Sviluppo dei liquidi ionici e loro applicazione nella sintesi

In questa Tesi di Dottorato sono stati presi in considerazione diversi campi di applicazione dei liquidi ionici. Considerando, infatti, i risultati incoraggianti ottenuti relativamente all’uso di enzimi negli IL durante il periodo della mia tesi di laurea, ci è sembrato opportuno dedicare parte di questa Tesi di Dottorato a testare e valutare l’attività di alcuni enzimi, come le Epossido Idrolasi, e le juvenile esterasi (JHEH, JHE) in diversi liquidi ionici, utilizzando diversi substrati, in modo tale da verificarne la stabilità, la selettività e l’attività enzimatica. Accanto allo studio delle reazioni biocatalizzate, ho considerato anche l’applicazione dei liquidi ionici nelle reazioni di sostituzione elettrofila aromatica, cercando di ottenere un processo chimico che si avvicinasse quanto più possibile ai principi della Green Chemistry: dapprima ho fatto riferimento all’uso di liquidi ionici trialogenuri e successivamente ho cercato di favorire la reazione di sostituzione aromatica tramite una reazione di ossido riduzione. E’ da notare che l’utilizzo dei liquidi ionici sta interessando numerosi campi della chimica e quindi la situazione ideale sarebbe quella di poter associare ad ogni processo un determinato liquido ionico che presenti le caratteristiche chimico-fisiche migliori per quel determinato scopo. Tuttavia, sappiamo che il numero di liquidi ionici che possono essere sintetizzati è estremamente elevato (valutato superiore a 1014), quindi sintetizzare tutti i possibili liquidi ionici, caratterizzarli e utilizzare i parametri chimico-fisici così ottenuti per scegliere il liquido ionico migliore non è un approccio proponibile. In questo caso, per arrivare ad un utilizzo razionale e ottimizzato di questi solventi, è necessario riuscire a predire mediante calcolo computazionale le proprietà dei liquidi ionici non ancora sintetizzati. Per poter applicare tale approccio è tuttavia necessario creare un “database” in cui siano raccolti tutti i dati quantitativi che esprimono le proprietà chimico-fisiche dei liquidi ionici fino ad oggi sintetizzati. La successiva correlazione struttura-proprietà, che può essere effettuata mediante diverse procedure di calcolo computazionale, dovrebbe fornire le indicazioni sulla struttura del liquido ionico “ideale” per ogni specifico processo chimico. Proprio per questo motivo, durante la mia Tesi di Dottorato mi sono, anche, occupata della creazione di un database contenente alcune proprietà chimico-fisiche dei liquidi ionici sinora sintetizzati, in modo tale da poter rendere possibile, in un futuro, un approccio razionale alla loro sintesi.