"Adotta un Elemento"

Questa attività nasce dall’esigenza di introdurre la tavola periodica come un alfabeto da utilizzare per comporre le sostanze della materia che ci circonda, e non una astruso elenco di nomi e simboli completamente distaccati dalle sostanze che manipoliamo abitualmente. Di conseguenza dopo aver visitato le scuole con attività pratiche sugli elementi chimici e sulle loro proprietà, con questa attività si desidera seminare la curiosità su alcuni aspetti che per motivi di tempo non possono essere valutati nella attività “viaggio attraverso gli elementi chimici”. Il web con numerosi siti di interesse chimico, risulta essere un ottima risorsa dal punto di vista di informazioni e facilmente fruibile da parte degli studenti più interessati. Siti come ad esempio: http://it.wikipedia.org/wiki/Tavola_periodica_degli_elementi, http://chemistry.about.com/od/everydaychemistry/tp/Chemistry-In-Daily-Life.htm, http://www.textbooksonline.tn.nic.in/Books/Std08/Std08-MSSS-I-EM-S-3.pdf, http://www.minerva.unito.it/Chimica&Industria/SistemaPeriodico/TabellaSemplice.htm, possono essere un buon spunto per iniziare un viaggio di conoscenza su elementi noti ma dalle inaspettate proprietà e presenti ad esempio come principio attivo in farmaci, in materiali ad alte prestazioni, in additivi in alimenti, in enzimi dalle fondamentali attività negli organismi viventi e così via. E’ ben chiara la trasversalità dell’attività che porterà lo studente ad attraversare le discipline di fisica, chimica e biologia in maniera elastica mettendo in relazione principi di base e conoscenze generali. Questa attività ha lo scopo di presentare gli elementi e il loro impiego da un punto di vista nuovo, un punto di vista che metta in luce l’importanza della chimica e della sua ricaduta in termini di sviluppo tecnologico e umano. Come esempio, si pensi a tutto lo sviluppo dell’elettronica e all’importante sviluppo civile e tecnologico dovuta alla scoperta delle proprietà semiconduttrici del Silicio e alla messa a punto del metodo Czochralski (http://it.wikipedia.org/wiki/Processo_Czochralski) per la purificazione e la costruzione di monocristalli di Silicio. Questa attività prevede: i) la preparazione di un elaborato di almeno 8 pagine (carattere a scelta, corpo 12, interlinea 1.5) e di una presentazione PPT e/o multimediale, corredati da eventuali semplici esperimenti pratici inediti rispetto all’attività 1) su un elemento della tavola periodica. L’elaborato tratterà un solo elemento chimico. ii) L’attività deve essere presentata da un singolo studente che sia motivato nell’approfondimento dello studio della chimica. Ad ogni studente viene assegnato in via esclusiva un elemento della tavola periodica all’eventuale fine di ricostruire una tavola periodica virtuale. iii) L’elaborato dovrà contenere un breve cappello introduttivo sulle caratteristiche generali dell’elemento e su note storiche sulla sua scoperta e approfondire gli aspetti applicativi tecnologici, farmacologici e merceologici dell’elemento e/o dei suoi derivati. iv) I riferimenti bibliografici e le fonti usate nella preparazione dell’elaborato devono essere citate alla fine dell’elaborato. v) Per la preparazione della presentazione metodi comunicativi alternativi e innovativi sono benvenuti tali come fumetti, video ed esperimenti inediti. vi) Il lavoro dovrà essere prettamente individuale, coadiuvato dai docenti delle Scuole Secondarie vii) Si prevede una giornata conclusiva negli ultimi giorni di maggio 2013 dove gli studenti presenteranno il loro studio. viii) L’acquisizione dei CFU da parte dello studente concorrente può essere convalidata attenendosi alle procedure del regolamento di Scuola e di Ateneo. ix) Per la competizione verranno valutati: 1) Completezza dei contenuti scientifici 33% 2) Originalità dei contenuti dell’elaborato 33% 3) Originalità e innovazione della presentazione 33

Theoretical investigations of supramolecular chemisorption adducts of volatile small molecules with a trinuclear silver(I) nitrated pyrazolate complex: DFT modeling of dipole-quadrupole interactions

Theoretical investigations of supramolecular chemisorption adducts of volatile small molecules with a trinuclear silver(I) nitrated pyrazolate complex: DFT modeling of dipole-quadrupole interactions Sammer M Tekarli1, [email protected], Vladimir N Nesterov1, Mohammad A Omary1, Rossana Galassi2, Simone Ricci2, Alfredo Burini2. (1) Department of Chemistry, University of North Texas, Denton, Texas 76203, United States, (2) School of Science and Technology, University of Camerino - Via Sant’Agostino, Camerino, Macerata I-62032, Italy A comparative study on the tendency of a new trinuclear silver(I) pyrazolate, namely [N,N-(3,5-dinitro-pyrazolate)Ag]3 (1) and a similar compound known previously, [N,N-(3,5-bis(trifluoromethyl)pyrazolate)Ag]3 (2) to adsorb small volatile molecules was performed. It was found that 1 has a remarkable tendency to form adducts, at room temperature and atmospheric pressure, with acetone, acetylacetone, ammonia, pyridine, acetonitrile, triethylamine, dimethylsulfide, and tetrahydrothiophene while CO, THF, alcohols, and diethyl ether were not adsorbed. On the contrary, 2 did not undergo adsorption of any of the aforementioned volatile molecules. Density Functional Theory (DFT) results (polarizability, electrostatic potential profiles, kinetics and thermodynamics, and positive point charge calculations) are consistent with the chemisorption model, explain the experimental adsorption selectivity for 1, and the lack of similar adsorption by 2 upon proper selection of the density functional. The M06 method in conjunction with CEP-31G basis set provides good agreement with the experimental data both qualitatively and quantitatively compared to B3LYP/CEP-31G. The results suggest that the adsorption of Lewis basic vapors occurs mainly by kinetic effects. The high vs. low binding energies calculated for the adducts of 1 with acetonitrile vs. CO manifest the experimental findings. The findings in this project suggest that this class of quadrupolar macromolecular complexes may exhibit potential for toxic industrial chemical (TIC) removal applications already known for porous organic polymers

Adotta un elemento

Adotta un elemento 2014 2015: Questa attività nasce dall’esigenza di introdurre la tavola periodica come un alfabeto da utilizzare per comporre le sostanze della materia che ci circonda, e non un astruso elenco di nomi e simboli completamente distaccati dalle sostanze che manipoliamo abitualmente. Di conseguenza dopo aver visitato le scuole con attività pratiche sugli elementi chimici e sulle loro proprietà, si desidera con questa attività seminare la curiosità su alcuni aspetti che per motivi di tempo non possono essere valutati nella attività “viaggio attraverso gli elementi chimici”. Il web con numerosi siti di interesse chimico, risulta essere un ottima risorsa dal punto di vista di informazioni e facilmente fruibile da parte degli studenti più interessati. Siti come ad esempio: http://it.wikipedia.org/wiki/Tavola_periodica_degli_elementi, http://chemistry.about.com/od/everydaychemistry/tp/Chemistry-In-Daily-Life.htm, http://www.textbooksonline.tn.nic.in/Books/Std08/Std08-MSSS-I-EM-S-3.pdf, http://www.minerva.unito.it/Chimica&Industria/SistemaPeriodico/TabellaSemplice.htm, possono essere un buon spunto per iniziare un viaggio di conoscenza su elementi noti ma dalle inaspettate proprietà e presenti ad esempio come principio attivo in farmaci, in materiali ad alte prestazioni, in additivi in alimenti, in enzimi dalle fondamentali attività negli organismi viventi e così via. E’ ben chiara la trasversalità dell’attività che porterà lo studente ad attraversare le discipline di fisica, chimica e biologia in maniera elastica mettendo in relazione principi di base e conoscenze generali. Questa attività ha lo scopo di presentare gli elementi e il loro impiego da un punto di vista nuovo, un punto di vista che metta in luce l’importanza della chimica e della sua ricaduta in termini di sviluppo tecnologico e umano. Come esempio, si pensi a tutto lo sviluppo dell’elettronica e all’importante sviluppo civile e tecnologico dovuta alla scoperta delle proprietà semiconduttrici del Silicio e alla messa a punto del metodo Czochralski (http://it.wikipedia.org/wiki/Processo_Czochralski) per la purificazione e la costruzione di monocristalli di Silicio. Questa attività prevede: i) la preparazione di un elaborato di almeno 8 pagine (carattere a scelta, corpo 12, interlinea 1.5) e di una presentazione PPT e/o multimediale, corredati da eventuali semplici esperimenti pratici inediti rispetto all’attività 1) su un elemento della tavola periodica. L’elaborato tratterà un solo elemento chimico. ii) L’attività deve essere presentata da un singolo studente che sia motivato nell’approfondimento dello studio della chimica. Ad ogni studente viene assegnato in via esclusiva un elemento della tavola periodica all’eventuale fine di ricostruire una tavola periodica virtuale. iii) L’elaborato dovrà contenere un breve cappello introduttivo sulle caratteristiche generali dell’elemento e su note storiche sulla sua scoperta e approfondire gli aspetti applicativi tecnologici, farmacologici e merceologici dell’elemento e/o dei suoi derivati. iv) I riferimenti bibliografici e le fonti usate nella preparazione dell’elaborato devono essere citate alla fine dell’elaborato. v) Per la preparazione della presentazione metodi comunicativi alternativi e innovativi sono benvenuti tali come fumetti, video ed esperimenti inediti. vi) Il lavoro dovrà essere prettamente individuale, coadiuvato dai docenti delle Scuole Secondarie vii) Si prevede una giornata conclusiva negli ultimi giorni di maggio 2013 dove gli studenti presenteranno il loro studio. viii) L’acquisizione dei CFU da parte dello studente concorrente può essere convalidata attenendosi alle procedure del regolamento di Scuola e di Ateneo. L’adozione di un elemento da parte di uno studente dovrebbe essere fatta durante o subito dopo la attività sulla tavola periodica. L’adesione deve essere comunicata al docente referente compilando il sotto riportato modulo che a sua volta lo comunica a referente UNICAM [email protected]. Una commissione di docenti del corso di laurea in chimica valuterà gli elaborati degli studenti concorrenti. Questa attività è rivolta agli studenti particolarmente curiosi e attivi. L'attività si pone come obiettivi lo sviluppo di conoscenze nel campo degli elementi chimici, lo stimolo allo studio della materia e lo sviluppo di capacità comunicative. L'attività si articola su più fasi: i) la scelta di un elemento chimico, ii) la ricerca dei suoi aspetti chimici e fisici di base, iii) la ricerca su come questi aspetti cambino nei composti derivati dall'elemento. Il punto cruciale di questo studio riguarda l'individuazione dei prodotti con questi elementi che manipoliamo nella vita quotidiana. Classi coinvolte: Classi 4e e 5e. Tutti gli studenti curiosi sarebbe potenzialmente idonei per questa attività. Tuttavia si ritiene che alcune competenze utili per questa attività (come capacità comunicative sia orali che scritte, organizzazione dell’elaborato, capacità di sintesi) siano riscontrabili in studenti del 4 e 5 liceo scientifico e di scienze applicate. Calendario: Adozione dell’elemento entro fine febbraio 2015 Conferma adozione entro prima decina di marzo Consegna degli elaborati 20 aprile 2015 Upload degli elaborati approvati nel sito http://d7.unicam.it/plschimica Giornata finale con comunicazioni orali sull’elemento adottato alla fine di maggio (intorno al 20 maggio, mercoledì

Copper (II) metallocycles as anions receptors. Further studies on their synthesis, spectroscopic and spectrometric characterization in solution

Copper (II) metallocycles as anions receptors. Further studies on their synthesis, spectroscopic and spectrometric characterization in solution Rossana Galassia, Camille S. Oumaroua, Alfredo Burinia, Massimiliano Lupacchinia, Stefania Pucciarellib a School of Science and Technology, Università di Camerino, Via Sant’Agostino 1, 62032, Camerino, Italia b School of Biosciences and Biotechnology, University of Camerino, Via Gentile III da Varano, 1, 62032 Camerino, Italy [email protected] Halide-centered hexanuclear, anionic copper (II) pyrazolate complexes [trans-Cu6{(3,5-CF3)2pz}6(OH)6X]-, X= Cl, Br, I can be isolated in a good yield from the redox reaction of the trinuclear copper(I) pyrazolate complex [µ-Cu3{(3,5-CF3)2pz}3] with a halide source such as Ph3PAuCl, [Bu4N]X, X= Cl, Br or I or PPN(NO2) where PPN is bis(triphenylphosphoranylidene)ammonium [1]. We reported in this work a new route for the synthesis of the [trans-Cu6{(3,5-CF3)2pz}6(OH)6X] starting from the neutral 3,5-(CF3)2pzH. The reactions showed lower yields but fast conversion to the corresponding halide centered metallocycles. A water centered metallocycle was obtained too. The nature of the molecule inside the cavity was discussed by IR spectroscopy, X-ray structural data and by determining the rate constant of the water exchange reaction in acetone solution. The mechanism likely involves the formation of pyrazoles self-aggregates by intermolecular hydrogen bonding. From data analysis, we can assume that the cavity is very affine for chloride and bromide but scarcely selective, while is slightly less affine for iodide. [1] A. A. Mohamed, S. Ricci, A. Burini, R. Galassi Inorg. Chem. 2011, 50, 1014-1020

Coinage metals trinuclear metallocycles: old and new aspects of this class of compounds

Coinage metals trinuclear metallocycles: old and new aspects of this class of compounds Galassi R. a, Oumarou C. S. a, Omary A. M. b, Nesterov V. b, Burini A.a aSchool of Science and Technology, Chemistry Division, University of Camerino, Via S. Agostino 1, 62032 Camerino; e-mail: [email protected] b Department of Chemistry, University of North Texas, Denton, 1155 Union Circle, TX 76203, USA; e-mail: [email protected] Azoles such as imidazoles and pyrazoles are optimal bridging ligands to obtain C,N or N,N trinuclear coinage metals metallocycles. Since past decade till now, few worldwide research groups including us have focused their attention to their synthesis and characterization.[1] Moreover, the photophysical properties[2] the extended network of metallophilic bondings in the supramolecular structure and the pi-acid/pi-base chemistry[3] of these compounds directed the research to theoretical studies bringing to a better interpretation of the experimental behaviors.[4] Here we report the synthesis of new coinage metals metallocycles and their spectroscopic characterizations highlighting points of continuity with the previous analogs and new features for new perspective research lines. As in example, the 1-vinylimidazole resembles the acid-base chemistry of the 1-benzylimidazole gold(I) metallocycle, while substitution in position 4,5 of 1-benzylimidazole with electron-withdrawing group, do not allow the formation of metallocycles with the same synthethic route and mononuclear gold(I) derivatives have been obtained. The nature of the heterocycle and of the substituents, in addition to their position in the azolate ligand defines and tunes the properties of the final products. References: 1) Galassi, R.; Burini, A.; Omary-Rawanashed, M., Omary, M. A., Comm. Inorg. Chem. 2014, in submission. 2) Rawashdeh-Omary, M. A.; Omary, M. A.; Fackler Jr, J. P, Galassi R., Pietroni, B. R.; Burini, A. J. Am. Chem. Soc 2001, 123; 9689-9691. 3) Burini, A.;. Fackler Jr, J. P; Galassi R., Grant, T. A.. Omary, M. A; Rawashdeh-Omary, M. A.; Pietroni, B. R.; Staples R. J. J. Am. Chem. Soc., 2000; 11264-11265. 4) Galassi, R.; Ricci, S.; Burini, A.; Macchioni, A; Marmottini, F.; Tekarli, S. M.; Nesterov, N.V.; Omary, M. A. Inorg. Chem. 2013, 52, 14124-14137

Homoleptic Cyclic Trinuclear d10 Complexes: From Self-Association via Metallophilic and Excimeric Bonding to the Breakage Thereof via Oxidative Addition, Dative Bonding, Quadrupolar and Heterometal Bonding Interactions

Trinuclear coinage metal metallacycles are obtained when two-coordinate metals are bonded to C, N or N, N anionic ligands of the proper symmetry to form cycles where metals alternate with bridging ligands. Cyclotrimers often exhibit semiplanar structures and mostly columnar or finite stacking in the solid state by means of metallophilic interactions. They show some peculiar properties with an impact on many different fields such as supramolecular architectures, luminescence, molecular recognition, host-guest chemistry, and acid-base chemistry. The comprehensive evaluation of the data shows that, depending on the nature of the central metal and bridging ligand, there is a fine balance of the energy involved in the inter-trimer bond cleavages and the energy gained from the formation of new intermolecular electrostatic interactions, proceeding occasionally to the chemical extreme of redox processes. In this review, a number of important developments are highlighted and systematically analyzed along with structural and computational data and chemical properties to rationalize and build a unifying leitmotif for this chemistry; the focus is made on the authors’ contributions in these areas

Coinage Metal Compounds With 4-Methoxy-Diphenylphosphane Benzoate Ligand Inhibit Female Cancer Cell Growth

In the continuous effort to find new metal-based compounds as alternatives to platinum related anticancer drugs, 11th group metal phosphane compounds have been thoroughly considered. Tris-arylphosphane metal derivatives have been extensively considered heteroleptic metal compounds exhibiting remarkable cytotoxic activities. Functional groups in the aryl moieties modulate the activity reinforcing or eliminating it. Previous works have highlighted that the presence of hydrophilic groups in the phosphane ligands, such as COOH or OH, hampers the anticancer activity of gold azolate/PPh3 compounds. To increase the polarity of the triarylphosphane ligand without affecting the activity, we considered the preparation of esters starting from the 4-diphenylphosphanebenzoic acid. The resulting phosphanes are poorer donators than the PPh3, leading to poly-phosphane M(I) compounds, and they exhibit intense emissive properties. A homologous series of L3MX-type compounds (where M = Au and X = Cl, M = Cu and X = BF4, and M = Ag and X = PF6) were obtained with the 4-methoxy-diphenylphosphane benzoate. The homologous metal compounds have been characterized by analytical and spectroscopic methods and, remarkably, their formation was associated with high frequencies of 31P NMR chemical shift variations (5–35 ppm in CDCl3). The new complexes and the ligand were evaluated on sensitive and cisplatin-resistant human tumor cell lines. The ligand is ineffective on cells while the complexes exert a notable antiproliferative effect. The homologous series of the L3MX complexes were able to significantly reduce the cell viability of human triple-negative breast cancer cells (MDAMB- 231), representing the most aggressive subtype of breast cancer, and of ovarian carcinoma (A2780). Among these coinage metal compounds, L3AgPF6 results the most interesting, showing the lowest GI50 values in all cell lines. Interestingly, this silver complex is more cytotoxic than cisplatin, taken as a reference drug. The investigation of the mechanism of action of L3AgPF6 in A2780 cells highlighted the induction of the apoptotic pathway, the depolarization of the mitochondrial inner membrane, and a significant accumulation in cells