Estudo de Ligações de Hidrogênio e sua Influência nas Propriedades Ópticas e Elétricas de Moléculas Orgânicas em Meio Solvente

• Autor(a) principal: Saavedra Filho, Nestor Cortez
• Data de Publicação: 1999
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43131/tde-08112013-151240/
• topic: Condensed matter; Física do estado sólido; Matéria condensada; Solid state physics

Este trabalho tem como interesse o estudo de ligações de hidrogênio e sua influência em propriedades ópticas e elétricas de moléculas em meio solvente. Sendo a ligação de hidrogênio uma interação especifica entre o soluto e o solvente, modelos contínuos de solvente não se prestam a tais aplicações. Assim, adotamos um modele discreto de solvente, que leva em conta explicitamente cada molécula do solvente. Como soluto estudamos as moléculas da classe das azinas, que devido ao lone pair no átomo de nitrogênio, apresentam a formação de ligações de hidrogênio com moléculas de solventes próticos. Urna simulação Monte Carlo e realizada em um número de moléculas de solventes polares e apolares. A análise da estrutura do solvente em torno de cada soluto é realizada utilizando-se funções de distribuição radial de pares. A análise das ligações de hidrogênio entre soluto e solvente também é feita. Estruturas supermoleculares envolvendo o soluto com moléculas mais próximas e, em separado, com as moléculas ligadas por pontes de hidrogênio, são usadas como entrada para cálculos semi-empíricos de mecânica quântica da primeira transição eletrônica de absorção e da primeira hiperpolarizabilidade. Apenas estruturas geradas pelo Monte Carlo estatisticamente descorrelacionadas foram utilizadas no cálculo quântico. Os resultados são analisados e comparados com dados experimentais e outros cálculos teóricos. Os resultados apontam uma contribuição marcante da ligação de hidrogênio no espectro de absorção UV-visível. Tanto no solvatocromismo como na hiperpolarizabilidade, a contribuição da molécula do solvente mais próxima, formadora de ligação de hidrogênio, e a mais relevante.