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Estudos teóricos de propriedades eletrônicas e estruturais de moléculas, efeitos de solventes e fenômenos quânticos em biomoléculas

Resumo

Neste projeto desenvolveremos métodos, técnicas e algoritmos para o estudo de sistemas moleculares em fase líquida. O principal interesse é o estudo da estrutura eletrônica de líquidos moleculares. Associado a isto estudaremos efeitos de solventes em propriedades, estruturas e espectros moleculares. Nossa metodologia combina o uso de técnicas de simulação de Monte Carlo e métodos quânticos consagrados no estudo de sistemas moleculares. O método de simulação de Monte Carlo será usado sempre para gerar estruturas de líquidos e outros processos que não mostrem dependência temporal. Nestes casos com dependência temporal os métodos de dinâmica molecular devem ser utilizados. Em nosso laboratório usamos o programa de Monte Carlo que desenvolvemos para estudar líquidos atômicos e moleculares e os métodos de dinâmica molecular foram desenvolvidos por um colaborador nosso. Já dentre os métodos quânticos priorizaremos métodos ab initio da Química quântica como teoria de perturbação de muitos corpos e coupled custer. Outra alternativa interessante para sistemas moleculares com muitos átomos é a utilização de métodos usando o funcional da densidade. Um dos principais interesses de nosso grupo tem sido o estudo de desvios solvatocrômicos no espectro de absorção no visível e ultravioleta. Recentemente desenvolvemos um método para estudar desvios solvatocrômicos usando uma técnica seqüencial de Monte Carlo e Mecânica Quântica. Este estudo requer uma racionalização das forças intermoleculares envolvidas. Como conseqüência destes estudos pretendemos agora estudar moléculas de interesse biológico e sistemas desordenados. A possibilidade de estudar quanticamente moléculas de interesse lógico em meio solvente pode nos permitir desenvolver estudos de biofísica quântica. Tópicos como efeitos hidrofóbicos, ligações de hidrogênio e estabilidades em meio solvente se mostram de grande importância em estudos de inibidores enzimáticos cujo possível estudo é permitindo uma extraordinária capacidade de previsão em biologia molecular. (AU)

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