Simulação Molecular Ciência e Manufatura

UNIVERSIDADE FEDERAL DE OURO PRETO                                                 ESCOLA DE MINAS                                                                                                         DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE PRODUÇÃO,                              ADMINISTRAÇÃO E ECONOMIA - DEPRO

PRO 720- Ciência e Manufatura

Uma análise do artigo: Vibrational spectroscopic, first-order hyperpolarizability and HOMO, LUMO studies of 1,2-dichloro-4-nitrobenzene based on Hartree–Fock and DFT calculations

Wéder Cézar Neto

Ouro Preto, agosto de 2016

 Introdução

  Compostos orgânicos moleculares com um ou mais  sistemas aromáticos em posições conjugadas principais para carregar sistemas de transferência, têm sido intensamente estudada nas últimas duas décadas. Hoje em dia os cristais biológicos são altamente reconhecidos como os materiais do futuro, porque a sua natureza molecular combinado com versatilidade da química sintética pode ser usada para alterar a sua estrutura, a fim de maximizar as propriedades não-lineares. Os derivados de benzeno substituído com elevados não-linearidades ópticas são materiais promissores para futuras aplicações ópticas optoelectrónicos e não-lineares. Em particular, o novo cristal óptica não-linear de cloro e nitro benzeno substituído tem sido cultivada por técnica de crescimento solução de baixa temperatura. A transparência óptica deste cristal é muito bom e, portanto, pode ser um material potencial de duplicação de óptica não-linear de frequência. Além disso, derivados de benzeno têm sido amplamente utilizados para a fabricação de produtos químicos terapêuticos, corantes, couro artificial e produtos detergentes. A inclusão de substituintes em benzeno conduz à variação da distribuição de carga na molécula, e, por conseguinte, afeta os parâmetros estruturais, electrónicos e vibracionais. 

  O presente estudo irá simular a molécula 1,2-dicloro-4-nitrobenzeno através do software Gabedite, dados sobre o HOMO e LUMO serão coletados do programa e então será feita uma análise dos resultados.

 

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                         Figura 1- Estrutura molecular 1,2-dicloro-4-nitrobenzeno

                               

 Resultados e conclusões

  HOMO e LUMO são o orbital molecular mais alto ocupado e o mais baixo orbital molecular desocupado, respectivamente. A diferença de energia entre o HOMO e LUMO é denominado o gap HOMO-LUMO. HOMO e LUMO são muitas vezes referidos como orbitais moleculares de fronteira. A diferença de energia entre estes dois orbitais de fronteira podem ser utilizados para prever a resistência e estabilidade dos metais de transição complexos, bem como as cores que eles produzem nas soluções.

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Figura 2-HOMO E LUMO do artigo

   

  A absorção eletrônica corresponde à transição da base para o primeiro estado animado e é descrita principalmente por uma excitação de elétrons desde o mais alto ocupado molecular orbital (HOMO) para o menor orbital molecular desocupado (LUMO). O LUMO: da natureza π, (ie anel de benzeno) é deslocalizada sobre toda a ligação C-C. Em contraste, o HOMO está localizado sobre átomos de Cl; consequentemente, o HOMO → transição LUMO implica uma transferência de densidade eletrônica a C-C ligação do anel de benzeno e NO 2 grupos de átomos de Cl. Além disso, estes três orbitais sobrepõem-se significativamente na posição para do anel benzeno para DCNB