• complessi di lantanidi
• progetto didattico

Questo lavoro di tesi si articolerà in due diverse parti.
Una prima parte, descriverà l’attività svolta in laboratorio: la sintesi e la caratterizzazione di alcuni complessi a base di ittrio e di europio. Lo studio e l’interesse di questi complessi lantanidici è dovuto, in questa linea di ricerca, al loro potenziale utilizzo in ambito farmacologico, come agenti antitumorali. Essi possono manifestare attività antiproliferativa nei confronti di alcune linee cellulari tumorali e, grazie alle loro proprietà luminescenti, possono essere visualizzati all’interno delle cellule tramite opportune tecniche di microscopia. Tale osservazione potrà fornire informazioni importanti per comprendere il meccanismo di internalizzazione dell’agente nella cellula ed il suo modo di azione. La sintesi dei complessi a base di ittrio è preliminare allo studio di altri complessi lantanidici. Infatti, a causa delle loro proprietà paramagnetiche, i complessi a base di lantanidi non possono essere caratterizzati (o lo sono difficilmente) tramite spettroscopia NMR. Per confronto con i complessi analoghi a base di ittrio, sarà dunque possibile caratterizzare anche i complessi a base di europio. È stata studiata la sintesi del complesso [Y(phen)(sal)3] (Hsal = salicilaldeide; phen = 1,10-fenantrolina) a partire dal precursore dibutilcarbammato di ittrio, [Y(O2CNBu2)3] e successivamente a partire dal precursore Y(NO3)3⋅7/2 H2O. E’ stato poi preparato l’analogo complesso con il lantanide europio: [Eu(phen)(sal)3] a partire dal precursore nitratoPer entrambi i complessi è stata determinata la struttura cristallina tramite analisi diffrattometrica su cristallo singolo. Successivamentesono state effettuate prove analoghe a quelle descritte impiegando derivati fenantrolinici modificati. E’ stato osservato che la 2,9-dimetil-1,10-fenantrolina (dmphen) non reagisce con Y(NO3)3⋅7/2 H2O e in presenza di salicilaldeide (Hsal), mentre, impiegando la 3,4,7,8-tetrametil-1,10-fenantrolina (tmphen), è stato preparato il complesso [Y(tmphen)(sal)3], (t =) . È stata poi apportata una modifica al legante 1,10-fenantrolina, la quale è stata prima ossidata a 1,10-fenantrolin-5,6-dione, quindi questo intermedio è stato trattato con 1,2-fenilendiammina ed è stato ottenuto il legante dipirido[3,2-a:2’,3’-c]fenazina, dppz. Il legante sintetizzato è stato utilizzato per preparare i complessi [Y(sal)3(dppz)] e [Eu(sal)3(dppz)] a partire dai corrispondenti carbammati metallici. Sono stati effettuati studi di assorbimento UV-vis e di fluorescenza dei complessi sintetizzati [M(phen*)(sal)3] (dove M = Y oppure Eu; phen* = 1,10-fenantrolina (phen); 2,9-dimetil-1,10-fenantrolina (dmphen) ; 3,4,7,8-tetrametil-1,10-fenantrolina; (tmphen)dipirido[3,2-a:2’,3’-c]fenazina. Infine, è stata esaminata la reazione tra nitrato Y(NO3)3⋅7/2 H2O, ortonitrofenolo (Hntp) come legante ancillare e 1,10-fenantrolina come legante neutro.
Una seconda parte riguarda alcuni aspetti didattici legati agli argomenti trattati nella prima parte della tesi. In particolare, ho progettato una attività didattica rivolta a studenti della scuola secondaria di secondo grado che è stata realizzata durante una iniziativa di terza missione, mediante la presentazione di un seminario interattivo presso il Dipartimento di Chimica e Chimica Industriale dell’Università di Pisa in occasione dell’evento BRIGHT-NIGHT 2024, 27 Settembre – Notte europea delle Ricercatrici e dei Ricercatori. Nella tesi ho discusso e argomentato le scelte che mi hanno portato a strutturare la presentazione e il seminario, tenendo conto delle metodologie didattiche attive e del contesto non formale. Questo seminario è stato presentato a sei classi della scuola secondaria di primo grado, sia licei che istituti tecnici. L’obiettivo del mio lavoro quindi è stato quello di rendere accessibile agli studenti i concetti base che ruotano intorno ai complessi lantanidici: composto di coordinazione, legante chelante, effetto antenna, luminescenza (in particolare la fluorescenza). Per visualizzare il concetto di fluorescenza, è stata realizzata anche una dimostrazione pratica, in aula, attraverso soluzioni di composti fluorescenti che sono stati illuminati da una torcia a luce ultravioletta. Per concludere questa parte ho inoltre scritto un articolo divulgativo per il giornale del Dipartimento di Chimica e Chimica Industriale di Pisa, il Piccolo Cimento, inerente all’argomento di tesi e indirizzato a studenti del triennio della scuola secondaria di secondo grado.