CHIMICA ORGANICA INDUSTRIALE
cod. 00153

Anno accademico 2014/15
2° anno di corso - Primo semestre
Docente
Settore scientifico disciplinare
Chimica industriale (CHIM/04)
Field
Discipline chimiche ambientali, biotecnologiche, industriali, tecniche ed economiche
Tipologia attività formativa
Caratterizzante
72 ore
di attività frontali
9 crediti
sede: PARMA
insegnamento
in 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

Il corso si articola nei seguenti capitoli:
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.


Formulazioni nella chimica Industriale (3 CFU)

Programma esteso

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Bibliografia

Dispense fornite dal docente
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

Lezioni frontali in aula, con l'ausilio di presentazioni PowerPoint

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

Altre informazioni

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