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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/9080| Título: | Estudo do efeito de diferentes substituintes no equilíbrio conformacional de acilatos de cis-3-hidroxi-cicloexila |
| Autor(es): | Lima, Leonardo Viana das Chagas |
| Orientador(es): | Oliveira, Paulo Roberto de |
| Palavras-chave: | Análise conformacional Ligações químicas Ligação de hidrogênio Conformational analysis Chemical bonds Hydrogen bonding |
| Data do documento: | 29-Abr-2013 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Curitiba |
| Citação: | LIMA, Leonardo Viana das Chagas. Estudo do efeito de diferentes substituintes no equilíbrio conformacional de acilatos de cis-3-hidroxi-cicloexila. 2013. 112 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2013. |
| Resumo: | A química computacional há muito tempo já atingiu uma posição de competitividade com métodos experimentais, gerando diversos dados como arranjo geométrico e energias relativas, permitindo estudos de análise conformacional e da tão importante ligação de hidrogênio. O presente trabalho teve como objetivo o estudo da influência dos diferentes substituintes R = CF3, Cl, F, H, N(CH3)2, NH2, OCH3 e OH no equilíbrio conformacional diaxial-diequatorial de R-metanoatos de cis-3-hidroxi-cicloexila utilizando, através dos softwares Gaussian03, Gaussian09 e Gamess, os métodos teóricos: Teoria do Funcional da Densidade (DFT), utilizando os funcionais B3LYP e M06-2X; A Teoria de Perturbação Møller-Plesset de segunda ordem (MP2); A Teoria Quântica de Átomos em Moléculas (QTAIM); A análise dos Orbitais Naturais Ligantes (NBO); e Superfícies de Energia Potencial (PES). Entre os métodos utilizados, o DFT/M06-2X mostrou-se por meio de um estudo de calibração como o método mais apropriado, seguido do DFT/B3LYP, SCS-MP2 e MP2. Em estudos preliminares a correção das energias para as rotações internas e a aproximação de por ( ) não se mostraram adequadas ao presente estudo, sendo então descartadas. O estudo dos metanoatos de cis-3-hidroxi-cicloexila, molécula base do estudo, revelou que dentre os 36 rotâmeros estudados, os rotâmeros aa13 e ee14 se apresentaram como os mais estáveis para, respectivamente, as conformações diaxial e diequatorial, com um de -0,555 kcal/mol na conversão diequatorial-diaxial, e com a substituição do H22 por grupos doadores de densidade eletrônica (N(CH3)2, NH2, OCH3 e OH) por efeito indutivo, verificou-se um fortalecimento da LHI O20-H21...O17, com, em geral, favorecimento do confôrmero diaxial, baixando o da conversão a valores como -1,09 kcal/mol para OCH3, por outro lado a troca do H22 por substituintes retiradores de densidade eletrônica por efeito indutivo (CF3, Cl e F) enfraqueceu a LHI O20-H21...O17 gerando aumento no da conversão valores como -0,450 kcal/mol com CF3. O QTAIM em conjunto com o NBO provou ser um método muito simples e útil para a identificação e caracterização de ligações de hidrogênio intramoleculares. |
| Abstract: | It’s been a long time since computational chemistry has achieved a competitive position with experimental methods, generating several data such as geometric arrangement and relative energies, allowing conformational analysis and hydrogen bond studies. The present work aimed the effect study of different substituents (R = CF3, Cl, F, H, N(CH3)2, NH2, OCH3 e OH) in the conformational equilibrium of cis-3-hidroxy-cyclohexyl R-methanoates, using, through the softwares Gaussian03, Gaussian09 and Gamess, the theoretical methods: density functional theory (DFT), using the functionals B3LYP and M06-2X; second order Møller-Plesset’s perturbation theory (MP2); quantum theory of atoms in molecules (QTAIM); natural bond orbital (NBO); potential energy surfaces (PES). Among the used methods, the DFT/M06-2X turned out to be the most appropriate method, through a calibration study, followed by DFT/B3LYP, SCS-MP2 and MP2. Preliminary studies showed that the energy correction for internal rotations and the approximation by ( ) were not adequate to the present study, then not being considered. Cis-3-hidroxy-cyclohexyl methanoates studies revealed that the rotamers aa13 and ee14 have presented as the most stable for diaxial and diequatorial conformers, respectively, with a = -0,555 kcal/mol in diequatorial-diaxial conversion, and with the H22 substitution for electronic density donors groups (N(CH3)2, NH2, OCH3 and OH) strengthened the O20-H21...O17 intramolecular hydrogen bond, favoring the diaxial conformer, lowering the conversion to values such as -1,09 kcal/mol to OCH3. On the other hand, the exchange of H22 to electronic density withdrawing groups (CF3, Cl e F), weakening the O20-H21...O17 intramolecular hydrogen bond, increasing the conversion to values such as -0,450 kcal/mol with CF3. QTAIM along with NBO has proved to be a very simple and useful method to identification and characterization of intramolecular hydrogen bonds. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/9080 |
| Aparece nas coleções: | CT - Química |
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