Contenuto
Ti trovi in: HOME »Programmi, progetti e risultati »I progetti »PRIN - Programmi di ricerca di Rilevante Interesse Nazionale»Programma di ricercaINIZIO_TESTO_DA_INDICIZZARE
PROGRAMMA DI RICERCA 2005
italiano - english
Unità di Ricerca
Programmi di ricerca simili:
- 1 - ASPETTI MICROSCOPICI DELLA REATTIVITA' CHIMICA
- 2 - Dalle singole molecole a complessi e nanoaggregati: struttura, chiralità, reattività e teoria.
- 3 - Proprietà reattive e spettroscopiche di aggregati molecolari in fasci supersonici e sviluppo di una modellistica unificante.
- 4 - Fattori stereodinamici che regolano la formazione e le proprietà dei microaggregati
- 5 - Attivazione ossidativa catalitica e fotocatalitica per la sintesi organica
- 6 - Attivazione del Legame Carbonio-Idrogeno Mediante Composti di Platino(II).
- 7 - MECCANICA QUANTISTICA MOLECOLARE :METODI DI CALCOLO E ANALISI DI NUOVI FENOMENI
- 8 - TRASFERIMENTI DI ENERGIA E DI CARICA A LIVELLO MOLECOLARE
- 9 - Studi avanzati di chimica ionica e neutra in fase gassosa.
- 10 - Processi molecolari in sistemi di non-equilibrio per applicazioni nel campo energetico e ambientale e per la sintesi di nuovi materiali.
Classificazione scientifico-disciplinare
- Area scientifico disciplinare: Scienze chimiche
Classificazione brevettuale
- CHEMISTRY; METALLURGY
- INORGANIC CHEMISTRY (processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products C04B35/00; fermentation or enzyme-using processes for the preparation of elements or inorganic compounds except carbon dioxide C12P3/00; obtaining metal compounds from mixtures, e.g. ores, which are intermediate compounds in a metallurgical process for obtaining a free metal C21B, C22B; production of non-metallic elements or inorganic compounds by electrolysis or electrophoresis C25B)
- NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; [N: METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C] [C9510]
- ORGANIC CHEMISTRY (such compounds as the oxides, sulfides, or oxysulfides of carbon, cyanogen, phosgene, hydrocyanic acid or salts thereof C01; products obtained from layered base-exchange silicates by ion-exchange with organic compounds such as ammonium, phosphonium or sulfonium compounds or by intercalation of organic compounds C01B33/44; macromolecular compounds C08; dyes C09; fermentation products C12; fermentation or enzyme-using processes to synthesise a desired chemical compound or composition or to separate optical isomers from a racemic mixture C12P; production of organic compounds by electrolysis or electrophoresis C25B3/00, C25B7/00)
- GENERAL METHODS OF ORGANIC CHEMISTRY; APPARATUS THEREFOR (preparation of carboxylic acid esters by telomerisation C07C67/47; telomerisation C08F)
- INORGANIC CHEMISTRY (processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products C04B35/00; fermentation or enzyme-using processes for the preparation of elements or inorganic compounds except carbon dioxide C12P3/00; obtaining metal compounds from mixtures, e.g. ores, which are intermediate compounds in a metallurgical process for obtaining a free metal C21B, C22B; production of non-metallic elements or inorganic compounds by electrolysis or electrophoresis C25B)
Classificazione geografica
- Regione: Toscana
Bibliografia
(1) See: Modern Trends in Chemical Reaction Dynamics, Experiment and Theory (Part I and II); X. Yang and K. Liu, Eds. (Adv. Series in Phys. Chem. Vol. 14); World Scientific, Singapore, 2004.(2) P. Casavecchia, Chemical reaction dynamics with molecular beams, Reports on Progress in Physics 63, 355-414 (2000), and references therein.
(3) S. C. Althorpe, D. C. Clary, “Quantum scattering calculations on chemical reactions”, Annu. Rev. Phys. Chem., 54, 493-529 (2003).
(4) X. Yang, J. Lin, Y. T. Lee, D. A. Blank, A. G. Suits, A. M. Wodtke, Rev. Sci. Instrum. 68, 3317 (1997).
(5) G. Capozza, E. Segoloni, F. Leonori, G. G. Volpi, and P. Casavecchia, Soft electron impact ionization in crossed molecular beam reactive scattering: The dynamics of the O(3P)+C2H2 reaction, J. Chem. Phys. 120, 4557 (2004).
(6) P. Casavecchia, G. Capozza, E. Segoloni, Crossed molecular beam reactive scattering: towards universal product detection by soft electron-impact ionization, In Modern Trends in Chemical Reaction Dynamics, Experiment and Theory (Part II); X. Yang and K. Liu, Eds. (Adv. Series in Phys. Chem. Vol. 14); World Scientific, Singapore, 2004, Ch. 7 (pp. 329-381).
(7) P. Casavecchia, G. Capozza, E. Segoloni, F. Leonori, N. Balucani, and G. G. Volpi,
Dynamics of the O(3P)+C2H4 reaction: Identification of five primary product channels (vinoxy, acetyl, methyl, methylene, and ketene) and branching ratios by the crossed molecular beam technique with soft electron ionization, J. Phys. Chem. A 109 (16), xxx (2005) (Letter, with Front Cover)
[8] “ Theory of chemical reactions dynamics” A. Laganà and G. Lendvay, eds. , Kluwer Academic, the Netherlands, 2004.
[9] V. Aquilanti, S. Cavalli, D. De Fazio, A. Volpi, "The A+BC reaction by the hyperquantization algorithm: the symmetric hyperspherical parametrization for J>O", Adv. Quantum Chemistry, 39, 103-121 (2001).
[10] V. Aquilanti, S. Cavalli, D. De Fazio, A. Volpi, A. Aguilar, X. Giménez, J. M. Lucas, "Exact reaction dynamics by the hyperquantization algorithm: integral and differential cross section for F + H2, including long-range and spin- orbit effects", Phys. Chem. Chem. Phys., 4, 401-415 (2002).
[11] V. Aquilanti, S. Cavalli, A. Simoni, A. Aguilar, J. M. Lucas, D. De Fazio “Lifetime of reactive scattering resonances: Q-matrix analysis and angular momentum dependence for the F + H2 reaction by the hyperquantization algorithm” J. Chem. Phys., 121, 11675-11690 (2004).
[12] V. Aquilanti, A. Lombardi, E. Yurtsever "Global view of classical clusters: the hyperspherical approach to structure and dynamics" Phys. Chem. Chem. Phys., 4, 5040-5051 (2002).
[13] V. Aquilanti, A. Lombardi, M.B. Sevryuk, E. Yurtsever, “Phase-space invariants as indicators of the critical behavior of nanoaggregates”, Phys. Rev. Lett., 93, 113402 (4) (2004).
[14] V. Aquilanti, E. Carmona-Novillo, E. Garcia, A. Lombardi, M. B. Sevryuk, E. Yurtsever “Invariant energy partitions in chemical reactions and cluster dynamics simulations”, Comp. Mat. Sci., 2005.
[15]M. Speranza, Enantioselectivity in gas-phase ion–molecule reactions, International Journal of Mass Spectrometry 2004, 232 (3), 277-317.
[16] B. Brutschy, Ion-Molecule Reactions within Molecular Clusters, Chem. Rev. 1992, 92, 1567-1587.
[17] T. E. Munsch, P.G. Wenthold, Organic gas-phase ion chemistry, Annual Reports on the Progress of Chemistry, Section B: Organic Chemistry 2004, 100, 377-405.
[18] A. Zewail, Nobel Lecture in Chemistry, 1999.
[19] E.L. Elid, S.H. Wilen, L.N. Mendej, Stereochemistry of organic compounds, J. Wiley&Sons, New York (1994).
[20] R.G. Cooks, J.T. Koshinem, P.D. Thomas, Molecular physics of building blocks of life under isolated defined conditions, J. Mass Spectrom. 1999, 34, 85.
[21] C. Desfrançois, S. Carles, J. P. Schermann, Weakly Bound Clusters of Biological Interest, Chem. Rev. 2000, 100 (11), 3943 –3962.
[22] R. Noyori, Nobel Lecture in Chemistry, 2001.
[23] H. Sato, Photodissociation of simple molecules in the gas phase, Chem. Rev. 2001, 101, 2687-2725.
[24] L. J. Butler, D.M. Neumark, Photodissociation dynamics, J. Phys. Chem. 1996, 100, 12801-12816.
[25] Y.-P. Lee, State-Resolved Dynamics of Photofragmentation, Annu. Rev. Phys. Chem. 2003, 54, 215-44.
[26] J.-C. Diels, W. Rudolph
Ultrashort Laser pulse phenomena
Optics and Photonics series, (Academic Press, New York 1996)
[27] J. Manz, L. Wöste Eds.
Femtosecond Chemistry
(VCH Weinheim 1995)
[28] C.Rulliére Ed.
Femtosecond Laser Pulses
(Springer, Berlin 1998)
[29] M. Klessinger, J. Michl,
Excited States and Photochemistry of Organic Molecules
VCH Publishers, New York (1995).
[30] F.V.R. Neuwhal, L. Bussotti, P. Foggi
Transient Absorption Spectroscopy with UV-Visible sub-picosecond pulses
Research Advances in Photochem.Photobio.
Global Research Network (Trivandrum, India 2001) in press
[31] P.F. McMillan,
Effects of pressure on molecules.
Nature Materials 1 (2002) 19.
[32] R.J. Hemley,
Matter under extreme conditions: Chemical reactions at high pressure
Ann. Rev. Phys. Chem. 51 (2000) 763.
[33] Vincenzo Schettino, Roberto Bini
Matter under extreme conditions: chemical reactions at high pressure
Phys. Chem. Chem. Phys. 5 (2003) 1951-1965
[34] M. Citroni, M. Ceppatelli, Roberto Bini, V. Schettino
Laser-Induced Selectivity for Dimerization versus Polymerization of Butadiene under Pressure
Science 295 (2002) 2058-2060
[35] Lucia Ciabini, M. Santoro, Roberto Bini, Vincenzo Schettino
High pressure photoinduced ring opening and amorphyzation of solid benzene
Phys. Rev. Letters 88 (2002) 085505
[36] David Chelazzi, M. Ceppatelli, M. Santoro, Roberto Bini, Vincenzo Schettino
High pressure synthesis of crystallinepolyethylene by using an optical catalysis
NATURE MATERIALS (2004) 470-475
[37] Michele Parrinello.
Simulating complex systems without adjustable parameters.
Computing in Science & Engineering 2 (2000) 22-27.
[38] Tuckerman ME; Marx D.; Parrinello M
The nature and transport mechanism of hydrated hydroxide ions in aqueous solution
NATURE 417 (2002) 925-929
[39] Carloni P.; Rothlisberger U.; Parrinello M
The role and perspectives of ab-initio molecular dynamics in the study of biological systems
Acc. Chem. Res. 35 (2002) 455-464
[40] M. Boero, M. Parrinello, S. Hüffer, and H. Weiss.
First principles study of propene polymerization in ziegler-natta
heterogeneous catalysis.
J. Am. Chem. Soc. 122 (2000) 501-509.
[41] C. J. Mundy, J. Hutter, and M. Parrinello.
Microsolvation and chemical reactivity of sodium and water cluster.
J. Am. Chem. Soc. 122 (2000) 4837-4838.
[42] Computer Simulation of Rare Events and the Dynamics of Classical and Quantum Condensed Phase Systems
B.J. Berne, G. Ciccotti and D. Coker Editors,World Scientific Pub. Singapore (1998)
[43] Laio A.; Parrinello M.
Escaping free energy minima
Proc. Nat. Acad. Sci. 99 (2002) 12562-12566
Parole Chiave
DINAMICA CHIMICA; METODI SPETTROSCOPICI; FASCI MOLECOLARI; CHIMICA IN FASI CONDENSATE E AD ALTE PRESSIONI; CHIMICA COMPUTAZIONALECARATTERIZZAZIONE MICROSCOPICA DELLA DINAMICA DI PROCESSI CHIMICI
Università degli Studi di FirenzeAbstract
Scopo di questo progetto di ricerca è lo studio di processi chimici in fase gassosa e in fase condensata per la comprensione dei meccanismi microscopici fondamentali delle reazioni chimiche. L'approccio generale di ricerca sarà di preparare i sistemi in studio in condizioni definite in modo da isolare nello studio dei meccanismi precisi percorsi di reazione sulle complesse superfici di energia potenziale. Con questa semplificazione dei sistemi sarà più facile ottenere informazioni di carattere fondamentale sulla reattività e sulle condizioni sperimentali che possono controllarla. Per la preparazione dei sistemi in studio verranno usate varie metodologie a seconda dello stato di aggregazione e della complessità del sistema. Per processi elementari in fase gassosa ( reazioni atomo- molecola, radicale-molecola, radicale-radicale ) verrà usata la tecnica dei fasci molecolari incrociati con rivelazione a spettrometria di massa. Avanzamenti della ricerca in questo campo saranno possibili sulla base di varie implementazioni delle tecniche di rivelazione e delle geometrie di scattering che permetteranno di estendere l'analisi dinamica a reazioni più complesse come reazioni multicanale di radicali con molecole poliatomiche e reazioni radicale-radicale. In base a questi complessi esperimenti e con l'ausilio di metodi computazionali avanzati ( uso di coordinate ipersferiche, sviluppo in armoniche ipersferiche, iperquantizzazione ) sarà possibile ottenere sezioni d'urto >>>Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca
Vincenzo SCHETTINO Università degli Studi di FIRENZEObiettivo del Programma di Ricerca
I gruppi di ricerca che partecipano a questo progetto possono vantare una esperienza consolidata nello studio della dinamica di processi chimici e di processi elementari in fase gassosa e condensata. Questa esperienza è testimoniata dal complesso delle pubblicazioni scientifiche e si è andata sviluppando grazie alla messa a punto di strumentazione e tecniche sperimentali di avanguardia e di metodologie computazionali o teoriche avanzate. Con l'intento di proseguire in una attività di ricerca di eccellenza nel settore, questo progetto si propone tre obiettivi principali:1 - implementare in modo significativo le metodologie sperimentali e gli approcci computazionali in modo da essere in linea o anticipare le tendenze della ricerca internazionale;
2 - estendere la tipologia dei sistemi in studio in modo da potere approfondire gli aspetti della ricerca fondamentale da un lato ed aprire dall'altro a prospettive che possano essere di interesse anche da un punto di vista applicativo;
3 - offrire attraverso le attività di ricerca in programma una piattaforma utile di formazione a livelli di eccellenza di dottorandi o borsisti post-dottorato, come risulta dalla ampia partecipazione di giovani al progetto.
Riguardo al primo obiettivo del progetto alcune delle più significative implementazioni metodologiche programmate sono le seguenti. Nello studio di reazioni elementari in fase gassosa con la tecnica dei fasci molecolari incrociati, al fine di poter >>>
Durata
24 mesiBase di partenza scientifica nazionale o internazionale
BASE DI PARTENZA SCIENTIFICA NAZIONALE ED INTERNAZIONALELa comprensione a livello microscopico della dinamica dei processi chimici ( velocità delle reazioni, meccanismi di reazione, identificazione dei processi elementari più importanti, influenza delle condizioni esterne di temperatura e pressione e dello stato di aggregazione ) riveste un ruolo fondamentale nella chimica, sia da un punto di vista della ricerca di base che da un punto di vista dei risvolti applicativi. Questa tematica della ricerca chimica è d'altra parte estremamente complessa in quanto i processi chimici di interesse pratico possono avere luogo nelle condizioni più varie, in fase gassosa oppure in fasi condensate ( liquida, soluzione , solida, in molti casi in presenza di catalizzatori ) ed in condizioni di temperatura e pressione molto varie e quindi i parametri da controllare sono estremamente ampi. I progressi delle metodologie sperimentali ( e dei connessi approcci teorici ) hanno aperto delle prospettive nuove e non completamente esplorate allo studio della dinamica microscopica dei processi chimici. Infatti è oggi possibile, nelle più varie condizioni sperimentali, preparare il sistema di reazione in stati selezionati ed esattamente caratterizzati e questo consente di studiare sperimentalmente e con grande accuratezza un insieme di processi elementari definiti con precisione. Ciò contribuisce in maniera rilevante ad accrescere le conoscenze di base della dinamica dei processi >>>



