Mecanismos de reação de sistemas catalíticos assimétricos por espectrometria de massas e espectroscopia vibracional de íons na fase gasosa

Resumo

Este plano tem por objetivo avaliar experimentalmente os mecanismos de reação apresentados por diversos sistemas catalíticos de interesse sintético, tanto na fase condensada, quanto na fase gasosa, através do uso de técnicas avançadas de espectrometria de massas como a extração de intermediários reativos ("fishing") e a técnica de espectroscopia vibracional de íons (IRMPD), inédita no Brasil.A técnica de espectroscopia vibracional de íons consiste em registrar a dissociação de íons na fase gasosa em função de uma frequência infravermelha sintonizável, dado que a dissociação é proporcional a energia absorvida pelo íon. Dessa forma, tal técnica possibilita, por meio do espectro infravermelho do íon, avaliar o equilíbrio conformacional e a estrutura dos íons, o que não pode ser realizado simplesmente através da relação massa carga dos íons. Os sistemas de interesse dessa proposta incluem: i) os catalisadores baseados em centros metálicos, dos quais a reação quiral de Sharpless mediada por alcóxidos de titânio e tartaratos quirais será o primeiro alvo de estudo, ii) o estudo da coordenação de metais em ligantes modelos, permitindo avaliação da etapa de ativação e automontagem dos catalisadores em solução e, iii) avaliação organocatalisedores e seus intermediários de reação, tendo como alvo inicial as imidazolidinonas de MacMillan baseadas no mecanismo do íon imínio.O desenvolvimento de instrumentação consiste de parte importante desse projeto, já que a técnica de espectroscopia no infravermelho não se encontra disponível em instrumentos comerciais e é inédita no país.Tal estudo será apoiado por variadas metodologias de cálculo teórico, possibilitando avaliar a estabilidade de confôrmeros e o perfil energético de reações, o que permite avaliar o comportamento do sistema de interesse no nível molecular.Dessa forma, tal plano de pesquisa visa à elucidação de mecanismos de reação de catalisadores diversos através do uso sinérgico de uma técnica inédita e de estudos teóricos, não só auxiliando no entendimento de reações já conhecidas, como no desenvolvimento de novas reações e catalisadores. (AU)