Bolsista CNPq - Química Industrial, UFRJ

Alberto André Rodrigues Drummond

Roberto Rodrigues Coelho, D.Sc Orientador – CETEM – CATE - NMM

TEMÁTICA Estudou-se a estrutura dos compostos abaixo e alguns de seus derivados usando-se a modelagem molecular , visando determinar a estrutura provavelmente mais estável, estudamos as estruturas com e sem ligações de hidrogênio. Foi estudado os derivados contendo grupamentos metil e terbutil e dimeros estruturais. Foi obtidos e comparados os calores de formação, intensidades de estiramentos das ligações O-H e O-C na região do infravermelho , as energias HOMO e LUMO e a energia das ligações de hidrogênio. Foi utilizado o software Hyperchem 7.5 da Hypercube Inc. a) Calix[4]arene b) calix[4]resorcinarenes.

1- Monômero Calex[4]areno

2 - Dímero Calex[4]Areno por ligações de hidrogênio 2- Dímero de Calex[4]Areno via ligações de hidrogenio

2

Potencial Eletrostático Vista em perspectiva

Calex[4]areno monômero – HOMO nivel 0 Diâmetro do circulo circunscrito de aproximadamente 14 A

Orbital HOMO(-) nível 0 E = -8,601615 e.V. Simetria = 256A Orbital LUMO(+) nível 0 E = 0,3464653 e.V. Simetria = 257A

Diagrama 3D ( isosuperficie ) Densidade total de carga

3

3 - Dímero Calex[4]Resorcinareno com grupo t-butila por ligações de hidrogênio

Orbital LUMO (+) Nível 0 E = -0,1036 e.V.

4

Dímero Calex[4] Resorcinareno com grupo t-butila - Estrutura molecular ,diagrama de potencial eletrostático e orbitais -

5

4- Dímero Calex[4]resorcinareno com grupos metil - via ligações de Hidrogênio

Orbital HOMO(-) Nível: 0 E = -8,405101 e.V. Orbital LUMO (+) Nível: 0 E = 0,03212565 e.V.

6

Calex[4]areno – monômero Parâmetro Valor Calculado Método

Volume 1777,22 A3 QSAR-AM1 Área Superficial 843,32 A2 QSAR –AM1

Massa 648,93 u.m.a. QSAR-AM1 Calor de Formação -169,2648773 Kcal/Mol AM1-MP Momento dipolar 2,842 D AM1 -MP

Energia de Ligação -10844,37305 Kcal/Mol AM1 -MP Energia Eletrônica -2232144,7500 Kcal/Mol AM1-MP Energia Nuclear 2054834,8750 Kcal/Mol AM1-MP

Energia Total -177309,7344 Kcal/Mol AM1- MP Energia de Hidratação -2,13 Kcal/Mol AM1-MP

Energia das hidroxilas no I.V. Tipo de Vibração Método = 223,72 cm-1 A = 10,816 Vibração angular na horizontal ( wagging) AM1- = 1514,79 cm-1 A = 67,984 Vibração angular na vertical ( rocking) AM1- = 3421,32 cm-1 A = 28,937 Estiramento linear simétrico ( stretching) AM1- = 3431,89 cm-1 A = 34,807 Estiramento linear simétrico ( stretching) AM1-

Energia da ligação -(C-O)- Tipo de Vibração Método = 822,50 cm-1 A= 9,558 Vibração angular na horizontal ( rocking ) AM1- = 1472,64 cm-1 A = 23,692 Vibração de estiramento linear (stretching)

-(C-O)-H AM1-

= 1680,28 cm-1 A = 6,504

Vibração de Estiramento linear A vibração se estende ao anel aromático

AM1-

=1695,69 cm-1 A= 87,466 Vibração de Estiramento linear AM1-

Energia dos Radicais t-butila no I.V. Tipo de Vibração Método = 1353,64 cm-1 A = 5,036 Vibração angular na vertical da ligação (-C )

(rocking) AM1 -

= 1452,20 cm-1 A= 0,108 Vibração angular dos grupos metila ( rocking) e vibração de estiramento linear da ligação ( C-C )

dos radicais t-butila

AM1-

= 3154,40 cm-1 A = 0,264 Estiramento (C-H) dos grupos metila dos radicais t-butila

AM1-

Outras vibrações Tipo Método = 3169,74 cm-1 A = 11,992 Estiramento H de anel aromático AM1- = 3080,98 cm-1 A = 14,28 Estiramento assimétrico da ligação carbono-

hidrogênio em [ -( H-C-H )-] localizada entre os anéis aromáticos

AM1-

= 1375,35 cm-1 A = 3,812 Vibração dos anéis aromáticos AM1- = 569,93 cm-1 A = 6,641 Vibração do anel aromático AM1- = 4,320 cm-1 A = 0,009 Vibração angular das 4 subunidades aromáticas

presentes na molécula AM1-

Diâmetro do circulo circunscrito as hidroxilas (media )

4,4365 A

Diâmetro do circulo circunscrito aos radicais t-butila (media)

11,8501 A

Altura 7,53003 A Largura Media (máx.) 12,19345 A

Diâmetro médio ( ( D(OH) + D(t-but) / 2) 8,146245 A Energia das ligações de Hidrogênio -2,50097 Kcal / Mol

Energia de cada Ligação de Hidrogênio -1,250485 Kcal / Mol Diferença de volume entre a estrutura sem e com ligações

de hidrogênio ( V )

1,55 A3

Diferença de calores de formação - Estrutura com e sem ligações de hidrogênio ( Hf )

-54,6024704 Kcal / Mol

Diferença de energia total entre as estruturas com e sem ligações de hidrogênio( ET ).

-260,2968 Kcal / Mol

Diferença de Energia eletrônica entre as estruturas com e sem ligação de hidrogênio ( EEl )

-23193 Kcal / Mol

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Simulated Annealing Método Valor Calculado ( Kcal / Mol ) Temperatura ( K ) Energia 75,155 ( inicial ) Cinética 23,29811 Molecular Dynamics Averages

( AM1-Hyper NDO ) 75,155 ( inicial ) Potencial 16,5431 Molecular Dynamics Averages

( AM1-Hyper NDO ) 405,662 (final ) Cinética 125,7559 Molecular Dynamics Averages

( AM1-Hyper NDO ) 405,662 (final) Potencial 116,0040 Molecular Dynamics Averages

AM1-Hyper NDO ) T = 330,507 K

Estrutura sem ligações de hidrogênio entre os grupos hidroxila

Energia Orbital ( HOMO (-) ) Energia ( eV ) Método Orbital : 0 Simetria : 128 A -8,727874 AM1 – Semi empírico (hyper NDO)

Energia Orbital ( LUMO (+) ) Energia ( eV ) Método Orbital : 0 Simetria : 129 A 0,2688762 AM1 – Semi empírico (hyper NDO)

| (H-L ) GAP | 8,9967502

Estrutura com ligações de hidrogênio entre os grupos hidroxila

Energia Orbital ( HOMO (-) ) Energia ( eV ) Método Orbital : 0 Simetria : 128 A -8,712570 AM1 –Semi empírico (hyper NDO)

Energia Orbital ( LUMO (+) ) Energia ( eV ) Método Orbital : 0 Simetria : 129 A 0,2547511 AM1 –Semi empírico (hyper NDO)

| (H-L ) GAP | 8,9673211 Diferença de (H-L)GAP entre as Estruturas

com e sem ligações de hidrogênio 0,0294291

Outros Orbitais ( internos ) – HOMO (-) Energia Orbital ( HOMO (-) ) Energia ( eV ) Método

Orbital : 1 Simetria : 127A -8,760553 AM1 – Semi empírico Orbital : -1 Simetria : 129A 0,2688762 AM1 – Semi empírico

Orbital : 2 Simetria : 126A -8,774223 AM1 – Semi empírico Orbital : -2 Simetria : 130A 0,3250188 AM1 – Semi empírico

8

Calix[4]resorcinareno com grupos t-butila - Monômero ( Com ligações de Hidrogênio) Simulated Annealing Método Temperatura ( K ) Energia Valor Calculado ( Kcal / Mol )

4,2684911 Inicio : 13,25928 Cinética (inicial) Molecular Dynamics Averages ( AM1-Hyper NDO )

Inicio : 13,25928 -11154,63 Total ( inicial ) Molecular Dynamics Averages ( AM1-Hyper NDO )

Cinética ( final ) 170,897 Final : 530,8596 Molecular Dynamics Averages ( AM1-Hyper NDO )

Total ( final ) -10894,06 Final : 530,8596 Molecular Dynamics Averages ( AM1-Hyper NDO )

Parâmetro Valor Calculado Método Volume 1770,52 A3 AM1

739,42 A2 Área Superficial ( aprox ) AM1 862,51 A2 Área Superficial ( grid ) AM1

Momento Dipolar 0,6351 D AM1 Energia Total -206823,4219 Kcal / Mol AM1

Energia de Ligação -11199,73242 Kcal /Mol AM1 -286,3881226 Kcal /Mol AM1 Calor de Formação ( Hf ) Energia eletrônica -2648836,25 Kcal / Mol AM1 Energia Nuclear 2442012,75 Kcal / Mol AM1 Orbital Energia Método

HOMO (-) Nível : 0 Simetria :141A -8,56962 e.V. AM1( hyper NDO) LUMO (+) Nível : 0 Simetria :140 A 0,22874 e.V. AM1( hyper NDO)

| ( H-L ) gap | 8,79836 e.V. 0,36785291 e.V. Diferença de | (H-L)gap | entre a estrutura com

e sem ligações de hidrogênio -3,905461 Kcal / Mol Diferença de Hf entre as estruturas com e sem

ligações de hidrogênio -3,90527 Kcal / Mol

Energia total das ligações de Hidrogênio

-0,9763175 Kcal / Mol Energia de cada ligação de Hidrogênio

-692,5 Kcal / Mol Diferença entre a energia eletrônica da estrutura com e sem ligação de hidrogênio ( EElet )

Calex[4]resorcinareno com grupo t-butila ( monômero ) HOMO ( nível : 0 ) E = -8,686122 eV Potencial Eletrostático

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Calix[4]resorcinareno com grupo t-butila - Monômero ( sem ligações de Hidrogênio) Parâmetro Valor Calculado Método

Massa 712,92 u.m.a. QSAR-AM1 Volume 1775,39 A3 QSAR-AM1

Área Superficial ( aprox ) 752,13 A2 QSAR-AM1 Área Superficial ( grid ) 861,49 A2 QSAR-AM1

Momento Dipolar 3,685 D AM1 Energia Total -206819,5156 Kcal/Mol AM1

Energia de Hidratação -17,25 Kcal/Mol QSAR-AM1 Energia de Ligação -11195,82715 Kcal /Mol AM1

Calor de Formação ( Hf ) -282,4826965 Kcal /Mol AM1 Energia eletrônica -2648143,75 Kcal/Mol AM1 Energia Nuclear 2441324,25 Kcal/Mol

Orbital Energia Método HOMO (-) Nível : 0 Simetria :141A -8,42543 e.V. AM1( hyper NDO) LUMO (+) Nível : 0 Simetria :140 A 0,00507709 e.V. AM1( hyper NDO)

| ( H-L ) gap | 8,43050709 e.V. Vibrações Moleculares no Infra Vermelho

Energia das hidroxilas no I.V. Tipo de Vibração Método

= 693,92 cm-1 A = 16,716 Deformação angular ( OH ) - wagging AM1

= 541,15 cm-1 A= 18,951 Deformação angular ( OH ) - rocking AM1 = 3457,99 cm-1 A = 55,190 estiramento linear (O-H) AM1 Energia da ligação -(C-O)- Tipo de Vibração = 554,51 cm-1 A = 3,249 Deformação angular (C-O ) AM1

= 1717,24 cm-1 A = 170,603 Estiramento linear das ligações ( C-O ) e ( C-C ) dos carbonos (2) e (3) do anel aromático

AM1

Energia dos Radicais t-butila no I.V. Tipo de Vibração = 230,57 cm-1 A = 4,234 Deformação rotacional dos grupos CH3 do grupamento t-butila AM1 = 541,15cm-1 A = 18,951 Estiramento linear da ligação

( carbono alifático – carbono do grupamento t-butila ) AM1

Outras vibrações Tipo de Vibração = 2896,72 cm-1 A = 0,595 Estiramento linear da ligação (C-H ) da cadeia alifática. AM1

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Calix[4]resorcinareno com grupo metil - Monômero

Parâmetro Valor Calculado Método 1328,58 A3 Volume QSAR 696,64 A2 Superfície (grid) QSAR Massa 544,60 u.m.a. QSAR Momento Dipolar 2,046 D QSAR Energia de Hidratação -28,22 Kcal /mol ( sem ligação hidrogênio )

Energia de Hidratação -31,34 Kcal /mol ( com ligação de Hidrogênio ) Energia Total -163764,5938 Kcal /mol AM1

AM1 Energia de ligação -7881,828125 Kcal /mol AM1 -269,6122742 Kcal /mol Calor de formação ( Hf ) AM1 Energia Eletrônica -1627178,75 Kcal/ mol AM1 Energia Nuclear 1463414,125 Kcal / mol

Energia das ligações de hidrogênio -0,524414 Kcal / mol Energia de cada ligação de hidrogênio -0,1311035 Kcal / mol

Método Orbital Energia ( e.V.)

HOMO ( - ) Nível : 0 ( sem ligações de Hidrogênio) -8,52765000 e.V. AM1 - Semi empírico (hyper NDO)

LUMO (+ ) Nível : 0 ( sem ligações de Hidrogênio) -0,04162084 e.V. AM1 – Semi empírico (hyper NDO)

| (H-L)gap | ( sem ligações de Hidrogênio) 8,48602916 e.V.

HOMO ( - ) Nível : 0 ( com ligações de Hidrogênio) -8,65231900 e.V. AM1 - Semi empírico (hyper NDO)

LUMO (+ ) Nível : 0 ( com ligações de Hidrogênio) 0,19099260 e.V. AM1 – Semi empírico (hyper NDO)

| (H-L)gap | ( com ligações de Hidrogênio) 8,8433116 e.V. Energia das hidroxilas no I.V. Tipo de Vibração Método

= 3459,86 cm-1 A= 60,352 AM1 Estiramento linear da ligação ( O-H )

= 1486,25 cm-1 A = 29,670 AM1 Vibração angular da ligação (O-H )

Energia ( e.V.) Energia das ligações ( C – O ) no I.V.

AM1 = 365,80 cm-1 A = 5,540 Vibração angular da ligação ( C-O ) AM1 = 1707,83 cm-1 A = 119,495 Estiramento linear da ligação ( C-O )

Tipo de Vibração Outras vibrações moleculares I.V.

AM1 = 260,61 cm-1 A = 0,124 Vibração angular ( rotacional) dos grupos metila

AM1 = 1085,56 cm-1 A = 0,039 deg. = 1 Vibração angular das cadeias alifáticas AM1 = 3052,66 cm-1 A = 0,851 deg. = 3 Estiramento linear das ligações (C-H ) dos grupos metila

= 930,21 cm-1 A = 12,525 AM1 Vibração angular do anel aromático

= 1438,46 cm-1 A = 53,825 AM1 Vibração de estiramento do anel aromático

Diâmetro médio do circulo circunscrito as hidroxilas 11,0383673 A

Altura aproximada 4,66772 A

Diâmetro médio do circulo circunscrito aos (-CH3 ) 11,151933 A

-0,5240478 Kcal / mol Diferença de Hf relativo as ligações de hidrogênio 0,35728244 e.V. | (H-L)gap | ( em relação as ligações de hidrogênio)

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Dimero - Calix[4]areno ( por Ligação de Hidrogênio ) Parâmetro Valor Calculado Método

Volume Não calculado corretamente ( provável bug )

Massa 1297,86 u.m.a. AM1 Momento Dipolar 0,1198 D AM1

Energia Total -354629,875 Kcal/ mol AM1 Energia de Ligação -21699,13477 Kcal / mol AM1 Calor de Formação -348,9185181 Kcal /mol AM1 Energia Eletrônica -6739441 Kcal / mol AM1

Energia Nuclear 6384811 Kcal/ mol AM1 Energia de hidratação -19,72 Kcal / mol

Orbital Energia ( e.V. ) Método HOMO (-) Nível : 0 Simetria : 256 A -8,6014800 AM1 – Semi empírico

(hyper NDO )

LUMO (+) Nível : 0 Simetria : 257 A 0,3482997 AM1 – Semi empírico (hyper NDO )

| ( H-L )gap | 8,9497797

0,2383233 e.V. | ( H-L )GAP | referente as ligações de hidrogênio

4,810876 A Diâmetro médio do circulo circunscrito as hidroxilas

15,40760 A Diâmetro Médio do circulo circuscrito aos radicais t-butila

2,225953 A Comprimento médio das Ligações de Hidrogênio

Energia das ligações de hidrogênio -6,61914 Kcal/ mol

Energia de cada ligação de Hidrogênio -1,654785 Kcal /mol -6,6180725 Kcal /mol Hf referente as ligações de hidrogênio

Energia das hidroxilas no I.V. Tipo de Vibração = 3431,56 cm-1 A = 93,566 deg. = 1 Sim. = 618 A Estiramento Linear da ligação ( O-H ) AM1 – Semi empírico

(hyper NDO )

= 1552,52 cm-1 A = 49,291 deg. = 1 Sim. = 466 A Deformação angular no plano da ligação ( O-H ) AM1 – Semi empírico (hyper NDO )

= 429,40 cm-1 A = 13,787 deg. = 1 Sim. = 127 A Deformação angular fora do plano da ligação ( O-H ) AM1 – Semi empírico NDO

= 3404,85 cm-1 A = 162,424 deg. = 1 Sim. = 612 A Estiramento linear das ligações (O-H ) AM1 – Semi empírico NDO

= 378,80 cm-1 A = 10,914 deg. = 1 Sim. = 115 A Deformação angular fora do plano da ligação ( O-H ) AM1 – Semi empírico NDO

Energia das ligações ( C – O ) no I.V

= 1192,78cm-1 A = 0,433 deg. = 1 Sim. = 314 A Deformação angular da ligação ( C-O ) no plano AM1 – Semi empírico NDO

= 1467,83 cm-1 A = 113,861 deg. = 1 Sim. = 451 A Estiramento Linear da Ligação ( C-O ) AM1 – Semi empírico NDO

= 804,28 cm-1 A = 5,244 deg. = 4 Sim. = 205 A Deformação angular fora do plano da ligação ( C-O ) AM1 – Semi empírico NDO

= 900,04 cm-1 A = 0,030 deg. = 1 Sim. = 212 A Estiramento linear da ligação (C-O ) e deformação angular da cadeia alifática lateral

AM1 – Semi empírico NDO

Outras vibrações moleculares I.V.

= 3170,91 cm-1 A = 9,851 deg. = 14 Sim. = 595 A Estiramento Linear da ligação ( C-H ) aromático AM1 – Semi empírico NDO

= 1001,71 cm-1 A = 17,304 deg. = 16 Sim. = 235 A Estiramento Linear da ligação ( C-C ) dos grupo t-butila AM1 – Semi empírico NDO

= 755,32 cm-1 A = 0,045 deg. = 2 Sim. = 203 A Deformação angular da ligação (C-C ) da cadeia alifática lateral.

AM1 – Semi empírico NDO

= 3060,36 cm-1 A = 0,070 deg. = 42 Sim. = 521 A Estiramento Linear assimétrico das ligações ( C-H ) dos grupos t-butila

AM1 – Semi empírico NDO

= 3070,42 cm-1 A = 3,909 deg. = 8 Sim. = 563 A Estiramento Linear simétrico da Ligação ( C-H ) da cadeia alifática lateral.

AM1 – Semi empírico NDO

= 3002,21 cm-1 A = 2,657 deg. = 2 Sim. = 513 A Estiramento Linear assimétrico da ligação ( C-H ) da cadeia alifática lateral

AM1 – Semi empírico NDO

= 4,97 cm-1 A = 0,002 deg. = 2 Sim. = 1A Deformação angular da estrutura de anéis aromáticos ( tipo batimento )

AM1 – Semi empírico NDO

= 53,31 cm-1 A = 0,004 deg. = 1 Sim. = 24 A Vibração do sistema na direção do eixo de simetria ( tipo batimento )

AM1 – Semi empírico NDO

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Dimero - Calix[4]resorcinareno - grupo t-butil ( por Ligação de Hidrogênio ) Parâmetro Valor Calculado Método

Volume Não calculado corretamente ( provável bug ) Massa 1425,84 u.m.a. QSAR

Energia Total -413647,4063 Kcal /mol QSAR Momento dipolar 3,941 D QSAR Energia de ligação -22400,01758 Kcal / mol QSAR

-573,3299561 Kcal / mol QSAR Calor de formação ( Hf ) Energia Eletrônica -8030253,5 Kcal / mol QSAR

Energia Nuclear 7616606 Kcal / mol QSAR

Orbital Energia ( e.V.) Método

HOMO (-) Nível : 0 Sim. : 280 A -8,4750490 AM1 – Semi empírico (hyper NDO)

LUMO (+) Nível : 0 Sim.: 281 A 0,003988023 AM1 – Semi empírico (hyper NDO)

| (H-L) Gap | 8,479037023 0,169131123 | ( H-L )GAP | referente as ligações de hidrogênio

14,02024 A Diâmetro aproximado do circulo circunscrito aos radicais t-butila

10,73396 A Diâmetro aproximado do circulo circunscrito as hidroxilas

13,0526 A Altura (aprox.)

11.8714 A Largura (aprox.)

4,54959 A Distancia media das ligações de hidrogênio ( = 2 )

Energia relativa as ligações de hidrogênio 7,19336 Kcal / mol

Energia de cada ligação de hidrogênio 0,89917 Kcal / mol

Energia das hidroxilas no I.V. Tipo de Vibração

= 3466,98 cm-1 I = 31,109 Sim. = 641A deg.= 1 Estiramento linear ligação O-H ( O96 - H107) AM1 – Semi empírico (hyper NDO)

AM1 – Semi empírico (hyper NDO) = 3463,72 cm-1 I = 101,589 Sim. = 640 A deg.= 2 Estiramento linear ligação O-H ( O95 – H106)

AM1 – Semi empírico (hyper NDO) = 3399,92 cm-1 I = 69,715 Sim. = 627 A deg.= 1 Estiramento Linear ligação O-H (O46-H103)

AM1 – Semi empírico (hyper NDO) = 532,35 cm-1 I = 4,225 Sim. = 173 A deg.= 2 Vibração angular fora do plano ligação O-H ( O45 – H105),(O95-H106),(O44-H108),(O96 – H107),

( O96-H107),(O44-H108) AM1 – Semi empírico (hyper NDO) =1340,26 cm-1 I = 9,877 Sim. = 356 A deg.= 4 Vibração angular no plano ligação O-H

AM1 – Semi empírico (hyper NDO) = 1549,38 cm-1 I = 5,320 Sim. = 494 A deg.= 2 Vibração angular no plano ligação O-H ( O98-H107) Vibração de estiramento dos anéis aromáticos

Tipo de Vibração Energia das ligações ( C – O ) no I.V.

AM1 – Semi empírico (hyper NDO) = 404,39cm-1 I = 1,165 Sim. = 136 A deg.= 1 Vibração angular no plano ligação C-O

( C15-O46),(C18-O47),(C24-O98) AM1 – Semi empírico (hyper NDO) = 1664,77 cm-1 I = 5,454 Sim. = 499 A deg.= 1 Estiramento linear ligação C-O

( C15-O40),(C24- O98),(C71-O98),(C18-O47) AM1 – Semi empírico (hyper NDO)

= 1717,43cm-1 I = 26,760 Sim. = 511 A deg.= 4 Estiramento Linear ligação C-O ( C9-O97),(C7-O99),(C22-O45)

Tipo de Vibração Outras vibrações moleculares I.V. AM1 – Semi empírico (hyper NDO) = 1272,07 cm-1 I = 4,194 Sim. = 331A deg.= 1 Vibração angular ligação C-H aromática

( C3-H100),(C6-H29) Vibração angular ( type “umbrella” ) das ligações C-H dos grupos CH3 pertencentes aos grupamentos t-butila ( C56-H78),(C56-H80),(C56-H74),(C55-H79),(C55-

H73),(C55-H76),(C20-H35) e outros.

= 1440,27cm-1 I = 5,508 Sim. = 444 A deg.= 13 AM1 – Semi empírico (hyper NDO)

AM1 – Semi empírico (hyper NDO) =2879,55 cm-1 I = 0,571 Sim. = 531 A deg.= 2 Estiramento linear ligação C-H das cadeias laterais

alifáticas ( C20-H35) AM1 – Semi empírico (hyper NDO) = 2901,05cm-1 I = 0,594 Sim. = 538 A deg.= 3 Estiramento Linear da ligação C-H das cadeias

alifáticas ( C28-H39 )

AM1 – Semi empírico (hyper NDO) = 74,44 cm-1 I = 0,270 Sim. = 22 A deg.= 1 Vibração angular rotacional dos grupos t-butila Vibração angular dos anéis aromaticos

13

Dímero – Calix[4]resorcinareno com grupo metil ( por Ligação de Hidrogênio ) Parâmetro Valor Calculado Método

Volume Não calculado corretamente ( provável bug )

Massa 1089,20 u.m.a. QSAR QSAR Energia Total -327535,1875 Kcal / mol

QSAR Momento dipolar 4,352 D

QSAR Energia de ligação -15769,66016 Kcal / mol

QSAR -545,228677 Kcal / mol Calor de formação ( Hf ) QSAR Energia Eletrônica -5079278,0 Kcal / mol

QSAR Energia Nuclear 4751742,5 Kcal / mol

Altura aproximada 11,0235 A

11,10474 A Diâmetro aproximado do circulo circunscrito as hidroxilas

3,70762 A Diâmetro aproximado do circulo circunscrito aos hidrogênios aromáticos (posição 1 )

Largura aproximada 10,4335 A

Energia das ligações de hidrogênio 3,6875 Kcal / mol

Energia de cada ligação de hidrogênio 0,4609375 Kcal / mol

Método Orbital Energia ( e.V.)

HOMO ( - ) Nível : 0 Simetria : 208 A -8,405101 AM1 – Semi empírico (hyper NDO)

LUMO ( + ) Nível : 0 Simetria : 209 A 0,03212565 AM1 – Semi empírico (hyper NDO)

| (H-L)gap | 8,43722665

Calor de formação referente as ligações de hidrogênio 3,687095 Kcal / mol

| ( H-L )GAP | referente as ligações de hidrogênio 0,11473075 e.V.

Energia das ligações ( O-H ) no I.V. Tipo de Vibração Método = 3468,87 cm-1 A = 65,851 deg. = 1 Sim. = 426A Estiramento linear da ligação O-H AM1 – Semi empírico

(hyper NDO) = 659,51 cm-1 A = 36,364 Sim. = 140 A Deformação angular da ligação O-H

( direção na horizontal ( x )) AM1 – Semi empírico

(hyper NDO) = 1488,62 cm-1 A = 31,888 deg. = 1 Sim. = 315 A Deformação angular da ligação O-H

( direção na vertical ( z ) ) AM1 – Semi empírico

(hyper NDO) Tipo de Vibração Energia das ligações ( C – O ) no I.V.

= 1717,92 cm-1 A = 36,884 deg. = 1 Sim. = 346 A Estiramento Linear da ligação C-O vibração do anel aromático

AM1 – Semi empírico (hyper NDO)

Deformação angular da ligação C-O ( bend )

= 352,29 cm-1 A = 15,636 deg. = 1 Sim. = 80 A AM1 – Semi empírico (hyper NDO)

Tipo de Vibração Outras vibrações moleculares I.V. = 199,50 cm-1 A = 0,358 deg. = 1 Sim. = 42 A Deformação angular grupos CH3

( rotation ) AM1 – Semi empírico

(hyper NDO) = 3151,08 cm-1 A = 0,701 deg. = 2 Sim. = 387 A Estiramento Linear das ligações C-H dos grupos CH3 AM1 – Semi empírico

(hyper NDO) = 1463,80 cm-1 A = 0,726 deg. = 1 Sim. = 307 A Deformação angular das ligações C-H dos grupos CH3

( umbrella ) AM1 – Semi empírico

(hyper NDO) = 7,14 cm-1 A = 0,015 deg. = 2 Sim. = 1 A Estiramento Linear das ligações de hidrogênio AM1 – Semi empírico

(hyper NDO) = 183,51 cm-1 A = 4,650 deg. = 1 Sim. = 37 A Deformação angular ligações C(alif) – C(arom )

( carbono alifático – carbono aromático ( Bend ) ) AM1 – Semi empírico

(hyper NDO) = 1400,48 cm-1 A = 15,416 deg. = 8 Sim. = 276 A Deformação angular das Ligações C-H dos grupos CH3

( scissoring ) AM1 – Semi empírico

(hyper NDO) = 1426,28 cm-1 A = 31,74 deg. = 2 Sim. = 291 A Estiramento Linear da ligação C-C da cadeia alifática AM1 – Semi empírico

(hyper NDO) = 1267,80 cm-1 A = 8,077 deg. = 1 Sim. = 235 A Deformação angular das ligações C-H dos carbonos

aromáticos da posição 1,4 AM1 – Semi empírico

(hyper NDO)

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Conclusões

1. Observando-se o intervalo gap (∆H-L) calculados para os três dímeros, verificamos que o dímero de calex[4]areno apresenta maior estabilidade , com um maior valor de (∆H-L) ,enquanto o dímero de calex[4]resorcinareno com grupo metil parece ser o menos estável ,pois apresenta menor (∆H-L). Tanto o dímero com grupamentos t-butila quanto o que apresenta grupos metila apresentam um intervalo( H-L) muito próximo ,com uma diferença de apenas cerca de 0,042 eV, mostrando que a reatividade destes dois compostos são semelhantes. As ligações de hidrogênio estabilizam o sistema.Observando a diferença entre os (∆H-L)gap para as estruturas com e sem ligações de hidrogênio ,verificou-se que a diferença de (∆H-L)gap para o dímero de calex[4]areno e praticamente o dobro da observada para o dímero de Cales[4]resorcinareno com grupamentos metila, sugerindo a possibilidade da contribuição das ligações de hidrogênio para a estabilidade da estrutura ser maior no dímero de Calex[4]areno.

2. Observando-se as entalpias de formação vemos que o processo para o formação das

estrutura são exotérmicos , o dímero de calex[4]areno apresentando a menor entalpia de formação ( Hf = -348,9185 Kcal/mol ) ,enquanto o dímero de Calex[4]resorcinareno com grupamentos t-butila apresenta a maior entalpia de formação ( -573,3299 Kcal / mol ) , como já era esperado.

3. Parece que o sistema mais estável é provavelmente o dímero de calex[4]areno . 4. Foi observado que em menores freqüências (menores números de onda ) toda a

estrutura começa a vibrar, enquanto que em freqüências maiores temos as vibrações característica das diferentes ligações moleculares.

5. Os dímeros de calex[4]resorcinareno com t-butila e de calex[4]resorcinareno com

metila podem servir como hospedeiros para espécies convidadas de maior volume molecular, o maior diâmetro teórico aproximado para o circulo circunscrito as hidroxilas foi obtido para o dímero de Calex[4]resorcinareno com grupos metila .

6. Quanto as ligações de hidrogênio intramoleculares nos monômeros, parece que no

calex[4]areno não apresentam uma contribuição significativa para a sua estabilidade,já nos dois Calex[4]resorcinarenos estudados, esta contribuição parece ser mais significativa.

7. O menor momento dipolar e o menor comprimento médio para as ligações de

hidrogênio intermoleculares foram observados para o dímero de Calex[4]areno,o qual apresentou a maior energia relativa a cada ligação de hidrogênio intermolecular.