Autoassociação de amidas aromáticas: abordagem supramolecular e mecanismos de cristalização

This work presents the use of N-phenylamides as models for the study of self-association and intermolecular interactions. Obtaining the crystal of N-phenyltrifluoroacetamide allowed its diffraction and inclusion in the series to be studied. The N-phenylamides with H, CH3, (CH3)3, Ph, CF3, CCl3 and C...

Nível de Acesso:openAccess
Publication Date:2017
Main Author: Pagliari, Anderson Berti lattes
Orientador/a: Hörner, Manfredo lattes
Banca: Resende, Jarbas Magalhães lattes, Tirloni, Bárbara lattes
Format: Dissertação
Language:por
Published: Universidade Federal de Santa Maria
Centro de Ciências Naturais e Exatas
Programa: Programa de Pós-Graduação em Química
Department: Química
Assuntos em Português:
Assuntos em Inglês:
Áreas de Conhecimento:
Online Access:http://repositorio.ufsm.br/handle/1/14029
Resumo Português:Este trabalho apresenta a utilização de N-fenilamidas como modelos para o estudo da autoassociação e de interações intermoleculares. A obtenção do cristal do composto N-feniltrifluoracetamida permitiu a difração do mesmo e inclusão na série a ser estudada. As N-fenilamidas com substituintes H, CH3, (CH3)3, Ph, CF3, CCl3 e CBr3 foram utilizadas juntamente com a abordagem do cluster supramolecular, a fim de se obterem dados topológicos e energéticos e de se verificarem as diferenças no empacotamento cristalino. Foram realizadas análises através de diversas ferramentas, incluindo cálculos teóricos no nível ωB97X-D/cc-pVDZ, potencial eletrostático molecular (MEP), teoria quântica dos átomos em moléculas (QTAIM) e RMN. Após o emprego das ferramentas, observou-se que os dímeros mais energéticos formados nos arranjos foram regidos, principalmente, pela ligação de hidrogênio NH···O. Através dos dados energéticos, foi possível propor mecanismos de cristalização. O crescimento através de fitas, nos primeiros estágios, foi observado para quase todos os compostos, principalmente, devido à interação NH···O, que ajuda a ancorar as moléculas. Diferenças significativas foram observadas entre os mecanismos propostos. Para o estudo em solução, utilizou-se a espectroscopia de RMN de 1H com o intuito de se obterem as variações dos deslocamentos químicos em função da concentração. Monitorando-se a ressonância do hidrogênio da amida, foi possível obter as constantes de associação das moléculas (Ka). A correlação dos dados de Ka com a força da ligação de hidrogênio (GNH···O) apresentou uma boa tendência, mostrando uma relação direta entre dados experimentais e teóricos.
Resumo inglês:This work presents the use of N-phenylamides as models for the study of self-association and intermolecular interactions. Obtaining the crystal of N-phenyltrifluoroacetamide allowed its diffraction and inclusion in the series to be studied. The N-phenylamides with H, CH3, (CH3)3, Ph, CF3, CCl3 and CBr3 substituents were used together with the supramolecular cluster approach to obtain topological and energetic data and to verify differences in crystalline packing. Analyzes were carried out through several tools including theoretical calculations at the ωB97X-D/cc-pVDZ level, molecular electrostatic potential (MEP), quantum theory of atoms in molecules (QTAIM) and NMR. After the use of the tools, it was observed that the more energetic dimers were governed mainly by the hydrogen bond NH···O. Through the energy data, it was possible to propose crystallization mechanisms. Growth through chains in the early stages has been observed for almost all compounds, mainly due to the NH···O interaction, which helps to anchor molecules. Significant differences were observed between proposed mechanisms. For the solution study, 1H NMR spectroscopy was used in order to obtain the variation of the chemical displacements as a function of the concentration. By monitoring the amide hydrogen, it was possible to obtain the association constants of the molecules (Ka). The correlation of Ka data with the hydrogen bond strength (GNH···O) showed a good trend, showing a direct relationship between experimental and theoretical data.