Scheda Insegnamento Insegnamento: CATALISI METALLICA IN PROCESSI ORGANICI Corso di laurea dell’insegnamento (specificare anche se triennale o magistrale): Chimica LM-54 (magistrale) Codifica: 27002290 SSD (Settore scientifico disciplinare): Docente Responsabile: Prof. Giuseppe Salerno CHIM/06 Eventuali altri docenti coinvolti: Orario di ricevimento: tutti i venerdì dalle ore 16.00 alle 18.00 Crediti Formativi (CFU): 6 Ore di lezione: 48 Ore riservate allo studio individuale: 102 Ore di laboratorio: Il corso di studio, per i quali lo stesso costituisce un’attività di base o caratterizzante: Facoltà competente: smfn Lingua d’insegnamento: Anno di corso: 2 Propedeuticità: nessuna Organizzazione della didattica (lezioni, esercitazioni, laboratorio, ecc.): lezioni Modalità di frequenza (obbligatoria, facoltativa): obbligatoria Modalità di erogazione (tradizionale, a distanza, mista): tradizionale Metodi di valutazione (Prova scritta, orale, ecc): Prova orale Risultati di apprendimento attesi: La conoscenza del ruolo dei metalli nei più importanti processi di sintesi organica focalizzando l’attenzione sullo studio dei parametri che influenzano la realizzazione di processi catalitici. Programma/Contenuti Composti organometallici di metalli del I e II gruppo . Preparazione, proprietà e reazioni di organolitio, organo magnesio, organozinco ed organomercurio. Organorame e cuprati . Sintesi proprietà e reazioni. Formazione di legami C-C mediante intermedi organopalladio . Protocollo di Negishi, Suzuki, Stille, Kumada. Reazione di Sogonashira. Reazione di Heck. Composti allilici di metalli di transizione (Pd, Ni, Rh). Sintesi proprietà e reattività. 1,4- esadiene da butadiene ed etilene. Cicloottadiene e ciclododecatriene da butadiene. Ottadienolo da butadiene. Adiponitrile da butadiene ed HCN. Composti idrurici di metalli di transizione. Isomerizzazione di olefine, idrogenazione di olefine, oligomerizzazione di olefine. Complessi carbonilici di metalli di transizione . Reazione di carbonilazione di alcheni ed alchini. Idroformilazione di olefine. Carbonilazione del metanolo e dell’acetato di metile. Copolimerizzazione di monossido di carbonio ed alcheni a polichetoni. Metalli di transizione in processi di ossidazione. Processo Wacker e processi correlati. Ossidazione di cicloalcani agli alcoli e chetoni ciclici corrispondenti e ad acidi dicarbossilici, lattoni e lattami. Alchilidencomplessi di metalli di transizione . Processi di metatesi.
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Insegnamento: CATALISI METALLICA IN PROCESSI ORGANICI · di transizione. Isomerizzazione di olefine, idrogenazione di olefine, oligomerizzazione di olefine. Complessi carbonilici
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Scheda Insegnamento
Insegnamento: CATALISI METALLICA IN PROCESSI ORGANICI
Corso di laurea dell’insegnamento (specificare anche se triennale o magistrale): Chimica
Orario di ricevimento: mercoledì e giovedì dalle 15.30 alle 17.30
Crediti Formativi (CFU): 8
Ore di lezione: 48
Ore di esercitazioni 24
Ore riservate allo studio individuale: 128
Ore di laboratorio:
Il corso di studio, per i quali lo stesso costituisce un’attività di base o caratterizzante:
chimica magistrale
Facoltà competente: smfn
Lingua d’insegnamento:
Anno di corso: 1
Propedeuticità: nessuna
Organizzazione della didattica (lezioni, esercitazioni, laboratorio, ecc.): lezioni
esercitazioni
Modalità di frequenza (obbligatoria, facoltativa): obbligatoria
Modalità di erogazione (tradizionale, a distanza, mista): tradizionale
Metodi di valutazione (Prova scritta, orale, ecc): Prova scritta con ammissione alla prova orale
Risultati di apprendimento attesi: Acquisizione, da parte dello studente, delle conoscenze necessarie per la possibile applicazione della Chimica Teorica e Computazionale nel campo della Chimica Inorganica e degli strumenti cognitivi necessari alla comprensione delle relazioni intercorrenti fra la struttura elettronica di composti modello e le loro proprietà chimico-fisiche e di reattività.
Programma/Contenuti: Funzioni d’onda polielettroniche ed operatori Approssimazione
di Born-Oppenheimer. Antisimmetria della funzione d’onda e Principio di esclusione di
Pauli. Spin-orbitali ed orbitali spaziali. Prodotto di Hartree. Determinanti di Slater.
Approssimazione di Hartree-Fock. Determinanti eccitati.
Approssimazione di Hartree-Fock (HF) Equazioni Hartree-Fock. Operatori di Coulomb e
di scambio. Operatore di Fock. Derivazione delle equazioni di Hartree-Fock. Equazioni di
Hartree-Fock canoniche. Energie orbitaliche e teorema di Koopmans. Teorema di Brillouin.
Hamiltoniano di Hartree-Fock. Equazioni di Hartree-Fock per sistemi “restricted closed
shell”: equazioni di Roothaan. Equazioni di Hartree-Fock per sistemi “unrestricted open
Scheda Insegnamento
shell”: equazioni di Pople-Nesbet. Procedura SCF. Set di funzioni di base.
Metodi Semiempirici
Interazione di Configurazione Funzioni d’onda multideterminantali. Struttura di una
matrice “Full CI”. CI troncate e problema della “size-consistency”.
Teoria delle Perturbazioni Espansione dell’energia di correlazione in termini di teoria
delle perturbazioni.
Teoria del Funzionale della Densità (DFT) Il modello di Thomas-Fermi. Teoremi di
Hohenberg-Kohn. Il potenziale chimico. Equazioni di Kohn-Sham: introduzione degli
orbitali e loro derivazione. Approssimazione locale ed X. Self-interaction correction. Il
metodo Hartree-Fock-Kohn-Sham. Funzionali di scambio e correlazione. Stati eccitati.
Esempi illustrativi di calcoli HF, post-HF e DFT per sistemi inorganici modello
Superfici di energia potenziale per reazioni che coinvolgono sistemi inorganici.
Calcolo e visualizzazioni di orbitali molecolari.
Le eventuali attività di supporto alla didattica (tipi e orari):nessuna
Date inizio e termine e il calendario delle attività didattiche:
http://www.smfn.unical.it/news.php?nargid=38
Il calendario delle prove d’esame: http://www.smfn.unical.it/news.php?nargid=38
Bibliografia: Szabo & N. S. Ostlund Modern Quantum Chemistry: Introduction to
advanced electronic structure theory.
R. G. Parr and W. Yang Density-Functional Theory of Atoms and Molecules.
Wolfram Koch, Max C. Holthausen, and Evert Jan Baerends: A Chemist's Guide to Density