66287 - MECCANISMI DI REAZIONE

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso, lo studente è in grado di esaminare e comprendere alla luce di vari metodi di indagine e modelli interpretativi i fattori che portano alla formulazione di un dato meccanismo per una particolare reazione chimica ed è in grado di valutare l'attendibilità e accuratezza di diverse ipotesi meccanicistiche. Ha inoltre la possibilità di valutare l'accuratezza di diversi modelli teorici nella predizione dei meccanismi di reazione.

Contenuti

Approssimazione di Born-Oppenheimer. Superfici di Energia potenziale (PES). Trattamento generale di PES associata a problemi di struttura e reattività in Chimica Organica. Punti critici. Come rappresentare una superficie: “cross-sections”, diagrammi di More O'Ferrall. Metodi perturbativi in chimica organica: il metodo PMO (Perturbation Molecular Orbital). Teoria HSAB in chimica organica: razionalizzazione basata sulla teoria PMO. Principi di cinetica chimica. Teoria dello stato di transizione. Relazioni di energia libera. Effetti isotopici. Applicazione della teoria PMO a problemi di reattività in chimica organica: l'approssimzaione FMO (Frontier Molecular Orbital). Le reazioni di sostituzione nucleofila al carbonio sp3. Reazioni pericicliche (cicloaddizioni, elettrocicliche, sigmatropiche, chelotropiche): nozioni generali. Regole di Woodward-Hoffmann per le reazioni elettrocicliche e le cicloaddizioni. Teoria FMO applicata alle reazioni di cicloaddizione, elettrocicliche, sigmatropiche e chelotropiche. Catalisi non-standard : luce, campi elettromagnetici, nanoconfinamento. Discussione dei risultati dei modelli teorici in relazione alle evidenze sperimentali in reazioni modello

Testi/Bibliografia

Note del docente. Indicazione di articoli significativi disponibili in letteratura.

Metodi didattici

Lezioni . Risoluzione di problemi in classe

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

La prova d'esame orale ha lo scopo di verificare il raggiungimento dei seguenti obiettivi didattici:
(i) conoscenza degli strumenti fondamentali (sperimentali e teorici) che permettono di determinare la topologia di una superficie di reazione.
(ii) capacità di utilizzare i concetti di cui sopra per discutere semplici problemi di reattività in chimica organica.

Strumenti a supporto della didattica

Soluzione di problemi in classe e discussione di esempi presi dalla letteratura.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Matteo Calvaresi