PROPIEDADES OPTICAS DE PESTICIDAS FOTOACTIVOS POR CÁLCULOS TD-DFTB

M. V. COOKE; MA. BELÉN OVIEDO; C. G. SANCHEZ

Rosario

Congreso; XVIII CONGRESO ARGENTINO DE FÍSICOQUÍMICA Y QUÍMICA INORGÁNICA; 2013

Asociación Argentina de Investigación Fisicoquímica

Introducción: El desarrollo de nuevas tecnologías para el control de plagas que no presenten problemas ecológicos es de gran importancia. Algunos compuestos fotoactivos pueden ser efectivos agentes pesticidas con bajo impacto al medio ambiente, ya que estos no son tóxicos y son biodegradables1. Un trabajo desafiante para la química cuántica moderna es la descripción precisa de la estructura electrónica de grandes moléculas fotoactivas. La determinación de estados electrónicos excitados de sistemas de tamaño intermedio se realiza a partir de cálculos TD-DFT2. Sin embargo, este método presenta problemas que llevan a que los resultados obtenidos en algunos casos no concuerden con los experimentales3. Recientemente hemos desarrollado métodos para el estudio de las propiedades ópticas de moléculas de muchos átomos, a partir del estudio de la evolución dinámica de la matriz densidad reducida monoelectrónica utilizando hamiltonianos de DFTB (Density Functional Tight Binding)4 cuando el sistema es perturbado por diferentes campos eléctricos externos dependientes del tiempo5. Objetivos: El objetivo de este trabajo es evaluar la capacidad del método TD-DFTB para la descripción cuantitativa de las excitaciones electrónicas de una serie de moléculas fotoactivas (1,3,5-triazinas). Resultados: En este trabajo se calcularon los espectros de absorción, las direcciones de máxima polarizabilidad y los momentos dipolares de transición de una serie de pesticidas fotoactivos trabajando en el régimen de respuesta lineal. Además, se calculo la variación temporal de las poblaciones de los orbitales moleculares con la finalidad y esclarecer la naturaleza de las excitaciones involucradas en la absorción óptica. Por último, se realizó una comparación de los dos métodos de cálculo con resultados experimentales encontrados en literatura. Conclusiones: La capacidad del método TD-DFTB para la descripción de las excitaciones electrónicas de los pesticidas es mejor que el método TD-DFT en el sentido en que el error del primer método es menor cuando es comparado con resultados experimentales. El poder tener una herramienta que permita obtener propiedades ópticas de diferentes moléculas con exactitud es primordial, ya que estos parámetros podrían utilizarse para estudiar los mecanismos de fotodisociación a partir de modelos físicos. Si bien el buen acuerdo obtenido por el método TD-DFTB se debe a una cancelación de errores,5 los resultados obtenidos demuestran que el método es confiable para la predicción de propiedades ópticas moleculares y puede ser aplicado a sistemas más grandes para los cuales los métodos de primeros principios son prohibitivos. Referencias bibliográficas 1. Luksiene, Z.; et al. Photochem. Photobiol., B, 2007, 89, 15-21. 2. Goerigk, L.; Grimme, S.; J. Chem. Phys. 2010, 132, 184103. 3. Grimme, S.; Parac, M.; ChemPhysChem 2003, 4, 292-295. 4. Elstner, M.; et al. Phys. Rev. B. 1998, 58, 7260-7268. 5. Oviedo, M. B.; Negre, C. F. A.; Sánchez, C. G; Phys Chem.Chem.Phys., 2010, 12, 6706-6711.