Disegno, sintesi e studio di catalizzatori fotoregolabili per lo sviluppo di sistemi fuori dall'equilibrio

The study and approach of chemistry towards non-equilibrium systems are currently under study. In this context, the thesis project aims to develop a fully synthetic photoregulable catalyst with the ultimate goal of studying its catalytic properties in a non-equilibrium stationary state. Four azobenzene-based photo-switches equipped with two TACN∙Zn2+ units have been developed. TACN∙Zn2+ is known for its ability to form bonds and carry out cooperative catalysis towards phosphates and phosphoric esters hydrolysis. The photoisomerization properties along with the catalytic properties of the various isomers have been studied in detail, demonstrating the ability to reversibly photoregulate catalytic properties. Preliminary studies on the different binding affinities with an analyte by cis and trans isomers have been conducted, and these results will be useful for exploring in the future binding and catalytic properties under non-equilibrium conditions.

Lo studio e l’approccio della chimica nei confronti dei sistemi fuori dall’equilibrio è attualmente in fase di esplorazione. In questo contesto, il progetto di tesi si propone di sviluppare un catalizzatore fotoregolabile completamente sintetico col fine ultimo di studiarne le proprietà catalitiche in uno stato stazionario di non-equilibrio. Sono stati quindi sviluppati quattro fotointerruttori a base azobenzenica equipaggiati con due unità di TACN∙Zn2+, che è ben noto per formare legami ed effettuare catalisi cooperative con fosfati ed esteri fosforici. Le proprietà di fotoisomerizzazione insieme alle proprietà catalitiche dei vari isomeri sono state studiate nel dettaglio, dimostrando la capacità di fotoregolare reversibilmente le proprietà catalitiche. Sono infine stati effettuati studi preliminari sulla differente affinità di legame nei confronti di un analita da parte degli isomeri cis ed trans, e questi risultati saranno utili per esplorare in futuro le proprietà di legame e di catalisi in condizioni di non-equilibrio.