Ajuste de funções de base atômicas para o cálculo de propriedades moleculares

• Ano de defesa: 2014
• Autor(a) principal: Paschoal, Diego Fernando da Silva
• Orientador(a): Santos, Hélio Ferreira dos
• Banca de defesa: Jorge, Francisco Elias , Custódio, Rogério , Rezende, Stella Maris , Furones, Maikel Yusat Ballester
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-graduação em Química
• Departamento: ICE – Instituto de Ciências Exatas
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Função de base; Óptica não-linear; Primeira hiperpolarizabilidade; Complexos de Pt(II) e Pd(II); Reatividade; Deslocamento químico; Basis set; Nonlinear optics; First hyperpolarizability; Pt(II) and Pd(II) complexes; Reactivity; Chemical shift
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
• Link de acesso: https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/4426

Um estudo sistemático a respeito da importância do nível de teoria e do conjunto de funções de base no cálculo de propriedades moleculares foi conduzido. Foram realizados estudos a respeito das propriedades ópticas lineares (OL) e não-lineares (ONL) de moléculas diatômicas, pequenas moléculas poliatômicas e moléculas orgânicas conjugadas com grupos doadores e retiradores de elétrons. Além disso, foi avaliada a estrutura e reatividade de complexos de Pt(II) e Pd(II). Por fim, um estudo a respeito do deslocamento químico de 195Pt foi conduzido, onde diversos parâmetros que influenciam em tal propriedade foram extensivamente analisados. Para cada trabalho proposto um novo conjunto de funções de base foi desenvolvido. Foram propostas as bases D10 (BH), P3 (CO), F3 (CS), J5 (N2), NLO (H,C,N,O,F,S), NLO-X (X=I,II,III,V,aV) (H,B-F,Si-Cl), mDZP (Pd,Pt), kPd-ADZP(Pd) e NMR-TZPP-DKH (H-He, Li-Ne, Na-Ar, K-Ca, Ga-Kr, Rb-Sr, In-Xe e Pt). Previsões das propriedades OL e ONL de diversas moléculas foram realizadas. Para um conjunto de moléculas com valores de primeira hiperpolarizabilidade (β) variando de 0 a 190 esu um desvio médio absoluto de 13,2 esu foi encontrado no nível cam-B3LYP/NLO-V em comparação com um desvio de 27,2 esu com a base da literatura 6-31G(2d). Além disso, foram realizados estudos de estrutura e reatividade da cisplatina e do cispaládio. Para a reação de hidrólise da cDDPt foi prevista uma barreira de energia no nível B3LYP/mDZP/6-31+G(d) de 22,8 kcal.mol-1 que está em excelente acordo com o valor experimental de 22,±0,4 kcal.mol-1. Considerando a mesma reação, porém para o análogo de Pd, um valor de 17,11 kcal.mol-1 no nível B3LYP/mDZP/6-31+G(d) e de 16,94 kcal.mol-1 no nível B3LYP/kPd-ADZP/6-31+G(d) foram previstos e estão em bom acordo com o valor esperado de 16,34 kcal.mol-1. Somado a isso, uma análise a respeito do deslocamento químico de 195Pt foi abordada, onde para uma ampla faixa de 73 complexos de Pt(II) um desvio absoluto médio de apenas 156 ppm foi encontrado no nível GIAO-B3LYP(DKHSO)/NMR-TZPP-DKH/IEFPCM-UFF. Todas as bases aqui propostas foram testadas de forma sistemática e, no geral, bons resultados foram encontrados para as propriedades analisadas e com custos computacionais altamente acessíveis.