SUPRAMOLECULAR CHEMISTRY AND CATALYSIS

Il corso di dottorato in chimica e catalisi supramolecolare ha come obiettivo espandere le conoscenze degli studenti focalizzando la loro attenzione sulle proprietà delle molecole quali entità molecolari in grado di interagire le une con le altre per dare sistemi aggregati di varie tipologie in cui la supramolecola si comporta come unità distinta caratterizzata da proprietà specifiche. Lo studio delle interazioni intermolecolari risulta fondamentale per spiegare molte delle proprietà chimico-fisiche delle molecole, per la comprensione dei sistemi biologici, per lo sviluppo di sensori, per la comprensione di fenomeni legati alla selettività, per la catalisi in particolare omogenea ed anche eterogenea, per lo sviluppo di drug delivery systems e molto altro. Risulta pertanto un corso molto utile come complemento alle conoscenze chimiche degli studenti, in maniera trasversale ai loro ambiti di ricerca

I risultati di apprendimento attesi possono essere suddivisi nei seguenti aspetti specifici:
1. Conoscenza e comprensione
i) conoscere i diversi tipi di interazioni deboli, i valori di energia tipici in gioco, i requisiti geometrici ed elettronici affinchè tali legami intermolacolari si rafforzino, capire l’importanza ed il peso relativo delle varie interazioni deboli possibii per una molecola.
2. Capacità di applicare conoscenza e comprensione
i) saper mettere in relazione tra loro le diverse tipologie di interazioni deboli e collegarle alla struttua molecolare in oggetto ed al mezzo in cui tali interazioni sono studiate, ii) mettere in relazione le proprietà strutturali delle molecole con le loro proprietà supramolecolari e possibili metodi di indagine.
3. Capacità di giudizio
i) capacità di individuare sulla base di informazioni parziali il funzionamento e la base molecolare di sistemi supramolecolari anche complessi, ii) capacità di proporre dei metodi di indagine o degli esperimenti in grado di approfondire e provare l’esistenza di una certa interazione intermolecolare.
4. Abilità communicative
Saper comunicare costruttivamente con il docente mantenendo sempre un elevato livello di attenzione e di comprensione chimica, utilizzando la terminologia e la nomenclatura corrette, in modo il più possibile sintetico ma esaustivo, con sufficiente sicurezza espositiva.
5. Capacità di apprendimento
Saper integrare il materiale didattico fornito dal docente con appunti personali chiari e concisi.

Al fine di una piena comprensione dell’insegnamento è opportuno che lo studente abbia acquisito quali prerequisiti gli obiettivi formativi in particolare dei corsi fondamentali di Chimica Organica in quanto è richiesto che lo studente abbia dimestichezza con la reattività dei gruppi funzionali e di Chimica Generale in quanto sono richieste conoscenze legate alla struttura e reattività inorganica dei complessi.

Il corso consiste in:
-una prima panoramica delle interazioni deboli quali legame ad idrogeno, interazione elettrostatica, interazione ione dipolo, interazione ione sistema insaturo, interazioni tra sistemi aromatici, interazione Ch-pi, legame ad alogeno, effetto idrofobico.
-vengono quindi illustrati esempi di recettori quali host per guests cationici, anionici e neutri
-per ultimi vengono discussi nel dettaglio) esempi di sistemi supramolecolari unimolecolari e auto-aggregati in grado di stabilizzare specifiche strutture molecolari al loro interno, ii) sistemi in grado di catalizzare reazioni senza mostrare turnover ed infine iii) esempi di catalizzatori supramolecolari artificiali in grado di accelerare trasformazioni chimiche e di dare molti cicli catalitici, quali veri esempi di sistemi mimetici degli enzimi naturali, catalizzatori supramolecolari per eccellenza
- saranno discusse con gli studenti alcune pubblicazioni di grande impatto nel campo dei sistemi supramolecolari e della catalisi per sottolineare l'importanza di considerare le interazioni deboli come aspetti fondamentali di molecole e materiali

Supramolecular chemistry, J.W. Steed and J.L. Atwood, Wiley
Supramolecular chemistry, P. Beer, P. Gale, D. Smith, Oxford Chemistry Primers
Supramolecular Catalysis, P.W.N.M. Van Leeuwen, Wiley

Esame scritto a risposta multipla (10-12 domande) e colloquio orale durante il quale allo studente verrà richiesto di presentare mediante l’ausilio di slides un lavoro scientifico precedentemente concordato che riporti i risultati scientifici di sistemi nanometrici colloidali e/o auto aggreganti. Questa presentazione sarà poi lo spunto per le domande che verranno rivolte. Le domande che verranno poste avranno come obiettivo appurare il grado di comprensione da parte dello studente degli aspetti di chimica supramolecolare del lavoro scientifico presentato, con attenzione alla proprietà di linguaggio e chiarezza espositiva (vedasi risultati di apprendimento attesi).

Il corso è organizzato in lezioni frontali (da 2 ore accademiche ciascuna) in aula con l’ausilio di proiettore e di slides powerpoint che verranno fornite di volta in volta agli studenti ed eventualmente caricati sulla piattaforma moodle.
Al fine di stimolare l’attenzione degli studenti il docente all’inizio di ogni lezione ricapitolerà quanto discusso nella lezione precedente mediante alcuni brevi domande atte ad accertare la comprensione dei temi da parte degli studenti (5-10 min).
Sulla piattaforma “moodle” di Ateneo sono presenti i file pdf relativi alle slides delle presentazioni proiettate durante le lezioni.

Inglese

Il docente si rende disponibile ad incontrare gli studenti che lo richiedano per approfondimenti sugli argomenti del corso mediante semplice contatto mail : alesca@unive.it
Accessibilità, Disabilità e Inclusione
Accomodamenti e Servizi di Supporto per studenti con disabilità o con disturbi specifici dell’apprendimento:
Ca’ Foscari applica la Legge Italiana (Legge 17/1999; Legge 170/2010) per i servizi di supporto e di accomodamento disponibili agli studenti con disabilità o con disturbi specifici dell’apprendimento. In caso di disabilità motoria, visiva, dell’udito o altre disabilità (Legge 17/1999) o un disturbo specifico dell’apprendimento (Legge 170/2010) e si necessita di supporto (assistenza in aula, ausili tecnologici per lo svolgimento di esami o esami individualizzati, materiale in formato accessibile, recupero appunti, tutorato specialistico a supporto dello studio, interpreti o altro), si contatti l’ufficio Disabilità e DSA disabilita@unive.it

scritto e orale