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http://tede.bc.uepb.edu.br/jspui/handle/tede/5094
Tipo do documento: | Dissertação |
Título: | Descritores das ligações químicas S-H e C-S em derivados de tiofenol |
Autor: | Barbosa, Willis Galvíncio |
Primeiro orientador: | Moura Jr, Renaldo Tenória de |
Primeiro membro da banca: | Lucena Junior, Juracy Regis de |
Segundo membro da banca: | Longo, Ricardo Luiz |
Resumo: | Esse estudo explora as nuances químicas dos tiofenóis e seus derivados por meio de uma análise computacional abrangente, indo além das perspectivas energéticas tradicionais, como a entalpia de dissociação da ligação e a dinâmica de dissociação de S−H. Ao empregar o modelo de recobrimento juntamente com seus descritores topológicos (OP/TOP), a teoria quântica dos átomos em moléculas (QTAIM) e as teorias de modos vibracionais locais (LVM), a pesquisa fornece uma compreensão mais profunda dos cenários de ligação S−H e C−S em tiofenóis substituídos. A investigação segue a variação da capacidade de doação de elétrons do substituinte S−H com a natureza e a posição de outros substituintes no anel. Análises de perfis de energia indicam diferenças de estabilidade distintas nas conformações cis e trans dos sistemas meta- e para-PhSH, influenciadas pela força doadora de elétrons desses substituintes. O estudo também revela variações significativas nas distâncias da ligação S−H e nos valores dos descritores, particularmente em PhSH substituído em para, refletindo a influência de substituintes doadores ou retiradores de elétrons. Em contraste, as alterações na posição meta mostram efeitos mínimos nos descritores da ligação C−S, enquanto as substituições em para influenciam marcadamente as características da ligação C−S, demonstrando uma correlação clara com as capacidades doadoras ou retiradoras de elétrons dos substituintes. Esta pesquisa ilumina os processos complexos das ligações em sistemas aromáticos com diversos substituintes, destacando a interação complexa entre efeitos eletrônicos e conformação molecular. O estudo emprega o nível de teoria ωB97X-D/Def2TZVP para geometrias moleculares, garantindo uma caracterização precisa das estruturas como mínimos verdadeiros através da determinação analítica de frequências harmônicas. As propriedades eletrônicas das ligações S−H e C−S em tiofenóis com diferentes substituições foram analisadas utilizando metodologias OP/TOP, QTAIM e LVM. Os processos computacionais, incluindo varreduras conformacionais, otimizações de geometria e cálculos de frequência vibracional, foram realizados com o software Gaussian 09, com grid de integração ultrafinas e critérios de convergência rigorosos para o procedimento SCF. Os descritores de ligação foram calculados utilizando os softwares ChemBOS, Multiwfn e LModeA, fornecendo um exame robusto e detalhado das propriedades das ligações |
Abstract: | This study delves into the chemical nuances of thiophenols and their derivatives through a comprehensive computational analysis, employing different methods from the traditional energetic perspectives such as bond dissociation enthalpy and S−H dissociation dynamics. By employing the overlap model along with its topological descriptors (OP/TOP), quantum theory of atoms in molecules (QTAIM), and local vibrational mode (LVM) theories, the research provides an alternative perspective of the S−H and C−S bonding scenarios in substituted thiophenols. The investigation follows the electron-donating capacity of S−H substituent variation with the nature and positioning of other ring substituents. Energy profile analyses indicate distinct stability differences in the cis and trans conformations of meta- and para-PhSH systems, influenced by the electron-donating strength of these substituents. The study also uncovers significant variations in S−H bond distances and descriptor values, particularly in para-substituted PhSH, reflecting the influence of electron-donating or withdrawing substituents. In contrast, alterations at the meta-position show minimal effects on C−S bond descriptors, while para-substitutions markedly influence C−S bond characteristics, demonstrating a clear correlation with the electron-donating or withdrawing capabilities of the substituents. This research sheds light on the intricate bond dynamics in aromatic systems with diverse substituents, highlighting the complex interaction between electronic effects and molecular conformation. The study employs the ωB97X-D/Def2TZVP level of theory for molecular geometries, ensuring accurate characterization of structures as true minima via analytical harmonic frequency determination. The electronic properties of S−H and C−S bonds in variously substituted thiophenols were analyzed using OP/TOP, QTAIM, and LVM methodologies. Computational processes, including conformational scans, geometry optimizations, and vibrational frequency calculations, were conducted using Gaussian 09, with ultra-fine integration grids and tight convergence criteria for the SCF procedure. Bond descriptors were computed utilizing ChemBOS, Multiwfn, and LModeA software, providing a robust and detailed examination of bond properties. |
Palavras-chave: | Tiofenóis Efeito de doação de elétrons QTAIM Modos locais de vibração Recobrimento de ligações químicas |
Área(s) do CNPq: | CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Instituição: | Universidade Estadual da Paraíba |
Sigla da instituição: | UEPB |
Departamento: | Pró-Reitoria de Pós-Graduação e Pesquisa - PRPGP |
Programa: | Programa de Pós-Graduação em Química - PPGQ |
Citação: | BARBOSA, Willis. Descritores das ligações químicas S-H e C-S em derivados de tiofenol. 2024. 53 p. Dissertação (Programa de Pós-Graduação em Química - PPGQ) - Universidade Estadual da Paraíba, Campina Grande, 2024. |
Tipo de acesso: | Acesso Embargado |
URI: | http://tede.bc.uepb.edu.br/jspui/handle/tede/5094 |
Data de defesa: | 30-Jul-2024 |
Aparece nas coleções: | PPGQ - Dissertações |
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