Theoretical investigation of the OH-initiated atmospheric decomposition of chlorpyrifos and chlorpyrifos-methyl
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Data de Publicação: | 2020 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | eng |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFMG |
Texto Completo: | http://hdl.handle.net/1843/36105 |
Resumo: | Este trabalho buscou elucidar o mecanismo de decomposição atmosférica dos pesticidas organofosforados clorpirifós e metil-clorpirifós por meio de cálculos baseados na teoria do funcional de densidade (DFT) com correções dispersivas e na teoria do estado de transição (TST). Nossa investigação nos conduziu a uma nova rota de decomposição unimolecular alternativa para os intermediários produzidos por adição do radical hidroxila à ligação tiofosforila. Nessa rota, o composto 3,5,6-tricloro-2-piridinol (TCP), um dos principais produtos carbonados de decomposição, é produzido em uma única etapa. Além disso, mostramos que há um equilíbrio ceto-enólico para o TCP nas condições da troposfera. Também mostramos que a ligação do radical hidroxila ocorre preferencialmente ao átomo de fósforo da ligação tiofosforila. Os intermediários formados podem seguir um caminho de reação competitivo com oxigênio molecular, dando origem ao oxônio correspondente. |
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Willian Ricardo Rochahttp://lattes.cnpq.br/5873636553295704Dayse Carvalho da Silva MartinsJoão Paulo Ataíde Martinshttp://lattes.cnpq.br/7353780458874818Mateus Macedo Quintano2021-05-25T23:18:20Z2021-05-25T23:18:20Z2020-10-02http://hdl.handle.net/1843/36105Este trabalho buscou elucidar o mecanismo de decomposição atmosférica dos pesticidas organofosforados clorpirifós e metil-clorpirifós por meio de cálculos baseados na teoria do funcional de densidade (DFT) com correções dispersivas e na teoria do estado de transição (TST). Nossa investigação nos conduziu a uma nova rota de decomposição unimolecular alternativa para os intermediários produzidos por adição do radical hidroxila à ligação tiofosforila. Nessa rota, o composto 3,5,6-tricloro-2-piridinol (TCP), um dos principais produtos carbonados de decomposição, é produzido em uma única etapa. Além disso, mostramos que há um equilíbrio ceto-enólico para o TCP nas condições da troposfera. Também mostramos que a ligação do radical hidroxila ocorre preferencialmente ao átomo de fósforo da ligação tiofosforila. Os intermediários formados podem seguir um caminho de reação competitivo com oxigênio molecular, dando origem ao oxônio correspondente.This work aimed for an elucidation of the mechanism of tropospheric decomposition of the organophosphorus pesticides chlorpyrifos and chlorpyrifos-methyl using calculations based on the density functional theory (DFT) with dispersion correction and on the transition state theory (TST). We proposed a novel alternative route for the unimolecular decomposition of OH-initiated intermediates produced by OH-addition to the thiophosphoryl bond. Within such route, 3,5,6-trichloro-2-pyridinol (TCP), which is one of the main carbon-containing breakdown products, is obtained in a single step. Besides, we showed that TCP exists according to a ketone-enol equilibrium in the atmosphere at the ambient conditions. Also, we were able to show that the OH-addition occurs preferentially at the phosphorus atom. The P-bonded adducts can either follow a unimolecular decomposition pathway or react competitively with molecular oxygen, which accounts for the formation of the corresponding oxone.CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e TecnológicoengUniversidade Federal de Minas GeraisPrograma de Pós-Graduação em QuímicaUFMGBrasilICX - DEPARTAMENTO DE QUÍMICAhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/pt/info:eu-repo/semantics/openAccessFísico-químicaAtmosfera – Pesticidas – Decomposição químicaPesticidas – Aspectos ambientaisFuncionais de densidadeCompostos organofosforadosChlorpyrifosChlorpyrifos-methylAtmospheric decomposition mechanismDensity functional theory (DFT)Dispersion correctionsTransition state theory (TST)FOD analysis toolClorpirifósMetil-clorpirifósMecanismo de decomposição atmosféricaTeoria do funcional de densidade (DFT)Correções dispersivasTeoria do estado de transição (TST)Análise FODTheoretical investigation of the OH-initiated atmospheric decomposition of chlorpyrifos and chlorpyrifos-methylinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisreponame:Repositório Institucional da UFMGinstname:Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)instacron:UFMGORIGINALD767-Mateus_Quintano.pdfD767-Mateus_Quintano.pdfapplication/pdf9022658https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/36105/1/D767-Mateus_Quintano.pdfeb849d5ed2a8bf9709d00db4a64ba0c3MD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8811https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/36105/2/license_rdfcfd6801dba008cb6adbd9838b81582abMD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82119https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/36105/3/license.txt34badce4be7e31e3adb4575ae96af679MD531843/361052021-05-25 20:18:20.142oai:repositorio.ufmg.br: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Repositório de PublicaçõesPUBhttps://repositorio.ufmg.br/oaiopendoar:2021-05-25T23:18:20Repositório Institucional da UFMG - Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)false |
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