Estudi computacional d’una reacció fotoquímica entre un donador i un acceptor d’electrons mitjançant interaccions π-π

Identificador:  TFG:9348

Handle: https://hdl.handle.net/20.500.11797/TFG9348

Autors:  Suriol Vadrí, Albert

Resum:
Aquest treball presenta un estudi computacional dels primers passos d’una reacció fotocatalitzada, que implica un donador i un acceptor d’electrons. El sistema model es basa en la formació d’un complex donador–acceptor (EDA) entre el 3-metilindole (IND) i el 2,4-dinitrobromur de benzil (BNO). S’han realitzat simulacions de dinàmica molecular en dissolvents polars (metanol i etanol), així com càlculs complementaris de DFT i TD-DFT per analitzar la formació del complex EDA, els seus espectres d’absorció electrònica, la naturalesa dels orbitals fronterers implicats i la viabilitat energètica del procés de transferència electrònica fotoinduïda. Els resultats mostren que les interaccions π−π entre IND i BNO no persisteixen espontàniament en dissolució, però l’interval d’interacció es suficient perquè l’excitació del complex doni lloc a una transició HOMO→LUMO favorable, coherent amb un mecanisme de transferència monoelectrònica (SET). L’anàlisi energètica confirma que el complex es mes estable quan es forma en l’estat fona- mental que no pas amb l’espècie donadora prèviament excitada. Finalment, l’estudi de la dissociació de l’enllaç C–Br posa de manifest com els substituents electrònics modulen el caràcter antienllaçant del LUMO i afavoreixen la sortida del brom. Aquests resultats donen suport al mecanisme proposat i demostren la utilitat dels mètodes computacionals per investigar processos fotoquímics.