Análise das energias dos estados de transição na alquilação de enaminas

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Accurate interaction energies by spin component scaled Möller-Plesset second order perturbation theory calculations with optimized basis sets (SCS-MP2mod): Development and application to aromatic heterocycles

The Spin Component Scaled (SCS) MP2 method using a reduced and optimized basis set (SCS-MP2mod) is employed to compute the interaction energies of nine homodimers, formed by aromatic heterocyclic molecules (pyrrole, furan, thiophene, oxazole, isoxazole, pyridine, pyridazine, pyrimidine, and pyrazine). The coefficients of the same-spin and opposite-spin correlation energies and the Gaussian type orbitals (GTO) polarization exponents of the 6-31G** basis set are simultaneously optimized in order to minimize the energy differences with respect to the coupled-cluster with single, double and perturbative triples excitations [CCSD(T)] reference interaction energies, extrapolated to a complete basis set. It is demonstrated that the optimization of the spin scale factors leads to a noticeable improvement of the accuracy with a root mean square deviation less than 0.1 kcal/mol and a largest unsigned deviation smaller than 0.25 kcal/mol. The pyrrole dimer provides an exception, with a slightly higher deviation from the reference data. Given the high benefit in terms of computational time with respect to the CCSD(T) technique and the small loss of accuracy, the SCS-MP2mod method appears to be particularly suitable for extensive sampling of intermolecular potential energy surfaces at a quantum mechanical level. Within this framework, a transferability test of the SCS-MP2mod parameters to a benchmark set of this class of molecules is very promising as the reference interaction energies of several heterocyclic aromatic heterodimers were reproduced with a standard deviation of 0.30 kcal/mol. The SCS-MP2mod remarkably outperforms the value of 1.95 kcal/mol obtained with standard MP2/6-31G**

Estudos teóricos da reação de alquilação desracemizante em enaminas quirais

Utilizando métodos ab initio no nível RHF/6-311G**, combinado com conceitos do Princípio de Curtin-Hammett e da lei de distribuição de Maxwell-Boltzmann, este trabalho teve como objetivo elucidar os mecanismos implicados na reação de Michael assimétrica via o equilíbrio tautomérico imina/enamina quirais, também conhecida como alquilação desracemizante. Estão descritos novas abordagens e metodologias para uma extensiva Análise Conformacional e Análise dos Estados de Transição para moléculas com razoável número de átomos, envolvendo um alto número de graus de liberdade. Essas novas abordagens e metodologias envolvendo o Estado de Transição, proporcionaram gerar resultados com desvio de apenas 10,1% para o valor do excesso diastereoisomérico dos produtos Re/Si envolvendo a enamina (R,R) 5; consideramos ainda neste caso, contribuições de entropia e entalpia (ZPE) para a energia livre absoluta de ativação. Tais resultados obtidos evidenciaram a importância da consideração de um maior número de confôrmeros na obtenção de geometrias no estado de transição, para a correta descrição dos processos cinéticos envolvidos nas reações químicas

Estudos teóricos da reação de alquilação desracemizante em enaminas quirais

Utilizando métodos ab initio no nível RHF/6-311G**, combinado com conceitos do Princípio de Curtin-Hammett e da lei de distribuição de Maxwell-Boltzmann, este trabalho teve como objetivo elucidar os mecanismos implicados na reação de Michael assimétrica via o equilíbrio tautomérico imina/enamina quirais, também conhecida como alquilação desracemizante. Estão descritos novas abordagens e metodologias para uma extensiva Análise Conformacional e Análise dos Estados de Transição para moléculas com razoável número de átomos, envolvendo um alto número de graus de liberdade. Essas novas abordagens e metodologias envolvendo o Estado de Transição, proporcionaram gerar resultados com desvio de apenas 10,1% para o valor do excesso diastereoisomérico dos produtos Re/Si envolvendo a enamina (R,R) 5; consideramos ainda neste caso, contribuições de entropia e entalpia (ZPE) para a energia livre absoluta de ativação. Tais resultados obtidos evidenciaram a importância da consideração de um maior número de confôrmeros na obtenção de geometrias no estado de transição, para a correta descrição dos processos cinéticos envolvidos nas reações químicas

Estudo teórico da transferência protônica intramolecular no estado excitado do 2-(2-hidroxifenil)benzoxazol

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Estudo teórico da transferência protônica intramolecular no estado excitado do 2-(2-hidroxifenil)benzoxazol

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Estudo do estado de transição da adição em enaminas quirais

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Análise das energias dos estados de transição na alquilação de enaminas

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Análise do estado de transição da adição em enaminas quirais

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Development and Validation of Quantum Mechanically Derived Force-Fields: Thermodynamic, Structural, and Vibrational Properties of Aromatic Heterocycles

A selection of several aromatic molecules, representative of the important class of heterocyclic compounds, has been considered for testing and validating an automated Force Field (FF) parametrization protocol, based only on Quantum Mechanical data. The parametrization is carried out separately for the intra- and intermolecular contributions, employing respectively the Joyce and Picky software packages, previously implemented and refined in our research group. The whole approach is here automated and integrated with a computationally effective yet accurate method, devised very recently (J. Chem. Theory. Comput., 2018, 14, 543-556) to evaluate a large number of dimer interaction energies. The resulting quantum mechanically derived FFs are then used in extensive molecular dynamics simulations, in order to evaluate a number of thermodynamic, structural, and dynamic properties of the heterocycle's gas and liquid phases. The comparison with the available experimental data is good and furnishes a validation of the presented approach, which can be confidently exploited for the design of novel and more complex materials