OBIETTIVI FORMATIVI

L'insegnamento si propone di fornire agli studenti un approfondimento su alcuni temi avanzati e innovativi della chimica inorganica. Scopo dell'insegnamento è che i partecipanti sviluppino la comprensione degli aspetti principali della chimica di coordinazione, della chimica metallorganica, della chimica dei clusters e della chimica bioinorganica. Nella parte pratica dell'insegnamento verranno sviluppate le capacità di condurre esperimenti in gruppo, riguardanti la preparazione di composti trattati nella parte teorica, e di scrivere relazioni sull'attività di laboratorio.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

L’insegnamento si propone di fornire allo studente conoscenze su alcuni aspetti specifici e avanzati della chimica inorganica, riguardanti la chimica di coordinazione, la chimica metallorganica, la chimica dei clusters e la chimica bioinorganica.

Le conoscenze acquisite nelle lezioni frontali sono applicate all’attività di laboratorio, durante la quale lo studente acquisirà familiarità con la sintesi e la caratterizzazione di composti selezionati appartenenti alle classi sopra menzionate.

Al termine dell'insegnamento e dello studio individuale lo studente avrà acquisito conoscenze teoriche sulla struttura, il legame e la reattività di composti inorganici e e migliorerà le abilità pratiche di manipolazione (nel rispetto delle norme di sicurezza vigenti) di alcuni di tali composti mediante la loro preparazione e caratterizzazione con tecniche strumentali.

MODALITA' DIDATTICHE

Il corso prevede lezioni frontali, dove vengono affrontati gli argomenti previsti dal programma e fornite le spiegazioni delle esperienze di laboratorio, ed esercitazioni pratiche. Le esercitazioni sono svolte in laboratorio e prevedono la presentazione di una relazione individuale.

E' obbligatoria la frequenza sia del laboratorio che delle lezioni di spiegazione delle esperienze.

PROGRAMMA/CONTENUTO

Simmetria e teoria dei gruppi (elementi ed operazioni di simmetria, gruppi puntuali e simmetria molecolare). Applicazioni della teoria dei gruppi: analisi vibrazionale, orbitali molecolari di molecole semplici e complesse.  Approfondimento della chimica di coordinazione: legame, spettri elettronici e reazioni. Chimica metallorganica: complessi carbonilici e con leganti affini a CO, complessi metallo-olefina, derivati allilici, metalloceni, complessi alchilici, carbenici e carbinici. Reazioni stechiometriche di complessi metallorganici e catalisi. Clusters. Borani, eteroborani, metalloborani. Cluster carbonilici. Clusters ad alta valenza. Legami multipli metallo-metallo. Alcuni aspetti di chimica bioinorganica: biochimica del ferro, biochimica di altri metalli quali Zn, Cu, Co.

Esperienze di laboratorio:

Preparazione di composti di coordinazione isomeri geometrici cis e trans [Mo(CO)4(PPh3)2]

Preparazione di Fe(η5-C5H5)2. Purificazione e caratterizzazione. Acetilazione di ferrocene

Preparazione e luminescenza termocromica di clusters rame (I)-piridina-ioduro

Sintesi e caratterizzazione del cluster carbonilico Fe3(CO)12

Preparazione di un composto modello della vitamina B12 e sua metilazione

TESTI/BIBLIOGRAFIA

• Materiale didattico fornito dal docente sulla piattaforma AulaWeb
• Chimica Inorganica, G.L.Miessler, D.A.Tarr, Edizioni Piccin
• Chimica Inorganica, Principi, Strutture, Reattività J.E.Huheey, E.A.Keiter, R.L.Keiter, Edizioni Piccin
• Chimica Inorganica, D.F.Shriver, P.W.Atkins, C.H.Langford, Edizioni Zanichelli
• The Organometallic Chemistry of the Transition Metals, R.H.Crabtree, John Wiley & Sons.
• Group Theory for Chemists: Fundamental Theory and Applications, Kieran C Molloy, Woodhead Publishing, 2nd edition
• Bioinorganic Chemistry: Inorganic Elements in the Chemistry of Life, W. Kaim, B. Schwederski, A. Klein, John Wiley & Sons