Estudos teóricos do espectro de absorção e emissão e análise de transferência intramolecular de próton da molécula pirona em vácuo e em solventes etanol e água - Aristone, Daniel Simões (2025)
A espectroscopia é uma ferramenta fundamental para caracterizar e compreender propriedades estruturais e eletrônicas de sistemas atômicos e moleculares. Neste trabalho, caracterizaram-se a estrutura geométrica e eletrônica da molécula de 3-hydroxy-4-pyrone (C5H4O3) em seus três primeiros estados excitados, assim como seus espectros de absorção e emissão em vácuo e meios solventes água e etanol. Determinou-se também o Stokes shift em cada meio, encontrado no intervalo de 5056 nm, com absorção na faixa do UV-C e emissão na do UV-B. Paralelamente, investigou-se a possível ocorrência do fenômeno ESIPT (do inglês Excited State Intramolecular Proton Transfer), de grande relevância teórica e experimental, com aplicações industriais e tecnológicas diversas. A análise estrutural e eletrônica indicou que, no estado S2 o primeiro excitado permitido, i.e., com f =/= 0 , ocorre um encurtamento da ordem de 0,2 Å na distância entre os átomos H11 e O12 e uma redistribuição de carga favorável à transferência protônica. Contudo, cálculos via PCM mostraram que o processo não ocorre espontaneamente, pois a barreira de energia para o trânsito do próton entre os sítios doador e aceitador da molécula permanece alta tanto em vácuo quanto em solvente, com valores entre 13,37 kcal/mol e 17,06 kcal/mol.