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Estudo de solvatocromismo em líquidos moleculares orgânicos via método seqüencial Monte Carlo/Mecânica Quântica

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Previous issue date: 2007 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Utilizou-se o método seqüencial Monte Carlo / Mecânica Quântica para obterem-se os desvios de solvatocromismo e os momentos de dipolo dos sistemas de moléculas orgânicas: Uracil em meio aquoso, -Caroteno em Ácido Oléico, Ácido Ricinoléico em metanol e em
Etanol e Ácido Oléico em metanol e em Etanol. As otimizações das geometrias e as
distribuições de cargas foram obtidas através da Teoria do Funcional Densidade com o
funcional B3LYP e os conjuntos de funções de base 6-31G(d) para todas as moléculas exceto
para a água e Uracil, as quais, foram utilizadas o conjunto de funções de base 6-311++G(d,p).
No tratamento clássico, Monte Carlo, aplicou-se o algoritmo Metropólis através do programa
DICE. A separação de configurações estatisticamente relevantes para os cálculos das
propriedades médias foi implementada com a utilização da função de auto-correlação
calculada para cada sistema. A função de distribuição radial dos líquidos moleculares foi
utilizada para a separação da primeira camada de solvatação, a qual, estabelece a principal interação entre soluto-solvente. As configurações relevantes da primeira camada de solvatação de cada sistema foram submetidas a cálculos quânticos a nível semi-empírico com o método ZINDO/S-CI. Os espectros de absorção foram obtidos para os solutos em fase gasosa e para os sistemas de líquidos moleculares comentados. Os momentos de dipolo
elétrico dos mesmos também foram obtidos. Todas as bandas dos espectros de absorção dos sistemas tiveram um desvio para o azul, exceto a segunda banda do sistema de Beta-Caroteno
em Ácido Oléico que apresentou um desvio para o vermelho. Os resultados encontrados
apresentam-se em excelente concordância com os valores experimentais encontrados na
literatura. Todos os sistemas tiveram aumento no momento de dipolo elétrico devido às
moléculas dos solventes serem moléculas polares. Os sistemas de ácidos graxos em álcoois
apresentaram resultados muito semelhantes, ou seja, os ácidos graxos mencionados possuem
comportamentos espectroscópicos semelhantes submetidos aos mesmos solventes. As
simulações através do método seqüencial Monte Carlo / Mecânica Quântica estudadas
demonstraram que a metodologia é eficaz para a obtenção das propriedades espectroscópicas
dos líquidos moleculares analisados. / The Sequential Monte Carlo / Quantum Mechanical method was applied to study the
solvatochromic shifts and the dipole moments for organic molecules: Uracil in water, -
carotene in oleic acid, ricinoleic acid in methanol and in ethanol and oleic acid in methanol
and in ethanol. The optimizations and charges distributions had found by Density Functional
Theory through the B3LYP functional and sets basis functions 6-31G(d) to all molecules
except water and Uracil, whose was applied the sets basis functions 6-311++G(d,p). In the
classical approach, Monte Carlo, was applied the algorithm Metropólis through the DICE
program. The sampling of statistically relevant configurations to averaged calculations of the
properties was used with auto-correlation function performed to each system. The Radial
Distribution Function of the molecular liquids was applied to separate the first shell solvation
for each system, which gives the main interaction between solute-solvent. The statistically
relevant configurations of the first shell of solvation of the each system were subject a
quantum mechanical calculations at the semi-empiric level with the method ZINDO/S-CI.
The absorptions spectrum had found to solutes in gas phase and to the systems of molecular
liquids spoken. The electric dipole moments of these were also found. All the bands of
spectrum absorptions had a blue shift, except the second band of the -carotene in oleic acid
that was a red shift. The results found have a very good agreement with the values found in
the literature. All the system had increase in the electric dipole moments because the solvents
molecules are polar molecules. The system of fatty acids in alcohols had results very similar,
in other words, the fatty acids mentioned had characteristics spectroscopic similar submitted
to same solvents. The simulations whose with Sequential Monte Carlo / Quantum Mechanical
method were studied show the methodology is effective to find the spectroscopic proprieties
of molecular liquids analyzed.

Identiferoai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufpa.br:2011/5042
Date03 1900
CreatorsMARTINS, Hardiney dos Santos
ContributorsDEL NERO, Jordan
PublisherUniversidade Federal do Pará, Programa de Pós-Graduação em Física, UFPA, Brasil, Instituto de Ciências Exatas e Naturais
Source SetsIBICT Brazilian ETDs
LanguagePortuguese
Detected LanguagePortuguese
Typeinfo:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis
Sourcereponame:Repositório Institucional da UFPA, instname:Universidade Federal do Pará, instacron:UFPA
Rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess

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