Implementação de uma técnica de Hessiana combinada para obtenção de espectros VCD

Resumo

Espectroscopia vibracional é uma das mais importantes formas de se caracterizar a estrutura de moléculas. Um exemplo é o Dicroísmo Circular Vibracional (VCD), o dicroísmo circular no infravermelho devido a vibrações atômicas em moléculas quirais. Uma forma de reproduzir o espectro vibracional e prover frequências e modos vibracionais é através da Análise de Modos Normais (NMA), a qual requer a diagonalização da matriz Hessiana. Esta matriz é composta pela segunda derivada da superfície de energia potencial com relação à deslocamentos atômicos. Entretanto, tal metodologia pode ser problemática quando moléculas contendo um grande número de átomos, tal como proteínas, são analisadas. Isto se deve ao grande custo computacional envolvido na construção da Hessiana em tais sistemas. No presente projeto pretendemos abordar este tópico através do desenvolvimento de um código computacional que provém a possibilidade de partição do sistema em fragmentos menores através de uma interface gráfica. Os fragmentos podem então ser tratados separadamente, por exemplo, com a Hessiana respectiva a parte quiral ativa sendo obtida em um nível mais alto de teoria que a Hessiana construída a partir do deslocamento de átomos nos demais fragmentos. Esta técnica de sub-sistemas será então avaliada para um grupo de moléculas de interesse farmacêutico juntamente a outras formas de análise parcial da Hessiana (PHVA, MBH, etc.). A implementação do código desenvolvido como uma sub-rotina de um programa mais geral, tal como o pacote de programas ADF (Amsterdam Density Functional), proverá uma alternativa para a obtenção de espectro VCD para sistemas muito maiores do que aqueles que podem ser estudados atualmente. (AU)