Università degli studi di Pavia
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Corsi 2016
ELENCO DEGLI INSEGNAMENTI DISPONIBILI PER IL DOTTORATO IN SCIENZE CHIMICHE (A. A. 2015-2016)
The visible light photocatalysis toolbox (6 CFU)
Docente: S. Protti
Il corso sarà focalizzato sulla fotocatalisi e sullo sviluppo che nell'ultimo decennio ha interessato i processi fotocatalitici catalizzati da luce visibile. Inizialmente dopo una breve introduzione sul concetto di fotocatalisi in fase omogenea ed eterogenea, verranno presi in esame i principali fotocatalizzatori (complessi a base di Rutenio ed Iridio, coloranti organici e ossidi semiconduttori) impiegati ed i meccanismi di reazione ad essi legati. Successivamente verranno descritte le principali applicazioni legate all'approccio fotocatalitico, come lo sviluppo di nuove procedure sintetiche (con particolare attenzione sulla produzione di composti di interesse farmaceutico) e alla messa a punto di sistemi per fotosintesi artificiale. Grande attenzione sarà offerta all'aspetto pratico e tecnologico, con la descrizione di micro- e meso-reattori a flusso continuo, la loro applicazione in processi fotocatalitici ed i vantaggi legati all'adozione di tali tecniche, tra cui la possibilità di effettuare scale-up. L'ultima parte del corso sarà infine dedicata alla descrizione di tecniche dual catalysis, in cui un fotocatalizzatore è impiegato in azione combinata con altri sistemi catalitici quali organocatalizzatori, complessi a base di metalli di transizione e catalizzatori acido base.
Lo scopo finale del corso è quello di fornire allo studente un set di strumenti base (una photocatalysis toolbox, come l'ha recentemente definita Hammond, vedi Org. Biomol. Chem. 2015, 13, 9152) a cui ricorrere nel caso esso si trovi a dover prendere in esame dal punto di vista pratico o teorico un nuovo processo fotocatalitico.
Prova Finale: presentazione su uno degli argomenti trattati durante il corso
Materiali e dispositivi per accumulo e conversione di energia (6 CFU)
Docente: G. Spinolo
Argomenti del corso:
a) difetti nei solidi cristallini
b) esempi di elettroliti solidi
c) elettrochimica dello stato solido
d) elettroliti polimerici
e) celle a combustibile
f) sensori elettrochimici
g) sensori a semiconduttore
Prova Finale: esame orale
Organocatalisi asimmetrica: semplici molecole organiche per reazioni complesse (6 CFU)
Docente: F. Pesciaioli
Negli ultimi decenni l'organocatalisi asimmetrica si è affermata come piattaforma sintetica complementare alla metallo-catalisi ed alla catalisi enzimatica, offrendo al panorama scientifico ulteriori strade per la costruzione di molecole complesse.
Durante questo corsoper la scuola di dottoratoin scienze chimiche e farmaceutiche verranno affrontati inizialmente le principali tipologie d'attivazione organocatalitiche ed alla fine i punti di intersezione di questa piattaforma sintetica con le altre branche della chimica organica.
Il particolare il corso verrà strutturato di 6 parti principali che sono:
Amminocatalisi asimmetrica
Catalisi con basi chirali
Catalisi con acidi chirali
Catalisi con carbeni chirali
SOMO-catalisi
Recentemente è stata aperta una nuova frontiera dell'ammino catalisi: la catalisi attraverso intermedi radicalici. Nel corso verrà data un'introduzione a questa tecnica organo catalitica facendo un paragone costante con l'amminocatalisi "classica".
Nell'ultima parte, come detto in precedenza, sarà dimostrata la possibilità di combinare l'organocatalisi asimmetrica con altre strategie come la metallo catalisi e la catalisi photoredox. Infine verranno presentati esempi pratici di come l'oganocatalisi rappresenti una risorsa per la sintesi di molecole complesse come ad esempio le prostaglandine, il Oseltamivir ed il (+)-estrone.
Prova finale: esame orale
Sensori, biosensori e nasi elettronici (6 CFU)
Docenti: M. Pesavento, R. Biesuz
Alla base della moderna tecnologia dei sensori chimici sta l'interazione tra la molecola di interesse e un opportuno recettore. Il sensore è costituito dalla integrazione tra la formazione dell'addotto e il segnale. Verranno presentati i recettori più utilizzati, cioè molecole di origine biologica quali proteine (anticorpi , enzimi) e acidi nucleici (DNA, RNA, aptameri). Verrà anche descritto un particolare tipo di recettori sintetici solidi, cioè i polimeri a imprinting molecolare (MIP) che costituiscono un approccio interessante alla sintesi di recettori biomimetici, con notevoli vantaggi rispetto a questi. Verranno descritte tecniche di traduzione del segnale tanto basate sull'uso di marcatori, quanto label.free. Nel caso dei sensori a recettore la selettività è ottenuta sfruttando la specificità del recettore. Un altro promettente approccio consiste invece nell'utilizzo di molti sensori poco selettivi in array. Metodi di questo tipo sono spesso chiamati "nasi elettronici" per analogia con i corrispondenti "sensori naturali". Le risposte dei singoli sensori vengono analizzate simultaneamente con metodi di analisi multivariata. Alcuni metodi verranno descritti.
Prova finale: presentazione e discussione di un lavoro apparso nella recente letteratura su uno degli argomenti svolti durante il corso
Current development in catalysis research: Modern arylation methods (6 CFU)
Docente: L. Ackermann (Institute of Organic and Biomolecular Chemistry, Georg-August-University Göttingen)
The course program is focused on three main research areas: (A) catalytic functionalization of unactivated C-H bonds. This work includes the use of inter alias rutenium, titanium, zirconium, nickel and copper catalysts on a day to day basis; (B) development of air-stable secondary phosphine oxides as preligands for catalytic cross-couplings; and (C) hydroaminations of alkynes, allenes and alkenes.
http://www.ackermann.chemie.uni-goettingen.de
The visible light photocatalysis toolbox (6 CFU)
Docente: S. Protti
Il corso sarà focalizzato sulla fotocatalisi e sullo sviluppo che nell'ultimo decennio ha interessato i processi fotocatalitici catalizzati da luce visibile. Inizialmente dopo una breve introduzione sul concetto di fotocatalisi in fase omogenea ed eterogenea, verranno presi in esame i principali fotocatalizzatori (complessi a base di Rutenio ed Iridio, coloranti organici e ossidi semiconduttori) impiegati ed i meccanismi di reazione ad essi legati. Successivamente verranno descritte le principali applicazioni legate all'approccio fotocatalitico, come lo sviluppo di nuove procedure sintetiche (con particolare attenzione sulla produzione di composti di interesse farmaceutico) e alla messa a punto di sistemi per fotosintesi artificiale. Grande attenzione sarà offerta all'aspetto pratico e tecnologico, con la descrizione di micro- e meso-reattori a flusso continuo, la loro applicazione in processi fotocatalitici ed i vantaggi legati all'adozione di tali tecniche, tra cui la possibilità di effettuare scale-up. L'ultima parte del corso sarà infine dedicata alla descrizione di tecniche dual catalysis, in cui un fotocatalizzatore è impiegato in azione combinata con altri sistemi catalitici quali organocatalizzatori, complessi a base di metalli di transizione e catalizzatori acido base.
Lo scopo finale del corso è quello di fornire allo studente un set di strumenti base (una photocatalysis toolbox, come l'ha recentemente definita Hammond, vedi Org. Biomol. Chem. 2015, 13, 9152) a cui ricorrere nel caso esso si trovi a dover prendere in esame dal punto di vista pratico o teorico un nuovo processo fotocatalitico.
Prova Finale: presentazione su uno degli argomenti trattati durante il corso
Materiali e dispositivi per accumulo e conversione di energia (6 CFU)
Docente: G. Spinolo
Argomenti del corso:
a) difetti nei solidi cristallini
b) esempi di elettroliti solidi
c) elettrochimica dello stato solido
d) elettroliti polimerici
e) celle a combustibile
f) sensori elettrochimici
g) sensori a semiconduttore
Prova Finale: esame orale
Organocatalisi asimmetrica: semplici molecole organiche per reazioni complesse (6 CFU)
Docente: F. Pesciaioli
Negli ultimi decenni l'organocatalisi asimmetrica si è affermata come piattaforma sintetica complementare alla metallo-catalisi ed alla catalisi enzimatica, offrendo al panorama scientifico ulteriori strade per la costruzione di molecole complesse.
Durante questo corsoper la scuola di dottoratoin scienze chimiche e farmaceutiche verranno affrontati inizialmente le principali tipologie d'attivazione organocatalitiche ed alla fine i punti di intersezione di questa piattaforma sintetica con le altre branche della chimica organica.
Il particolare il corso verrà strutturato di 6 parti principali che sono:
Amminocatalisi asimmetrica
Catalisi con basi chirali
Catalisi con acidi chirali
Catalisi con carbeni chirali
SOMO-catalisi
Recentemente è stata aperta una nuova frontiera dell'ammino catalisi: la catalisi attraverso intermedi radicalici. Nel corso verrà data un'introduzione a questa tecnica organo catalitica facendo un paragone costante con l'amminocatalisi "classica".
Nell'ultima parte, come detto in precedenza, sarà dimostrata la possibilità di combinare l'organocatalisi asimmetrica con altre strategie come la metallo catalisi e la catalisi photoredox. Infine verranno presentati esempi pratici di come l'oganocatalisi rappresenti una risorsa per la sintesi di molecole complesse come ad esempio le prostaglandine, il Oseltamivir ed il (+)-estrone.
Prova finale: esame orale
Sensori, biosensori e nasi elettronici (6 CFU)
Docenti: M. Pesavento, R. Biesuz
Alla base della moderna tecnologia dei sensori chimici sta l'interazione tra la molecola di interesse e un opportuno recettore. Il sensore è costituito dalla integrazione tra la formazione dell'addotto e il segnale. Verranno presentati i recettori più utilizzati, cioè molecole di origine biologica quali proteine (anticorpi , enzimi) e acidi nucleici (DNA, RNA, aptameri). Verrà anche descritto un particolare tipo di recettori sintetici solidi, cioè i polimeri a imprinting molecolare (MIP) che costituiscono un approccio interessante alla sintesi di recettori biomimetici, con notevoli vantaggi rispetto a questi. Verranno descritte tecniche di traduzione del segnale tanto basate sull'uso di marcatori, quanto label.free. Nel caso dei sensori a recettore la selettività è ottenuta sfruttando la specificità del recettore. Un altro promettente approccio consiste invece nell'utilizzo di molti sensori poco selettivi in array. Metodi di questo tipo sono spesso chiamati "nasi elettronici" per analogia con i corrispondenti "sensori naturali". Le risposte dei singoli sensori vengono analizzate simultaneamente con metodi di analisi multivariata. Alcuni metodi verranno descritti.
Prova finale: presentazione e discussione di un lavoro apparso nella recente letteratura su uno degli argomenti svolti durante il corso
Current development in catalysis research: Modern arylation methods (6 CFU)
Docente: L. Ackermann (Institute of Organic and Biomolecular Chemistry, Georg-August-University Göttingen)
The course program is focused on three main research areas: (A) catalytic functionalization of unactivated C-H bonds. This work includes the use of inter alias rutenium, titanium, zirconium, nickel and copper catalysts on a day to day basis; (B) development of air-stable secondary phosphine oxides as preligands for catalytic cross-couplings; and (C) hydroaminations of alkynes, allenes and alkenes.
http://www.ackermann.chemie.uni-goettingen.de
