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Dados do Trabalhos de Conclusão

UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO RIO DE JANEIRO
QUÍMICA (31002013001P0)
ESTUDOS TEÓRICOS DA FOTOISOMERIZAÇÃO DE BUTADIENO E BUTADIENO SUBSTITUÍDO
LAIS PETRA MACHADO
DISSERTAÇÃO
13/03/2019

A interação da luz com a matéria se faz presente em diversos processos importantes da natureza. Fótons são empregados por sistemas naturais como doadores de energia ou como elementos de informação. E a partir da energia proveniente dos fótons a isomerização Z-E da ligação C=C pode ser induzida como, por exemplo, na molécula do butadieno. A isomerização consiste em um processo fotoquímico largamente explorado e forma a etapa fundamental em muitos processos fotobiológicos como, por exemplo, visão, bomba de íons induzida pela luz e fototaxia. O projeto tem como objetivo obter pontos estacionários da superfície da energia potencial para as moléculas de butadieno substituído com grupo Cl, butadieno substituídos com carbonila (CHO), butadieno substituído com o grupo amina (NH2) e butadieno. A descrição da superfície gerar um modelo para a compreensão da influência dos grupos na geometria e no processo de fotoisomerização. Como ponto de partida para as investigações no estado excitado, foram mapeadas as configurações das moléculas que correspondem aos estados de energia mínima no estado fundamental através do método Hartree Fock (HF). Todas as moléculas foram otimizadas (S0) no método CASSCF, no qual escolhemos, para as moléculas de butadieno substituídas com carbonila seis orbitais e seis elétrons, para os butadienos substituídos com cloro foram escolhidos quatro orbitais e quatro elétrons, já para o butadieno substituído com amina e o butadieno foram escolhidos dois orbitais e dois elétrons. Além dos mínimos no estado excitado, encontrou-se quatro mínimos na interseção cônica (IC) para o Cloro-butadieno, três mínimos na IC para o butadieno, três mínimos da IC para o pentadienal e quatro mínimos da IC para a molécula amina-butadieno. Ao comparar os resultados dos mínimos da IC com os resultados encontrados na literatura percebe-se que os substituintes não alteram significativamente a geometria da interseção do butadieno sem substituinte. Encontrou-se também uma IC que, possivelmente, está associada ao processo de dissociação do cloro, entretanto, não foi encontrada outra IC semelhante a ela na literatura. Esta possível dissociação pode ser uma terceira via de reação, sendo as outras duas vias a isomerização e a eletrociclização.

Fotoisomerização.,;butadieno.,;pentadienal.,
The interaction of light with matter is present in several important processes of nature. Photons are employed by natural systems as energy donors or as information elements. And from the energy from the photons the Z-E isomerization of the C = C bond can be induced as, for example, in the butadiene molecule. Isomerization consists of a photochemical process widely explored and forms the fundamental step in many photobiological processes such as vision, light-induced ion bomb and phototaxis. The project aims to obtain stationary points from the surface of the potential energy for the butadiene molecules substituted with the Cl group, butadiene substituted with carbonyl (CHO), butadiene substituted with the amine group (NH2) and butadiene. The surface description generate a model for the understanding of the influence of the groups on the geometry and the process of photoisomerization. As a starting point for the investigations in the excited state, the configurations of the molecules corresponding to the minimum energy states in the ground state were mapped by the Hartree Fock (HF) method. All the molecules were optimized (S0) in the CASSCF method, in which we chose, for the carbonyl substituted butadiene molecules, six orbitals and six electrons, for the chlorinated substituted butadienes four orbitals and four electrons were chosen, for the butadiene substituted with amine and butadiene two orbitals and two electrons were chosen. In addition to the minimums in the excited state, four minimums were found in the conic intersection (IC) for Chloro-butadiene, three minimums in HF for butadiene, three minimums of HF for pentadienal and four minimums of HF for the amine-butadiene molecule . When comparing the results of the IC minimums with the results found in the literature it is realized that the substituents do not significantly alter the geometry of the intersection of the butadiene without substituent. An IC was also found that is possibly associated with the chlorine dissociation process, however, no other CI was found similar to it in the literature. This possible dissociation may be a third path of reaction, the other two pathways being isomerization and electrocyclization.
Photoisomerization.,;Photoisomerization, butadiene.,;pentadienal.,
1
103
PORTUGUES
UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO RIO DE JANEIRO
O trabalho não possui divulgação autorizada

Contexto

QUÍMICA
LP5 – QUÍMICA TEÓRICA
AVALIAÇÃO DA PRODUÇÃO, COMBUSTÃO E DO IMPACTO AMBIENTAL DE BIOCOMBUSTÍVEIS

Banca Examinadora

CLARISSA OLIVEIRA DA SILVA
DOCENTE - PERMANENTE
Não
Nome Categoria
THIAGO MESSIAS CARDOZO Participante Externo
MARCIO SOARES PEREIRA Participante Externo
ANTONIO MARQUES DA SILVA JUNIOR Docente - PERMANENTE

Financiadores

Financiador - Programa Fomento Número de Meses
FUND COORD DE APERFEICOAMENTO DE PESSOAL DE NIVEL SUP - Programa de Demanda Social 24
UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO RIO DE JANEIRO - Infraestrutura 24

Vínculo

CLT
Instituição de Ensino e Pesquisa
Ensino e Pesquisa
Não
Plataforma Sucupira
Capes UFRN RNP
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