Instituto de Química
1º Workshop do LQC
(online)ANAIS E RESUMOS
1) COMISSÃO ORGANIZADORA:
Prof. Dr. João Batista Lopes Martins (IQ/UnB) – Coordenador Prof. Dr. Nailton Martins Rodrigues (IQ/UnB) – Coordenador Prof. Dr. José Roberto dos Santos Politi (IQ/UnB)
Profª. Drª. Edna da Silva Machado Rodrigues (IQ/UnB) Profª. Drª. Erica Cristina Moreno Nascimento (IQ/UnB)
2) COMISSÃO CIENTÍFICA:
Prof. Dr. Edgardo Garcia (IQ/UnB)
Prof. Dr. José Roberto dos Santos Politi (IQ/UnB) Profª. Drª. Edna da Silva Machado Rodrigues (IQ/UnB)
Data Horário Atividades do evento
10/09
10:00
Palestra de abertura (orientações para o evento)
Palestrantes: Dr. José Roberto dos Santos Politi e Dr. Nailton
Martins Rodrigues
10:30
Minicurso: A utilização de Cluster em um laboratório de
pesquisa.
Palestrante: Dr. João Batista Lopes Martins
14:00
Palestra 1: Correlação do Mecanismo de Inibição, Propriedades
de Ligantes e Perfil Farmacofórico de Inibidores da Acetilcolinesterase e da monoamina oxidase por meio de Análise Multivariada e Análise Fuzzy
Palestrante: Drª. Erica Cristina Moreno Nascimento
14:30
Palestra 2: Utilização de MOF no armazenamento e na captura
de gás.
Palestrante: Dr. Nailton Martins Rodrigues
15:00
Palestra 3: Influência de diferentes fatores nas propriedades
ópticas de nanoclusters de ouro – Uma abordagem teórica.
Palestrante: Drª. Edna da Silva Machado Rodrigues
11/09
Palestrante: Dr. Víctor de Souza Assumção Bonfim
10:30
Palestra 6: Atendimento aos alunos superdotados: Quem são
eles e como funciona no DF.
Palestrante: Dr. Glauciete Sarmento Maciel
14:00
Palestra 7: Estudo Teórico das Ligações Químicas de
Compostos Hipervalentes.
Palestrante: Dr. Vytor Pinheiro Oliveira
14:30
Palestra 8: Influência da correção de Hubbard e de van der
Waals no processo de adsorção de moléculas BTEX em superfícies de TiO2.
Palestrante: Dr. Gustavo Olinto da Silva
15:00-16:30
Apresentação dos pôsteres: De 6 a 13 (discussão nos comentários)
MINICURSO E
PALESTRAS
Ministrado por: Dr. João Batista Lopes Martins
Palestrante: Drª. Erica Cristina Moreno Nascimento
Título: Correlação do Mecanismo de Inibição, Propriedades de Ligantes e Perfil
Farmacofórico de Inibidores da Acetilcolinesterase e da monoamina oxidase por meio de Análise Multivariada e Análise Fuzzy.
Resumo: A doença de Alzheimer (DA) é o tipo mais comum de demência. O uso de
inibidores da acetilcolinesterase (AChE) é a principal estratégia utilizada no tratamento desta doença. Durante o reconhecimento molecular de ligantes pela acetilcolinesterase, algumas interações importantes são observadas entre os ligantes e os resíduos do sítio ativo da enzima. Foram investigadas 26 propriedades determinantes que correlacionam 42 moléculas a seu desempenho no sistema nervoso central. Foram considerados um conjunto de 25 inibidores da AchE, 10 inibidores da monoamina oxidase e os 7 NTs envolvidos no desenvolvimento de demências como DA, doença de Parkinson e depressão. Para elucidar a correlação entre as principais propriedades destas 42 moléculas e sua atividade inibitória frente a AchE, foram realizados estudos teóricos quânticos associados à análise de componentes principais (PCA), análise de clusters e métodos de classificação e valores faltantes. Devido à diversidade da estrutura molecular de alguns ligantes, as propriedades: distância dos átomos de N e O mais próximos, e a distância dos átomos de N e O mais próximos ao grupo carbonila do substrato natural e de alguns ligantes foram descartados, ou seja, a ausência de átomo de oxigênio e/ou nitrogênio na molécula é observada em 32 dos 42 inibidores estudados. O método PCA não pode ser executado usando como variável um conjunto de valores com alguns dados perdidos ou com valor ZERO atribuído. Com o objetivo de enriquecer e validar os resultados da PCA, foram realizados estudos de agrupamento com algoritmos de reconhecimento de padrões. Além disso, o problema de valores ausentes foi tratado para evitar que dados ausentes pudessem afetar as análises de agrupamento. Desta forma, os valores ausentes foram obtidos com os métodos de Imputação dos K-Vizinhos Mais Próximos Vizinho e Imputação de Médias-K.
Palestrante: Dr. Nailton Martins Rodrigues
Título: Utilização de MOF no armazenamento e na captura de gás.
Resumo: MOFs ( do Inglês Metal Organic Framework) vem ganhando destaque,
devido a sua alta porosidade regular, estabilidade química e térmica. Na investigação de MOFs visando adsorção, verificou-se no geral as moléculas se adsorvem em sítios localizados na parte inorgânica e por ultimo na parte orgânica que é considerada um sítio de adsorção deficiente. Estudos teóricos e experimentais envolvendo adsorção de gás em MOFs são bastante relatados na literatura, e um dos motivos é o grande volume de poro, estabilidade térmica e química, mantendo a sua estrutura e porosidade mesmo após aplicação de altas temperaturas e remoção de solventes.
Palestrante: Drª. Edna da Silva Machado Rodrigues
Título: Influência de diferentes fatores nas propriedades ópticas de nanoclusters de ouro
– Uma abordagem teórica.
Resumo: Recentemente, clusters metálicos têm surgido como uma nova classe de
nanomateriais e vem atraindo um significativo interesse em diversas áreas de pesquisas devido a suas propriedades físico-químicas únicas fortemente dependentes do tamanho (número de átomos) deste nanomaterial. Em particular os clusters de ouro protegidos com diferentes ligantes, denotado por Aum(L)n (com m referente ao número de átomos
de ouro, L ao ligante e n ao número de ligantes), vem sendo intensamente investigados por conta de sua excelente estabilidade e de suas distintas propriedades catalíticas, magnéticas, eletroquímicas e ópticas, sendo esta última a explorada nesta palestra. Desta forma, mudanças nas propriedades ópticas de clusters de ouro, sob influência de diferentes fatores, serão investigadas mediante análises de diferentes trabalhos teóricos, possibilitando entender fenômenos observados experimentalmente.
Palestrante: Dr. Elton Anderson Santos de Castro
Título: Uso do caulim na remoção de metais pesados: Um estudo teórico.
Resumo: As argilas são importantes constituintes de solos e rochas sedimentares. O
caulim, que faz parte da classe das argilas, é um mineral-minério bastante utilizado na cobertura de papel, materiais cerâmicos, refratários e como fonte de silício e alumínio para síntese de novos materiais. Ao grupo do caulim pertencem os argilominerais caulinita, halloysita, dickita e nacrita. Apesar do tamanho reduzido das partículas dos argilominerais (no caso da caulinita entre 2 e 10 µm), as argilas possuem alta área superficial específica e uma atividade química elevada. A adsorção na superfície do mineral de espécies químicas móveis, encontradas nos solos, é um processo muito importante nos ciclos biogeoquímicos. Estas soluções representam sistemas químicos muito complexos contendo, por exemplo, íons inorgânicos e espécies orgânicas originários dos ciclos biogeoquímicos ou de atividades antropogênicas. Em muitas investigações, um foco especial é dado às espécies toxicamente ativas, semelhantes a pesticidas e rejeitos industriais, por causa de seus potenciais efeitos adversos sobre o ecossistema. Este estudo refere-se às interações de metais pesados com a caulinita, no qual empregou-se os métodos ONIOM(HF/3-21G* : UFF) e ONIOM(B3LYP/3-21G* : UFF), dos quais foram analisadas a geometria, a energia de interação e a distribuição das cargas de Mülliken. As energias de interação, obtidas com o método ONIOM usando duas camadas da caulinita como modelo para os complexos metais pesados-caulinita, indicam que as interações são fortes e a ordem de afinidade para os resultados DFT concorda com os valores experimentais do Cu2+ e Ni2+, sendo a ordem Cu2+>Ni2+.
Palestrante: Dr. Víctor de Souza Assumção Bonfim
Título: Influência do ambiente químico médio no espectro infravermelho de moléculas
presas em gelos.
Resumo: Algumas espécies químicas encontram-se bastante diluídas na matriz sólida
dos gelos astrofísicos que as contêm. Como uma primeira aproximação, o efeito líquido do meio solvente (matriz sólida) pode ser explicado considerando a presença de um campo elétrico médio, campo este parametrizado pela constante dielétrica (ε) do meio. Neste trabalho é avaliado por meio de análise vibracional teórica como o ambiente químico influencia algumas características do espectro de infravermelho (IR) molecular, especificamente, as posições dos picos e as respectivas intensidades, de algumas moléculas de prova, tais como CO, CH4, NH3 e SO2. Todos os cálculos são realizados
em nível de Teoria Pertubacional de Moller-Plesset de Segunda Ordem (MP2), sendo a fase sólida simulada com a abordagem do Modelo do Contínuo Polarizado (PCM). As diferentes matrizes de gelos astrofísicos são simuladas usando valores diferentes de ε, que representam composições diversas de gelo em abordagem PCM. Os resultados indicam que uma ampla variação de ε leva a mudanças consideráveis no espectro de IR, que são dependentes em sinal e magnitude dos modos vibracionais da molécula, como no caso da molécula SO2, em que os números de onda de seus modos vibracionais
variaram em até 9 cm-1 para mais e para menos. A partir das alterações no perfil espectral no IR para as espécies estudadas, conclui-se ser possível estimar propriedades físicas e químicas do meio circundante, e vice-versa.
Palestrante: Drª. Glauciete Sarmento Maciel
Título: Atendimento aos alunos superdotados: Quem são eles e como funciona no DF.
Resumo: A proposta deste trabalho é mostrar como são atendidos os alunos com altas
habilidades/superdotação na Secretaria de Estado de Educação do Distrito Federal (SEEDF) e, em particular, os alunos identificados com habilidade acadêmica superior em ciências da natureza e matemática. Serão definidos os referenciais teóricos usados para determinar quando um aluno é altas habilidades/superdotado, como são feitos os encaminhamentos pelas escolas públicas (inclusive os colégios militares) e as privadas, como são desenvolvidos os projetos e que tipo de atividades são propostas. Discutiremos, ainda, como a universidade pode ser um espaço para desenvolvimento destes alunos. Falaremos sobre as parcerias estabelecidas com os diversos laboratórios da UnB, ao longo dos anos, sobre os programas de iniciação científica (PIBIC- EM), os cursos de extensão e cursos voltados para às olimpíadas científicas. Concluiremos com uma breve apresentação geral de alunos do atendimento do CED Gisno.
Palestrante: Dr. Vytor Pinheiro Oliveira
Título: Estudo Teórico das Ligações Químicas de Compostos Hipervalentes.
Resumo: Os elementos do segundo período do bloco p (B, C, N, O, F e Ne) são muito
menos propensos a formar moléculas hipervalentes do que os elementos dos períodos sub-sequentes. Por exemplo, o Iodo pode fazer de 1 a 7 ligações químicas, enquanto o flúor geralmente se liga a apenas um átomo, tendo como exceção o íon trifluoreto, estabilizado por uma ligação multicêntrica de três-centro quatro-elétrons (3c-4e). Não há um consenso quanto ao principal motivo para tal comportamento, sendo geral-mente atribuído ao tamanho, a alta eletronegatividade, ou ao baixo potencial de ioni-zação dos átomos do segundo período comparado aos elementos dos períodos sub-sequentes. Portanto, para melhor compreender os fatores eletrônicos que estabili-zam/desestabilizam os compostos hipervalentes estudamos a força e a natureza das ligações químicas de uma série de compostos experimentalmente observados e hipo-téticos formados por átomos do segundo e terceiro períodos. Esse seminário abordará as semelhanças e diferenças entre as ligações químicas desses compostos, discutirá alguns dos principais fenômenos relativos a baixa estabilidade das moléculas hiper-valentes do segundo período e reavaliará a natureza das ligações dos compostos de carbono pentavalente de Akiba.
Palestrante: Gustavo Olinto da Silva
Título: Influência da correção de Hubbard e de van der Waals no processo de adsorção
de moléculas BTEX em superfícies de TiO2.
Resumo: A fotocatálise é uma alternativa entre os processos oxidativos avançados
(POA) em promover a degradação de moléculas orgânicas, como as moléculas conhecidas como BTEX, que não são removidas por tratamentos convencionais de água. A realização de estudos teóricos proporcionam uma melhor compreensão, melhoramento e otimização deste importante processo. Para a descrição de sistemas sólidos que são utilizados na fotocatálise é comumente utilizado a teoria do funcional de densidade (DFT) com a aproximação do gradiente generalizado (GGA). Contudo este método apresenta algumas limitações em relação a descrição da estrutura eletrônica, bem como na descrição das energias de interação destes sistemas. Ultimamente tanto a correção de Hubbard, bem como a de van der Waals vem sendo utilizada para a descrição da estrutura eletrônica de materiais utilizados na catálise, como no caso do dióxido de titânio (TiO2), composto amplamente conhecido por suas propriedades
fotocatalíticas. Neste trabalho são avaliadas as energias de adsorção, gap, distâncias de interação, ângulos de inclinação, gráficos de densidade de estados (DOS), análise da diferença de densidade de carga (CDD) e da função de localização eletrônica (ELF), de acordo com os valores do termo de interação eletrônica U (Na faixa entre 0 a 9 eV) que são comumente utilizados na literatura e as correções de van der Waals propostas por Grimme (vdW-D2 e vdW-D3). Com a realização de cálculos através dos métodos GGA, GGA+U, GGA+vdW-D2, GGA+vdW-D3, GGA+U+vdW-D2 e GGA+U+vdW-D3. Apresentando a influência de cada correção e da utilização simultânea de ambas. A partir das análises feitas, conclui-se que a correção de Hubbard é recomendada para análise de estrutura eletrônica de óxidos metálicos, que a correção de Grimme promove um aumento significativo na energia de adsorção e o uso simultâneo das duas correções é adequado a este processo.
Autores: José Roberto dos Santos Politi; Vinícius Santana Donnici*
*vinicius.donnici@gmail.com
Resumo:
A reação de reforma a vapor de metano, cuja equação química é CH4 (g) + H2O (g)
→ CO (g) + H2 (g) , permite a produção do chamado gás de síntese (mistura entre CO e
H2 ), insumo de diversas indústrias de transformação, a partir do metano que é um gás
produzido por diversas fontes e que contribui para o efeito estufa. Tal reação utiliza-se normalmente da prata como catalisador, que apesar de sua alta eficiência possui também um alto custo e considerável taxa de apassivação. A estrutura de carbetos de molibdênio (δ-dMoC), em especial sua face 001, que é a mais estável, estão sendo estudadas como alternativas para a prata como catalisador da reação de reforma a vapor de metano devido ao seu baixo custo e alta eficiência. Os átomos utilizados para o estudo na adsorção foram o Pd, Pt, Rh, Ru, Ni, e Li em quatro posições na estrutura de δ-dMoC e em seus possíveis estados de spin. O programa utilizado para se realizar os cálculos da estrutura de adsorção foi o VASP, e foi utilizado também a teoria de densidade funcional DFT-D2 na aproximação GGA (Generalized Gradient Approximation,) empregando o funcional de troca-correlação Perdew-Burke-Ernzerhof (PBE), amplamente utilizado para descrever as propriedades dos carbetos de metais de transição. Foram avaliadas até o momento apenas as energias com e sem DFT-D2, e foi aplicado a estatística de Boltzmann para avaliar as mesmas.
Autores: Tenorio L. M. S*; Garcia, E.
*lhucas.tenorio@gmail.com
Resumo:
There is great interest in obtaining thermodynamics excess properties for multi-component mixtures of liquids by molecular simulations, not only to obtain accurate properties such as densities, heat of vaporization, among others, but to also to understand the structural changes as a function of temperature and composition. For such purpose an accurate force field and simulation protocol for pure liquids in broad temperature range is needed before applying the model to mixtures. In this study the heat of vaporization, heat capacity, thermal expansion coefficient and densities were obtained for octane, nonane and benzonitrile with the purpose of evaluating the performance of OPLS-AA force field for the need of future modifications required to simulate mixtures. TINKER 8.4 software was used for all 1 atm NPT 4ns simulations on periodic boundary cubic boxes and 2fs interval r-Respa integrator based on Beeman. Simulated properties were compared with accurate experimental data at temperatures ranging from 283K to 363K. Heat capacities have poor accuracy with relative errors larger than 100%. Relative average errors of 44.7%, 42.1% and -1.5% were obtained for thermal expansion coefficients of octane, nonane and benzonitrile respectively. A fairly good accuracy was obtained for densities in general for all molecules underestimated with relative errors lower than 3.5%, however super-estimated thermal coefficient for alkanes put in evidence the weakness of the force field to correctly model temperature effects on density behavior. Also, all simulated heats of vaporization were underestimated by up to 14.0%. These findings suggest that attraction forces were underestimated and original OPLS-AA van der Waals parameters for alkanes need to be modified. Parameters for benzonitrile show better accuracy and correct temperature behavior, probably due to the fact that it is a more rigid molecule with dominant Coulomb forces interactions.
*beatrizcostagguedes@gmail.com
Resumo:
O grafeno é uma forma alotrópica do carbono, formado apenas por carbonos com hibridização do tipo sp2, que formam um sistema de elétrons π conjugados. Atualmente, é um dos materiais mais estudados, tanto do ponto de vista teórico quanto experimental, devido às suas propriedades estruturais e eletrônicas, porém o grafeno sem funcionalização é apolar e inerte quimicamente, além de ser um semicondutor de
gap zero, sendo que essas duas características atrapalham na utilização desse material
em diversas aplicações, das quais se destacam: em baterias de íon-lítio e em filmes ultrafinos. A funcionalização permite adsorções mais estáveis de diferentes moléculas no substrato, e provoca mudança no gap entre as bandas de condução e de valência, sendo que as funcionalizações mais comuns são: adição de funções oxigenadas na superfície, adsorção de metais no plano basal e adição de elementos com tamanhos semelhantes ao carbono na estrutura de elétrons π conjugados. Diante desse cenário, este trabalho tem como objetivo avaliar as propriedades estruturais, energéticas e eletrônicas, através da química computacional, da adsorção de sódio, lítio e potássio em uma folha de grafeno, focando na variação do sítio de adsorção e na variação de spin. Todos os cálculos foram realizados utilizando a teoria do funcional densidade (DFT), utilizando funções periódicas de contorno aplicada no programa VASP, com os seguintes funcionais: PBE e PBE com as correções de van der Waals proposta por Grimme, D2-BJ e D3-BJ. A partir dos resultados estruturais, que foram analisados através das distâncias entre as espécies adsorvidas e a distorção no eixo z da folha de grafeno, das energias de interação, e da estrutura eletrônica, estudada através da densidade de estados (DOS) e função de localização dos elétrons (ELF), conclui-se que à variação de spin provoca mudanças significativas no perfil eletrônico, porém não provoca alterações nas propriedades estruturais e energéticas.
Autores: Luiz Felipe M. A. Benício, José L. L. Alcantara, Letícia A. Nascimento,
João E. Saraiva , Erica Cristina Moreno Nascimento, João B. L. Martins. *lipembenicio@gmail.com
Resumo:
Leucemias com Cromossomo Philadelphia (Ph+) são expressas devido a fusão oncogênica gerando a enzima tirosina quinase BCR-ABL, o que induz um comportamento antiapoptótico e de sinalização proliferativa. Esses são agrupados no grupo de Leucemias mieloides crônicas (LMC). A LMC é tratada com grupo de fármacos inibidores da proteína tirosina quinase BCR-ABL, sendo seu representante o Imatinibe (Gleevec,STI 571), que é reconhecidamente usado para terapia com alvo direcionado. Porém, também é reconhecido a resistência para o Imatinibe devido a outras mutações na proteína BCR-ABL entre ela a mutação T315I. Essas mutações são tratadas com inibidores de segunda geração da enzima BCR-ABL como o Nilotinibe (Tasigna, AMN107). Sendo assim, se faz necessário o desenho de moléculas com maior potencial e menor efeitos adversos para a LMC. Realizamos o estudo da interação da proteína BCR-ABL, por meio de Docking molecular, na sua conformação oncológica selvagem, 3QRK; e sua conformação oncológica com mutação, 3QRJ(T35I); Foram estudados os substratos naturais, ATP e ADP; os inibidores utilizados para o tratamento da LMC; e adicionamos inibidores usados em tratamento de outros tipos de neoplasias totalizando 18 moléculas. Avaliamos qualitativa e quantitativamente a interações destes inibidores com o alvo terapêutico. Comparamos os scores obtidos com a referência máxima inibidor DP-987, e KI teórico com os valores IC-50 e KI experimental. O estudo de Docking foi realizado com o programa AutoDock4 e o automatizador VsLab. Nossos resultados demonstram uma relação da correlação linear, variação de 0 a 1, para IC-50 com KI-teórico de 0,9039 enquanto o IC-50 com o KI-experimental apresentou 0,0382. A partir da correlação demonstramos que as interações extracelulares estão presentes e comprometem a terapia desejada. A partir do mesmo recebemos indiciamentos para o uso clínico do imatinib no tratamento do Câncer de mama, e elencamos o axatinib e lapatinib como possíveis híbridos no tratamento da LMC.
Autores: Letícia A. Nascimento (IC)*, João E. Saraiva (IC), José L. L. Alcantara
(IC), Luiz F. Moennich (IC), Érica C. M. Nascimento (PQ), João B. L. Martins (PQ) *leticiaalm2000@gmail.com
RESUMO:
As proteínas tirosinas quinases são enzimas responsáveis pela catálise e transferência do grupo fosfato, presente na adenosina trifosfato (ATP), para resíduos de tirosina dos substratos proteicos. Entretanto, algumas delas apresentam um gene oncológico, ou seja uma mutação, que proporciona um comportamento análogo ao de uma proteína saudável. Por esse motivo, selecionamos a BCR-ABL T315I, a qual apresenta a troca do
seu resíduo de Treonina 315 por um de Isoleucina, e os inibidores específicos a ela. Neste trabalho foi feito o estudo de estrutura eletrônica de TKIs (tyrosine kinase
inhibitors) utilizando os métodos semiempíricos AM1, PM3, PM6, B3LYP e ωB97XD por meio do pacote computacional Gaussian09. Foram estudados os orbitais de fronteira (HOMO e LUMO), bem como cargas dos heteroátomos, dipolo, GAP, tamanho respectivo da molécula, distância entre hidrogênios mais ácidos dos seguintes inibidores: Afatinibe, Axitinibe, Dasatinibe, Erlotinibe, Gefitinibe, Imatinibe, Lapatinibe, Nilotinibe, Pazopanibe, Ponatinibe, Sorafenibe e Tozasertibe. A maior parte dos inibidores estudados possuem o mesmo mecanismo de ação, competem pelo sítio de ligação do receptor de ATP , pois assim inibem a autofosforilação da tirosina mutada. Pode-se observar que, a maioria dos inibidores apresenta como heteroátomo mais negativo um átomo de oxigênio ou nitrogênio, bem como apresentam uma tendência de agrupamento respectivo a cada tipo de câncer que cada inibidor é utilizado como alvo. Entretanto, quando comparados entre si, exibem uma diferente disposição de seus orbitais, mostrando-nos um indicador da interação desses inibidores com a proteína BCR-ABL T315I.
*henricoten@gmail.com
RESUMO:
Heterofulerenos têm sido o foco de vários estudos teóricos devido a uma série de possíveis aplicações, como monitoramento da concentração de gases tóxicos no ambiente [1]. Poucos, no entanto, tratam de heterofulerenos substituídos com oxigênio. O objetivo desse estudo, portanto, é investigar a estabilidade termodinâmica de seis isômeros do C18O2 em relação ao fulereno de origem (C20). A geometria dos seis
isômeros propostos foi otimizada sem nenhuma restrição e suas frequências vibracionais e propriedades termodinâmicas a 298,15 K foram calculadas nos níveis B3LYP/6-31G(d) e B3LYP/6-311+G(2d,p) utilizando o software GAUSSIAN 09. Nenhuma das estruturas apresentou frequências vibracionais negativas, o que indica que representam verdadeiros mínimos de energia. Uma possível rota de síntese para essas moléculas seria a reação direta entre C20 e O2 gasoso gerando um dos isômeros do
C18O2 e CO2. O ΔG para essa reação varia entre -287 kcal/mol para o isômero mais
estável e -200 kcal/mol para o isômero menos estável no nível B3LYP/6-31G(d). No nível B3LYP/6-311+G(2d,p), por sua vez, ele varia entre -292 kcal/mol e -204 kcal/mol. As energias calculadas, que se mostraram pouco sensíveis à mudança de base, indicam que essas moléculas são estáveis e, portanto, passíveis de serem isoladas e caracterizadas experimentalmente, tarefa na qual serão de grande valia outras propriedades calculadas anteriormente, como espectro IV e momento de dipolo [2]. Agradecimentos: Universidade de Brasília. PET-QUI/UnB. PET/SeSU/MEC. FAPDF e CNPq Projeto 428693/2018-0 10/12/2018.
Referências:
[1] M. D. Esrafili & H. Janebi, Molecular Physics, 118:5, e1631495 (2020). [2] H. N. Coutinho & E. Garcia, 3Nano2019 Abstract Book, 82 (2019).
*was.a.pra@gmail.com
RESUMO:
O fármaco mensilato de imatinbe, criado no final do século XX, representou uma revolução no tratamento da leucemia mieloide crônica (LMC), iniciando uma nova era de descobrimento de novos fármacos, sendo até os dias atuais referência para os novos fármacos. Usando o método DFT com o funcional b3lyp e a base 6-311+G(d,p) comparamos as principais caraterísticas da estrutura eletrônica dos 4 principais fármacos para controle da LMC, propriedades como orbitais de fronteiras, Gap, MEP e NBO foram o foco deste trabalho.
Autores: Willyan Farias Oliveira*, Gabriel Silva Santos, Rashid Ilmi, Muhammad S.
Khan, José Diogo Lisboa Dutra. *willyanfoliveira@gmail.com
RESUMO:
O estudo dos íons lantanídeos é motivado principalmente pelo caráter monocromático de sua luminescência. Apesar da excitação direta destes íons não ser facilitada, a coordenação do íon a moléculas orgânicas permite a excitação indireta do íon através da transferência de energia ligante-metal. O estudo de tal transferência de energia pode ser feito usando métodos de química computacional. Dessa forma, o objetivo do presente trabalho consistiu em estudar o mecanismo de transferência de energia em dois complexos de Eu3+ contendo o ligante óxido de éter bis(2-(difenilfosfina)fenil) (DPEPO) e ligantes β-dicetonatos com diferentes substituintes. Inicialmente os complexos foram modelados com o modelo semiempírico RM1 e depois otimizados usando o nível de teoria DFT B3LYP/SVP/MWB52. O cálculo dos estados excitados foram efetuados com o modelo INDO/S-CIS e com o método TDDFT aplicando o funcional CAM-B3LYP. Os resultados TDDFT mostraram-se mais concordantes aos obtidos experimentalmente. As principais transições eletrônicas foram do tipo π→π* e envolveram os ligantes β-dicetonatos. A análise dos orbitais moleculares corroborou estes ligantes como os principais responsáveis pela transferência de energia ligante-metal. O DPEPO evita que o íon Eu3+ seja coordenado a moléculas supressoras de luminescência. Devido à posição do estado tripleto mais baixo dos ligantes estar ligeiramente acima dos estados 5D0 e 5D1 do Eu3+, a transferência de energia
*larissatdejesus@hotmail.com
RESUMO:
Neste trabalho foi realizado um estudo teórico experimental das propriedades espectroscópicas do sistema [Eu(ptc)3(H2O)3]n. A geometria do estado fundamental do
sistema foi calculada através do método quântico semiempírico Sparkle/PM3, implementado no programa MOPAC2016. As energias de estado excitado singleto e tripleto foram calculadas com o método INDO/S-CIS, implementado no programa Orca e as propriedades luminescentes como: parâmetros de intensidade, taxas de transferência (TE) e retro-transferência de energia (RTE), taxas de emissão radiativa e não-radiativa, eficiência quântica e rendimento quântico foram calculadas com o programa LUMPAC. No geral, os resultados teóricos obtidos concordam bem com os dados experimentais. Analisando os parâmetros de intensidade calculados pode-se observar que o valor obtido para o parâmetro Ω2 (5,01 х 10-20cm2) é baixo, indicando
um grau de covalência reduzido envolvendo a ligação metal-ligante. O parâmetro Ω4
(2,25 х 10-20cm2
), que também é baixo, sugere um ambiente químico em torno do íon lantanídeo pouco rígido. A transferência de energia do ligante para o metal pode ocorrer através dos estados singleto ou tripleto do ligante os quais foram calculados como sendo 34.662,00 cm-1 e 22.671,30 cm-1, respectivamente. As taxas de transferência e retro-transferência de energia calculadas, indicaram a clara predominância de retro-transferência do estado tripleto do ligante para os níveis 5D1 e 5D0 do íon Eu3+. No processo foi possível
observar uma baixa taxa de emissão radiativa (Arad = 233,72 s-1), uma elevada taxa de emissão não radiativa (Anrad = 3213,40 s-1) e um curto tempo de vida (τ = 0,290 ms), que pode estar associado ao fato de os canais de decaimento não radiativos controlarem o processo de relaxamento e decorrerem do acoplamento vibrônico dos osciladores OH das moléculas de água coordenadas aos cátions Eu3+. A alta contribuição da Anrad no processo pode explicar o baixo rendimento quântico obtido (q = 6,71%).
Freire
*inbox.gsantana@gmail.com
RESUMO:
Os métodos de Química Computacional de estrutura eletrônica buscam resolver de forma aproximada a equação de Schrödinger. Entre esses, métodos ab initio, como o Hartree-Fock, são os que utilizam menores quantidades de aproximações em seu formalismo matemático. Entretanto, são extremamente custosos em termos computacionais. Os métodos semiempíricos, que também são baseados nos princípios da Mecânica Quântica, possuem maiores aproximações em sua formulação algébrica, demandando menos esforço computacional, podendo ser uma alternativa viável. Contudo, essas aproximações podem ocasionar menor exatidão dos resultados. Por outro lado, bons conjuntos de parâmetros, juntamente com um conjunto de parametrização diversificado, podem elevar seus níveis de exatidão, tornando-os métodos bastante confiáveis. O método semiempírico RM1 (Recife Model 1), está disponível para a comunidade científica desde 2006. Em sua publicação original foram disponibilizados parâmetros para apenas 10 átomos (H, C, N, O, S, P, F, Cl, Br, I), e atualmente possui também parâmetros para todos os lantanídeos. Esse trabalho apresenta a parametrização do método RM1 para cálculos de geometria de complexos contendo o metal ferro (Fe). Os dados de referência foram obtidos a partir do banco de dados de estruturas cristalográficas Cambridge Structural Database (CSD). Uma comparação entre RM1 e os métodos PM6 e PM7, que possuem parâmetros para o metal, foi realizada, e, para ambos os casos, o RM1 apresentou maior exatidão. Os erros médios relativos (EMRs) foram inferiores a 4% nas propriedades distâncias e ângulos de ligações, quando comparados com os dados cristalográficos.
Autores: Érica C. M. Nascimento*; Sonia M. Freitas; João B. L. Martins
*ericamoreno@unb.br
RESUMO:
A nova Síndrome Respiratória Aguda Grave - Coronavírus 2 (SARS-CoV-2) foi identificada como responsável para o COVID-19 (novo coronavírus), nome que designa a doença pandêmica global: coronavírus 2019. Números oficiais reportados à Organização Mundial da Saúde já contabilizam nos 5 continentes que mais de 25,5 milhões de pessoas foram infectadas e mais de 850 mil pessoas vieram a óbito, nos últimos 9 meses, em decorrência das doenças ocasionadas pela infecção pelo novo coronavírus. Dos 7 tipos de coronavírus, conhecidos, capazes de infectar células humanas, apenas 3 destes o SARS-CoV-2, o MERS-CoV e o SARS-CoV podem causar doenças graves. A infecção por SARS-CoV-2 se espalha mais rapidamente que as outras e é mais letal. Estudos comparativos das estruturas cristalográficas entre o SARS-CoV e o SARS-SARS-CoV-2 que o domínio de ligação ao receptor (RDB) da SARS-SARS-CoV-2 apresenta maior afinidade para a ECA2 do que os RDBs de outros coronavírus. Sabe-se que quanto maior for essa afinidade, maior é a capacidade do vírus em infectar células. Essa maior afinidade parece ter sido derivada da mutação observada em alguns aminoácidos na região do RDB do SARS-CoV-2. Um outro ponto importante a ser observado é o perfil de citocinas, que são frequentemente perturbados durante infecções virais. Em indivíduos com infecção causadas por SARS-CoV-2, o nível de citocinas inflamatórias é significativamente maior que o normal. Foi realizado estudo comparativo entre os aminoácidos da região RDB do SARS-CoV e SARS-CoV-2 para investigar quimicamente como o decréscimo localizado da hidrofobicidade dos aminoácidos da região do RDB, causado pela mutação observada nesta região, parece influenciar o aumento da afinidade do novo coronavírus pela ACE2 e consequentemente favorecer sua entrada nas células humanas. Foram feitos cálculos de mecânica molecular, análises de Pka, e cálculos DFT usando o funcional B3LYP/6-31+G* para qualificar e quantificar quimicamente esta mutação.
Autores: Gabriela Barbosa de Sousa*, Daví Alexsandro Cardoso Ferreira
*gabrielabsousa.gs@gmail.com
RESUMO:
O trabalho objetiva esclarecer o mecanismo da carboxilação catalisada por níquel e compreender melhor a termodinâmica da reação. Utilizando DFT com bases LANL2DZ para o metal de transição e 6-31G(d) para os demais átomos, a optimização etapas de reação foi feita para analisar a termodinâmica reacional e verificar o caminho mais favorável em termos energéticos. A dinâmica molecular é usada para compreender como ocorre a protonação do sistema ao final da reação, para isto foi utilizado método semiempírico PM6 com o programa computacional CP2K em temperaturas entre 273K e 333K em meio aquoso e em meio ácido. Sem função difusa na base, a energia de ativação para a coordenação no sítio mais impedido estericamente foi menor que para o sítio menos impedido, porém a energia total do sistema ao final da reação foi maior. Pode-se inferir que a reação pela via mais impedida tem caráter cinético, enquanto a coordenação pela face menos impedida tem caráter termodinâmico. A formação do intermediário menos impedido é decisiva para a formação do produto majoritário; Quanto maior a temperatura, mais rapidamente ocorre a protonação, mas o complexo mais impedido forma o produto com maior dificuldade, estabelecendo uma espécie de equilíbrio dinâmico.
Autores: Karolyne Vilela de Oliveira*; Joel Camargo Rubim; José Roberto dos Santos
Politi.
*karolyne.vilela@gmail.com
RESUMO:
Desde a descoberta do efeito SERS, em 1974, por Fleishmann et. al., sabe-se que substratos SERS-ativos de prata apresentam frequências vibracionais abaixo de 400 cm
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, sejam eles realizados em ambientes eletroquímico, em sistemas coloidais ou em prata depositada em alto vácuo. Apesar dos diversos estudos realizados, a atribuição desses modos vibracionais ainda não é bem determinada e, muitas vezes, a região espectral abaixo de 400 cm-1 é omitida dos trabalhos publicados. Objetivando a investigação e a correta atribuição dos sinais SERS na região de baixa frequência (100 a 400 cm-1) apresentados por substratos SERS-ativos de Ag dispersos em gel de agarose (AgNPs/ Gel), foram realizados cálculos mecânico-quânticos das frequências vibracionais para clusters com 1 a 6 átomos de Ag, com e sem carga positiva, utilizado a Teoria do Funcional de Densidade. Os cálculos de frequência foram realizados no pacote computacional Gaussian 2003, adotando o funcional de correlação de troca hídrida B3LYP com o conjunto base LanL2DZ. Esse método foi reportado em um trabalho de Cardini et. al., (2007), no qual foram obtidas frequências vibracionais para clusters com 4 átomos de Ag, com e sem carga, na ausência e presença de íons cloretos e moléculas de piridina. Nesse trabalho, as estruturas iniciais dos clusters foram selecionadas em um estudo realizado por Dixon et. al., (2013), no qual foram calculadas as geometrias e as energias de atomização para clusters de Ag com até 100 átomos. As frequências vibracionais obtidas em maiores intensidades para os clusters de (Ag)n e (Ag)+n, n ≤ 6 apresentaram valores entre 90 cm-1 e 175 cm-1, que estão em concordância com os valores reportados na literatura. Para os clusters Ag4 e Ag4+ as frequências vibracionais obtidas, 100 cm-1 (Ag) e 87 cm-1 (Ag), respectivamente, estão próximas às frequências reportadas por Cardini et. al.
