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

Processo: 16/23165-3
Linha de fomento:Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de março de 2017
Vigência (Término): 28 de fevereiro de 2018
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
Pesquisador responsável:Sergio Emanuel Galembeck
Beneficiário:Tiago Quevedo Teodoro
Supervisor no Exterior: Lucas Visscher
Instituição-sede: Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto (FFCLRP). Universidade de São Paulo (USP). Ribeirão Preto , SP, Brasil
Local de pesquisa : University Amsterdam (VU), Holanda  
Vinculado à bolsa:16/07787-4 - Desenvolvimento de um código computacional para a análise de moléculas quirais através do dicroísmo circular vibracional, BP.PD
Assunto(s):Química teórica

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.

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)
TEODORO, T. Q.; KOENIS, M. A. J.; RUGER, R.; GALEMBECK, S. E.; BUMA, W. J.; NICU, V. P.; VISSCHER, L. Use of Density Functional Based Tight Binding Methods in Vibrational Circular Dichroism. Journal of Physical Chemistry A, v. 122, n. 49, p. 9435-9445, DEC 13 2018. Citações Web of Science: 0.
TEODORO, T. Q.; KOENIS, M. A. J.; GALEMBECK, S. E.; NICU, V. P.; BUMA, W. J.; VISSCHER, L. Frequency Range Selection Method for Vibrational Spectra. Journal of Physical Chemistry Letters, v. 9, n. 23, p. 6878-6882, DEC 6 2018. Citações Web of Science: 0.

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