TÍTULO: ESTUDO TEÓRICO DOS COMPLEXOS DIALQUIDITIOCARBAMATO DE ZINCO (II)

AUTORES: SILVA, E. V. (UFCG) ; PINHEIRO, C. D. (UFCG) ; SALES, L. L. M. (UFCG) ; SANTOS, J. E. (UFCG) ; SOUZA, A. G. (UFPB) ; LONGO, ELSON (UNESP)

RESUMO: Este trabalho teve o objetivo de estudar teoricamente em nível ab initio as propriedades estruturais, eletrônicas e a energia de estabilidade com relação aos radicais nos compostos Zn[S2CN(CH3)2]2, (DM), Zn[S2CN(C2H5)2]2 (DE) e Zn[S2CN(C3H7)2]2 (DP). Foram realizados vários cálculos com o pacote computacional Gaussian98 utilizando os seguintes conjuntos de bases: STO-3g, 3-21g e 6-31g, para os centros carbono, oxigênio, hidrogênio, nitrogênio e enxofre, enquanto que para o zinco foi utilizado o conjunto de base com pseudo-potencial LanL2DZ. Observou-se que a ordem da energia de estabilidade dos complexos investigados corroboram a ordem observada experimentalmente.

PALAVRAS CHAVES: ab initio, dialquiltiocarbamato, estabilidade

INTRODUÇÃO: A simulação computacional tem se constituído numa ferramenta poderosa para a compreensão dos fenômenos físicos e químicos em sistemas da matéria condensada. Alguns motivos justificam o grande investimento nesta abrangente área de pesquisa, tais como: o fato dessas simulações possibilitarem uma estreita ligação entre a teoria e a experiência, de modo que estas não pretendem substituir a teoria e a experiência, mas contribuir para o avanço de ambas; permitem um grande número de graus de liberdade, quebras de simetrias e efeitos não lineares, predizendo o comportamento em escala atômica de muitos milhões de moléculas ou reações químicas em sistemas complexos.
Uma comparação acurada dos dados obtidos pela simulação com resultados experimentais pode levar ao entendimento das interações microscópicas. Uma simulação realista pode projetar teoricamente as propriedades desejáveis de materiais e somente aqueles potencialmente “promissores” viriam a ser investigados do ponto de vista experimental (RINO, 2001).
Neste trabalho investigou-se a estabilidade com relação aos radicais metil e etil, visto que pesquisas que envolvem os ditiocarbamatos tem crescido consideravelmente dada a sua aplicação prática, principalmente devido a sua utilização em diversos setores industriais tais como: reagentes analíticos, composição de fungicidas e pesticidas (VAN DER KERK, 1952); agentes vulcanizadores e antioxidantes na indústria de borracha (STAGGERDA et al, 1981), na fabricação de lubrificantes de alta pressão e ainda no campo de medicamentos para tratamento de pele e alcoolismo crônico (WEST, 1928). Alguns ditiocarbamatos têm sido usados nos tratamentos de problemas agudos e crônicos por envenenamento de cádmio e metais pesados (JONES, 1983).

MATERIAL E MÉTODOS: Os cálculos foram realizados utilizando-se a Teoria de Hartree-Fock-Roothaan, os centros atômicos carbono, hidrogênio, nitrogênio e enxofre foram descritos pelos conjuntos de base sto-3g, 3-21g e 6-31g, enquanto que o centro atômico zinco foi descrito pelo conjunto de base com pseudo-potencial LanL2DZ. Todos os cálculos foram realizados com o pacote computacional Gaussian 98 (FRISCH et al, 1998).

RESULTADOS E DISCUSSÃO: O valor de energia obtido para o átomo Zn isolado é -63,5206 Hartree. Para os complexos e demais ligantes os valores de energia encontram-se na tabela abaixo, todos em Hartree. Os valores para Energia de estabilidade dos complexos foram obtidos a partir da Equação (1):

E(Estabilidade) = E(Complexo) – E(Zn) – 2*E(ligante) (Equação 1)

A Tabela 1 mostra os valores das energias dos complexos, dos ligantes e de estabilidade dos sistemas investigados, em Hartrees, utilizando os três conjuntos de bases mencionados.

Os valores das energias de estabilidade para os complexos DM, DE e DP são, em eV e para o conjunto de base 6-31g, -7,8287, -7,9376 e 5,6681 respectivamente. O que confirma a mesma sequência dos dados obtidos experimentalmente por (MARTA C. D. Silva, 2004), ou seja, a energia de estabilidade dos complexos variam da seguinte forma: E(DP) > E(DM) > E(DE).

A Figura 1 ilustra o cluster do complexo dialquilditiocarbamato de zinco (II), onde R = metil, etil ou n-propil.





CONCLUSÕES: Podemos observar que a energia de estabilidade dos complexos aumentam a medida que aumentamos a complexidade do conjunto de base e que, independente do conjunto de base, o metal com ligante contendo radical metil oferece uma maior estabilidade aos complexos. Tal informação pode ser corroborada com a estabilidade térmica encontrada experimentalmente (MARTA C. D. Silva, 2004).
Analisando os comprimentos das principais ligações, para o conjunto de base 6-31g, nos complexos verifica-se variações insignificantes e portanto não conclusivas.

AGRADECIMENTOS: Agradecemos a Universidade Federal de Campina Grande pelo apoio.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: FRISCH, M. J., G. W. TRUCKS, H. B. SCHLEGEL, G. E. SCUSERIA, M. A. ROBB, J. R. CHEESEMAN, V. G. ZAKRZEWSKI, J. A. MONTGOMERY, JR., R. E. STRATMANN, J. C. BURANT, S. DAPPRICH, J. M. MILLAM, A. D. DANIELS, K. N. KUDIN, M. C. STRAIN, O. FARKAS, J. TOMASI, V. BARONE, M. COSSI, R. CAMMI, B. MENNUCCI, C. POMELLI, C. ADAMO, S. FRISCH, M. J., TRUCKS, G. W., SCHLEGEL, H. B., SCUSERIA, G. E. , ROBB, M. A., CHEESEMAN, J. R., ZAKRZEWSKI, V. G., MONTGOMERY, JR. J. A., STRATMANN, R. E., BURANT, J. C., DAPPRICH, S., MILLAM, J. M., DANIELS, A. D., KUDIN, K. N., STRAIN, M. C., FARKAS, O., TOMASI, J., BARONE, V., COSSI, M., CAMMI, R., MENNUCCI, B., POMELLI, C., ADAMO, C., CLIFFORD, S., OCHTERSKI, J., PETERSSON, G. A., AYALA, P. Y., CUI, Q., MOROKUMA, K., MALICK, D. K., RABUCK, A. D., RAGHAVACHARI, K., FORESMAN, J. B., CIOSLOWSKI, J., ORTIZ, J. V., STEFANOV, B. B., LIU, G., LIASHENKO, A., PISKORZ, P., KOMAROMI, I.,GOMPERTS, R., MARTIN, R. L., FOX, D. J., KEITH, T., AL-LAHAM, M. A., PENG, C. Y., NANAYAKKARA, A., GONZALEZ, C., CHALLACOMBE, M., GILL, P. M. W., JOHNSON, B., CHEN, W., WONG, M. W., ANDRES, J. L., GONZALEZ, C., HEAD-GORDON, M., REPLOGLE, E. S. and POPLE, J. A., Gaussian, Inc., Pittsburgh PA, 1998.

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