Estudo da dependência das propriedades de recobrimento com métodos de Química Computacional: análise dos diferentes tipos de funcionais da densidade

• Autor(a) principal: Monteiro, Shirlene de Albuquerque
• Data de Publicação: 2023
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEPB
• Texto Completo: http://tede.bc.uepb.edu.br/jspui/handle/tede/4708
• topic: Química Computacional; Teoria quântica de átomos e moléculas - QTAIM; Teoria do Funcional da Densidade - DFT; Modelo de recobrimento; FISICO-QUIMICA::QUIMICA TEORICA

Um dos principais objetivos da química quântica é investigar qualitativa e quantitativamente as interações químicas dos elementos nas moléculas para explicar a natureza das ligações químicas, pois empiricamente esses fenômenos são difíceis de serem observados. Com o avanço da química computacional foi possível verificar o comportamento dos mais diversos sistemas e tipos de ligações fazendo uso de método de analises de ligações químicas, como a Teoria quântica de átomos em moléculas (QTAIM) que fornece informações sobre as ligações químicas a partir de um mapeamento topológico da distribuição da densidade eletrônica e que é muito utilizado para fins comparativos. Já o modelo de recobrimento (OP) utiliza os orbitais moleculares localizados (LMOs) para fazer análise da ligação química calculando propriedades de recobrimento e gerando os mapas de densidade eletrônica. As propriedades de recobrimento são calculadas a partir do programa computacional Chemical Bond Overlap Software (ChemBOS) (MOURA et al., 2020). Os descritores QTAIM e OP podem apresentar variações de dependência com o tipo de função de onda. Dessa forma, o objetivo desse trabalho foi avaliar a eficiência do método de recobrimento da ligação química comparando os resultados com os métodos de estruturas eletrônicas Hartree-Fock (HF) e a teoria do funcional da densidade (DFT). Foram utilizados inicialmente os sistemas constituídos das ligações covalentes simples de interesse (C-C), (C-F) e (C-O), sendo respectivamente, o etano (H3C-CH3), fluorometano (H3C-F) e o metanol (H3C–OH), utilizando os funcionais de acordo com a escada de Jacobi, entre eles o SVWN (LDA), BLYP (GGA), B3LYP (GGAH), M06-L (mGGA), M06 (mGGA ), M06-2X (mGGA) , M06-HF (mGGA), B972 (HGGA), 𝜔B97 (HGGA), 𝜔B97X (HGGA) e 𝜔B97X-D (HGGA) com a função de base def2TZVP em todos os cálculos, podendo ao final verificar os melhores desempenhos entre eles. Os funcionais 𝜔B97 (HGGA), 𝜔B97X (HGGA) e 𝜔B97X-D (HGGA) apresentaram menor variabilidade na obtenção dos descritores OP de ligação química, enquanto os descritores QTAIM foram mais dependentes para os funcionais B3LYP (GGAH), M06-L (mGGA), M06 (mGGA), M06-2X (mGGA).