Corsi di studio in
Farmacia - Chimica e tecnologia farmaceutiche

Padronanza dei concetti forniti nei corsi di chimica generale ed inorganica, chimica fisica, fisica e di chimica organica I.

Tutti gli esami del IV anno secondo semestre

Questo insegnamento concorre agli obiettivi formativi del corso di laurea in Chimica e Tecnologia Farmaceutiche ed è mirato a fornire agli studenti le basi teoriche delle principali spettroscopie e della spettrometria di massa ed introdurre lo studente all'uso di questi metodi nella determinazione della struttura dei composti organici.

CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE Acquisizione di conoscenze teoriche relative alle principali tecniche di indagine spettroscopica e spettrometrica.
CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE Acquisizione della capacità di applicare le conoscenze teoriche nell'interpretazione degli spettri UV, IR, MS e NMR per risalire all'identificazione strutturale.
AUTONOMIA DI GIUDIZIO Acquisizione di consapevole autonomia di giudizio con riferimento a
valutazione e interpretazione di dati sperimentali per scelte strategiche in situazioni nuove.
ABILITÀ COMUNICATIVE Acquisizione di competenze e strumenti per la comunicazione nella forma scritta e orale, in lingua italiana, unitamente all'utilizzo di un linguaggio tecnico-scientifico appropriato.
CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO Acquisizione di capacità autonome di apprendimento e di
autovalutazione della propria preparazione, atte ad intraprendere gli studi successivi con un alto grado di autonomia

L'insegnamento consiste di 64 ore di lezione, distribuite tra argomenti teorici ed esercitazioni

La frequenza è facoltativa, ma consigliata.

Le lezioni saranno erogate in presenza  conl'ausilio di slide, che saranno rese disponibili dopo la lezione nei modi e tempi valutati congrui (in riferimento all'efficacia didattica) dal docente. Il materiale didattico è costituito dai libri di testo indicati, le slide sono solo funzionali allo svolgimento della lezione e NON costituiscono materiale di studio.

Le comunicazioni con gli studenti avvengono mediante e-mail o forum. E' richiesta l'iscrizione alla piattaforma Moodle.

 

L’esame finale è costituito da una prova scritta , seguita da un colloquio orale.

La prova scritta,  della durata di 120 minuti, da svolgersi anche con l'ausilio di libri e appunti, concerne l'interpretazione di spettri NMR,IR e MS per giungere all'indentificazione strutturale di una sostanza incognita.

In considerazione della peculiarità della prova e del notevole apporto interpretativo dello studente necessario alla risoluzione degli esercizi,  viene assegnato un punteggio puramente indicativo alle diverse fasi dell'interpretazione: l'elaborato viene giudicato nel suo complesso senza assegnare un voto numerico che influirà sulla prova orale. La valutazione positiva è assegnata alle prove scritte in cui lo studente dimostri di possedere una adeguata padronanza degli argomenti di base del corso di Metodi Fisici in Chimica Organica.

Solo un giudizio positivo consente di accedere al colloquio orale, il quale verterà in primis sul commento della prova scritta e sulla sua correzione, quindi sull'approfondimento degli argomenti del corso.

Solo per coloro che ricadono nelle categorie "protette" durante l'emergenza sanitaria

• La prova d’esame è convertita in un’unica prova orale a distanza.

• I/Le candidati/e verranno convocati via Webex a gruppi di 3 e almeno due di essi dovranno rimanere collegati fino alla fine della sessione che li vede coinvolti in modo da garantire la presenza di un testimone. Date e orari delle convocazioni verranno stabiliti di volta in volta, anche tenendo in considerazione eventuali altri esami programmati, e comunicati agli interessati.

• Su richiesta del docente. i candidati dovranno inviare via email (all’indirizzo alessandro.barge@unito.it, con oggetto: esame di Organica II – data dell’appello) una copia del documento d’identità (o smart card) prima dell’inizio della prova. (A norma del GDPR n. 2016/679 si comunica che i dati richiesti sono essenziali per l’espletamento della prova e non verranno conservati/archiviati in nessuna forma, ma serviranno unicamente al riconoscimento del candidato. L’invio del documento d’identità, pertanto, costituisce esplicita accettazione delle condizioni sopra esposte. Responsabile del trattamento è il presidente della commissione esaminatrice.)

• Tutti i candidati dovranno munirsi di fogli bianchi, un supporto rigido (libro, Blocco notes A4, cartellina rigida, …) e pennarelli neri (o penne nere) in modo che risulti chiaramente visibile dalla telecamera quanto verrà scritto. In mancanza di questo requisito l’esame non potrà avere luogo.

• Prima dell’inizio di ogni singolo esame si procederà al riconoscimento del/della candidato/a tramite documento d’identità o foto archiviata nella banca dati d'Ateneo, alla verifica dell’idoneità della risoluzione dell’immagine ai fini di un orale che prevede anche esercizi scritti e della qualità della connessione internet.

• La prova consisterà in tre domande (di cui un esercizio da risovere) finalizzate a verificare che gli argomenti siano stati studiati e compresi.

• Durante l’esame i candidati non potranno utilizzare alcun materiale didattico o altri ausili elettronici ad eccezione del computer per la connessione telematica, pena l’immediata interruzione della prova con esito insufficiente.

• Tutti i candidati collegati dovranno mantenere accesa la videocamera e presenziare di fronte ad essa. Nessuna forma di comunicazione tra i candidati è consentita. Il candidato che sostiene la prova dovrà, inoltre, condividere il proprio schermo (si suggerisce pertanto di chiudere tutte le applicazioni che evidenzino dati sensibili – posta, browser internet, documenti personali, …)
• Ad eccezione dello studente esaminato, gli altri candidati dovranno tenere spento il microfono.

• Alla fine di ogni singola prova tutti gli studenti convocati per la sessione verranno temporaneamente spostati in “sala d’attesa”, in modo da consentire alla commissione la discussione per decidere l’esito che verrà quindi comunicato ripristinando la comunicazione telematica.

• In caso di esito positivo, verrà chiesto allo studente di inviare al docente una email specificando se intende accettare/rifiutare il voto proposto.

• In caso di accettazione il docente procederà con la registrazione del voto, l’appello verrà chiuso e gli studenti potranno vedere la votazione sul proprio libretto quando tutti gli iscritti all’appello saranno stati esaminati.

 

NOTA: sono calendarizzati 10 appelli distribuiti durante l'anno (una al mese, esclusi agosto e maggio) per dar modo allo studente di meglio organizzare il proprio calendario d'esame. I 10 appelli disponibili NON DEVONO quindi costituire 10 tenetativi di superamento della prova.

Diffrazione di Raggi X
Caratteristiche dell'onda elettromagnetica.
Cristalli, reticoli cristallini e celle elementari. Legge di Bragg. Caratteristiche strumentali. Tecniche di cristallizzazione.
Utilizzo dei dati cristallografici: Protein Data Bank e Cristallographic Cambridge Data Bank, visualizzazione e possibilità di calcolo sulle strutture ricavate per via cristallografica.
Cenni alle tecniche diagnostiche che sfruttano questo tipo di onda elettromagnetica (PET, SPECT e TAC)

Spettroscopie di assorbimento.
Ultravioletto e visibile - fluorescenza e fosforescenza - stati di singoletto e di tripletto transizioni permesse e proibite - cenni alla teoria dei gruppi.
Cromofori, auxocroni - effetti batocromici ed ipsocromici - particolari sistemi cromofori - effetti della coniugazione - regole di Woodward.
Spettroscopia infrarossa - strumentazione - teoria dell'oscillatore armonico - costanti di forza - struttura fine dello spettro. FT-IR.
Studio dei diversi gruppi funzionali nella spettroscopia I.R.
Cenni alle tecniche diagnostiche che sfruttano la radiazione elettromagnetica nella regione Vis-IR (Imaging ottico, e sistemi di monitoraggio del paziente)

Spettrometria di massa.
Principi fisici, strumentazione.
Metodi di introduzione del campione.
Sistemi di ionizzazione - impatto elettronico - ionizzazione chimica - Fast Atomic Bombardament (FAB) - ESI - APCi - MALDI.
Analizzatori: a settore magnetico - a settore elettrico - sistemi quadrupolari - ion trap- sistemi a tempo di volo, orbitrap.
Studio del fenomeno spettro di massa - la teoria del quasi equilibrio.
Lo ione molecolare - masse esatte - abbondanze isotopiche - cluster isotopici - calcolo della composizione elementare dello ione. Destino dello ione molecolare - potenziali di ionizzazione - ioni a elettroni dispari (O.E.) e a elettroni pari (E.E.) - ioni metastabili.
Frammentazioni caratteristiche negli spettri di massa - rotture indotte dal sito radicalico - rotture indotte dal sito cationico - trasposizioni (di Mac-Lafferty, di idrogeno randomizzate, da effetto orto).
Studio delle frammentazioni caratteristiche indotte dai vari gruppi funzionali - idrocarburi alifatici e aromatici, alcoli, eteri, mercaptani, solfuri, amine, aldeidi, chetoni, acidi carbossilici e derivati, nitrili, derivati alogenati.
Frammentazioni in composti polifunzionali.
Sistemi di analisi tandem - strumenti MS-MS e loro impiego.

Risonanza magnetica nucleare.
Principi fisici - spin nucleare - il modello della fisica classica - il modello quantistico.
Tecniche di NMR a impulsi - il metodo della Free Induction Decay (F.I.D.).
Parametri dello spettro NMR: spostamento chimico (Chemical Shift) - integrazione del segnale - ampiezza della banda - accoppiamento di spin (spin-spin Coupling) - spettri del primo ordine e di ordine superiore.
Spettri protonici: tavole di correlazione - tecniche complementari per la semplificazione dello spettro - uso di acqua deuterata, disaccoppiamento di segnali - reagenti di shift.
Cenni di NMR dinamico.
Spettroscopia del carbonio tredici - problemi pratici - tabelle di correlazione - regole additive per la previsione degli spostamenti chimici. Disaccoppiamento a banda larga, effetto Overhauser nucleare, tecniche SPI e INEPT
Tempi di rilassamento dei nuclei - cenni sui principi teorici - tempo di rilassamento longitudinale T1 e T2 e loro misura.
Effetto N.O.E. e sue applicazioni.
NMR bidimensionali - cenni sulla teoria - spettri Jres, COSY, TOCSY, NOESY, ROESY, HOESY HETCOR, COLOC, HSQC, HMQC e HMBC
Cenni alla Tomografia di Risonanza Magnetica (MRI)