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Previous issue date: 2006-10-23 === Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES === In the present work the molecular properties of heterocyclic hydrogen complexes: oxirane (C2H4O), methyloxirane (H3C-C2H3O) and hydroxi-oxirane (HO-C2H3O), as well as the
respective ring open reaction by fluoridric acid has been investigated by using quantum chemistry methods. In this way, molecular properties of hydrogen complexes, such as
oxirane---HF (C2H4O---HF), methyloxirane---HF (H3C-C2H3O---HF) e hydroxi-oxirana---HF (HO-C2H3O---HF), has been investigated as well. The quantum chemistry methods used
were: ab initio (HF) and DFT (B3LYP and PBE1PBE) with the base set 6-311++G(d,p). The optimized structures for the hydrogen complexes and the reaction products were used in order to obtain the structure of the transition state and reaction path. The results yield that the mechanism for ring open involving the reagent HO-C2H3O-HF was kinetically and
thermodynamically more favorable. The nucleofilic attack to the more substituted carbon is the preferential one. The reactivity order of the ring opened mechanism was: HO-C2H3O-HF > H3C-C2H3O-HF > C2H4O-HF. === Este trabalho trata da investigação teórica de propriedades moleculares dos seguintes compostos heterocíclicos: oxirana (C2H4O), metil-oxirana (H3C-C2H3O) e hidroxi-oxirana
(HO-C2H3O), e dos respectivos mecanismos de reações referente à abertura destes anéis, frente à adição do ácido fluorídrico (HF). Neste contexto, foram determinadas as
propriedades moleculares dos complexos de hidrogênio, oxirana---HF (C2H4O---HF), metiloxirana--- HF (H3C-C2H3O---HF) e hidroxi-oxirana---HF (HO-C2H3O---HF), formados em
uma das etapas do mecanismo. Os métodos de estrutura eletrônica empregados foram ab initio (HF) e DFT (B3LYP e PBE1PBE) com o conjunto de base 6-311++G(d,p). A partir das
estruturas otimizadas para os complexos de hidrogênio e produtos das reações foram determinadas às estruturas dos estados de transição e os caminhos de reação para as reações
propostas. Os resultados mostram que a reação de abertura do anel da oxirana substituída com hidroxila, HO-C2H3O-HF, é favorecida cinética e termodinamicamente. O ataque nucleofílico ao carbono mais substituído é o preferencial. A reatividade referente à abertura do anel dos complexos heterocíclicos obedece a seguinte ordem: HO-C2H3O-HF > H3C-C2H3O-HF > C2H4O-HF.
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