Efeito isotópico devido ao muônio nas taxas de transições quirais em complexos formados por peróxido de hidrogênio e gases nobres

Abstract

O Peróxido de Hidrogênio tem sido um componente amplamente utilizado e estudado desde a sua descoberta, em 1818. Passando por aplicações na medicina até a geração de energia elétrica, o composto é rico em características atrativas para indústria e para a ciência. Uma das características importantes deste componente é sua quiralidade, sendo a molécula mais simples a apresentar esta propriedade. Em 2014 um estudo foi feito para caracterizar a superfície de energia potencial do Peróxido de Hidrogênio na presença de gases nobres. Em 2019, esse estudo foi continuado mostrando a taxa de transição entre conformações quirais do H2O2 puro e em complexos de H2O2-Ng (Ng = He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn) em função da temperatura. No presente trabalho, apresentamos o efeito isotópico do Muônio (isótopo mais leve do átomo de hidrogênio) sobre as taxas de transição, isto é, investigamos as taxas de transição entre as conformações quirais do Mu2O2 puro e complexos com gases nobres Mu2O2-Ng (Ng = He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn) em função da temperatura. As geometrias, energias e frequências, necessárias para o cálculo das taxas com e sem correções de tunelamento, foram calculadas no nível de cálculo e conjunto de funções de base MP2(full)/aug-cc-pVTZ como implementado no pacote computacional Gaussian 09 e os resultados foram tratados usando a Teoria do Estado de Transição (TST). Os resultados obtidos sugerem um aumento significativo para as taxas de transição. Para a TST convencional e com correção de Wigner, a 100 K, houve um aumento da ordem de 102 nas taxas de transição, entre conformações Cis e Trans e um aumento da ordem de 107 para a mesma transição com correção de Eckart. Para as transições do Poço Trans para o Poço Cis, a 100 K, houve um aumento da ordem de 101 para a taxa convencional e de 102 para a taxa com correção de Wigner. A correção de Eckart não convergiu para essas transições.