Estudo de compostos organometálicos de 199Hg em solução por dinâmica molecular ab initio e cálculos relativísticos de RMN

• Processo: 19/18727-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Vigência (Início): 01 de novembro de 2019
• Vigência (Término): 31 de julho de 2024
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
• Pesquisador responsável: Lucas Colucci Ducati
• Beneficiário: Leonardo Araujo Schenberg
• Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Bolsa(s) vinculada(s): 22/10688-9 - Estudo do efeito de solvatação do clorofórmio em propriedades de RMN de 199Hg de derivados de metilmercúrio por dinâmica molecular ab initio e cálculos relativísticos, BE.EP.DD
• Assunto(s): Química teórica Compostos organometálicos Simulação de dinâmica molecular Métodos ab initio Cálculos relativísticos Solvatação Água Moléculas bioativas Ressonância magnética nuclear
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: complexos metálicos | Dinâmica molecular ab initio | Rmn | Química teórica

Resumo

O estudo do efeito de solvatação da água, e principalmente da coordenação do solvente, sobre o tensor blindagem/deslocamento químico e sobre as constantes de acoplamento indireta spin-spin de 199Hg em adutos de biomoléculas serão alvo de estudo. Estes complexos apresentam uma forte influência do solvente, sendo necessário o uso de solvatação explícita e uma descrição do sistema soluto-solvente de forma dinâmica. Estes adutos de biomoléculas de mercúrio ainda são estudados até hoje, devido aos seus grandes efeitos toxicológicos e à contaminação do meio ambiente. Contudo, os valores teóricos estimados dos parâmetros magnéticos com geometrias estáticas em nível DFT, com inclusão de efeito de solvente implícito e Hamiltoniano com correção relativística, superestimam os valores experimentais em cerca de 50% para os compostos. A pobre descrição da estrutura eletrônica das adutos de 199Hg de biomoléculas em solução obtida pelos modelos estáticos, refletida na baixa acurácia das propriedades de RMN calculadas, faz necessário de modelos dinâmicos para melhor descrição das propriedades magnéticas, e elucidação da densidade eletrônica no 199Hg e das ligações entre o metal e seus ligantes. Para isso, a dinâmica molecular de Kohn-Sham (KS) Car-Parrinello (CPMD) e cálculos KS híbridos de propriedades magnéticas, com e sem efeito de solvente, serão utilizados. Esta nova técnica computacional, aliando KS-CPMD e cálculos KS-DFT híbridos para determinação de propriedades magnéticas, foi proposta e desenvolvida nos últimos anos e tendo sido aplicada com sucesso para compostos dinucleares de metais de transição Tl-Pt e Pt-Pt. Alguns resultados preliminares de alguns compostos propostos neste projeto também ilustram o potencial desta metodologia. (AU)

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)

OBEID, GUILHERME; MORAES, GUSTAVO O.; PENNA, TATIANA C.; SCHENBERG, LEONARDO A.; DUCATI, LUCAS C.; CORRERA, THIAGO C.. Solvation effects on glyphosate protonation and deprotonation states evaluated by mass spectrometry and explicit solvation simulations. Journal of Chemical Physics, v. 158, n. 5, p. 12-pg., 2023-02-07. (20/10246-0, 19/12808-9, 17/20262-0, 17/17750-3, 15/08539-1, 19/18727-0, 19/25634-9, 20/08894-4, 21/06726-0, 14/15962-5)

ABDULLAYEV, YUSIF; KARIMOVA, NAZANI; SCHENBERG, LEONARDO A.; DUCATI, LUCAS C.; AUTSCHBACH, JOCHEN. Computational predictions on Bronsted acidic ionic liquid-catalyzed carbon dioxide conversion to five-membered heterocyclic carbonyl derivatives. Physical Chemistry Chemical Physics, v. 25, n. 12, p. 7-pg., 2023-02-23. (19/18727-0)