Un accordo di cooperazione tra la Società Chimica Italiana e il Consiglio Nazionale dei Chimici per un’informazione scientifica sempre più completa.

In questa nota sono stati presi alcuni dati riportati in documenti di Federchimica che aiutano a caratterizzare l’industria chimica nel nostro Paese e differenziarla da quella manifatturiera, questi sono i numeri che, come chimici, ci inorgogliscono. Sono anche riportate altre cifre che caratterizzano la nostra industria chimica in Europa e nel mondo, numeri che ci fanno ben sperare per il 2014 e per gli anni successivi.

La cristallografia moderna, in splendida sinergia con altre discipline scientifiche ben consolidate (matematica, fisica, chimica, mineralogia e scienze della vita) ha contribuito, negli ultimi cent’anni, allo sviluppo della scienza e dell’intero progresso tecnologico ad essa collegato, costituendo la base per numerose scoperte di rilevanza applicativa.

La cristallografia è una scienza multidisciplinare che si prefigge, come scopo principale, di fornire informazioni sulla struttura della materia su scala atomica o molecolare, e su come la struttura sia intimamente legata alle proprietà e alla funzione di materiali e molecole di tutte le dimensioni.

La cristallografia macromolecolare ha vissuto straordinari progressi dagli anni Cinquanta, quando sono state determinate le prime strutture tridimensionali di proteine, fino a oggi. Il continuo aumento della potenza di calcolo, la disponibilità di nuove sorgenti di raggi X quali i sincrotroni, la possibilità di esprimere le proteine in sistemi eterologhi, i nuovi e sempre più potenti algoritmi di calcolo hanno reso la determinazione e l’affinamento delle strutture macromolecolari quasi un lavoro di routine. Eppure, le nuove metodiche basate sui laser a raggi X a elettroni liberi stanno per introdurre nel settore una nuova e forse definitiva rivoluzione.

Risale a un secolo fa l’esperimento di diffrazione di raggi X che ha permesso di determinare la struttura cristallina del cloruro di sodio; da allora la possibilità di visualizzare la struttura tridimensionale delle molecole e dei materiali solidi ha portato una rivoluzione copernicana nella chimica moderna, nella biologia molecolare, nelle scienze farmaceutiche, nella fisica dello stato solido, nella mineralogia. Per questo l’Organizzazione delle Nazioni Unite ha proclamato il 2014 Anno Internazionale della Cristallografia, affidando a UNESCO e all’International Union of Crystallography l’organizzazione di eventi volti a diffondere la cultura cristallografica, in particolare presso i giovani e nei Paesi emergenti. In Italia l’Associazione Italiana di Cristallografia sta coordinando la realizzazione di interventi didattici, di attività divulgative, di mostre, e di piattaforme per l’incontro tra accademia e industria per evidenziare come la cristallografia italiana, con le sue eccellenze riconosciute a livello internazionale, possa mettere a disposizione risorse intellettuali per un rilancio dell’innovazione tecnologica e culturale nel Paese.

La seconda edizione degli “Avogadro Colloquia”, istituiti dalla SCI nel 2011, si è tenuta a Pisa, presso la Scuola Normale Superiore, il 27 settembre 2013 ed è stata dedicata allo stato ed alle prospettive della modellizzazione computazionale anche in relazione al prossimo programma europeo Horizon2020.

The catalytic mechanism of the Mn(II)-Mn(II) containing Ser/Thr phosphatase 5 (PP5), has been investigated by means of a cluster model approach at DFT level. According to our results, the reaction occurs through an inline concerted transition state with no intermediates formed.

In this work the basic theory and computational strategies for the simulation of the vibrational spectra at the full anharmonic level using the vibrational perturbative (VPT2) approach will be first reported. Then, the Virtual Spectroscopic Laboratory (VSL) software package, a program recently developed in order to assist the interpretation of the vibrational spectra using graphical and user-friendly tools will be presented.

The discovery of the homogeneous catalysts for the stereospecific and living behaviour has had important consequences to understand the Ziegler-Natta reaction. At DFT level, we give insight about syndiospecificity by means of an SN2-like mechanism and inhibition of termination reactions by Ti•••F•••H interactions.

At the interface between chemistry and bioinformatics, we developed a quantum chemical model of Acetyl-CoA synthase (ACS). Our approach goes beyond the “cluster modeling”, very popular in the theoretical enzymology field, and allows to get a clear picture on the structure of a recent ACS mutant.

A Holy Graal in Chemistry research is represented by the understanding of the fundamental mechanisms underlying the water splitting reaction, which allows plants and bacteria to store the solar energy into highly energetic organic molecules. Ab initio molecular dynamics simulations can help in the study of the reaction mechanisms of the enzymes involved in natural photosynthesis as well as of their inorganic analogues, that can be used in the future as “artificial leaves” to produce clean energy from the sun.

A new, fully analytical method for simulating Raman spectra in periodic systems has been recently implemented in the CRYSTAL code, that uses a local basis set. We review the features of this development, and document its accuracy in reproducing the experimental spectrum of Metal-Organic frameworks.

There are many computational studies about gold nanoclusters, but a benchmarking of the possible density-functional based approaches on real X-ray resolved particles still lacks. Here we fill the gap and present a series of tests that shall pave the way to future calculations on larger particles.

We briefly describe the calibration of standard electronic methods in dealing proton coupled electron transfer reactions, and the use of new parameters ad hoc designed to capture both electronic and nuclear changes driven by such complex processes, often involving excited electronic states.