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Estudo teórico da produção assimétrica de enantiômeros

Processo: 13/25210-8
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de março de 2014
Vigência (Término): 29 de fevereiro de 2016
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
Pesquisador responsável:Alejandro López Castillo
Beneficiário:Emerson Paulinho Boscheto
Instituição-sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
Assunto(s):Química teórica   Dinâmica não linear   Cinética química

Resumo

A busca por mecanismos capazes de quebrar a simetria quiral em um sistema envolvendo um par de enantiômeros tem se tornado uma área de pesquisa ativa, seja para compreender a origem da homoquiralidade biomolecular ou para produzir substâncias que interagem funcionalmente com organismos vivos. O sucesso desta empreitada pode ser auxiliado por modelagens e simulações numéricas de redes reacionais candidatas a apresentar quebra de simetria quiral. Estas ferramentas possibilitam caracterizar os possíveis regimes de estabilidade destas redes e determinar as condições mais favoráveis em que a amplificação de excessos enantioméricos (EE) tende a ser observada. Propõe-se neste projeto o estudo teórico, via abordagens determinística e estocástica, da produção assimétrica de enantiômeros (espontânea e via perturbação) em sistemas abertos por meio da exploração de modelos de mecanismos reacionais para polimerização quiral sujeitos às flutuações termodinâmicas (as quais ganham importância com a redução do número de partículas do sistema) e contendo etapas autocatalíticas (capazes de amplificar eficientemente um pequeno EE inicial). No modelo determinista, regido por equações diferenciais, pode-se acrescentar as flutuações estatísticas ad hoc, enquanto no caso da abordagem estocástica elas são intrínsecas ao método. Os estudos se dividirão em cinco partes: (i) investigação determinística das redes reacionais com polimerização inicialmente restrita à dimerização e (ii) sem esta restrição; (iii) consideração de dimensões espaciais nos modelos para levar em conta efeitos da difusão; (iv) consideração de influências externas, como perturbações na temperatura ou concentração de alguma(s) espécie(s) e (v) abordagem estocástica dos casos anteriores.

Publicações científicas
(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)
BOSCHETO, E.; DE SOUZA, M.; LOPEZ-CASTILLO, A. The Einstein specific heat model for finite systems. PHYSICA A-STATISTICAL MECHANICS AND ITS APPLICATIONS, v. 451, p. 592-600, JUN 1 2016. Citações Web of Science: 1.
BOSCHETO, EMERSON; LOPEZ-CASTILLO, ALEJANDRO. Spontaneous Chiral Symmetry Breaking for Finite Systems. ChemPhysChem, v. 16, n. 17, p. 3728-3735, DEC 1 2015. Citações Web of Science: 1.

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