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Tipo: Dissertação
Título: PROPRIEDADES ELETRÔNICAS E ESPECTROSCÓPICAS DE COMPLEXOS DE METAIS DO GRUPO 11
Autor(es): GUILHERME DUARTE MOLTOCARO
Primeiro orientador: Leandro Moreira de Campos Pinto
Resumo: A busca por novos materiais bioativos, como antibióticos e parasiticidas, baseados em química de coordenação, tem atraído o interesse de pesquisadores em todo o mundo. Complexos contendo estruturas presentes em agentes alopáticos, como os triazóis, amplamente encontrados em antifúngicos, antivirais e ansiolíticos, bem como as pirazolinas, que aparecem em antifúngicos, antivirais, analgésicos e quimioterápicos, podem melhorar características terapêuticas e reduzir a toxicidade. Este trabalho resulta de uma colaboração entre pesquisadores experimentais e teóricos, com o objetivo de compreender melhor as propriedades eletrônicas e espectroscópicas de novos materiais contendo os ligantes triazol e pirazolina coordenados a metais naturais do grupo 11, cobre, prata e ouro. As simulações foram realizadas utilizando a Teoria do Funcional da Densidade (DFT), uma metodologia computacional amplamente consolidada, derivada da mecânica quântica, mas que emprega aproximações rigorosas, dado que a solução exata da equação de Schrödinger para sistemas de muitos elétrons interagentes é impraticável. Investigamos a eficiência da DFT e da DFT dependente do tempo (TD-DFT) na descrição da estrutura molecular e das transições eletrônicas de sete sistemas moleculares complexos. Os cálculos foram conduzidos com os programas Orca 5 e, principalmente, o Gaussian 16. Inicialmente, avaliamos a eficiência de diversos funcionais de troca e correlação. Os funcionais mais adequados, considerando as limitações computacionais, foram selecionados para replicar a metodologia em outras estruturas. Os resultados mostraram uma boa concordância entre os dados experimentais e teóricos, especialmente para complexos de camada fechada, sem elétrons desemparelhados, com erros dentro do esperado segundo a literatura. As principais transições eletrônicas e os orbitais de fronteira envolvidos foram identificados, e as superfícies de densidade desses orbitais foram calculadas para visualização das transições. A ausência de frequências vibracionais imaginárias garantiu que as geometrias otimizadas correspondem a mínimos de energia, sendo os espectros de infravermelho simulados capazes de reproduzir os principais modos vibracionais, com valores próximos aos observados experimentalmente.
Abstract: The search for new bioactive materials, such as antibiotics and antiparasitic agents based on coordination chemistry, has attracted the interest of researchers worldwide. Complexes featuring structural motifs commonly found in allopathic drugs, such as triazoles—widely present in antifungal, antiviral, and anxiolytic agents—and pyrazolines, which appear in antifungals, antivirals, analgesics, and chemotherapeutics, can enhance therapeutic properties while reducing toxicity. This work results from a collaboration between experimental and theoretical researchers aiming to better understand the electronic and spectroscopic properties of new materials containing triazole and pyrazoline ligands coordinated to group 11 metals, namely copper, silver, and gold. Simulations were performed using Density Functional Theory (DFT), a widely established computational methodology derived from quantum mechanics but employing rigorous approximations, as the exact solution to the Schrödinger equation for interacting many-electron systems is impractical. We investigated the efficiency of DFT and Time-Dependent DFT (TD-DFT) in describing the molecular structures and electronic transitions of seven complex molecular systems. Calculations were carried out using the Orca 5 and, primarily, the Gaussian 16 software packages. Initially, several exchange-correlation functionals were evaluated for their efficiency. The most suitable functionals, considering computational limitations, were selected to replicate the methodology on other structures. The results demonstrated good agreement between experimental and theoretical data, particularly for closed-shell complexes without unpaired electrons, with errors consistent with those reported in the literature. Key electronic transitions and the involved frontier orbitals were identified, and the orbital density surfaces were calculated to visualize these transitions. The absence of imaginary vibrational frequencies ensured that the optimized geometries correspond to energy minima, and the simulated infrared spectra successfully reproduced the main vibrational modes, with values reasonably close to experimental observations.
Palavras-chave: Complexo de Cu(II)
Complexos de Ag(I)
Complexos de Au(I)
Simulação
Estrutura Eletrônica.
País: Brasil
Editor: Fundação Universidade Federal de Mato Grosso do Sul
Sigla da Instituição: UFMS
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: https://repositorio.ufms.br/handle/123456789/11533
Data do documento: 2025
Aparece nas coleções:Programa de Pós-graduação em Química

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