OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

Il corso si propone di illustrare le più semplici applicazioni della moderna Chimica Quantistica alla Chimica Organica: concetti e uso di metodi qualitativi/semi-quantitativi per la descrizione di reazioni chimiche

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

In particolare saranno forniti gli elementi per razionalizzare la reattività organica attraverso proprietà di simmetria (regole di Woodward-Hoffmann) dei reagenti e/o prodotti oppure dall’analisi del profilo di reazione (teoria degli orbitali di frontiera).

Inoltre (in funzione del tempo disponibile) saranno forniti gli elementi base della meccanica quantistica finalizzati alla descrizione dei metodi ab-initio e semiempirici più utilizzati per il calcolo delle proprietà molecolari.

MODALITA' DIDATTICHE

Lezioni frontali

PROGRAMMA/CONTENUTO

• Introduzione: definizione di stato di transizione, complesso attivato, profilo di reazione, metodi per predire la reattività di una molecola.
• Simmetria (cenni), regola del non-incrocio.
• Conservazione simmetria orbitali molecolari: costruzione dei diagrammi di correlazione per alcune tipologie tipiche di reazioni (cicloaddizioni, reazioni elettrocicliche).
• Teoria degli orbitali di frontiera: derivazione dell’equazione di Klopman-Salem.
• Applicazioni dell’equazione di Klopman-Salem (ad esempio derivazione delle regole di Woodward-Hoffmann, teoria HSAB).
• Richiami dei concetti base della meccanica quantistica.
• Metodi ab-initio e semiempirici (cenni).
• Modellizzazione delle proprietà chimico-fisiche di sistemi molecolari (in funzione del tempo disponibile).
• Interpretazione dell’output di Gaussian (in funzione del tempo disponibile).

TESTI/BIBLIOGRAFIA

1. R.B. Woodward e R. Hoffmann: The Conservation of Orbital Symmetry.
2. I. Fleming: Frontier Orbitals and Organic Chemical Reactions.
3. T. A. Albright, J.K. Burdett e M. Whangbo: Orbital Interactions in Chemistry.
4. A. Szabo e N.S. Ostlund: Modern Quantum Chemistry.

DOCENTI E COMMISSIONI

Commissione d'esame

MASSIMO OTTONELLI (Presidente)

MARINA ALLOISIO

MAURIZIO FERRETTI

LEZIONI

ESAMI

MODALITA' D'ESAME

Esame orale

MODALITA' DI ACCERTAMENTO

Viene valutata la capacità dello studente di applicare le metodologie studiate nella descrizione delle proprietà di reattività delle molecole attraverso la discussione di specifici casi unita ad una verifica della profondità e corenza delle conoscenze delle metodologie descritte nell'insegnamento.

In particolare saranno somministrate tre domande per blocco di argomenti  (Conservazione Simmetria e parti correlate, Teoria degli orbitali di frontiera e parti correlate) finalizzate a verificare le conoscenze, competenze ed abilità acquisite dallo studente.

L'esame orale è condotto da due docenti di ruolo ed ha una durata di almeno 30 minuti.

Calendario appelli