Submitted by Cleide Dantas (cleidedantas@ufpa.br) on 2014-06-30T16:38:37Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Tese_EstudoTransporteEletronico.pdf: 1675927 bytes, checksum: 8d1dbfaef64dc73b80969f1a77221068 (MD5) / Rejected by Irvana Coutinho (irvana@ufpa.br), reason: Para substituição do PDF. on 2014-07-22T11:35:22Z (GMT) / Submitted by Cleide Dantas (cleidedantas@ufpa.br) on 2014-07-22T11:38:12Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Tese_EstudoTransporteEletronico.pdf: 4423348 bytes, checksum: 5f46b9fabf64f22e3aac0040ed71c181 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva (arosa@ufpa.br) on 2014-09-04T13:52:44Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Tese_EstudoTransporteEletronico.pdf: 4423348 bytes, checksum: 5f46b9fabf64f22e3aac0040ed71c181 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-09-04T13:52:44Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Tese_EstudoTransporteEletronico.pdf: 4423348 bytes, checksum: 5f46b9fabf64f22e3aac0040ed71c181 (MD5) Previous issue date: 2013 / Neste Trabalho é apresentado um estudo teórico da estrutura eletrônica de uma molécula de fulereno C60 com junções em quatro terminais baseados em grupos doadores de elétron – etratiofulvaleno (TTF) – e grupos aceitadores de elétrons – fenilpropanodinila (FPP) e dispositivos moleculares baseados em derivados dos Carotenoides. O mecanismo de transporte investigado para os derivados dos Carotenoides foram utilizados para o melhor entendimento das curvas de Fowler- Nordheim (FN) e Millikan-Lauritsen (ML) para os sistemas baseados em fulereno C60. Em todos os casos foi possível confirmar que a análise empírica de Millikan-Lauritsen (ML) também é suficiente para descrever em todos os aspectos a espectroscopia de voltagem de transição (TVS). Para estudar os sistemas, foram feitas otimizações de geometria sistematicamente e observado uma transferência eletrônica calculada por métodos derivados de Hartree-Fock e Teoria do Funcional Densidade (DFT). Os resultados apresentados mostram um estudo detalhado do rearranjo de carga molecular para a estrutura, que sob a ação de um campo elétrico externo apontou que o transporte de carga está diretamente ligado ao tipo de junção que esse sistema é submetido de forma que a voltagem aplicada é intensa o bastante para criar um potencial de saturação nos sistemas em estudo: fulereno C60 com três terminais de tetratiofulvaleno e um terminal de fenil-propanodinila (C60-(TTF)3-FPP); fulereno C60 com quatros terminais de fenil-propanodinila (C60-(FPP)4). Os resultados mostram que se tem um retificador molecular que pode trabalhar corretamente como um retificador macroscópico. / In this work it is presented a theoretical study on the electronic structure of a fullerene molecule (C60) with junctions in four terminals based on groups electron donors. tetrathiafulvalene (TTF) – and groups acceptors of electrons – fenilpropanodinilla (FPP) and molecular devices based on Carotenoid derivatives. The transport mechanism investigated for the carotenoids derivatives were utilized for better understanding of Fowler-Nordheim (FN) and Millikan-Lauritsen (ML) plots for the systems based in fullerene C60. In all cases it was possible to confirm that the Millikan- Lauritsen (ML) analysis empirical is also sufficient to describe all aspects the transition voltage spectroscopy (TVS). To study this class of systems, optimize the geometry systematically and observe the electronic transfer calculated by Hartree-Fock and Density Functional Theory (DFT). The results show through a detailed analysis of the molecular charge rearrangement due to an external electric field shows that the charge transport is directly on to the type of junction that this system is submitted of form that the applied voltage suffices to create a saturation potential in the systems in study: fullerene C60 with three terminals of tetrathiafulvalene and one terminal of fenilpropanodinilla (C60-(TTF)3-FPP); fullerene C60 with four terminals of fenilpropanodinilla (C60-(FPP)4). The particularity observed in C60-(FPP)4 is the disposal of the structure to operate with rectifying character for the electronic transport in the presence of orthogonal electric field to terminal data. The results show that we have a Molecular rectifier that works as a macroscopic rectifier.

The discovery of M (II)-α-diimine (M = Ni, Pd) catalysts has been promoting a revolution in industrial production of polyolefins, once these can produce polymers with different topologies only varying the reaction conditions, using only ethylene as monomer. This ability has been explored by many researchers in recent decades, experimental and theoretical levels. In this study, we developed theoretical calculations on the behavior of different catalytic systems in ethylene polymerization and dimerization reactions. In the first study, we employ the Hartree-Fock (HF) Method to evaluate energies and structures involved in steps representing the ethylene dimerization by Ni (II)-bis [(pyrazolyl) ethyl] amine cationic bulky complex, discussing the behavior of complex through the dimerization steps, π-complex formation, isomerization and low probability for trimerization during dimerization process. In the last two papers we describe a theoretical investigation of ethylene polymerization reaction catalyzed by cationic complexes bulky Ni (II)-α-diimine. We employ a combination of Density Functional Theory (DFT) and molecular mechanics (MM) contained in the ONIOM approach to evaluate structures and energies of representing steps of ethylene polymerization mechanism catalyzed by Brookhart and Guan systems, discussing electronic influences and stereo environment imposed by ligands around the active site in each stage of the process, highlighting the olefin coordination angles and isomerization process of growing polymer chain. / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A descoberta de catalisadores do tipo M(II)-α-diimina (M=Ni, Pd) vem promovendo uma revolução na produção industrial de poliolefinas, pois estes podem produzir polímeros com diferentes topologias variando apenas as condições reacionais, usando apenas o eteno como monômero. Esta habilidade foi explorada por diversos pesquisadores nas últimas décadas, em nível experimental e teórico. Neste estudo, desenvolvemos cálculos teóricos sobre o comportamento de diferentes sistemas catalíticos nas reações de polimerização e dimerização do eteno. No primeiro estudo, empregamos o Método Hartree-Fock (HF) para avaliar energias e estruturas envolvidas nos passos representativos da dimerização do eteno via complexo catiônico volumoso do tipo Ni(II)-bis[(pirazolil)etil]amina, discutindo o comportamento do complexo ao longo dos passos da dimerização, formação de complexos-π, isomerização da cadeia e baixa probabilidade para trimerização durante o processo de imerização.Nos dois últimos trabalhos descrevemos uma investigação teórica da reação de polimerização do eteno catalisada por complexos catiônicos volumosos Ni(II)-α-diimina. Empregamos a combinação da Teoria do Funcional de Densidade (DFT) e Mecânica Molecular (MM), contida na aproximação ONIOM, para avaliar estruturas e energias dos passos representativos do mecanismo de polimerização do eteno catalisado pelos sistemas de Brookhart e Guan discutindo as influências eletrônicas e do ambiente estéreo imposto pelos ligantes em torno do sítio ativo em cada estágio do processo, enfatizando principalmente ângulos de coordenação da olefina e processo de isomerização da cadeia polimérica em crescimento.