Estudo teórico de interações em complexos moleculares de CH4, N2 e CO com interesse astroquímico

Abstract

Dada a grande quantidade de moléculas de N2, CH4 e CO em gelos espaciais presentes no espaço interestelar, bem como a suposta estabilidade da diazirinona, um composto formado da interação entre N2 e CO, foram estudadas as diferentes possibilidades de interações entre essas moléculas, formando sistemas complexos, por meio de métodos teóricos, com o intuito de melhor entendimento das interações entre essas moléculas. Os complexos entre esses gases que foram estudados são: N2...CO, N2...CH4, CH4....CO. Realizou-se a análise da estabilidade desses complexos, buscando entender a influência desses dímeros, associados à química pré-biótica. Para realizar essa análise, foram avaliadas as energias de interação e de formação, frequência vibracional e também as constantes espectroscópicas desses dímeros. Os cálculos foram feitos utilizando-se os métodos CCSD(T), a teoria de perturbação de Moller-Plesset de segunda ordem e a teoria do funcional de densidade, DFT, essa última utilizando-se diferentes funcionais. Dois conjuntos de funções de base foram usadas: aug-cc-pVDZ e aug-cc-pVQZ. O primeiro conjunto de bases foi usado para cálculos CCSD(T), devido ao alto custo de cálculos de frequências, enquanto que o segundo foi usado para a otimização dos sistemas. Os resultados obtidos neste trabalho auxiliaram em uma melhor compreensão do comportamento das moléculas de N2, CO e CH4, nos complexos estudados, Foi possível perceber uma correlação entre os resultados obtidos nos cálculos com um dos funcionais do método DFT, HCTH, quando comparados aos resultados obtidos pelos métodos CCSD(T) e MP2.