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Rita Mazzoni

Professoressa associata

Dipartimento di Chimica Industriale "Toso Montanari"

Settore scientifico disciplinare: CHIM/03 CHIMICA GENERALE E INORGANICA

Temi di ricerca

Parole chiave: Catalisi omogenea Valorizzazione di bio-oli Complessi carbenici N-eterociclici Complessi dinucleari del ferro Complessi idrossiciclopentadienilici

a)     Progettazione e sintesi di complessi dei metalli di transizione contenenti leganti carbenici N-eterociclici o idrossiciclopentadienilici per applicazioni in catalisi omogenea.

b)     Progettazione di catalizzatori omogenei a base di rutenio e ferro per la valorizzazione di bio-oli e derivati attraverso l'idrogenazione selettiva di doppi legami polari.

c)     Progettazione e studio della reattività di complessi dinucleari del ferro con leganti C3 a ponte.

 



1) Progettazione, sintesi e caratterizzazione di leganti carbenici N-eterociclici o ciclopentadienilici e dei relativi complessi dei metalli di transizione (es: Ag, Rh, Fe, Ru). Studio dell'attività catalitica in reazioni in fase omogenea (es: idroformilazione, idrogenazione, idrosililazione di alchini terminali, addizione di arilaldeidi ad acidi fenilboronici).

 

2) Impiego di catalizzatori attivi in fase omogenea per la valorizzazione di bio-oli. La frazione liquida ottenuta dalla pirolisi di biomasse (bio-olio) rappresenta una possibile alternativa ai combustibili fossili. Per ottenere un bio-olio stabile nelle condizioni di utilizzo è però necessario migliorarne le proprietà (upgrading) attraverso processi catalitici volti a ridurne l'elevata reattività. In questo ambito il nostro gruppo di ricerca si occupa dello studio dell'attività catalitica e della selettività di catalizzatori di idrogenazione a base di rutenio su composti e miscele modello (aldeidi, chetoni, acidi) che simulano il comportamento del bio-olio e su bio-olio stesso ottenuto da pirolisi. La sintesi di nuovi leganti funzionalizzati a questo scopo, ha portato inoltre allo sviluppo di una nuova molecola in grado di gelificare solventi organici a basso peso molecolare. Nell'ambito delle ricerche volte a ottenere composti per la chimica fine da derivati da biomasse, è stata recentemente sviluppata una metodologia per trasformare selettivamente in fase omogenea con un catalizzatore a base di rutenio il 5-idrossimetilfurfurale (HMF), un derivato dalle biomasse, nel 2,5-diidrossimetilfurano (BHMF), un composto chimico di interesse come intermedio per la produzione di polimeri.

 

3) Studio della reattività di complessi dinucleari del ferro con leganti C3 a ponte. La coordinazione del legante C3 a ponte fra i due atomi di Fe consente di variarne la reattività rispetto al frammento organico libero. Questa proprietà può essere sfruttata per variare la funzionalizzazione dei tre atomi di carbonio a ponte. La particolare reattività di questi complessi dinucleari consente inoltre, attraverso una reazione di ciclizzazione con alchini, la preparazione di nuovi ferroceni e cicloesadienilosso-complessi di ferro variamente funzionalizzati attraverso una via di sintesi non convenzionale. La presenza di gruppi donatori sui tre atomi di carbonio può essere inoltre impiegata per la formazione di nuovi complessi multinucleari dei metalli di transizione (es: Fe, Pd, Rh, Ru). Il gruppo di ricerca è da tempo impegnato in questo ambito, con ricerche di base volte ad individuare nuove modalità di reazione promosse dal ferro. L'obiettivo attuale è quello di sviluppare catalizzatori di nuova generazione basati sul ferro. In questa direzione è stato recentemente approfondito lo studio su un catalizzatore, basato sul ferro, per la formazione di eteri a partire da alcoli attraverso semplice eliminazione di acqua.

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