Cálculos de hiperpolarizabilidade em complexos organometálicos de ferro usando o método de DFT

Abstract

Estudos recentes em compostos organometálicos derivados de η5-monociclopentadienilo metálicos previram que sistemas aromáticos contendo anéis de tiofeno ligados ao centro metálico por uma função acetilénica deveriam originar melhores hiperpolarizabilidades quadráticas a nível molecular. Com esta ideia em mente, o principal objectivo deste trabalho foi utilizar cálculos de DFT e TD-DFT (DFT dependente do tempo) na determinação da hiperpolarizabilidade quadrática (β) de derivados de η5-monociclopentadieniloferro(II), de fórmula geral [η5-CpFe(PP)(C≡C{SC4H2}Y)] (PP= H2PCH2CH2PH2, Y= NMe2, NH2, OMe, H, Br, CHO, CN, NO2), no sentido de compreender os factores electrónicos responsáveis pelas suas propriedades ópticas não lineares de segunda ordem. Procurou-se estudar o papel do fragmento organometálico na hiperpolarizabilidade quadrática dos derivados acetilénicos de tiofeno e analisar a influência dos seus grupos substituintes no valor daquela propriedade, relacionando-a com as características da estrutura electrónica molecular. Para isso, realizaram-se também cálculos de DFT nos respectivos tiofenos não coordenados (HC≡C{SC4H2}Y) e correlacionaram-se os dados obtidos com os dos correspondentes compostos organometálicos. Nos cálculos de DFT foram utilizados o funcional híbrido B3LYP e a base de funções 6-31+G** para o tratamento dos electrões dos átomos C, N, O e H e a base de funções LANL2DZ com ECPs para o tratamento dos electrões de valência dos átomos de S, P e Fe. Foi utilizado o pacote de software GAUSSIAN 03W para todas as optimizações da geometria molecular e cálculos energéticos efectuados.