Diferentemente das ligações químicas presentes em moléculas orgânicas, compostos contendo metais de transição apresentam um sinergismo em suas ligações com os ligantes presentes em suas esferas de coordenação que são determinantes para a reatividade destes compostos. As interações Metal-Ligante na primeira esfera de coordenação irão determinar as propriedades destes compostos e também impactar nas espectroscopias de absorção e emissão dos mesmos. O desafio aqui vem do fato que usualmente os metais de transição apresentam elétrons desemparelhados em orbitais d e, portanto, a interação com um dado ligante pode levar a complexos com diferentes multiplicidades de spin, apresentado diferentes reatividades e propriedades espectroscópicas. Métodos modernos de cálculos de estrutura eletrônica dependentes e independentes do tempo, em conjunto com métodos de análise da densidade eletrônica vem sendo utilizados no nosso grupo para a compreensão da natureza da ligação Metal-Ligante e Investigação de propriedades espectroscópicas em compostos organometálicos e complexos metálicos.
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Publicações representativas:
da Silva, J. C. S.; Rocha, W. R. Insights into the coordination chemistry of alkanes to metal carbonyls from quantum chemical calculations. J. Organomet. Chem. 2015, 793, 241–247. 
Aguilar, C. M.; Rocha, W. R. The nature of the M–NO bond in [M(Imidazole)(PPIX)(L)]q complexes (M=Fe2+, Ru2+; L=NO+, NO and NO−; PPIX=Protoporphyrin IX). Inorganica Chim. Acta 2013, 408, 18–26.
Chagas, M. A.; Rocha, W. R. Solvent effects on the metal-to-ligand charge transfer transition of the complex [Ru(NH3)5(Pyrazine)]2+. Chem. Phys. Lett. 2014, 612, 78–83.
Ferreira, D. E. C.; De Almeida, W. B.; Neves, A.; Rocha, W. R. Broken symmetry density functional study of biomimetic models for Purple Acid Phosphatases of the type Fe(III)–M(II) (M=Fe, Cu, Ni, Co and Mn). Comput. Theor. Chem. 2012, 979, 89–95.
Da Silva, J. C. S.; De Almeida, W. B.; Rocha, W. R. Theoretical investigation of the structure and nature of the interaction in metal–alkane σ-complexes of the type [M(CO)5(C2H6)] (M=Cr, Mo, and W). Chem. Phys. 2009, 365 (1–2), 85–93.
Ferreira, D. E. C.; De Almeida, W. B.; Neves, A.; Rocha, W. R. Broken symmetry density functional study of a mixed-valence unsymmetrical dinuclear iron complex. Int. J. Quantum Chem. 2009, 110 (5), 1048-1055.
Aguilar, C. M.; De Almeida, W. B.; Rocha, W. R. Solvation and electronic spectrum of Ni2+ ion in aqueous and ammonia solutions: A sequential Monte Carlo/TD-DFT study. Chem. Phys. 2008, 353 (1–3), 66–72.