Berardozzi Roberto

berardozzi

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Supervisors: Prof. Lorenzo Di Bari and Prof. Gennaro Pescitelli


Title: Circular Dichroism Spectroscopies and Hyperfine Shift in Metal Complexes and Organic Molecules


Abstract: The determination of the molecular structure in solution is an important target of modern chemistry. In many fields, the knowledge of the solution structure and dynamics is a fundamental piece of information for a complete understanding of chemical processes, from catalytic mechanisms to the biological activities of biopolymers. However, there is not a general strategy to approach the problem of solving solution structures for any type of molecule. The research presented in this thesis concerns the development of new protocols of structural determination using lanthanide properties, but, at the same time, the application or upgrading of well-known experimental methodologies such as ECD (electronic circular dichroism) or VCD (vibrational circular dichroism) and the theoretical simulation of chiroptical properties by means of DFT (density functional theory) and its time-dependent version (TD-DFT). All the substances we took into consideration were chosen for their importance both in inorganic and organic chemistry. In particular, we referred:
(i)   A new benchmark in the pseudocontact shift (PCS) extraction, developing two different methods to achieve the Fermi Contact (or FC)/PCS separation in the analysis of paramagnetic NMR spectra of lanthanide complexes. Our methodology is based on the mathematical analysis of the chemical shift along the series with the same ligand (all-lanthanide protocol) or in an extended range of temperature (temperature-based method);
(ii)  Studies of the near-IR (NIR) emission of the excited states of Yb3+ (around λ=1000 nm) in three different systems. For all the presented cases, a new empirical correction to Richardson equations are introduced in order to improve the prediction of the NIR-emission profile of Yb3+, comparing each results with the experimental ones.  Our results open the way to a new employment of lanthanoid luminescence imaging in vivo;
(iii) Different examples of uses of ECD/TD-DFT, spanning from the study of metal-centered Λ-Δ chirality in some metal  complexes with Schiff bases as ligand (Cu2+ or Ni2+), to conformational/configurational investigations in purely organic systems (i.e. two  enantiomers separated by HPLC of one particular Linezolid, a specific class of new antibiotics). We also report our results on a family of chiral aryl benzyl sulfoxides with perfluorinated aryl or benzyl rings. In this example, only a detailed TD-DFT study allowed us to assign correctly ECD spectra and ultimately the absolute configuration, while a commonly employed empirical assignment of experimental ECD pattern (as reported in literature) is questionable;
(iv) Interpretation of VCD signal enhancement in complexes containing metals with low-lying electronic state (or LEESs). First, we report a self-assembled multicomponent system with d-metals and α-aminoacids, where the enhanced VCD signals allow us to assign the absolute configuration (AC) of the aminoacid component with a very low amount of sample. Second, we analyze a few lanthanide complexes with unpredictable experimental VCD enhancement. Using Richardson’s model, we discuss the CF energies around the lanthanide ion, the geometrical conditions and the electronic state energy of the lanthanoid ion in these systems, in order to justify the anomalous VCD enhancement.


Publications

Oral communications at congress

R. Berardozzi and L. Di Bari. Vibrational Circular Dichroism: Extension to Molecules with Low-Lying Excited Electronic States. Year of Light 2015 - The Chemical Point of View (Pisa, 09/01/2015-10/01/2015).

Poster communications at congress

R. Berardozzi and L. Di Bari. Chiroptical studies on Salen-Type Lanthanides complexes. CD2013, 14th International Conference on Chiroptical Spectroscopy CD2013 (Nashville, 9/06/2013-13/06/2013).

R. Berardozzi and L. Di Bari. Crystal Field Splitting (CFS) and Vibrational Circular Dichroism (VCD) in Lanthanide Complexes. ChirItaly 2014 (Pisa, 18/06/2014-20/06/2014).

R. Berardozzi and L. Di Bari. New Correlation of VCD Enhancement and Crystal Field Splitting on Lanthanide Ions Adducts. CD2015, 15th International Conference on Chiroptical Spectroscopy CD2015 (Sapporo, 30/08/2015-03/09/2015)

R. Berardozzi and L. Di Bari. Optical activity in the near-IR: the 980 nm multiplet of chiral Yb3+ complexes. CD2015, 15th International Conference on Chiroptical Spectroscopy CD2015 (Sapporo, 30/08/2015-03/09/2015)

Journal articles

R. Berardozzi and L. Di Bari. A Simple and General Method to Determine Reliable Pseudocontact Shifts in Lanthanide Complexes. Inorg Chem 2013; 52, 19, 11514-11518.    

M. Enamullah, A. Uddin, G. Pescitelli, R. Berardozzi, G. Makhloufi, V. Vasylyeva, A. Chamayou and C. Janiak. Induced Chirality-at-metal and diastereoselectivity at Δ/Λ-configured distorted square-planar copper complexes by enantiopure Schiff base ligands: combined circular dichroism, DFT and X-ray structural studies. Dalton Trans. 2014; 43, 3313-11518.    

C. G. Fortuna, R. Berardozzi, C. Bonaccorso, G. Caltabiano, L. Di Bari, L. Goracci, A. Guarcello, A. Pace, A. Palumbo Piccionello, G. Pescitelli, P. Pierro, E. Lonati, A. Bulbarelli, C. Cocuzza, G. Musumarra and Rosario Musumeci. New potent antibacterials against Gram-positive multiresistant pathogens: Effects of side chain modification and chirality in linezolid-like 1,2,4-oxadiazoles. Bioorg. Med. Chem. 2014; 22, 6814-6825.

M. Enamullah, M. A. Quddus, M. R. Hasan, G. Pescitelli, R. Berardozzi, G. J. Reiß and C. Janiak. Synthesis, spectroscopy, and structural analyses of dinuclear chiral-at-metal μ-acqua-tetrakis[(R or S)-N-1-(Ar)ethylsalicylaldiminato]di-Λ- or -Δ-nickel(II) complexes. Eur. J. Inorg. Chem. 2015; 16, 2758-2768.

R. Berardozzi and L. Di Bari. Optical Activity In The Near IR: The 980 Nm Multiplet Of Chiral Yb3+ Complexes. ChemPhysChem 2015; 16, 13, 2868-2875.    

R. Berardozzi, C. A. Guido, M. A. M. Capozzi, C. Cardellicchio, L. Di Bari and G. Pescitelli. Circular Dichroism and TDDFT Investigation of Chiral Fluorinated Aryl Benzyl Sulfoxides. Eur. J. Org. Chem. 2015; 2015, 25, 5554-5562.

R. Berardozzi, G. Pescitelli, S. Di Pietro, C. Resta, F. P. Ballistreri, A. Pappalardo, G. A. Tomaselli and L. Di Bari. Synthesis, Structural Characterization and Chiroptical Studies of Bidentate Salen-Type Lanthanide (III) Complexes. Chirality 2015; 27, 12, 857-863.    

I. Gamba, G. Rama, E. Ortega-Carrasco, R. Berardozzi, L. Di Bari, V. Sanchez-Pedregal, J. Maréchal, M. E. Vàzquez and M. Vàzquez Lòpez. The folding of a metallopeptide. Dalton Trans. 2015; early on-line version.

M. Enamullah, M. A. Quddus, M. R. Hasan, G. Pescitelli, R. Berardozzi, G. Makhloufi, V. Vasylyeva, C. Janiak. Chirality at metal and helical ligand folding in optical isomers of chiral bis(napthaldiminato)nickel(II) complexes. Dalton Trans. 2015; early on-line version.

R. Berardozzi, E. Baldini, N. A. Carmos dos Santos, K. Wurst, G. Licini, C. Zonta, L. Di Bari. Enhanced Vibrational CD for the Facile Recognition of α-Aminoacid Chirality. In submission.

LAURA ANTONELLA ARONICA Vedi su Unimap

Orario: su appuntamento

Luogo: Dipartimento di Chimica e Chimica Industriale, Polo San Cataldo

FABIO BELLINA Vedi su Unimap

Orario: Martedi-Mercoledi-Giovedi ore 14.30-15.30

Luogo: Dipartimento di Chimica e Chimica Industriale, secondo piano, studio 262

Note:
Contattare preventivamente per email per conferma data e orario.

LORENZO BIANCALANA Vedi su Unimap

Orario: Da concordare con mail: lorenzo.biancalana@unipi.it

Luogo: Stanza 243, secondo piano, Dipartimento di Chimica e Chimica Industriale

TARITA BIVER Vedi su Unimap

Orario: Mercoledì 10:00-11:00 (vedi Note)

Luogo: Studio n°161 - Dipartimento di Chimica e Chimica Industriale

Note:
In ogni caso il ricevimento va sempre prenotato/confermato tramite mail al Docente (tarita.biver@unipi.it). Docente e studenti potranno valutare insieme alternative di orario in caso di elevato numero di domande o altre necessità.

ILARIA BONADUCE Vedi su Unimap

Orario: mercoledì 14.30-13.30

Luogo: Ufficio docente

FABRIZIO BROGLIA Vedi su Unimap

VALTER CASTELVETRO Vedi su Unimap

Orario: Lunedì ore 14,30-17,30 (vedere note)

Luogo: Studio 256

Note:
Per il ricevimento è fortemente consigliato prenotarsi tramite email in quanto sono possibili assenze dovute ad impegni di lavoro.
E' peraltro possibile concordare via email il ricevimento in qualsiasi orario della settimana nella fasce orarie 9-13 e 15-18

ILARIA DEGANO Vedi su Unimap

Orario: martedì 11:30

Luogo: Dipartimento di Chimica e Chimica Industriale, studio 160 (1 piano)

Note:
Il ricevimento è effettuato su richiesta degli studenti (preferibilmente tramite email). In caso di necessità, altri orari possono essere concordati su richiesta.

ANTONELLA DEL CORSO Vedi su Unimap

LORENZO DI BARI Vedi su Unimap

Orario: Lunedì 15.30-18

Luogo: Dipartimento di Chimica e Chimica Industriale Polo S. Cataldo Via Moruzzi 13, Pisa Stanza 120

VALENTINA DOMENICI Vedi su Unimap

Orario: Il docente è in generale sempre disponibile a fissare appuntamenti per ricevimenti con gli studenti, sia in presenza che su TEAMS.

Luogo: Studio, numero 143, primo piano, Dipartimento di Chimica e Chimica Industriale, Polo San Cataldo, via Moruzzi 13, Pisa.

Note:
Il docente consiglia gli studenti di inviare una e-mail (valentina.domenici@unipi.it) per fissare orario e data del ricevimento.

CELIA DUCE Vedi su Unimap

Luogo: On line: piattaforma Teams

MARCO GEPPI Vedi su Unimap

Orario: Da concordare previa richiesta via e-mail

Luogo: Ufficio. Stanza 041.

STEFANIA GIANNARELLI Vedi su Unimap

Luogo: Stanza 162 - 1° piano Dipartimento di Chimica e Chimica Industriale

Note:
Da concordarsi con il docente volta per volta, generalmente in tutte le mattine della settimana, dalle 8:30 fino alle 14:00 circa.

JOSE GONZALEZ RIVERA Vedi su Unimap

GIOVANNI GRANUCCI Vedi su Unimap

Orario: Lunedì ore 15:30-17:00 Giovedì ore 15:30-17:00

Luogo: Studio docente: stanza 040, piano terra, Dipartimento di Chimica e Chimica Industriale

Note:
E' preferibile contattare il docente qualche giorno prima. Sono comunque disponibile anche a ricevimenti in giorni/orari diversi da quelli indicati.

LUCA LABELLA Vedi su Unimap

Orario: Mercoledì ore 17.00

Luogo: Dipartimento di Chimica stanza 249

MARCO LESSI Vedi su Unimap

Orario: Martedì 15-17 Giovedì 15-17

Luogo: Dipartimento di Chimica e Chimica Industriale Via Moruzzi 13, Pisa Stanza 264-265

Note:
Contattare preventivamente tramite email per fissare un appuntamento, al fine di garantire un migliore svolgimento del ricevimento.

FRANCO LIGABUE Vedi su Unimap

FILIPPO LIPPARINI Vedi su Unimap

Orario: Su appuntamento

Luogo: Ufficio del docente (stanza 145, primo piano)

Note:
Gli studenti sono liberi di contattarmi via email per fissare un ricevimento.

JEANNETTE JACQUELINE LUCEJKO Vedi su Unimap

FABIO MARCHETTI Vedi su Unimap

Orario: Su appuntamento

Luogo: DCCI, stanza 251

Note:
Contattare il docente via e-mail (fabio.marchetti@unipi.it) per fissare un appuntamento, da tenersi in presenza o su Mcrosoft Teams

BENEDETTA MENNUCCI Vedi su Unimap

GUIDO PAMPALONI Vedi su Unimap

MARCO PASQUALI Vedi su Unimap

Orario: Lunedi 16-18

Luogo: Ufficio (Stanza 244)

MAURIZIO PERSICO Vedi su Unimap

SILVIA PIZZANELLI Vedi su Unimap

ALESSANDRO PRATESI Vedi su Unimap

Orario: Tutti i giorni (su appuntamento), orario da concordare

Luogo: Dipartimento di Chimica e Chimica Industriale, Via Giuseppe Moruzzi 13

Note:
Per appuntamento contattare via e-mail il docente

ANDREA RAFFAELLI Vedi su Unimap

Orario: Lunedì, Mercoledì, Venerdì

Luogo: Studio presso Area Ricerca CNR (Edificio B, Primo Piano, Stanza 38 (fra Ingressi 12 e 13))

Note:
Prendere accordi preliminari per ogni visita, poi contattarmi telefonicamente per poter venire incontro al visitatore all'ingresso principale.

ERIKA RIBECHINI Vedi su Unimap

Orario: Lunedi dalle 14.00 alle 15.00

Luogo: Dipartimento di chimica e Chimica Industriale via Moruzzi, 13 stanza 159

Note:
Si pregano gli studenti di confermare tramite e-mail al docente la presenza al ricevimento. Altri orari e giorni di ricevimento possono essere concordati con il docente.

MARIO SALVETTI Vedi su Unimap

MAURO SASSETTI Vedi su Unimap

EVGENY STEPANOV Vedi su Unimap

MARCO TADDEI Vedi su Unimap

Orario: Gli studenti possono contattarmi via email per accordare un appuntamento, da tenersi in presenza presso il mio studio o su Microsoft Teams.

Luogo: Stanza 252 - DCCI

MARIA ROSARIA TINE' Vedi su Unimap

ALESSANDRA TONCELLI Vedi su Unimap

Orario: via email su richiesta degli studenti

Luogo: Ufficio 37 ed. B Dipartimento di Fisica Largo B. POntecorvo, 3

GLORIA UCCELLO BARRETTA Vedi su Unimap

Orario: Lunedì ore 15-17

Luogo: Dipartimento di Chimica e Chimica Industriale- via Moruzzi 13- II piano- stanza 271

Note:
Si prega di avvisare tramite messaggio all'indirizzo gloria.uccello.barretta@unipi.it

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