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Le linee guida per ottenere processi chimici efficienti e sostenibili sono elencate nei dodici principi della “Green Chemistry”, tra cui: usare processi catalitici, evitare l'uso di solventi o reagenti pericolosi, lo sviluppo di processi e metodologie che limitino la produzione di scarti etc. . In questo scenario la catalisi è sicuramente la chiave per sviluppare metodologie sintetiche veramente nuove ed efficienti. Tra queste la possibilità di rendere il catalizzatore organico riciclabile, recuperandolo e isolandolo. Scopo principale del progetto è affrontare il problema della riciclabilità dei catalizzatori organici attraverso lo sviluppo di nuovi materiali funzionali da usare come supporti senza compromettere l'efficienza dei catalizzatori stessi. Lo scopo scientifico primario è di combinare nuove tecnologie per creare piattaforme innovative per lo sviluppo di processi sostenibili. Per fare ciò, l’Unità di ricerca si avvarrà dell’esperienza maturata negli ultimi anni nell’ambito dei liquidi ionici e dei catalizzatori supportati [1].
I liquidi ionici vengono spesso annoverati per la bassa infiammabilità e per la bassa tensione di vapore come solventi a basso impatto ambientale e quindi valide alternative ai solventi organici convenzionali in campo industriale [2]. Tuttavia, nonostante le numerose pubblicazioni volte a dimostrare i vantaggi derivanti dal loro utilizzo [3], non si ha al momento una visione completa dell'insieme dei fattori operanti in questi sistemi che ne determinano le peculiari caratteristiche. In alcuni casi gli effetti esercitati dai liquidi ionici vengono razionalizzati sulla base dei parametri solvente classici [4]. In altri, si riconoscono ai liquidi ionici caratteristiche tipiche dei sistemi supramolecolari con le differenze che ciò comporta in termini di effetto solvente [5]. Le caratteristiche strutturali dei liquidi ionici influiscono sul decorso delle reazioni in essi condotte, questi sistemi solvente sono stati utilizzati per lo studio di reazioni organiche dal meccanismo noto. I risultati ottenuti dall’Unità di ricerca hanno permesso di appurare che tanto la reattività quanto le proprietà termodinamiche dei soluti organici in questi sistemi solvente sono, in molti casi, determinate dalla organizzazione strutturale del liquido ionico. Da questo deriva una delle peculiarità dei liquidi ionici, vale a dire la specificità degli effetti che si registra al variare della coppia catione-anione o della reazione utilizzata.
L'Unità di ricerca ha studiato le proprietà dei liquidi ionici non solo in fase liquida, ma anche in seguito al loro ancoraggio su fasi solide. A tal proposito, per la prima volta, sono stati preparati gel di silice modificati con liquidi ionici e tali materiali sono stati utilizzati come supporto per organocatalizzatori. Inoltre, i liquidi ionici (IL) sono stati utilizzati nelle reazioni catalizzate da composti organometallici o da organo catalizzatori [6]. La preferenza per i sistemi catalitici basati su fase liquido ionico supportata (SILP) rispetto alla corrispondente fase liquido ionico omogenea si deve al vantaggio della semplicità operazionale nella separazione dei prodotti dal catalizzatore e dalla possibilità di potere impiegare reattori a letto fisso.
Alla luce di questi risultati, saranno sviluppati nuovi materiali caratterizzati dal fatto di portare sali di imidazolio legati covalentemente su supporti silicei, nanoparticelle magnetiche e nanotubi. Sali di imidazolio e di pirrolidinio saranno utilizzate anche allo scopo di ottenere fasi gel (organo- e idrogel) che potranno essere utilizzati come mezzi di reazione altamente conduttivi, caratterizzati dal fatto di presentare un network tridimensionale altamente organizzato. Il vantaggio principale derivante dall’uso di tutti questi materiali come catalizzatori è legato alla possibilità di riciclo del catalizzatore con tutti i vantaggio che questo comporta in termini di comp
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Effective start/end date1/1/12 → …

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