Theoretical investigation of the OH-initiated atmospheric decomposition of chlorpyrifos and chlorpyrifos-methyl

dc.creatorMateus Macedo Quintano
dc.date.accessioned2021-05-25T23:18:20Z
dc.date.accessioned2025-09-08T23:41:25Z
dc.date.available2021-05-25T23:18:20Z
dc.date.issued2020-10-02
dc.description.abstractThis work aimed for an elucidation of the mechanism of tropospheric decomposition of the organophosphorus pesticides chlorpyrifos and chlorpyrifos-methyl using calculations based on the density functional theory (DFT) with dispersion correction and on the transition state theory (TST). We proposed a novel alternative route for the unimolecular decomposition of OH-initiated intermediates produced by OH-addition to the thiophosphoryl bond. Within such route, 3,5,6-trichloro-2-pyridinol (TCP), which is one of the main carbon-containing breakdown products, is obtained in a single step. Besides, we showed that TCP exists according to a ketone-enol equilibrium in the atmosphere at the ambient conditions. Also, we were able to show that the OH-addition occurs preferentially at the phosphorus atom. The P-bonded adducts can either follow a unimolecular decomposition pathway or react competitively with molecular oxygen, which accounts for the formation of the corresponding oxone.
dc.description.sponsorshipCNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/1843/36105
dc.languageeng
dc.publisherUniversidade Federal de Minas Gerais
dc.rightsAcesso Aberto
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/pt/
dc.subjectFísico-química
dc.subjectAtmosfera – Pesticidas – Decomposição química
dc.subjectPesticidas – Aspectos ambientais
dc.subjectFuncionais de densidade
dc.subjectCompostos organofosforados
dc.subject.otherChlorpyrifos
dc.subject.otherChlorpyrifos-methyl
dc.subject.otherAtmospheric decomposition mechanism
dc.subject.otherDensity functional theory (DFT)
dc.subject.otherDispersion corrections
dc.subject.otherTransition state theory (TST)
dc.subject.otherFOD analysis tool
dc.subject.otherClorpirifós
dc.subject.otherMetil-clorpirifós
dc.subject.otherMecanismo de decomposição atmosférica
dc.subject.otherTeoria do funcional de densidade (DFT)
dc.subject.otherCorreções dispersivas
dc.subject.otherTeoria do estado de transição (TST)
dc.subject.otherAnálise FOD
dc.titleTheoretical investigation of the OH-initiated atmospheric decomposition of chlorpyrifos and chlorpyrifos-methyl
dc.typeDissertação de mestrado
local.contributor.advisor1Willian Ricardo Rocha
local.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/5873636553295704
local.contributor.referee1Dayse Carvalho da Silva Martins
local.contributor.referee1João Paulo Ataíde Martins
local.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/7353780458874818
local.description.resumoEste trabalho buscou elucidar o mecanismo de decomposição atmosférica dos pesticidas organofosforados clorpirifós e metil-clorpirifós por meio de cálculos baseados na teoria do funcional de densidade (DFT) com correções dispersivas e na teoria do estado de transição (TST). Nossa investigação nos conduziu a uma nova rota de decomposição unimolecular alternativa para os intermediários produzidos por adição do radical hidroxila à ligação tiofosforila. Nessa rota, o composto 3,5,6-tricloro-2-piridinol (TCP), um dos principais produtos carbonados de decomposição, é produzido em uma única etapa. Além disso, mostramos que há um equilíbrio ceto-enólico para o TCP nas condições da troposfera. Também mostramos que a ligação do radical hidroxila ocorre preferencialmente ao átomo de fósforo da ligação tiofosforila. Os intermediários formados podem seguir um caminho de reação competitivo com oxigênio molecular, dando origem ao oxônio correspondente.
local.publisher.countryBrasil
local.publisher.departmentICX - DEPARTAMENTO DE QUÍMICA
local.publisher.initialsUFMG
local.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Química

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