Propriedades de recobrimento de ligações químicas em mecanismos de reações orgânicas Sn2 - Mendonça, José Gutembergue de (2019)
As reações orgânicas SN2 são bastantes estudadas, pois são a base para a síntese orgânica e processos bioquímicos. As reações com halometanos do tipo X’⋯CH3X, em que X’= F, Cl e Br e X= Cl, têm sido o foco de muito estudo experimentais e teóricos, ao longo dos anos. Diante disso, esse trabalho tem como objetivo a aplicação de método baseado na análise de propriedades de recobrimento das ligações químicas para o estudo da situação das ligações químicas quebradas e formadas no decorrer dos mecanismos de reação SN2. Tal estudo pode revelar aspectos importantes das reações químicas, tais como: o caráter covalente da ligação, densidade eletrônica, entre outras. Não obstante, esse trabalho tem como objetivo principal a aplicação do modelo de recobrimento para o estudo da ligação química em mecanismo de reação SN2. Neste sentido, pretende-se acompanhar a variação das propriedades de recobrimento ao longo da coordenada de reação. As reações SN2 abordadas nesse trabalho foram escolhidas por serem bem conhecidas e já elucidadas, permitindo um entendimento mais aprofundado das propriedades de recobrimento. A metodologia aplicada envolveu cálculos baseados na DFT, com o funcional B3LYP para os cálculos de estados de transição e para o cálculo IRC (Intrinsic Reaction Coordinate), tanto para a reação direta como inversa e com o funcional wB97X-D, que apresenta correção de longo alcance e dispersão. O método de localização dos orbitais empregado foi o Pipek-Mezey. As combinações utilizadas para o mecanismo foi variando os nucleófilo (bases de Lewis) halogenados: F, Cl e Br, atacando o cloro metano com um ângulo de 180º com relação ao grupo abandonador. Os resultados indicam variações sistemáticas nas propriedades das ligações formadas. A polarizabilidade de recobrimento das ligações carbono– halogênio aumenta proporcionalmente com a força da base de Lewis, conferindo uma tendência do método quanto à covalência da ligação formada.