Desenvolvimento de modelos para descrição de estrutura e propriedades do diazometano
Ano de defesa: | 2013 |
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Tipo de documento: | Dissertação |
Tipo de acesso: | Acesso aberto |
Idioma: | por |
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Programa de Pós-graduação em Química
Química |
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Palavras-chave em Português: | |
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Resumo: | The electronic and vibrational structures of the diazomethane molecule were studied. The search for a chemical structure representation for this molecule was performed under the premise that an acceptable quantum mechanical based model must yield at least qualitatively correct values for its electronic and vibrational fundamental properties. The wave function GVB-RCI(6,12)/CASSCF(4,5) is the simplest one that is able to correctly reproduces the bonding scheme in diazomethane. Some molecular properties as harmonic frequencies and electric dipole moments computed at this level of theory are in quantitative agreement with experiment. The resulting bonding scheme is the superposition of two diabatic structures, one of the ylide type and the other of biradical type. Anharmonic vibrational levels associated to CH2N2 and CD2N2 were also computed and analyzed under the light of VSCF theory. In particular, some internal modifications were implemented in the code in order to improve our results. For instance, the inclusion of three-mode coupling in the potential energy surface, more flexibility in the generation of configurations for use in the VCI theory and the inclusion of electric anharmonicity in the intensity calculations. Some simulations on the molecular dissociation in ultrafast conditions were also performed using the electronic wave function obtained. |
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Desenvolvimento de modelos para descrição de estrutura e propriedades do diazometanoThe development of models to describing the structure and properties of diazomethanediazometanoCH2N2GVBligação químicaVSCFPropriedade químicaDiazometanoLigação químicaEstrutura molecularPropriedade químicaCH2N2VSCFGVBdiazomethaneCH2N2GVBchemical bondVSCFchemical compounddiazomethanechemical bondmolecular Structurechemical propertyCH2N2GVBVSCFCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICAThe electronic and vibrational structures of the diazomethane molecule were studied. The search for a chemical structure representation for this molecule was performed under the premise that an acceptable quantum mechanical based model must yield at least qualitatively correct values for its electronic and vibrational fundamental properties. The wave function GVB-RCI(6,12)/CASSCF(4,5) is the simplest one that is able to correctly reproduces the bonding scheme in diazomethane. Some molecular properties as harmonic frequencies and electric dipole moments computed at this level of theory are in quantitative agreement with experiment. The resulting bonding scheme is the superposition of two diabatic structures, one of the ylide type and the other of biradical type. Anharmonic vibrational levels associated to CH2N2 and CD2N2 were also computed and analyzed under the light of VSCF theory. In particular, some internal modifications were implemented in the code in order to improve our results. For instance, the inclusion of three-mode coupling in the potential energy surface, more flexibility in the generation of configurations for use in the VCI theory and the inclusion of electric anharmonicity in the intensity calculations. Some simulations on the molecular dissociation in ultrafast conditions were also performed using the electronic wave function obtained.Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientifico e TecnológicoNeste trabalho foi estudada a estrutura eletrônica e vibracional da molécula de diazometano. A busca pela correta estrutura química dessa molécula foi feita sob a premissa de que um modelo quanto-mecânico aceitável deve gerar valores corretos para suas propriedades eletrônicas e vibracionais. A função de onda eletrônica mista GVB-RCI(6,12)/CASSCF(4,5) foi a mais simples capaz de reproduzir corretamente a ligação química no diazometano. Certas propriedades moleculares, como frequências harmônicas e momento de dipolo elétrico, calculadas nesse nível, estão em excelente acordo com valores experimentais. O modelo de ligação química corretopara esse sistema é composto pela sobreposição de duas estruturas diabáticas de ressonância, uma do tipo ilídeo e outra birradical. Níveis vibracionais não harmônicos associados ao CH2N2 e CD2N2 também foram obtidos e estudados através da teoria VSCF. Em particular, algumas modificações internas no código computacional desse método foram realizadas de modo a torná-lo mais moderno em relação à metodologia atualmente empregada na literatura. Por exemplo, a inclusão de acoplamento entre três coordenadas normais, a flexibilidade na determinação do número de configurações incluídas na etapa CI do cálculo vibracional e a inclusão da anarmonicidade elétrica no cálculo de bandas fundamentais do espectro infravermelho. Por fim, algumas simulações da dissociação molecular em condições ultrarrápidas (tempo inferior a pico segundo) foram feitas usando a função de onda eletrônica obtida.Programa de Pós-graduação em QuímicaQuímicaBarbosa, André Gustavo HortaCPF:77566656422http://lattes.cnpq.br/6425808988743660Netto, Annibal Duarte PereiraCPF:77887788722http://lattes.cnpq.br/5543223323634478Nascimento, Marco Antônio ChaerCPF:12345678955http://lattes.cnpq.br/3314639624288740Fellows, Carlos EduardoCPF:09080065322http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781171A5Cruz, Raphael da CostaCPF:12345678944http://lattes.cnpq.br/7783687453987567Monteiro, João Guilherme Siqueira2021-03-10T20:51:02Z2014-11-112021-03-10T20:51:02Z2013-07-17info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://app.uff.br/riuff/handle/1/20730porCC-BY-SAinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF)instname:Universidade Federal Fluminense (UFF)instacron:UFF2021-03-10T20:51:02Zoai:app.uff.br:1/20730Repositório InstitucionalPUBhttps://app.uff.br/oai/requestriuff@id.uff.bropendoar:21202021-03-10T20:51:02Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF) - Universidade Federal Fluminense (UFF)false |
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