CHIMICA ORGANICA INDUSTRIALE

Crediti: 
6
Settore scientifico disciplinare: 
CHIMICA INDUSTRIALE (CHIM/04)
Anno accademico di offerta: 
2016/2017
Semestre dell'insegnamento: 
Primo Semestre
Lingua di insegnamento: 

Italiano

Obiettivi formativi

Conoscenze: il corso è diretto a fornire i principi dei vari processi della chimica organica industriale nella loro versione più moderna, con particolare riferimento ai meccanismi chimici e catalitici dei diversi tipi di reazioni di sintesi organica industriale e alle
problematiche relative all'ottenimento su scala industriale dei più importanti prodotti intermedi, in modo da fornire gli strumenti concettuali per un’attività innovativa nel settore della ricerca e dello sviluppo industriale.

Capacità di comprensione applicate, autonomia di giudizio, abilità comunicative: viene curata l'acquisizione di un linguaggio formalmente corretto, viene incentivata la capacità di esprimere contenuti in modo chiaro e lineare, vengono sottolineati i collegamenti tra le diverse parti del corso e con corsi già seguiti dagli studenti negli anni precedenti e nell'anno in corso, con particolare riferimento ai contenuti di chimica organica e metallorganica.
Le conoscenze acquisite e la capacità di comprensione dei concetti trattati sono verificati attraverso l' esame orale durante il quale lo studente deve dimostrare di aver compreso i processi chimici trattati e di poterli confrontare e discutere in modo autonomo e critico.

Prerequisiti

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Contenuti dell'insegnamento

Processi di ossidazione: come utilizzare l’ossigeno, l’acqua ossigenata ed altri ossidanti semplici per ottenere reazioni selettive; funzione dei metalli; catalisi omogenea ed eterogenea delle ossidazioni di substrati organici; come proteggere i prodotti e i materiali dall’influenza negativa dell’ossigeno; progettazione di catalizzatori.
Processi di idrogenazione: impiego dell’idrogeno e del trasferimento di idruro in catalisi omogenea; catalisi asimmetrica; impiego dell’idrogeno in catalisi eterogenea.
Processi di ossidoriduzione (elettrochimici): nuove tecniche di impiego dell’elettrochimica in solvente organico con particolare riguardo alla duplicazione del nitrile acrilico; tecniche di ossidazione e riduzione con reagenti chimici che vengono riportati allo stato di ossidazione iniziale via elettrochimica.
Processi di carbonilazione: metallocarbonili; catalisi dell’introduzione dell’ossido di carbonio in substrati organici per formare aldeidi, chetoni, acidi ed esteri.
Processi di carbossilazione: introduzione diretta dell’anidride carbonica nelle molecole organiche.
Processi di formazione del legame C-C: catalisi della cianurazione, della dimerizzazione e della oligomerizzazione; metatesi di substrati insaturi.
Sostenibilità dei processi chimici industriali: green chemistry, economia atomica, esempi di processi catalitici ad elevata efficienza. Tecnologie chimiche sostenibili: catalisi bifasica, uso dell'acqua come solvente, liquidi ionici, fluidi supercritici.
Processi chimici catalizzati da enzimi. Esempi di processi di produzione di interesse per la chimica fine.

Bibliografia

K. Weissermel, H.-J. Arpe, Industrial Organic Chemistry, Wiley-VCH,
Weinheim, 4th ed., 2003.
G.P. Chiusoli, P.M. Maitlis, Metal-catalysis in Industrial Organic Processes,
RSC Publishing, 2008.
J. Hagen, Industrial Catalysis, Wiley-VCH, 1999.
P.W.N.M. van Leeuwen, Homogeneous Catalysis, Kluwer Academic
Publishers, 2004. G.C. Bond, Heterogeneous Catalysis, Oxford University Press, 1987.

Metodi didattici

presentazioni ppt

Modalità verifica apprendimento

Esame orale.
La conoscenza e la comprensione dei concetti acquisiti vengono verificati da un esame orale, durante la quale lo studente deve dimostrare
1) di aver compreso i processi chimici industriali
2) di essere in grado di confrontare e discutere autonomamente in modo critico i processi: per esempio confrontare un processo datato con uno più innovativo
3) di utilizzare un linguaggio corretto per descrivere i processi
4) di essere in grado di trovare collegamenti tra i contenuti di altri corsi: per esempio spiegare il meccanismo di reazione di un processo industriale utilizzando le competenze acquisite nel corso di chimica organometallica