Chimica molecolare e supramolecolare. Molecole ed aggregati supramolecolari. Le forze che governano la formazione degli aggregati supramolecolari. Molecole macrocicliche ed acicliche quali recettori di cationi, anioni e molecole neutre. Aspetti termodinamici e cinetici relativi alle formazione degli addotti supramolecolari. Struttura delle specie supramolecolari. Relazioni proprieta’-struttura e design molecolare. Riconoscimento molecolare. Self-assembly. Reattivita’ e catalisi supramolecolare.
Molecular and Supramolecular Chemistry. Forces governing the formation of supramolecular aggregates. Macrocyclic and acyclic receptors for cations, anions and neutral species. Thermodynamic and kinetic aspects in the formation of supramolecular aggregates. Structures of supramolecular species. Molecular recognition. Self-assembly. Supramolecular reactivity and catalysis. Molecular devices and machines.
Obiettivi Formativi
Conoscenze: Possedere gli elementi fondamentali per la comprensione dei processi di formazione di addotti di specie chimiche (sia molecole che ioni) mutuamente aggregati ed organizzati mediante forze deboli, delle proprietà e della trasformazione di questi addotti, delle caratteristiche del riconoscimento molecolare e del “self-assembly”; conoscere i criteri di base per il design di recettori molecolari e del funzionamento di dispositivi e macchine molecolari.
Competenze acquisite Competenza nell’analisi delle forze e dei meccanismi coinvolti nella formazione e nella trasformazione degli addotti supramolecolari, con riferimento agli aspetti termodinamici, cinetici e di riconoscimento molecolare.
Capacità acquisite al termine del corso: Capacità di analizzare i processi chimici coinvolgenti la formazione e la trasformazione degli addotti recettore-substrato. Capacità di effettuare un design molecolare.
Metodi Didattici
Numero di ore totali del corso: 150
Numero di ore per studio personale e altre attivita’ formative di tipo individuale: 96
Numero di ore relative alle attivita’ in aula: 54
Numero di ore per prove in itinere: 4
Altre Informazioni
Orario di ricevimento
In qualunque periodo previo appuntamento
Modalità di verifica apprendimento
Esame finale orale o, in alternativa, 2 prove scritte in itinere e presentazione orale di una tesina.
Programma del corso
Definizione e ambiti di studio di “chimica molecolare” e “chimica supramolecolare”. Molecole ed aggregati supramolecolari. Le forze che governano la formazione di aggregati supramolecolari (interazioni elettrostatiche, di Van der Waals, di dispersione, di stacking, legami a idrogeno, effetto idrofobo). Molecole macrocicliche ed acicliche quali recettori di cationi, anioni e molecole neutre. Aspetti termodinamici e cinetici relativi alle formazione degli addotti supramolecolari. Struttura delle specie supramolecolari. Relazioni proprietà-struttura e design molecolare. Riconoscimento molecolare. Self-assembly e processi di auto-replicazione. Reattività e catalisi supramolecolare. Dispositivi molecolari e macchine molecolari. Sistemi modello bioinorganici e bioorganici. Trasporto attraverso membrane