/07/09 01/09/09 esami 30/09/09 Chimica (Specialistica) Esami di laurea Venerdì 17 Luglio 2009, ore 9:30 Pagina 6 INSEGNAMENTI CATALISI STEREOSELETTIVA CAT. B SETTORE CHIM/04 INSEGNAMENTO Catalisi Stereoselettiva CFU 6 LF 6 Ore dedicate alle attività didattiche assistite in aula Ore dedicate alle attività didattiche assistite in laboratorio Ore dedicate allo studio personale o ad altre attività formative di tipo individuale Anno II Semestre I ES LAB 48 102 Curricula Organico - Analitico, Inorganico-Chimico Fisico Docente Serafino Gladiali Professore ordinario Università degli Studi di Sassari Dipartimento di Chimica Via Vienna 2 Tel. 079/229546 Fax 079/229559 e-mail [email protected] curriculum: curriculum Orario di ricevimento Mercoledì: ore 16 - 19. Programma Stereoisomeria. Chiralità e prochiralità. Chiralità centrale, assiale e planare: definizioni e nomenclatura. Reazioni stereo-, enantio- e diastereo- selettive. Metodi per ottenere composti otticamente attivi. Trasformazioni asimmetriche termodinamicamente controllate. Trasformazioni asimmetriche cineticamente controllate. Risoluzione cinetica. Sintesi asimmetrica. Processi asimmetrici stechiometrici e catalitici. Il fenomeno della catalisi. Catalisi omogenea ed eterogenea. Catalisi acido-base. Catalisi organometallica. Biocatalisi. Catalisi stereoselettiva. Genesi della stereoselettività. Leganti chirali. Idrogenazione asimmetrica di olefine con complessi chirali di rodio. Processi industriali fondati sulla catalisi asimmetrica. Principi di catalisi omogenea. Processi elementari nella chimica di coordinazione. Interazioni donatore-accettore. Electron-transfer. Chimica (Specialistica) Pagina 7 Coordinazione e dissociazione di leganti. Reazioni di addizione ossidativa e di eliminazione riduttiva. Reazioni di inserzione migratoria. Struttura dei leganti chirali. Preparazione della DIOP, DIPAMP e JOSIPHOS. Sintesi della BINAP. Il processo Takasago di sintesi del mentolo. Idrogenazione asimmetrica di deidroamminoacidi. Ciclo catalitico. Testi di riferimento e materiale didattico Y. Izumi, A. Tai - Stereodifferentiating Reactions. Academic Press, 1977. J.D. Morrison, H.S. Mosher - Asymmetric Organic Reactions. Prentice-Hall, 1971. A. Nakamura, M. Tsutsui - Homogeneous Catalysis. Wiley, 1980 R. Noyori - Asymmetric Catalysis in Organic Synthesis. J. Wiley, 1993. Chimica (Specialistica) Pagina 8 CHIMICA AGRARIA CAT. C SETTORE AGR/13 INSEGNAMENTO Chimica Agraria CFU 4 Ore dedicate alle attività didattiche assistite in aula Ore dedicate alle attività didattiche assistite in laboratorio Ore dedicate allo studio personale o ad altre attività formative di tipo individuale Anno II Semestre I LF 4 ES LAB 32 68 Curricula Organico - Analitico, Inorganico-Chimico Fisico Docente Salvatore A. Deiana Professore ordinario Università degli Studi di Sassari Dipartimento di Scienze Ambientali Agrarie e Biotecnologie Agro-Alimentari Sezione di Chimica Agraria Via de Nicola 9 Tel. 079/229210 Fax 079/239276 e-mail [email protected] curriculum: curriculum Orario di ricevimento Al termine delle lezioni. Negli altri giorni, previo appuntamento telefonico presso la Sezione di Chimica Agraria del Dipartimento di Scienze Ambientali Agrarie e Biotecnologie Agro-Alimentari (Facoltà di Agraria). Programma Introduzione allo studio della chimica del terreno: Le fasi dinamiche del suolo. Cenni sui processi anabolici e catabolici delle piante. I costituenti inorganici del suolo: Minerali primari e secondari. Minerali argillosi. I fillosilicati. Sostituzione isomorfa. Carica di strato. Carica variabile. Ossidi di ferro e alluminio. I costituenti organici del suolo: Natura e origine della sostanza organica. Caratteristiche chimica della frazione non umica. Processi di degradazione. Processi di umificazione. Teorie di formazione delle sostanze umiche. Acidi umici, acidi fulvici, umine. Estrazione e frazionamento delle sostanze umiche. Attività complessate e riducente della sostaza organica nel suolo. Lo scambio cationico: Il fenomeno e le caratteristiche. Affinità dei cationi per lo scambiatore. Carica ed energia di idratazione degli ioni. Serie liotropiche. Affinità dello scambiatore per lo ione. Isoterme di scambio: equazione di Freundlich e di Langmuir. Equazione di Gapon. Relazione tra ESP e SAR. Chemiabsorbimento e precipitazione di ioni inorganici: Fattori che controllano il sorption di cationi metallici. Il ciclo del Cromo, dell’arseniato e del fosfato. Fenomeni elettrochimici. Il pE. Diagrammi pE-pH. Relazione tra pE e potenziale redox. I suoli Chimica (Specialistica) Pagina 9 sommersi. Adsorbimento anionico. Adsorbimento di tipo fisico e chimico. Scambio di ligando. Suoli salini, sodici e acidi: proprietà e caratteristiche. La rizosfera: Dinamica dei micro-macronutritivi e dei metalli pesanti nella rizosfera. Importanza dei processi rizosferici nell’acquisizione del Ferro (strategia I e II) e del fosforo da parte delle piante. Metodo di valutazione L'apprendimento verrà verificato attraverso colloqui che verteranno sugli argomenti trattati durante le lezioni frontali. L'esame finale comprende una prova scritta e una prova orale. Testi di riferimento e materiale didattico G. Sposito - The Chemistry of Soils. Oxford University Press. M.C. McBride - Environmental Chemistry of Soils. Oxford University Press. P. Sequi - Chimica del Suolo. Patron Editore. P. Violante - Chimica del Suolo e Nutrizione delle Piante. Edagricole. Chimica (Specialistica) Pagina 10 CHIMICA ANALITICA CAT. A/B SETTORE CHIM/01 CFU 6 INSEGNAMENTO Chimica Analitica Ore dedicate alle attività didattiche assistite in aula Ore dedicate alle attività didattiche assistite in laboratorio Ore dedicate allo studio personale o ad altre attività formative di tipo individuale Anno I Semestre I LF 6 ES LAB 48 102 Curricula Inorganico - Chimico Fisico Docente Gavino Sanna Professore associato Università degli Studi di Sassari Dipartimento di Chimica Via Vienna 2 Tel. 079/229500 – 329 3605868 Fax 079/229559 e-mail [email protected] curriculum: curriculum Orario di ricevimento Lunedi ore 16 - 18. Il docente è a disposizione anche in altri orari , previo appuntamento telefonico o email. Obiettivi formativi Il corso si prefigge di fornire agli studenti un panorama sufficientemente completo ed attuale delle tecniche elettroanalitiche a potenziale controllato. Nel corso verranno sviluppati sia metodi di elettroanalisi classica che metodi di elettrochimica molecolare; tali argomenti saranno inoltre oggetto di attività di laboratorio all’interno di un corso attivato nell’ambito dell’indirizzo organico analitico (Laboratorio di Metodologie Analitiche). Programma Tecniche a Potenziale Controllato Aspetti Generali: Richiami di concetti già noti: celle elettrochimiche, polarizzazione, sovratensione. Classificazione delle tecniche a potenziale controllato. Elettrodi polarizzabili ed impolarizzabili, circuitazione a 2 o a 3 elettrodi, definizione e compensazione della caduta ohmica in una cella voltammetrica. Definizione e significato della costante cinetica standard omogenea e della corrente di scambio (cenni). Concetto di reversibilità nei trasferimenti elettronici. Trasporto di materia all'elettrodo: meccanismi operanti, prima e seconda legge di Fick, profili di concentrazione. Cenni sulle tecniche cronoamperometriche. Polarografia. Generalità. Classificazione delle tecniche polarografiche. L´elettrodo a goccia di Chimica (Specialistica) Pagina 11 mercurio: morfologia, caratteristiche di funzionamento, campo di applicazione e vantaggi rispetto ad altri elettrodi. Curve corrente-tempo e corrente-tensione. Equazione di Ilkovic. Il potenziale di semionda e la corrente limite di diffusione. Analisi di una curva polarografica i-V. Corrente capacitiva, corrente residua, corrente faradica. Tecniche polarografiche: Normal DC, Rapid DC, Sampled DC, Normal Pulse, Differential Pulse Polarography. AC Polarography. Strumentazione polarografica. Aspetti operativi della polarografia. Analisi qualitativa e quantitativa. Metodi di stripping catodico ed anodico (voltammetrico o potenziometrico). Microelettrodi: princìpi di funzionamento, costruzione di un microelettrodo, materiali elettrodici, responsi caratteristici, applicazioni. Voltammetria: Generalità. Differenze tra tecniche polarografiche e voltammetriche. Voltammetria a scansione lineare del potenziale, voltammetria ciclica. Cenni sull’analisi di un responso in voltammetria ciclica: sistemi reversibili, chimicamente irreversibili, elettrochimicamente irreversibili, e sulle relazioni tra velocità di scansione e reversibilità/irreversibilità di un responso voltammetrico. Parametri e grandezze tipiche di un voltammogramma. Metodi coulombometrici: Elettrogravimetria, coulombometria a potenziale controllato, titolazioni coulombometriche. Impiego dei mediatori redox. Applicazioni di metodi elettrochimici: Misurazione ossigeno disciolto (celle di Keidel, sensore di Clark), titolazioni amperometriche, titolazioni biamperometriche, metodo di Karl Fischer per la determinazione dell’acqua in solventi organici e sali idrati. Metdo di valutazione L’esame, orale, potrà essere completamente o in parte vicariato dai risultati di prove scritte in itinere alle quali saranno ammessi gli studenti che frequentano regolarmente le lezioni. Testi di riferimento e materiale didattico R. Kellner, J.-M. Mermet, M. Otto, H.M. Widmar - Chimica Analitica. Edises, Napoli. R. Cozzi, P. Protti, T. Ruaro - Analisi Chimica Strumentale. Seconda Edizione, Volumi 1, 2 e 3, Zanichelli, Bologna. D.A. Skoog, J.J. Leary - Chimica Analitica Strumentale. Edises, Napoli. Fotocopie dei lucidi proiettati a lezione. Chimica (Specialistica) Pagina 12 CHIMICA ANALITICA CAT. A/B SETTORE CHIM/01 CFU 6 INSEGNAMENTO Chimica Analitica Ore dedicate alle attività didattiche assistite in aula Ore dedicate alle attività didattiche assistite in laboratorio Ore dedicate allo studio personale o ad altre attività formative di tipo individuale Anno I Semestre I LF 6 ES LAB 48 102 Curricula Organico - Analitico Docente Gavino Sanna Professore associato Università degli Studi di Sassari Dipartimento di Chimica Via Vienna 2 Tel. 079/229500 - 329 3605868 Fax 079/229559 e-mail [email protected] curriculum: curriculum Orario di ricevimento Lunedi ore 16 - 18. Il docente è a disposizione anche in altri orari , previo appuntamento telefonico o email. Obiettivi formativi Il corso si prefigge di fornire agli studenti un panorama sufficientemente completo ed attuale delle tecniche elettroanalitiche a potenziale controllato. Nel corso verranno sviluppati sia metodi di elettroanalisi classica che metodi di elettrochimica molecolare; tali argomenti saranno inoltre oggetto di attività di laboratorio all’interno di un corso attivato nell’ambito dell’indirizzo organico analitico (Laboratorio di Metodologie Analitiche). Programma Tecniche a Potenziale Controllato Aspetti Generali: Richiami di concetti già noti: celle elettrochimiche, polarizzazione, sovratensione. Classificazione delle tecniche a potenziale controllato. Elettrodi polarizzabili ed impolarizzabili, circuitazione a 2 o a 3 elettrodi, definizione e compensazione della caduta ohmica in una cella voltammetrica. Definizione e significato della costante cinetica standard omogenea e della corrente di scambio (cenni). Concetto di reversibilità nei trasferimenti elettronici. Trasporto di materia all´elettrodo: meccanismi operanti, prima e seconda legge di Fick, profili di concentrazione. Cenni sulle tecniche cronoamperometriche. Polarografia. Generalità. Classificazione delle tecniche polarografiche. L´elettrodo a goccia di mercurio: morfologia, caratteristiche di funzionamento, campo di applicazione e vantaggi riChimica (Specialistica) Pagina 13 spetto ad altri elettrodi. Curve corrente-tempo e corrente-tensione. Equazione di Ilkovic. Il potenziale di semionda e la corrente limite di diffusione. Analisi di una curva polarografica i-V. Corrente capacitiva, corrente residua, corrente faradica. Tecniche polarografiche: Normal DC, Rapid DC, Sampled DC, Normal Pulse, Differential Pulse Polarography. AC Polarography. Strumentazione polarografica. Aspetti operativi della polarografia. Analisi qualitativa e quantitativa. Metodi di stripping catodico ed anodico (voltammetrico o potenziometrico). Microelettrodi: princìpi di funzionamento, costruzione di un microelettrodo, materiali elettrodici, responsi caratteristici, applicazioni. Voltammetria: Generalità. Differenze tra tecniche polarografiche e voltammetriche. Voltammetria a scansione lineare del potenziale, voltammetria ciclica. Cenni sull’analisi di un responso in voltammetria ciclica: sistemi reversibili, chimicamente irreversibili, elettrochimicamente irreversibili, e sulle relazioni tra velocità di scansione e reversibilità/irreversibilità di un responso voltammetrico. Parametri e grandezze tipiche di un voltammogramma. Metodi coulombometrici: Elettrogravimetria, coulombometria a potenziale controllato, titolazioni coulombometriche. Impiego dei mediatori redox. Applicazioni di metodi elettrochimici: Misurazione ossigeno disciolto (celle di Keidel, sensore di Clark), titolazioni amperometriche, titolazioni biamperometriche, metodo di Karl Fischer per la determinazione dell’acqua in solventi organici e sali idrati. Metdo di valutazione L’esame, orale, potrà essere completamente o in parte vicariato dai risultati di prove scritte in itinere alle quali saranno ammessi gli studenti che frequentano regolarmente le lezioni. Esame integrato con Metodologie in Chimica Analitica e Laboratorio di Metodologie Analitiche (totale 14 CFU). Testi di riferimento e materiale didattico R. Kellner, J.-M. Mermet, M. Otto, H.M. Widmar - Chimica Analitica. Edises, Napoli. R. Cozzi, P. Protti, T. Ruaro - Analisi Chimica Strumentale. Seconda Edizione. Volumi 1, 2 e 3. Zanichelli, Bologna. D.A. Skoog, J.J. Leary - Chimica Analitica Strumentale. Edises, Napoli. Fotocopie dei lucidi proiettati a lezione. Chimica (Specialistica) Pagina 14 CHIMICA FARMACEUTICA CAT. C SETTORE CHIM/08 INSEGNAMENTO Chimica Farmaceutica Ore dedicate alle attività didattiche assistite in aula Ore dedicate alle attività didattiche assistite in laboratorio Ore dedicate allo studio personale o ad altre attività formative di tipo individuale Anno I Semestre II CFU 4 LF 4 ES LAB 32 68 Curricula Inorganico - Chimico Fisico, Organico - Analitico Docente Mario Sechi Professore associato Università degli Studi di Sassari Dipartimento Farmaco Chimico Tossicologico Via Muroni 23/A Tel. 079/228753 - 228724 Fax 079/228720 e-mail [email protected] curriculum: curriculum Ricevimento Dal Lunedì al Venerdì (si consiglia si contattare il docente per tel. o via e-mail per l'appuntamento). Obiettivi formativi Il corso si propone di illustrare il processo che porta alla scoperta di un nuovo farmaco, ponendo una particolare attenzione ai moderni approcci nel Drug Design and Discovery che più direttamente possono interessare il futuro laureato in chimica. In particolare, scopo del corso è quello di fornire allo studente le basi per la comprensione dei meccanismi molecolari dell’azione dei farmaci nell’organismo e come i farmaci vengono modificati ed eliminati. Il corso si propone, inoltre, di fornire allo studente le informazioni necessarie sulle moderne strategie e tecniche mirate alla scoperta di una molecola bioattiva (lead compound), all’identificazione del bioforo ed alle modifiche finalizzate alla progettazione di nuovi farmaci. Una particolare attenzione sarà rivolta all’utilizzo di strumenti informatici nella progettazione di prototipi di farmaci, alla simulazione (docking) dei complessi ligando-recettore, ed alla consultazione di database informatici. Lo studente alla fine del corso dovrebbe dimostrare: - la percezione della multidisciplinarità della Chimica Farmaceutica; - una generale conoscenza dell’organizzazione strutturale dei sistemi biologici e dei meccanismi molecolari dell’azione dei farmaci; Chimica (Specialistica) Pagina 15 - la conoscenza delle reazioni metaboliche che portano alla bioattivazione o alla detossificazione dei farmaci; - la conoscenza delle strategie finalizzate alla scoperta di un lead compound e delle varie tappe del Drug Discovery; - la conoscenza delle tecniche mirate alla identificazione del bioforo ed alle sue modifiche per ottimizzare l’attività di un lead compound; - di possedere informazioni sull’intero processo di sviluppo di un nuovo farmaco. Programma Il Corso è organizzato per obiettivi didattici intermedi e specifici. 1. Introduzione alla Chimica Farmaceutica. - Generalità sulla Chimica Farmaceutica. La multidisciplinarità. - Drug molecules, drug-like molecules e druggable targets. - I bersagli dei farmaci. - Farmacoforo, tossicoforo e metaboforo. 2. Struttura ed attività farmacologica. - Isomeria conformazionale. - Isomeria geometrica. - Aspetti stereochimici dell’azione dei farmaci: isomeria ottica, vincoli conformazionali e ingombro sterico. - Eutomero, distomero e rapporto eudismico. 3. Struttura delle macromolecole biologiche. - Struttura primaria, secondaria, terziaria e quaternaria. - Interazioni di legame ligando-macromolecola. - Struttura e funzione degli enzimi. - Inibitori competitivi reversibili ed irreversibili e inibitori non-competitivi. - I recettori. 4. Biotrasformazioni. - Il metabolismo dei farmaci e la formazione di metaboliti tossici. - Reazioni metaboliche di fase I. - I citocromi P450. - Reazioni metaboliche di fase II. 5. Assorbimento dei farmaci. - Sistemi di trasporto. - Profarmaci. - L’approccio troy horse. 6. Il Drug Discovery. - Strategie per la ricerca di nuove molecole prototipo. - La scoperta dei farmaci. Serendipity, screening a tappeto e mirato, sostanze di origine naturale, amplificazione degli effetti secondari, sintesi razionale, chemical intuition, librerie combinatoriali. - The state-of-the-art in Drug Design and Discovery. - Multidisciplinarietà nel Drug Discovery e sviluppo di un farmaco. - Il moderno processo di Drug Discovery: target identification, target validation, lead identification, lead optimization. 7. Dal lead al farmaco. - Isolamento e purificazione. - Determinazione della struttura. Chimica (Specialistica) Pagina 16 - (Q)SARs ed individuazione del farmaco foro. 8. Il processo di ottimizzazione. - Variazione dei sostituenti. - Estensione della struttura. - Variazioni molecolari di serie omologhe. - Espansione/contrazione e trasformazione di cicli. - Isosteria e bioisosteria. - Semplificazioni molecolari: il molecular pruning. - Irrigidimento della struttura: il frozen analogue approach. - La progettazione di peptidomimetici. - I profarmaci ed i bioprecursori. - Un esempio di Drug Discovery: sviluppo della cimetidina. 9. Il molecular modeling. - Il Drug Design. - CADD (ComputerAided Drug Design); ruolo dei metodi CADD nella progettazione razionale dinuove molecole biologicamente attive. - Molecular Modeling: calcolo delle proprietà molecolari - Rappresentazione delle strutture 3D delle molecole e delle proprietà associate. Geometria e proprietà molecolari. - Cenni sui metodi di calcolo: a) Meccanica Molecolare, b) Meccanica Quantistica, c) Metodi semi-empirici. - Analisi conformazionale. Metodi di ricerca: sistematici, stocastici. - Il Docking e l’interazione ligando-recettore. - Progettazione di nuovi ligandi: de novo design, ligand-based drug design, structure-based drug design. - 3D-Database Searching: utilizzo dei databases per l’ottenimento di nuovi lead compounds. - Cenni sul Virtual Screening. - Case study: “Molecular Modeling of HIV Protease Inhibitors”: Insight into the main topics in drug design: introduction. HIV-1 Cell cycle. First visual inspection of protein-ligand-complexes. Conformational analysis/Force Fields. Pharmacophore creation. Virtual screening. 10. Le nanotecnologie in chimica farmaceutica. - Generalità sulle nanotecnologie e nano biotecnologie. - Ruolo delle nanobiotecnologie nel Drug Discovery. - Esempi di sistemi nanostrutturati ed approcci terapeutici. 11. L’intero processo di sviluppo di un farmaco: particolarità e curiosità. - Sviluppo di nuovi farmaci - Articolazione del processo di sviluppo. - Importanza dell’assorbimento, della distribuzione, della eliminazione e del metabolismo ai fini della sviluppabilità del prodotto. - La sintesi del prodotto, le sue impurezze e la sviluppabilità del processo chimico. - La nomenclatura dei Farmaci. - La sorveglianza post-marketing. Attività di Esercitazioni Il corso prevede, come completamento delle lezioni frontali tenute in aula dal docente, anche delle esercitazione pratiche con l’ausilio di strumenti informatici, in cui lo studente prenderà confidenza con alcuni database e motori di ricerca di strutture e periodici on-line (Beilstein, PubMed, RCSB Protein Data Bank, Cambridge Crystallography Data Centre, nonché con il pacchetto software Molecular ConceptorTM (Synergix) e vari programmi per la modellazione ed il Chimica (Specialistica) Pagina 17 calcolo di molecole. Metodo di valutazione L’accertamento finale consisterà in una prova scritta ed un colloquio con il docente mirato a verificare la conoscenza di alcuni argomenti svolti durante il corso. Testi di riferimento e materiale didattico G.L. Patrick - Introduzione alla Chimica Farmaceutica. Seconda ed. EdiSES, Napoli, 2004. (BC e DFCT). R.B. Silverman - The Organic Chemistry of Drug Design and Drug Action. 2nd ed. Elsevier, Academic Press, USA, 2004. (DFCT) É inoltre disponibile del materiale didattico (diapositive delle lezioni, reviews, dispense e software) fornito dal docente. Per approfondire l’argomento (DFCT): Burger’s - Medicinal Chemistry and Drug Discovery. (Sixth Edition). Volumi 1 e 2: Wiley, 2003. F. Gualtieri, M.N. Romanelli, E. Teodori - Chimica Farmaceutica dei Recettori: Disegno e Sintesi di Farmaci. CLUEB, 1996. D.A. Williams, T.L. Lemke Foye’s - Principi di Chimica Farmaceutica. LWW, 2002. N.C. - Cohen - Guidebook on Modeling in Drug Design. Academic Press, 1996. H.D. Höltje, W. Sippl, D. Rognan, G. Folkers - Molecular Modeling: Basic Principles and Applications. Wiley VCH, 2003. A.L. Parrill, M.R. Reddy - Rational Drug Design: Novel Methodology and Practical Applications. ACS, 1999. BC = Biblioteca Centralizzata - DFCT = Dipartimento Farmaco Chimico Tossicologico Chimica (Specialistica) Pagina 18 CHIMICA FISICA CAT. B SETTORE CHIM/02 CFU 6 INSEGNAMENTO Chimica Fisica Ore dedicate alle attività didattiche assistite in aula Ore dedicate alle attività didattiche assistite in laboratorio Ore dedicate allo studio personale o ad altre attività formative di tipo individuale Anno I Semestre I LF 6 ES LAB 48 102 Curricula Inorganico - Chimico Fisico Docente Giueppe B. Suffritti Professore ordinario Università degli Studi di Sassari Dipartimento di Chimica Via Vienna 2 Tel. 079/229552/229554 Fax 079/229559 e-mail [email protected] curriculum: curriculum Orario di ricevimento Dal lunedì al venerdì: ore 15 - 17 (o allo stesso orario telefonare per chiedere un appuntamento). Obiettivi formativi Il corso intende integrare ed approfondire gli argomenti svolti nei corsi precedenti della laurea triennale, tenendo conto anche delle necessità delle conoscenze di base di carattere chimico-fisico utili per gli altri insegnamenti del corso di studio. Fra le altre tematiche, saranno trattati in particolare i principi della teoria dello stato solido, che non fanno parte dei programmi della laurea triennale. Programma Parte 1. Meccanica Statistica e Processi Dinamici L'ensemble canonico ed altri tipi di ensemble. Fluttuazioni. Statistiche di Fermi e di Bose-Einstein. Teoria dello stato di transizione e interpretazione dell'energia di attivazione. Fenomeni di trasporto. Diffusione: leggi di Fick. Interpretazione meccanico-statistica dei fenomeni dinamici e della diffusione: funzioni di correlazione, relazioni di Green-Kubo, formula di Einstein. Dipendenza della diffusività dalla temperatura. Parte 2. Complementi di Meccanica Quantistica dei Sistemi Molecolari Teoria del funzionale densità e sue applicazioni al calcolo delle proprietà molecolari e delle reazioni chimiche. Pseudopotenziali. Chimica (Specialistica) Pagina 19 Parte 3. Lo Stato Solido Richiamo sulla struttura dei cristalli. Proprietà meccaniche. La definizione di stress e strain. Le curve stress-strain. Il modulo di Young. Vibrazioni di reticolo e fononi. Proprietà termiche degli isolanti. Densità degli stati vibrazionali. Modello di Debye. Equazione di stato dei solidi. Energie elettroniche e stato solido: gas di Fermi, superficie di Fermi, bande di energia elettronica. Bande di valenza e bande di conduzione. La funzione di distribuzione elettronica nello spazio dei momenti. Conduttori, isolanti, semiconduttori. Conduzione intrinseca. Drogaggio: conduttori di tipo n e p. Giunzioni p ed n e densità di carica. Energia radiante ed energia fotovoltaica. Strutture nanocristalline e fasi amorfe. Cenni sulla chimica fisica delle superfici. Parte 4. Tecniche di Calcolo e di Simulazione Principî dei metodi Montecarlo, dinamica molecolare (Classica, Car-Parrinello, ab initio), dinamica reticolare, automi cellulari. Applicazioni: simulazione di reazioni chimiche, di adsorbimento su superfici, diffusione, proprietà strutturali, vibrazionali e termodinamiche di liquidi, solidi e sistemi complessi. Metodo di valutazione Per quanto riguarda le modalità di esame, sono previste prove intermedie scritte con domande sulla teoria e semplici applicazioni numeriche, che costituiranno elemento di valutazione. L'esame finale consiste in una discussione orale. L’esame è integrato con quelli degli insegnamenti di Chimica Fisica e Metodologie Chimico-Fisiche (totale: 14 CFU). Testi di riferimento e materiale didattico Parte 1 D.A. McQuarry - Statistical Mechanics. Harper and Row. J.W. Moore, R.G. Pearson - Kinetics and Mechanism. John Wiley and Sons. Parte 2 Articoli e reviews su periodici scientifici. Parte 3 C. Kittel - Introduzione alla Fisica dello Stato Solido. Boringhieri. Chimica (Specialistica) Pagina 20 CHIMICA FISICA CAT. B SETTORE CHIM/02 CFU 6 INSEGNAMENTO Chimica Fisica Ore dedicate alle attività didattiche assistite in aula Ore dedicate alle attività didattiche assistite in laboratorio Ore dedicate allo studio personale o ad altre attività formative di tipo individuale Anno I Semestre I LF 6 ES LAB 48 102 Curricula Organico - Analitico Docente Giueppe B. Suffritti Professore ordinario Università degli Studi di Sassari Dipartimento di Chimica Via Vienna 2 Tel. 079/229552/229554 Fax 079/229559 e-mail [email protected] curriculum: curriculum Orario di ricevimento Dal lunedì al venerdì: ore 15 - 17 (o allo stesso orario telefonare per chiedere un appuntamento). Obiettivi formativi Il corso intende integrare ed approfondire gli argomenti svolti nei corsi precedenti della laurea triennale, tenendo conto anche delle necessità delle conoscenze di base di carattere chimico-fisico utili per gli altri insegnamenti del corso di studio. Fra le altre tematiche, saranno trattati in particolare i principi della teoria dello stato solido, che non fanno parte dei programmi della laurea triennale. Programma Parte 1. Meccanica Statistica e Processi Dinamici L'ensemble canonico ed altri tipi di ensemble. Fluttuazioni. Statistiche di Fermi e di Bose-Einstein. Teoria dello stato di transizione e interpretazione dell'energia di attivazione. Fenomeni di trasporto. Diffusione: leggi di Fick. Interpretazione meccanico-statistica dei fenomeni dinamici e della diffusione: funzioni di correlazione, relazioni di Green-Kubo, formula di Einstein. Dipendenza della diffusività dalla temperatura. Parte 2. Complementi di Meccanica Quantistica dei Sistemi Molecolari Teoria del funzionale densità e sue applicazioni al calcolo delle proprietà molecolari e delle reazioni chimiche. Pseudopotenziali. Chimica (Specialistica) Pagina 21 Parte 3. Lo Stato Solido Richiamo sulla struttura dei cristalli. Proprietà meccaniche. La definizione di stress e strain. Le curve stress-strain. Il modulo di Young. Vibrazioni di reticolo e fononi. Proprietà termiche degli isolanti. Densità degli stati vibrazionali. Modello di Debye. Equazione di stato dei solidi. Energie elettroniche e stato solido: gas di Fermi, superficie di Fermi, bande di energia elettronica. Bande di valenza e bande di conduzione. La funzione di distribuzione elettronica nello spazio dei momenti. Conduttori, isolanti, semiconduttori. Conduzione intrinseca. Drogaggio: conduttori di tipo n e p. Giunzioni p ed n e densità di carica. Energia radiante ed energia fotovoltaica. Strutture nanocristalline e fasi amorfe. Cenni sulla chimica fisica delle superfici. Parte 4. Tecniche di Calcolo e di Simulazione Principî dei metodi Montecarlo, dinamica molecolare (Classica, Car-Parrinello, ab initio), dinamica reticolare, automi cellulari. Applicazioni: simulazione di reazioni chimiche, di adsorbimento su superfici, diffusione, proprietà strutturali, vibrazionali e termodinamiche di liquidi, solidi e sistemi complessi. Metodo di valutazione Per quanto riguarda le modalità di esame, sono previste prove intermedie scritte con domande sulla teoria e semplici applicazioni numeriche, che costituiranno elemento di valutazione. L'esame finale consiste in una discussione orale. Testi di riferimento e materiale didattico Parte 1 D.A. McQuarry - Statistical Mechanics. Harper and Row. J.W. Moore, R.G. Pearson - Kinetics and Mechanism. John Wiley and Sons. Parte 2 Articoli e reviews su periodici scientifici. Parte 3 C. Kittel - Introduzione alla Fisica dello Stato Solido. Boringhieri. Chimica (Specialistica) Pagina 22 CHIMICA INORGANICA CAT. B SETTORE CHIM/03 CFU 6 INSEGNAMENTO Chimica Inorganica Ore dedicate alle attività didattiche assistite in aula Ore dedicate alle attività didattiche assistite in laboratorio Ore dedicate allo studio personale o ad altre attività formative di tipo individuale Anno I Semestre II LF 6 ES LAB 48 102 Curricula Inorganico - Chimico Fisico Docente Antonio Zucca Ricercatore universitario Università degli Studi di Sassari Dipartimento di Chimica Via Vienna 2 Tel. 079/229493 Fax 079/229559 e-mail [email protected] curriculum: curriculum Orario di ricevimento Martedì e giovedì: ore 12 - 13 Obiettivi formativi Il corso, destinato a tutti gli studenti del primo anno della laurea specialistica, si prefigge lo scopo di fornire conoscenze su aspetti fondamentali della chimica dei metalli di transizione con particolare riferimento agli aspetti di sintesi e reattività. Alcuni degli argomenti trattati come il legame metallo-idrogeno e il legame metallo-carbonio (derivati organometallici) sono di interesse generale. Programma I metalli di transizione (blocco d). Richiamo dei concetti fondamentali della chimica di coordinazione: numeri di coordinazione e geometrie molecolari, leganti σ donatori, leganti π accettori e π donatori. Formalismi, regola dei 18 elettroni e suoi limiti. Considerazioni termodinamiche: previsioni di stabilità; teoria acido/base hard e soft; effetto di simbiosi. Metodi generali di sintesi dei composti di coordinazione: reazioni di sostituzione, di ossido-riduzione, di dissociazione termica. Reattività sul metallo e reattività sul legante coordinato. Classi di complessi e reattività: Complessi con leganti π accettori; scale di capacità π accettrici. Complessi carbonilici semplici: sintesi, caratterizzazione spettroscopica e strutturale, reattività Chimica (Specialistica) Pagina 23 (reazioni di sostituzione, ossidazione e riduzione). Ioni carbonilato: sintesi e reattività. Altri leganti π accettori: leganti al fosforo (mono e polidentati), leganti eterociclici azotati; effetti sterici ed elettronici. Reazioni di addizione ossidativa ed eliminazione riduttiva: reazioni a tre centri e reazioni SN2. Idruri classici mono- e poli-nucleari: esempi di sintesi, reattività di legami metallo - idrogeno terminali. Idruri non classici. Derivati organometallici con legami σ metallo-carbonio (alchili, vinili, arili): preparazione, stabilità/labilità e proprietà di metallo-alchili. Derivati carbenici e carbinici. Complessi di leganti π: alcheni e alchini. Metalloceni e derivati arenici. Reazioni di inserzione di molecole insature (CO, alcheni, etc.) in legami metallo-carbonio e metallo-idrogeno. Caratterizzazione spettroscopica di composti di coordinazione. Catalisi omogenea: esempi di applicazioni di complessi metallici in processi di interesse industriale. Metodo di valutazione Prova orale. Esame integrato con Metodologie in Chimica Inorganica e Laboratorio (totale 14 CFU). Testi di riferimento e materiale didattico J.E. Huheey, E.A. Keiter, R.L. Keiter - Chimica Inorganica. Piccin, Padova, 1999. R.H. Crabtree - The Organometallic Chemistry of the Transition Metals. J. Wiley. M. Bochmann - Organometallics, 1 e 2. Oxford Science Publications, 1999. F.A. Cotton, G.Wilkinson - Advanced Inorganic Chemistry. V Edition, J. Wiley. S.F.A. Kettle - Coordination Compounds. T. Nelson and Sons Ltd. Dispense (fotocopie dei lucidi, copia dei file in formato word o powerpoint. Altro (siti internet). Chimica (Specialistica) Pagina 24 CHIMICA INORGANICA CAT. B SETTORE CHIM/03 CFU 6 INSEGNAMENTO Chimica Inorganica Ore dedicate alle attività didattiche assistite in aula Ore dedicate alle attività didattiche assistite in laboratorio Ore dedicate allo studio personale o ad altre attività formative di tipo individuale Anno I Semestre II LF 6 ES LAB 48 102 Curricula Organico - Analitico Docente Antonio Zucca Ricercatore universitario Università degli Studi di Sassari Dipartimento di Chimica Via Vienna 2 Tel. 079/229493 Fax 079/229559 e-mail [email protected] curriculum: curriculum Orario di ricevimento Martedì e giovedì: ore 12 - 13 Obiettivi formativi Il corso, destinato a tutti gli studenti del primo anno della laurea specialistica, si prefigge lo scopo di fornire conoscenze su aspetti fondamentali della chimica dei metalli di transizione con particolare riferimento agli aspetti di sintesi e reattività. Alcuni degli argomenti trattati come il legame metallo-idrogeno e il legame metallo-carbonio (derivati organometallici) sono di interesse generale. Programma I metalli di transizione (blocco d). Richiamo dei concetti fondamentali della chimica di coordinazione: numeri di coordinazione e geometrie molecolari, leganti σ donatori, leganti π accettori e π donatori. Formalismi, regola dei 18 elettroni e suoi limiti. Considerazioni termodinamiche: previsioni di stabilità; teoria acido/base hard e soft; effetto di simbiosi. Metodi generali di sintesi dei composti di coordinazione: reazioni di sostituzione, di ossido-riduzione, di dissociazione termica. Reattività sul metallo e reattività sul legante coordinato. Classi di complessi e reattività: Complessi con leganti π accettori; scale di capacità π accettrici. Chimica (Specialistica) Pagina 25 Complessi carbonilici semplici: sintesi, caratterizzazione spettroscopica e strutturale, reattività (reazioni di sostituzione, ossidazione e riduzione). Ioni carbonilato: sintesi e reattività. Altri leganti π accettori: leganti al fosforo (mono e polidentati), leganti eterociclici azotati; effetti sterici ed elettronici. Reazioni di addizione ossidativa ed eliminazione riduttiva: reazioni a tre centri e reazioni SN2. Idruri classici mono- e poli-nucleari: esempi di sintesi, reattività di legami metallo - idrogeno terminali. Idruri non classici. Derivati organometallici con legami σ metallo-carbonio (alchili,vinili, arili): preparazione, stabilità/labilità e proprietà di metallo-alchili. Derivati carbenici e carbinici. Complessi di leganti π: alcheni e alchini. Metalloceni e derivati arenici. Reazioni di inserzione di molecole insature (CO, alcheni etc.) in legami metallo-carbonio e metallo-idrogeno. Caratterizzazione spettroscopica di composti di coordinazione. Catalisi omogenea: esempi di applicazioni di complessi metallici in processi di interesse industriale. Metodo di valutazione Prova orale. Testi di riferimento e materiale didattico J.E. Huheey, E.A. Keiter, R.L. Keiter - Chimica Inorganica. Piccin, Padova, 1999. R.H. Crabtree - The Organometallic Chemistry of the Transition Metals. J. Wiley. M. Bochmann - Organometallics, 1 e 2. Oxford Science Publications, 1999. F.A. Cotton, G. Wilkinson - Advanced Inorganic Chemistry. V Edition, J.Wiley. S.F.A. Kettle - Coordination Compounds. T. Nelson and Sons Ltd. Dispense (fotocopie dei lucidi, copia dei file in formato word o powerpoint). Altro (siti internet). Chimica (Specialistica) Pagina 26 CHIMICA ORGANICA CAT. A/B SETTORE CHIM/06 CFU 6 INSEGNAMENTO Chimica Organica Ore dedicate alle attività didattiche assistite in aula Ore dedicate alle attività didattiche assistite in laboratorio Ore dedicate allo studio personale o ad altre attività formative di tipo individuale Anno I Semestre II LF 6 ES LAB 48 102 Curricula Inorganico-Chimico Fisico Docente Giorgio Adolfo Chelucci Ricercatore universitario Università degli Studi di Sassari Dipartimento di Chimica Via Vienna 2 Tel. 079/229539 Fax 079/229559 e-mail [email protected] curriculum: curriculum Orario di ricevimento Tutti i giorni: ore 10 - 12; 16-18. Obiettivi formativi Scopo del corso è fornire allo studente conoscenze specifiche sulla reattività e la sintesi di molecole a struttura eterociclica. Programma Nomenclatura degli eterocicli. Interpretazione della reattività degli eterocicli. Metodo degli orbitali molecolari MO-LCAO, teoria dell’intermedio di reazione, teoria degli orbitali molecolari di frontiera FMO, reattività degli eterocicli secondo la teoria HSAB. Analisi della reattività degli eterocicli. Definizione di aromaticità e differenti tipi di tautomeria. Reazioni di formazione degli eterocicli: condensazioni, reazioni pericicliche, cicloaddizioni, etc. Reattività dei composti eterociclici pentatomici: protonazione, sostituzione nucleofila, addizione elettrofila, cicloaddizioni, ossidazioni, riduzioni, etc. Principali metodologie di preparazione dei composti eterociclici pentatomici. Reattività dei composti eterociclici esatomici. Reazioni che coinvolgono l'eteroatomo, sostituzioni elettrofile, sostituzioni nucleofile, etc. Principali metodologie di preparazione dei composti eterociclici esatomici. Struttura, sintesi e reattività dei più importanti eterocicli chirali (piridine, 2.2’-bipiridine, 1,10Chimica (Specialistica) Pagina 27 fenantroline, 2,2’:6’,2”-terpiridine, ossazoline, derivati di bifenili, etc.) usati come leganti per metalli di transizione e non nella catalisi asimmetrica. Metodo di valutazione Prova orale. Testi di riferimento e materiale didattico G.A. Pagani, A. Abbotto - Chimica dei Composti Eterociclici. Casa Editrice Piccin. T. Eicher, S. Hauptmann - The Chemistry of Heterocycles. 2nd Edition. Wiley-VCH, 2003. A.R. Katritzky, A.F. Pozharski - Handbook of Heterocyclic Chemistry. 2nd Edition, Pergamon Press, 2000. Reviews, articoli e altro materiale didattico fornito dal docente. Chimica (Specialistica) Pagina 28 CHIMICA ORGANICA CAT. A/B SETTORE CHIM/06 CFU 6 INSEGNAMENTO Chimica Organica Ore dedicate alle attività didattiche assistite in aula Ore dedicate alle attività didattiche assistite in laboratorio Ore dedicate allo studio personale o ad altre attività formative di tipo individuale Anno I Semestre II LF 6 ES LAB 48 102 Curricula Organico - Analitico Docente Giorgio Adolfo Chelucci Ricercatore universitario Università degli Studi di Sassari Dipartimento di Chimica Via Vienna 2 Tel. 079/229539 Fax 079/229559 e-mail [email protected] curriculum: curriculum Orario di ricevimento Tutti i giorni: ore 10 - 12; 16-18. Obiettivi formativi Scopo del corso è fornire allo studente conoscenze specifiche sulla reattività e la sintesi di molecole a struttura eterociclica. Programma Nomenclatura degli eterocicli. Interpretazione della reattività degli eterocicli. Metodo degli orbitali molecolari MO-LCAO, teoria dell’intermedio di reazione, teoria degli orbitali molecolari di frontiera FMO, reattività degli eterocicli secondo la teoria HSAB. Analisi della reattività degli eterocicli. Definizione di aromaticità e differenti tipi di tautomeria. Reazioni di formazione degli eterocicli: condensazioni, reazioni pericicliche, cicloaddizioni, etc. Reattività dei composti eterociclici pentatomici: protonazione, sostituzione nucleofila, addizione elettrofila, cicloaddizioni, ossidazioni, riduzioni, etc. Principali metodologie di preparazione dei composti eterociclici pentatomici. Reattività dei composti eterociclici esatomici. Reazioni che coinvolgono l'eteroatomo, sostituzioni elettrofile, sostituzioni nucleofile, etc. Principali metodologie di preparazione dei composti eterociclici esatomici. Struttura, sintesi e reattività dei più importanti eterocicli chirali (piridine, 2.2’-bipiridine, 1,10fenantroline, 2,2’:6’,2”-terpiridine, ossazoline, derivati di bifenili, etc.) usati come leganti per Chimica (Specialistica) Pagina 29 metalli di transizione e non nella catalisi asimmetrica. Metodo di valutazione Prova orale. Testi di riferimento e materiale didattico G.A. Pagani, A. Abbotto - Chimica dei Composti Eterociclici. Casa Editrice Piccin. T. Eicher, S. Hauptmann - The Chemistry of Heterocycles. 2nd Edition. Wiley-VCH, 2003. A.R. Katritzky, A.F. Pozharski - Handbook of Heterocyclic Chemistry. 2nd Edition, Pergamon Press, 2000. Reviews, articoli e altro materiale didattico fornito dal docente. Chimica (Specialistica) Pagina 30 LABORATORIO DI METODOLOGIE ANALITICHE CAT. B SETTORE CHIM/01 CFU 5 INSEGNAMENTO Laboratorio di Metodologie Analitiche Ore dedicate alle attività didattiche assistite in aula Ore dedicate alle attività didattiche assistite in laboratorio Ore dedicate allo studio personale o ad altre attività formative di tipo individuale Anno I Semestre I LF 2 ES LAB 3 16 54 55 Curricula Organico - Analitico Docente Gavino Sanna Professore associato Università degli Studi di Sassari Dipartimento di Chimica Via Vienna 2 Tel. 079/229500 Fax 079/229559 e-mail [email protected] curriculum: curriculum Orario di ricevimento Lunedi ore 16 - 18. Il docente è a disposizione anche in altri orari, previo appuntamento telefonico o email. Obiettivi formativi Il corso si prefigge di poter impratichire gli studenti all’impiego delle più moderne tecniche elettroanalitiche a potenziale controllato studiate nel corso di Chimica Analitica (I anno laurea specialistica), di poter illustrare in pratica la strumentazione cromatografica e spettroscopica interfacciata con la spettrometria di massa studiata nel corso di Metodologie in Chimca Analitica, e di fornire i lineamenti essenziali del percorso di validazione di una metodica analitica. Programma Le lezioni teoriche saranno prevalentemente incentrate sugli aspetti relativi al percorso di validazione di una metodica analitica. Attività di Laboratorio - Polarografia. - Voltammetria - Spettrofotometria in Assorbimento Atomico. - Elettrogravimetria. - Misurazione ossigeno disciolto (sensore di Clark). Visite presso i Laboratori di AGRIS Sardegna, Porto Conte RIcerche, Istituto Zooprofilattico SpeChimica (Specialistica) Pagina 31 rimentale e Istituto CNR di Chimica Biomolecolare. Metodo di valutazione L’esame, orale, potrà essere completamente o in parte vicariato dai risultati di prove scritte in itinere alle quali saranno ammessi gli studenti che frequentano regolarmente le lezioni. Saranno valutate sia le relazioni sull’attività sperimentale svolta che quelle prodotte su casi studio riguardanti le tecniche interfacciate. Esame integrato con Chimica Analitica e Metodologie in Chimica Analitica (totale: 14 CFU). Testi di riferimento e materiale didattico R. Kellner, J.-M. Mermet, M. Otto, H.M. Widmar - Chimica Analitica. Edises, Napoli. R. Cozzi, P. Protti, T. Ruaro -Analisi Chimica Strumentale. Seconda Edizione. Volumi 1, 2 e 3. Zanichelli, Bologna. D.A. Skoog, J.J. Leary - Chimica Analitica Strumentale. Edises, Napoli. Fotocopie dei lucidi proiettati a lezione. Chimica (Specialistica) Pagina 32 LABORATORIO DI METODOLOGIE CHIMICO-FISICHE CAT. B SETTORE CHIM/02 INSEGNAMENTO Laboratorio di Metodologie Chimico-Fisiche CFU 5 Ore dedicate alle attività didattiche assistite in aula Ore dedicate alle attività didattiche assistite in laboratorio Ore dedicate allo studio personale o ad altre attività formative di tipo individuale Anno I Semestre I LF 2 ES LAB 3 16 54 55 Curricula Inorganico-Chimico Fisico Docente Gabriele Mulas Ricercatore universitario Università degli Studi di Sassari Dipartimento di Chimica Via Vienna 2 Tel. 079/229524 Fax 079/229559 e-mail [email protected] curriculum: curriculum Orario di ricevimento Lunedì: ore 16 - 18 (preferibilmente su appuntamento). Obiettivi formativi Il corso è integrato con gli insegnamenti di Chimica Fisica e Metodologie Chimico-Fisiche. Lo studente ha la possibilità di realizzare sperimentazioni mirate utilizzando apparecchiature usate nei laboratori di ricerca per la caratterizzazione chimica fisica dei materiali. Programma Celle elettrochimiche ed elettrolitiche. Cella PEM. Cella a combustione. Caratterizzazione sperimentale di un elettrolizzatore classico (Hoffman) e di uno tipo PEM (Proton ExchangeMembrane): curve I-V, rendimenti di Faraday e rendimenti energetici Definizione della Temperatura e strumenti di misura. Funzionamento, uso e criteri di scelta di: Termometri a gas, a liquidi, a resistenza; termocoppie; pirometri ottici. Determinazione della capacità termica di un solido. Calorimetri adiabatici. Aspetti strumentali. La costante calorimetrica. Misura sperimentale del calore specifico di diversi campioni solidi a legame metallico e covalente. Misura della variazione dell’energia interna durante una reazione. La bomba calorimetrica, calibrazione e determinazione del calore di combustione di alcune sostanze. Chimica (Specialistica) Pagina 33 L’Analisi Termica Differenziale e Termogravimetrica. Aspetti strumentali ed utilizzo via PC del complesso calorimetrico TG-DTA: calibrazione e misure dell´entalpia di trasformazione di alcuni metalli puri. Interpretazione della curva TG-DTA relativa a trattamento termico, condotto sia in atmosfera inerte che reattiva, di alcuni composti. La Calorimetria Differenziale a Scansione. La strumentazione DSC e la sua calibrazione. Misure sperimentali su campioni di miscele metalliche binarie e relativa interpretazione in relazione al diagramma di fase. La diffrattometria-X. Reticolo cristallino, cella unitaria; elementi di simmetria semplice e composta, reticoli di Bravais; indici di Miller e relazioni con i parametri di cella. Interferenza e diffrazione. Diffrazione da un reticolo cristallino, leggi di Laue e di Bragg. Il reticolo reciproco e la sfera di riflessione. Produzione di raggi-X e spettro di emissione. Interazione della radiazione con la materia; il fattore atomico di scattering, il fattore di struttura, l’intensità diffratta. Funzionamento ed utilizzo dei complessi diffrattometrici Siemens D500 e Rigaku DMax III. Esperienze di diffrazione: preparazione dei campioni in polvere e raccolta spettri. Interpretazione di spettri di diffrazione ed identificazione delle fasi tramite uso dei Powder Diffraction Files. L´allargamento delle linee di diffrazione. Elementi di Analisi quantitativa diffrattometrica: il metodo di Rietveld applicato a spettri di diffrazione di campioni metallici multifasici. Metodo di valutazione Lo studente presenta una relazione scritta su ciascuna delle esperienze fatte. L’esame finale consiste in una prova orale. Esame integrato con Chimica Fisica e Metodologie Chimico-Fisiche (totale: 14 CFU). Chimica (Specialistica) Pagina 34 LABORATORIO DI METODOLOGIE INORGANICHE CAT. B SETTORE CHIM/03 CFU 5 INSEGNAMENTO Laboratorio di Metodologie Inorganiche Ore dedicate alle attività didattiche assistite in aula Ore dedicate alle attività didattiche assistite in laboratorio Ore dedicate allo studio personale o ad altre attività formative di tipo individuale Anno I Semestre II LF 2 ES LAB 3 16 54 55 Curricula Inorganico-Chimico Fisico Docente Sergio Stoccoro Professore associato Università degli Studi di Sassari Dipartimento di Chimica via Vienna 2 Tel. 079/229545 Fax 079/229559 e-mail [email protected] curriculum: curriculum Orario di ricevimento Giovedì: ore 9 - 11. Tutti gli altri giorni previo accordi via telefono o preferibilmente via e-mail. Obiettivi formativi Obiettivo primario del corso è la conoscenza delle tecniche fondamentali di laboratorio per la sintesi e la caratterizzazione dei composti di metallorganici e di coordinazione. Programma Sicurezza in laboratorio: misure di protezione e comportamento in casi d’emergenza. Sintesi di alcuni composti inorganici e metallorganici. Purificazione dei complessi: cristallizzazione, cromatografia etc. Operazioni in atmosfera inerte: linea da vuoto e tecniche "Schlenk". Purificazione di solventi e reagenti. Caratterizzazione di composti inorganici e metallorganici con metodi fisici e spettroscopici: spettroscopia NMR multinucleare (1H, 31P, 13C) ed FT-IR. Attività di Laboratorio Esercitazioni di Laboratorio: Sintesi di [Pt(DMSO)2Cl2]. Sintesi di [Pd(acac)2] e [Pd(acac)2(PPh3)]. Sintesi di [Ni(PPh3)2Cl2]. Sintesi di [Ni(dppe)Cl2] Sintesi del Ferrocene. Chimica (Specialistica) Pagina 35 Sintesi di [Cr(η6-anisolo)(CO)3]. Sintesi di cis-[Mo(PPh3)2(CO)4]. Isomerizzazione cis/trans-[Mo(PPh3)2(CO)4]. Metodo di valutazione Prova orale. Esame integrato con Chimica Inorganica e Metodologie Inorganiche (totale: 14 CFU). Lo studente dovrà preparare una relazione scritta di ogni esperienza svolta (di solito si lavora in gruppi di due studenti). L’esame verterà sulla discussione delle esperienze di laboratorio, seguita da domande sulle modalità operative, sulle reazioni chimiche studiate e sui metodi spettroscopici utilizzati nella caratterizzazione dei complessi. Testi di riferimento e materiale didattico J.D. Woollins - Inorganic Experiments. VCH, 1994. Dispense (fotocopie dei lucidi). Altro (siti internet). Chimica (Specialistica) Pagina 36 LABORATORIO DI METODOLOGIE ORGANICHE CAT. B SETTORE CHIM/06 CFU 4 INSEGNAMENTO Laboratorio di Metodologie Organiche LF 1 ES LAB 3 Ore dedicate alle attività didattiche assistite in aula Ore dedicate alle attività didattiche assistite in laboratorio Ore dedicate allo studio personale o ad altre attività formative di tipo individuale Anno I Semestre II 8 54 38 Curricula Organico - Analitico Docente Antonio Saba Professore ordinario Università degli Studi di Sassari Dipartimento di Chimica via Vienna 2 Tel. 079/229538 Fax 079/229559 e-mail [email protected] curriculum: curriculum Orario di ricevimento Lunedì: ore 12:15 - 13:15. Obiettivi formativi L’organizzazione del corso riguarda, oltre alle ore di esercitazione in un laboratorio di ricerca nel settore della chimica organica, una introduzione alle moderne tecniche della Spettrometria di Massa nonché lo svolgimento di numerosi esercizi relativi all’identificazione di strutture organiche incognite tramite spettroscopie comparate. Metodo di valutazione Prova scritta e orale. Esame integrato con Metodologie in Chimica Organica (totale: 8 CFU). Chimica (Specialistica) Pagina 37 METODI MATEMATICI IN CHIMICA CAT. C SETTORE MAT/06 INSEGNAMENTO Metodi Matematici in Chimica CFU 4 Ore dedicate alle attività didattiche assistite in aula Ore dedicate alle attività didattiche assistite in laboratorio Ore dedicate allo studio personale o ad altre attività formative di tipo individuale Anno I Semestre I LF 4 ES LAB 32 68 Curricula Organico - Analitico, Inorganico-Chimico Fisico Docente Tim Steger Professore ordinario Università degli Studi di Sassari Struttura Dipartimentale di Matematica e Fisica Via Vienna 2 Tel. 079/229584 Fax 079/229482 e-mail [email protected] curriculum: curriculum Orario di ricevimento Lunedì: ore 16 - 18. Chimica (Specialistica) Pagina 38 METODOLOGIE CHIMICO-FISICHE CAT. B SETTORE CHIM/02 CFU 3 INSEGNAMENTO Metodologie Chimico-Fisiche Ore dedicate alle attività didattiche assistite in aula Ore dedicate alle attività didattiche assistite in laboratorio Ore dedicate allo studio personale o ad altre attività formative di tipo individuale Anno I Semestre LF 3 ES LAB 24 51 Curricula Inorganico-Chimico Fisico Docente Stefano Enzo Professore ordinario Università degli Studi di Sassari Dipartimento di Chimica Via Vienna 2 Tel. 079/229557 - 329 3605841 Fax 079/229559 e-mail [email protected] curriculum: curriculum Orario di ricevimento Giovedì e venerdì: ore 16 - 18. Programma Le tecniche termiche di indagine chimico-fisica Calorimetria differenziale in scansione. Analisi termo-gravimetrica. Analisi termomeccanica. Analisi del gas evoluto. Analisi in Solidi cristallini. Polimorfismo. Transizioni di fase. Decomposizione. Solidi amorfi. Transizione vetrosa. Cristallizzazione. Rammollimento e decomposizione. Funzionamento della strumentazione. Sviluppo storico della Spettroscopia La spettroscopia ottica. Lo studio degli spettri associati all'emissione o all'assorbimento di radiazione elettromagnetica da parte di nuclei, atomi, molecole. Spettri di emissione nel visibile. Misure di assorbimento. Strumentazione e Sorgenti, Lampade ad incandescenza, Lampade a gas, Laser, Sorgenti di luce di sincrotrone. Monocromatori, rivelatori, rivelatori allo stato solido, scintillatori. Spettri vibrazionali Regole di selezione emissione ed assorbimento. Spettri rotazionali. Transizioni roto-vibrazionali. Transizioni elettroniche. NMR, EPR, IR, Visibile, UV. Altre spettroscopie: Spettroscopia di assorbimento ottico. Raman spectroscopy. Surface-enhanced Raman spectroscopy. Spettroscopia Brillouin. Spettroscopia di luminescenza. Spettroscopia di fluorescenza. Spettroscopia fotoelettroniche UPS, XPS, ESCA. Spettroscopia a raggi X. Spettroscopia astronomica. La Spettroscopia di massa. Spettroscopia di assorbimento di raggi X. XANES ed EXAFS. Chimica (Specialistica) Pagina 39 La diffrazione di elettroni, raggi X e neutroni Metodo di valutazione L’esame è integrato con quelli degli insegnamenti di Chimica Fisica e Laboratorio di Metodologie Chimico-Fisiche. Chimica (Specialistica) Pagina 40 METODOLOGIE IN CHIMICA ANALITICA CAT. B SETTORE CHIM/01 CFU 3 INSEGNAMENTO Metodologie in Chimica Analitica Ore dedicate alle attività didattiche assistite in aula Ore dedicate alle attività didattiche assistite in laboratorio Ore dedicate allo studio personale o ad altre attività formative di tipo individuale Anno I Semestre I LF 3 ES LAB 24 51 Curricula Organico - Analitico Docente Gavino Sanna Professore associato Università degli Studi di Sassari Dipartimento di Chimica Via Vienna 2 Tel. 079/229500 Fax 079/229559 e-mail [email protected] curriculum: curriculum Orario di ricevimento Lunedì ore 16 - 18. Il docente è a disposizione anche in altri orari, previo appuntamento telefonico o e-mail. Obiettivi formativi Programma Lo spettrometro di massa Principio di funzionamento, schema a blocchi ed applicazioni di uno spettrometro di massa. Sistemi di vuoto. Sistemi di ionizzazione: EI, CI, FAB,FI, PD, MALDI, ESI. Sistemi di introduzione del campione. Analizzatori: a settore magnetico, a quadrupolo, a tempo di volo, a trappola ionica, a trasformata di Fourier. Rivelatori. Spettrometria di massa tandem. Determinazione della formula molecolare. Generalità sull’interfacciamento dello spettrometro di massa con dispositivi cromatografici. Interfacciamento tra GC e MS Caratteristiche desiderabili di un’interfaccia GC-MS: interfaccia a getto, a permeazione, open split, a capillare diretto. Strategie di lavoro in GC-MS: SCAN, SIM, marcatura isotopica. Applicazioni. Interfacciamento tra HPLC e MS Problematiche connesse all’interfacciamento. Interfaccia thermospray, particle beam, a nebulizzatore separato, electrospray, ion spray. Applicazioni. Chimica (Specialistica) Pagina 41 Cromatografia in fase supercritica Definizione e proprietà cromatografiche delle “fasi supercritiche”. Il cromatografo SF. Applicazioni. Interfacciamento tra SFC e MS Tecniche di interfacciamento. DFI, ICP, tecniche API. Applicazioni. Interfacciamento tra EC e MS Cenni storici, interfacce ESI, ISP, e CF-FAB. Applicazioni. Interfacciamento tra ICP e MS Lo strumento: nebulizzatore, spray chamber, la torcia ICP, l’interfaccia. Accoppiamento capacitivo, vantaggi di un’interfaccia ottimizzata. Le lenti ioniche. Analizzatori a quadrupolo, TOF, a settore magnetico in doppia focalizzazione, a cella di collisione reazione. Differenti configurazioni, vantaggi e svantaggi di ciascun tipo di analizzatore. Detectors per ICP-MS. Interferenze spettrali, chimiche, isobariche in ICP-MS. Limitazioni dei sistemi tradizionali di campionamento. Sistemi di campionamento accessori. Ablazione Laser, Flow injection analysis, vaporizzazione elettrotermica, sistemi a desolvatazione, tecniche di separazione cromatografica. Metodo di valutazione L’esame, orale, potrà essere completamente o in parte vicariato dai risultati di prove scritte in itinere alle quali saranno ammessi gli studenti che frequentano regolarmente le lezioni. Esame integrato con Chimica Analitica e Laboratorio di Metodologie in Chimica Analitica (totale 14 CFU). Testi di riferimento e materiale didattico R. Kellner, J.-M. Mermet, M. Otto, H.M. Widmar - Chimica Analitica, Edises, Napoli. Fotocopie dei lucidi proiettati a lezione e dispense del docente. Chimica (Specialistica) Pagina 42 METODOLOGIE IN CHIMICA INORGANICA CAT. B SETTORE CHIM/03 CFU 3 INSEGNAMENTO Metodologie in Chimica Inorganica Ore dedicate alle attività didattiche assistite in aula Ore dedicate alle attività didattiche assistite in laboratorio Ore dedicate allo studio personale o ad altre attività formative di tipo individuale Anno I Semestre II LF 3 ES LAB 24 51 Curricula Inorganico-Chimico Fisico Docente Sergio Stoccoro Professore associato Università degli Studi di Sassari Dipartimento di Chimica via Vienna 2 Tel. 079/229545 Fax 079/229559 e-mail [email protected] curriculum: curriculum Orario di ricevimento Giovedì: ore 9 - 11. Tutti gli altri giorni previo accordi via telefono o preferibilmente via e-mail. Obiettivi formativi Il corso, destinato a tutti gli studenti del primo anno della laurea specialistica, si prefigge lo scopo di fornire conoscenze di base della chimica organometallica dei metalli di transizione e dei meccanismi delle reazioni di sostituzione in sistemi quadrato planari e ottaedrici. Programma Excursus storico della chimica metallorganica. Cenni alla teoria di Werner dei composti di coordinazione. Leganti classici vs leganti non classici. Formalismi in chimica organometallica: stato di ossidazione e configurazioni dn. Regola dei 18e- o del numero atomico effettivo. Metodi per il conto del numero di elettroni: metodo ionico e metodo covalente. Leganti tipo L, tipo X o misti LnX. Elenco dei leganti più comuni in chimica organometallica in base a carica e numero di elettroni donati. Concetto di legante non innocente. Effetti elettronici e sterici dei leganti. Cenni di cinetica. Reazioni di sostituzione. Generalità e definizioni. Sviluppo della terminologia secondo Hughes-Ingold, Basolo-Pearson, Langford-Gray. Principali tipologie meccanicistiche: processi dissociativi, associativi, di interscambio. Meccanismo e profili di reazione. Introduzione al concetto di lifetime per l’intermedio di reazione. Tipologia di processi associativi. Meccanismo intimo della sostituzione. La reattività di complessi carbonilici mononucleari. Relazione tra meccanismo e saturazione elettronica e coordinativa. Configurazione elettronica del metallo e Chimica (Specialistica) Pagina 43 velocità di estrusione del carbonile. Caratteristiche dell’intermedio. Eccezioni alla regola dei 18elettroni: complessi nitrosilici e ciclopentadienilici. Effetto dell’indenile. Legge di velocità e parametri extra-cinetici per la definizione del meccanismo di reazione. Sostituzione in complessi quadrato-planari. Legge di velocità e meccanismo: percorsi k1 e k2. Stereochimica della sostituzione. Effetti sterici. Effetto cis. Effetto trans e meccanismo. Effetto trans e sintesi inorganica. Trans influenza. Aspetti quantitativi della trans influenza. Labilità del gruppo uscente. Reattività nucleofila. Costanti di reattività nucleofila. Discriminazione nucleofila. Sostituzione nucleofila dissociativa. Distinzione tra meccanismo solvolitico e dissociativo. Fattori che favoriscono la dissociazione. Sostituzione in complessi ottaedrici. Reazioni di scambio di solvente. Sistemi inerti e labili: classificazione. Metodi sperimentali per la misura della velocità. Dipendenza della velocità dalla natura del metallo. Gli elementi del blocco d. Volumi di attivazione e meccanismo: diagramma di Merbach. Solvolisi: effetto del gruppo uscente. Labilità e stabilità. Relazione Lineare di Energia Libera (LFER). Decorso stereochimico della sostituzione. Catalisi basica. Evidenze per il meccanismo SN2cb. Cinetica e meccanismo di reazione di alcune reazioni di addizione ossidativa. Metodo di valutazione Prova orale. Esame integrato con Chimica Inorganica e Laboratorio di Metodologie Inorganiche (totale 14 CFU). Testi di riferimento e materiale didattico J.P. Collmann, L.S. Hegedus, J.R. Norton, R.G. Finke - Principles and Applications of Organotransition Metal Chemistry, University Science Books, Mill Valley, California, 1987. R.H. Crabtree - The Organometallic Chemistry of the Transition Metals. J.Wiley, 2004. M.L. Tobe, J. Burgess - Inorganic Reaction Mechanism. A Wesley Longman: Essex, England, 1999. R.G. Wilkins - Kinetics and Mechanisms of Reactions of Transition Metal Complexes. 2nd Ed. VCH, Wenheim (Germany) 1991. J.D. Atwood - Inorganic and Organometallic Reaction Mechanisms. 2nd Ed. VCH, Wenheim (Germany), 1997. R.B. Jordan - Reaction Mechanism of Inorganic and Organometallic Systems. 3rd Ed. Oxford University Press, 2007. Dispense (fotocopie dei lucidi) Altro (siti internet) Chimica (Specialistica) Pagina 44 METODOLOGIE IN CHIMICA ORGANICA CAT. B SETTORE CHIM/06 CFU 4 INSEGNAMENTO Metodologie in Chimica Organica Ore dedicate alle attività didattiche assistite in aula Ore dedicate alle attività didattiche assistite in laboratorio Ore dedicate allo studio personale o ad altre attività formative di tipo individuale Anno I Semestre II LF 4 ES LAB 32 68 Curricula Organico - Analitico Docente Giampaolo Giacomelli Professore ordinario Università degli Studi di Sassari Dipartimento di Chimica via Vienna 2 Tel. 079/229531 Fax 079/229559 e-mail [email protected] curriculum: curriculum Orario di ricevimento Dal lunedì al venerdì: ore 9 -12 (escluse le ore delle lezioni). Dal lunedì al giovedi: ore 16 - 18. Obiettivi formativi Il corso si propone di fornire agli studenti una visione delle nuove ed affascinanti problematiche della sintesi in chimica organica. Il corso verrà pertanto finalizzato alla conoscenza e all'approfondimento di nuove metodologie utili alla moderna sintesi organica. Scopo del corso è anche lo studio degli effetti derivanti dalle interazioni deboli. Alla fine del corso lo studente dovrà essere in grado di affrontare tematiche di sintesi concernenti il suo futuro internato di tesi e nel contempo aver acquisito conoscenze specifiche nel campo delle moderne metodologie applicative. Programma Come affrontare una tesi sperimentale in Chimica Organica: metodologie di ricerca sperimentale e di letteratura: esame e pianificazione delle sequenze di sintesi, individuazione dei necessari materiali di partenza, individuazione delle procedure di separazione e caratterizzazione dei prodotti, studio per l’ottimizzazione delle rese. Reazioni di ossidazione in Chimica Organica: nuove prospettive. Ossidazioni mediate da metalli, reazione di Swern, reazioni con TEMPO, procedure Dess-Martin, epossidazioni, ossidrilazioni, amminossidrilazioni. Reazioni di riduzione in Chimica Organica: impiego di derivati del boro, idroborazioni, reazioni di sintesi organica utilizzando derivati del boro. Chimica (Specialistica) Pagina 45 Sintesi asimmetrica: considerazioni generali. Epossidazione asimmetrica, sulfossidazione asimmetrica, ossidazioni asimmetriche, riduzioni asimmetriche di composti carbonilici, reazioni aldoliche asimmetriche, catalisi organica asimmetrica. Chimica combinatoriale: principi ed applicazione. Sintesi organiche in fase solida. Reattivi supportati. Tecniche catch & release. Le reazioni multicomponente in sintesi organica: aspetti generali e definizioni. Reattività degli isocianuri. La reazione di Passerini. La reazione di Ugi. Librerie di multicomponenti nella sintesi di prodotti naturali. Metodo di valutazione L'esame si svolgerà come esame orale. Esame integrato con Laboratorio di Metodologie Organiche (8 CFU). Testi di riferimento e materiale didattico Appunti del docente. Chimica (Specialistica) Pagina 46 INDICE DEGLI INSEGNAMENTI C Catalisi Stereoselettiva....................................................7 Chimica Agraria...............................................................9 Chimica Analitica (ICF)..................................................11 Chimica Analitica (OA)..................................................13 Chimica Farmaceutica...................................................15 Chimica Fisica (ICF).......................................................19 Chimica Fisica (OA).......................................................21 Chimica Inorganica (ICF)...............................................23 Chimica Inorganica (OA)...............................................25 Chimica Organica (ICF)..................................................27 Chimica Organica (OA)..................................................29 L Laboratorio di Metodologie Analitiche........................31 Laboratorio di Metodologie Chimico-Fisiche...............33 Laboratorio di Metodologie Inorganiche.....................35 Laboratorio di Metodologie Organiche........................37 M Metodi Matematici in Chimica.....................................38 Metodologie Chimico-Fisiche.......................................39 Metodologie in Chimica Analitica.................................41 Metodologie in Chimica Inorganica..............................43 Metodologie in Chimica Organica................................45 Indice degli Insegnamenti Pagina 47 DOCENTI Chelucci Giorgio......................................................27, 29 Deiana Salvatore A. ........................................................9 Enzo Stefano..................................................................39 Giacomelli Giampaolo...................................................45 Gladiali Serafino .............................................................7 Mulas Gabriele .............................................................33 Saba Antonio.................................................................37 Sanna Gavino................................................11, 13, 31,41 Sechi Mario ...................................................................15 Steger Tim ……………………………………..............................38 Stoccoro Sergio .......................................................35, 43 Suffritti Giueppe B. .................................................19, 21 Zucca Antonio .........................................................25, 23
