Utilizando métodos ab initio no nível RHF/6-311G**, combinado com conceitos do Princípio de Curtin-Hammett e da lei de distribuição de Maxwell-Boltzmann, este trabalho teve como objetivo elucidar os mecanismos implicados na reação de Michael assimétrica via o equilíbrio tautomérico imina/enamina quirais, também conhecida como alquilação desracemizante. Estão descritos novas abordagens e metodologias para uma extensiva Análise Conformacional e Análise dos Estados de Transição para moléculas com razoável número de átomos, envolvendo um alto número de graus de liberdade. Essas novas abordagens e metodologias envolvendo o Estado de Transição, proporcionaram gerar resultados com desvio de apenas 10,1% para o valor do excesso diastereoisomérico dos produtos Re/Si envolvendo a enamina (R,R) 5; consideramos ainda neste caso, contribuições de entropia e entalpia (ZPE) para a energia livre absoluta de ativação. Tais resultados obtidos evidenciaram a importância da consideração de um maior número de confôrmeros na obtenção de geometrias no estado de transição, para a correta descrição dos processos cinéticos envolvidos nas reações químicas.

O etanol pode ser considerado uma importante fonte de energia renovável e combustível verde. A reação de decomposição do etanol em altas temperaturas não está completamente esclarecida e, o objetivo geral desse trabalho é o estudo da abstração do átomo de hidrogênio do C2H5OH a partir da reação com átomos de H. Uma extrapolação CBS foi realizada utilizando cálculos ab initio muito sofisticados, com um conjunto de bases expansivo e considerando a inclusão de efeitos de correlação. As extrapolações para conjunto de bases completo, empregando um modelo exponencial para energias HF e um modelo tipo potência para as energias correlacionadas em nível MP2, apresentaram uma significativa diminuição nas energias calculadas. A comparação desses valores extrapolados com os cálculos altamente correlacionados CCSD(T) evidenciou uma mesma tendência na diminuição das energias eletrônicas das espécies radicalares produzidas e de seus respectivos estados de transição. / Ethanol is considered an important source of renewable energy and a green fuel. The reaction of ethanol decomposition at high temperatures is not yet completely understood, and the objective of this work is the study of the abstraction of a hydrogen atom in C2H5OH from the reaction with the H atom. A CBS extrapolation was carried out using very sophisticated ab inito calculations, with a set of expansive basis and the inclusion of electronic correlation effects. The extrapolation to complete basis set, using an exponential model for HF energies and a power-type model for the energies correlated MP2 level showed a significant decrease in the calculated energies. Comparison of these extrapolated values with the calculations highly correlated CCSD (T) showed a similar trend in the decrease of electronic energies of radical species produced and their respective transition states.

Utilizando métodos ab initio no nível RHF/6-311G**, combinado com conceitos do Princípio de Curtin-Hammett e da lei de distribuição de Maxwell-Boltzmann, este trabalho teve como objetivo elucidar os mecanismos implicados na reação de Michael assimétrica via o equilíbrio tautomérico imina/enamina quirais, também conhecida como alquilação desracemizante. Estão descritos novas abordagens e metodologias para uma extensiva Análise Conformacional e Análise dos Estados de Transição para moléculas com razoável número de átomos, envolvendo um alto número de graus de liberdade. Essas novas abordagens e metodologias envolvendo o Estado de Transição, proporcionaram gerar resultados com desvio de apenas 10,1% para o valor do excesso diastereoisomérico dos produtos Re/Si envolvendo a enamina (R,R) 5; consideramos ainda neste caso, contribuições de entropia e entalpia (ZPE) para a energia livre absoluta de ativação. Tais resultados obtidos evidenciaram a importância da consideração de um maior número de confôrmeros na obtenção de geometrias no estado de transição, para a correta descrição dos processos cinéticos envolvidos nas reações químicas.

O etanol pode ser considerado uma importante fonte de energia renovável e combustível verde. A reação de decomposição do etanol em altas temperaturas não está completamente esclarecida e, o objetivo geral desse trabalho é o estudo da abstração do átomo de hidrogênio do C2H5OH a partir da reação com átomos de H. Uma extrapolação CBS foi realizada utilizando cálculos ab initio muito sofisticados, com um conjunto de bases expansivo e considerando a inclusão de efeitos de correlação. As extrapolações para conjunto de bases completo, empregando um modelo exponencial para energias HF e um modelo tipo potência para as energias correlacionadas em nível MP2, apresentaram uma significativa diminuição nas energias calculadas. A comparação desses valores extrapolados com os cálculos altamente correlacionados CCSD(T) evidenciou uma mesma tendência na diminuição das energias eletrônicas das espécies radicalares produzidas e de seus respectivos estados de transição. / Ethanol is considered an important source of renewable energy and a green fuel. The reaction of ethanol decomposition at high temperatures is not yet completely understood, and the objective of this work is the study of the abstraction of a hydrogen atom in C2H5OH from the reaction with the H atom. A CBS extrapolation was carried out using very sophisticated ab inito calculations, with a set of expansive basis and the inclusion of electronic correlation effects. The extrapolation to complete basis set, using an exponential model for HF energies and a power-type model for the energies correlated MP2 level showed a significant decrease in the calculated energies. Comparison of these extrapolated values with the calculations highly correlated CCSD (T) showed a similar trend in the decrease of electronic energies of radical species produced and their respective transition states.

Utilizando métodos ab initio no nível RHF/6-311G**, combinado com conceitos do Princípio de Curtin-Hammett e da lei de distribuição de Maxwell-Boltzmann, este trabalho teve como objetivo elucidar os mecanismos implicados na reação de Michael assimétrica via o equilíbrio tautomérico imina/enamina quirais, também conhecida como alquilação desracemizante. Estão descritos novas abordagens e metodologias para uma extensiva Análise Conformacional e Análise dos Estados de Transição para moléculas com razoável número de átomos, envolvendo um alto número de graus de liberdade. Essas novas abordagens e metodologias envolvendo o Estado de Transição, proporcionaram gerar resultados com desvio de apenas 10,1% para o valor do excesso diastereoisomérico dos produtos Re/Si envolvendo a enamina (R,R) 5; consideramos ainda neste caso, contribuições de entropia e entalpia (ZPE) para a energia livre absoluta de ativação. Tais resultados obtidos evidenciaram a importância da consideração de um maior número de confôrmeros na obtenção de geometrias no estado de transição, para a correta descrição dos processos cinéticos envolvidos nas reações químicas.

O etanol pode ser considerado uma importante fonte de energia renovável e combustível verde. A reação de decomposição do etanol em altas temperaturas não está completamente esclarecida e, o objetivo geral desse trabalho é o estudo da abstração do átomo de hidrogênio do C2H5OH a partir da reação com átomos de H. Uma extrapolação CBS foi realizada utilizando cálculos ab initio muito sofisticados, com um conjunto de bases expansivo e considerando a inclusão de efeitos de correlação. As extrapolações para conjunto de bases completo, empregando um modelo exponencial para energias HF e um modelo tipo potência para as energias correlacionadas em nível MP2, apresentaram uma significativa diminuição nas energias calculadas. A comparação desses valores extrapolados com os cálculos altamente correlacionados CCSD(T) evidenciou uma mesma tendência na diminuição das energias eletrônicas das espécies radicalares produzidas e de seus respectivos estados de transição. / Ethanol is considered an important source of renewable energy and a green fuel. The reaction of ethanol decomposition at high temperatures is not yet completely understood, and the objective of this work is the study of the abstraction of a hydrogen atom in C2H5OH from the reaction with the H atom. A CBS extrapolation was carried out using very sophisticated ab inito calculations, with a set of expansive basis and the inclusion of electronic correlation effects. The extrapolation to complete basis set, using an exponential model for HF energies and a power-type model for the energies correlated MP2 level showed a significant decrease in the calculated energies. Comparison of these extrapolated values with the calculations highly correlated CCSD (T) showed a similar trend in the decrease of electronic energies of radical species produced and their respective transition states.

Orientador: Roberto Rittner / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-03T14:33:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Freitas_MatheusPugginade_D.pdf: 4409621 bytes, checksum: 67ed4d5dbb396ffe4a9d1b05429f2f61 (MD5) Previous issue date: 2003 / Doutorado

Orientador: Roberto Rittner / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-03T21:55:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Oliveira_PauloRobertode_D.pdf: 13161534 bytes, checksum: 4d9ae099555dcde0fbb3bbd10114616d (MD5) Previous issue date: 2004 / Doutorado

Orientador: Rogerio Custodio / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-07T11:18:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ducati_LucasColucci_M.pdf: 981547 bytes, checksum: 6a6ada0ba07b735cb06198b6cfecf255 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Estudou-se do equilíbrio conformacional da aminoacetona, N,N-dimetilaminoacetona, aminocicloexanona e N,N-dimetilaminocicloexanona por cálculos teóricos e RMN. O equilíbrio conformacional das aminas acíclicas apresentou dois confôrmeros mais estáveis em fase vapor: o sin-periplanar e anticlinal sendo o primeiro mais estável na aminoacetona; ocorrendo a inversão de estabilidade quando troca-se o grupo amino por dimetilamino. A análise populacional de NBO indicou que os confôrmeros são estabilizados por interações de pares de elétrons não-ligantes do oxigênio e/ou nitrogênio com orbitais sigmas antiligantes C-C e C-H, onde sempre as interações se mostraram superiores para o confôrmero com maior grau de simetria. O equilíbrio conformacional das acetonas cíclicas é composto por dois rotâmeros nas orientações sinclinal-axial e sin-periplanar-equatorial, sendo o confôrmero na orientação equatorial mais estável para aminocicloexanona, não ocorrendo inversão da estabilidade com a troca do grupo amino por dimetilamino, resultado reforçado pelas evidências experimentais. A análise populacional de NBO também indicou que as mesmas interações de orbitais presentes nas acetonas acíclicas estabilizam o sistema, sendo também maiores para o confôrmero com maior grau de simetria. Acoplamentos experimentais spin-spin mostraram boa correlação com os acoplamentos calculados, e análises populacionais de infravermelho obtidas de trabalhos anteriores confirmaram a presença dos confôrmeros em solução. / Abstract: The conformational equilibrium of aminoacetone, N,N-dimethylaminoacetone, aminocyclohexanone and N,N-dimethylaminohexanone was studied by theoretical calculations and NMR. The conformational equilibrium of acyclic acetones presents two most stable conformers in the vapor phase: anticlinal and synperiplanar. The second conformer is the most stable for aminoacetone, and the substitution of the amino group by dimethylamino causes the inversion of stability. The NBO populational analysis indicated that the conformers are stabilized by interactions of oxygen and/or nitrogen non-bonding electron pairs with C-C and C-H antibonding sigma orbitals, and these interactions where superior with the conformer of the highest degree of symmetry. The conformational equilibrium of cyclic acetones is made up of two rotamers: synclinal-axial and synperiplanar-equatorial. The equatorial form is the most stable conformer for aminocyclohexanone, and experimental evidences show no stability inversion when the amino group is exchanged with a dimethylamino group. The NBO populational analysis also indicated that the same orbital interactions observed for the acyclic acetones stabilize the system, and are also greater for the conformer with the highest degree of symmetry. Experimental spin-spin couplings showed good correlation with the calculated couplings, and infrared populational analysis obtained from previous works confirmed the presence of conformers in solution. / Mestrado / Quimica Organica / Mestre em Ciências

Made available in DSpace on 2017-07-20T12:40:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MARCELA FONSECA SANTOS.pdf: 9541691 bytes, checksum: cda612cefc649c654daa2df68947cff4 (MD5) Previous issue date: 2014-07-29 / The study of chloroacetamides has gained economic and technological importance;several researchers have been seeking to improve agricultural practices with the use of herbicides. Thus, the inclusion of computational chemistry to the development of products for the agribusiness might promote great qualitative and quantitative advances in the scientific research. Therefore, interest was raised in studying the conformational analysis of certain chloroacetamides, both in isolated phase and in solution. The objective was to carry out conformational analysis of the chloroacetamides: allidochlor, dichlormid, CDEA, DCCMA, CDCA, pethoxamid, propachlor, acetochlor and dimethenamid, using theoretical calculations and the NMR and IR spectroscopy. The SEP3D theoretical calculations were developed using HF/6-311G. The most stable geometries were stabilized at the level of the theory B3LYP/cc-pVDZ with the program GAUSSIAN 03. PCM calculations were carried out to evaluate the most stable conformations on the polarity of the medium. NBO calculations provided information about the interactions. Infrared and coupled 13C Nuclear Magnetic Resonance spectra were obtained with different solvents. The results revealed agreement when compared to the structures obtained through the theoretical calculation, according to the PCM solvation model. The infrared spectra revealed that the econvoluted carbonyl band related to the conformer with the highest dipole moment value was better favored when the medium polarity increased. Through the 1JCH coupling constants obtained from the 13C coupled NMR spectra, changes occurred in the conformational populations according to the solvent variation. With the aid of MPEs, it was possible to demonstrate, in the more stable conformers, which regions presented higher and lower electronic density, possible action sites. / Estudos de cloroacetamidas vêm ganhando importância econômica e tecnológica, vários pesquisadores têm buscado aperfeiçoar os sistemas de cultivo com aplicação de herbicidas, deste modo, a inserção da química computacional no desenvolvimento tecnológico de produtos voltados ao agronegócio poderá proporcionar um grande avanço qualitativo e quantitativo na pesquisa científica, com isso, surgiu o interesse no estudo conformacional de algumas cloroacetamidas em fase isolada e em solução e também avaliar os fatores que possam estar envolvidos na maior estabilidade dos mesmos. O objetivo foi realizar a análise conformacional das cloroacetamidas alidocloro, diclormid, CDEA, DCCMA, CDCA, petoxamida, propacloro, acetocloro e dimetenamida, utilizando cálculos teóricos e as espectroscopias de RMN e IV. Os cálculos teóricos da SEP3D foram realizados utilizando HF/6-311G. As geometrias mais estáveis foram otimizadas em nível de teoria B3LYP/cc-pVDZ, com o programa GAUSSIAN 03. Foram realizados cálculos PCM para avaliar as conformações mais estáveis sobre a polaridade do meio. Foram realizados cálculos de NBO, que forneceram informações a respeito das interações. Os espectros no infravermelho e de ressonância magnética nuclear de 13C acoplado foram obtidos em diferentes solventes. Os resultados experimentais mostraram concordância quando comparados às estruturas obtidas por cálculos teóricos, segundo o modelo de solvatação PCM. Para os espectros no infravermelho foi possível verificar que a banda da carbonila deconvoluída referente ao confôrmero com maior valor de momento de dipolo apresentou maior favorecimento à medida que se elevava a polaridade do meio. Através das constantes de acoplamento 1JCH, obtidas dos espectros de RMN de 13C acoplado, ocorreram mudanças nas populações conformacionais com a variação do solvente. Com auxílio dos MPEs, foi possível demonstrar nos confôrmeros mais estáveis quais as regiões de maior e menor densidade eletrônica, possíveis sítios de ação.