Reatividade, transformação, fixação e espectroscopia de sistemas envolvendo CO2

Resumo

O acúmulo de gases do efeito estufa na atmosfera é uma das maiores ameaças ambientais de nossos tempos.A busca de soluções para este problema implica em desafios significativos para a extração, armazenagem e transformaçãodo CO2.A conversão do CO2, que é termodinamicamente estável e bastante inerte, em substâncias orgânicas úteis ecombustíveis, requer sua ativação catalítica.A transferência de energia para a molécula de CO2 e a sua fixação em complexos metálicos são etapas chave doprocesso catalítico.Neste contexto, o estudo da interação de centros metálicos, seus cátions e ânions, com o CO2, serve como modelopara promover o entendimento de seu mecanismo intrínseco. Este projeto pretende investigar estes sistemas, aplicando abordagens que são o estado-da-arte em químicacomputacional.Em termos de cálculos de estrutura eletrônica será empregada uma abordagem sistemática, baseada em funções de ondamulticonfiguracionais, que permite que diversas propriedades moleculares sejam obtidas com elevada precisão, sendo de especial interesse, parâmetros estruturais, termoquímicos, cinéticos e espectroscópicos.Complementando os estudos de estrutura na investigação da reatividade e da dinâmica química serão aplicados métodosquânticos, métodos de trajetórias quaseclássicas e a teoria do estado de transição semiclássica.Em outra frente, pretendemos estender a aplicabilidade destas ferramentas de alta precisão a sistemas contendo dezenas de átomos através da parametrização de funções de potencial adequadas e sua utilização em problemas químicos desafiadores como, por exemplo, a elucidação de mecanismos de reações organocatalíticas. (AU)