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Chimica Supramolecolare

Corsi di laurea:
Scienze chimiche
Docenti:
Licchelli Maurizio, Pallavicini Piersandro
Anno accademico:
2009/2010
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
Docente:
Pallavicini Piersandro
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