67066 - CHIMICA DEI MATERIALI ORGANICI

Anno Accademico 2022/2023

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso lo studente ha competenze sulle principali classi di materiali organici, con particolare riferimento alla struttura, alle proprietà chimico-fisiche, alle applicazioni e alle peculiarità chimico-strutturali di ciascuno di essi. Competenze saranno acquisite anche nel settore dei biomateriali (carboidrati, proteine). In particolare, lo studente è in grado di comprendere il rapporto struttura/caratteristiche tecnologiche dei principali materiali organici (coloranti e pigmenti, materiali luminescenti e fotocromici, materiali per elettronica, antiossidanti, cristalli liquidi, materiali a base cellulosica) e di valutare le loro possibili applicazioni.

Contenuti

Prerequisiti:

Elementi di base sulle caratteristiche dei metalli di transizione, Elementi di base di stereochimicaElementi di base di reattività dei nuclei aromatici, Elementi di base di reattività dei composti carbonilici, Elementi di base di reattività dei composti alifatici, Elementi di base di spettroscopia e orbitali molecolari di frontiera. 

Carboidrati e Fibre Cellulosiche

La classificazione dei carboidrati

Le proiezioni di Fisher

Formazione di glicosidi

I disaccaridi e polisaccaridi

La cellulosa, l'amido e il glicogeno

Alfa-Amminoacidi, Proteine e Fibre Proteiche

La struttura degli amminoacidi 

I peptidi e le proteine

Classificazione delle proteine

Le proteine fibrose

Eterocicli in sintesi organica, precursori di materiali polimerici per uso industriale

Furano, Pirrolo, Tiofene. Reattività e sintesi. Applicazioni.

Radicali in sintesi Organica

Reattività ed applicazioni. Utilizzo nel campo egli additivi per materie plastiche.

Coloranti Organici:

Viaggio nella storia dei Coloranti

Teoria del colore

Coloranti e Pigmenti Azoici

Coloranti e Pigmenti Carbonilici

Ftalocianine. Modi di applicazione dei coloranti.

Miscellanea di classi chimiche di coloranti e pigmenti

Coloranti per fibre tessili: proteine, cellulosa e fibre sintetiche

Coloranti reattivi per fibre tessili

Il colore e l'ambiente. Produzione di coloranti. Tossicologia. Coloranti alimentari.

Lipidi, olii e cere

Oligonucleotidi

Materiali Cromogenici

Definizione, Tipi e Sintesi:

Materiali Termocromici.

Materiali Piezocromici

Materiali Elettrocromici

Materiali Fotocromici

Materiali Luminescenti

Testi/Bibliografia

Lezioni teoriche.

Functional Organic Materials-Syntheses, Strategies and Applications, edited by T. J.J. Mueller, U.H.E. Bunz, Wiley-VCH, 2007

John McMurry, Fondamenti di Chimica Organica, III ed. italiana, Ed. Zanichelli

Metodi didattici

Il corso è costituito da lezioni frontali teoriche accompagnate da esercizi di applicazione delle nozioni presentate.

Lo scopo è allenare lo studente all'individuazione dei gruppi funzionali caratteristici di una molecola organica complessa e alla progettazione di una relativa sintesi organica per l'applicazione nel mondo dei materiali.

Due laboratori saranno dedicati alla sintesi di materiali organici per applicazioni industriali.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

La prova di verifica ha lo scopo di accertare il livello raggiunto per gli obiettivi indicati nella sezione “Conoscenze e abilità da conseguire."

La verifica dell'apprendimento avviene attraverso un esame finale, atto ad accertare l'acquisizione delle conoscenze e delle abilità attese tramite lo svolgimento, con una prova scritta della durata di 1.45 ore senza l'aiuto di appunti o libri ma con utilizzo della tavola periodica.

Per sostenere la prova d'esame scritta è necessaria l'iscrizione tramite “Alma esami”, nel rispetto inderogabile delle scadenze previste

La prova scritta consiste in 4 quesiti, aperti, ognuno valutabile con un punteggio massimo di 9 punti. I quesiti consistono in: a) esercizi relativi alla sintesi di molecole utilizzabili nel campo dei materiali, b)riconoscimento di possibili applicazioni nel mondo dei materiali data una certa struttura organica.

Il punteggio massimo è dunque 36 su 30, la lode è automatica a punti 32.

Strumenti a supporto della didattica

Le presentazioni del docente in formato PDF protetto da password sono disponibili on-line sul sito iol.unibo.its.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Mauro Comes Franchini