Aplicação de métodos de química quântica no estudo de possíveis rotas de formação de pequenos sistemas moleculares em diferentes ambientes astrofísicos

• Processo: 18/05691-5
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de junho de 2018
• Data de Término da vigência: 31 de maio de 2021
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Astronomia - Astrofísica do Meio Interestelar
• Pesquisador responsável: Francisco Bolivar Correto Machado
• Beneficiário: Rafael Mario Vichietti
• Instituição Sede: Divisão de Ciências Fundamentais (IEF). Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA). Ministério da Defesa (Brasil). São José dos Campos , SP, Brasil
• Assunto(s): Processos químicos Química quântica Química teórica Astroquímica Cinética química
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Astroquímica | caracterização de novas moléculas | cinética química | Constantes de Velocidade | Processos Químicos | Química Quântica | Química Teórica

Resumo

Até agora, mais de 200 tipos diferentes de moléculas, incluindo variedades isotópicas, foram detectados em ambientes interestelares. Neste contexto, pesquisas que orientem a descoberta de novas astromoléculas juntamente com estudos cinéticos capazes de indicar as mais prováveis rotas químicas para a formação de moléculas em meios astrofísicos são importantes para ajudar a compreender os mecanismos que favorecem a síntese molecular nestes ambientes tão hostis. Com esta motivação, um dos objetivos da presente proposta visa empregar os métodos quânticos mais avançados possíveis, como aqueles advindos da Teoria de Pares Acoplados, para fornecer dados acurados de propriedades eletrônicas (geometrias otimizadas, momentos de dipolo, constantes rotacionais, frequências vibracionais ou mesmo intensidades fundamentais de infravermelho) de moléculas, no intuito de auxiliar os astrônomos na detecção de novas moléculas em ambientes astrofísicos. Por sua vez, um estudo cinético envolvendo espécies já observadas, bem como aquelas ainda não detectadas, em tais cenários pode contribuir com o fornecimento de diferentes parâmetros termoquímicos e cinéticos (como entalpias, energias de Gibbs e constantes de velocidade) que podem ser úteis para explicar as abundâncias observadas nas mais variadas regiões interestelares e atmosferas planetárias das espécies químicas envolvidas nos processos químicos pretendidos de serem estudados. Nossa proposta é selecionar reações que possuem constantes de velocidade ainda não bem definidas na literatura ou mesmo aquelas cujos processos químicos ainda não são também bem conhecidos.

Publicações científicas

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(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

VICHIETTI, RAFAEL; SPADA, RENE F. K.; DA SILVA, ALBERICO B. F.; MACHADO, FRANCISCO B. C.; HAIDUKE, ROBERTO L. A.. A Proposal for the Mechanism of the CH + CO2 Reaction. ACS OMEGA, v. 4, n. 18, p. 17843-17849, OCT 29 2019. (19/07671-4, 17/07707-3, 10/18743-1, 18/05691-5, 14/23714-1)

SILVA, SILVIA G. S.; VICHIETTI, RAFAEL M.; HAIDUKE, ROBERTO L. A.; MACHADO, FRANCISCO B. C.; SPADA, RENE F. K.. Methanol and glycolaldehyde production from formaldehyde in massive star-forming regions. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, v. 497, n. 4, p. 4486-4494, OCT 2020. (19/07671-4, 18/05691-5, 14/23714-1)

NUNEZ-REYES, DIANAILYS; HICKSON, KEVIN M.; LOISON, JEAN-CHRISTOPHE; SPADA, RENE F. K.; VICHIETTI, RAFAEL M.; MACHADO, FRANCISCO B. C.; HAIDUKE, ROBERTO L. A.. Tunneling Enhancement of the Gas-Phase CH + CO2 Reaction at Low Temperature. Journal of Physical Chemistry A, v. 124, n. 51, p. 10717-10725, DEC 24 2020. (19/25105-6, 19/07671-4, 14/23714-1, 18/05691-5)

VICHIETTI, RAFAEL M.; SPADA, RENE F. K.; MACHADO, FRANCISCO B. C.; HAIDUKE, ROBERTO L. A.. Accurate rate constants for elementary reactions of molecular hydrogen and carbon monoxide mixtures and the role of the H-2 rich environment. Journal of Molecular Modeling, v. 28, n. 8, p. 9-pg., 2022-08-01. (18/05691-5, 14/23714-1, 19/25105-6, 10/18743-1, 19/07671-4)

SANTIAGO, REGIS T.; VICHIETTI, RAFAEL M.; MACHADO, FRANCISCO B. C.; HAIDUKE, ROBERTO L. A.. The relativistic effects on the methane activation by gold(I) cations. Journal of Chemical Physics, v. 154, n. 24, JUN 28 2021. (14/23714-1, 18/05691-5, 13/07375-0, 19/25105-6)

VICHIETTI, R. M.; SPADA, R. F. K.; DA SILVA, A. B. F.; MACHADO, F. B. C.; HAIDUKE, R. L. A.. Could HCN Be Responsible for the Formamide Synthesis in Earth?s Primitive Atmosphere?. ASTROPHYSICAL JOURNAL SUPPLEMENT SERIES, v. 245, n. 1, NOV 2019. (19/07671-4, 17/07707-3, 14/23714-1, 18/05691-5, 10/18743-1)

VICHIETTI, RAFAEL M.; MACHADO, FRANCISCO B. C.; HAIDUKE, ROBERTO L. A.. Accurate Rate Constants for the Forward and Reverse H plus CO <-> HCO Reactions at the High-Pressure Limit. ACS OMEGA, v. 5, n. 37, p. 8-pg., 2020-09-22. (10/18743-1, 19/25105-6, 18/05691-5, 14/23714-1)