Ressonância magnética nuclear: das sequências de pulso a determinação estrutural

• Processo: 20/10246-0
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Vigência: 01 de fevereiro de 2021 - 31 de janeiro de 2026
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química
• Pesquisador responsável: Claudio Francisco Tormena
• Beneficiário: Claudio Francisco Tormena
• Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Armando Juan Navarro Vázquez ; Bruno Linclau ; Francisco Paulo dos Santos ; Lars Mathias Nilsson ; Lucas Colucci Ducati ; Marco Antonio Barbosa Ferreira ; Watson Loh
• Bolsa(s) vinculada(s): 23/10838-3 - Nanopartículas quirais de ouro aplicadas à enantiodiscriminação, BP.IC; 23/12169-1 - Manutenção da infraestrutura computacional e treinamento dos usuários, BP.TT; 22/14197-0 - Estudo da estrutura e reatividade de sistemas catalíticos de reações Pd-fotoredox assistidas por técnicas de machine learning, BP.PD; + mais bolsas vinculadas 22/14697-2 - Enantiodiscriminação por RMN/MAD usando fase cromatográfica quiral, BP.PD; 22/16223-8 - Investigação da estabilidade de carbocátions não-clássicos obtidos a partir da abertura do anel de epóxido, BP.IC; 22/13038-5 - Agentes de relaxação em RMN para acelerar a aquisição de espectro de 13C para medidas de efeito isotópico cinético., BP.IC; 21/09687-5 - Avaliação de preferências conformacionais de moléculas fluoradas e estudo do caminho de transmissão do acoplamento JFH utilizando dinâmica molecular de Car-Parrinello, BP.PD; 21/05081-5 - Micelas quirais para DOSY assistida por matriz, BP.DD; 21/05095-6 - Análise conformacional de compostos fluorados, BP.DD - menos bolsas vinculadas
• Assunto(s): Ressonância magnética nuclear Espectroscopia Líquidos iônicos Enantiômeros Anisotropia magnética
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Rmn | espectroscopia

Resumo

Desde 2015, a proposta temática (2015/08541-6) está em andamento, relacionada à aplicação da RMN além da determinação estrutural. Durante esse período, nosso grupo desenvolveu e aplicou novas sequências de pulsos, incluindo aquelas para experimentos com DOSY e FESTA, para lidar com a determinação estrutural de compostos em misturas, sem a necessidade de separação física. Foram realizados experimentos de DOSY para estudar a estrutura de líquidos iônicos em solventes polares e apolares e também para diferenciar enantiômeros usando matrizes quirais. O efeito da estrutura eletrônica molecular no deslocamento químico de 1H e 13C e no caminho de transmissão de algumas constantes de acoplamento e preferências conformacionais para pequenas molécula foram investigados. Mecanismos de reações orgânicas foram estudados empregando medidas de RMN e cálculos mecânico quânticos. Na presente proposta, pretendemos aprofundar o desenvolvimento de métodos de RMN para: trabalhar com misturas introduzindo novos experimentos de RMN 2D e 3D; aplicar uma abordagem empregando experimento de HR-MAS para a medição de RDC (acoplamento dipolar residual) e RCSA (anisotropia de deslocamento químico residual) usando uma única amostra para obter parâmetros isotrópicos e anisotrópicos, evitando as aproximações não ideais comumente usadas; os experimentos de RMN de HR-MAS também serão aplicados empregando fase cromatográfica quiral para experimentos de DOSY assistida por matriz (MAD) para diferenciar enantiômeros e avaliar a força de interação dos enantiômeros com as fases cromatográficas; micelas quirais também serão utilizadas como uma alternativa atraente para diferenciação de enantiômeros. Serão empregados medidas de RMN para investigar a absorção de CO2 na presença de líquido iônico através de experimentos de DOSY com amostras em alta pressão; cálculos teóricos serão empregados para descrever, em termos de estrutura eletrônica, a origem correta dos parâmetros de RMN observados e as preferencia conformacional de moléculas orgânicas fluoradas determinando quais interações são responsáveis pela preferencia observada. Experimentos de RMN rápidos e quantitativos serão desenvolvidos para obter informações cinéticas necessárias para a investigação de mecanismos de reação orgânica. Além dos desenvolvimentos para a RMN de alto campo, também pretendemos adaptar e desenvolver metodologias para a RMN de bancada, em colaboração com a empresa Canadense Nanalysis, líder na fabricação de espectrômetros comerciais de RMN de bancada. Pretendemos continuar o importante trabalho de proporcionar uma melhor compreensão dos parâmetros fundamentais de RMN (´ e J), essenciais para uma correta aplicação da RMN na atribuição de estruturas moleculares e para o desenvolvimento de novas metodologias de RMN para a análise de amostras complexas. O projeto tem um importante papel de formação de recursos humanos em alto nível muito importantes para a indústria e a academia. Acreditamos que o sucesso alcançado nos últimos cinco anos nos qualifica para o desenvolvimento do projeto proposto para os próximos cinco anos. (AU)

Publicações científicas

(20)

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

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APARECIDO DOS SANTOS-PINTO, JOSE ROBERTO; ESTEVES, FRANCIELE GREGO; TORMENA, CLAUDIO FRANCISCO; PEREZ-RIVEROL, AMILCAR; LASA, ALEXIS MUSACCHIO; BUENO, ODAIR CORREA; PALMA, MARIO SERGIO. Proteomic characterization of the fibroin-based silk fibers produced by weaver ant Camponotus textor. JOURNAL OF PROTEOMICS, v. 261, p. 13-pg., 2022-06-15. (17/22405-3, 13/26451-9, 17/10373-0, 16/16212-5, 20/10246-0, 16/10430-0, 15/08541-6)

FERNANDES, VITOR A.; LIMA, RAFAELY N.; BROTERSON, YOISEL B.; KAWAMURA, MEIRE Y.; ECHEMENDIA, RADELL; DE LA TORRE, ALEXANDER F.; FERREIRA, MARCO A. B.; RIVERA, DANIEL G.; PAIXAO, MARCIO W.. Direct access to tetrasubstituted cyclopentenyl scaffolds through a diastereoselective isocyanide-based multicomponent reaction. CHEMICAL SCIENCE, v. 12, n. 48, SEP 2021. (15/17141-1, 17/01754-0, 14/50249-8, 20/01255-6, 20/10246-0, 19/01973-9)

MYCROFT, CORAL; DAL POGGETTO, GUILHERME; BARBOSA, THAIÏS M.; TORMENA, CLAÏUDIO F.; NILSSON, MATHIAS; MORRIS, GARETH A.; CASTANAR, LAURA. Rapid Measurement of Heteronuclear Coupling Constants in Complex NMR Spectra. Journal of the American Chemical Society, v. 145, n. 36, p. 8-pg., 2023-08-31. (14/12776-6, 11/14301-7, 18/19253-0, 20/10246-0)

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SURBELLA, ROBERT G.; DUCATI, LUCAS C.; SCHOFIELD, MARK H.; MCNAMARA, BRUCE K.; PELLEGRINI, KRISTI L.; CORBEY, JORDAN F.; SCHWANTES, JON M.; AUTSCHBACH, JOCHEN; CAHILL, CHRISTOPHER L.. Plutonium Hybrid Materials: A Platform to Explore Assembly and Metal-Ligand Bonding. Inorganic Chemistry, v. N/A, p. 9-pg., 2022-10-28. (17/17750-3, 20/10246-0)

WESTPHAL, REGINA; VENTURINI FILHO, ECLAIR; LOUREIRO, LAIZA BRUZADELLE; TORMENA, CLAUDIO FRANCISCO; PESSOA, CLAUDIA; GUIMARAES, CELINA DE JESUS; MANSO, MARIANA PALMEIRA; FIOROT, RODOLFO GOETZE; CAMPOS, VINICIUS RANGEL; LAMOUNIER CAMARGOS RESENDE, JACKSON ANTONIO; et al. Green Synthesis of Spiro Compounds with Potential Anticancer Activity through Knoevenagel/Michael/Cyclization Multicomponent Domino Reactions Organocatalyzed by Ionic Liquid and Microwave-Assisted. Molecules, v. 27, n. 22, p. 15-pg., 2022-11-01. (20/10246-0)

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