Proporcionar aos alunos do programa de pós-graduação em Química e áreas afins, os conhecimentos básicos e específicos sobre reatividade de compostos orgânicos usando métodos embasados em físico-química, considerando as variações de cargas atômicas, mapas de potencial eletrostático, orbitais de fronteira, índices de reatividade e grandezas termoquímicas. Fornecer subsídio teórico para a interpretação de artigos que combinam dados experimentais e computacionais que envolvam tópicos essenciais da Físico-Química Orgânica. Contribuir para o uso racional de métodos empíricos e computacionais na resposta a problemas relacionados à reatividade de compostos orgânicos.
Físico-química orgânica pode ser compreendida como o estudo da estrutura e reatividade em moléculas orgânicas. O principal objetivo do contexto interdisciplinar da disciplina é o de compreender alguns conceitos de química orgânica usando ferramentas embasadas em físico-química, tais como: cálculos de equilíbrio químico, cinética química, termoquímica e química quântica. A físico-química orgânica é uma área em expansão, pois correlaciona diversas áreas da química e facilita a compreensão de fenômenos estruturais e sua interpretação com propriedades dos sistemas, como por exemplo, as relações lineares de energia de Gibbs, orbitais moleculares e grandezas termoquímicas. A disciplina Tópicos em Físico-Química Orgânica tem como objetivo combinar os conceitos de físico-química, como por exemplo, acidez, basicidade, dureza, maciez com aqueles observados em algumas reações orgânicas, usando para tal, estudos de estrutura eletrônica e termoquímica, conduzindo os alunos dos cursos de pós-graduação a conectarem os conceitos das diversas áreas da química, através da análise e aprendizado de conceitos relacionados à reatividade de compostos e do tratamento de dados a partir da literatura.
Introdução ao levantamento a partir dos principais bancos de dados de grandezas termoquímicas, espectros e reações (NIST, JANAF, massbank, e outros).
Entalpia de formação de compostos orgânicos e reações isodésmicas
Princípios da Físico-Química Orgânica e sua relação com a reatividade química.
Relações lineares de energia de Gibbs.
Obtenção de grandezas termoquímicas/termodinâmicas (método cinético e termodinâmico)
Orbitais de fronteira, maciez, dureza e outros descritores de reatividade molecular.
Química de íons em fase gasosa e sua correlação com a presença de sistema solvente.
Relação entre reatividade e grandezas termoquímicas e termodinâmicas.
Introdução aos cálculos de estrutura eletrônica molecular e suas aplicações em estudos de reatividade em fase gasosa.
1. Pross, A. Theoretical and physical principles of organic reactivity. 1995. John Wiley & Sons, New York. 294 pp.
2. Isaacs, N. Modern Physical Organic Chemistry, Prentice Hall, 2nd Edition, 1996, 912 pp.
3. Carrol, F. A. Perspectives on Structure and Mechanism in Organic Chemistry, Wiley, 2a. Edição, 2010, 972 pp.
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6. NIST – National Institute of Standards and Technology – NIST Livro de Química na Web
Base de dados de Referência padrão do NIST número 69 (NIST Livro de Química na Web, SRD 69). DOI: https://doi.org/10.18434/T4D303
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8. Tantillo, D. J. Walking in the woods with quantum chemistry – applications of quantum chemical calculations in natural products research. Nat. Prod. Rep., 2013, 30, 1079.
9. Fuentealba, P.; David, J., Guerra, D. Density functional based reactivity parameters: Thermodynamic or kinetic concepts? Journal of Molecular Structure: THEOCHEM, 2010, 127–137.
10. Artigos atuais em revistas indexadas sobre os temas abordados
Listas de exercícios, discussão e apresentação de seminários sobre tópicos específicos ao programa da disciplina.