CHIMICA STRUTTURALE
cod. 1001521

Anno accademico 2009/10
1° anno di corso - Secondo semestre
Docente
Settore scientifico disciplinare
Chimica generale e inorganica (CHIM/03)
Field
Discipline chimiche inorganiche e chimico-fisiche
Tipologia attività formativa
Caratterizzante
48 ore
di attività frontali
6 crediti
sede:
insegnamento
in - - -

Obiettivi formativi

Descrizione delle principali interazioni intermolecolari responsabili dell’organizzazione strutturale nei cristalli. <br />
Modello dei sintoni supramolecolari. <br />
Classificazione ed esemplificazione di motivi strutturali comuni allo stato solido per composti ibridi organici/inorganici. <br />
Requisiti stereochimici per la progettazione di composti di coordinazione supramolecolari in forma di aggregati poliedrici, motivi polimerici monodimensionali, bidimensionali, tridimensionali. <br />
<br />
Utilizzo della Cambridge Structural Database per l’analisi di motivi strutturali in composti cristallini. Utilizzo della diffrazione di raggi X su cristallo singolo.<br />
<br />

Prerequisiti

Conoscenze di base di chimica strutturale.

Contenuti dell'insegnamento

<p>Natura delle interazioni tra molecole. Principio dell’impacchettamento compatto nei cristalli molecolari. Simmetria. Principio dell’aufbau di Kitaigorodskii per la razionalizzazione dei motivi strutturali. <br />
<br />
• Principali interazioni intermolecolari responsabili dell’organizzazione strutturale nei cristalli: interazioni di natura elettrostatica, legame di idrogeno convenzionale, legame di idrogeno debole, interazioni tra sistemi con carattere p, interazioni metallo-metallo, interazioni tra alogeni, interdigitazione tra anelli aromatici. <br />
<br />
• Sintoni supramolecolari. <br />
<br />
• Classificazione ed esemplificazione di motivi strutturali comuni allo stato solido per composti ibridi organici/inorganici: reti di composti di coordinazione assemblati tramite legame di idrogeno, reti diamondoidi, eliche inorganiche infinite, polimeri di coordinazione, solidi porosi. Problema dell’interpenetrazione. <br />
<br />
• Requisiti stereochimici per la progettazione di composti di coordinazione supramolecolari in forma di aggregati poliedrici, motivi polimerici monodimensionali, bidimensionali, tridimensionali. <br />
<br />
. Database cristallografici nel crystal engineering <br />
<br />
• Esercitazioni: utilizzo della Cambridge Structural Database per l’analisi di motivi strutturali in composti cristallini. Diffrazione di raggi X su cristallo singolo.</p>

Programma esteso

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Bibliografia

Riferimenti a testi specializzati e a letteratura originale verranno indicati durante il corso. <br />
Principio dell’impacchettamento compatto nei cristalli molecolari. Principio dell’aufbau di Kitaigorodskii per la razionalizzazione dei motivi strutturali. <br />
- A. Gavezzotti, ‘Crystal Packing’, IUCr Pamphlet Series, International Union of Crystallography, 2001. <br />
- J. Perlstein ‘Introduction to packing patterns and packing energetics of crystalline self-assembled structures’, Crystal Engineering: From Molecules and Crystals to Materials, Ed. D. Braga, F. Grepioni, G. Orpen, NATO Sciences Series, Vol. C538, Kluwer Academic Publishers, 1999, p. 23-26. <br />
Principali interazioni intermolecolari responsabili dell’organizzazione strutturale nei cristalli: interazioni dispersive, interazioni di natura elettrostatica, legame di idrogeno convenzionale, legame di idrogeno debole, interazioni tra sistemi con carattere p, interazioni metallo-metallo. <br />
- G. Gilli, ‘Molecules and Molecular Crystals’, in ‘Fundamental of Crystallography’, Ed. C. Giacovazzo, Oxford University Press, 1992, p. 468 – 478. <br />
- G.R. Desiraju ‘ Hydrogen bridges in crystal engineering: interactions without borders’, Acc. Chem. Res., 2002, 35, 565-573. <br />
- C. Janiak, A critical account on p-p stacking in metals complexes with aromatic nitrogen-containing ligands’, J. Chem. Soc., Dalton Trans., 2000, 3885-3896. <br />
- H. Schmidbaur, ‘The Aurophilicity Phenomenon: A Decade of Experimental Findings, Theoretical Concepts and Emerging Applications’, Gold Bull., 2000, 33, 3-10. <br />
Sintoni supramolecolari. <br />
- Desiraju, Gautam R. ‘Supramolecular synthons in crystal engineering - a new organic synthesis’. Angewandte Chemie, International Edition in English (1995) 34(21), 2311-27 <br />
Classificazione ed esemplificazione di motivi strutturali comuni allo stato solido per composti ibridi organici/inorganici: reti di composti di coordinazione assemblati tramite legame di idrogeno, reti diamondoidi, eliche inorganiche infinite, polimeri di coordinazione, solidi porosi. Problema dell’interpenetrazione. <br />
- C. V. Krishnamohan Sharma ‘Designing Advanced Materials As Simple As Assembling Lego® Blocks!’ • Journal of Chemical Education Vol. 78 , 617 <br />
- Kumar Biradha ‘Crystal engineering: from weak hydrogen bonds to co-ordination bonds’ CrystEngComm, 2003, 5(66), 374–384 <br />
- D. Braga, F. Grepioni ‘Intermolecular Interactions in Nonorganic Crystal Engineering’ Acc. Chem. Res. 2000, 33, 601-608 <br />
- Stuart R. Batten ‘Topology of interpenetration’ CrystEngComm, 2001, 18, 1–7 <br />
Requisiti stereochimici per la progettazione di composti di coordinazione supramolecolari in forma di aggregati poliedrici, motivi polimerici monodimensionali, bidimensionali, tridimensionali. <br />
- P. J. Stang, B. Olenyuk ‘Self-Assembly, Symmetry, and Molecular Architecture: Coordination as the Motif in the Rational Design of Supramolecular Metallacyclic Polygons and Polyhedra’ ACCOUNTS OF CHEMICAL RESEARCH / VOL. 30, 1997, 502 <br />
- Xiao-Chun Huang, Jie-Peng Zhang, Xiao-Ming Chen ‘A New Route to Supramolecular Isomers via Molecular Templating: Nanosized Molecular Polygons of Copper(I) 2-Methylimidazolates’ J. AM. CHEM. SOC. 2004, 126, 13218-13219

Metodi didattici

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Modalità verifica apprendimento

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Altre informazioni

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