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http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/85082| Tipo: | TCC |
| Título: | Glicoaldeído no meio interestelar: proposta de mecanismo químico de formação e análise teórica acerca de sua viabilidade termodinâmica |
| Autor(es): | Mattos, Samuel Sousa |
| Orientador: | Monteiro, Norberto de Kássio Vieira |
| Coorientador: | Oliveira, Renato Veríssimo de |
| Palavras-chave em português: | Glicoaldeído;ISM;DFT;CCSD(T) |
| Palavras-chave em inglês: | Glycolaldehyde;ISM;DFT;CCSD(T) |
| CNPq: | CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA |
| Data do documento: | 2026 |
| Citação: | MATTOS, Samuel Sousa. Glicoaldeído no meio interestelar: proposta de mecanismo químico de formação e análise teórica acerca de sua viabilidade termodinâmica. 2026. 68 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Química) — Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2026. |
| Resumo: | A Astroquímica é uma área do conhecimento científico que se destaca pela identificação e o estudo dos processos químicos no meio interestelar (ISM), sendo que um de seus principais objetos de estudo são as moléculas orgânicas complexas, que geralmente são atreladas a processos de síntese de biomoléculas. Tendo isso em vista, o glicoaldeído (GA) torna-se o foco deste trabalho por conta de suas possíveis relações com processos reacionais atribuídos à química pré-biótica. Ademais, o precursor utilizado para uma possível rota para a síntese do GA foi o etanol, um álcool já detectado no ISM e com possível correlação de abundância com o próprio GA. Desse modo, uma proposta de mecanismo de 4 etapas foi sugerida e a viabilidade energética da proposta foi analisada através de parâmetros termodinâmicos do sistema. Os dados foram obtidos a partir do uso dos métodos teóricos DFT e CCSD(T), com base no funcional M06-2X e conjunto de base aug-cc-pVTZ. O nível de teoria combinado foi denominado por CCSD(T)//M06-2X/cc-pVTZ. A partir deste nível de teoria, alguns tipos cálculos foram realizados com a finalidade de obter parâmetros termodinâmicos para o sistema. O nível de teoria combinado demonstrou superioridade em relação aos resultados, dado a eficácia da CCSD(T) em sistemas que envolvem radicais pouco localizados. Desse modo, analisando os dados termodinâmicos, as etapas 1, 2.1 e 4 demonstraram barreiras de energia consideráveis junto a um caráter endotérmico para as reações, enquanto a etapa 3, além de exotérmica, manteve uma barreira menor que ambas as etapas. Ademais, a etapa 2 não apresentou resultados em razão da ineficácia das otimizações dos estados estacionários propostos. Portanto, tendo em vista os dados termodinâmicos, o mecanismo considerado e as condições extremas utilizadas, a análise teórica acerca da síntese do glicoaldeído a partir do etanol teve como resultado a inviabilidade do processo. |
| Abstract: | Astrochemistry is a scientific field that stands out for the identification and study of chemical processes in the interstellar medium (ISM), with one of its main objects of study being complex organic molecules, which are generally associated with biomolecule synthesis processes. With this in mind, glycolaldehyde (GA) becomes the focus of this work due to its possible connections to reaction processes associated with prebiotic chemistry. Furthermore, the precursor used for a possible route to the synthesis of GA was ethanol, an alcohol already detected in the ISM and with a possible abundance correlation with GA itself. Thus, a four-step reaction mechanism was proposed, and the energetic feasibility of the proposal was analyzed through thermodynamic parameters of the reactions. These data were obtained using the theoretical methods DFT and CCSD(T), based on the M06-2X functional and the aug-cc-pVTZ basis set. The combined level of theory was denoted as CCSD(T)//M06-2X/cc-pVTZ. Based on this level of theory, several types of calculations were performed in order to obtain thermodynamic parameters for the system. The combined level of theory demonstrated superiority in the results, given the effectiveness of CCSD(T) for systems involving weakly localized radicals. Thus, based on the analysis of the thermodynamic data, steps 1, 2.1, and 4 exhibited considerable energy barriers along with an endothermic character for the reactions, while step 3, in addition to being exothermic, maintained a lower barrier than the other steps. Furthermore, step 2 did not yield results due to the inefficacy of the optimizations of the proposed stationary states. Therefore, in view of the thermodynamic data, the considered mechanism, and the extreme conditions employed, the theoretical analysis of the synthesis of glycolaldehyde from ethanol resulted in the infeasibility of the process. |
| URI: | http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/85082 |
| Currículo Lattes do(s) Autor(es): | https://lattes.cnpq.br/5765794257967753 |
| Currículo Lattes do Orientador: | https://lattes.cnpq.br/8804303821523487 |
| Currículo Lattes do Coorientador: | https://lattes.cnpq.br/3566534967018492 |
| Tipo de Acesso: | Acesso Aberto |
| Aparece nas coleções: | QUÍMICA - BACHARELADO - Monografias |
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