Claudio PELLECCHIA | CATALISI SOSTENIBILE

cod. 0522300045

CATALISI SOSTENIBILE

	0522300045
	DIPARTIMENTO DI CHIMICA E BIOLOGIA "ADOLFO ZAMBELLI"
	CORSO DI LAUREA MAGISTRALE
	CHIMICA
	2017/2018

CURRICULUM CHIMICA SOSTENIBILE

	OBBLIGATORIO
	ANNO CORSO 1
	ANNO ORDINAMENTO 2016
	SECONDO SEMESTRE

MODULI

	SSD	CFU	ORE	ATTIVITÀ	TIPO DI ATTIVITÁ FORMATIVA
	CHIM/03	12	96	LEZIONE	CARATTERIZZANTE

DOCENTI

	CLAUDIO PELLECCHIA T Curriculum
	CARMINE CAPACCHIONE Curriculum
	ALFONSO GRASSI Curriculum

	Obiettivi
	SCOPO DEL CORSO È QUELLO DI INTRODURRE LO STUDENTE AI CRITERI DI SOSTENIBILITÀ DEI PROCESSI CATALITICI ALLA LUCE DEI PRINCIPI DELLA GREEN CHEMISTRY. LO STUDENTE APPRENDERÀ I MECCANISMI DI REAZIONI E LE CONDIZIONI DI REAZIONE (SOLVENTE, TEMPERATURA, REAGENTI, EFFICIENZA CATALITICA) CHE RENDONO SOSTENIBILE REAZIONI FONDAMENTALI QUALI RIDUZIONE, OSSIDAZIONE, FORMAZIONE DEL LEGAME C-C. SARANNO ILLUSTRATE LE PRINCIPALI CLASSI DI CATALIZZATORI METALLICI (OMOGENEI, SUPPORTATI, NANOPARTICELLE METALLICHE) CHE CONSENTONO ELEVATA EFFICIENZA E COMPATIBILITÀ AMBIENTALE DEI PROCESSI. AL TERMINE DEL CORSO LO STUDENTE DOVRÀ ESSERE IN GRADO DI INDIVIDUARE E VALUTARE LE CONDIZIONI SPERIMENTALI OTTIMALI PER LA REALIZZAZIONE EFFICIENTE E SOSTENIBILE DI UN PROCESSO CATALITICO E VALUTARNE L’IMPATTO AMBIENTALE.

SCOPO DEL CORSO È QUELLO DI INTRODURRE LO STUDENTE AI CRITERI DI SOSTENIBILITÀ DEI PROCESSI CATALITICI ALLA LUCE DEI PRINCIPI DELLA GREEN CHEMISTRY. LO STUDENTE APPRENDERÀ I MECCANISMI DI REAZIONI E LE CONDIZIONI DI REAZIONE (SOLVENTE, TEMPERATURA, REAGENTI, EFFICIENZA CATALITICA) CHE RENDONO SOSTENIBILE REAZIONI FONDAMENTALI QUALI RIDUZIONE, OSSIDAZIONE, FORMAZIONE DEL LEGAME C-C. SARANNO ILLUSTRATE LE PRINCIPALI CLASSI DI CATALIZZATORI METALLICI (OMOGENEI, SUPPORTATI, NANOPARTICELLE METALLICHE) CHE CONSENTONO ELEVATA EFFICIENZA E COMPATIBILITÀ AMBIENTALE DEI PROCESSI. AL TERMINE DEL CORSO LO STUDENTE DOVRÀ ESSERE IN GRADO DI INDIVIDUARE E VALUTARE LE CONDIZIONI SPERIMENTALI OTTIMALI PER LA REALIZZAZIONE EFFICIENTE E SOSTENIBILE DI UN PROCESSO CATALITICO E VALUTARNE L’IMPATTO AMBIENTALE.

	Prerequisiti
	AVERE UNA BUONA CONOSCENZA DELLA CHIMICA DI INORGANICA E DELLA CHIMICA DI COORDINAZIONE

	Contenuti
	PRINCIPI DELLA GREEN CHEMISTRY. ATOM ECONOMY. E-FACTOR. CARBON FOOTPRINT. LIFE CYCLE ASSESSMENT: VALUTAZIONE DELLA SOSTENIBILITÀ DI UN PROCESSO CATALITICO. CATALISI IN SOLVENTI SOSTENIBILI: SCELTA DEL SOLVENTE, ACQUA, SISTEMI ACQUOSI BIFASICI, SISTEMI MULTIFASICI. L'ANIDRIDE CARBONICA COME FLUIDO SUPERCRITICO. I LIQUIDI IONICI. MICROONDE IN CATALISI. PRINCIPIO DI FUNZIONAMENTO: IL RISCALDAMENTO DELLE MICROONDE. IL RUOLO DELL'ACQUA COME SOLVENTE. CATALISI OMOGENEA ASSISTITA DALLE MICROONDE.I FOTOCATALIZZATORI. BIOSSIDO DI TITANIO. ATTIVAZIONE DEI LEGAMI C-H. ATTIVAZIONE DEI LEGAMI C-N E C-CL. ROTTURA DEI LEGAMI C-C. FOTODECOMPOSIZIONE DEI COMPOSTI CONTENENTI ZOLFO. VALORIZZAZIONE DEL BIOSSIDO DI CARBONIO RIDUZIONE DEL BIOSSIDO DI CARBONIO: SINTESI DEL METANOLO, DELLA FORMALDEIDE E DELL'ACIDO FORMICO. SINTESI DI CARBONATI E POLICARBONATI DALLA CO2. REAZIONE DELLA CO2 CON DOPPI E TRIPLI LEGAMI. ALTRE REAZIONI CON L'ANIDRIDE CARBONICA. MOLECOLE DI INTERESSE INDUSTRIALE DA FONTI RINNOVABILI BIOMASSA DI PRIMA, SECONDA E TERZA GENERAZIONE. BIODIESEL E BIORAFFINERIE; LA SINTESI DROP IN DELLE OLEFINE, ACIDO LATTICO, IL GLICEROLO E I SUOI DERIVATI, 1,3 PROPANDIOLO, L'ACIDO ITACONICO, HMF E FURFURALE, ACIDO LEVULINICO, ACIDI GRASSI E TERPENI. CATALISI ACIDA E BASICA ETEROGENEA SUPPORTI ACIDI, ARGILLE E ZEOLITI, POLIMERI SOLFONATI, IDROTALCITI E ZEOLITI BASICHE, CATALIZZATORI BASICI SUPPORTATI SU SILICE. CATALIZZATORI METALLICI SUPPORTATI. ETEROGENEIZZAZIONE DI CATALIZZATORI OMOGENEI. METALLI SUPPORTATI SU MATRICI INORGANICHE E POLIMERICHE ORGANICHE. NANOPARTICELLE METALLICHE IN CATALISI SOSTENIBILE. SINTESI ED APPLICAZIONI CATALITICHE DI NANOPARTICELLE DI METALLI NOBILI. RIDUZIONI CATALITICHE. IDROGENO DA FONTI RINNOVABILI. REAZIONI DI RIDUZIONE CON IDROGENO. HYDROGEN BORROWING. RIDUZIONE CON SISTEMI ALTERNATIVI ALL’IDROGENO. CENNI DI CINETICA CHIMICA - CLASSIFICAZIONE DELLE REAZIONI - REAZIONI DI SOSTITUZIONE NUCLEOFILA SU COMPOSTI TETRAEDRICI; COMPOSTI TETRACOORDINATI A CONFIGURAZIONE PLANARE; COMPOSTI OTTAEDRICI. - REAZIONI DI INSERZIONE. - REAZIONI REDOX. - REAZIONI DI ADDIZIONE OSSIDATIVA. - COMPOSTI A CLUSTER METALLOCARBONILI. LEGAMI METALLO-METALLO IN COMPOSTI NON CARBONILICI. LEGAMI MULTIPLI. RELAZIONE TRA COMPOSTI A CLUSTER E LEGAMI MULTIPLI. - BIOINORGANICA PRESENZA DEGLI ELEMENTI INORGANICI NEGLI ORGANISMI VIVENTI E LORO FUNZIONE. LEGANTI BIOLOGICI PER GLI IONI METALLICI. ESEMPI SELEZIONATI DI REAZIONI CATALIZZATE DA COMPLESSI METALLICI: IDROGENAZIONE E REAZIONI CORRELATE; IDROFORMILAZIONE; CARBONILAZIONE; OSSIDAZIONE DI OLEFINE; METATESI; POLIMERIZZAZIONE E OLIGOMERIZZAZIONE DI OLEFINE E ALTRI MONOMERI IDROCARBURICI INSATURI. CASI STUDIO TRATTI DALLA LETTERATURA RECENTE OSSIDAZIONI CATALITICHE. CONSIDERAZIONI MECCANICISTICHE: OSSIDAZIONE OMOLITICA ED ETEROLITICA, OSSIDAZIONE DEGLI ALCHENI AD EPOSSIDI, SCISSIONE OSSIDATIVA DEL DOPPIO LEGAME, OSSIDAZIONE DEI COMPOSTI AROMATICI E DEGLI ALCANI, OSSIDAZIONE DEGLI ALCOLI, OSSIDAZIONI DI ALDEIDI E CHETONI, OSSIDAZIONI DELLE AMMINE, OSSIDAZIONE ASIMMETRICA.

Contenuti

PRINCIPI DELLA GREEN CHEMISTRY. ATOM ECONOMY. E-FACTOR. CARBON FOOTPRINT. LIFE CYCLE ASSESSMENT: VALUTAZIONE DELLA SOSTENIBILITÀ DI UN PROCESSO CATALITICO. CATALISI IN SOLVENTI SOSTENIBILI: SCELTA DEL SOLVENTE, ACQUA, SISTEMI ACQUOSI BIFASICI, SISTEMI MULTIFASICI. L'ANIDRIDE CARBONICA COME FLUIDO SUPERCRITICO. I LIQUIDI IONICI. MICROONDE IN CATALISI.
PRINCIPIO DI FUNZIONAMENTO: IL RISCALDAMENTO DELLE MICROONDE. IL RUOLO DELL'ACQUA COME SOLVENTE. CATALISI OMOGENEA ASSISTITA DALLE MICROONDE.I FOTOCATALIZZATORI. BIOSSIDO DI TITANIO. ATTIVAZIONE DEI LEGAMI C-H. ATTIVAZIONE DEI LEGAMI C-N E C-CL. ROTTURA DEI LEGAMI C-C. FOTODECOMPOSIZIONE DEI COMPOSTI CONTENENTI ZOLFO.
VALORIZZAZIONE DEL BIOSSIDO DI CARBONIO RIDUZIONE DEL BIOSSIDO DI CARBONIO: SINTESI DEL METANOLO, DELLA FORMALDEIDE E DELL'ACIDO FORMICO. SINTESI DI CARBONATI E POLICARBONATI DALLA CO2. REAZIONE DELLA CO2 CON DOPPI E TRIPLI LEGAMI. ALTRE REAZIONI CON L'ANIDRIDE CARBONICA. MOLECOLE DI INTERESSE INDUSTRIALE DA FONTI RINNOVABILI BIOMASSA DI PRIMA, SECONDA E TERZA GENERAZIONE. BIODIESEL E BIORAFFINERIE; LA SINTESI DROP IN DELLE OLEFINE, ACIDO LATTICO, IL GLICEROLO E I SUOI DERIVATI, 1,3 PROPANDIOLO, L'ACIDO ITACONICO, HMF E FURFURALE, ACIDO LEVULINICO, ACIDI GRASSI E TERPENI.
CATALISI ACIDA E BASICA ETEROGENEA SUPPORTI ACIDI, ARGILLE E ZEOLITI, POLIMERI SOLFONATI, IDROTALCITI E ZEOLITI BASICHE, CATALIZZATORI BASICI SUPPORTATI SU SILICE. CATALIZZATORI METALLICI SUPPORTATI. ETEROGENEIZZAZIONE DI CATALIZZATORI OMOGENEI. METALLI SUPPORTATI SU MATRICI INORGANICHE E POLIMERICHE ORGANICHE. NANOPARTICELLE METALLICHE IN CATALISI SOSTENIBILE. SINTESI ED APPLICAZIONI CATALITICHE DI NANOPARTICELLE DI METALLI NOBILI. RIDUZIONI CATALITICHE. IDROGENO DA FONTI RINNOVABILI. REAZIONI DI RIDUZIONE CON IDROGENO. HYDROGEN BORROWING. RIDUZIONE CON SISTEMI ALTERNATIVI ALL’IDROGENO.
CENNI DI CINETICA CHIMICA
- CLASSIFICAZIONE DELLE REAZIONI
- REAZIONI DI SOSTITUZIONE NUCLEOFILA SU COMPOSTI TETRAEDRICI; COMPOSTI TETRACOORDINATI A CONFIGURAZIONE PLANARE; COMPOSTI OTTAEDRICI.
- REAZIONI DI INSERZIONE.
- REAZIONI REDOX.
- REAZIONI DI ADDIZIONE OSSIDATIVA.
- COMPOSTI A CLUSTER METALLOCARBONILI. LEGAMI METALLO-METALLO IN COMPOSTI NON CARBONILICI. LEGAMI MULTIPLI. RELAZIONE TRA COMPOSTI A CLUSTER E LEGAMI MULTIPLI.
- BIOINORGANICA PRESENZA DEGLI ELEMENTI INORGANICI NEGLI ORGANISMI VIVENTI E LORO FUNZIONE. LEGANTI BIOLOGICI PER GLI IONI METALLICI.
ESEMPI SELEZIONATI DI REAZIONI CATALIZZATE DA COMPLESSI METALLICI:
IDROGENAZIONE E REAZIONI CORRELATE;
IDROFORMILAZIONE;
CARBONILAZIONE;
OSSIDAZIONE DI OLEFINE;
METATESI;
POLIMERIZZAZIONE E OLIGOMERIZZAZIONE DI OLEFINE E ALTRI MONOMERI IDROCARBURICI INSATURI.
CASI STUDIO TRATTI DALLA LETTERATURA RECENTE
OSSIDAZIONI CATALITICHE. CONSIDERAZIONI MECCANICISTICHE: OSSIDAZIONE OMOLITICA ED ETEROLITICA, OSSIDAZIONE DEGLI ALCHENI AD EPOSSIDI, SCISSIONE OSSIDATIVA DEL DOPPIO LEGAME, OSSIDAZIONE DEI COMPOSTI AROMATICI E DEGLI ALCANI, OSSIDAZIONE DEGLI ALCOLI, OSSIDAZIONI DI ALDEIDI E CHETONI, OSSIDAZIONI DELLE AMMINE, OSSIDAZIONE ASIMMETRICA.

	Metodi Didattici
	LEZIONI FRONTALI.

	Verifica dell'apprendimento
	PROVA SCRITTA CON DOMANDE A RISPOSTE APERTA; ESAME ORALE

	Testi
	R.A SHELDON, I. ARENDS, U. HANEFELD “GREEN CHEMISTRY AND CATALYSIS” WILEY-VCH ED. P.T. ANASTS “GREEN CATALYSIS” - WILEY-VCH ED. F.A. COTTON, J. WILKINSON “CHIMICA INORGANICA”-ED. AMBROSIANA C. ELSCHENBROICH, A. SALZER "ORGANOMETALLICS" – ED. VCH. J.F. HARTWIG "ORGANOTRANSITION METAL CHEMISTRY -UNIVERSITY SCIENCE BOOKS REVIEWS AGGIORNATE FORNITE DAI DOCENTI SU ASPETTI SPECIFICI TRATTATI A LEZIONE

Testi

R.A SHELDON, I. ARENDS, U. HANEFELD “GREEN CHEMISTRY AND CATALYSIS” WILEY-VCH ED.
P.T. ANASTS “GREEN CATALYSIS” - WILEY-VCH ED.
F.A. COTTON, J. WILKINSON “CHIMICA INORGANICA”-ED. AMBROSIANA
C. ELSCHENBROICH, A. SALZER "ORGANOMETALLICS" – ED. VCH.
J.F. HARTWIG "ORGANOTRANSITION METAL CHEMISTRY -UNIVERSITY SCIENCE BOOKS
REVIEWS AGGIORNATE FORNITE DAI DOCENTI SU ASPETTI SPECIFICI TRATTATI A LEZIONE

	Altre Informazioni
	LINGUA DI INSEGNAMENTO: ITALIANO ALTRE INFORMAZIONI: ULTERIORI INFORMAZIONI POSSONO ESSERE RICHIESTE VIA E-MAIL: PLONGO@UNISA.IT

BETA VERSION Fonte dati ESSE3 [Ultima Sincronizzazione: 2019-05-14]

Claudio PELLECCHIA | CATALISI SOSTENIBILE