Estudio computacional de una reacción fotoquímica entre un donador y un aceptor de electrones mediante interacciones π-π.

Identificador:  TFG:9348

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

Autores:  Suriol Vadrí, Albert

Resumen:
Este trabajo presenta un estudio computacional de los primeros pasos de una reacción fotocatalizada, que implica a un donador y un aceptor de electrones. El sistema modelo se basa en la formación de un complejo donador-aceptor (EDA) entre el 3-metilindole (IND) y el 2,4-dinitrobromuro de bencilo (BNO). Se han realizado simulaciones de dinámica molecular en disolventes polares (metanol y etanol), así como cálculos complementarios de DFT y TD-DFT para analizar la formación del complejo EDA, sus espectros de absorción electrónica, la naturaleza de los orbitales fronterizos implicados y la viabilidad energética del proceso de transferencia electrónica. Los resultados muestran que las interacciones π−π entre IND y BNO no persisten espontáneamente en disolución, pero el intervalo de interacción es suficiente para que la excitación del complejo dé lugar a una transición HOMO→LUMO favorable, coherente con un mecanismo de transferencia monoelectrónica (SET). El análisis energético confirma que el complejo es más estable cuando se forma en el estado fundamental que con la especie dadora previamente excitada. Por último, el estudio de la disociación del enlace C–Br pone de manifiesto cómo los sustituyentes electrónicos modulan el carácter antienlazante del LUMO y favorecen la salida del bromo. Estos resultados apoyan el mecanismo propuesto y demuestran la utilidad de los métodos computacionales para investigar procesos fotoquímicos.