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)

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 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.
• Modellizzazione delle proprietà chimico-fisiche di sistemi molecolari.
• Interpretazione dell’output di un software quantochimico (Gaussian).

TESTI/BIBLIOGRAFIA

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