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Química computacional: uma ferramenta para estudos envolvendo espectrometria de massas, reatividade e mecanismos de reação/fragmentação de compostos orgânicos

Processo: 14/23604-1
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de junho de 2015 - 31 de maio de 2017
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
Pesquisador responsável:Ricardo Vessecchi Lourenço
Beneficiário:Ricardo Vessecchi Lourenço
Instituição-sede: Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto (FFCLRP). Universidade de São Paulo (USP). Ribeirão Preto , SP, Brasil
Pesq. associados:Antônio Eduardo Miller Crotti ; Flavio da Silva Emery ; Giuliano Cesar Clososki ; Norberto Peporine Lopes
Assunto(s):Química computacional  Espectrometria de massas  Modelagem computacional  Termoquímica  Compostos orgânicos 

Resumo

Nos últimos anos, a reatividade em fase gasosa tem sido tema de inúmeros artigos científicos e tem galgado destaque devido a dois grandes eventos. O primeiro, através do desenvolvimento das técnicas atuais de espectrometria de massas (EM), que permitem a ionização de moléculas termolábeis, análises sequenciais e reações íon-molécula. O segundo, pelo desenvolvimento de modelos computacionais, aprimoramento daqueles já existentes e avanço no processamento de dados, permitindo a obtenção de grandezas termoquímicas com maior exatidão. A união entre esses dois eventos tornou-se peça indispensável para o crescimento de diversas áreas da química moderna, o que contribui ainda mais para a compreensão de fenômenos, por hora, desconhecidos. A química computacional em combinação com a espectrometria de massas permite compreender inúmeros eventos químicos, os quais podem ocorrer durante a ionização e dissociação de um determinado analito. A aplicação da química computacional fornece uma compreensão quantitativa das variações estruturais e energéticas dos possíveis íons formados durante a ionização da amostra, usando descritores apropriados, como por exemplo, a basicidade, afinidade protônica, mapas de potencial eletrostático e orbitais de fronteira, sendo também possibilitada a compreensão das possíveis vias de dissociação dos íons formados através da ativação por colisão, aplicando-se a termoquímica computacional na interpretação de intermediários e estados de transição. O atual projeto visa aplicar metologias teóricas-experimentais, que serão desenvolvida através da aplicação de técnicas atuais de espectrometria de massas, como por exemplo, ionização por electrospray (IES) em combinação com a química computacional para a compreensão da reatividade de moléculas orgânicas em fase gasosa e seus mecanismos de fragmentação, interpretando assim, seus espectros EM/EM pela combinação com dados energéticos, geométricos e topológicos, o que contribuirá para a ampliação dos resultados descritos na literatura e sua aplicação por não especialistas e usuários das diferentes técnicas de ionização. Em ampliação ao projeto, valores pKa serão obtidos, empregando a química computacional, para que possa ser traçado um paralelo entre a reatividade em solução e em fase gasosa. (AU)

Publicações científicas (17)
(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)
SOUZA, AMAURI ALVES; VESSECCHI, RICARDO; CASTRO-GAMBOA, IAN; FURLAN, MAYSA. Combined use of tandem mass spectrometry and computational chemistry to study 2H-chromenes from Piper aduncum. Journal of Mass Spectrometry, v. 54, n. 7, p. 634-642, JUL 2019. Citações Web of Science: 1.
DIAS, HERBERT J.; BAGUENARD, MANON; CREVELIN, EDUARDO J.; PALARETTI, VINICIUS; GATES, PAUL J.; VESSECCHI, RICARDO; CROTTI, ANTONIO E. M. Gas-phase fragmentation reactions of protonated benzofuran- and dihydrobenzofuran-type neolignans investigated by accurate-mass electrospray ionization tandem mass spectrometry. Journal of Mass Spectrometry, v. 54, n. 1, p. 35-46, JAN 2019. Citações Web of Science: 0.
AGUIAR, GABRIELA P.; CREVELIN, EDUARDO J.; DIAS, HERBERT J.; AMBROSIO, SERGIO R.; BASTOS, JAIRO K.; HELENO, VLADIMIR C. G.; VESSECCHI, RICARDO; CROTTI, ANTONIO E. M. Electrospray ionization tandem mass spectrometry of labdane-type acid diterpenes. Journal of Mass Spectrometry, v. 53, n. 11, p. 1086-1096, NOV 2018. Citações Web of Science: 1.
SILVA, SIMONE CAVALCANTE; RODRIGUES, SHIRLEY M. M.; NARDINI, VIVIANI; VAZ, ARTUR DE L. L.; PALARETTI, VINICIUS; JOSE DA SILVA, GIL VALDO; VESSECCHI, RICARDO; CLOSOSKI, GIULIANO C. Conformational dynamics of 4-formylaminoantipyrine based on NMR and theoretical calculations. Journal of Molecular Structure, v. 1163, p. 280-286, JUL 5 2018. Citações Web of Science: 2.
ORENHA, RENATO P.; VESSECCHI, RICARDO; GALEMBECK, SERGIO E. The influence of the negative hyperconjugation is relevant for the analysis of the pi-pi{*} conjugation with the mono-substitution and di-substitution of H2C= by O= and/or HN= in trans-buta-1,3-diene?. STRUCTURAL CHEMISTRY, v. 29, n. 3, p. 847-857, JUN 2018. Citações Web of Science: 3.
MURIE, VALTER E.; NISHIMURA, RODOLFO H. V.; ROLIM, LARISSA A.; VESSECCHI, RICARDO; LOPES, NORBERTO P.; CLOSOSKI, GIULIANO C. Base-Controlled Regioselective Functionalization of Chloro-Substituted Quinolines. Journal of Organic Chemistry, v. 83, n. 2, p. 871-880, JAN 19 2018. Citações Web of Science: 5.
DIAS, HERBERT J.; VIEIRA, TATIANA M.; CREVELIN, EDUARDO J.; DONATE, PAULO M.; VESSECCHI, RICARDO; CROTTI, ANTONIO E. M. Fragmentation of 2-aroylbenzofuran derivatives by electrospray ionization tandem mass spectrometry. Journal of Mass Spectrometry, v. 52, n. 12, p. 809-816, DEC 2017. Citações Web of Science: 6.
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DA SILVA-JUNIOR, E. A.; PALUDO, C. R.; GOUVEA, D. R.; KATO, M. J.; FURTADO, N. A. J. C.; LOPES, N. P.; VESSECCHI, R.; PUPO, M. T. Gas-phase fragmentation of protonated piplartine and its fungal metabolites using tandem mass spectrometry and computational chemistry. Journal of Mass Spectrometry, v. 52, n. 8, p. 517-525, AUG 2017. Citações Web of Science: 3.
VESSECCHI, RICARDO; BORGES, LETICIA DA SILVA; EMERY, FLAVIO DA SILVA; LOPES, NORBERTO PEPORINE. Understanding the fragmentation mechanisms of methoxy-, mesyl-, and tosyl-lapachol derivatives by computational chemistry and mass spectrometry analysis. INTERNATIONAL JOURNAL OF MASS SPECTROMETRY, v. 418, n. SI, p. 92-100, JUL 2017. Citações Web of Science: 2.
DIAS, HERBERT JUNIOR; STEFANI, RICARDO; TOMAZ, JOSE CARLOS; VESSECCHI, RICARDO; MILLER CROTTI, ANTONIO EDUARDO. Differentiation between 3,4-and 4,15-Epoxyeudesmanolides by Electrospray Ionization Tandem Mass Spectrometry. JOURNAL OF ANALYTICAL METHODS IN CHEMISTRY, 2017. Citações Web of Science: 2.
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PINTO, ANGELO DA CUNHA; VESSECCHI, RICARDO; DA SILVA, CARMELITA GOMES; LOURENCO AMORIM, ANA CAROLINA; DOS SANTOS JUNIOR, HELVECIO MARTINS; CUNHA REZENDE, MICHELLE JAKELINE; GATES, PAUL J.; REZENDE, CLAUDIA MORAES; LOPES, NORBERTO PEPORINE. Electrospray ionization tandem mass spectrometry analysis of isopimarane diterpenes from Velloziaceae. Rapid Communications in Mass Spectrometry, v. 30, n. 1, p. 61-68, JAN 15 2016. Citações Web of Science: 10.
DEMARQUE, DANIEL P.; CROTTI, ANTONIO E. M.; VESSECCHI, RICARDO; LOPES, JOAO L. C.; LOPES, NORBERTO P. Fragmentation reactions using electrospray ionization mass spectrometry: an important tool for the structural elucidation and characterization of synthetic and natural products. NATURAL PRODUCT REPORTS, v. 33, n. 3, p. 432-455, 2016. Citações Web of Science: 116.
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