Triennali

Candidato: Sophie Tomadini
Relatore: Prof.ssa Cristina Puzzarini
Correlatore: Prof. Riccardo Tarroni
Anno: 2023

Il presente lavoro ha investigato la reazione di interesse atmosferico tra radicale idrossile e etilene, confrontando i risultati ottenuti a livello MP2 e DFT con quelli riportati in letteratura che possono essere considerati di riferimento. Si è osservato come l'altezza delle barriere e la stabilità dei prodotti dipendono fortemente dal metodo utilizzato e come il metodo M06 abbia un livello di accuratezza simile a quello MP2, essendo però il primo a costo computazionale molto inferiore.

Candidato: Savatore Boi
Relatore: Dr. Mattia Melosso
Anno: 2022

Per la realizzazione di questo studio, lo spettro rotazionale del (E)-ciano vinil acetilene è stato registrato a frequenze comprese tra 80 GHz e 380 GHz grazie all’utilizzo di uno spettrometro submillimetrico a modulazione di frequenza. La molecola, essendo di natura instabile, è stata sintetizzata direttamente nello spettrometro tramite pirolisi di un precursore organico: l’anidride dell’acido piridin-2-3-dicarbossilico. Una volta registrato lo spettro, è stato possibile ricavare le costanti rotazionali della molecola e determinarne vari parametri di distorsione centrifuga. I risultati sono stati pubblicati sul Journal of Physical Chemistry A (https://doi.org/10.1021/acs.jpca.2c05018)

Candidato: Giorgia Castellan
Relatore: Dr. Mattia Melosso
Anno: 2022

Lo spettro rotazionale dell'allenilacetile (H2C=C=CH-CCH) è stato registrato tra i 75 e i 375 GHz con uno spettrometro millimetrico a modulazione di frequenza. Il campione è stato tramite pirolisi della dipropargilammina. I risultati di questo lavoro sono stati pubblicati sul Journal of Physical Chemistry A (https://doi.org/10.1021/acs.jpca.2c05018)

Candidato: Carlotta Sapienza
Relatrice: Prof.ssa Cristina Puzzarini
Anno: 2022

Al fine di fornire previsioni accurate dello spettro degli isotopologhi del clorometano, sono stati misurati e analizzati gli spettri rotazionale e infrarosso del CHD2Cl.

Candidato: Riccardo Aguti
Relatore: Prof.ssa Cristina Puzzarini
Correlatori: Dr. Lorenzo Spada e Dr. Mattia Melosso
Anno: 2018

In questa tesi sono stati svolti sia un progetto computazionale sia uno sperimentale in ambito astrochimico. La parte computazionale aveva come scopo la caratterizzazione, spettroscopica ed energetica, di tre isomeri della famiglia H2C3O (propinale, ciclopropenone e propadienone) e i loro procesi di isomerizzazione. La parte sperimentale si è invece concentrata sulla misurazione dello spettro rotazionale per l'isomero s-trans dell isopropilammina. In particolare sono state osservate 307 transizioni che hanno permesso di migliorare tutti i parametri rotazionali già riportati in letteratura per questa specie e di ottenere maggiori informazioni sulle costanti di distorsione centrifuga quartiche e sestiche.

I risultati sperimentali sono stati pubblicati sul Journal of Physical Chemistry A (https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acs.jpca.9b11767).

Candidato: Roberta Pascazio
Relatore: Prof.ssa Cristina Puzzarini
Correlatori: Dr. Lorenzo Spada e Dr. Mattia Melosso
Anno: 2018

In questo progetto è stato investigato dal punto di vista sperimentale lo spettro rotazionale dell'isoproilammina, derivando i corrispondenti parametri rotazionali per il conformero s-trans. Dal punto di vista computazionale è stata tratta l'isopropilimmina, derivando in modo accurato le constati rotazionali della specie, le sue costanti di distorsione quartiche e sestiche insieme al momento di dipolo. Questi dati serviranno per la futura misurazione dello spettro sperimentale.

I risultati sono stati pubblicati sul Journal of Physical Chemistry A (https://doi.org/10.1021/acs.jpca.9b11767).

Candidato: Beatrice Conversazioni
Relatore: Prof. Luca Dore
Anno: 2017

In questo progetto è stata svolta l'analisi dello spettro rotazionale della specie 15ND2, prodotta in cella per scarica a partire da 15N2 e D2. Visto che la specie non era mai stata osservata prima, l'assegnazione è stata guidata da dati quanto-meccanici precedentementi ottenuti. Globalmente sono state assegnate 174 righe associabili a 12 transizioni diverse. Il fit di queste transizioni ha permesso di ricavare 30 parametri rotazionali con una devizione standard del fit di 0.84 e uno scarto quadratico medio di 58 kHz. I risultati sono stati pubblicati sul Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer (https://doi.org/10.1016/j.jqsrt.2018.10.028)

Candidato: Alessio Melli
Relatore: Prof.ssa Cristina Puzzarini
Anno: 2017

In questo lavoro è stata affrontata la caratterizzazione spettroscopica ed energetica dell'etanimmina tramite metodi computazionali accurati, scoprendo che l'isomero Z è 244 cm-1 più instabile dell'isomer E. Dal lato sperimentale è stato misurato ed analizzato lo spettro di entrambi gli isomeri della C-cianometanimmina. Anche qui sono presenti due isomeri E e Z per i quali sono state misurate rispettivamente 280 e 310 transizioni. Le nuove misure sperimentali hanno permesso di ricavare le costanti di distorsione sestiche di entrambi gli isomeri con grande accuratezza. I risultati sono stati riportati sull'Astrophysics Journal (https://doi.org/10.3847/1538-4357/aaa899) e su Astronomy & Astrophysics (https://doi.org/10.1051/0004-6361/201731972).

Candidato: Filippo Silvestrini
Relatore: Prof.ssa Carla Boga
Correlatori: Prof.ssa Cristina Puzzarini e Dr. Lorenzo Spada
Anno: 2017

In questa tesi sono stati adottati schemi compositi accurati per la caratterizzazione energetica e strutturale della serina, un amminoacido proteinogenico. Il lavoro si è focalizzato sui primi due conformeri della serina, i quali sono molto vicini in energia secondo dati di letteratura (<1 kJ/mol di differenza in energia) e potrebbero quindi invertirsi in stabilità all'aumentare dell'accuratezza utilizzata. Per entrambe le specie, sono state derivate tutte le frequenze di vibrazione fondamentali a livello ibrido MP2/DFT e il set completo di parametri rotazionali facendo uso anche di metodi coupled-cluster. I risultati sono stati pubblicati sul Journal of Physical Chemistry A (https://doi.org/10.1021/acs.jpca.1c06993).

Candidato: Giulio Bosi
Relatore: Prof.ssa Cristina Puzzarini
Correlatore: Dr. Lorenzo Spada
Anno: 2017

Il complesso difluorometano-terbutilalcool (DFM-TBA) è stato caratterizzato sfruttando tecniche computazionali e sperimentali. Le prime sono servite per fare l'analisi conformazionale del complesso, la quale ha riveltao la presenza di tre possibili forme del complesso DFM-TBA potenzialmente osservabili nell'esperimento. Per queste tre specie sono state derivate a livello computazionale le costati rotazionali e le costanti di distorsione quartiche. Il complesso, sperimentalmente è stato formato nello strumento usando una miscela all'1% di DFM in He (pressione=0.2 MPa) che prima di entrare in cella è fatta passare sopra ad un campione di TBA. Sperimentalmente solo l'isomero più stabile è stato osservato, e l'assegnazione di 105 transizioni ha permesso di ottenere un set accurato di parametri rotazionali. Infine il confronto dei dati di questa tesi con quelli in letteratura per il complesso tra DFM e H2O ha permesso di valutare l'effetto del gruppo ter-butile e quello degli idrogeni secondari presenti nel complesso DFM-TBA. I risultati sono stati pubblicati sul Journal of Molecular Spectroscopy (https://doi.org/10.1016/j.jms.2017.04.001).

Candidato: Silvia Alessandrini
Relatore: Prof.ssa Cristina Puzzarini
Anno: 2015

Nel presente lavoro di tesi è stata derivata la struttura semi-sperimentale per la formammide, confrontando la struttura con quelle ottenute appositamente in questa tesi usando schemi compositi basati su teoria coupled cluster. La tesi si è poi focalizzata sulla caratterizzazione del dimero più stabile della, ricavandone la struttura accurata e l'energia di interazione tra le due molecole di formammide, considerando anche la correzione di punto zero. I risultati sono stati pubblicati sul Journal of Physical Chemistry A (https://doi.org/10.1021/acs.jpca.6b01130)

Candidato: Emanuele Penocchio
Relatore: Prof.ssa Cristina Puzzarini
Anno: 2014

Questo lavoro di tesi si è focalizzato dulla derivazione sistematica di strutture semi-sperimentali. Queste ultime si possono derivare per molecole le cui costanti rotazionali sono note non solo per la specie fondamentale ma anche per numerosi isotopologhi, ovvero specie che differiscono dalla fondamentale per la composizione isotopica. Queste costanti rotazionali private del contributo vibrazionale corrispondono ad un unica struttura di equilibrio nell'approssimazione di Born-Oppenheimer. Il contributo vibrazionale è calcolato e per questo la struttura è solo semi-sperimentale. Questa tesi triennale, oltre a derivare numerose semi-sperimentali accurate per molecole di interesse biologico, analizza la qualità di queste strutture quando il contributo vibrazionale è calcolato usando la teoria del funzionale densità confrontando i risultati ottenuti con contributi vibraizonali calcolati allo stato dell'arte, computazionalmente onerosi. I risultati sono pubblicati sul Journal of Physical Chemistry A (https://doi.org/10.1021/jp511432m)

Candidato: Annafrancesca Di Sante
Relatore: Prof. Luca Dore
Correlatore: Dr. Mattia Melosso

Il vinil alcol (VA) è stato prodotto per pirolisi a partire dall'etilen glicole, fatto passare fluire a 60mTorr atraversp una canne di quarzo riscaladata a 1110°C. Nello spettro sono presenti il conformero syn e quello anti del VA, quest'ultimo è circa 7 volte meno abbondante della forma più stabile (syn). Per entrambe queste specie lo spettro è stat registrato nel range 250-400 GHz, e per l'isomero syn la registrazione è stata estesa poi fino a 800 GHz. Questi dati, uniti a quelli di letteratura sono serivit per derivare il set di parametri rotazionali completo per lo stato vibrazionali fondamentale. In aggiunta, per il conformero anti è stato anche anlizzato uno spettro ro-vibrazionale (v15=1) usando misure ottenute in precedenza al sincrotrone SOLEIL. In questo caso sono state ottenute nuovamente tutte le costanti rotazionali tranne alcune costanti di distorsione sestiche che sono state tenute fisse al valore computazionale. Lo scarto quadratico medio è sempre intorno a 30 kHz per tutti i fit, con deviazioni standard vicine all'unità. I risultati sono stati pubblicati su ACS Earth and Space Science (https://doi.org/10.1021/acsearthspacechem.9b00055).