Ref.: EmaMss05-001

Estudo da Densidade Eletrônica e Caracterização Vibracional e Espectral do 2,2-Dimetilhexano utilizando a Teoria do Funcional da Densidade

Apresentador: Daniel Sampaio de Oliveira

Autores (Instituição): de Oliveira, D.S.(Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri); Gonçalves, M.P.(Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri); Medeiros Borsagli, F.G.(Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri); Ramos, W.T.(Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri);

Resumo:
O dimetilhexano (DMH) ou neo-octano é um importante isômero ramificado do octano, que pertence à classe dos alcanos, hidrocarbonetos saturados, formados apenas por átomos de carbono e hidrogênio, sem ligações duplas ou triplas entre os átomos de carbono. Esse composto é comumente utilizado como solvente em várias aplicações industriais e comerciais. Recentemente, tem recebido considerável atenção da comunidade científica como potencial aditivo para melhor a octanagem dos combustíveis. A octanagem é uma medida da capacidade antidetonante de um combustível, e na gasolina, essa medida está relacionada à concentração de octano (C8H18), um dos principais componentes responsáveis pela queima eficiente do combustível. Por essa razão, é importante compreender as características físicas e químicas do DMH. Este trabalho tem como objetivo realizar o cálculo da densidade eletrônica e a caracterização vibracional de isômeros do DMH. Nesse primeiro momento, foi realizado um estudo do isômero 2,2-DMH, por meio da Teoria do Funcional da Densidade (DFT), utilizando o software ORCA. As estruturas químicas e as coordenadas tridimensionais do isômero foram obtidas no banco de dados Pubchem (National Center for Biotechnology Information). A molécula foi otimizada e os cálculos foram realizados utilizando um funcional híbrido (B3LYP), base def2-TZVPP, grade de integração Grid7, utilizando um método para reduzir o ruído dos gradientes (TightSCF). Os dados foram comparados com o com os dados inseridos no banco de dados japonês de espectros para compostos orgânicos (SDBS). Foi obtida -315.594Eh como energia potencial da molécula. Ainda, os valores de energia dos orbitais moleculares HOMO-1, HOMO, LUMO, LUMO+1 são respectivamente -8,426eV, -8,196eV, 0,795eV e 1,259eV e energia da banda de gap de 8,991eV. Observou-se quatro picos de absorção em 2966 cm-1, 2906 cm-1, 1457 cm-1, 1351 cm-1. Os dois primeiros picos estão associados a vibrações de estiramento de ligações simples entre carbono e hidrogênio. Os dois últimos picos identificam vibrações de deformação de ligações simples entre carbono e hidrogênio. Os resultados de absorção apresentaram boa concordância com dados experimentais. A simulação por DFT é uma importante ferramenta para compreensão das propriedades físicas e químicas de uma molécula. Na continuidade deste trabalho pretendemos analisar outros isômeros do DMH e identificar suas características vibracionais, bem como traçar mapas potenciais eletrostáticos e estudar a reatividade de cada isômero, buscando vislumbrar as diferenças de cada isômero e suas potenciais aplicações na octanagem.