Fotoquímica de carbamatos aromáticos e derivados por métodos de estrutura eletrônica : do rearranjo foto-fries à fotodegradação de pesticidas
| Ano de defesa: | 2017 |
|---|---|
| Autor(a) principal: | |
| Orientador(a): | |
| Banca de defesa: | |
| Tipo de documento: | Tese |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
| Idioma: | por |
| Instituição de defesa: |
Não Informado pela instituição
|
| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
|
| Departamento: |
Não Informado pela instituição
|
| País: |
Não Informado pela instituição
|
| Palavras-chave em Português: | |
| Palavras-chave em Inglês: | |
| Link de acesso: | http://hdl.handle.net/10183/172038 |
Resumo: | A fotodegradação de pesticidas, como os derivados de carbamatos orgânicos, possui um papel importante do ponto de vista ambiental, pois estes são extensivamente utilizados e comumente encontrados como contaminantes da água e do solo. O Rearranjo Foto-Fries (PFR) - a conversão fotoquímica de aril ésteres para orto- e para-hidroxifenonas - desempenha um importante papel na fotodegradação de drogas e pesticidas carbamatos, além de ser um passo chave para a síntese de um grande número de compostos e polímeros funcionais. Embora exista um grande número de estudos experimentais a respeito desse rearranjo, alguns pontos dessa reação ainda estão sob debate. O objetivo deste trabalho é estudar o processo de fotodissociação em carbamatos aromáticos e derivados e, particularmente, fornecer uma visão geral do mecanismo do Rearranjo Foto-Fries, utilizando metodologias computacionais. Entre essas metodologias estão TDDFT, cálculos multiconfiguracionais e Surface Hopping. A superfície de energia potencial para o PFR foi estudada no vácuo gasosa e utilizando solvatação implícita e explícita. Nessa última, a distribuição do solvente foi obtida por simulações de Monte Carlo. Um modelo envolvendo três estados é proposto para o PFR, baseado em cálculos CASSCF(14,12)/CASPT2(14,12). Este modelo fornece uma visão global de todos os passos envolvidos na reação, da fotodissociação até a tautomerização final. O papel do solvente ainda não foi esclarecido, pois a sua adição (implícita ou explícita) não alterou significativamente o comportamento do caminho dissociativo. |
| id |
URGS_0a3a346583a2c83ac9d7ea8a170c8c31 |
|---|---|
| oai_identifier_str |
oai:www.lume.ufrgs.br:10183/172038 |
| network_acronym_str |
URGS |
| network_name_str |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS |
| repository_id_str |
|
| spelling |
Toldo, Josene MariaGoncalves, Paulo Fernando Bruno2018-01-19T02:22:23Z2017http://hdl.handle.net/10183/172038001056235A fotodegradação de pesticidas, como os derivados de carbamatos orgânicos, possui um papel importante do ponto de vista ambiental, pois estes são extensivamente utilizados e comumente encontrados como contaminantes da água e do solo. O Rearranjo Foto-Fries (PFR) - a conversão fotoquímica de aril ésteres para orto- e para-hidroxifenonas - desempenha um importante papel na fotodegradação de drogas e pesticidas carbamatos, além de ser um passo chave para a síntese de um grande número de compostos e polímeros funcionais. Embora exista um grande número de estudos experimentais a respeito desse rearranjo, alguns pontos dessa reação ainda estão sob debate. O objetivo deste trabalho é estudar o processo de fotodissociação em carbamatos aromáticos e derivados e, particularmente, fornecer uma visão geral do mecanismo do Rearranjo Foto-Fries, utilizando metodologias computacionais. Entre essas metodologias estão TDDFT, cálculos multiconfiguracionais e Surface Hopping. A superfície de energia potencial para o PFR foi estudada no vácuo gasosa e utilizando solvatação implícita e explícita. Nessa última, a distribuição do solvente foi obtida por simulações de Monte Carlo. Um modelo envolvendo três estados é proposto para o PFR, baseado em cálculos CASSCF(14,12)/CASPT2(14,12). Este modelo fornece uma visão global de todos os passos envolvidos na reação, da fotodissociação até a tautomerização final. O papel do solvente ainda não foi esclarecido, pois a sua adição (implícita ou explícita) não alterou significativamente o comportamento do caminho dissociativo.The photodegradation of pesticides, such as carbamate derivatives, has an environmentally important role, since they are extensively used and commonly found as contaminants in water and soils. The Photo-Fries rearrangement (PFR) - a photochemical conversion of aryl esters to ortho- and para-hydroxyphenones - plays an important role in the photodegradation of drugs and carbamate pesticides, besides being a key step in the synthesis of a large number of compounds and functional polymers. Although there is a large number of experimental studies about the mechanism of PFR, some points of this reaction are still under debate. The goal of this work is to study the photodissociation process in aromatic carbamates and derivatives and, particularly, is to provide a comprehensive picture of PFR, based on computational methods. Several methodologies were used, such as TDDFT, multiconfigurational methods and Trajectory Surface Hopping simulations. Comprehensive explorations of the potential energy surfaces were done in the gas phase and with implicit and explicit solvent, whose distribution was obtained from sequential Monte Carlo sampling. A three-state model for the Photo-Fries Rearrangement is proposed based on CASSCF(14,12)/CASPT2(14,12) calculations. It provides a comprehensive mechanistic picture of all steps of the reaction, from the photoabsorption to the final tautomerization. The role of the solvent is still not understood since the addition of solvent (implicit or explicit) do not change the dissociative pathway significantly.application/pdfporFotodegradaçãoPesticidasFotoquímicaCarbamatoQuímica ambientalPhoto-Fries rearrangementMulticonfigurational calculationsPhotochemistry of carbamateFotoquímica de carbamatos aromáticos e derivados por métodos de estrutura eletrônica : do rearranjo foto-fries à fotodegradação de pesticidasinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisUniversidade Federal do Rio Grande do SulInstituto de QuímicaPrograma de Pós-Graduação em QuímicaPorto Alegre, BR-RS2017doutoradoinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGSinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)instacron:UFRGSORIGINAL001056235.pdf001056235.pdfTexto completoapplication/pdf8388039http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/172038/1/001056235.pdfb074a23c38992f4c78b66fedcd2d5c81MD51TEXT001056235.pdf.txt001056235.pdf.txtExtracted Texttext/plain312416http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/172038/2/001056235.pdf.txta6186bef02027e03a0dde6dd96f70067MD52THUMBNAIL001056235.pdf.jpg001056235.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1214http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/172038/3/001056235.pdf.jpgbc339fb75137499814d3ab160894500eMD5310183/1720382018-10-23 09:08:58.581oai:www.lume.ufrgs.br:10183/172038Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://lume.ufrgs.br/handle/10183/2PUBhttps://lume.ufrgs.br/oai/requestlume@ufrgs.br||lume@ufrgs.bropendoar:18532018-10-23T12:08:58Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS - Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)false |
| dc.title.pt_BR.fl_str_mv |
Fotoquímica de carbamatos aromáticos e derivados por métodos de estrutura eletrônica : do rearranjo foto-fries à fotodegradação de pesticidas |
| title |
Fotoquímica de carbamatos aromáticos e derivados por métodos de estrutura eletrônica : do rearranjo foto-fries à fotodegradação de pesticidas |
| spellingShingle |
Fotoquímica de carbamatos aromáticos e derivados por métodos de estrutura eletrônica : do rearranjo foto-fries à fotodegradação de pesticidas Toldo, Josene Maria Fotodegradação Pesticidas Fotoquímica Carbamato Química ambiental Photo-Fries rearrangement Multiconfigurational calculations Photochemistry of carbamate |
| title_short |
Fotoquímica de carbamatos aromáticos e derivados por métodos de estrutura eletrônica : do rearranjo foto-fries à fotodegradação de pesticidas |
| title_full |
Fotoquímica de carbamatos aromáticos e derivados por métodos de estrutura eletrônica : do rearranjo foto-fries à fotodegradação de pesticidas |
| title_fullStr |
Fotoquímica de carbamatos aromáticos e derivados por métodos de estrutura eletrônica : do rearranjo foto-fries à fotodegradação de pesticidas |
| title_full_unstemmed |
Fotoquímica de carbamatos aromáticos e derivados por métodos de estrutura eletrônica : do rearranjo foto-fries à fotodegradação de pesticidas |
| title_sort |
Fotoquímica de carbamatos aromáticos e derivados por métodos de estrutura eletrônica : do rearranjo foto-fries à fotodegradação de pesticidas |
| author |
Toldo, Josene Maria |
| author_facet |
Toldo, Josene Maria |
| author_role |
author |
| dc.contributor.author.fl_str_mv |
Toldo, Josene Maria |
| dc.contributor.advisor1.fl_str_mv |
Goncalves, Paulo Fernando Bruno |
| contributor_str_mv |
Goncalves, Paulo Fernando Bruno |
| dc.subject.por.fl_str_mv |
Fotodegradação Pesticidas Fotoquímica Carbamato Química ambiental |
| topic |
Fotodegradação Pesticidas Fotoquímica Carbamato Química ambiental Photo-Fries rearrangement Multiconfigurational calculations Photochemistry of carbamate |
| dc.subject.eng.fl_str_mv |
Photo-Fries rearrangement Multiconfigurational calculations Photochemistry of carbamate |
| description |
A fotodegradação de pesticidas, como os derivados de carbamatos orgânicos, possui um papel importante do ponto de vista ambiental, pois estes são extensivamente utilizados e comumente encontrados como contaminantes da água e do solo. O Rearranjo Foto-Fries (PFR) - a conversão fotoquímica de aril ésteres para orto- e para-hidroxifenonas - desempenha um importante papel na fotodegradação de drogas e pesticidas carbamatos, além de ser um passo chave para a síntese de um grande número de compostos e polímeros funcionais. Embora exista um grande número de estudos experimentais a respeito desse rearranjo, alguns pontos dessa reação ainda estão sob debate. O objetivo deste trabalho é estudar o processo de fotodissociação em carbamatos aromáticos e derivados e, particularmente, fornecer uma visão geral do mecanismo do Rearranjo Foto-Fries, utilizando metodologias computacionais. Entre essas metodologias estão TDDFT, cálculos multiconfiguracionais e Surface Hopping. A superfície de energia potencial para o PFR foi estudada no vácuo gasosa e utilizando solvatação implícita e explícita. Nessa última, a distribuição do solvente foi obtida por simulações de Monte Carlo. Um modelo envolvendo três estados é proposto para o PFR, baseado em cálculos CASSCF(14,12)/CASPT2(14,12). Este modelo fornece uma visão global de todos os passos envolvidos na reação, da fotodissociação até a tautomerização final. O papel do solvente ainda não foi esclarecido, pois a sua adição (implícita ou explícita) não alterou significativamente o comportamento do caminho dissociativo. |
| publishDate |
2017 |
| dc.date.issued.fl_str_mv |
2017 |
| dc.date.accessioned.fl_str_mv |
2018-01-19T02:22:23Z |
| dc.type.status.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
| dc.type.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| format |
doctoralThesis |
| status_str |
publishedVersion |
| dc.identifier.uri.fl_str_mv |
http://hdl.handle.net/10183/172038 |
| dc.identifier.nrb.pt_BR.fl_str_mv |
001056235 |
| url |
http://hdl.handle.net/10183/172038 |
| identifier_str_mv |
001056235 |
| 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.source.none.fl_str_mv |
reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS instname:Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS) instacron:UFRGS |
| instname_str |
Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS) |
| instacron_str |
UFRGS |
| institution |
UFRGS |
| reponame_str |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS |
| collection |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS |
| bitstream.url.fl_str_mv |
http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/172038/1/001056235.pdf http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/172038/2/001056235.pdf.txt http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/172038/3/001056235.pdf.jpg |
| bitstream.checksum.fl_str_mv |
b074a23c38992f4c78b66fedcd2d5c81 a6186bef02027e03a0dde6dd96f70067 bc339fb75137499814d3ab160894500e |
| bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv |
MD5 MD5 MD5 |
| repository.name.fl_str_mv |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS - Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS) |
| repository.mail.fl_str_mv |
lume@ufrgs.br||lume@ufrgs.br |
| _version_ |
1831316035933831168 |