Chimica Metallorganica

Prof. Valerio Zanotti

• Sintesi e caratterizzazione di nuovi complessi di-nucleari del ferro con l’obiettivo di sviluppare catalizzatori omogenei in grado di rimpiazzare quelli basati su metalli nobili. La tematica di ricerca si inquadra nell’ambito della “chimica sostenibile” ed è indirizzata allo studio e sviluppo di catalizzatori basati sul ferro per processi di idrogenazione-deidrogenazione, e di sviluppo di idrogeno molecolare per [referente Valerio Zanotti]
• Design di leganti per la sintesi di complessi metallorganici o di coordinazione per applicazioni nell’ambito della catalisi omogenea e della bio-inorganica, con particolare riguardo all’impiego di metalli di transizione dei gruppi 7-11, e principalmente rutenio e ferro. Diverse classi di leganti quali ciclopentadienoni, carbonili e carbeni N-eterociclici vengono impiegati in diverse combinazioni allo scopo di sintetizzare catalizzatori bifunzionali, che sfruttano il carattere non-innocente del (o dei) leganti per rendere più blande le condizioni di reazione e migliorarne la selettività. Gli ambiti applicativi comprendono: a) la trasformazione e valorizzazione (tramite catalizzatori a base di Ru) di derivati delle biomasse quali bio-oli, per mezzo di reazioni di idrogenazione, o trasformazione di prodotti piattaforma verso la produzione di monomeri per polimeri o bio-carburanti di seconda generazione; b) “Water splitting”: riduzione di idrogeno e ossidazione dell’acqua ad ossigeno elettrocatalizzata ad opera di catalizzatori mono e dinucleari del ferro;  c) “Hydrogen storage”: deidrogenazione di ammino-borani ad opera di catalizzatori a base di ferro. [referente Rita Mazzoni]
• Progettazione e studio della chimica (in soluzione, allo stato solido e attraverso calcoli DFT) di nuovi composti mono- e polinucleari di Rutenio(II) con potenzialita' di antitumorali coordinanti nucleobasi come timina, TH o loro derivati quali timina acido acetico, THAcH o gli acidi idrossi stearici 9(R)HSA e 12-HSA]. Studio delle reazioni di sostituzione per via termica e con sorgente a MW dei leganti fosfinici in complessi di Ru-diidrurici del tipo [Ru(H)2(CO)(PPh3)3] per favorirne la solubilità in solventi polari biocompatibili ed aumentarne la stabilità con leganti chelanti del tipo (N,O) come eterocicli (L=pirazina, picolina pirrolo e immine fenoliche) sostituiti in posizione alpha da funzioni carbossiliche. Questa strategia sintetica viene adottata per facilitare l'ulteriore coordinazione (O.O) di leganti (L’) biomimetici quali (THAcH) o intrinsicamente antitumorali come 9(R)-HSA, al fine di saggiare in vitro l'eventuale attività citotossica dei nuovi complessi del tipo k2-(N,O)-L, k2-(O,O)-L’-[Ru(CO)(PPh3)]. [referente Silvia Bordoni]
• Composti di coordinazione luminescenti fotoattivi. Progettazione, sintesi, caratterizzazione, applicazione, sono le quattro fasi con cui si articola la strategia adottata nel perseguire la ricerca di nuovi complessi metallici a base di Cu(I), Ru(II), Re(I), Ir(III), Pt(II) e ioni lantanoidei con peculiari proprietà fotofisiche, fotochimiche e elettrochimiche. I risvolti applicativi di queste ricerche sono ad ampio spettro e riguardano: i) la scienza dei materiali, con il design di emettitori per dispositivi elettroluminescenti, la progettazione di fotoassorbitori e fotoconcentratori luminescenti per sistemi per la conversione dell’energia solare e con la sintesi di fotocatalizzatori in grado di promuovere processi di polimerizzazione e/o protocolli di sintesi organica assistiti dalla luce visibile; ii) il contesto biologico, con la sintesi di sensori luminescenti per specifiche biomolecole, di markers cellulari e di organelli cellulari e di complessi con pronunciata attività antibatterica. [referente: Stefano Stagni]
• Sintesi, reattività e caratterizzazione di complessi organometallici del Palladio, contenenti leganti azotati, con l’obiettivo di individuare catalizzatori efficienti per processi di coupling CO-substrati insaturi quali: carbonilazioni selettive di olefine ed alchini e copolimerizzazioni stereospecifiche CO/olefine. Particolare attenzione viene rivolta allo studio delle reazioni diastereospecifiche di bis-alcossicarbonilazione ossidativa di olefine interne che portano alla sintesi di succinati variamente sostituiti, tali prodotti trovano largo impiego sia nell’industria chimica che farmaceutica. Il catalizzatore utilizzato viene generalmente formato in situ a partire da Pd(TFA)₂ e l’appropiato legante aril alfa-diimminico. Sistemi catalitici analoghi possono promuovere anche la bis-alcossicarbonilazione di acidi grassi insaturi e di olefine elettron-povere quali esteri e ammidi acriliche. [referente: Carla Carfagna].

Settori ERC

• PE5_9 - Coordination chemistry
• PE5_13 - Homogeneous catalysis
• PE5_18 - Molecular chemistry
• PE4_15 - Photochemistry

Responsabile scientifico
Prof. Valerio Zanotti

Membri del gruppo

• Prof.ssa Silvia Bordoni
• Prof.ssa Rita Mazzoni
• Prof. Stefano Stagni
• Prof.ssa Carla Carfagna 

Altri membri

• Giulia Vigarani (Dottoranda)
• Alessandro Messori (Dottorando)
• Andrea Masetti (Dottorando)
• Andrea Piazzi (Dottorando)
• Eleonora Previati (Dottoranda)

Collaborazioni nazionali e internazionali

Prof. Fabrizio Cavani; Dr. Tommaso Tabanelli; Prof. Erika Scavetta; Dr. Isacco Gualandi; Prof. Letizia Sambri; Prof Andrea Mazzanti (CHIMIND, Unibo); Prof. Manuela Bartolini (FaBiT, Unibo); Prof. Emilia Sicilia (Università della  Calabria); Prof. Beatriz Royo (Universitate Nova de Lisboa, ITQB); Prof. Martin Albrecht (University of Bern); Prof. Tom Baker (University of Ottawa); Prof. Paul Newman (University of Cardiff).

Prof. Max Massi (Curtin University, Perth, Australia), Prof. Loris Giorgini (CHIMIND, Unibo), Dr. Alessandra Stefan (Dipartimento FaBiT, Unibo), Dr. Massimo Cocchi (CNR-ISOF), Prof. Stefano Caramori (Università di Ferrara), Prof. Andrea Pucci (Università di Pisa), Dr. Alex Bissember (University of Tasmania, Australia), Prof.ssa Barbara Milani (Università di Trieste), Prof. Bartolo Gabriele (Università della Calabria).

Prof. Magda Monari (Ciamician, Unibo); Prof. Riccardo Tarroni (CHIMIND, Unibo), Prof. Carla Boga (CHIMIND, Unibo).