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http://ri.ufmt.br/handle/1/2688
Tipo documento: | Dissertação |
Título: | Estudo computacional das propriedades eletrônicas de corantes indólicos substituídos por grupos NO2 e NHAc |
Autor(es): | Batista, Cinthia Suellen Cabral |
Orientador(a): | Freitas Sobrinho, Renato Garcia de |
Membro da Banca: | Freitas Sobrinho, Renato Garcia de |
Membro da Banca: | Vieira, Lucas Campos Curcino |
Membro da Banca: | Cristovan, Fernando Henrique |
Resumo : | O nível de cálculo utilizado é a Teoria do Funcional de Densidade (DFT) para otimizações e sua componente dependente do tempo, TD-DFT, juntamente com os funcionais de troca-correlação B3LYP e PBE0 para as otimizações de estrutura, e CAM-B3LYP, PBE0, M06-2X e wB97XD para as propriedades eletrônicas, com a função de base 6-311++G(d,p). A otimização da estrutura foi obtida observando os modos vibracionais, os quais não apresentaram nenhuma frequência imaginária. Utilizando os fatores de escala, ambos funcionais B3LYP e PBE0 apresentaram boa correlação com os dados experimentais de espectro infravermelho, com B3LYP apresentando melhores resultados para o Indol-NO2 e PBE0 para o Indol-NHAc considerando a banda de maior contribuição do estiramento N-H. Para as propriedades eletrônicas, todos os quatro funcionais apresentam bons resultados, principalmente utilizando o método IEFPCM explícito para o solvente acetonitrila, que leva a um deslocamento batocrômico dos espectros de absorção. O PBE0, apresenta bons resultados, com energias menores para o primeiro estado excitado de ambos corantes e menor erro relativo (2.5%) para o espectro de absorção do Indol NHAC, e ainda com um custo computacional menor, enquanto o wB97XD apresenta o menor erro relativo (0.8%) para o Indol-NO2. O Indol-NO2 apresenta um band gap menor que o Indol-NHAc devido a maior eletronegatividade do seu grupo substituinte, tornando-o um corante mais interessante em diversas aplicações como na confecção de Células solares sensibilizadas por corante. |
Resumo em lingua estrangeira: | In this work the absorption spectrum in gas phase and with solvent (acetonitrile) is studied together with the structural and electronic properties of the dyes Indole-NO2 and Indole-NHAc using the time-dependent density functional theory (TD-DFT). The level of calculation used is the Density Functional Theory (DFT) for optimizations and its time-dependent component, TD-DFT, together with the B3LYP and PBE0 exchange-correlation functionals for structure optimizations, and CAM B3LYP, PBE0, M06-2X and wB97XD for electronic properties, all with the basis set 6- 311 ++ G (d, p). The optimization of the structure was obtained by observing the vibrational modes, which did not obtain any imaginary frequency. Using the scale factors, both functional B3LYP and PBE0 showed a good correlation with the experimental infrared spectrum data, with B3LYP standing out for Indol-NO2 and PBE0 for Indol-NHAc considering the band with the greatest contribution of the N-H stretch. For the electronic properties, all four functionals present good results, mainly using the explicit IEFPCM method for the acetonitrile solvent, which leads to a bathochromic shift of the absorption spectra. PBE0 presents good results, with lower energies for the first excited state of both dyes and smallest relative error (2.5%) for the absorption spectrum of Indol-NHAC, and with a lower computational cost, while wB97XD presents the smallest relative error (0.8%) for Indol-NO2. Indol-NO2 has a smaller band gap than Indol-NHAc due to the greater electronegativity of its substituting group, making it a more interesting dye in several applications such as in the confection of Dye-sensitized solar cells. |
Palavra-chave: | Indóis Efeito solvatocrômico |
Palavra-chave em lingua estrangeira: | Indoles Solvatochromic effect |
CNPq: | CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Instituição: | Universidade Federal de Mato Grosso |
Sigla da instituição: | UFMT CUC - Cuiabá |
Departamento: | Instituto de Ciências Exatas e da Terra (ICET) |
Programa: | Programa de Pós-Graduação em Química |
Referência: | BATISTA, Cinthia Suellen Cabral. Estudo computacional das propriedades eletrônicas de corantes indólicos substituídos por grupos NO2 e NHAc. 2020. 59 f. Dissertação (Mestrado em Química) - Universidade Federal de Mato Grosso, Instituto de Ciências Exatas e da Terra, Cuiabá, 2020. |
Tipo de acesso: | Acesso Aberto |
URI: | http://ri.ufmt.br/handle/1/2688 |
Data defesa documento: | 14-Dez-2020 |
Aparece na(s) coleção(ções): | CUC - ICET - PPGQ - Dissertações de mestrado |
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Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
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