Estudo computacional da fotodegradação da molécula de índigo-carmim

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Silva Filho, Antônio Henrique da
• Orientador(a): Souza, Gabriel Luiz Cruz de
• Banca de defesa: Freitas Sobrinho, Renato Garcia de , Souza, Gabriel Luiz Cruz de , Vicentini, Fernando Campanhã
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Mato Grosso
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Química
• Departamento: Instituto de Ciências Exatas e da Terra (ICET)
• País: Brasil
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA

Neste trabalho, apresentamos uma investigação computacional sobre a molécula de índigo carmim (IC). Propriedades estruturais e energéticas para o estado fundamental e primeiros estados excitados do IC foram determinadas e utilizadas na investigação de possíveis mecanismos relacionados à sua fotodegradação. Para isso, foi empregada a teoria do funcional da densidade (DFT) e o seu respectivo formalismo dependente do tempo (TDDFT), juntamente com dois funcionais: M06-2X e CAM-B3LYP. O conjunto de funções de base 6-311+G(d,p) também foi utilizado. Todos os cálculos foram realizados considerando-se água como solvente. De formal geral, os resultados obtidos (tanto para o estado fundamental como para os estados excitados) em M06-2X/6-311+G(d,p) e CAM-B3LYP/6-311+G(d,p) apresentaram boa concordância. Por exemplo, o primeiro estado excitado singleto do IC foi encontrado em 2,28 eV (tendo força de oscilador igual a 0,4730) no nível de teoria TDDFT/M06-2X/6-311+G(d,p) e em 2,19 eV (com força de oscilador de 0,4695) no nível de teoria TD-DFT/CAM-B3LYP/6-311+G(d,p). Ademais, excelente concordância foi observada a partir da comparação do espectro de absorção UV-Vis obtido através dos cálculos com o espectro correspondente obtido experimentalmente por pesquisadores colaboradores, fato esse que contribuiu para a validação em relação à escolha das abordagens teóricas aqui utilizadas. A comparação entre as estruturas obtidas para o IC no estado fundamental e no primeiro estado excitado apresentaram diferenças mínimas, sugerindo que a molécula tem sua fotodecomposição relacionada a uma reação química que ocorre no estado excitado em detrimento do caminho via fotólise direta.