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PROGRAMMA DI RICERCA 2006
italiano - english
Unità di Ricerca
Programmi di ricerca simili:
- 1 - Attivazione ossidativa di molecole organiche attraverso nuovi processi catalitici e fotocatalitici
- 2 - Ingegnerizzazione e sviluppo di catalizzatori molecolari o nanostrutturati e strategie sintetiche sostenibili (alta selettività e resa) per la produzione di sistemi molecolari complessi da unità semplici ed eco-compatibili.
- 3 - PROCESSI CATALITICI INNOVATIVI PER L'OSSIDAZIONE E RIDUZIONE SELETTIVA DEL GLICEROLO IN ACQUA: STUDIO DI MECCANISMI E CINETICHE DI REAZIONE PER L'OTTIMIZZAZIONE DEL PROCESSO
- 4 - Sintesi organiche ecosostenibili mediate da nuovi sistemi catalitici
- 5 - CICLOADDIZIONI CON RIDOTTO IMPATTO AMBIENTALE PER LA SINTESI DI SOSTANZE DI INTERESSE BIOLOGICO
- 6 - Reazioni regio- e stereoselettive catalizzate da metalli di transizione per processi innovativi nella sintesi di fine chemicals
- 7 - Materiali e sistemi catalitici innovativi per la produzione di idrogeno ad elevata purezza mediante reforming di metanolo ed etanolo
- 8 - Nuovi catalizzatori redox per nuove tecnologie reattoristiche
- 9 - SINTESI E STEREOCONTROLLO DI MOLECOLE ORGANICHE MEDIANTE METODOLOGIE INNOVATIVE E DI INTERESSE APPLICATIVO
- 10 - Materiali nanostrutturati a base di idrotalciti sintetiche, fosfati e ossidi porosi e loro impiego nella conversione catalitica del metanolo in miscele ricche di idrogeno e a basso tenore di ossido di carbonio.
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)
- COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F (metal hydrides [N: monoborane, diborane or addition complexes thereof] C01B6/00; salts of oxyacids of halogens C01B11/00; peroxides, salts or peroxyacids C01B15/00; thiosulfates, dithionites, polythionates C01B17/64; compounds containing selenium, or tellurium C01B19/00; binary compounds of nitrogen with metals C01B21/06; azides C01B21/08; [N: compounds containing nitrogen, other non-metals and metal C01B21/082]; metal amides C01B21/092; nitrites C01B21/50; [N: compounds of noble gases C01B23/00B]; phosphides C01B25/08; salts of oxyacids of phosphoru C01B25/16; carbides C01B31/30; compounds containing silicon C01B33/00; compounds containing boron C01B35/00; compounds having molecular sieve properties but not having base-exchange properties C01B37/00; compounds having molecular sieve and base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites, C01B39/00; cyanides C01C3/08; salts of cyanamide C01C3/16; thiocyanates C01C3/20) [C9602]
- 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: Lombardia
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[42] A. Maldotti, A. Molinari, G. Varani, M. Lenarda, L. Storaro, F. Bigi, R. Maggi, A. Mazzacani, G. Sartori, J. Catal., 2002, 209, 210.; A. Molinari, R. Amadelli, A. Mazzacani, G. Sartori, A. Maldotti Langmuir 2002, 18, 5400; Tesi di Laurea di A. Corradini-Università di Parma (Aprile 2006).
[43] A. Corma Chem. Rew. 1995, 95, 559.
[44] M. Hunger, J. Weitkamp Angew. Chem. Int. Ed., 2001, 40,2955.
Parole Chiave
FOTOCHIMICA, CHIMICA VERDE, SINTESI ECOCOMPATIBILE, FOTOCATALISI, CATALISI ETEROGENEA, OSSIDAZIONI, ALCHILAZIONI, CATALIZZATORI, METALLI DI TRANSIZIONE SUPPORTATIAttivazione ossidativa catalitica e fotocatalitica per la sintesi organica
Università degli Studi di PaviaAbstract
L’obiettivo del progetto è quello di introdurre nuovi metodi sintetici per la chimica fine, che siano meglio compatibili con l’ambiente, basati sull’attivazione selettiva di legami forti in condizioni blande attraverso reazioni fitochimiche o catalisi e fotocatalisi con ossidi e ossometallati. Le reazioni che verranno esplorate comprendono: 1) l’attivazione del legame C-H in alcani e altri semplici derivati alifatici, sia per l’ossidazione selettiva con ossigeno molecolare che per reazioni di alchilazione; 2) l’ossidazione in condizioni blande di posizioni alliliche o alfa al carbossile e 3) reazioni di inserzione dell’ossigeno in condizioni blande (epossidazione, sintesi di esteri di Baeyer Villiger e sulfossidazione). Verranno preparati nuovi materiali con attività catalitica e/o fotocatalitica per eterogeinizzatione del biossido di titanio, di altri ossidi e di poliossometallati su materiali mesoporosi, che siano caratterizzati da maggior chemoselettività e più alto numero di turn-over, evitando perdite di ioni metallici e inattivazione. Delle tre Unità che collaborano, una si occupa principalmente della preparazione di nuovi materiali con attività fotocatalitica o catalitica e dello sviluppo di reazioni termiche, le altre due di reazioni fotoindotte di ossidazione e rispettivamente alchilazione, sotto entrambi gli aspetti preparativo e meccanicistico.Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca
Angelo Albini Università degli Studi di PAVIAObiettivo del Programma di Ricerca
Una delle sfide principali per la chimica contemporanea è lo sviluppo di nuove vie sintetiche che siano più accettabili dal punto di vista ambientale. La chimica ‘verde’ o sostenibile è emersa come una vera e propria disciplina a sé stante, con l’esplicito obiettivo di sviluppare una chimica più sensibile alle conseguenze sull’ambiente. Durante l’ultimo decennio questa disciplina ha in effetti mostrato che si possono sviluppare nuovi metodi che proteggano a salute umana e l’ambiente. L’aspetto più innovativo è la progettazione di nuovi metodi sintetici che partano da materiali di partenza non attivati e facilmente disponibili e portino attraverso una breve sequenza di reazioni a derivati funzionalizzati in condizioni bande, con alta selettività e minimi rifiuti. Questo è un compito più difficile con derivati alifatici semplici, che d’altra parte sono la più abbondante ed economica fonte di composti organici. Internazionalmente, l’approccio più usato è quello di catalizzatori metallici. Questi sono complessi dei metalli di transizione che, benché operino con grande selettività ed efficienza, sono spesso instabili, costosi e tossici e comunque più raramente usati con composti alifatici che con derivati più attivati. Il progetto qui presentato segue una strada diversa, che si basa su reazioni fotochimiche e su alcune classi di reazioni catalitiche, che usano ossidi, spesso su materiali mesoporosi, che sono stabili ed attivi per la catalisi e/o per la fotocatalisi. La luce >>>Durata
24 mesiBase di partenza scientifica nazionale o internazionale
Come illustrato nel capitolo 2, l’idea base del progetto è che l’attivazione ossidativa possa essere la via per scoprire nuovi metodi sintetici che si possano applicare a semplici derivati aromatici, per cui sono diponibili pochi metodi. L’obiettivo del progetto è lo sviluppo di metodi più compatibili con l’ambiente in cui vengono utilizzate sequenze di reazioni più corte, condizioni più blande e reagenti meno aggressivi o inquinanti.Una buona parte del piano comprende reazioni fotoattivate, in cui il passaggio iniziale avviene o per trasferimento di idrogeno o di elettrone. La luce è certamente un reagente innocuo e permette di ottenere trasformazioni chimiche in condizioni blande come è stato ampiamente dimostrato in diverse procedure sintetiche. La luce del visibile e del vicino ultravioletto (radiazione solare) rappresenta una sorgente di energia completamente rinnovabile; la sua utilizzazione richiede condizioni di impiego decisamente più blande rispetto all’attivazione termica; essa può consentire di portare avanti processi chimici attraverso brevi sequenze di reazioni, minimizzando, così, l’effetto di reazioni parallele indesiderate. [1]. Il progetto prevede l’attivazione di semplici derivati alifatici che non assorbono nel vicino UV. Questo viene ottenuto tramite l’uso di un fotoattivatore (P) che una volta eccitato dalla luce agisce come indicato di seguito:
P + fotone --> P*
P* + A-B --> P(.-) + A-B(.+) oppure
P* >>>
