OBIETTIVI FORMATIVI

Il corso si propone di illustrare semplici applicazioni della moderna Chimica Quantistica alla Chimica Organica ed in particolare di sviluppare concetti e l’applicazione di metodi qualitativi e semi-quantitativi per la descrizione della reattività delle molecole organiche.

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.