Os objetivos propostos no início deste trabalho, o qual eram, estudar a dinâmica conformacional de moléculas de Etilenoglicol e Glicerol no estado líquido e em função da temperatura, foram atingidos. Resultados estruturais e termodinâmicos foram obtidos e comparam-se, em geral, muito bem com outros dados teóricos e experimentais da literatura. Em particular, dados obtidos para a densidade, calor de vaporização e capacidade calorífica, estão em ótimo acordo com dados experimentais disponíveis. Esta concordância indica a qualidade do campo de força utilizado para representar as interações intermoleculares. Dados obtidos para o coeficiente de expansão isobárica estão em acordo razoável com os dados experimentais disponíveis. Porém, dados obtidos para a compressibilidade isotérmica estão em desacordo com os resultados experimentais disponíveis. Mas, deve-se ressaltar que estas grandezas são calculadas com a teoria das flutuações, e em geral a convergência nestes casos é muito lenta. A literatura aponta que a obtenção da ordem de grandeza correta para o resultado pode ser considerado um sucesso do modelo. No presente caso, situação semelhante é obtida para coeficiente de expansão isobárica.
Foram apresentadas informações estruturais inéditas para o comportamento dinâmico da estrutura molecular na fase líquida e em função da temperatura. Avaliações do comportamento de diversos ângulos diédricos em função do tempo mostram quais conjuntos de átomos conferem rigidez à estrutura molecular. Em geral, observou-se que ângulos diédricos formados por O-C-C-O conferem uma certa estabilidade à estrutura molecular, uma vez que estes átomos permanecem longo período de tempo oscilando em torno de um ângulo de equilíbrio. Em geral, observou-se para este conjunto de átomos preferências para conformações g+ e g−. Ângulos diédricos formados pelo conjunto de átomos H-O-C-C, e geral, apresentam um comportamento dinâmico com oscilações entre conformações g+, trans e g− em curtos intervalos de tempo. Estas oscilações permitem inferir que a posição do ângulo diédrico é fortemente influenciada pela realização de ligações de hidrogênio com moléculas da vizinhança. Ao contrário dos ângulos diédricos formados somente por átomos pesados, estas oscilações são fortemente dependentes da temperatura. Estes resultados permitem uma análise do comportamento de ligações de hidrogênio em função do meio e da temperatura.
As funções de distribuição radial de pares obtidas mostram inequivocamente a formação de uma extensa rede de conexões através de ligações de hidrogênio. Os resultados obtidos concordam muito bem, tanto com resultados teóricos, quanto com experimentais disponíveis.
A avaliação geral dos resultados produzidos mostra que estes são muito satisfatórios. Caber ressaltar que os dados estatísticos apresentados para o comportamento estrutural da molécula no líquido foram obtidos analisando-se a
trajetória de uma única molécula escolhida arbitrariamente na caixa de simulação. Dado a isotropia do sistema, esta estatística pode ser refinada aumentando-se o número de trajetórias no cálculo de algumas médias. Ressalta- se que as trajetórias calculadas estão armazenadas em disco, podendo então ser acessadas para o complemento das análises efetuadas, bem como para a inclusão de aspectos não abordados no texto atual.
Um aspecto importante a ser ressaltado refere-se ao comportamento da energia total em função da temperatura. Os dados obtidos para a energia potencial, que descreve a coesão intermolecular, estão em acordo qualitativo e quantitativo com dados experimentais e teóricos disponíveis. Logo, infere-se que o campo de força representa adequadamente a interação intermolecular a diferentes temperaturas. Entretanto, para temperaturas mais altas, foram obtidos valores positivos para a energia total, indicando um crescimento acentuado da energia cinética. Estes dados podem indicar um comportamento inadequado da energia cinética de átomos ou grupos de átomos na estrutura molecular. Esta observação remete à necessidade de novos estudos para avaliar a adequação das diferentes superfícies de energia para movimentos intramoleculares nestes líquidos. Entretanto, esta falha deve ser relevada, tendo-se em conta que, em geral, parâmetros do campo de força são otimizados para a reprodução de dados em uma pequena faixa de temperaturas.
Estudos futuros serão realizados para melhorar a estatística dos dados apresentados neste trabalho, incluindo novas trajetórias. Além destes, também serão realizados cálculos para o comportamento estrutural de peptídeos dissolvidos em etilenoglicol, em face da sua utilização como solvente em experimentos com ressonância nuclear magnética.
Apêndice A
FIGURA A1 - Representação da molécula de etilenoglicol com a numeração dos átomos adotada neste trabalho.
FIGURA A2 - Representação da molécula de glicerol com a numeração dos átomos adotada neste trabalho.
Apêndice B
FIGURA B1 - As seis conformações de menor energia obtidas por TEPPEN et
FIGURA B2 - As quatro últimas, em termos de energia, conformações obtidas por TEPPEN et al. para o etilenoglicol, com métodos de primeiros princípios
FIGURA B3 - As seis conformações de menor energia obtidas por TEPPEN et
FIGURA B4 - As cinco últimas, em termos de energia, conformações obtidas por TEPPEN et al. para o glicerol, com métodos de primeiros princípios
Apêndice C
FIGURA C1 - Convergência das propriedades físico-químicas para a simulação do líquido etilenoglicol à temperatura de 300 K.
FIGURA C2 - Convergência das propriedades físico-químicas para a simulação do líquido etilenoglicol à temperatura de 350 K.
FIGURA C3 - Convergência das propriedades físico-químicas para a simulação do líquido etilenoglicol à temperatura de 465 K.
FIGURA C4 - Convergência das propriedades físico-químicas para a simulação do líquido glicerol à temperatura de 400 K.
FIGURA C5 - Convergência das propriedades físico-químicas para a simulação do líquido glicerol à temperatura de 555 K.