Reatividade e Aromaticidade: Uma Perspectiva a partir da Teoria do Orbital Molecular de Kohn-Sham.

• Processo: 24/03646-3
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado Direto
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2024
• Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2025
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
• Pesquisador responsável: Ataualpa Albert Carmo Braga
• Beneficiário: Daniel Arley Santos Oliveira
• Supervisor: Friedrich Matthias Bickelhaupt
• Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: University Amsterdam (VU), Holanda
• Vinculado à bolsa: 22/01685-6 - Estudo computacional de reações de borilação e olefinação C-H meta-seletivas dirigidas por interações não-covalentes, BP.DD
• Assunto(s): Química computacional
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Activation Strain Model | Aromaticity | Energy Decomposition Analysis | Kohn-Sham Molecular Orbital Theory | SN1 x SN2 mechanisms | Química Computacional

Resumo

O modelo de ativação e distorção (Activation Strain Model ASM) e a Análise de Decomposição de Energia (Energy Decomposition Analysis EDA) são metodologias baseadas na Teoria do Orbital Molecular de Kohn-Sham que são fundamentais para compreensão da reatividade e de diversos fenômenos químicos. Seu uso combinado permite desvendar os fatores físicos por trás do fenômeno de interesse. Esses métodos são baseados na decomposição da energia eletrônica em termos físicos significativos relacionados as deformações e interações que ocorrem ao longo da coordenada de reação. Neste projeto, nós iremos utilizar o ASM combinado com a EDA para investigar dois processos químicos. O primeiro fenômeno é a competição entre as reações de substituição nucleofílica SN1 e SN2, no qual iremos realizar um estudo sistemático do efeito de nucleófilos, grupos de saída, substratos e solventes de reação.No segundo tópico de pesquisa, pretendemos extender o modelo do orbital molecular para aromaticidade desenvolvido pelo Prof. Dr. Matthias Bickelhaupt para uma série de heterocíclos e análogos inorgânicos do benzeno e do ciclobutadieno. Nesse contexto, adquirir conhecimento e proeficiência aprofundada nos princípios e aplicações das metodologias ASM e EDA será de fundamental importância para o candidato, uma vez que essas duas metodologias certamente serão utilizadas em seu projeto original de doutorado.