Efeito do solvente em propriedades eletrônicas de compostos mesoiônicos usando o método QM/MM sequencial
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 UFPB |
Texto Completo: | https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/19085 |
Resumo: | The mesoionic compounds present a very curious chemical structure and exhibit a range of applications in various fields. There are several theoretical and experimental studies with the mesoionic ones, however, there is a shortage of works on its properties in solvent environment. In this work, the solvent effect was investigated through the continuous and discrete solvation models of two types of rings: 1,3,4-thiazolium-2-thione (NNSS) and 2,3-tetrazolium-5-thione (NNNNS ). The discrete method was employed interactively using the sequential Molecular Mechanics / Quantum Mechanics (S-QM / MM) method to obtain the effect of the polarization of the solvent molecules against the solvents used. The DFT Functional Theory and TimeDependent DFT (TD-DFT) were used in calculations of optimization of geometry and electronic properties of the monomers and dimers of mesoionics. The results showed that the solvent effect did not produce significant changes in the bonding lengths and angle for the two rings investigated. The mesoionic complexes are favored in antiparallel orientations and in the presence of aromatic groups, allowing interactions between the mesoionic dipoles. In protic polar media, the formation of solute-solvent bonds occurs in greater amount in the exocyclic sulfur because of its position and the charge of this site. The evaluation of the absorption spectra revealed the presence of two main bands n → π∗and π → π∗. The inclusion of the solvent effect results in solvatocromic shifts to regions of higher energy (blueshift). The values for the electronic transitions are in agreement with the results found in the literature. |
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Efeito do solvente em propriedades eletrônicas de compostos mesoiônicos usando o método QM/MM sequencialCompostos mesoiônicosPCMS-QM/MMEspectro de absorçãoMesoionic compoundsAbsorption spectrumCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICAThe mesoionic compounds present a very curious chemical structure and exhibit a range of applications in various fields. There are several theoretical and experimental studies with the mesoionic ones, however, there is a shortage of works on its properties in solvent environment. In this work, the solvent effect was investigated through the continuous and discrete solvation models of two types of rings: 1,3,4-thiazolium-2-thione (NNSS) and 2,3-tetrazolium-5-thione (NNNNS ). The discrete method was employed interactively using the sequential Molecular Mechanics / Quantum Mechanics (S-QM / MM) method to obtain the effect of the polarization of the solvent molecules against the solvents used. The DFT Functional Theory and TimeDependent DFT (TD-DFT) were used in calculations of optimization of geometry and electronic properties of the monomers and dimers of mesoionics. The results showed that the solvent effect did not produce significant changes in the bonding lengths and angle for the two rings investigated. The mesoionic complexes are favored in antiparallel orientations and in the presence of aromatic groups, allowing interactions between the mesoionic dipoles. In protic polar media, the formation of solute-solvent bonds occurs in greater amount in the exocyclic sulfur because of its position and the charge of this site. The evaluation of the absorption spectra revealed the presence of two main bands n → π∗and π → π∗. The inclusion of the solvent effect results in solvatocromic shifts to regions of higher energy (blueshift). The values for the electronic transitions are in agreement with the results found in the literature.NenhumaOs compostos mesoiônicos apresentam uma estrutura química bastante curiosa e exibem uma gama de aplicações em diversos campos. Existem diversos estudos teóricos e experimentais com os mesoiônicos. Entretanto, existe uma escassez de trabalhos a respeito das suas propriedades em meio solvente. Neste trabalho, investigou-se o efeito do solvente através dos modelos contínuos e discretos de solvatação em dois tipos de anéis: 1,3,4-tiazólio-2-tiona (MI) e 2,3-tetrazólio-5-tiona (MII). O método discreto foi empregado de forma iterativa utilizando o método QM/MM sequencial para obter o efeito da polarização das moléculas de solvente frente aos solventes utilizados. A Teoria do Funcional da Densidade (DFT) e a DFT Dependente do Tempo (TD-DFT) foram utilizadas nos cálculos de otimização de geometria e propriedades eletrônicas dos monômeros e dímeros de mesoiônicos. Os resultados mostraram que o efeito do solvente não produziu mudanças expressivas nos comprimentos de ligação e ângulos para os dois anéis investigados. Os complexos de mesoiônicos são favorecidos em orientações antiparalelas e na presença de grupos aromáticos, possibilitando interações entre os dipolos dos mesoiônicos. Em meios polares próticos, a formação de ligações soluto-solvente se dá em maior quantidade no enxofre exocíclico devido a sua posição e a carga deste sítio. A avaliação dos espectros de absorção revelou a presença de duas bandas principais, n → π∗e π → π∗. A inclusão do efeito do solvente acarreta em deslocamentos solvatocrômicos para regiões de maior energia (blueshift). Os valores para as transições eletrônicas estão em concordância com os resultados encontrados na literatura.Universidade Federal da ParaíbaBrasilQuímicaPrograma de Pós-Graduação em QuímicaUFPBRocha, Gerd Brunohttp://lattes.cnpq.br/9404945858555096Anjos, Italo Curvelo doshttp://lattes.cnpq.br/0140677602667558Moreira, Emerson Gonçalves2021-01-02T21:25:27Z2019-07-302021-01-02T21:25:27Z2019-07-19info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesishttps://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/19085porhttp://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPBinstname:Universidade Federal da Paraíba (UFPB)instacron:UFPB2021-08-19T19:50:00Zoai:repositorio.ufpb.br:123456789/19085Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufpb.br/PUBhttp://tede.biblioteca.ufpb.br:8080/oai/requestdiretoria@ufpb.br|| diretoria@ufpb.bropendoar:2021-08-19T19:50Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB - Universidade Federal da Paraíba (UFPB)false |
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