Investigação da enantiodiscriminação usando abordagens computacionais

• Processo: 23/07116-6
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado Direto
• Data de Início da vigência: 01 de outubro de 2023
• Data de Término da vigência: 30 de setembro de 2024
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
• Pesquisador responsável: Claudio Francisco Tormena
• Beneficiário: Tadeu Luiz Gomes Cabral
• Supervisor: Matthias Stein
• Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Max Planck Society, Magdeburg, Alemanha
• Vinculado à bolsa: 21/05081-5 - Micelas quirais para DOSY assistida por matriz, BP.DD
• Assunto(s): Difusão Quiralidade Simulação de dinâmica molecular Ressonância magnética nuclear Química computacional Enantiômeros
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Difusão | Dinâmica Molecular (MD) | Enantiodiscriminação | Quiralidade | Ressonância Magnética Nuclear (RMN) | Teoria do Funcional da Fensidade (DFT) | Físico-Química Orgânica / Química Computacional

Resumo

Enantiômeros são moléculas quirais que são imagens especulares espelhadas umas das outras, mas não podem ser sobrepostas. Esses compostos têm ganhado atenção por suas aplicações em diversos campos, incluindo farmacêutico, agrícola e alimentício. A importância dos enantiômeros se deve às suas distintas interações com outras moléculas quirais, que podem resultar em diferentes atividades biológicas ou farmacêuticas. Separar misturas enantioméricas é uma tarefa crucial para projetar as aplicações de cada componente do par enantiomérico e é um desafio para a ciência moderna. Novas moléculas de drogas com um centro quiral para serem aprovadas pelo FDA devem conter apenas um enantiômero. A abordagem DOSY assistida por matriz, que utiliza um agente de resolução quiral (CSA) como matriz, é uma técnica aplicada no presente projeto de doutorado (FAPESP 2021/05081-5) que mostra a possibilidade de diferenciar enantiômeros usando Ressonância Magnética Nuclear. No entanto, há evidências experimentais limitadas para explicar, no nível molecular, a interação entre complexos diastereoisoméricos que refletem as discriminações experimentais observadas nos domínios de frequência e difusão. Estudos recentes demonstraram que abordagens computacionais usando a Teoria do Funcional da Densidade e a Dinâmica Molecular podem ajudar a entender sistemas no nível microscópico e fornecer insights que são difíceis ou impossíveis de obter experimentalmente. Portanto, simulações computacionais de complexos CSA-enantiômero são propostas neste projeto para avaliar os sítios de ligação, as energias de interação, os equilíbrios conformacionais, a evolução temporal da interação diastereoisomérica, o processo de difusão, os efeitos do solvente e a estequiometria de complexação, para ajudar a explicar a discriminação em frequência e em difusão de quatro enantiômeros nos quais o BINOL foi empregado como CSA. (AU)