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INIZIO_TESTO_DA_INDICIZZARE

PROGRAMMA DI RICERCA 2006

italiano - english
Programmi di ricerca simili:
Classificazione scientifico-disciplinare
Classificazione brevettuale
Classificazione geografica
Bibliografia
1) J.-M. Lehn, Supramolecular Chemistry, VCH Weiheim, 1995
2) U. C. Coskun, T.-C. Wei, S. Vishveshwara, P.M. Goldbart, A. Bezryadin, Science, 2004, 304, 1132.
3) T. Verbiest, S. Van Elshocht, M. Kauranen, L. Hellmans, J. Snauwaert, C. Nuckolls, T. J. Katz, A. Persoons, Sciencs, 1998, 282, 913
4) H. Zhou, L. Baldini, J. Hong, A. J. Wilson, A. D. Hamilton, J. Am. Chem. Soc., 2006, 128, 2421
5) Kondeputi, D. K.; Kaufman, R. J.; Singh, N. Science 1990, 250, 975.
6) Seto, C. T.; Whitesides, G. M. J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 905.
7) De Rossi, U.; Dähne, S.; Meskers, S. C. J.; Dekkers, H. O. J. M. Angew.Chem. Int. Ed. Engl. 1996, 35, 760.
8) Ferrarini, A.; Moro, G. J.; Nordio, P. L. Mol. Phys. 1996, 87, 495.
9) Atwood, J. L.; Mac Gillivray, L. R. Nature 1997, 389, 469.
10) Saurez, M.; Branda, N.; Lehn, J.-M.; De Cian, A.; Fischer, J. Helv. Chim. Acta 1998, 81, 1.
11) Rowan, A.; Nolte, R. J. M. Angew. Chem. Int. Edn. Engl. 1998, 37, 63.
12) Ribò, J. M.; Crusats, J.; Sagues, F.; Claret, J.; Rubires, R. Science 2001, 292, 2063.
13) Stryer, L.; Blout, E. R. J. Am. Chem. Soc. 1961, 83, 1411.
14) Gibbs, E. J.; Tinoco, I.; Maestre, M. F.; Ellinas, P. A.; Pasternack, R. F. Biochem. Biophys. Res. Comm. 1988, 157, 350.
15) Pasternack, R. F.; Giannetto, A.; Pagano, P.; Gibbs, E. J. J. Am. Chem. Soc. 1991, 113, 7799.
16) Purrello, R.; Monsù Scolaro, L.; Bellacchio, E.; Gurrieri, S.; Romeo, A. Inorg. Chem. 1998, 37, 3647.
17) (a) Bellacchio, E.; Lauceri, R.; Monsù Scolaro, L.; Romeo, A.; Purrello, R. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 12353, (b) Lauceri, R.; Raudino, A.; Monsù Scolaro, L.; Micali, N.; Purrello, R. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 894.
18) Purrello, R.; Raudino, A.; Monsù Scolaro, L.; Loisi, A.; Bellacchio, E.; Lauceri, R. J. Phys. Chem. 2000, 104, 10900.
19) Yashima, E.; Maeda, K.; Okamoto, Y. Nature 1999, 399, 449-481, (b) Ishikawa, M.; Maeda, K.; Mitsutsuji, Y.; Yashima, E. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 732.
20) Prins, L. J.; De Jong, F.; Timmermann, P.; Reinhoudt, D. N. Nature 2000, 408, 181.
21) Ziegler, M.; Davis, A. V.; Johnson,D. W., Raymond, K. N., Angew. Chem. Int. Edn. Engl. 2003, 42, 665.
22) Purrello, R. Nature Mat., 2003, 2, 216.
23) J.A.A.E. Elemans, A.E. Rowan, R.J.M. Nolte, J. Mater. Chem. , 2003, 13, 2661.
24) (a) G.C.L. Wong, J.X. Tang, A. Li, Y. Lin, P.A. Janmey, C.R. Safinya, Science 2000, 288, 2035; (b) L.J. Prins, J.J. Verhage, F. de Jong, P. Timmerman, D.N. Reinhoudt, Chem. Eur. J. 2002, 8, 2302; (c) A. Petitjean, L.A. Cuccia, J.-M. Lehn, H. Nierengarten, M. Schumtz, Angew. Chem. Int. Ed. 2002, 41, 1195; (d) K. Velonia, A.E. Rowan, R.J.M. Nolte, J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 4224; (e) L. Brunsveld, J.A.J.M. Vekemans, J.H.K.K. Hirschberg, R.P. Sijbesma, E.W. MeiJer, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2002, 99, 4977; (f) H. Fenniri, B.-L. Deng, A.E. Ribbe, K. Hallenga, J. Jacob, P. Thiyagarajan, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2002, 99, 6487.
25) (a) H.A.M. Biemans, A.E. Rowan, A. Verhoeven, P. Vanoppen, L. Latterini, J. Foekema, A.P.H.J. Schenning, E.W. Meijer, F.C. De Schryver, R.J.M. Nolte, J. Am. Chem. Soc. 120, 1998, 11054; (b) C.M. Drain, J.D. Batteas, G.W. Flynn, T. Milic, N. Chi, D.G. Yblon, H. Sommers, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2002, 99, 6498.
26) K. S. Suslick et al., Nature, 2000, 406, 710
27) T.E.O. Screen, J.R.G. Thorne, R.G. Denning, D.G. Bucknall, H.L. Anderson, J. Am. Chem. Soc., 2002, 124, 9712
28) R.K. Pandey, G. Zheng The porphyrin Handbook, K.M. Kadish, K.M. Smith., R. Guilard, Volume 6, 157
29) J.T. Groves, G. D. Fate, J. Lahiri., J. Am. Chem. Soc., 1994, 116, 5477.
30) R. Lauceri, R. Purrello, S. J. Shetty, M. Graça Vicente, J. Am. Chem. Soc., 2001, 123, 5835.
31) R. Lauceri, S. Gurrieri, E. Bellacchio, A. Contino, L. Monsù Scolaro, A. Romeo, A. Toscano, R. Purrello, Supramolecular Chemistry, 2000, 12, 193.
32) R. Purrello, E. Bellacchio, S. Gurrieri, L. Monsù Scolaro, A. Romeo. Inorg. Chem., 1998, 37, 3647.
33) a) L. Di Costanzo, S. Geremia, L. Randaccio, R. Purrello, R. Lauceri, D. Sciotto, F. G. Gulino, V. Pavone. Angew. Chem. Int. Ed. Engl., 2001, 40, 4245, b) A. Moschetto, R. Lauceri, F. G. Gulino, D. Sciotto, R. Purrello J. Am. Chem. Soc, 2002, 124, 14536-14537, c) F. G. Gulino, R. Lauceri, L. Frish, T. Evan-Salem, Y. Cohen, R. De Zorzi, S. Geremia, L. Randaccio, D. Sciotto, R. Purrello, Chemistry - European J., 2006, 12, 2722.
34) Gutsche, C. D. Calixarenes Revisited In Monographs in Supramolecular Chemistry, Vol. 6 (Ed. Stoddart, J. F.), The Royal Society of Chemistry: Cambridge, 1998; Ikeda, A.; Shinkai, S. Chem. Rev. 1997, 97, 1713; V. Böhmer, V. Angew. Chem. Int. Ed. 1995, 34, 713.
34) Rauf Khan, A.; Forgo, P.; Stine, K. J.; D’Souza, V. T. Chem. Rev. 1998, 98, 1977.
35) Calixarenes 2001, Asfari, Z., Böhmer, V., Harrowfield, J., Vicens, J., Eds.; Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, 2001; Mosinger, J.; Tomakova, V.; Nemcova, I.; Zyka, J. Analytical Letters 2001, 34, 1979-2004. Perret, F.; Lazar, A. N.; Coleman, A. W. Chem. Commun. 2006, Advance Article, DOI: 10.1039/b600720c.
36) Y. Rudzevich, V. Rudzevich, C. Moon, I. Schnell, K. Fischer, V. Böhmer J. Amer. Chem. Soc. 2005, 127, 14168.
37) R. K. Castellano, C. Nuckolls, S. H. Eichhorn, M. R. Wood, A. J. Lovinger, J. Rebek, Jr. Angew. Chem. Int. Ed. 1999, 38, 2603.
38) Y. Liu, L. Li, Z. Fan, H. -Y. Zhang, X. Wu, X.-D. Guan, S.-X. Liu Nano Lett. 2002, 2, 257.
39) H. Xu, S. P. Stampp, D. M. Rudkevich Org. Lett. 2003, 5, 4583.
40) D. Garozzo, G. Gattuso, F. H. Kohnke, A. Notti, S. Pappalardo, M. F. Parisi, I. Pisagatti, A. J. P. White, D. J. Williams, Org. Lett. 2003, 5, 4025.
Parole Chiave
SINTESI NON-COVALENTE, CHIRALITA', PORFIRINE, CALIXARENI, CAVITANDI, CONTROLLO GERARCHICO

Self-assembly gerarchico di architetture supramolecolari multi-componente

Università degli Studi di Catania
Abstract
Questo progetto di ricerca si propone di realizzare la sintesi non-covalente di sistemi supramolecolari complessi, mediante l’impiego di svariati tipi di “mattoni molecolari” (porfirine, ftalocianine, calixareni, sali di alchildiammonio, complessi fenantrolinici e dipiridilici del rutenio). Sarà perseguito il self-assembly gerarchico di aggregati supramolecolari “intelligenti” (memoria chirale) derivanti da interazioni elettrostatiche tra omo- ed etero-componenti con cariche opposte e la formazione di specie nanostrutturate (polimeri supramolecolari) generate da processi iterativi di inclusione intermolecolare host/guest.
Alcuni dei temi specifici che intendiamo approfondire nel corso degli studi riguardano: il controllo della stechiometria, la modulazione del grado di aggregazione/polimerizzazione in risposta a stimoli chimici, la cristallizzazione automatizzata su microscala, la caratterizzazione strutturale di intermedi e prodotti finali in soluzione ed allo stato solido, la separazione/segregazione di coppie ioniche, il controllo della stereochimica e l’induzione/amplificazione della chiralità.

Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca
Roberto Purrello Università degli Studi di CATANIA
Obiettivo del Programma di Ricerca
L’obiettivo centrale del presente programma di ricerca è la progettazione, sintesi e caratterizzazione, sia in soluzione che allo stato solido, di aggregati supramolecolari omo-molecolari (porfirine:porfirine e calixareni:calixareni) ed etero-molecolari (calixareni:porfirine). Il self-assembly gerarchico, il controllo della stechiometria, la modulazione del grado di aggregazione/polimerizzazione tramite stimoli chimici, la cristallizzazione automatizzata su microscala, la separazione/segregazione di coppie ioniche, la complementarità sterica ed elettronica, il controllo della stereochimica e l’induzione/amplificazione della chiralità saranno i temi specifici che saranno affrontati nel corso di questo progetto.
La collaborazione tra le Unità di Catania, Messina e Trieste nasce non solo dalla condivisione di temi ed interessi di ricerca, ma anche dalla complementarità delle competenze strumentali e sintetiche che permetteranno, grazie ad una sinergia metodologica, di progettare, preparare, caratterizzare e studiare nuove entità supramolecolari. Si impiegheranno, infatti, due approcci sintetici paralleli: la sintesi classica, e la sintesi non-covalente. Quest’ultima si affianca, in termini di potenzialità, alla tradizionale chimica dei legami covalenti e si coniuga ad essa durante la progettazione e la sintesi razionale degli opportuni mattoni molecolari che individuano e determinano la specificità desiderata a livello supramolecolare.
Le tre Unità affronteranno >>>

Durata
24 mesi
Base di partenza scientifica nazionale o internazionale
Il riconoscimento molecolare è senza dubbio tra le più eleganti e specifiche forze guida che la Natura ha selezionato per organizzare e fare funzionare il “life machinery”. La specificità dei processi di bio-riconoscimento e di bio-organizzazione è controllata e regolata da interazioni non covalenti (di natura essenzialmente elettrostatica) e si basa su un elevato grado di complementarietà tra le specie interagenti. Le interazioni non covalenti giocano un ruolo essenziale in processi biologici rilevanti quali il dogma centrale della genetica molecolare (replicazione?trascrizione?traslazione), la trasduzione dei segnali, il trasporto selettivo attraverso le membrane di ioni metallici e piccole molecole, reazioni enzimatiche o formazione di aggregati. Dall’elevata specificità dei suddetti processi, risulta evidente che la complementarietà interessa non solo le dimensioni e la morfologia delle specie molecolari interagenti, ma anche le rispettive distribuzioni di carica (netta o parziale). La chimica supramolecolare o, come è stata definita da J.-M. Lehn (1), la chimica “oltre la molecola” ha fatto propri questi principi evidenziando come i processi di riconoscimento molecolare da motivo di studio potessero diventare approccio metodologico per la progettazione di specie aventi specifiche proprietà chimico-fisiche. Particolare attenzione è stata rivolta alla sintesi non covalente di specie supramolecolari (attraverso processi di self-assembly) guidata da interazioni non >>>