Índice de aromaticidade baseado na densidade, deslocalização e degenerescência(D3BIA) para aromáticos e homoaromáticos

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2013
Autor(a) principal: Costa, Tamires Ferreira da
Orientador(a): Firme, Caio Lima
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Química
Departamento: Físico-Química; Química
País: BR
Palavras-chave em Português:
Palavras-chave em Inglês:
Área do conhecimento CNPq:
Link de acesso: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/17769
Resumo: The aromaticity index is an important tool for the investigation of aromatic molecules. This work consists on new applications of the aromaticity index developed by teacher Caio Lima Firme, so-called D3BIA (density, delocalization, degeneracy-based index of aromaticity). It was investigated its correlation with other well-known aromaticity indexes, such as HOMA (harmonic oscillator model of aromaticity), NICS (nucleus independent chemical shielding), PDI (para-delocalization index), magnetic susceptibility (), and energetic factor in the study of aromaticity of acenes and homoaromatic species based on bisnoradamantanyl cage. The density functional theory (DFT) was used for optimization calculations and for obtaining energetic factors associated with aromaticity and indexes HOMA and NICS. From quantum theory of atoms in molecules (QTAIM) it was obtained the indexes D3BIA, PDI and . For acenes, when the over-mentioned indexes were applied it was observed no correlation except for D3BIA and HOMA (R2=0.752). For bisnoradamantenyl dication and its derivatives, it was obtained a good correlation between D3BIA and NICS. Moreover, it was evaluated solely one of the factors used on D3BIA calculation, the delocalization index uniformity (DIU), so as to investigate its possible influence on stability of chemical species. Then, the DIU was compared with the formation Gibbs free energy of some pairs of carbocations, isomers or not, which each pair had small difference in point group symmetry and no difference among other well-known stability factors. The obtained results indicate that DIU is a new stability factor related to carbocations, that is, the more uniform the electron density delocalization, the more stable the is carbocation. The results of this work validate D3BIA and show its importance on the concept of aromaticity, indicating that it can be understood from degeneracy of atoms belonging the aromatic site, the electronic density in the aromatic site and the degree of uniformity of electron delocalization
id UFRN_926fd873e687b53e209d60e0247ef86b
oai_identifier_str oai:https://repositorio.ufrn.br:123456789/17769
network_acronym_str UFRN
network_name_str Repositório Institucional da UFRN
repository_id_str
spelling Costa, Tamires Ferreira dahttp://lattes.cnpq.br/6359883699339218http://lattes.cnpq.br/6586639715910129Gasparotto, Luiz Henrique da Silvahttp://lattes.cnpq.br/2649423643904707Maciel, Maria Aparecida Medeiroshttp://lattes.cnpq.br/5360188002708095Esteves, Pierre Mothéhttp://lattes.cnpq.br/6207084434110255Firme, Caio Lima2014-12-17T15:42:21Z2014-11-272014-12-17T15:42:21Z2013-10-04COSTA, Tamires Ferreira da. Índice de aromaticidade baseado na deslocalização, degenerescência e densidade (D3BIA) para acenos e moléculas homoaromáticas. 2013. 118 f. Dissertação (Mestrado em Físico-Química; Química) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2013.https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/17769The aromaticity index is an important tool for the investigation of aromatic molecules. This work consists on new applications of the aromaticity index developed by teacher Caio Lima Firme, so-called D3BIA (density, delocalization, degeneracy-based index of aromaticity). It was investigated its correlation with other well-known aromaticity indexes, such as HOMA (harmonic oscillator model of aromaticity), NICS (nucleus independent chemical shielding), PDI (para-delocalization index), magnetic susceptibility (), and energetic factor in the study of aromaticity of acenes and homoaromatic species based on bisnoradamantanyl cage. The density functional theory (DFT) was used for optimization calculations and for obtaining energetic factors associated with aromaticity and indexes HOMA and NICS. From quantum theory of atoms in molecules (QTAIM) it was obtained the indexes D3BIA, PDI and . For acenes, when the over-mentioned indexes were applied it was observed no correlation except for D3BIA and HOMA (R2=0.752). For bisnoradamantenyl dication and its derivatives, it was obtained a good correlation between D3BIA and NICS. Moreover, it was evaluated solely one of the factors used on D3BIA calculation, the delocalization index uniformity (DIU), so as to investigate its possible influence on stability of chemical species. Then, the DIU was compared with the formation Gibbs free energy of some pairs of carbocations, isomers or not, which each pair had small difference in point group symmetry and no difference among other well-known stability factors. The obtained results indicate that DIU is a new stability factor related to carbocations, that is, the more uniform the electron density delocalization, the more stable the is carbocation. The results of this work validate D3BIA and show its importance on the concept of aromaticity, indicating that it can be understood from degeneracy of atoms belonging the aromatic site, the electronic density in the aromatic site and the degree of uniformity of electron delocalizationO estudo de moléculas aromáticas a partir de índices de aromaticidade é comum na literatura. Esta dissertação consiste em novas aplicações do índice de aromaticidade desenvolvido pelo professor Caio Lima Firme, chamado D3BIA (índice de aromaticidade baseado na densidade, deslocalização e degenerescência). Foi investigada uma possível correlação com outros índices de aromaticidade conhecidos, como modelo de oscilador harmônico para aromaticidade (HOMA), deslocamento químico independente do núcleo (NICS), índice de para-deslocalização (PDI), susceptibilidade magnética (), e fator energético no estudo da aromaticidade dos acenos e de espécies homoaromáticas baseado na gaiola bisnoradamantenila, com o objetivo de validar o D3BIA. Foi utilizado a teoria do funcional da densidade (DFT) para os cálculos de otimização da geometria e obtenção dos fatores energéticos associados à aromaticidade e dos índices HOMA e NICS. A partir da teoria quântica de átomos em moléculas (QTAIM) foram obtidos os índices D3BIA, PDI e . Para os acenos, quando aplicados os referidos índices de aromaticidade, foi observado que a melhor correlação linear (R2=0,752) ocorreu entre os resultados do D3BIA e do HOMA. No caso do dicátion bisnoradamantenila e seus derivados, foi obtida uma boa correlação entre D3BIA e NICS. Além disso, foi avaliado isoladamente um dos fatores usados no cálculo do D3BIA, o grau de uniformidade da deslocalização eletrônica (DIU) de modo a investigar sua possível influência na estabilidade de espécies químicas. Para isso, o DIU foi comparado com a energia de Gibbs de formação (ΔGf) de alguns pares de carbocátions, isômeros ou não, que apresentavam pequena diferença de simetria pontual e nenhuma diferença entre os fatores de estabilidade até então conhecidos. Com os resultados obtidos, pudemos comprovar que o DIU é um novo fator de estabilidade associado aos carbocátions, ou seja, quanto mais uniforme a deslocalização da densidade eletrônica, maior é a estabilidade do carbocátion. Os resultados dessa dissertação validam o índice D3BIA e mostram sua importância no conceito da aromaticidade, indicando que a aromaticidade pode ser entendida a partir da degenerescência dos átomos do sítio aromático, da densidade eletrônica no sítio aromático e do grau de uniformidade da deslocalização eletrônicaCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superiorapplication/pdfporUniversidade Federal do Rio Grande do NortePrograma de Pós-Graduação em QuímicaUFRNBRFísico-Química; QuímicaQTAIM. D3BIA. DIU. AromaticidadeQTAIM. D3BIA. DIU. AromaticityCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICAÍndice de aromaticidade baseado na densidade, deslocalização e degenerescência(D3BIA) para aromáticos e homoaromáticosinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRNORIGINALTamiresFC_DISSERT.pdfapplication/pdf2572244https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/17769/1/TamiresFC_DISSERT.pdf42488116d5073bd634143ef1b1c4e418MD51TEXTTamiresFC_DISSERT.pdf.txtTamiresFC_DISSERT.pdf.txtExtracted texttext/plain190994https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/17769/6/TamiresFC_DISSERT.pdf.txt8cdfdb9299090cb6813a73da96b9a344MD56THUMBNAILTamiresFC_DISSERT.pdf.jpgTamiresFC_DISSERT.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg4914https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/17769/7/TamiresFC_DISSERT.pdf.jpgf92c7f3fff9334e6aeb53454c45783f5MD57123456789/177692017-11-04 14:13:20.211oai:https://repositorio.ufrn.br:123456789/17769Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2017-11-04T17:13:20Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false
dc.title.por.fl_str_mv Índice de aromaticidade baseado na densidade, deslocalização e degenerescência(D3BIA) para aromáticos e homoaromáticos
title Índice de aromaticidade baseado na densidade, deslocalização e degenerescência(D3BIA) para aromáticos e homoaromáticos
spellingShingle Índice de aromaticidade baseado na densidade, deslocalização e degenerescência(D3BIA) para aromáticos e homoaromáticos
Costa, Tamires Ferreira da
QTAIM. D3BIA. DIU. Aromaticidade
QTAIM. D3BIA. DIU. Aromaticity
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
title_short Índice de aromaticidade baseado na densidade, deslocalização e degenerescência(D3BIA) para aromáticos e homoaromáticos
title_full Índice de aromaticidade baseado na densidade, deslocalização e degenerescência(D3BIA) para aromáticos e homoaromáticos
title_fullStr Índice de aromaticidade baseado na densidade, deslocalização e degenerescência(D3BIA) para aromáticos e homoaromáticos
title_full_unstemmed Índice de aromaticidade baseado na densidade, deslocalização e degenerescência(D3BIA) para aromáticos e homoaromáticos
title_sort Índice de aromaticidade baseado na densidade, deslocalização e degenerescência(D3BIA) para aromáticos e homoaromáticos
author Costa, Tamires Ferreira da
author_facet Costa, Tamires Ferreira da
author_role author
dc.contributor.authorID.por.fl_str_mv
dc.contributor.authorLattes.por.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/6359883699339218
dc.contributor.advisorID.por.fl_str_mv
dc.contributor.advisorLattes.por.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/6586639715910129
dc.contributor.referees1.pt_BR.fl_str_mv Gasparotto, Luiz Henrique da Silva
dc.contributor.referees1ID.por.fl_str_mv
dc.contributor.referees1Lattes.por.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/2649423643904707
dc.contributor.referees2.pt_BR.fl_str_mv Maciel, Maria Aparecida Medeiros
dc.contributor.referees2ID.por.fl_str_mv
dc.contributor.referees2Lattes.por.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/5360188002708095
dc.contributor.referees3.pt_BR.fl_str_mv Esteves, Pierre Mothé
dc.contributor.referees3ID.por.fl_str_mv
dc.contributor.referees3Lattes.por.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/6207084434110255
dc.contributor.author.fl_str_mv Costa, Tamires Ferreira da
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Firme, Caio Lima
contributor_str_mv Firme, Caio Lima
dc.subject.por.fl_str_mv QTAIM. D3BIA. DIU. Aromaticidade
topic QTAIM. D3BIA. DIU. Aromaticidade
QTAIM. D3BIA. DIU. Aromaticity
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
dc.subject.eng.fl_str_mv QTAIM. D3BIA. DIU. Aromaticity
dc.subject.cnpq.fl_str_mv CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
description The aromaticity index is an important tool for the investigation of aromatic molecules. This work consists on new applications of the aromaticity index developed by teacher Caio Lima Firme, so-called D3BIA (density, delocalization, degeneracy-based index of aromaticity). It was investigated its correlation with other well-known aromaticity indexes, such as HOMA (harmonic oscillator model of aromaticity), NICS (nucleus independent chemical shielding), PDI (para-delocalization index), magnetic susceptibility (), and energetic factor in the study of aromaticity of acenes and homoaromatic species based on bisnoradamantanyl cage. The density functional theory (DFT) was used for optimization calculations and for obtaining energetic factors associated with aromaticity and indexes HOMA and NICS. From quantum theory of atoms in molecules (QTAIM) it was obtained the indexes D3BIA, PDI and . For acenes, when the over-mentioned indexes were applied it was observed no correlation except for D3BIA and HOMA (R2=0.752). For bisnoradamantenyl dication and its derivatives, it was obtained a good correlation between D3BIA and NICS. Moreover, it was evaluated solely one of the factors used on D3BIA calculation, the delocalization index uniformity (DIU), so as to investigate its possible influence on stability of chemical species. Then, the DIU was compared with the formation Gibbs free energy of some pairs of carbocations, isomers or not, which each pair had small difference in point group symmetry and no difference among other well-known stability factors. The obtained results indicate that DIU is a new stability factor related to carbocations, that is, the more uniform the electron density delocalization, the more stable the is carbocation. The results of this work validate D3BIA and show its importance on the concept of aromaticity, indicating that it can be understood from degeneracy of atoms belonging the aromatic site, the electronic density in the aromatic site and the degree of uniformity of electron delocalization
publishDate 2013
dc.date.issued.fl_str_mv 2013-10-04
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2014-12-17T15:42:21Z
dc.date.available.fl_str_mv 2014-11-27
2014-12-17T15:42:21Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.citation.fl_str_mv COSTA, Tamires Ferreira da. Índice de aromaticidade baseado na deslocalização, degenerescência e densidade (D3BIA) para acenos e moléculas homoaromáticas. 2013. 118 f. Dissertação (Mestrado em Físico-Química; Química) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2013.
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/17769
identifier_str_mv COSTA, Tamires Ferreira da. Índice de aromaticidade baseado na deslocalização, degenerescência e densidade (D3BIA) para acenos e moléculas homoaromáticas. 2013. 118 f. Dissertação (Mestrado em Físico-Química; Química) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2013.
url https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/17769
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal do Rio Grande do Norte
dc.publisher.program.fl_str_mv Programa de Pós-Graduação em Química
dc.publisher.initials.fl_str_mv UFRN
dc.publisher.country.fl_str_mv BR
dc.publisher.department.fl_str_mv Físico-Química; Química
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal do Rio Grande do Norte
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFRN
instname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)
instacron:UFRN
instname_str Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)
instacron_str UFRN
institution UFRN
reponame_str Repositório Institucional da UFRN
collection Repositório Institucional da UFRN
bitstream.url.fl_str_mv https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/17769/1/TamiresFC_DISSERT.pdf
https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/17769/6/TamiresFC_DISSERT.pdf.txt
https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/17769/7/TamiresFC_DISSERT.pdf.jpg
bitstream.checksum.fl_str_mv 42488116d5073bd634143ef1b1c4e418
8cdfdb9299090cb6813a73da96b9a344
f92c7f3fff9334e6aeb53454c45783f5
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1796767056867098624