Academic year2017/18
CourseCHEMISTRY
Code143CC
Credits3
PeriodSemester 1
LanguageItalian
| Modules | Area | Type | Hours | Teacher(s) |
| CATALISI | CHIM/03 | LEZIONI | 24 | |
Obiettivi di apprendimento
Conoscenze
Il corso di Catalisi consente allo studente di approfondire i principi di base per la comprensione e lo studio del fenomeno della catalisi eterogenea ed omogenea. Sono discussi vari esempi di processi catalitici industriali, i problemi connessi e come questi sono stati risolti.
Knowledge
The Course of Catalysis is concerned with an deepening of the basic principles for the understanding and the study of the phenomenon the heterogeneous and homogeneous catalysis. Examples of a number of industrial catalytic processes are discussed, the problems involved, and how they have been answered.
Modalità di verifica delle conoscenze
La verifica delle conoscenze costituisce l’oggetto della valutazione della prova di esame prevista alla fine del corso.
Assessment criteria of knowledge
Valutation of the final text.
Capacità
Alla fine del corso:
- lo studente dovrà conoscere le principali classi di catalizzatori
- lo studente dovrà essere in grado di mettere in relazione le proprietà del catalizzatore alle principali caratteristiche delle reazioni catalitiche
- lo studente dovrà dimostrare una conoscenza approfondita di un certo numero di processi catalitici usati industrialmente, dei problemi connessi e di come questi siano stati risolti.
Skills
At the end of the course:
- the student will be aware of the main classes of the catalysts
- the student will be able to relate the properties of the catalysts to the main features of the catalytic reactions
- the student the will be able to demonstrate advanced knowledge of a number of industrial catalytic processes, the problems involved, and how they have been answered.
Comportamenti
Lo studente potrà acquisire e/o sviluppare sensibilità alle problematiche dei processi catalitici.
Behaviors
The student may increase his/her understanding of catalytic processes problems.
Modalità di verifica dei comportamenti
Durante le lezioni sarà incoraggiata la discussione sugli argomenti trattati.
Assessment criteria of behaviors
During the lessons discussion is highly encouraged.
Prerequisiti (conoscenze iniziali)
Chimica inorganica e chimica dei metalli di transizione, in particolare la chimica di coordinazione e organometallica.
Prerequisites
The inorganic chemistry and the transition metal chemistry, in particular the coordination and organometallic chemistry.
Corequisiti
Non è necessario seguire un altro insegnamento parallelo, mentre si segue questo corso.
Co-requisites
No parallel courses are required.
Prerequisiti per studi successivi
Questo insegnamento non costituisce un requisito per corsi successivi.
Prerequisites for further study
This couse does not constitute a requirement for forthcoming courses.
Indicazioni metodologiche
- Il corso è costituito da lezioni frontali
- le lezioni frontali sono svolte con l'ausilio di slides per lo più scritte in lingua inglese
- le slides delle lezioni sono disponibili sul sito elearning
- il docente fa uso di ricevimenti e della posta elettronica per comunicare con gli studenti
Teaching methods
- The course consists of lectures
- PowerPoint presentations (in English) are used for the lectures
- The slides of the lectures are available on the elearning website
- The teacher uses e-mails and meetings by appointment to communicate with students
Programma (contenuti dell'insegnamento)
Principi alla base del fenomeno della catalisi. Catalisi eterogenea. Struttura, preparazione e usi di catalizzatori solidi. Principali usi industriali della catalisi eterogenea. Catalizzatori eterogenei per idrogenazioni selettive. Idrogenazione di oli naturali. La sintesi industriale di ammoniaca. Reazioni catalitiche di ossidazione selettiva usate industrialmente. Produzione industriale di ossido di etilene per ossidazione selettiva di etilene catalizzata da argento. Produzione industriale di formaldeide per ossidazione del metanolo. Catalizzatori omogenei contenenti metalli di transizione. Reazioni di complessi organometallici importanti per la catalisi. Cicli catalitici. Il processo Wacker. Reazioni di idrogenazione. Il catalizzatore di Wilkinson. La reazione di idrogenazione enantioselettiva per la sintesi di L-DOPA. Reazioni di carbonilazione promosse da catalizzatori omogenei. Idroformilazione di olefine. Reazione di shift del gas d’acqua. Reazioni di Reppe. Carbolnilazione del metanolo ad acido acetico. Complessi di palladio come catalizzatori omogenei per reazioni di carbonilazione. Processo Alpha. Sintesi di Ibuprofene e Naproxene.
Syllabus
Basic principle of catalysis. Heterogeneous catalysts. Structure, preparation and use of solid catalysts. Main industrial uses of heterogeneous catalysts. Catalysts heterogeneous for selective hydrogenations. Hydrogenation of edible natural oils. The industrial synthesis of ammonia. Selective catalytic oxidation reactions industrially useful. Ag-catalysed oxidation of ethylene. Methanol oxidation for the formaldehyde synthesis. Homogeneous catalysts containing transition metals. Reactions of organometallic compounds important for the catalysis. Catalytic cycles. The Wacker process. Hydrogenation reactions. The Wilkinson catalyst. Making L-DOPA by enantioselective hydrogenation. Carbonylation reactions in homogeneous phase. Hydroformyilation of olefins. The Water Gas Shift Reaction (WGSR). Reppe reactions. Methanol carbonylation to acetic acid. Palladium complexes for homogeneous carbonylations. Alpha process. Manufacture of Ibuprofen and Naproxen
Bibliografia e materiale didattico
Bibliografia
- G. P. Chiusoli and P. Maitlis, Metal-Catalysis in Industrial Organic Processes, RSC Publishing 2006. (Disponibile in Biblioteca) Capitoli 2, 3, 4, 7 e Appendici 1 e 2.
- R. Whyman, Applied Organometallic Chemistry and Catalysis, Oxford Chemistry Series, 2001. Capitoli 1, 2, 3.
- Istvan T. Horvath, Encyclopedia of Catalysis, Volume 2, Pag 387-397.
- G. C. Bond, Heterogeneous Catalysis: Principles and Applications, Oxford Chemistry Series, Seconda Edizione 1987. (Disponibile in Biblioteca) Capitoli 1, 2, 3, 5, 6, 7, 10, 12.
- S. J. Thomson and G. Webb, Heterogeneous Catalysis, Oliver & Boyd 1968. (Disponibile in Biblioteca) Capitolo 1.
- C. Masters, Homogeneous Transition-metal Catalysis, A GENTLE ART, Chapman and Hall 1980. (Disponibile in Biblioteca) Capitolo 1
- G. W. Parshall and S. D. Ittel, Homogeneous Catalysis, John Wiley & Sons, Inc., Seconda Edizione 1992. (Disponibile in Biblioteca) Capitoli 5, 6.
- M. V. Twigg, Catalyst Handbook, Wolfe Publishing Ltd, second Edition. (Disponibile in Biblioteca) Cap. 8.
Materiale Didattico
Sono disponibili su E-learning le slides delle lezioni.
Bibliography
Bibliography
- G. P. Chiusoli and P. Maitlis, Metal-Catalysis in Industrial Organic Processes, RSC Publishing 2006. (Available in the Library) Chapters 2, 3, 4, 7 and Appendix 1 e 2.
- R. Whyman, Applied Organometallic Chemistry and Catalysis, Oxford Chemistry Series, 2001. Chapters 1, 2, 3.
- Istvan T. Horvath, Encyclopedia of Catalysis, Volume 2, Pag 387-397.
- G. C. Bond, Heterogeneous Catalysis: Principles and Applications, Oxford Chemistry Series, Seconda Edizione 1987. (Available in the Library) Chapters 1, 2, 3, 5, 6, 7, 10, 12.
- S. J. Thomson and G. Webb, Heterogeneous Catalysis, Oliver & Boyd 1968. (Available in the Library) Chapter 1.
- C. Masters, Homogeneous Transition-metal Catalysis, A GENTLE ART, Chapman and Hall 1980. (Available in the Library) Chapter 1
- G. W. Parshall and S. D. Ittel, Homogeneous Catalysis, John Wiley & Sons, Inc., Seconda Edizione 1992. (Available in the Library) Chapters 5, 6.
- M. V. Twigg, Catalyst Handbook, Wolfe Publishing Ltd, second Edition. (Available in the Library) Chapter 8.
Didactic Material
The slides of the lectures are available on the elearning website.
Indicazioni per non frequentanti
Non esistono variazioni per studenti non frequentanti. La frequenza al corso è comunque consigliata.
Non-attending students info
No variations for students not attending the lessons. The presence to the lessons is highly recommended.
Modalità d'esame
- L'esame è composto da una prova orale.
- La prova orale consiste in un colloquio della durata media di 30-40 minuti tra il candidato e il docente e riguarda gli argomenti trattati durante le ore di didattica frontale.
- Il colloquio non avrà esito positivo se lo studente non dimostrerà di essere in grado di esprimersi in modo chiaro e di usare la terminologia scientifica corretta.
- Alla fine dell’esame il docente assegnerà un voto (da 18/30 a 30/30 con lode) a seconda del grado di preparazione dello studente.
- Per avere una valutazione positiva lo studente dovrà rispondere alle domande e dimostrare la sua conoscenza degli argomenti trattati durante il corso esprimendosi in modo chiaro ed usando la terminologia scientifica corretta.
Assessment methods
- An oral examination will be used as assessment method.
- The oral examination is normally 30-40 minutes long and concerns the topics of the lectures.
- the examination consists of questions concerning the course
- At the end of the examination, the teacher will assign a score (from 18/18 to a max of 30/30 cum laude) reflecting student's degree of preparation.
- In order to get a positive evaluation, the student should answer to the questions in a positive manner. Is should be able to demonstrate his/her knowledge of the course material and be able to discuss the reading matter thoughtfully and with propriety of expression.
Stage e tirocini
Non sono previste forme di stage o di tirocinio durante lo svolgimento del corso.
Work placement
Stages or trainings are not foreseen.
Updated: 19/07/2017 10:46
