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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/28288| Título: | Estudo das ligações de halogênio em compostos de coordenação contendo ligantes piridínicos empregando superfícies de Hirshfeld e gráficos de impressão digital |
| Título(s) alternativo(s): | Study of halogen bonds in pyridinic based coordination compounds using Hirshfeld surface analysis and fingerprint plots |
| Autor(es): | Iwaya, Eduardo Mariano |
| Orientador(es): | Reis, Dayane Mey |
| Palavras-chave: | Compostos de coordenação Metais de transição Halogênios Ligações químicas Coordination compounds Transition metals Halogens Chemical bonds |
| Data do documento: | 2-Dez-2021 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Curitiba |
| Citação: | IWAYA, Eduardo Mariano. Estudo das ligações de halogênio em compostos de coordenação contendo ligantes piridínicos empregando superfícies de Hirshfeld e gráficos de impressão digital. 2021. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Química) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2021. |
| Resumo: | A química supramolecular se fundamenta no estudo das estruturas mantidas por ligações não covalentes e das propriedades advindas destas, visto que as aplicações estão diretamente relacionadas ao avanço tecnológico necessário para o desenvolvimento de uma nação, como o processo de automontagem em estruturas inorgânicas, reconhecimento molecular, dispositivos para entrega de fármacos e outros. A ligação de halogênio (LX) é um tipo de ligação não covalente de força comparável àquelas interações mais fortes sendo, por isto, bastante importante, uma vez que pode direcionar diversas propriedades, como luminescência, cor, atividade catalítica, solubilidade entre outras. As ferramentas da análise de Hirshfeld são gratuitas, de fácil uso e podem, em determinados casos, substituir cálculos teóricos mais elaborados e caros no estudo das características supramoleculares dos sólidos cristalinos inorgânicos. Estes cálculos permitem a obtenção de dados qualitativos e quantitativos as contribuições individuais de cada ligação não covalente em um retículo cristalino e possibilitam a comparação dos resultados para diferentes estruturas. Este trabalho envolveu a pesquisa na base de dados Cambridge Structural Database (CSD) por estruturas do tipo [MY2(o-Xpy)2], [MY2(m-Xpy)2] e [MY2(p-Xpy)2], onde M = Zn2+, Co2+ ou Cu2+, Y = Cl–, Br– ou I– e Py = ligante piridínico monosubstituído em orto-, meta- ou para- por X, sendo este = Cl–, Br– ou I–. O resultado retornou 33 estruturas e, dentre estas, 21 delas contendo zinco(II) ou cobalto(II) tiveram suas superfícies de Hirshfeld e gráficos de impressão digital 2D gerados através do software CrystalExplorer17® para a análise das ligações não covalentes, com o foco na comparação dos dados para as LX observadas nestes complexos. Os resultados mostraram uma relação direta do aumento da polarizabilidade do halogênio doador de LX na força desta interação. O mesmo não foi observado para a natureza do halogênio receptor de LX, indicando a relevância do átomo doador em interações deste tipo. O trabalho mostrou que as ferramentas de Hirshfeld são suficientes para a análise e correlação dos dados entre diferentes estruturas no que tange à comparação entre as forças das ligações não covalentes em complexos como aqueles analisados neste trabalho, indicando que cálculos teóricos mais caros e elaborados podem ser substituídos por esta análise nestes casos. Os dados mostram que compostos de coordenação contendo ligantes como aqueles presentes nos complexos analisados neste trabalho são interessantes para a manutenção das estruturas supramoleculares através de interações não covalentes fortes, como a LX e, além dela, ligações de hidrogênio e interações ···. Em virtude disto, os resultados deste trabalho serão usados para direcionar futuros projetos de pesquisa no nosso grupo. |
| Abstract: | Supramolecular chemistry is based on the study of structures held together by noncovalent bonds and their resulting properties since applications are directly related to the technological advancements necessary for the development of a nation such as the self-assembly process in inorganic structures, molecular recognition, devices for drug delivery and others. The halogen bond (LX) is a non-covalent bond with a strength comparable to stronger interactions; therefore, it is essential since it can direct several properties, such as luminescence, color, and catalytic activity solubility, among others. Hirshfeld analysis tools are free, easy to use, and can, in some instances, replace more elaborate and expensive theoretical calculations in the study of supramolecular characteristics of inorganic crystalline solids. These calculations allow us to obtain qualitative and quantitative data on the individual contributions of each non-covalent bond in a crystalline lattice and enable the comparison of results for different structures. This work involved searching the Cambridge Structural Database (CSD) for structures of the type [MY2(o-Xpy)2], [MY2(m-Xpy)2] e [MY2(p-Xpy)2], where M = Zn2+, Co2+ or Cu2+, Y = Cl–, Br– or I– and Py = monosubstituted pyridine ligand in ortho-, meta- or para- by X, this being = Cl–, Br– or I–. The result returned 33 structures and, among these, 21 of them containing zinc(II) or cobalt(II) had their Hirshfeld surfaces and 2D fingerprint graphics generated using the CrystalExplorer17® software for the analysis of non-covalent bonds, with a focus in comparing the data for the LX observed in these complexes. The results showed a direct relationship of increased polarizability of the LX-donor halogen on the strength of this interaction. The same was not observed for the nature of the LX-receptor halogen, indicating the relevance of the donor atom in interactions of this type. The work showed that Hirshfeld’s tools are sufficient for the analysis and correlation of data between different structures regarding comparing the strengths of non-covalent bonds in complexes such as those analyzed in this work, indicating that this analysis in these cases can replace more expensive and elaborate theoretical calculations. The data show that coordination compounds containing ligands such as those present in the complexes analyzed in this work are interesting for the maintenance of supramolecular structures through strong non-covalent interactions, such as LX and, in addition, hydrogen bonds and ··· interactions. Consequently, the results of this work will be used to guide future research projects in our group. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/28288 |
| Aparece nas coleções: | CT - Química |
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