Propriedades de recobrimento de ligações químicas em mecanismos de reações orgânicas Sn2
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2019 |
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/4268 |
Resumo: | As reações orgânicas SN2 são bastantes estudadas, pois são a base para a síntese orgânica e processos bioquímicos. As reações com halometanos do tipo X’⋯CH3X, em que X’= F, Cl e Br e X= Cl, têm sido o foco de muito estudo experimentais e teóricos, ao longo dos anos. Diante disso, esse trabalho tem como objetivo a aplicação de método baseado na análise de propriedades de recobrimento das ligações químicas para o estudo da situação das ligações químicas quebradas e formadas no decorrer dos mecanismos de reação SN2. Tal estudo pode revelar aspectos importantes das reações químicas, tais como: o caráter covalente da ligação, densidade eletrônica, entre outras. Não obstante, esse trabalho tem como objetivo principal a aplicação do modelo de recobrimento para o estudo da ligação química em mecanismo de reação SN2. Neste sentido, pretende-se acompanhar a variação das propriedades de recobrimento ao longo da coordenada de reação. As reações SN2 abordadas nesse trabalho foram escolhidas por serem bem conhecidas e já elucidadas, permitindo um entendimento mais aprofundado das propriedades de recobrimento. A metodologia aplicada envolveu cálculos baseados na DFT, com o funcional B3LYP para os cálculos de estados de transição e para o cálculo IRC (Intrinsic Reaction Coordinate), tanto para a reação direta como inversa e com o funcional wB97X-D, que apresenta correção de longo alcance e dispersão. O método de localização dos orbitais empregado foi o Pipek-Mezey. As combinações utilizadas para o mecanismo foi variando os nucleófilo (bases de Lewis) halogenados: F, Cl e Br, atacando o cloro metano com um ângulo de 180º com relação ao grupo abandonador. Os resultados indicam variações sistemáticas nas propriedades das ligações formadas. A polarizabilidade de recobrimento das ligações carbono– halogênio aumenta proporcionalmente com a força da base de Lewis, conferindo uma tendência do método quanto à covalência da ligação formada. |
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Propriedades de recobrimento de ligações químicas em mecanismos de reações orgânicas Sn2Ligação químicaReação SN2Mecânica quânticaSN2 reactionsChemical bondingCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICAAs reações orgânicas SN2 são bastantes estudadas, pois são a base para a síntese orgânica e processos bioquímicos. As reações com halometanos do tipo X’⋯CH3X, em que X’= F, Cl e Br e X= Cl, têm sido o foco de muito estudo experimentais e teóricos, ao longo dos anos. Diante disso, esse trabalho tem como objetivo a aplicação de método baseado na análise de propriedades de recobrimento das ligações químicas para o estudo da situação das ligações químicas quebradas e formadas no decorrer dos mecanismos de reação SN2. Tal estudo pode revelar aspectos importantes das reações químicas, tais como: o caráter covalente da ligação, densidade eletrônica, entre outras. Não obstante, esse trabalho tem como objetivo principal a aplicação do modelo de recobrimento para o estudo da ligação química em mecanismo de reação SN2. Neste sentido, pretende-se acompanhar a variação das propriedades de recobrimento ao longo da coordenada de reação. As reações SN2 abordadas nesse trabalho foram escolhidas por serem bem conhecidas e já elucidadas, permitindo um entendimento mais aprofundado das propriedades de recobrimento. A metodologia aplicada envolveu cálculos baseados na DFT, com o funcional B3LYP para os cálculos de estados de transição e para o cálculo IRC (Intrinsic Reaction Coordinate), tanto para a reação direta como inversa e com o funcional wB97X-D, que apresenta correção de longo alcance e dispersão. O método de localização dos orbitais empregado foi o Pipek-Mezey. As combinações utilizadas para o mecanismo foi variando os nucleófilo (bases de Lewis) halogenados: F, Cl e Br, atacando o cloro metano com um ângulo de 180º com relação ao grupo abandonador. Os resultados indicam variações sistemáticas nas propriedades das ligações formadas. A polarizabilidade de recobrimento das ligações carbono– halogênio aumenta proporcionalmente com a força da base de Lewis, conferindo uma tendência do método quanto à covalência da ligação formada.Organic Sn2 reactions are enough studied, because they are the basis for organic synthesis and biochemical processes. The reactions with halomethanes , where we have the X ' ⋯ CH3X where x = F, Cl and Br and X = Cl has been the focus of much experimental and theoretical study, over the years. Given this, this work has as objective the application of method based on analysis of coating properties of chemical bonds to the study of the situation of the chemical bonds in the course of the reaction mechanisms where you can reveal important aspects of chemical reactions, such as: the Covalent character, Electron density, among other trends. Nevertheless, this work has as its main objective the application of coating model for the study of chemical bonding in SN2 reaction mechanism. In this sense, it is intended to monitor the change of the properties of covering in the course of the reaction coordinate. SN2 reactions discussed in this work were chosen because they are well known and already known, allowing for a more in-depth understanding of the properties of covering. The methodology used involved calculations based on DFT with B3LYP functional, for the calculation of the transition and to the IRC calculation (Intrinsic Reaction Coordinate), both for the direct reaction as functional and inverse wB97X-D, which features of correction long range and dispersion and localization of orbitals method employed was the Pipek-Mezey. The combinations used for the mechanism is by varying the nucleophile (Lewis bases) halogenated: F, Cl and Br, attacking the methane chlorine with an angle of 180° with respect to the Group-leaver. Notable results obtained with respect to carbon connections/halogen polarizability, as if formed these αOP values, connection for qop and 𝑗𝑂𝑃𝑖𝑛𝑡𝑟𝑎 ,, increased proportionately with the Lewis base strength, giving a tendency of the method as for the covalent radius of the link formed. This way to the theoretical understanding of chemical bonds along the reaction coordinate, the model features a sensitivity on ChemBOS as to determination of Covalent character.Fundação de Apoio à Pesquisa do Estado da Paraíba - FAPESQUniversidade Estadual da ParaíbaPró-Reitoria de Pós-Graduação e Pesquisa - PRPGPBrasilUEPBPrograma de Pós-Graduação em Química - PPGQMoura Júnior, Renaldo Tenório de04892300403Leitão, Ezequiel Fragoso Vieira07678879482Aguiar, Eduardo de Costa04139122480Lucena Júnior, Juracy Régis de67566197487Mendonça, José Gutembergue de2022-03-28T11:15:36Z2019-07-25info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfMENDONÇA, José Gutembergue de. Propriedades de recobrimento de ligações químicas em mecanismos de reações orgânicas Sn2. 2019. 75f. Dissertação (Programa de Pós-Graduação em Química - PPGQ) - Universidade Estadual da Paraíba, Campina Grande, 2022.http://tede.bc.uepb.edu.br/jspui/handle/tede/4268porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEPBinstname:Universidade Estadual da Paraíba (UEPB)instacron:UEPB2022-03-28T11:15:36Zoai:tede.bc.uepb.edu.br:tede/4268Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://tede.bc.uepb.edu.br/jspui/PUBhttp://tede.bc.uepb.edu.br/oai/requestbc@uepb.edu.br||opendoar:2022-03-28T11:15:36Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEPB - Universidade Estadual da Paraíba (UEPB)false |
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As reações orgânicas SN2 são bastantes estudadas, pois são a base para a síntese orgânica e processos bioquímicos. As reações com halometanos do tipo X’⋯CH3X, em que X’= F, Cl e Br e X= Cl, têm sido o foco de muito estudo experimentais e teóricos, ao longo dos anos. Diante disso, esse trabalho tem como objetivo a aplicação de método baseado na análise de propriedades de recobrimento das ligações químicas para o estudo da situação das ligações químicas quebradas e formadas no decorrer dos mecanismos de reação SN2. Tal estudo pode revelar aspectos importantes das reações químicas, tais como: o caráter covalente da ligação, densidade eletrônica, entre outras. Não obstante, esse trabalho tem como objetivo principal a aplicação do modelo de recobrimento para o estudo da ligação química em mecanismo de reação SN2. Neste sentido, pretende-se acompanhar a variação das propriedades de recobrimento ao longo da coordenada de reação. As reações SN2 abordadas nesse trabalho foram escolhidas por serem bem conhecidas e já elucidadas, permitindo um entendimento mais aprofundado das propriedades de recobrimento. A metodologia aplicada envolveu cálculos baseados na DFT, com o funcional B3LYP para os cálculos de estados de transição e para o cálculo IRC (Intrinsic Reaction Coordinate), tanto para a reação direta como inversa e com o funcional wB97X-D, que apresenta correção de longo alcance e dispersão. O método de localização dos orbitais empregado foi o Pipek-Mezey. As combinações utilizadas para o mecanismo foi variando os nucleófilo (bases de Lewis) halogenados: F, Cl e Br, atacando o cloro metano com um ângulo de 180º com relação ao grupo abandonador. Os resultados indicam variações sistemáticas nas propriedades das ligações formadas. A polarizabilidade de recobrimento das ligações carbono– halogênio aumenta proporcionalmente com a força da base de Lewis, conferindo uma tendência do método quanto à covalência da ligação formada. |
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