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Previous issue date: 2016-02-04 / Aiming to improve the compromise between accuracy and low computational cost in
conformational analysis of organic compounds, we investigate the performance of a set
of calculation protocols based on continuum solvation methods in predicting the Gauche
e ect in 1,2-dihaloethanes. To do so, we have set up such protocols by combining solvation
methods, radii models, DFT (Density Functional Theory) functionals and basis sets and
calculated the energy di erence between the Gauche and Trans conformers in chloroform,
dimethylsulfoxide and methanol. In our analysis, we concluded that the UFF (Universal
Force Field) and UA0 (United Atom) radii models are not suitable for calculations with DFT
functionals, but rather work well with lower level methods, like Hartree-Fock. The 6-31+G*
and 6-311+G* basis sets furnished the best average results, in association with the SMD
(Density-based Solvation Model) method and M05-2X functional. For 1,2-diiodoethane, the
best results are obtained with LanL2DZ pseudopotential. A trend in the improvement of
the results for lighter halogens upon the increase of the basis sets and the opposite for the
heavier ones was found. We have shown that di use functions play a key role in this kind of
analysis, increasing the protocols accuracy. Furthermore, SMD handles the non-electrostatic corrections in a more balanced way between the Gauche and Trans conformers. The results are in good agreement with experimental data, with average errors near to 0,05 kcal mol1, which, in principle, allows us to transfer our conclusions to larger systems, which in turn is one of our future developments. / Com o objetivo de atingir um bom compromisso entre acurácia e baixo custo computacional na análise conformacional de compostos orgânicos, investigamos o desempenho de um conjunto de protocolos de cálculos baseados em métodos de solvatação implícita na previsão do efeito Gauche em 1,2-di-haloetanos. Para isso, formamos os protocolos através da combinação de um conjunto de métodos de raio, métodos de solvatação, funcionais DFT (Teoria do Funcional de Densidade) e conjuntos de base e calculamos a diferença de energia entre as conformações Gauche e Trans em clorofórmio, dimetilsulfóxido e metanol. Em
nossa análise, concluímos que os modelos de raio UFF (Universal Force Field) e UA0 (United Atom) não são adequados para cálculos com funcionais DFT mas, ao contrário, funcionam bem com métodos com menor nível de teoria, como Hartree-Fock. Os conjuntos de base 6-31+G* e 6-311+G* forneceram, em média, os melhores resultados, em associação com o método SMD (Density-based Solvation Model ) e o funcional M05-2X. Para o 1,2-di-iodoetano, os melhores resultados são obtidos com o pseudopotencial LanL2DZ. Uma tendência de obter resultados melhores com conjuntos de bases menores quando o halogêneo torna-se mais pesado, também foi veri cada. Demonstramos que a adição de funções difusas desempenha um papel importante neste tipo de análise, aumentando a acurácia dos protocolos. Além disso, o SMD trata as correções não eletrostáticas entre conformações Gauche e Trans de forma mais balanceada. Os resultados estão em boa concordância com os dados experimentais, com erros da ordem das 0,05 kcal mol1, o que nos permite, em princípio, generalizar nossas conclusões para sistemas maiores, o que por sua vez e uma das nossas perspectivas.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:tede2:tede2/6190 |
| Date | 04 February 2016 |
| Creators | CAVALCANTE, Carlos Rodrigo Moura |
| Contributors | RODRIGUES, Sara Cristina Pinto, BATISTA, Hélcio José, SILVA, Juliana Angeiras Batista da, AGUIAR, Eduardo de Castro |
| Publisher | Universidade Federal Rural de Pernambuco, Programa de Pós-Graduação em Física Aplicada, UFRPE, Brasil, Departamento de Física |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRPE, instname:Universidade Federal Rural de Pernambuco, instacron:UFRPE |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | 2948194971945047520, 600, 600, 600, -748177341945315287, -8327146296503745929 |
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