Organic Chemistry
Componenti
- Barge Alessandro (Docente)
- Binello Arianna (Docente)
- Boffa Luisa (Tecnico/a)
- Calcio Gaudino Emanuela (Docente)
- Cravotto Giancarlo (Coordinatore/Coordinatrice)
- Grillo Giorgio (Ricercatore/Ricercatrice)
- Jicsinszky Laszlo (Assegnista)
- Mantegna Stefano (Tecnico/a)
- Martina Katia (Docente)
- Tagliapietra Silvia Maria (Docente)
- Lorenzo Gallina (Dottorando/a)
- Federico Verdini (Dottorando/a)
- Fabio Bucciol (Assegnista)
- Giorgio Capaldi (Dottorando/a)
- Liu Pengyun (Dottorando/a)
- Liu Xiaolin (Dottorando/a)
- Paraschiv Andrei (Dottorando/a)
- Trukhan Mikhail (Dottorando/a)
- Roberto Solarino (Tecnico/a)
Contatti
Settore ERC
Attività
1. Estrazione 'verde' e sostenibile di prodotti naturali L'estrazione verde di prodotti naturali si basa sulla progettazione di processi di estrazione che ridurranno il consumo di energia e i solventi derivati dal petrolio, garantendo al tempo stesso un estratto sicuro e di qualità. 2. Ottimizzazione di Green Synthetic Protocols sfruttando tecnologie sostenibili, solventi green e catalizzatori eterogenei riutilizzabili La chimica verde è un campo in rapido sviluppo che fornisce una via proattiva per lo sviluppo sostenibile della scienza e della tecnologia del futuro. Reactors: Analytical devices: Projects with industry partners Organic synthesis, Green chemistry, Catalyst, Plants extraction, Natural compounds, Food processing, Nutraceutical, Functional foods, Non-conventional techniques (high-intensity ultrasounds and/or microwaves), Nanotubes, Ionic liquids, Cyclodextrin, Cyclodextrin based multicarrier, Ligands, Oncologic chemio-therapy, Sonodynamic-therapy applications, Pollutants
1. Green and Sustainable Extraction of Natural Products Green extraction of natural products is one based on design of extraction processes which will reduce or eliminate energy consumption and petroleum solvents, while ensuring a safe extract and quality. It is a concept to meet the challenges of the 21st century protecting both our environment and consumers, and in the meantime, enhance competition of academia and industries to be more ecologic, economic and innovative. The Organic Chemistry group try to address the future challenges of green extraction of natural product in the agro-food sectors through the applications of the so called enabling technologies from lab to pilot scale: 2. Optimization of Green Synthetic Protocols exploiting sustainable technologies, green solvents and reusable heterogeneous catalysts Green chemistry is a rapidly developing field providing a proactive avenue for the sustainable development of future science and technology. Green chemistry can be applied to the design of highly efficient, environmentally benign synthetic protocols to deliver life-saving medicines, and to accelerate lead optimization processes in drug discovery, while minimizing environmental impact. It also offers enhanced chemical process economics, concomitant with a reduced environmental burden. The Organic Chemistry group try to describe environmentally benign protocols for the synthesis of fine chemicals highlighting the advantages of using green chemistry, for example, by proceeding under microwave irradiation or in aqueous reaction media as well as in solvent free conditions. In this field of research the main applications are: Thanks to the collaboration with a group of engineers, the group is strongly engaged in the design and construction of innovative chemical reactors (flow systems, hybrid reactors combining different energy sources). 1. Sustainable extraction of bioactive compounds under non-conventional technologies from lab to pilot-scale 2. Optimization of green synthetic protocols through sustainable technologies (microwave & ultrasound) and reusable heterogeneous catalysts 3. Biomass conversions into platform chemicals through sustainable enabling technologies (Microwave-Ultrasound and mechanochemical activation: ball mill & reactive extruder) and heterogeneous catalysts 4. Wastewater remediation under hybrid plasma/hydrodynamic cavitation technologies
Reactors: Analytical devices: Projects with industry partners Organic synthesis, Green chemistry, Catalyst, Plants extraction, Natural compounds, Food processing, Nutraceutical, Functional foods, Non-conventional techniques (high-intensity ultrasounds and/or microwaves), Nanotubes, Ionic liquids, Cyclodextrin, Cyclodextrin based multicarrier, Ligands, Oncologic chemio-therapy, Sonodynamic-therapy applications, Pollutants European Projects ● AGRITECH Centro Nazionale per le Tecnologie dell’Agricoltura AGRITECH Proponente: Università degli studi di Napoli Federico II Gli obiettivi del Centro Il Centro sfrutta le tecnologie abilitanti come l’intelligenza artificiale e le produzioni avanzate per promuovere l’agricoltura di precisione volta a contenere l’agrochimica e le emissioni di gas serra, preservando così la tutela delle risorse naturali, e riducendo perdite produttive e sprechi. Attraverso gli approcci biotecnologici e di economia circolare sarà inoltre possibile valorizzare biomasse di scarto favorendo lo sviluppo di filiere alternative in grado di rendere sostenibili le attività anche per i piccoli e medi agricoltori. Un ulteriore tema del Centro riguarda l’applicazione di sistemi di intelligenza artificiale in agricoltura e nell’indotto per implementare la sicurezza, la tracciabilità e la tipicità della filiera e dei prodotti agricoli. Le azioni di ricerca e innovazione del Centro Agritech sono fondamentali anche per individuare soluzioni efficaci per aree agricole marginali e a rischio di erosione generando innovazione e aggregazione di portatori di interesse per promuovere la resilienza e la sostenibilità delle imprese agricole, agro-alimentari e di produzioni non-food ● BIOENPRO4TO BIOENPRO4TO Project (333-201) aim to the valorisation of Bioenergy and Bioproducts, starting from integrated conversion processes of residual organic fractions. In detail, attention is paid to solid urban wastes (FORSU), to primary and/or residual biomasses (i.e. pruning clippings, waste waters, etc…) and other residual matrices, daily generated from regional areas of “Torino Ovest” and nearby. Call: POR FESR 2014/2020, Piano Operativo Regionale del Fondo Europeo di Sviluppo Regionale ● PHENOILS_EIT FOOD “New technologies implementation in RIS regions’ olive oil mills for healthier olive oil extraction“ https://www.eitfood.eu/projects/PHENOILS 2020 – 2023 About the Project: This R&D project has been funded by the EIT Food, a pan-European consortium that focuses on entrepreneurship and innovation in the food sector, as an EIT Regional Innovation Scheme Challenge. The Phenoils project consortium is made up of five partners: Acesur (leader), Instituto de la Grasa (CSIC), Fraunhofer Technology Centre, University of Turin and Energy Pulses Systems (EPS) company. One of the main goals of this project is to increase the content of tocopherols, polyphenols and other bioactive compounds in EVOO thanks to new extraction technologies in mill such as: ultrasound (US), hydrodynamic cavitation (HC), and pulsed electric fields technology (PEF). Synergistic effects of these technologies are expected. This will increase the nutritional properties of EVOO with positive effects in the prevention of cardiovascular diseases and metabolic syndrome. PARTNERS:
Related Pubblications (First name): Grillo, L. Boffa, E. Calcio Gaudino, A. Binello, D. Rego, M. Pereira, M. Martínez, G. Cravotto, Combined Ultrasound and Pulsed Electric Fields in Continuous-Flow Industrial Olive-Oil Production, Foods, 2022, 11(21), 3419. doi: 10.3390/foods11213419. GreenPharma _Huvepharma ● MANUNET National or regional projects Projects with industry partners
È un concetto chiave per affrontare le sfide del 21° secolo proteggendo sia il nostro ambiente che i consumatori e, nel frattempo, migliorare la concorrenza del mondo accademico e delle industrie per essere più ecologici, economici e innovativi.
Il gruppo di chimica organica cerca di affrontare le sfide future dell'estrazione verde di prodotti naturali nei settori agroalimentari attraverso l'applicazione delle cosiddette 'tecnologie abilitanti' dal laboratorio alla scala pilota:
Estrazione assistita da microonde (Microwave-assisted extraction MAE)
Estrazione assistito da ultrasuoni (Ultrasound-assisted extraction UAE)
Etrazione in fluidi supercritici (Supercritical fluid extraction SFE)
La chimica verde può essere applicata alla progettazione di protocolli sintetici altamente efficienti e rispettosi dell'ambiente per fornire medicinali salvavita e per accelerare i processi di ottimizzazione dei 'lead' nella scoperta di farmaci, riducendo al minimo l'impatto ambientale.
Offre inoltre una migliore economia del processo chimico, in concomitanza con un ridotto carico ambientale.
Il gruppo di chimica organica cerca di descrivere protocolli rispettosi dell'ambiente per la sintesi di prodotti chimici fini evidenziando i vantaggi dell'utilizzo della chimica verde, ad esempio, procedendo sotto irradiazione a microonde o in mezzi di reazione acquosi, nonché in condizioni prive di solventi.
In questo campo di ricerca le principali applicazioni sono:Sintesi di derivati delle ciclodestrine.
I multicarrier di ciclodestrina dimerica, trimerica, oligomerica idrosolubile come piattaforma macromolecolare per l'imaging molecolare e la somministrazione di farmaci, sono studiati mediante reazioni assistite da ultrasuoni e microonde.
'Grafting material': funzionalizzazione di silice, nanotubi di carbonio e grafene promossa principalmente dall'irradiazione a microonde.
Reazioni chimiche prive di solventi principalmente promosse dalla macinazione meccanica (meccanochimica).
Sintesi di ligandi e complessi metallici V(IV) e sintesi e modifica strutturale di sistemi porfirinici per applicazioni di chemioterapia oncologica e terapia sonodinamica.
Degradazione degli inquinanti organici persistenti e degli scarti di produzione.
Valorizzazione della biomassa: produzione di biodiesel, piattaforme chimiche e biopolimeri
Procedure di estrazione green (piante e biomasse)
Desolforazione sonochimica.
Grazie alla collaborazione con un gruppo di ingegneri, il gruppo è fortemente impegnato nella progettazione e costruzione di reattori chimici innovativi (sistemi a flusso, reattori ibridi che combinano diverse fonti energetiche).
Progetti Europei
● AGRITECH
Centro Nazionale per le Tecnologie dell’Agricoltura AGRITECHProponente: Università degli studi di Napoli Federico II
Soggetti partecipanti totali: 51
Numero Università partecipanti: 28
Numero Enti pubblici di ricerca: 3
Numero di Enti privati: 5
Numero Imprese partecipanti: 15
Finanziamento concesso: 320,070.095,50 euro di cui il 45% al SudGli obiettivi del Centro
Il Centro svolge ricerca e promuove lo sviluppo di tecnologie innovative nel settore agricolo per migliorare quantità e qualità delle produzioni, garantendo l’adattamento sostenibile ai cambiamenti climatici anche attraverso la prevenzione, la resistenza e la resilienza rispetto ai rischi (siccità, emergenze sanitarie, impoverimento dei suoli).
L’adozione dei principi agroecologici e dell’agricoltura conservativa, combinata con la selezione di nuove varietà produttive e la riscoperta di antiche colture, permetterà di diversificare le produzioni e supporterà le filiere locali riducendo sprechi, eccedenze e impatti ambientali.Il Centro sfrutta le tecnologie abilitanti come l’intelligenza artificiale e le produzioni avanzate per promuovere l’agricoltura di precisione volta a contenere l’agrochimica e le emissioni di gas serra, preservando così la tutela delle risorse naturali, e riducendo perdite produttive e sprechi. Attraverso gli approcci biotecnologici e di economia circolare sarà inoltre possibile valorizzare biomasse di scarto favorendo lo sviluppo di filiere alternative in grado di rendere sostenibili le attività anche per i piccoli e medi agricoltori. Un ulteriore tema del Centro riguarda l’applicazione di sistemi di intelligenza artificiale in agricoltura e nell’indotto per implementare la sicurezza, la tracciabilità e la tipicità della filiera e dei prodotti agricoli.Le azioni di ricerca e innovazione del Centro Agritech sono fondamentali anche per individuare soluzioni efficaci per aree agricole marginali e a rischio di erosione generando innovazione e aggregazione di portatori di interesse per promuovere la resilienza e la sostenibilità delle imprese agricole, agro-alimentari e di produzioni non-food
● BIOENPRO4TOBIOENPRO4TO Project (333-201) aim to the valorisation of Bioenergy and Bioproducts, starting from integrated conversion processes of residual organic fractions. In detail, attention is paid to solid urban wastes (FORSU), to primary and/or residual biomasses (i.e. pruning clippings, waste waters, etc…) and other residual matrices, daily generated from regional areas of “Torino Ovest” and nearby.Call:POR FESR 2014/2020, Piano Operativo Regionale del Fondo Europeo di Sviluppo Regionale
● PHENOILS_EIT FOOD
“New technologies implementation in RIS regions’ olive oil mills for healthier olive oil extraction“(https://www.eitfood.eu/projects/PHENOILS)2020 – 2023About the Project: This R&D project has been funded by the EIT Food, a pan-European consortium that focuses on entrepreneurship and innovation in the food sector, as an EIT Regional Innovation Scheme Challenge. The Phenoils project consortium is made up of five partners: Acesur (leader), Instituto de la Grasa (CSIC), Fraunhofer Technology Centre, University of Turin and Energy Pulses Systems (EPS) company.One of the main goals of this project is to increase the content of tocopherols, polyphenols and other bioactive compounds in EVOO thanks to new extraction technologies in mill such as: ultrasound (US), hydrodynamic cavitation (HC), and pulsed electric fields technology (PEF). Synergistic effects of these technologies are expected. This will increase the nutritional properties of EVOO with positive effects in the prevention of cardiovascular diseases and metabolic syndrome.
PARTNERS:
Related Pubblications (First name):Grillo, L. Boffa, E. Calcio Gaudino, A. Binello, D. Rego, M. Pereira, M. Martínez, G. Cravotto, Combined Ultrasound and Pulsed Electric Fields in Continuous-Flow Industrial Olive-Oil Production, Foods, 2022, 11(21), 3419. doi: 10.3390/foods11213419.
GreenPharma _Huvepharma● MANUNET
7th FP - Translational Kinase Tumor Inhibitor Discovery Consortium (TAKTIC)
Progetti nazionali o regionali
Innovative nanosized theranostic agents: design, preparation and preclinical in vivo validation (INTA)
Progetti con aziende partners
Soggetti partecipanti totali: 51
Numero Università partecipanti: 28
Numero Enti pubblici di ricerca: 3
Numero di Enti privati: 5
Numero Imprese partecipanti: 15
Finanziamento concesso: 320,070.095,50 euro di cui il 45% al Sud
Il Centro svolge ricerca e promuove lo sviluppo di tecnologie innovative nel settore agricolo per migliorare quantità e qualità delle produzioni, garantendo l’adattamento sostenibile ai cambiamenti climatici anche attraverso la prevenzione, la resistenza e la resilienza rispetto ai rischi (siccità, emergenze sanitarie, impoverimento dei suoli).
L’adozione dei principi agroecologici e dell’agricoltura conservativa, combinata con la selezione di nuove varietà produttive e la riscoperta di antiche colture, permetterà di diversificare le produzioni e supporterà le filiere locali riducendo sprechi, eccedenze e impatti ambientali.
7th FP - Translational Kinase Tumor Inhibitor Discovery Consortium (TAKTIC)
Innovative nanosized theranostic agents: design, preparation and preclinical in vivo validation (INTA)
Progetti
- COSMIC - European Training Network for Continuous Sonication and Microwave Reactors
- US4GREENCHEM - Combined Ultrasonic and Enzyme treatment of Lignocellulosic Feedstock as Substrate for Sugar Based Biotechnological Applications (Horizon 2020)
- Ager PROJECT Second Edition COMPETiTiVE Claims of Olive oil to iMProvE The market ValuE of the product
- In vivo sonodynamic therapy: evaluation of cavitation effects on cancer tissue with innovative sonosensitizers - CONCLUDED
- Microwave, Acoustic and Plasma assisted SYNtheses (MAPSYN) - CONCLUDED
- Production of HAZELNUTS OIL with high nutritional value - CORYLOX - CONCLUDED
- Innovative nanosized theranostic agents: design, preparation and preclinical in vivo validation (INTA) - CONCLUDED
- Translational Kinase Tumor Inhibitor Discovery Consortium (TAKTIC) - CONCLUDED
- Mycoplant - CONCLUDED
- Characterization, mechanism of action and structure-property relationship studies of new V(IV)complexes as potential anticancer agents. [VIVA]
Prodotti della ricerca
Prof. Giancarlo Cravotto Scopus Author ID 7003394420,
Prof. Alessandro Barge Scupus Author ID 7003400236
Prof. Katia Martina Scopus Author ID 22235080700,
Prof. Emanuela Calcio Gaidino Scopus Author ID 23488197200
Dott. Silvia Tagliapietra, Scopus Author ID 6602194254
Dott. Arianna Binello, Scopus Author ID 6603442129
Dott. Luisa Boffa Scopus Author ID 9040187300
Dott. Giorgio Grillo Scopus Author ID 57188866027
Dott. Stefano Mantegna Scopus Author ID 22135571000
Solarino Roberto Scopus Author ID 57200208007