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Tipo do documento: Dissertação
Título: Estudo computacional da reação entre o íon Alilo e ésteres de enxofre análogos em fase gasosa: mecanismos e seletividade
Título(s) alternativo(s): Computational study of the reaction between allyl ion and analog sulfur esters in the gase phase: mechanisms and selection
Autor: Lopes, José Renato Gomes 
Primeiro orientador: Leitão, Ezequiel Fragoso Vieira
Primeiro membro da banca: Rodrigues, Gessenildo Pereira
Segundo membro da banca: Lucena Junior, Juracy Regis de Lucena Junior
Resumo: Os ésteres de enxofre fazem parte do grupo de precursores de aerossóis de sulfatos, sendo importante o estudo das interações com alguns nucleófilos, sobretudo as espécies em fase gasosa, visto que nessa fase que se encontram na natureza. Nessa perspectiva, reações de ésteres de enxofre em fase gás compõe um sistema reacional químico de importante interesse, visto que pesquisas de cunho ambiental tem proposto a liberação controlada desses substratos como estratégia de enfrentamento as mudanças climáticas. Nesse contexto, este trabalho objetivou estudar mecanismos para sistemas de reações com ésteres de enxofre em fase gás através de métodos de estrutura eletrônica. Desse modo, essa pesquisa foi realizada a nível MP2/6-31+G(d,p) para os cálculos de otimização dos pontos estacionários dos sistemas reacionais. Através dos cálculos realizados, foram obtidos valores de energias eletrônicas e energias do ponto zero, posteriormente corrigidas com o conjunto de base aug-cc-pVNZ (n=D; T), que permitiu relacioná-las e determinar os valores de energia potencial para cada uma das vias reacionais apresentadas nos sistemas. Os mecanismos reacionais analisados foram substituição nucleofílica de segunda ordem com ataque no carbono e enxofre, eliminação de segunda ordem com dissociação no carbono e transferência de prótons. Desse modo, por meio dos parâmetros cinéticos aplicado a teoria estatística, observou uma seletividade de 100% predominante para o caminho da substituição de segunda ordem no carbono no sistema (MeO)2SO2 e uma razão de 69:31 para as PT:SN2@C do sistema (MeO)MeSO2 controlados cineticamente e em concordância experimental. Contudo, o sistema (MeO)2SO não apresentou concordância com os experimentos que sugere o enxofre como centro reativo, não havendo explicação pela Teoria do Estado de Transição. Assim, espera-se ter contribuído com o estudo da reatividade dos ésteres de enxofre de maneira quantitativa e determinando os centros reativos dessas espécies baseado nas energias das barreiras de reação e propondo análises de dinâmica molecular para alguns sistemas.
Abstract: Sulfur esters are part of the group of sulfate aerosol precursors, and it is important to study their interactions with some nucleophiles, especially those in the gas phase, since this is the phase in which they are found in nature. From this perspective, sulfur ester reactions in the gas phase comprise a chemical reaction system of important interest, since environmental research has proposed the controlled release of these substrates as a strategy to cope with climate change. In this context, this work aimed to study mechanisms for reaction systems with sulfur esters in the gas phase through electronic structure methods. Thus, this research was carried out at the MP2/6-31+G(d,p) level for the optimization calculations of thestationary points of the reaction systems. Through the calculations performed, values of electronic energies and zero-point energies were obtained, later corrected with the aug-ccpVNZ basis set (n=D; T), which allowed relating them and determining the potential energy values for each of the reaction pathways presented in the systems. The reaction mechanisms analyzed were second-order nucleophilic substitution with attack on carbon and sulfur, second-order elimination with dissociation on carbon and proton transfer. Thus, through the kinetic parameters applied to the statistical theory, a predominant selectivity of 100% was observed for the second-order substitution pathway on carbon in the (MeO)2SO2 system and a ratio of 69:31 for the PT:SN2@C of the (MeO)MeSO2 system, kinetically controlled and in experimental agreement. However, the (MeO)2SO system did not show agreement with the experiments that suggest sulfur as the reactive center, with no explanation by the Transition State Theory. Thus, it is expected to have contributed to the study of the reactivity of sulfur esters in a quantitative manner and determining the reactive centers of these species based on the energies of the reaction barriers and proposing molecular dynamics analyses for some systems.
Palavras-chave: Ésteres de enxofre
Ânion alilo
Reatividade
Fase gâs
Área(s) do CNPq: CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Estadual da Paraíba
Sigla da instituição: UEPB
Departamento: Centro de Ciências e Tecnologia - CCT
Programa: Programa de Pós-Graduação em Química - PPGQ
Citação: LOPES, José Renato Gomes. Estudo computacional da reação entre o íon Alilo e ésteres de enxofre análogos em fase gasosa: mecanismos e seletividade. 2024. 78 f. Dissertação (Mestrado em Química) - Universidade Estadual da Paraíba, Campina Grande, 2024
Tipo de acesso: Acesso Embargado
URI: http://tede.bc.uepb.edu.br/jspui/handle/tede/5107
Data de defesa: 22-Jul-2024
Aparece nas coleções:PPGQ - Dissertações

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