Foto del docente

Luca Bernardi

Professore associato

Dipartimento di Chimica Industriale "Toso Montanari"

Settore scientifico disciplinare: CHIM/06 CHIMICA ORGANICA

Temi di ricerca

Parole chiave: Stereochimica Organocatalisi Chimica Organica Green Chemistry Sostenibilità

Alla base dei temi di ricerca trattati c'è la convinzione che l'osservazione dei processi che avvengono in ambito biologico possa essere fonte di grande ispirazione per lo sviluppo di nuove trasformazioni chimiche (biomimetica).

Più in particolare, i temi di ricerca riguardano vari aspetti della chimica organica di sintesi, legati allo sviluppo di metodologie innovative per l'ottenimento di molecole ad alto valore aggiunto. La fattibilità delle metodologie sviluppate (economicità, praticità, ecocompatibilità) viene sempre tenuta in grande considerazione. L'attività di ricerca è basata sull'utilizzo di piccole molecole organiche come catalizzatori (organocatalisi), permettendo effettivamente lo sviluppo di una serie di metodologie estremamente promettenti per la produzione di molecole chirali enantioarricchite largamente utilizzate in chimica farmaceutica e agrochimica. Questo settore di ricerca è letteralmente esploso negli ultimi anni, grazie ad una serie di caratteristiche che rendono i catalizzatori organici per molti versi complementari rispetto all'utilizzo più tradizionale di catalizzatori metallici o biocatalizzatori (enzimi).

I catalizzatori presi in considerazione esercitano la loro attività attraverso interazioni deboli, quali legami idrogeno, interazioni elettrostatiche, etc. Nonostante la bassa energia (<5 kcal/mol) coinvolta in queste interazioni, che porta in linea di principio alla formazione di complessi catalizatore-substrato estremamente flessibili, è possibile il controllo rigoroso della geometria dei complessi sfruttando il principio di cooperatività, tipico di diversi sistmi enzimatici, ovvero sfruttando non una, ma una serie di interazioni deboli che operano allo stesso momento, con la geometria opportuna.

Un primo oggetto di studio riguarda la catalisi a trasferimento di fase, con attenzione particolare rivolta alla generazione di specie tossiche e/o instabili in situ. Un secondo approccio riguarda invece l'utilizzo di catalizzatori bifunzionali, ovvero specie catalitiche che presentano funzionalità basiche affiancate da siti debolmente acidi. Queste molecole sono in grado di catalizzare trasformazioni chimiche mediante la stabilizzazione dello stato di transizione, in maniera del tutto analoga a molti sistemi enzimatici. E' quindi possibile utilizzare molecole organiche a basso peso molecolare al posto di sistemi enzimatici, per catalizzare una serie di trasformazioni biomimetiche.

Se siete interessati ad alcune di queste tematiche, non esitate a contattarmi e a venirmi a trovare!




Ultimi avvisi

Al momento non sono presenti avvisi.