Analisi strutturale e simulazione molecolare del comportamento di fase in solidi organici e metallo-organici

Il comportamento di fase dei sistemi organici e metalloorganici è un campo di grande interesse nella ricerca moderna. In particolare, la sintesi di materiali potenzialmente polimorfici, l'analisi di tutte le fasi risultanti e la sfida della simulazione computazionale a livello molecolare delle proprietà delle differenti fasi e della transizione di fase stessa. Su queste basi il programma di ricerca di questa unità si svolgerà lungo queste linee: 1) analisi statistica delle energie di impaccamento e delle caratteristiche topologiche dell'impaccamento stesso come osservato in polimorfi organici e metallorganici riportati nelle banche dati cristallografiche (CSD,ICSD); 2) simulazione computazionale di ipotetiche strutture polimorfe di composti di interesse farmaceutico e conseguente previsione di possibili nuove fasi cristalline attraverso calcoli quantomeccanici di energia reticolare che selezionano una coppia di possibili polimorfi. Queste nuove fasi potranno essere cercate ed eventualmente confermate grazie alla collaborazione con i laboratori di cristallizzazione; 3) simulazioni di dinamica molecolare quale modello dei fenomeni dinamici osservati dalle tecniche di NMR allo stato solido per cristalli organici 4) simulazione molecolare di transizioni di fase; implementazione e uso del nuovo metodo MonteCarlo-Symmetry Bias per la simulazione del processo di nucleazione. 5) Sintesi, caratterizzazioni chimiche e cristallografiche, ed esperimenti di cristallizzazione su sistemi organici e organo-metallici selezionati, con una particolare attenzione verso la possibile produzione di forme cristalline polimorfe