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Chimica Supramolecolare

Corsi di laurea:
Scienze Chimiche
Docenti:
Licchelli Maurizio
Anno accademico:
2010/2011
Codice corso:
500594
Crediti formativi:
6
Ambiti:
CHIM/03
Decreto Ministeriale:
270/04
Ore di lezione:
50
Lingua di insegnamento:
Italiano

Modalità

Esame orale

Prerequisiti

Allo studente dei questo corso viene richiesta una buona conoscenza della chimica inorganica con particolare riferimento alla chimica di coordinazione dei metalli di transizione e dei metalli alcalini e conoscenze di base di matematica, di fisica e di chimica biologica. Sono inoltre utili conoscenze approfondite di chimica fisica e di chimica organica. La preparazione ottenuta attraverso una laurea triennale di area chimica è necessaria e sufficiente per frequentare e comprendere gli argomenti di questo modulo del corso.

Programma

Il linguaggio della Chimica Supramolecolare. Chimica host-guest e relativi aspetti termodinamici. Processi di riconoscimento di substrati cationici: cationi di differenti geometrie (sferica, tetraedrica, planare, etc.) come ioni metallici e di natura organica. Riconoscimento di specie anioniche e neutre. Utilizzo diverse tipologie di recettori sintetici: eteri corona, criptandi, sferandi, calixareni, carcerandi, ciclodestrine, ciclofani, etc.. Processi di trasporto attraverso membrane naturali e sintetiche utilizzando carrier specificamente studiati per substarti di diversa natura. Processi di trasformazione del substrato: catalisi supramolecolare e contenitori molecolari. Segnalazione del processo di riconoscimento: disegno di sensori molecolari per substrati ionici, neutri e di interesse biologico (es. amminoacidi, nucleotidi). Sensori elettrochimici, colorimetrici e fluorescenti. Interruttori molecolari.
Sistemi programmati; doppi e tripli elicati (da due a n centri metallici), chiralità e self-assembly: cooperatività, autoriconoscimento, doppie e triple eliche chirali; altri sistemi multicomponente (contenenti cationi metallici): cilindri, griglie, scaffali; Self-Assembly di sistemi organici.
Macchine e dispositivi supramolecolari: sintesi e topologia di catenani e rotaxani; movimenti molecolari, immagazzinamento dati a livello molecolare, elettronica molecolare (macchine e motori: shuttles, catenati semovibili, rotori, freni); traslocazione cationica e anionica e sua segnalazione; isteresi e memorie molecolari (self-assembling/disassembling di elicati e isteresi elettrochimica).
Uso delle macchine molecolari per l’elettronica. Molecole come diodi e transistor: monostrati e giunzioni single-molecule. Self Assembled Monolayers, elettrodi modificati per il sensing.
Tensioattivi e micelle: uso di micelle in medicina: studio di proprietà di farmaci, drug delivery.

Bibliografia

1. J.M. Lehn, Supramolecular Chemistry, Concepts and Perspectives, VCH, 1995;

2. P.D. Beer, P.A. Gale, D.K. Smith, Supramolecular Chemistry, Oxford University Press, 1999;

3. F. Vögtle, Supramolecular Chemistry: an introduction, Wiley, 1993


Moduli

Modulo:
Chimica Supramolecolare - Modulo 1
Docente:
Licchelli Maurizio
Ore di lezione:
25
Crediti formativi:
3
Ambito:
CHIM/03

Programma

Il linguaggio della Chimica Supramolecolare. Chimica host-guest e relativi aspetti termodinamici. Processi di riconoscimento di substrati cationici: cationi di differenti geometrie (sferica, tetraedrica, planare, etc.) come ioni metallici e di natura organica. Riconoscimento di specie anioniche e neutre. Utilizzo diverse tipologie di recettori sintetici: eteri corona, criptandi, sferandi, calixareni, carcerandi, ciclodestrine, ciclofani, etc.. Processi di trasporto attraverso membrane naturali e sintetiche utilizzando carrier specificamente studiati per substrati di diversa natura. Processi di trasformazione del substrato: catalisi supramolecolare e contenitori molecolari. Segnalazione del processo di riconoscimento: disegno di sensori molecolari per substrati ionici, neutri e di interesse biologico (es. amminoacidi, nucleotidi). Sensori elettrochimici, colorimetrici e fluorescenti. Interruttori molecolari.

Bibliografia

1. J.M. Lehn, Supramolecular Chemistry, Concepts and Perspectives, VCH, 1995;

2. P.D. Beer, P.A. Gale, D.K. Smith, Supramolecular Chemistry, Oxford University Press, 1999;

3. F. Vögtle, Supramolecular Chemistry: an introduction, Wiley, 1993


Modulo:
Chimica Supramolecolare - Modulo 2
Ore di lezione:
25
Crediti formativi:
3
Ambito:
CHIM/03

Programma

a. sistemi programmati; doppi e tripli elicati (da due a n centri metallici), chiralità e self-assembly: cooperatività, autoriconoscimento, doppie e triple eliche chirali; altri sistemi multicomponente (contenenti cationi metallici): cilindri, griglie, scaffali; Self-Assembly di sistemi organici
b. Macchine e dispositivi supramolecolari: sintesi e topologia di catenani e rotaxani; movimenti molecolari, immagazzinamento dati a livello molecolare, elettronica molecolare (macchine e motori: shuttles, catenati semovibili, rotori, freni); traslocazione cationica e anionica e sua segnalazione; isteresi e memorie molecolari (self-assembling/disassembling di elicati e isteresi elettrochimica);
c. Uso delle macchine molecolari per l’elettronica: verso il microchip molecolare? Tecniche STM, AFM. Molecole come diodi e transistor: monostrati e giunzioni single-molecule. Self Assembled Monolayers, elettrodi modificati per il sensing;
d. tensioattivi e micelle: una nuova via ai sensori "fully supramolecular " con proprietà avanzate. Uso di micelle in medicina: studio di proprietà di farmaci, drug delivery

Bibliografia

1. J.M. Lehn, Supramolecular Chemistry, Concepts and Perspectives, VCH, 1995;

2. P.D. Beer, P.A. Gale, D.K. Smith, Supramolecular Chemistry, Oxford University Press, 1999;

3. F. Vögtle, Supramolecular Chemistry: an introduction, Wiley, 1993


Elenco appelli e prove

Nessuna prova presente

Credits: apnetwork.it