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dc.contributor.advisor1Marcial, Bruna Luana-
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/2151844719398006pt_BR
dc.contributor.advisor-co1Oliveira, Vytor Pinheiro-
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dc.contributor.referee1Ribeiro, Antonio Carlos Chaves-
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/0563772663943195pt_BR
dc.contributor.referee2Martins, Carla de Moura-
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/8918116589808091pt_BR
dc.creatorSoares, Evellyn Elias-
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/3764178634219500pt_BR
dc.date.accessioned2021-05-26T03:43:31Z-
dc.date.available2021-11-25-
dc.date.available2021-05-26T03:43:31Z-
dc.date.issued2021-05-24-
dc.identifier.citationAKIBA, Kin-Ya. Chemistry of Hypervalent Compounds. 1 ed. Wiley-VCH: Nova Iorque, 1999. 432 p. BALL, Philip. In Retrospect: Pauling’s Primer. Nature, v. 468, n. 1036, p. 1, 2010. Disponível em: <https://www.nature.com/articles/4681036a>. Acesso em: 29 de junho de 2020. BRAÏDA, Benoît; HIBERTY, Philippe C. The essential role of charge-shift bonding in hypervalent prototype XeF2. Nature Chemistry, Nature Publishing Group, v. 5, n. 5, p. 417-422, 2013. Disponível em: < https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01627883/document>. Acesso em: 12 de maio de 2020. CHARPENTIER, Julie; FRÜH, Natalja; TOGNI, Antonio. Electrophilic Trifluoromethylation by Use of Hypervalent Iodine Reagents. Chemical Reviews, v. 2, n. 115, p. 650-682, 2015. COULSON, C.A. The Nature of the Bonding in Xenon Fluorides and Related Molecules. Journal of the Chemical Society, p. 1442-1454, 1964. Disponível em: <https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/1964/JR/jr9640001442#!divAbstract>. 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dc.identifier.urihttps://repositorio.ifgoiano.edu.br/handle/prefix/1814-
dc.description.abstractThe chemical bond, given by the sharing of an electron pair, and the octet rule proposed by Lewis are able to explain the electronic structure of most organic compounds formed by H, C, N, O, F. However, such concepts find difficulties in explaining the PCl5 molecule, in which the sharing of 5 electron pairs results in a violation of the octet rule for phosphorus. To remedy this difficulty, Linus Pauling proposed that the phosphorus would be able to use the 3d orbital to extend its octet in a model known as sp3d hybridization. Computational studies, however, have shown that the energy and extent of the d orbitals are incompatible with those of the 3s and 3p orbitals. Such an observation is not an exception, but a general rule for molecules formed by elements of the third period and subsequent periods of the p-block in the well-known hypervalent molecules. The hypervalent bonds of these molecules give them properties similar to transition metals, with the advantage that some elements such as iodine are found in large quantities and have low toxicity. In this perspective, attention is drawn to hypervalent iodine reagents, such as those from Togni I and II, which are economically and environmentally viable options for transition metals, useful for trifluoromethylation in organic syntheses. These reagents are activated in the presence of a Lewis/Brönsted acid, capable of increasing its electrophilic character. In the present work, a review of the models used to describe the hypervalent bonds was carried out and the stability and reactivity of the Togni I reagent was evaluated through the study of its isomerization and heterolytic bond dissociation reactions using a computational method. The literature review revealed that both the research on hypervalent bonds and those on the hypervalent iodine reagents, only intensified in 2009. A timeline of publications on hypervalent bonds was then delimited and a selection of articles considered relevant here was discussed to understand the applications of Togni's reagents. The theoretical calculations were performed using the level of theory M06-2X/def2-TZVPD in acetonitrile solution. Structural parameters were obtained for the Togni I molecule consistent with the crystallographic data available in the literature, suggesting that the theoretical method applied is accurate. The reaction path that leads to the formation of the acyclic isomer of Togni I was investigated, having obtained the energy barriers involved in each stage of the process. It was observed that the acyclic isomer is more stable, but it is less reactive because the C-O bond is stronger than the hypervalent bond involving C-I present in Togni I. The study of the heterolytic cleavage showed that the energy needed to break the C-I bond in Togni I is close to the largest isomerization energy barrier and is relatively high. This corroborates the idea that there must be an acid activation of the Togni I reagent to improve its action as a trifluomethylator. Thus, the results of the present study point to a strong relationship between the structural parameters of Togni molecules and their stability and reactivity.pt_BR
dc.description.resumoA ligação química, dada pelo compartilhamento de um par de elétrons, e a regra do octeto propostas por Lewis são capazes de explicar a estrutura eletrônica da maioria dos compostos orgânicos formados por H, C, N, O, F. Entretanto, tais conceitos encontram dificuldades para explicar a molécula PCl5, na qual o compartilhamento de 5 pares de elétrons resulta numa violação da regra do octeto para o fósforo. Para sanar tal dificuldade Linus Pauling propôs que o fósforo seria capaz usar o orbital 3d para estender seu octeto, no modelo conhecido como hibridização sp3d. Estudos computacionais, entretanto, mostraram que a energia e extensão dos orbitais d são incompatíveis com às dos orbitais 3s e 3p. Tal observação não é uma exceção, mas uma regra geral para moléculas formadas por elementos do terceiro período e períodos subsequentes do bloco p nas conhecidas moléculas hipervalentes. As ligações hipervalentes dessas moléculas conferem a elas propriedades similares aos metais de transição, com a vantagem de que alguns elementos como o iodo são encontrados em grande quantidade e possuem baixa toxicidade. Nesta perspectiva, volta-se atenção para os reagentes de iodo hipervalentes, como os de Togni I e II, que são opções mais viáveis econômica e ambientalmente aos metais de transição, uteis para trifluorometilação em sínteses orgânicas. Estes reagentes são ativados na presença de um ácido de Lewis/Brönsted, capazes de aumentar seu caráter eletrofílico. No presente trabalho realizou-se uma revisão dos modelos usados para descrever as ligações hipervalentes e avaliou-se a estabilidade e reatividade do reagente Togni I através do estudo das suas reações de isomerização e quebra heterolítica aplicando método de cálculos computacionais. A revisão da literatura revelou que tanto as pesquisas sobre ligações hipervalentes quanto aquelas sobre reagentes de iodo hipervalentes, só se intensificaram a partir de 2009. Delimitou-se então uma linha temporal de publicações sobre as ligações hipervalentes e discutiu-se uma seleção de artigos considerados, aqui, relevantes para a compreensão das aplicações dos reagentes de Togni. Os cálculos teóricos foram realizados empregando o nível de teoria M06-2X/def2-TZVPD em solução de acetonitrila, e obteve-se parâmetros estruturais para a molécula de Togni I consistentes com os dados cristalográficos disponíveis na literatura, sugerindo uma acurácia do método teórico aplicado. Foi investigado o caminho de reação que leva a formação do isômero acíclico do Togni I, tendo sido obtido as barreiras de energia envolvidas em cada etapa do processo. Observou-se que o isômero acíclico é mais estável, porém ele é menos reativo devido a ligação C-O ser mais forte que a ligação hipervalente envolvendo C-I presente no Togni I. O estudo da quebra heterolítica mostrou que a energia necessária para quebrar a ligação C-I no Togni I é próxima da maior barreira de energia de isomerização e são relativamente altas. Isso corrobora com a ideia de que deve haver uma ativação ácida do reagente de Togni I para melhorar sua ação como trifluometilador. Assim, os resultados do presente trabalho apontam uma forte relação dos parâmetros estruturais das moléculas de Togni com sua estabilidade e reatividade.pt_BR
dc.description.provenanceSubmitted by Evellyn Elias Soares (evellyn.soares@estudante.ifgoiano.edu.br) on 2021-05-25T14:42:09Z No. of bitstreams: 1 TRABALHO_DE_CURSO_EVELLYN.pdf: 2114810 bytes, checksum: 6b00ad5354f9aaeda6206482cb7fc759 (MD5)en
dc.description.provenanceApproved for entry into archive by Poliana Ribeiro Dourado (poliana.ribeiro@ifgoiano.edu.br) on 2021-05-26T03:32:05Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TRABALHO_DE_CURSO_EVELLYN.pdf: 2114810 bytes, checksum: 6b00ad5354f9aaeda6206482cb7fc759 (MD5)en
dc.description.provenanceMade available in DSpace on 2021-05-26T03:43:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TRABALHO_DE_CURSO_EVELLYN.pdf: 2114810 bytes, checksum: 6b00ad5354f9aaeda6206482cb7fc759 (MD5) Previous issue date: 2021-05-24en
dc.languageporpt_BR
dc.publisherInstituto Federal Goianopt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.departmentCampus Morrinhospt_BR
dc.publisher.initialsIF Goianopt_BR
dc.relation.referencesAKIBA, Kin-Ya. Chemistry of Hypervalent Compounds. 1 ed. Wiley-VCH: Nova Iorque, 1999. 432 p. BALL, Philip. In Retrospect: Pauling’s Primer. Nature, v. 468, n. 1036, p. 1, 2010. Disponível em: <https://www.nature.com/articles/4681036a>. Acesso em: 29 de junho de 2020. BRAÏDA, Benoît; HIBERTY, Philippe C. The essential role of charge-shift bonding in hypervalent prototype XeF2. Nature Chemistry, Nature Publishing Group, v. 5, n. 5, p. 417-422, 2013. Disponível em: < https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01627883/document>. Acesso em: 12 de maio de 2020. CHARPENTIER, Julie; FRÜH, Natalja; TOGNI, Antonio. Electrophilic Trifluoromethylation by Use of Hypervalent Iodine Reagents. Chemical Reviews, v. 2, n. 115, p. 650-682, 2015. COULSON, C.A. The Nature of the Bonding in Xenon Fluorides and Related Molecules. Journal of the Chemical Society, p. 1442-1454, 1964. Disponível em: <https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/1964/JR/jr9640001442#!divAbstract>. 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dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.subjectLigação hipervalentept_BR
dc.subjectReagente de iodo hipervalentept_BR
dc.subjectReagente de Togni Ipt_BR
dc.subject.cnpqCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::FISICO-QUIMICA::QUIMICA TEORICApt_BR
dc.titleQUÍMICA DOS COMPOSTOS HIPERVALENTES: ESTRUTURA E REATIVIDADE DO REAGENTE DE TOGNI Ipt_BR
dc.typeTrabalho de Conclusão de Cursopt_BR
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