Investigação Computacional do Efeito de Substituintes em Catalisador Pinça de Rutênio para Hidrogenação do CO2 - Guimarães, Ana Beatriz Rocha (2024)
A conversão de dióxido de carbono (CO2) em compostos de maior valor agregado, como moléculas oxigenadas (álcoois, ácidos carboxílicos e ésteres), é de significativo interesse financeiro, industrial e ambiental, além de representar um dos grandes desafios da catálise. A maior dificuldade é obter a melhor integração das funcionalidades catalíticas para a ativação do hidrogênio molecular e a redução do CO2, aliada à estabilidade do catalisador. Os ligantes pinça do tipo -PNP têm atraído atenção por sua capacidade de suportar catalisadores altamente ativos em uma variedade de transformações. Assim, esta pesquisa tem como objetivo propor um estudo computacional, utilizando a Teoria do Funcional da Densidade (DFT), para elucidar os efeitos de substituintes nessa classe de ligantes, coordenados a um centro metálico de rutênio, em reações de hidrogenação do dióxido de carbono. Nove diferentes substituintes foram empregados, entre doadores e retiradores de elétrons, para investigar seus efeitos eletrônicos na atividade catalítica. Uma vez elucidados os mecanismos, os susbstituintes doadores de elétrons apresentaram os melhores resultados, minimizando a energia do estado de transição para a etapa limitante. A partir dos resultados obtidos, dois novos substituintes foram propostos para a reação de interesse.