Estudo de Bases Canônicas e Artificiais Mediadas por Metais em Solução por Dinâmica Molecular ab initio e Cálculos Relativísticos de RMN

• Processo: 23/14766-7
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2024
• Situação: Interrompido
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
• Pesquisador responsável: Lucas Colucci Ducati
• Beneficiário: Lucas Pinheiro Coutinho
• Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Bolsa(s) vinculada(s): 25/03247-4 - Estudo RMN de Pares de Bases Mediados por Metais e outros Derivados N-heterocíclicos em Solução por Dinâmica Molecular Ab Initio e Cálculos Relativísticos, BE.EP.DR
• Assunto(s): Propriedades magnéticas Ressonância magnética nuclear Química computacional
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: bases canônicas e artificiais | bases de mercúrio e prata | Dinâmica molecular ab initio | propriedades magnéticas | Rmn | Química computacional

Resumo

Pares de bases mediadas por metais (PBmm) são bases nitrogenadas canônicas e artificiais que podem parear com nucleobases iguais ou formar pares não-naturais, através da metalação com metais de transição em solução. As aplicações dos PBmms envolvem desde o desenvolvimento de sensores de metais pesados, dispositivos de portas lógicas biológicas para sinalização celular e a construção de máquinas moleculares através da manipulação depares de bases alternativas. Os PBmms mais estudados são os que possuem Hg(II) e Ag(I) complexados com sistemas de duplexos de DNA de T-Hg-T e C-Ag-C. A técnica de ressonância magnética nuclear (RMN) é de grande auxílio na elucidação da estrutura e síntese de PBmms, utilizando as propriedades magnéticas de deslocamento químico (5ÿ), tensor blindagem (5) e constante de acoplamento spin-spin indireto (5=) como parâmetros de análise, principalmente para RMN 107,109Ag(I) e 199Hg(II). Entretanto, apesar dos estudos presentes na literatura utilizarem correções relativísticas em cálculos de DFT (Teoria Funcional da Densidade) com a aproximação ZORA (Aproximação Regular de Ordem Zero), o efeito dinâmico do solvente explícito não é analisado, acarretando variações nos resultados obtidos. Logo, no estudo proposto, pretende-se investigar o efeito do solvente explícito em sistemas de PBmms canônicos e artificiais, principalmente com Ag e Hg, realizando um estudo sobre o efeito dinâmico da coordenação de moléculas de água e as alterações de conformação através da combinação decálculos teóricos DFT com dinâmica molecular pelo método de dinâmica molecular Ab initio (AIMD).