I ESCOLA de QUÍMICA COMPUTACIONAL 01 a 05 de Setembro de ...
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E[ρ] = TS[ρ] +intd~rvext(~r)ρ(~r) + VH [ρ] + EXC [ρ]
I ESCOLA de QUIMICA COMPUTACIONAL
01 a 05 de Setembro de 2014
campus da USP de RIBEIRAO PRETO
βmc2 + 3sumk=1
αkpkc
ψ(x t) = ihpartψ(x t)
partt
Eds MORGON VESSECCHI amp GALEMBECK
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
Comissatildeo Organizadora
Prof Dr Ricardo VessecchiDepartamento de QuiacutemicaFaculdade de Filosoa Ciecircncias e Letras de Ribeiratildeo Preto (FFCLRP)Universidade de Satildeo Paulo (USP)vessecchiuspbr
Prof Dr Nelson H MorgonDepartamento de Fiacutesico-QuiacutemicaInstituto de QuiacutemicaUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP)morgoniqmunicampbr
Prof Dr Seacutergio E Galembeck (Coord)Departamento de QuiacutemicaFaculdade de Filosoa Ciecircncias e Letras de Ribeiratildeo Preto (FFCLRP)Universidade de Satildeo Paulo (USP)segalembuspbr
i FFCLRP 2014
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
Realizaccedilatildeobbb
Apoio
ii FFCLRP 2014
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
A I Escola de Quiacutemica Computacional teve como temas Efeitos Relativiacutesticosem homenagem aos trinta anos do falecimento de Dirac e Teoria do Funcional de Densi-dade em comemoraccedilatildeo aos cinquenta anos do trabalho seminal de Hohenberg e Khon Osminicursos e duas palestras abordaram estes temas Outras palestras trataram de temasgerais e foram ministradas por pesquisadores extremamente inuentes em quiacutemica
A palestra de abertura foi ministrada pelo Prof Joseacute Manuel Riveros (USP e UFABC)um pesquisador extremamente inuente em quiacutemica Jaacute a palestra de encerramento foiproferida pelo Prof Ricardo Luis Longo da Silva da UFPE relativamente jovem mas ex-tremamente produtivo e que tem se destacado na gestatildeo em ciecircncia e tecnologia As mini-conferecircncias foram ministradas pelos Profs Roberto Luiz Andrade Haiduke do IQSC-USP especialista em caacutelculos relativiacutesticos e Willian Ricardo Rocha da UFMG quetem como uma de suas especialidades os meacutetodos DFT Os minicursos foram ministradospelos Profs Luiz Guilherme Machado de Macedo da UFPA e Heacutelio Anderson Duarteda UFMG que trabalham nas aacutereas de caacutelculos relativiacutesticos e DFT respectivamenteHouve uma palestra do Prof Francisco Elias Jorge da UFES que tem se destacado nodesenvolvimento de conjunto de funccedilotildees de base gaussianas
Houve tambeacutem duas sessotildees (uma oral e outra na forma de pocircsteres) com apresentaccedilatildeodivulgaccedilatildeo e discussatildeo dos trabalhos de alunos As palestras e miniconferecircncias tiverama duraccedilatildeo de uma hora e meia incluindo-se aiacute o tempo para perguntas Os minicursosforam divididos em uma parte teoacuterica e outra de exerciacutecios computacionais Devido agraveslimitaccedilotildees no nuacutemero de computadores disponiacuteveis e do tamanho da sala aonde estes sesituam apenas vinte alunos participaram de cada curso simultaneamente Dessa formaao se inscreverem na escola os alunos optaram por um curso
bbbRibeiratildeo Preto Setembro de 2014
bbbComissatildeo Organizadora
iii FFCLRP 2014
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
Programaccedilatildeo Cientiacuteca
12Conjuntos de Bases natildeo Relativiacutesticos e Relativiacutesticos para Caacutelculosde Propriedades Atocircmica e MolecularFrancisco E Jorge viii
Teoria do Funcional de Densidade Fundamentos e MetodologiaHeacutelio A Duarte xiii
Reatividade Quiacutemica ao Niacutevel Molecular Sinergismo entre Exper-imento e TeoriaJoseacute M Riveros vii
Quiacutemica Quacircntica Relativiacutestica AplicadaLuiacutes Guilherme M Macedo xii
Dinacircmica de Reaccedilotildees QuiacutemicasRicardo L Longo da Silva ix
Equaccedilatildeo de Dirac Implementaccedilatildeo e Aplicaccedilotildees em Estudos de Es-trutura EletrocircnicaRoberto L A Haiduke x
Aplicaccedilotildees da Teoria do Funcional de Densidade em SistemasQuiacutemicosWillian R Rocha xi
Resumos 1
iv FFCLRP 2014
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
ProgramaccedilatildeoGeral
Horaacuterio
Dia
1Dia
2Dia
3Dia
4Dia
5
0900-10h30
-Conferecircncia1
Conferecircncia2
ApresentaccedilatildeoOral
Palestrade
deTrabalhos
Encerramento
10h30-1045
-Cafeacute
Cafeacute
Cafeacute
-1045-12h45
Retiradado
Mini-curso1(T)
Mini-curso2(P)
ApresentaccedilatildeoOral
Encerramento
Materiale
(G1)
eVisita
(G2)
eVisita
deTrabalhos
Avaliaccedilatildeo
Program
accedilatildeo
aoMuseu
(G2)
aoMuseu
(G1)
daEscola
1245-1430
Almoccedilo
Almoccedilo
Almoccedilo
Almoccedilo
Almoccedilo
1430-1730
Abertura
Mini-curso1(P)
Mini-curso2(P)
Palestra2
-Palestra1
(G2)
eVisita
(G1)
eVisita
Coquetel
aoMuseu
(G2)
aoMuseu
(G1)
v FFCLRP 2014
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
PL 1
Reatividade Quiacutemica ao Niacutevel Molecular Sinergismo entre Experi-mento e TeoriaProf Joseacute M Riveros (USP e UFABC)
Reaccedilotildees quiacutemicas em fase gasosa quando estudadas a baixas pressotildees ofer-ecem a oportunidade de elucidar aspectos relacionados com propriedades ereatividade intriacutenseca de substancias quiacutemicas Teacutecnicas experimentais intro-duzidas a partir do m da deacutecada de 60 permitiram a caracterizaccedilatildeo de reaccedilotildeesentre iacuteons e moleacuteculas neutras a baixas pressotildees Muitas das reaccedilotildees estudadasnestes uacuteltimos 45 anos mimetizam reaccedilotildees bem conhecidas em Quiacutemica massem a perturbaccedilatildeo do solvente A investigaccedilatildeo de reaccedilotildees de deslocamentonucleofiacutelico de hidroacutelise de eacutesteres e de eliminaccedilatildeo seratildeo ilustradas do pontode vista experimental e as mudanccedilas que se observam quando os iacuteons emfase gasosa satildeo parcialmente solvatados Uma interpretaccedilatildeo mais profundadestes resultados soacute se tornou possiacutevel a partir do crescimento e sosticaccedilatildeocrescente das teacutecnicas de quiacutemica computacional A possibilidade de mapearo diagrama de energia potencial destas reaccedilotildees e mais recentemente de simu-lar a dinacircmica destas reaccedilotildees tem provocado um sinergismo importante entrenovos experimentos e caacuteculos teoacutericos
vi FFCLRP 2014
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
PL 2
Conjuntos de Bases natildeo Relativiacutesticos e Relativiacutesticos para Caacutelculosde Propriedades Atocircmica e MolecularProf Francisco E Jorge (UFES)
Meacutetodos de estrutura eletrocircnica para sistemas moleculares dependem demasi-adamente do uso de conjuntos de bases de funccedilotildees Gaussianas para repre-sentarem os orbitais moleculares Um nuacutemero de sequecircncias hieraacuterquicasde conjuntos de bases tem sido proposto nas uacuteltimas duas deacutecadas e elastecircm permitido aproximaccedilotildees sistemaacuteticas para estimar e controlar os errosdevido a incompletude de conjuntos de bases Inicialmente esboccedilaremos al-guns dos princiacutepios para construccedilatildeo de conjuntos de bases e compararemos ascomposiccedilotildees de quatro famiacutelias de conjuntos de bases que estatildeo disponiacuteveisem vaacuterias qualidades diferentes e para um nuacutemero razoaacutevel de elementos databela perioacutedica Entatildeo utilizando as sequecircncias hieraacuterquicas natildeo relativiacutesticae Douglas-Kroll-Hess (DKH) de conjuntos de bases de qualidades dupla triplaquaacutedrupla quiacutentupla e secircxtupla zeta de valecircncia mais funccedilotildees de polarizaccedilatildeo(XZP AXZP e XZP-DKH X = D T Q 5 e 6) de Jorge e colaboradoresconstantes espectroscoacutepicas propriedades eleacutetrica e magneacutetica tatildeo bem comorotaccedilatildeo oacutetica e paracircmetros de dicroiacutesmo circular eletrocircnico seratildeo calculadas ecomparadas com resultados teoacutericos e experimentais reportados na literatura
vii FFCLRP 2014
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
PL 3
Dinacircmica de Reaccedilotildees QuiacutemicasProf Ricardo Longo (UFPE)
A dinacircmica molecular de sistemas reativos tem sido importante na determi-naccedilatildeo dos limites e limitaccedilotildees de teorias estatiacutesticas bem sucedidas comoa teoria do estado de transiccedilatildeo (TST) e a teoria RRKM no tratamento dereaccedilotildees bi- e unimoleculares De fato vaacuterias reaccedilotildees tecircm mecanismos e se-letividades que satildeo ditadas ou dirigidas pela dinacircmica Por exemplo seraacutemostrado que a seletividade da reaccedilatildeo OHminus + CH3ONO2 eacute determinadapela dinacircmica Esta reaccedilatildeo pode ocorrer via o deslocamento nucleofiacutelico bi-molecular no carbono (SN2C) ou no nitrogecircnio (SN2N) assim como aabstraccedilatildeo de proacuteton seguida da dissociaccedilatildeo (ECO2) A razatildeo experimentalECO2 SN2C SN2N eacute 086 014 00 e a teoria RRKM eacute incapaz deexplicar estes resultados Entretanto simulaccedilotildees de dinacircmica molecular deBorn-Oppenheimer (BOMD) fornecem trajetoacuterias quase-claacutessicas que expli-cam qualitativa e quantitativamente as observaccedilotildees experimentais Por exem-plo o mecanismo SN2N eacute suprimido pela blindagem eletrostaacutetica negativaao redor do aacutetomo de nitrogecircnio Enquanto que o aumento da eciecircncia docaminho SN2C eacute explicado pelas atraccedilotildees eletrostaacuteticas entre o grupo CH3
e o nucleoacutelo OHminus As simulaccedilotildees BOMD foram tambeacutem empregadas no es-tudo da dinacircmica de desidrataccedilatildeo de aacutelcoois protonados derivados do pinacol asaber [(CH3)2(R)C-CH(OH2)CH3]+ em que R = CH3 CH3CH2 e (CH3)2CHEsta reaccedilatildeo tem dois mecanismos limites i) concertado em que a dissociaccedilatildeoda aacutegua eacute concomitante com a migraccedilatildeo do grupo alquila e ii) em etapaso qual envolve um carbocaacutetion secundaacuterio [(CH3)2(R)C-CHCH2]+ como in-termediaacuterio O perl de energia da reaccedilatildeo fornece o mecanismo concertadoindependentemente do meacutetodo de estrutura eletrocircnica utilizado Contudotrajetoacuterias quase-claacutessicas partindo dos reagentes fornecem um caminho dereaccedilatildeo em etapas mostrando que a regiatildeo do estado de transiccedilatildeo eacute quase ir-relevante para o mecanismo da reaccedilatildeo Os conceitos concertado e sincronismosatildeo muito importantes em quiacutemica pois referem-se agrave relaccedilatildeo temporal entreeventos Por exemplo a formaccedilatildeo de duas ligaccedilotildees numa reaccedilatildeo de cicloadiccedilatildeo[4+2] ou Diels-Alder pode ser um evento siacutencrono ou assiacutencrono Em geral aassimetria da geometria do estado de transiccedilatildeo eacute utilizada como um criteacuteriopara estabelecer o sincronismo do evento Foram estudadas as seguinte reaccedilotildeesde Diels-Alder H2C=CH2 + ciclopentadieno e H2C=CHX + 13-butadienoem que X = H F CH3 OH CN NH2 e NO Estas reaccedilotildees apresentam assime-tria no estado de transiccedilatildeo de variam de simeacutetrica ateacute altamente assimeacutetricade maneira quase contiacutenua Logo espera-se que a sincronicidade das reaccedilotildeestambeacutem variem de acordo com a assimetria Entretanto os resultados dasdinacircmicas a partir do estado de transiccedilatildeo mostram que os criteacuterios estaacuteticos(assimetria do estado de transiccedilatildeo) satildeo muito limitados e fornecem resulta-dos contraditoacuterios De fato o intervalo temporal entre os eventos isto eacute a
viii FFCLRP 2014
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
formaccedilatildeo das duas novas ligaccedilotildees C-C comparado com o periacuteodo vibracionalda ligaccedilatildeo simples C-C nos produtos eacute um criteacuterio mais conaacutevel e imparcialBaseado nesse criteacuterio todas as reaccedilotildees estudadas satildeo classicadas como siacuten-cronas exceto com o dienoacutelo H2C=CHNO apesar dos graus de assimetriagraduais e muito distintos das estruturas dos estados de transiccedilatildeo Estes resul-tados explicam tambeacutem a alta eciecircncia das reaccedilotildees de cicloadiccedilatildeo e portantosua utilidade em siacutentese orgacircnica
Agradecimentos CAPES CNPq FACEPE FINEP inct-INAMI PRONEX-CNPq-FACEPE
ix FFCLRP 2014
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
CF 1
Equaccedilatildeo de Dirac Implementaccedilatildeo e Aplicaccedilotildees em Estudos de Es-trutura EletrocircnicaProf Roberto L A Haiduke (IQSCUSP)
Nesta palestra pretende-se discutir os aspectos baacutesicos da equaccedilatildeo de Diracquando aplicada aos estudos de estrutura eletrocircnica de sistemas atocircmicos emoleculares Primeiramente os principais efeitos relativiacutesticos na quiacutemicaseratildeo ilustrados por meio de alguns exemplos Depois seratildeo abordadas asnoccedilotildees fundamentais do formalismo de quatro componentes Aleacutem disto as-pectos teacutecnicos relacionados aos conjuntos de funccedilotildees de base necessaacuterios emodelo nucleares normalmente utilizados devem ser mencionados Finalmenteseraacute possiacutevel apresentar algumas aplicaccedilotildees deste tratamento realizadas emnosso grupo de pesquisa como no estudo dos momentos de quadrupolo nucle-ares
x FFCLRP 2014
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
CF 2
Aplicaccedilotildees da Teoria do Funcional de Densidade em Sistemas Quiacutemi-cosProf Willian R Rocha (UFMG)
A Teoria do Funcional de Densidade (DFT) tem se tornado nos uacuteltimos anosum importante meacutetodo para o estudo da reatividade quiacutemica em sistemasmoleculares com poucos aacutetomos ateacute sistemas macromoleculares como enzimasO desenvolvimento de novos e mais precisos funcionais de troca-correlaccedilatildeotem permitido o estudo de processos quiacutemicos com precisatildeo cada vez maiorpossibilitando a utilizaccedilatildeo da DFT como um meacutetodo para se validar pos-siacuteveis mecanismos de reaccedilatildeo e previsatildeo a priori da reatividade em sistemasmoleculares Nesta apresentaccedilatildeo seraacute dada uma breve revisatildeo dos avanccedilos edesaos da DFT no estudo da reatividade quiacutemica dando particular atenccedilatildeoaos processos cataliacuteticos promovidos por compostos de metais de transiccedilatildeo Autilizaccedilatildeo da DFT no estudo da reatividade quiacutemica seraacute discutida e exempli-cada atraveacutes de estudos recentes envolvendo processos de interesse bioloacutegicoe industrial
Agradecimentos CNPq FAPEMIG INCT-Cataacutelise Rede Mineira de Quiacutemica
xi FFCLRP 2014
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
MC 1
Quiacutemica Quacircntica Relativiacutestica AplicadaProf Luiacutes Guilherme M Macedo (UFPA)
Muitos fenocircmenos de interesse quiacutemico como a existecircncia de caacutetions Hg2+2 emsoluccedilatildeo ou mesmo o funcionamento de uma bateria automotiva soacute podem sercorretamente compreendidos agrave luz da teoria quacircntica relativiacutestica Os efeitosrelativiacutesticos que podem ser compreendidos como diferenccedila entre os resul-tados obtidos a partir da equaccedilatildeo de Schroumldinger e da equaccedilatildeo relativiacutesticade Dirac exercem grande inuecircncia principalmente na quiacutemica dos elementosmais pesados da tabela perioacutedica De forma geral estes efeitos satildeo comumenteseparados de forma pragmaacutetica em efeitos cinemaacuteticos e efeitos oriundos doacoplamento de spin-oacuterbita Este minicurso visa de forma praacutetica a) infor-mar a importacircncia dos efeitos relativiacutesticos b) ensinar atraveacutes de exemplossimples como incluir os efeitos relativiacutesticos nos caacutelculos de quiacutemica computa-cional atraveacutes de programas gratuitos como o DIRAC13 que inclui os efeitosrelativiacutesticos naturalmente a partir da equaccedilatildeo de Dirac e um segundoprograma (ORCAGAMESSFIREFLY) que inclui os efeitos cinemaacuteticos deforma aproximada
xii FFCLRP 2014
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
MC 2
Teoria do Funcional de Densidade Fundamentos e MetodologiaProf Heacutelio A Duarte (UFMG)
Inicialmente alguns conceitos baacutesicos e histoacutericos baseados na Teoria de Thomas-Fermi-Dirac seratildeo apresentados Os teoremas de Hohemberg-Kohn as equaccedilotildeesde Kohn-Sham e sua interpretaccedilatildeo a luz da Procura Restrita de Levy seratildeo dis-cutidos A metodologia geralmente implementada nos principais programascomputacionais disponiacuteveis na literatura utilizando-se de conjunto de funccedilotildeesde base localizadas seraacute apresentada em detalhes Um toacutepico especial sobre osfuncionais de troca-correlaccedilatildeo e como eles satildeo desenvolvidos seraacute tambeacutem ap-resentado Na parte praacutetica pretende-se estimular os estudantes a denir cor-retamente os dados de entrada fazer atenccedilatildeo haacute alguns aspectos de deniccedilatildeode modelo quiacutemico e a utilizaccedilatildeo de palavras-chaves que auxiliam na con-vergecircncia do caacutelculo SCF e na rapidez do caacutelculo Espera-se que o estudanteao nal do mini-curso compreenda os principais conceitos envolvidos na DFTesteja familiarizado com os termos e seja capaz de se aprofundar no assunto
xiii FFCLRP 2014
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
Iacutendice de Trabalhos
12Investigaccedilatildeo Teoacuterica da arilaccedilatildeo Heck-Matsuda enantiosseletiva do3-ciclopenten-1-ol utilizando DFTVitor Hugo Menezes da Silva 01A Importacircncia de Correccedilotildees Relativiacutesticas na Descriccedilatildeo de LigaccedilotildeesQuiacutemicas em OrganometaacutelicosRafael de Mattos Piccoli 02Estudo Computacional de Compostos de Ru-NO ligado a CyclamRenato Pereira Orenha 03Estudo Teoacuterico da Cloro Ftalocianina de Alumiacutenio por PM6 e DFTWesley Fonseca Vaz 04Inuecircncia da Estrutura Eletrocircnica na Componente Spin-Orbital doTensor Blindagem de RMN de 13C nos Isocircmeros do 12-diiodoetenoRenan Vidal Viesser 05Intensidades caracteriacutesticas de grupos funcionais no infravermelhoWagner Eduardo Richter 06Selective Extraction of Erisotrin Structural Analogs Theory andExperimentArnaldo Fernandes da Silva Fo 07Uso do Modelo Contiacutenuo de Solvente (C-PCM) com G3X-CEP paraCaacutelculos de Solvataccedilatildeo de Iacuteons Monovalentes com AcetonitrilaCleuton de Souza Silva 08Clusters Histoacuterico e evoluccedilatildeoDioacutegenes Mendes Arauacutejo 09Estimativa teoacuterica do pKa de aminas substituiacutedas com gruposalquilaReacutegis Casimiro Leal 10Discretizaccedilatildeo do Meacutetodo da Coordenada Geradora para geraccedilatildeo defunccedilotildees de base por q-exponenciaisMauricio Gustavo Rodrigues 11Anaacutelise conformacional da Benzbromarona (BZB)Iran da Luz Sousa 12Estudo das Propriedades de Nanoestruturas de SiCLarissa Sihe Oliveira 13Natureza da ligaccedilatildeo Fe-NO em sistemas trans-[FeIIL(NO)(oxa-aza)]n+ onde L=Cl ou H2O e n=1 ou 2 Uma investigaccedilatildeo com-putacionalLucas Abreu do Nascimento 14Estudo das propriedades dinacircmicas do sistema 1-etil-3-metilimidazoacutelio bis(triuorsulfonil)imida emiim[Tf2N]CO2
Tuanan Lourenccedilo 15Anaacutelise Teoacuterica de Clusters de Soacutedio-Potaacutessio por AlgoritmoGeneacutetico e Caacutelculos de Quiacutemica QuacircnticaMateus Xavier Silva 16
xiv FFCLRP 2014
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
Electronic energy levels engineering of P3HT employing chemicalsubstitutionsElieacutezer Fernando de Oliveira 17Estudo teoacuterico do mecanismo ESIPT em derivados de benzazoacuteisJosene Maria Toldo 18Processo de fragmentaccedilatildeo molecular do hiacutebrido γ-Fe2O3PMMAum estudo teoacuterico e experimentalSilviana Correcirca 19Estudo mecaniacutestico sobre a N-acilaccedilatildeo de aminas por aacutecidos car-boxiacutelicos catalisada por ZrCl4Felipe Vieira Zauith Assad 20Comparaccedilatildeo do Desempenho de Meacutetodos Compostos e Funcionaisde Densidade na Determinaccedilatildeo de Entalpias Padrotildees de FormaccedilatildeoLeonardo V das Chagas Lima 21NMR-TZPP-DKH Gaussian basis sets for NMR calculations 195Ptchemical shiftDiego Fernando da S Paschoal 22Avaliaccedilatildeo teoacuterica do efeito gauche na difenidramina e seu cloridratoFaacutetima Maria Pereira de Rezende 23Estudo envolvendo NN-nitrosodimetilamina protonadaRailton Barbosa de Andrade 24Ab-initio calculation of magnetic properties of Gd-doped SnO2
Fermin Fidel Herrera Aragoacuten 25Estrutura eletrocircnica de complexo envolvendo uma associaccedilatildeo porligaccedilatildeo quiacutemica entre uma ftalociaina de rutecircnio e o TiO2 (anatase)Diesley Martins 26Estudo computacional de [22]ciclofanosMateus Grecco Manfreacute 27Estudo comparativo de reatividade de triterpenos pentaciacuteclicos comatividade antimalaacutericaMarlon Vieira de Melo 28Estudos Teoacutericos Comparativos de Propriedades EstruturaisEletrocircnicas e Espectroscoacutepicas dos Aacutecidos Betuliacutenico e Melaleucicoe da Estabilidade de Clusters desses Metaboacutelitos EspeciaisNoam Gadelha da Silva 29On Activation Step of Hoveyda-Grubbs CatalystEacutegil de Brito Saacute 30Estudo do comportamento em soluccedilatildeo do 2-uoroetanol 3-uoroproanol e 4- uorobutanol por espectroscopias de RMN e in-fravermelho e caacutelculos teoacutericosRodrigo Antonio Cormanich 31Theoretical Study of the Infrared Raman and VCD Spectra ofThiophene Using Ab Initio and Density FuMarcello Ferreira da Costa 32
xv FFCLRP 2014
Investigaccedilatildeo Teoacuterica da arilaccedilatildeo Heck-Matsuda enantiosseletiva do 3-ciclopenten-1-ol utilizando DFT
Vitor H Menezes da Silva1 (PG) Ricardo A Agnes2 (PG) Carlos R D Correia2 (PQ) Ataualpa A C Braga1 (PQ) vhugoiquspbr 1Instituto de Quiacutemica Departamento de Quiacutemica Fundamental Universidade de Satildeo Paulo SP Brasil2Instituto de Quiacutemica Departamento de Quiacutemica Orgacircnica Universidade Estadual de Campinas SP Brasil
IntroduccedilatildeoReaccedilotildees de Heck-Matsuda assimeacutetricas foram aplicadas por meio de uma estrateacutegia conhecida como transmissatildeo redox1 Aleacutem da formaccedilatildeo de adutos enriquecidos enantiomericamente haacute uma sequecircncia de inserccedilotildees migratoacuterias da espeacutecie de hidreto de palaacutedio e eliminaccedilotildees de βminushidrogecircnios ateacute a funcionalizaccedilatildeo do grupo hidroxila obtendo tambeacutem adutos carboniacutelicos2 Neste sentido este trabalho apresenta o estudo teoacuterico deste tipo de reaccedilatildeo utilizando aacutelcoois aliacutelicos ciacuteclicos
Metodologia ComputacionalAs estruturas foram otimizadas no niacutevel M06BS1 onde BS1 eacute a combinaccedilatildeo do pseudo potencial efetivo SDD e o conjunto de funccedilotildees de base 6-31G+(d) para o palaacutedio e o restante dos aacutetomos res-pectivamente Correccedilotildees termodinacircmicas foram feitas (em temperatura de 28915 K e pressatildeo de 1 atm) O efeito do solvente foi considerado por meio de caacutelculos pontuais M06-SMDBS1 nas geo-metrias em fase gasosa Todos os caacutelculos foram feitos utilizando o pacote Gaussian 09
Resultados e DiscussatildeoNa Figura 1 se observa que as espeacutecies TS2 TS3 TS4 e TS5 possuem as maiores energias pre-ponderantemente devido agraves acentuadas interaccedilotildees esteacutereas envolvendo o grupo t-butila com o ligan-te arila
Figura 1 Estruturas dos estados de transiccedilatildeo (TS) correspondentes agraves aproximaccedilotildees da olefina 3-ciclopenten-1-ol com diferentes conformaccedilotildees do ligante quiral pirino-oxazoliacutenico1 Cada TS estaacute associado ao seu respectivo aduto de Heck com diferente estereoquiacutemica Energias livres de solvataccedilatildeo (em kcalmol-1) relativas ao TS mais estaacutevel
O estado de transiccedilatildeo mais estaacutevel eacute o TS7 que estaacute associado exclusivamente ao produto de aacutelcool aliacutelico com estereoquiacutemica 3 o produto majoritaacuterio da reaccedilatildeo A energia do TS8 indica a presenccedila de adutos carboniacutelicos de mesma estereoquiacutemica 4 Fato tambeacutem evidenciado experimentalmente
ConclusotildeesPartindo que a estereoquiacutemica do produto final eacute decidida na inserccedilatildeo da olefina este modelo teoacuterico reproduz de maneira bastante satisfatoacuteria os dados experimentais A inclusatildeo do efeito de dispersatildeo nas energias mostrou-se importante para o tratamento destes sistemas
AgradecimentosVitor H M da Silva agradece a bolsa de doutorado concedida pela FAPESP (201304813-6 ) Referecircncias [1] Werner E W Mei T S Burckle A J e Sigman M S Science 2012 338 1445-1458[2] Oliveira C C Agnes R A Correia C R D J Org Chem 2013 78 3325-3328
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
1 FFCLRP 2014
A Importacircncia de Correccedilotildees Relativiacutesticas na Descriccedilatildeo de Ligaccedilotildees Quiacutemicasem Organometaacutelicos
Rafael de Mattos Piccolisup1 (PG) e Giovanni Finoto Caramorisup1 (PQ)Email rafainfonethotmailcom
1 Universidade Federal de Santa Catarina Depto de Quiacutemica CFM CP 476 88040-900 Trindade Florianoacutepolis ndash SC
IntroduccedilatildeoO [Au3(12-μ-piridil)3] Figura 1 eacute um
composto organometaacutelico pertencente classe deComplexos Ciacuteclicos Trinucleares (CTC) os quaispossuem importantes propriedades espectroscoacutepicastal como vapocromismo e solvocromismoenvolvendo transiccedilotildees eletrocircnicas ligante rarr metalassociadas ao tamanho dos agregados formados porestas estruturas1 Estes agregados supramolecularesse formam por interaccedilotildees aurofiacutelicas e estas satildeoassociadas a contraccedilotildees relativiacutesticas das ligaccedilotildees edos orbitais devido ao acoplamento spin-spin espin-orbita12 Neste sentido foram feitas correccedilotildeesrelativiacutesticas DKH2 (Douglas-Kroll-Hess) e ZORA(Zeroth-order Regular Aproximation) aplicadas ateoria do funcional da densidade (DFT)2
Metodologia ComputacionalUtilizou-se o pacote de softwares Orca3 para
os caacutelculos de otimizaccedilatildeo das geometrias e frequecircncias vibracionais empregando-se o mesmo niacutevelde teoria BP86Def2-TZVP3 e correccedilotildees relativiacutesticas de segunda ordem DKH2 ou ZORA23
Resultados e DiscussatildeoDe acordo com a Figura 1 com correccedilatildeo ZORA observava-se a diminuiccedilatildeo dos niacuteveis de
energia de HOMO e LUMO e deve-se a uma melhor distribuiccedilatildeo das funccedilotildees radiaisprincipalmente de caroccedilo que levam a um aumento do potencial atrativo e orbitais maisproacuteximos24 devido ao acoplamento spin-spin e spin-orbita este efeito se reflete na contraccedilatildeo dosorbitais de valecircncia diminuindo a energia dos orbitais moleculares e pode ser observado na ligaccedilatildeoAu-C que se daacute entre orbitais internos do Au e orbitais antiligantes do C (back-donation) Aindaassim observa-se que as interaccedilotildees Au-Au e Au-N com DKH2 as quais natildeo envolvem orbitaisinternos satildeo mais curtas
ConclusotildeesConclui-se que ZORA e DKH2 aplicadas a DFT reproduzem satisfatoriamente os dados
experimentais e tratam a contraccedilatildeo dos orbitais internos e que as contraccedilotildees dos orbitais econtraccedilotildees das ligaccedilotildees satildeo efeitos distintos mas que atuam no mesmo sentido
Agradecimentos CNPq CAPES e FAPESC
Referecircncias [1] A Burini A A Mohamed J P Fackler Comm Inorg Chem 2003 24 253ndash280[2] M Reiher A Wolf Relativistic Quantun Chemistry Ed Wiley-VCH 2009[3] F Neese WIREs Comp Mol Sci 2012 2 73ndash78[4] M Reiher G Eickerling R Mastalerz V Herz W Scherer H Himmel J Chem Theory Comput 2007 32182-2197
Figura 1 Paracircmetros estruturais do composto[Au (12-μ-piridil) ] acircngulos em graus e distacircncias₃ ₃de ligaccedilatildeo em aringngstroumlns = valor experimental
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
2 FFCLRP 2014
Estudo Computacional de Compostos de Ru-NO ligado a Cyclam
Renato Pereira Orenha1 (PG) Seacutergio Emanuel Galembeck1 (PQ) segalembuspbr
1Departamento de Quiacutemica Faculdade de Filosofia Ciecircncias e Letras de Ribeiratildeo Preto Universidade de Satildeo Paulo 14040-901 Ribeiratildeo Preto-SP Brasil Introduccedilatildeo
O oacutexido niacutetrico tem um papel jaacute conhecido como biorregulador em diversos processos Logo compostos de Ru-NO com ligante cyclam satildeo de grande interesse como doadores de oacutexido niacutetrico [1] Este trabalho eacute uma continuaccedilatildeo do estudo jaacute presente na literatura [1] sobre a ligaccedilatildeo Ru-NO para o composto fac-[Ru(NO)Cl2(k3N4N8N11(1-carboxilpropil)cyclam)]+ I bem como seus derivados II e III oriundos das desprotonaccedilotildees de O-H e em seguida do N-H mais aacutecido Metodologia Computacional
Atraveacutes do modelo computacional B3LYPcc-pVDZ com pseudopotencial ECP28MDF para o aacutetomo de Ru as geometrias foram otimizadas e a densidade eletrocircnica foi investigada por meio do meacutetodo QTAIM Aleacutem disso os espectros de absorccedilatildeo na regiatildeo UV-Vis foram obtidos com o meacutetodo CAM-B3LYP e a mesma base utilizada anteriormente Sendo que nesta etapa foi utilizado o modelo de solvataccedilatildeo PCM de modo a considerar o efeito de solvataccedilatildeo da aacutegua sobre estes complexos metaacutelicos Os softwares Gaussian09 AIMAll Chemissian e Gaussview 50 foram utilizados para realizar os caacutelculos Resultados e Discussatildeo
Segundo o meacutetodo QTAIM a partir de I para II temos um pequeno aumento na densidade eletrocircnica ρ(r)(Ru-NO) e do iacutendice de deslocalizaccedilatildeo DI(RuNO) junto de uma diminuiccedilatildeo da concentraccedilatildeo da densidade eletrocircnica nabla2ρ(r)(Ru-NO) Aleacutem disso temos que o caraacuteter covalente desta ligaccedilatildeo aumenta com base na diminuiccedilatildeo da densidade de energia total H(r)(Ru-NO) Outro importante ponto eacute o aumento da elipiticidade da ligaccedilatildeo quiacutemica ε(Ru-NO) Agora em IIIII haacute uma diminuiccedilatildeo de ρ(r)(Ru-NO) e DI(RuNO) atribuindo um menor caraacuteter covalente para esta ligaccedilatildeo como confirmado pelo aumento de H(r)(Ru-NO) apesar da distribuiccedilatildeo destes eleacutetrons estar menos concentrada fato visualizado pelo maior valor de nabla2ρ(r)(Ru-NO) Outro ponto eacute que haacute um menor valor de ε(Ru-NO) logo os eleacutetrons nesta ligaccedilatildeo se distribuem de modo mais ciliacutendrico A partir dos espectros de absorccedilatildeo observamos que em III o aparecimento duas transiccedilotildees eletrocircnicas centradas para o orbital π do NO que permite a desestabilizaccedilatildeo da ligaccedilatildeo Ru-NO Jaacute em IIIII tambeacutem haacute duas rotas desta espeacutecie de transiccedilatildeo para o controle da estabilidade da ligaccedilatildeo Ru-NO mas com energia necessaacuteria para excitaccedilatildeo menor Conclusotildees
Portanto os resultados indicaram um pequeno aumento da estabilidade da ligaccedilatildeo Ru-NO com a primeira desprotonaccedilatildeo de I poreacutem uma diminuiccedilatildeo com a desprotonaccedilatildeo de N-H de II para III Os espectros na regiatildeo UV-Vis indicaram que em IIIIII temos novas rotas e com menor energia para controlar a liberaccedilatildeo do NO Agradecimentos Os autores agradecem as agecircncias CAPESPROAP CNPq (processo 4815602010-6) e FAPESP (processo 200802677-0) pelo suporte financeiro e a Me Ali Faez Taha pela assistecircncia teacutecnica SEG agradece a CNPq pela bolsa de pesquisa (processo 3044472010-2) RPO agradece a FAPESP (processo 201120351-7) pela bolsa de doutorado-direto Referecircncias [1] Fabio G Doro Iuri M Pepe Sergio E Galembeck Rose M Carlos Zenis N da Rocha Mauro Bertottie e Elia Tfouni Dalton Transactions 2011 40 6420-6432
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3 FFCLRP 2014
Estudo Teoacuterico da Cloro Ftalocianina de Alumiacutenio por PM6 e DFT
Wesley F Vazsup1 (PG) Anselmo E de Oliveirasup2 (PQ)
wesfonsecagmailcom 1 2
Instituto de Quiacutemica ndash Universidade Federal de Goiaacutes Campus Samambaia CEP 13174001-970 Goiacircnia ndash GO ndash
Brasil
Introduccedilatildeo
As propriedades fiacutesicas e quiacutemicas das Ftalocianinas vecircm sendo estudadas extensivamente
ao passar das deacutecadas Estes compostos πndashmacrociacuteclicos altamente estaacuteveis apresentam
caracteriacutesticas interessantes como eficiente absorccedilatildeo de luz alta simetria planaridade e
deslocalizaccedilatildeo eletrocircnica sendo tambeacutem empregadas em cataacutelise ciecircncia de materiais tendo
aplicaccedilatildeo em dispositivos conversores de energia armazenamento de dados oacutepticos sensores de
gaacutes cristal liacutequido tintura infravermelha em tecnologia a laser etc [1] Tendo em conta as
aplicaccedilotildees possiacuteveis um esforccedilo consideraacutevel tem sido dedicado para a caracterizaccedilatildeo dos estados
excitados de metal-ftalocianinas seus derivados e os seus agregados por uma variedade de teacutecnicas
espectromeacutetricas [2] Tomou-se por objeto de estudo apoacutes levantamento bibliograacutefico a Cloro
Ftalocianina de Alumiacutenio
Metodologia Computacional
A estrutura molecular da AlPcCl foi determinada por caacutelculos de quiacutemica quacircntica no pacote
computacional Gaussian09 utilizado o conjunto de bases 6-31+G e os seguintes funcionais DFT
HSEH1PBE M05 M052X M06 M06HF M062X LC-ωPBE CAM-B3LYP ωB97 ωB97X
ωB97XD) para comparaccedilatildeo com aqueles jaacute conhecidos e obtidos com B3LYP [3] O estudo dos
estados excitados foi abordado por meacutetodos semi-empiacutericos utilizando o PM6 disponiacutevel no
Gaussian09 Tais estados foram estudados em agregados moleculares (diacutemero e duas disposiccedilotildees de
tetracircmeros) obtidos a partir de arquivos do CCDC (Cambridge Crystallographic Data Center)
Resultados e Discussatildeo
Os caacutelculos DFT realizados preveem que a moleacutecula de AlPcCl tem simetria C4v com o
aacutetomo do metal acima do plano definido pela cavidade interna de quatro aacutetomos de N e um
macrociclo quase planar Os resultados obtidos utilizando B3LYP apresentaram os menores valores
para os erros meacutedios calculados para os paracircmetros distacircncia de ligaccedilatildeo (0018Aring) e acircngulo de
ligaccedilatildeo (5473deg) tendo por referecircncia os dados cristalograacuteficos Para os agregados moleculares da
AlPcCl obteve-se que os empacotamentos tetracircmeros satildeo mais estaacuteveis que o diacutemero 1599 kjmol
e 1869 kjmol respectivamente A diferenccedila de energia dos orbitais HOMO e LUMO eacute 308 kjmol
maior para um dos tetracircmeros em relaccedilatildeo ao diacutemero Os valores para as bandas de excitaccedilatildeo de
Soret e Banda ldquoQrdquo obtidas atraveacutes dos caacutelculos com PM6 foram respectivamente 352 nm e 619-
775 nm para o diacutemero 352 nm e 616- 771 nm para um dos tetracircmeros e 389 nm e 579- 747 nm para
a outra disposiccedilatildeo do tetracircmero e estatildeo em excelente acordo com dados de referecircncia [4] [5]
Conclusotildees
Os resultados obtidos se apresentam em excelente acordo com os dados disponiacuteveis na
literatura
Referecircncias [1]GANTCHEV T G VAN LIER J E HUNTING D J Radiation Physics and Chemistry 2005 v 72 p 367ndash379
[2]RICCIARDI G ROSA A BAERENDS E J The Journal of Physical Chemistry A 2001 v 105 p 5242ndash5254
[3]STRENALYUK T SAMDAL S VOLDEN H V The Journal of Physical Chemistry A 2008 v 112 p 9075ndash
9082
[4]CHEN W et al Applied Physics Letters 2012 v 100 p 133302
[5] JENNINGS C et al Spectrochimica Acta Part A Molecular Spectroscopy 1986 v 42 p 991ndash995
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4 FFCLRP 2014
Influecircncia da Estrutura Eletrocircnica na Componente Spin-Orbital do Tensor
Blindagem de RMN de 13
C nos Isocircmeros do 12-diiodoeteno
Renan Vidal Viesser1
(PG) Lucas Colucci Ducati2 (PQ) Claacuteudio Francisco Tormena
1 (PQ)
tormenaiqmunicampbr 1Instituto de Quiacutemica UNICAMP Campinas-SP Brasil
2Instituto de Quiacutemica USP Satildeo Paulo-SP Brasil
Introduccedilatildeo
A blindagem de nuacutecleos de 1H e
13C promovida por aacutetomos de elevada massa eacute
reconhecida como um fenocircmeno relativiacutestico observaacutevel na RMN em funccedilatildeo da reduccedilatildeo do
deslocamento quiacutemico desses nuacutecleos sendo o acoplamento spin-orbital (SO) aceito como a
fonte desse ldquoefeito do aacutetomo pesadordquo1 Embora os mecanismos SOFC e SOSD sejam
conhecidos2 persistem duacutevidas sobre a influecircncia das interaccedilotildees estereoeletrocircnicas no efeito
do aacutetomo pesado Inserido neste contexto o presente trabalho visa compreender quais satildeo os
fatores responsaacuteveis pela diferenccedila de 17 ppm no deslocamento quiacutemico de 13
C dos isocircmeros
do 12-diiodoeteno sendo o trans mais blindado
Metodologia Computacional
Caacutelculos de otimizaccedilatildeo de geometria tensor blindagem e NBO foram realizados
empregando DFTKT2 como niacutevel de teoria funccedilatildeo de base TZ2P (STO) e aproximaccedilatildeo
relativiacutestica ZORA disponiacuteveis no software ADF 2013
Resultados e Discussatildeo
Os caacutelculos de tensor confirmaram a maior blindagem do isocircmero trans (=1121
ppm) em relaccedilatildeo ao cis (= 905 ppm) como pode ser observada na Figura 1 e indicaram que
as componentes paramagneacutetica e SO satildeo as responsaacuteveis por esta diferenccedila As anaacutelises de
NBO mostraram menores ocupacircncias dos lone pairs dos iodos e maiores dos orbitais C=C e
πC=C para o composto cis resultando num menor valor para o termo SO (257 ppm) em
comparaccedilatildeo ao trans (357 ppm)
A B
Figura 1 Tensor blindagem de 13
C e suas componentes PAS para o cis- (A) e trans-diiodoeteno (B)
Conclusotildees
Acreditamos que a compressatildeo esteacuterica existente entre os aacutetomos de iodo no isocircmero
cis esteja afetando a capacidade do iodo blindar o nuacutecleo de carbono principalmente devido
ao aumento do gap de energia entre os lone pairs do iodo e orbitais antiligantes do carbono
Agradecimentos
Os autores agradecem a FAPESP pelo suporte financeiro
Referecircncias [1] Aquino F Govind N Autschbach J J Chem Theory Comput 2011 7 3278-3292
[2] Kaupp M Malkina O L Malkin V G Pyykkouml P Chem Eur J 1998 4 118-126
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Intensidades caracteriacutesticas de grupos funcionais no infravermelho
Arnaldo F da Silvasup1 (PG) Wagner E Richtersup1 (PG) Roy E Brunssup1 (PQ)
wagnerrichteriqmunicampbr
sup1 ndash Instituto de Quiacutemica Universidade Estadual de Campinas CP 6154 CampinasndashSP Brasil
Introduccedilatildeo
Sabendashse que na espectroscopia no infravermelho a frequecircncia de absorccedilatildeo expressa em
nuacutemero de onda exibe um valor caracteriacutestico no espectro para cada grupo funcional em uma
moleacutecula Neste sentido buscamos uma metodologia de divisatildeo das intensidades de absorccedilatildeo
no infravermelho de modo a verificar se tambeacutem eacute possiacutevel atribuir intensidades de absorccedilatildeo
caracteriacutesticas para grupos funcionais no infravermelho tal como ocorre com as frequecircncias
Metodologia Computacional
O conjunto de testes envolvendo as moleacuteculas H2CO F2CO e HFCO foi escolhido
para avaliar a hipoacutetese mencionada para o modo vibracional correspondente ao estiramento da
carbonila νC=O O programa Gaussian03[1]
(no niacutevel CCSDaugndashccndashpVTZ[2]
)foi empregado
tanto na otimizaccedilatildeo das geometrias quanto na anaacutelise vibracional Os tensores polares foram
entatildeo manipulados com equaccedilotildees e programas desenvolvidos em nosso laboratoacuterio de modo
que as intensidades pudessem ser divididas em parcelas atocircmicas
Resultados e Discussatildeo
A anaacutelise vibracional forneceu aos estiramentos da carbonila das moleacuteculas acima
intensidades com valores de 857 4720 e 2807 kmmolndash1
respectivamente Jaacute as parcelas
atocircmicas quando somadas sobre os aacutetomos de carbono oxigecircnio e um termo de interaccedilatildeo
entre eles forneceu os valores de 1087 4410 e 2791 kmmolndash1
na mesma ordem Tal
comportamento foi verificado tambeacutem em outros modos vibracionais Aleacutem disso a aplicaccedilatildeo
da regra de soma do modelo CSSM ( sum sum sum ) vaacutelida para a soma
das intensidades mostrandashse vaacutelida tambeacutem para os modos vibracionais individualmente
Conclusotildees
Separar intensidades de absorccedilatildeo vinculadas a um modo normal correspondente agrave
movimentaccedilatildeo de diversos aacutetomos simultacircneamente em parcelas individuais para cada um
destes aacutetomos eacute possiacutevel O resultado de tal esquema de divisatildeo mostra uma concentraccedilatildeo das
intensidades principalmente sobre os aacutetomos cuja movimentaccedilatildeo eacute mais relevante para o
modo em questatildeo Os valores caracteriacutesticos natildeo satildeo tatildeo proacuteximos entre si quanto o satildeo as
frequecircncias caracteriacutesticas mas parece haver uma relaccedilatildeo entre eles e a eletronegatividade
meacutedia dos aacutetomos ligados agrave carbonila um resultado a priori jaacute esperado
Agradecimentos
Os autores agradecem agraves agecircncias de fomento CNPq e FAPESP pelo financiamento
Referecircncias
[1] Gaussian 03 Revision D02 M J Frisch J A Pople et al Gaussian Inc Wallingford CT 2004
[2] B Galabov Y Yamaguchi R B Remington H F Schaefer III J Phys Chem A 106 819 (2002)
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6 FFCLRP 2014
Selective Extraction of Erisotrin Structural Analogs Theory and Experiment
Arnaldo F da Silva Fordm (PG)1 Daniely X Soares (PG) Wagner E Richter (PG) Roy E Bruns (PQ)
1Instituto de Quiacutemica Universidade Estadual de Campinas CP 6154 13083-970 Campinas SP Brasil
Introduction
The biological activities of Erythrina alkaloids are assigned to Eritrinic compounds present
in the plant The most abundant of these alkaloids is called erisotrin and has high anxiolytic activity
raising interest in its structural analogues such as hydroxylated and methoxylated derivatives The
objective of this work was to propose a selective extraction of the erisotrin structural analogues
though UPLC-ESI-MSMS UV-VIS spectroscopy and TDDFT calculations
Computational Methodology
The geometry of the molecules was accessed through geometry optimizations with B3LYP
6-311G+(2d2p) A AMD 64 Opteron workstation with GAUSSIAN03 was used Since the
experimental extractions used solvents with different polarities the PCM from Gaussian03 package
was used In order to obtain the vertical excitation energies TDDFT was employed at the same
calculational level used on the geometry optimizations1
Results and Discussion
The chromatogram obtained from the Erythrina speciosa extract (flower) through UPLC-
ESI-MSMS showed some of the erisotrin structural analogues The solvent used was a
033033033(vv) mixture of hexane ethanol and dichloromethane The chromatogram is
composed primarily by three types of alkaloids skeletons I) a benzene ring with two o-methyl
substituents II) a benzene ring with one o-methyl and one hydroxyl substituents and III) a α β
unsaturated lactone The generic forms of the erisotrin structural analogues can be seen in Figure 1
Figure 3 Generic structures forms I II and III described in the text
To better understand the interaction between the solvents and the erythrinic alkaloids a UV-
VIS spectrum of the extract was acquired on all solvents Theoretical calculations were also applied
in order to gain additional information on the UV-VIS spectra The results of the UV-VIS analysis
are presented at Table 1
Table 1 HOMO-LUMO secondary transition wavelengths (nm) of the most relevant alkaloids on the Erythrina
speciosa extract Theoretical values obtained through B3LYP6-311+(2d 2p) are also included SolventSpecies I II III Exp Ethanol 2827 2732 3018 271 Chloroform 2822 2734 3009 282 Hexane 2815 2726 3040 270
Conclusions
When ethanol and hexane are used as solvent the molecules with the generic structure II are
better extracted as the absorption peak in the UV-VIS spectra is around 271 and 270 nm
respectively Nonetheless when chloromethane is used the molecules with generic structure I are
preferably extracted as the peak around 282 nm suggests
Acknowledgements
CNPq and Fapesp
Referecircncias [1] Andzelm J Rinderspacher B C Rawlett A Dougherty J Baer R Govind NJ Chem Theory Comput 2009
5 2835ndash284
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7 FFCLRP 2014
Uso do Modelo Contiacutenuo de Solvente (C-PCM) com G3X-CEP para Caacutelculos de Solvataccedilatildeo de Iacuteons Monovalentes com Acetonitrila
Cleuton de S Silva12
(PG) Rogeacuterio Custodio1(PQ)
cleutonsouzayahoocombr
1 Instituto de Ciecircncias Exatas e Tecnologia Universidade Federal do Amazonas CEP 69077-000 Itacoatiara-Am
2 Departamento de Fiacutesico-Quiacutemica Universidade Estadual de Campinas CEP 13083-970 Campinas-SP
Introduccedilatildeo
A importacircncia do efeito de solvente em reaccedilotildees quiacutemica tem sido frequentemente observada
e eacute objeto de frequentes estudos teoacutericos e experimentais Boes e colaboradores [1] demonstraram
que o ajuste apropriado da cavidade no meacutetodo IEF-PCM proporciona excelentes resultados quando
associado ao meacutetodo HFIEF-PCM Pereira e col [2] demonstraram a viabilidade de se utilizar
pseudopotenciais CEP (Compact Effective Pseudopotential) na teoria Gaussian n particularmente
Gaussian 3 ou G3 No presente projeto seraacute investigado um ajuste do modelo contiacutenuo de solvente
C-PCM com a teoria G3X(CEP) para caacutelculos de energia livre de solvataccedilatildeo de alguns iacuteons
Metodologia Computacional A teoria G3X [3] com pseudopotencial CEP ou simplesmente G3X(CEP) foi utilizada
juntamente com o modelo de solvente C-PCM em que acetonitrila foi utilizado como solvente para
calcular as energias livres de solvataccedilatildeo A otimizaccedilatildeo do fator de escala da cavidade do solvente
foi realizada entre o intervalo de 1 a 2
Resultados e Discussatildeo
O melhor resultado calculado em relaccedilatildeo aos dados experimentais foi obtido com fator de
escala de 119 para a combinaccedilatildeo G3X(CEP)C-PCM Os resultados foram comparados com
resultados de Boes [1] que utilizaram HFIEF-PCM com um fator de escala oacutetimo de 136 (ver
tabela 1) O fluacuteor apresentou o desvio muito alto em relaccedilatildeo ao experimental de -86 kcalmol para
G3X(CEP) se calcularmos o desvio meacutedio absoluto sem Fluacuteor teremos G3X(CEP) = 206 kcalMol
e HF = 248 kcalMol
Tabela I ndash Dados de Energia Livre de Solvataccedilatildeo (kcalmol) para acetonitrila calculadas para G3X(CEP) com
CPCM HF com IEF-PCM e desvio Meacutedio Absoluto
G3X(CEP)CPCM HFIEFshyPCM Exp G3X(CEP)CPCM HFIEFshyPCM Exp
Fshy shy7841 shy868 shy880 SCN
shy shy5377 shy574 shy519
Clshy shy6509 shy646 shy645 NO3
shy shy5818 shy602 shy565
Brshy shy6097 shy599 shy611 ClO4shy shy5367 shy539 shy508
N3shy shy5820 shy617 shy619 CH3CO2
shy shy6030 shy644 shy627
CNshy shy6250 shy636 shy592 DAM 175 162 shy
Conclusotildees Os resultados demonstram que o ajuste na cavidade CPCM melhora o resultado na energia
de solvataccedilatildeo para acetonitrila como solvente Os resultados apresentam com exceccedilatildeo do iacuteon fluacuteor
um desvio pequeno quando comparados com dados experimentais ou calculados por Boes e col
Agradecimentos Os autores agradecem o apoio financeiro da FAPEAM FAPESP CNPq e FAEPEX-
UNICAMP
Referecircncias [1] S Boes P R Livotto H Stassen Chemical Physcis 2006 331 142-158
[2] D H Pereira A F Ramos N H Morgon R Custodio 2011 135 034106-034131
[3] L A Curtiss P C Redfern K Raghavachari J Pople Chemical Physcis Lettres 2002 359 309-396
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Clusters Histoacuterico e evoluccedilatildeo
Dioacutegenes Mendes Arauacutejo1 (PG) Sergio E Galembeck1 (PQ)
diogenespgffclrpuspbr 1Departamento de Quiacutemica Faculdade de Filosofia Ciencias e Letras de Ribeirao Preto Universidade de Sao Paulo
14040-901 Ribeirao Preto (SP)
Introduccedilatildeo
Cluster pode ter diferentes significados dependendo da aacuterea que esta palavra eacute utilizada em
quiacutemica e em fiacutesica cluster significa um conjunto de aacutetomos ou moleacuteculas que interagem por forccedilas
natildeo covalentes Os primeiros estudos de clusters foram apresentados na literatura na deacutecada de
1930 mas ganharam forccedila na deacutecada de 1950 com a utilizaccedilatildeo de teacutecnicas experimentais como a
espectrometria de massa e vaporizaccedilatildeo a lazer Desde entatildeo muitos trabalhos cientiacuteficos foram
publicados investigando a natureza de clusters Os clusters ocupam o estado da mateacuteria
compreendido entre aacutetomos isolados e a fase condensada e o tamanho pode variar de dezenas ateacute
centenas de aringngstrons Clusters natildeo apresentam variaccedilotildees lineares de propriedades conforme o
crescimento e este eacute um dos pontos que atribui grande interesse nesses materiais[1] Recentemente
foi descoberta uma grande estabilidade em clusters que apresentam estrutura eletrocircnica
correspondente a nuacutemeros maacutegicos possibilitando o desenvolvimento de nanomateriais
estruturados com caracteriacutesticas especiacuteficas e tambeacutem a elaboraccedilatildeo uma nova tabela perioacutedica
formada por clusters que mimetizam as propriedades de elementos quiacutemicos sendo denominados
superaacutetomos[2] Entre os trabalhos que refletem o estado da arte desta aacuterea da ciecircncia grande parte
utilizam as propriedades dos clusters como uma ponte entre sistemas isolados ateacute a fase
condensada[3] Como exemplo podemos citar as aplicaccedilotildees de clusters em processos de superfiacutecie
como cataacutelises homogecircnea heterogecircnea e enzimaacutetica[4] a adsorccedilatildeo de hidrogecircnio em clusters de
alumiacutenio[5] a utilizaccedilatildeo de clusters em dispositivos de armazenamento de energia incrementando
algumas propriedades como a condutividade a velocidade de transferecircncia de carga e a
ciclabilidade[6] Esses exemplos mostram um pouco da versatilidade dos clusters o que faz que
eles venham ganhando forccedila principalmente no estudo de novos materiais para cataacutelise e
armazenamento de energia
Agradecimentos
Agradecemos a CAPES FAPESP e o CNPQ
Referecircncias
[1] AW Castleman P Jena Proc Natl Acad Sci USA 2006 103 10552-10553
[2] P Jena J Phys Chem Lett 2013 4 1432-1442
[3] P-Y Cheng JS Baskin AH Zewail Proc Natl Aca Sci USA 2006 103 10570-10576
[4] GA Somorjai AM Contreras M Montano RM Rioux Proc Natl Acad Sci USA 2006 103 10577-10583
[5] DJ Henry I Yarovsky J Phys Chem A 2009 113 2565-2571
[6] WJAS Gomes DM Arauacutejo AJF Carvalho SP Campana-Filho F Huguenin J Phys Chem C 2013 117
16774-16782
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9 FFCLRP 2014
Estimativa teoacuterica do pKa de aminas substituiacutedas com grupos alquila
Reacutegis Casimiro Leal12
(PG) Cleuton de Souza Silva13
(PG) Rogeacuterio Custodio1 (PQ)
regislealiqmunicampbr 1Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) Instituto de Quiacutemica 13083-970 Campinas-SP Brasil
2Instituto Federal de Educaccedilatildeo Ciecircncia e Tecnologia do Rio Grande do Norte (IFRN) 59215-000
Nova Cruz-RN Brasil 3Universidade Federal do Amazonas (UFAM) Instituto de Ciecircncias Exatas e Tecnologia 69103-128
Itacoatiara-AM Brasil
Introduccedilatildeo
O estudo das propriedades relacionadas agrave acidez e basicidade de substacircncias eacute
importante para compreensatildeo de determinados fenocircmenos [1] daiacute a necessidade de
estimativas das constantes de acidez (Ka) e basicidade (Kb) Bryantsev e col [2] estudaram
uma seacuterie de propriedades incluindo pKa de um conjunto de 23 aminas via DFT e um
modelo contiacutenuo de solvente Poisson-Boltzmann Aminas substituiacutedas (RNH2 R2NH e R3N
com R = -CH3) satildeo mais baacutesicas do que amocircnia (NH3) devido ao possiacutevel efeito doador de
eleacutetrons dos grupos alquila No entanto ocorre uma inversatildeo no comportamento quando se
compara a trimetilamina com as outras aminas substituiacutedas Isto pode ser explicado
qualitativamente pela dificuldade de acesso ao par de eleacutetrons livre do aacutetomo de nitrogecircnio na
trimetilamina devido ao impedimento espacial provocado pelos grupos alquilas substituintes
Metodologia Computacional
A estimativa do pKa foi realizado de acordo com o ciclo termodinacircmico descrito em
Freitas et al [3] Todos os caacutelculos foram realizados utilizando o pacote Gaussian 09W
Resultados e Discussatildeo
A Tabela 1 mostra as diferenccedilas entre valores de pKa experimental e teoacuterico obtidos
para os diferentes niacuteveis de caacutelculo O menor desvio foi com o meacutetodo Hartree-Fock
249 kcal mol-1
Nenhuma das metodologias utilizadas aqui reproduziu a tendecircncia
experimental de inversatildeo no comportamento do pKa quando se compara a trimetilamina com
as demais aminas substituiacutedas
Tabela 1 Diferenccedilas entre valores de pKa experimentais (pKaExp) e calculados (pKaCalc) em kcalmol-1
Aminas Exp [2]
[pKaExp ndash pKaCalc]
Hartree-Fock
6-311++g(dp)
B3LYP
6-311++g(dp)
G3(MP2)
B3 CBS-Q
NH3 925 202 208 209 208
CH3NH2 1064 308 316 315 315
(CH3)2NH 1077 299 307 306 306
(CH3)3N 980 186 196 193 194
DAM 249 257 256 256
Conclusotildees
A tendecircncia dos resultados experimentais natildeo foi reproduzida por nenhum dos meacutetodos
teoacutericos testados Os desvios satildeo elevados em relaccedilatildeo aos dados experimentais da ordem de
25 kcal mol-1
Efeitos locais do solvente estatildeo em andamento e devem corrigir a tendecircncia
Agradecimentos
FAPESP CNPq CAPES e FAEPEX-UNICAMP
Referecircncias [1] Seacutergio R B Silva Caio L Firme Kaacutessio M G Lima Quim Nova 2014 37 658-662
[2] Vyacheslav S Bryantsev Mamadou S Diallo William A Goddard III J Phys Chem A 2007 111 4422-4430
[3] Adilson A Freitas K Shimizu Luiacutes G Dias Frank H Quina J Braz Chem Soc 2007 18 1537-1546
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10 FFCLRP 2014
Discretizaccedilatildeo do Meacutetodo da Coordenada Geradora para geraccedilatildeo de
funccedilotildees de base por q-exponenciais
Mauriacutecio Gustavo Rodrigues1
(PG) Rogeacuterio Custodio (PQ)1
mauriciorodriguesiqmunicampbr
1 ndash Universidade Estadual de Campinas Campinas ndash SP
Introduccedilatildeo
O Meacutetodo da Coordenada Geradora (MCG) tem sido utilizado para o desenvolvimento
de conjuntos de funccedilotildees de base No meacutetodo original os expoentes das gaussianas satildeo
usualmente gerados atraveacutes de uma transformaccedilatildeo de coordenada geradora12
sendo n o nuacutemero de funccedilotildees de base primitivas desejado Neste trabalho
propotildee-se uma generalizaccedilatildeo do meacutetodo original pela q-exponencial3 da seguinte forma
se em que q eacute um paracircmetro a ser
otimizado juntamente com a malha Ω No MCG modificado pela q-exponencial
(MCGq) a equaccedilatildeo 1 continua vaacutelida para os casos em que q=1
Resultados e discussatildeo
MCG e MCGq foram aplicados para geraccedilatildeo de conjuntos de funccedilotildees de base atocircmicos
para os elementos representativos do segundo periacuteodo da Tabela Perioacutedica de modo
que apresentassem a configuraccedilatildeo de conjuntos de base de Pople 6-31G Todos os
paracircmetros foram otimizados com o meacutetodo Simplex e foi utilizado o niacutevel DFT
B3LYP para realizaccedilatildeo dos caacutelculos atocircmicos com o programa Gaussian09 Esses
resultados satildeo mostrados na Tabela 1 aleacutem do resultado exato4 para fins de
comparaccedilatildeo Nessa tabela tambeacutem satildeo apresentados resultados do MCG para uma base
maior (18s10p) tambeacutem para fins de comparaccedilatildeo
Tabela 1 Energias atocircmicas totais para o GCM GCMq HFN e GCM completo
(unidades atocircmicas)
GCM (10s4p) GCMq (10s4p) Exato GCM (18s10p)
B -24660252 -24660963 -246398 -24664036
C -37850843 -37852058 -378295 -37860238
N -54588155 -54589978 -545757 -54606958
O -75063965 -75066178 -750525 -75098236
F -99718436 -99721112 -997168 -99773437
Ne -128897668 -128900936 -1289230 -128980823
A Tabela 1 mostra que os resultados do GCMq satildeo mais baixos que o GCM com
mesmo tamanho de funccedilatildeo de base Em geral os expoentes gerados pelo GCMq satildeo
mais bem distribuiacutedos no espaccedilo de expoentes Para um conjunto completo de
primitivas espera-se que GCM e GCMq convirjam para o mesmo resultado
Agradecimentos
CAPES FAPESP CNPq FAEPEX-UNICAMP
Referecircncias
1 - R Custodio JD Goddard Can J Chem 70 (1992) 580
2 ndash E V R de Castro and F E Jorge J Chem Phys 108 (1998) 5226
3 - C Tsallis Quim Nova 16 (1994) 468
4 - E Buendiacutea F J Gaacutelvez P Maldonado and A Sarsa J Chem Phys 131 (2009) 44115
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Anaacutelise conformacional da Benzbromarona (BZB) Iran L Sousa (PG) Nelson H Morgon (PQ) Instituto de Quiacutemica - UNICAMP CP 6154 CEP 13084-971 Campinas - SP
iransousaiqmunicampbr
Introduccedilatildeo
O estudo teoacuterico das conformaccedilotildees e interaccedilotildees intramoleculares presentes em
sistemas modelos desde os mais simples ateacute estruturas complexas como proteinas
tornou-se importante para a compreensatildeo dos efeitos que influenciam a estabilidade
conformacional de moleacuteculas A escolha de uma metodologia computacional adequada eacute
extremamente importante para alcanccedilar o resultado final seja em termos de precisatildeo ou
custo computacional
Foi realizado um estudo conformacional da benzbromarona um faacutermaco
utilizado para o tratamento de casos refrataacuterios de gota1
Metodologia Computacional
Foram utilizados caacutelculos semiempiacutericos PM3 para indentificaccedilatildeo dos
confocircrmeros mais estaveacuteis Os minimos de energia foram otimizados com B3LYP6-
311++G (dp) Todos os caacutelculos foram realizados empregando o programa Gaussian
092
Foi avaliado as confomaccedilotildees de interesse em funccedilatildeo da rotaccedilatildeo dos acircngulos
diedros θ e β (Fig 1) estimada a cada 10ordm
Fig 1 Acircngulos diedros estudados
Resultados e Discussatildeo
As energias relativas e os acircngulos na qual foram obtidos os confocircrmeros mais
estaacuteveis satildeo mostrados na Tabela 1 Tabela 1 Energias Relativa (Kcalmol) e Angulos diedros (ordm) B3LYP6-311++G(dp)
Conf ER Diedros
α β
1 000 260 90
2 691 260 260
3 038 260 270
Observa-se que a benzbromarona apresenta um minimo em 260ordm e 90ordm A
explicaccedilatildeo desta preferecircncia seraacute investigada atraveacutes de caacutelculos de NBO Uma anaacutelise
populacional tambeacutem seraacute realizada a fim de verificarmos a predominacircncia de cada
confocircrmero
Conclusotildees
Os caacutelculos mostraram a existecircncia de isocircmeros conformacionais para a
Benzbromarona Na literatura natildeo haacute estudos teoricos deste faacutermaco Sendo assim
outros paracircmetros eletrocircnicos estatildeo sendo obtidos com o objetivo de melhor
caracterizar essa moleacutecula
Agradecimentos CNPq CAPES CENAPAD-SP e GridUNESP
Referecircncias 1S Kumar et al New Zealand Medical J 2005 118 152
2 httpwwwgaussiancom
β
θ
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12 FFCLRP 2014
Estudo das Propriedades de Nanofitas de SiC
Larissa S Oliveirasup1 (PG) Rogeacuterio J Baierlesup1sihelarissagmailcom
1Universidade Federal de Santa Maria
IntroduccedilatildeoMateriais semicondutores nanoestruturados satildeo potenciais candidatos para serem
utilizados em dispositivos semicondutores Muitas teacutecnicas computacionais tecircm sidoutilizadas agrave produccedilatildeo de materiais com propriedades desejaacuteveis agrave industria eletrocircnica onde ocarbeto de siliacutecio (SiC) vem se mostrando muito promissor
Metodologia ComputacionalO meacutetodo de primeiros princiacutepios adotado eacute fundamentado na Teoria do Funcional
Densidade (DFT) e para o tratamento da interaccedilatildeo forte entre os eleacutetrons de valecircncia com osde caroccedilo utilizaremos pseudopotenciais de norma conservada na forma totalmente separaacutevelAs equaccedilotildees de Kohn-Sham satildeo resolvidas de maneira autoconsistente com o termo de troca-correlaccedilatildeo tratado dentro da Aproximaccedilatildeo do Gradiente Generalizado (GGA) A soma naZona de Brillouin eacute tratada utilizando um conjunto especial de pontos k gerados dentro doprocedimento de Morkhost-Pack A procura da geometria eacute feita utilizando o algoritmo deGradiente Conjugado (CG) com o caacutelculo das forccedilas usando o procedimento de Hellmann-Feynman
A estabilidade dos defeitos eacute obtida com o caacutelculo da energia de formaccedilatildeo dosdefeitos utilizando os resultados de caacutelculos de energia total A energia de formaccedilatildeo de umdefeito Eform[Def] eacute calculado de acordo com a equaccedilatildeo
Eform[Def]=ET[Def] ndash ET[pristino] - nji
onde ET[Def] eacute a energia total para o sistema na presenccedila de um defeito e ET[pristino] eacute aenergia total do mesmo sem defeito A soma ocorre sobre todos os aacutetomos envolvidos nodefeito e j eacute o potencial quiacutemico para o i-eacutesimo aacutetomo envolvido no defeito
Resultados e DiscussatildeoPretendemos estudar as principais caracteriacutesticas das nanofitas de SiC em sua forma
pura e com defeitos Estes estudos ainda estatildeo em fase de conclusatildeo e por esse motivo aindanatildeo possuiacutemos resultados
ConclusotildeesEsperamos que com esse trabalho possamos natildeo soacute caracterizar de maneira
satisfatoacuteria esses materiais Esses materiais quando bem estruturados podem apresentarcaracteriacutesticas desejaacuteveis para a fabricaccedilatildeo de dispositivos eletrocircnicos com boa eficiecircncia
AgradecimentosAgrademos a UFSM FAPERGS e ao PPGFiacutesica
Referecircncias [1] R J Baierle PC Piquini L P Neves R H Miwa Ab initio study of native defects in SiC nanotubesPhysical Review B Condensed Matter and Materials Physics USA v 74 n15 p 155425 2006[2] E F Rosso Baierle R J Oxygen doped SiC Nanowires an ab initio study Chemical Physics Letters (Print)v 568 p 140-146 2013[3] F Zheng et al J App Phys 113 154302 (2013)
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13 FFCLRP 2014
Natureza da ligaccedilatildeo FendashNO em sistemas trans-[FeIIL(NO)(oxa-aza)]
n+ onde
L=Cl ou H2O e n=1 ou 2 Uma investigaccedilatildeo computacional
Lucas Abreu do Nascimento1 (PG) Francisco das Chagas Alves Lima2 (PQ) fdcalimagmailcom 1
Universidade Federal do Piauiacute ndash UFPI 2 Universidade Estadual do Piauiacute ndash UESPI
Introduccedilatildeo
Na deacutecada de 1980 Ignarro e colaboradores mostraram que o oxido niacutetrico (NO) desempenha importacircncia fundamental no meio bioloacutegico como em sistema de regulaccedilatildeo de pressatildeo
sanguina processos inflamatoacuterios dentre outros1 Seus estudos demonstraram que a atividade bioloacutegica do (NO) difere em categorias direto e indireto sendo a principal diferenccedila a concentraccedilatildeo (NO) no meio A busca por novas drogas aptas a manter o controle desta moleacutecula levaram a uma
vasta aplicaccedilatildeo de compostos de coordenaccedilatildeo em particular ligantes macrociacuteclicos2 Os ligantes aza-macrociclo tem demonstrando um importante papel na sua estabilidade bem como o ligante
trans ao (NO)34 Mediante a busca por novas drogas capazes de manter o controle de (NO) no meio bioloacutegico este trabalho tem como objetivo analisar a natureza da ligaccedilatildeo FendashNO no sistema trans-[FeIIL(NO)(oxa-aza)]n+ onde L satildeo os ligantes trans Cl ou H2O em relaccedilatildeo o (NO) e n+ satildeo as
possiacuteveis cargas (1 e 2) dos complexos Metodologia Computacional
Todos os caacutelculos foram desenvolvidos no programa Gaussian 095 em niacutevel de teoria DFT empregado o funcional de troca de Beckes em conjunto com o funcional de correlaccedilatildeo de Perdew (BP86) Para efeito de comparaccedilatildeo o meacutetodo PBE1PBE tambeacutem foi utilizado Em combinaccedilatildeo com
os meacutetodos propostos a base LANL2DZ foi utilizada Para entendimento da natureza da ligaccedilatildeo o programa AOMIx6 foi empregado Todos os caacutelculos foram realizados considerando o vaacutecuo
Resultados e Discussatildeo
Em ambas os meacutetodos utilizados o sistema com o ligante H2O mostrou uma media de 35000 kcal mol -1 mais estaacutevel com ralaccedilatildeo ao com Cl Com relaccedilatildeo o comprimento de ligaccedilatildeo
entre o metal e o NO observa-se que quando ligante apresenta orbitas do tipo pi (π) no caso H2O diminui o comprimento da ligaccedilatildeo em 0009 Aring em comparaccedilatildeo com o outro ligante Apesar da
energia de interaccedilatildeo FendashNO ter sido de -482 kcal mol-1 para L=Cl e -62 kcal mol-1 para L=H2O as energias de repulsatildeo mostram-se 0020 maior para L=Cl quando comparado com L=H2O Logo a presenccedila deste ligante H2O dificulta a liberaccedilatildeo do NO e consequentemente facilitar a sua absorccedilatildeo
Conclusotildees
Os resultados demostraram que o sistema proposto em ambos os meacutetodos possui uma
maior estabilidade quando o ligante H2O esta presente Com relaccedilatildeo ao comprimento da ligaccedilatildeo FendashNO ela diminui com a presenccedila do H2O Assim a liberaccedilatildeo de NO pode ocorre com maior facilidade com quando o Cl estiver na oposiccedilatildeo trans com relaccedilatildeo a ele Os resultados das energias
de energias de repulsatildeo corroboram para o entendimento desses sistemas Agradecimentos
Centro Nacional de Processamento de Alto Desempenho do Cearaacute - CENAPADUFC Referecircncias [1]Ignarro L J Buga GM Wood K S Byrns R E Chaudhuri G Proceed ings of the National Academy of
Sciences of the United States of America 1987 84 9265-9269
[2] Tfouni E Truzzi D R Tavares A Gomes A J Figueiredo L E amp Franco D W Biological activity of
ruthenium nitrosyl complexes Nitric Oxide Biology and Chemistry Official Journal of the Nitric Oxide Society
201226 38ndash53
[3] Aguilar C M amp Rocha W R The nature of the MndashNO bond in [M(Imidazole)(PPIX)(L)]q complexes (M=Fe2+
Ru2+ L=NO+ NO and NOminus PPIX=Protoporphyrin IX) Inorganica Chimica Acta 2013 408 18ndash26
[4]Caramori G F Kunitz A G Andriani K F Doro F G Frenking G amp Tfouni E The nature of Ru-NO bonds
in ruthenium tetraazamacrocycle nitrosyl complexes --a computational study Dalton Transactions (Cambridge
England 2003) 201241 7327ndash39
[5] Frisch M J Gaussian09
[6] S I Gorelsky AOMix Program for Molecular Orbital Analysis httpwwwsg-chemnet version 66 2012
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14 FFCLRP 2014
Estudo das propriedades dinacircmicas do sistema 1-etil-3-metilimidazoacuteliobis(trifluorsulfonil)imida emim[Tf2N]CO2
Tuanan da Costa Lourenccedilo(PG)sup1 Luciano Tavares da Costa(PG)sup2lourencotuanangmailcom
1Universidade Federal de Alfenas sup2Universidade Federal Fluminense
IntroduccedilatildeoRecentemente liacutequidos iocircnicos(LIs) tecircm sido amplamente estudados para aplicaccedilotildees em
quiacutemica verde sendo que tais aplicaccedilotildees satildeo possiacuteveis devido agraves propriedades destes liacutequidos comobaixa volatilidade estabilidade teacutermica toxicidade e baixa pressatildeo de vapor tornado-os assimpossiacuteveis solventes ldquoverdesrdquo Atualmente vimos enfrentando grandes mudanccedilas climaacuteticas causadaspelas grandes emissotildees de gases de efeito estufa na atmosfera e devido a isso torna-se necessaacuterio odesenvolvimento de tecnologias para a captura de tais gases sendo os liacutequidos iocircnicos candidatos aesta nova tecnologia O objetivo deste trabalho eacute o estudo da mistura do liacutequido iocircnico 1-etil-3-metilimidazoacutelio bis(trifluorsulfonil) imida emim[Tf2N] com o CO2
Metodologia ComputacionalSimulaccedilotildees por dinacircmica molecular foram usadas para o estudo do sistema [emim]Tf2N e
CO2 As simulaccedilotildees foram realizadas nos ensembles NVT e NpT com duraccedilatildeo de 100ns Foramutilizados 160 pares de Lis com diferentes concentraccedilotildees do gaacutes variando de 0 a 204 moleacuteculas auma temperatura de 313K Apoacutes os caacutelculos das interaccedilotildeessup2 foram realizados caacutelculos depropriedades dinacircmicas a fim de se avaliar as modificaccedilotildees causadas pela presenccedila do gaacutes
Resultados e DiscussatildeoForam calculados os coeficientes de difusatildeo para caacutetion e acircnion Podemos ver pela tabela 1
que haacute um aumento no coeficiente de difusatildeo proporcional ao aumento de moleacuteculas de CO2 Ocaacutetion tende a ser mais difuso do que o acircnion e isso se daacute pela presenccedila do anel aromaacutetico em suaestrutura o que proporciona uma maior mobilidade do caacutetion no eixo do anel Podemos ver atraveacutesdo deslocamento meacutedio quadraacutetico das espeacutecies que o comportamento da dinacircmica translacionalnatildeo eacute modificado pela presenccedila das moleacuteculas do gaacutes embora ocorra uma maior difusividade dasmoleacuteculas
Tabela 1- Coeficientes de difusatildeo para as espeacutecies do sistema valores em 10-5cmsup2s Conclusotildees
Os resultados preliminares mostraram uma grande afinidade do gaacutes com o LI evidenciadona modificaccedilatildeo do coeficiente de difusatildeo o que nos sugere uma certa interaccedilatildeo gaacutes-LI Osresultados preliminares das propriedades dinacircmicas para o liacutequido iocircnico tiveram uma boacorrelaccedilatildeo com a literaturasup3 o que mostra a validade do campo de forccedila utilizado nas simulaccedilotildees
AgradecimentosAgradecimentos a CAPES FAPEMIG UNIFAL-MG e UFF
Referecircncias [1] Karadas F Energy Fuels 2010 24 5817[2] Lourenccedilo T C et al Environ Sci Technol 2013 47 7421[3] Fredlake C P et al J Chem Eng Data 2004 49 954
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Anaacutelise Teoacuterica de Clusters de Soacutedio-Potaacutessio por Algoritmo Geneacutetico e Caacutelculos
de Quiacutemica Quacircntica
Mateus X Silva1
(PG) Breno R L Galvatildeo1
(PD) Jadson C Belchior1 (PQ)
xaviersmateusgmailcom 1Departamento de Quiacutemica-ICEx Universidade Federal de Minas Gerais Av Antocircnio Carlos 6627 Pampulha 31270-
901 - Belo Horizonte MG Brasil
Introduccedilatildeo
Clusters metaacutelicos tecircm atraiacutedo atenccedilatildeo cientiacutefica devido agraves suas potenciais aplicabilidades
tecnoloacutegicas em nanoescala O interesse teoacuterico vai aleacutem da determinaccedilatildeo das estruturas formadas
por estes sistemas sendo um objetivo central o entendimento de como estes clusters crescem e
como suas propriedades se modificam no curso deste processo A liga NaK eacute conhecida por ser
misciacutevel em todas as proporccedilotildees e liacutequida agrave temperatura ambiente para a maioria das composiccedilotildees1
sendo o foco deste trabalho a descriccedilatildeo do crescimento deste sistema
Metodologia Computacional
A hipersuperfiacutecie de energia potencial de clusters de NaK foi gerada pelo potencial empiacuterico
Gupta2 (PG) e explorada via um algoritmo geneacutetico (GA) modificado
3 pela adiccedilatildeo de dois novos
operadores ao procedimento evolucionaacuterio padratildeo Assim foram geradas condiccedilotildees iniciais para
abordagem dos clusters menores por meacutetodos de estrutura eletrocircnica tais como CCSD(T) e MP2
que produziram resultados de referecircncia A escolha de condiccedilotildees apropriados para caacutelculos DFT
foram exploradas utilizando os dados de referecircncia obtidos Por fim o acoplamento entre um GA e
a minimizaccedilatildeo da energia obtida em niacutevel de teoria quacircntica eacute investigado para gerar condiccedilotildees
iniciais mais adequadas em relaccedilatildeo agrave abordagem empiacuterica inicial
Resultados e Discussatildeo
Os miacutenimos gerados pelo PG foram avaliados e corrigidos pelos meacutetodos ab initio de alto
niacutevel correlacionando eleacutetrons de camadas internas Verificou-se que o PG falha sistematicamente
na previsatildeo dos miacutenimos corretos de energia para clusters de ateacute 6 aacutetomos estando estes sistemas
pequenos fora da regiatildeo ideal de aplicabilidade deste potencial Observou-se que abordagens usuais
DFT como B3LYP podem falhar na previsatildeo de resultados para sistemas especiacuteficos sendo que o
melhor acordo com os resultados de referecircncia foi obtido pela combinaccedilatildeo def2-TZVPPSVWN5
apesar da melhor relaccedilatildeo custo-benefiacutecio ter sido alcanccedilada por LANL2DZSVWN5 (com potencial
nuclear efetivo) O acoplamento entre o GA e o tratamento quacircntico dos clusters foi realizado
dentro de uma abordagem de alta relaccedilatildeo custo-benefiacutecio obtida pela utilizaccedilatildeo de um potencial
nuclear efetivo em niacutevel MP2 O meacutetodo proposto foi capaz de elevar significativamente a
qualidade das condiccedilotildees iniciais geradas para reotimizaccedilatildeo por meacutetodos mais exatos
Conclusotildees
Caacutelculos MP2 foram suficientes para prever estruturas corretas assim como caacutelculos DFT
com utilizaccedilatildeo de potencial nuclear efetivo forneceram resultados com desvios de apenas 5 em
relaccedilatildeo agravequeles considerados como referecircncia Para clusters maiores a abordagem semi-claacutessica
feita atraveacutes do PG forneceu uma proporccedilatildeo de aacutetomos de soacutedio de 30 a 40 capaz de gerar ligas
mais estaacuteveis quando comparadas agraves suas contrapartes homonucleares A tendecircncia experimental de
segregaccedilatildeo nuacutecleo-superfiacutecie foi prevista com sucesso pela presente abordagem
Agradecimentos
Noacutes agradecemos agrave FAPEMIG agrave Capes e ao CNPq
Referecircncias [1] Tchaplyguine M et al Phys Rev B 2009 80 033405
[2] Gupta R P Phys Rev B 1981 23 6265
[3] Guimaratildees F F et al J Chem Phys 2002 116 8327
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16 FFCLRP 2014
Electronic energy levels engineering of P3HT employing chemical substitutions
Eliezer Fernando Oliveira1 (PG) and Francisco Carlos Lavarda12 (PQ)
1UNESP - Univ Estadual Paulista POSMAT - Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Ciecircncia eTecnologia de Materiais Bauru SP Brazil
2Faculdade de Ciecircncias UNESP - Univ Estadual Paulista Departamento de Fiacutesica Av Eng LuizEdmundo Carrijo Coube 14-01 17033-360 Bauru SP Brazil
Correspondence to Eliezer Fernando de Oliveira (eliezer fcunespbr)
IntroductionCurrently there is an intensive search for new materials to make more efficient organic solar
cells The use of chemical modifications capable of modifying the electronic properties of materialsalready known is an interesting approach [1] as it can in principle provide a more adequateadjustment of the frontier electronic levels while preserving properties such as solubility Thus weperformed a theoretical study of the P3HT and 13 new derivatives obtained by substitution withelectron acceptor and donor groups in order to understand how the energy levels of the frontierorbitals are modified
Computational MethodologyWe adopt the oligomer approach with structures ranging from 2 to 10 monomer units [2]
and thiophenic rings kept coplanar as expected in the solid state [3] Structure optimizations weremade through the PM7 semiempirical method and we obtained electronic structure data byDFTB3LYP6-31G(1d) The properties of polymers are estimated theoretically by extrapolationmethods of the results obtained for the oligomers
Results and DiscussionAs can be observed in Figure 1 employing chemical substitutions allow to get a range of
materials with very different electronic properties an interesting fact for tuning the properties of thedevices
ConclusionsAn interesting result is that obtained for the P3HT-F case that shifts the HOMO and LUMO
energy levels of P3HT to lower energy values maintaining approximately the same ΔEHL
AgradecimentosWe would like to thank the Brazilian agency FAPESP (proc 201221983-0) for financial
support
Referecircncias [1] Oliveira E F Camilo-Jr A da Silva-Filho L C Lavarda F C J Polym Sci Part B Polym Phys 2013 51842-846[2] Batagin-Neto A Oliveira E F Graeff C F O Lavarda F C Molecular Simulation 2013 39 309-321
[3] Oliveira E F and Lavarda F C J Polym Sci Part B Polym Phys 2013 51 1350-1354
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Estudo teoacuterico do mecanismo ESIPT em derivados de benzazoacuteis
Josene M Toldo1(PG) Paulo F B Gonccedilalves
1(PQ)
Josenetoldoufrgsbr 1Universidade Federal do Rio Grande do Sul Instituto de Quiacutemica Grupo de Quiacutemica Teoacuterica
Introduccedilatildeo
A transferecircncia protocircnica intramolecular no estado excitado (ESIPT) caracteriza-se pela
transferecircncia de um proacuteton de um grupo doador para um grupo aceptor a partir de uma ligaccedilatildeo de
hidrogecircnio intramolecular presente na estrutura do estado excitado[1] O aumento do interesse no
estudo de moleacuteculas que apresentam ESIPT eacute um reflexo de suas propriedades fotoquiacutemicas e
fotofiacutesicas uacutenicas que permitem a sua utilizaccedilatildeo em novas aplicaccedilotildees optoeletrocircnicas[2] Nesse
trabalho a DFT foi utilizada para investigar os derivados dos benzazoacuteis descritos na Figura 1 onde
as estruturas 1a e 1b podem apresentar ESIPT
Figura 1 Estruturas dos derivados de benzazoacuteis
Metodologia Computacional
As otimizaccedilotildees geomeacutetricas e anaacutelises vibracionais nos estados S0 e S1 foram feitas
utilizando CAM-B3LYPcc-pVDZ e PBE1PBEcc-pVDZ Nos caacutelculos de energia para as transiccedilotildees verticais foram utilizados CAM-B3LYPjun-cc-pVTZ e PBE1PBEjun-cc-pVDZ Os efeitos do solvente foram incluiacutedos a partir do PCM com as constantes dieleacutetricas referentes ao 14-dioxano diclorometano etanol e acetonitrila Todos os caacutelculos foram feitos no Gaussian 09
Resultados e Discussatildeo
No estado fundamental natildeo haacute a possibilidade de transferecircncia protocircnica intramolecular
devido agrave grande instabilidade das formas ceto quando comparadas agraves formas enol No estado S1
ambas as formas satildeo possiacuteveis contudo o mecanismo ESIPT nem sempre eacute observado O funcional
CAM-B3LYP prevecirc o ESIPT apenas para a estrutura 1a utilizando o solvente mais apolar o 14-
dioxano Jaacute quando o PBE1PBE eacute empregado a estrutura 1a apresenta ESIPT com todos os
solventes e a estrutura 1b apenas para o 14-dioxano Contudo comparando os valores dos λabs e λem
obtidos com os dois funcionais com os resultados experimentais [3] percebe-se que o CAM-B3LYP
descreve melhor o sistema Um efeito batocrocircmico eacute observado ao aumentar a polaridade do
solvente o que eacute consistente com as transiccedilotildees do tipo π rarrπ
Conclusotildees
Devido agrave pequena diferenccedila de energia entre as formas ceto e enol explicada pela reduzida
transferecircncia de carga o mecanismo ESIPT eacute previsto apenas para a estrutura 1a em dioxano jaacute
que o CAM-B3LYP eacute o funcional que melhor descreve o sistema
Agradecimentos
CNPq CAPES e PROPESQ pelo suporte financeiro
Referecircncias [1] H Roohi F Hejazi N Mohtamedifar M Jahantab Spectrochim Acta Part A 2014 118 228-238
[2] J E Kwon S Y Park Adv Mater 2011 23 3615ndash3642
[3] G Wiethaus Siacutentese e caracterizaccedilatildeo de novas iminas com aplicaccedilotildees em oacuteptica natildeo-linear 2010 UFRGS BR
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Processo de fragmentaccedilatildeo molecular do hiacutebrido γ-Fe2O3 PMMA um estudo
teoacuterico e experimental
Silviana Correcirca1 Liacutevia C T Lacerda
1 Marcus V J Rocha
1-2 (PQ) Teodorico C Ramalho
1
(PQ) Elaine F F da Cunha1 (PQ)
silvianacorrea123yahoocombr 1Laboratoacuterio de Modelagem Molecular Departamento de Quiacutemica Universidade Federal de Lavras LavrasMG 2Department of Theoretical Chemistry Faculty of Sciences Vrije Universiteit Amsterdam Paiacuteses Baixos
Introduccedilatildeo
Materiais hiacutebridos orgacircnico-inorgacircnicos satildeo constituiacutedos pela combinaccedilatildeo de
componentes orgacircnicos e inorgacircnicos A siacutentese desses materiais com propriedades otimizadas
constitui uma aacuterea em constante expansatildeo com potencial aplicaccedilatildeo na aacuterea de cataacutelise e sensores
quiacutemicos[12]
Assim este trabalho tem objetivo de propor e entender o mecanismo de
fragmentaccedilatildeo molecular do hiacutebrido PMMA-maghemita realizado pelas teacutecnicas experimentais
de dessorccedilatildeo iocircnica utilizando caacutelculos teoacutericos
Metodologia Computacional
A teacutecnica de dessorccedilatildeo iocircnica estimulada por eleacutetrons foi utilizada para a fragmentaccedilatildeo
experimental E para o estudo teoacuterico utilizou-se o pacote ADF com o meacutetodo DFT o funcional
de densidade BLYP O conjunto de funccedilotildees do tipo Slater TZ2P
Resultados e Discussatildeo
O caminho de fragmentaccedilatildeo do
hiacutebrido PMMA-maghemita estaacute descrito de
acordo com a Figura 1 Pelos resultados
experimentais a ordem de intensidade de
perda dos fragmentos eacute COH+ gt CH3
+gt
CO2CH3+ A energia de formaccedilatildeo do iacuteon
CO2CH3+ seria maior do que os outros no
entanto a ordem de estabilidade encontrada
a partir de caacutelculos teoacutericos foi COH+ gt
CO2CH3+ gt CH3
+ (Figura1) A energia de
ativaccedilatildeo (E) para COH+ foi 2305 kcalmol
-
1 menor que a do CH3
+ Em comparaccedilatildeo
com a do CO2CH3+ a diferenccedila da E eacute
59759 e 62064 kcalmol-1
respectivamente
A intensidade de dessorccedilatildeo iocircnica e a
barreira de energia de ativaccedilatildeo teoacuterica
mostrou boa concordacircncia Assim o
controle cineacutetica pode ocorrer no processo
de fragmentaccedilatildeo da PMMA-maghemita
Conclusotildees
Atraveacutes dos caacutelculos teoacutericos com auxiacutelio dos dados experimentais foi possiacutevel prever e
propor um mecanismo de fragmentaccedilatildeo para o material Permitindo discutir as melhores vias de
formaccedilatildeo dos fragmentos e os fatores quiacutemicos que influenciam nas perdas
Agradecimentos
A CAPES CNPq e a UFRJ pelos auxiacutelios financeiros e de infraestrutura para a realizaccedilatildeo
do trabalho
Referecircncias [1] JOSEacute NM PRADO LASA Quiacutemica Nova 2005 v 28 n 2 p 281-288
[2] FAHMI A Materials Today 2009 v 12 n 5 p 44-50
Figura 1 Mecanismo de fragmentaccedilatildeo do
hiacutebrido PMMA-maghemita
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
19 FFCLRP 2014
I Escola de Quiacutemica Computacional
Estudo mecaniacutestico sobre a N-acilaccedilatildeo de aminas por aacutecidos
carboxiacutelicos catalisada por ZrCl4
Felipe V Z Assad (PG) e Fabriacutecio R Sensato (PQ)
Universidade Federal de Satildeo Paulo UNIFESP Campus Diadema E-mail felipeassadglobocom
N-acilaccedilatildeo de aminas eacute um importante evento quiacutemico para a siacutentese da ligaccedilatildeo amida Tipicamente este tipo de ligaccedilatildeo eacute obtido da uniatildeo de um aacutecido carboxiacutelico a uma amina Entretanto a uniatildeo destes dois grupos funcionais natildeo ocorre agrave temperatura ambiente e requer temperaturas da ordem de 160-180
oC
1 Em 2012 Williams e colaboradores
2 reportaram um ineacutedito protocolo de siacutentese de amidas que
apresenta alta eficiecircncia para uma grande variedade de aminas e aacutecidos carboxiacutelicos A estrateacutegia - em sua condiccedilatildeo otimizada - baseia-se na reaccedilatildeo do substrato (amina) com aacutecido carboxiacutelico catalisada por tetracloreto de zircocircnio (ZrCl4) na presenccedila de tolueno a 110
0C Natildeo obstante a preeminecircncia do referido
procedimento nenhuma explanaccedilatildeo pormenorizada sobre o mecanismo molecular da reaccedilatildeo tem sido oferecida No presente estudo o mecanismo molecular de N-acilaccedilatildeo de aminas por aacutecidos carboxiacutelicos catalisada por ZrCl4 foi investigado por caacutelculos de estrutura eletrocircnica Os caacutelculos foram realizados em niacutevel DFTB3LYP com os seguintes conjuntos de base LANL2DZ para descrever o aacutetomo de zircocircnio e 6-311+G(2df2p) para os demais aacutetomos Pontos criacuteticos foram caracterizados por caacutelculos de frequecircncia vibracional Os processos de N-acilaccedilatildeo de aminas foram investigados para duas situaccedilotildees distintas reaccedilatildeo catalisada ou natildeo pelo ZrCl4 Para cada caso quatro caminhos reacionais idealizados foram investigados e caracterizados computacionalmente como segue i) processo concertado ii) por etapas iii) concertado em excesso de aacutecido carboxiacutelico e iv) por etapas tambeacutem em excesso do aacutecido Como modelos quiacutemicos para representar a amina e o aacutecido carboxiacutelico foram selecionadas as moleacuteculas metilamina e aacutecido metanoico Dos resultados obtidos na ausecircncia do ZrCl4 depreende-se que os valores de energia livre de ativaccedilatildeo ΔG
Dagger
satildeo consistentes com a baixa reatividade deste sistema agrave temperatura ambiente Dentre os canais investigados os processos por etapas demandam menores energias livre de ativaccedilatildeo que os concertados Assim o canal (ii) eacute mais reativo que o canal (i) enquanto o canal (iv) eacute mais reativo que o canal (iii) Em particular a adiccedilatildeo de ZrCl4 fortemente influencia a cineacutetica de acilaccedilatildeo associada ao mecanismo concertado em excesso do aacutecido carboxiacutelico A demanda de ativaccedilatildeo para este processo eacute diminuiacuteda por 86 kcalmol conduzindo a uma energia livre de ativaccedilatildeo ΔG
Dagger de 165 kcalmol e o correspondente perfil
energeacutetico eacute apresentado na Figura 1 Na ausecircncia do catalisador o mecanismo mais favorecido cineticamente eacute o processo por etapas em excesso de aacutecido carboxiacutelico No entanto o mecanismo concertado - em excesso do aacutecido - eacute prevalente na presenccedila do ZrCl4
Figura 1 Perfil energeacutetico do caminho reacional concertado em excesso de aacutecido carboxiacutelico catalisado pelo ZrCl4
Palavras Chave N-acilaccedilatildeo de aminas ligaccedilatildeo amida ZrCl4 caacutelculos de estrutura eletrocircnica DFT
[1] Valeur E Bradley M Chem Soc Rev 2009 38 606
[2] Allen C L Chhatwal A R Williams J M J Chemical Communications 2012 48 666-668
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20 FFCLRP 2014
Comparaccedilatildeo do Desempenho de Meacutetodos Compostos e Funcionais de
Densidade na Determinaccedilatildeo de Entalpias Padrotildees de Formaccedilatildeo
Leonardo Viana das Chagas Lima1 (PG) Nelson Henrique Morgon
1 (PQ)
leonardolimaiqmunicampbr 1Instituto de Quiacutemica Universidade Estadual de Campinas Baratildeo Geraldo Caixa Postal 6154 13083-970
Campinas Satildeo Paulo Brasil
Introduccedilatildeo
No estudo de sistemas com muitas partiacuteculas o uso de meacutetodos de estrutura eletrocircnica
sofisticados e bases extensas para a obtenccedilatildeo de propriedades com maior exatidatildeo sofre uma
limitaccedilatildeo praacutetica devido ao alto custo computacional o que felizmente pode ser contornado
por estrateacutegias como a teoria do funcional da densidade e os meacutetodos compostos[1]
Metodologia Computacional
Foram escolhidos os meacutetodos G3 G3MP2 G4 e G4MP2 e os funcionais com o
conjunto de bases G3LargeXP[2]
SOGGA11 B3LYP RevTPSS e M06-2X Realizaram-se
caacutelculos de otimizaccedilatildeo de geometria energia eletrocircnica e frequecircncias vibracionais (289 K e
1 bar) com o programa Gaussian09[3]
para um conjunto de 74 moleacuteculas e os respectivos os
aacutetomos presentes a fim de se determinar as entalpias padrotildees de formaccedilatildeo
Resultados e Discussatildeo
Comparando-se as determinaccedilotildees teoacutericas e experimentais obteve-se o erro meacutedio
(MSE) e o desvio RMS (RMSD) Avaliaram-se tambeacutem os tempos meacutedios de cpu (TM)
Tabela 1 ndash Anaacutelise estatiacutestica (MSE e RMSD em kcalmol) das determinaccedilotildees da entalpia padratildeo de formaccedilatildeo
(289 K e 1 bar) e tempo de CPU meacutedio dos caacutelculos (minutos)
Medidas Meacutetodos
G3 G3MP2 G4 G4MP2 B3LYP M06-2X RevTPSS SOGAA11
MSE -0406 -0332 -0155 -0107 6533 0873 -0718 -0331
RMSD 2543 2711 2463 2597 8553 3543 4060 9515
TM 4122 230 2983 625 1551 1672 1306 1917
Os menores RMSD foram observados para os meacutetodos compostos com destaque para
o G4 (2463 kcalmol) Jaacute os funcionais de densidade apresentaram RMSD superiores poreacutem
vale a pena destacar o M06-2X (3543 kcalmol) Os maiores tempos foram obtidos para os
meacutetodos G3 e G4 enquanto os menores foram os dos meacutetodos G3MP2 e G4MP2
Conclusotildees
Os meacutetodos G3MP2 e G4MP2 apresentaram os desempenhos mais equilibrados com
RMSD apenas pouco superiores ao meacutetodo G4 e os menores tempos de CPU Os funcionais
apesar dos tempos intermediaacuterios apresentaram RMSD consideravelmente superiores
Agradecimentos
Unicamp CENAPAD-SP CAPES
Referecircncias [1] Heerdt G Morgon N H Quiacutemica Nova 2012 23 1741-1746
[2] Curtis L A Redfern P C Raghavachari K Journal of Chemical Physics 2007 126 084108
[3] Frisch M J et al Gaussian09 Gaussian Inc 2009
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21 FFCLRP 2014
NMR-TZPP-DKH Gaussian basis sets for NMR calculations ndash 195Pt chemical
shift
Diego Paschoal1 (PG) Heacutelio F Dos Santos1 (PQ)
diego_paschoalyahoocombr 1Nuacutecleo de Estudos em Quiacutemica Computacional ndash NEQC ndash Departamento de Quiacutemica Universidade Federal de Juiz de
Fora Campus Universitaacuterio ndash Martelos 36036-030 Juiz de Fora MG Brasil
Nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy of 195Pt is an excellent method to be used
in structural characterization of new complexes in solution Besides NMR has been used in the
elucidation of reaction mechanism among other applications [1]
In this present study a comprehensive analysis of all relevant issues involved on the 195Pt
NMR chemical shift predictions are conducted Non-relativistic and relativistic calculations were
employed in distinct computation schemes to assess the most accurate method to use in a theoretical
calculations of 195Pt NMR In addition to the existing methods new relativistic Gaussian basis sets
named as NMR-TZPP-DKH were constructed for H-He Li-Ne Na-Ar K-Ca Ga-Kr Rb-Sr In-Xe
and Pt atoms and tested for 195Pt NMR predictions
NMR-TZPP-DKH Gaussian basis sets were developed according to the protocol described
by Neese [2] with some changes
Figure 1 195Pt chemical shift calculated at B3LYP(DKHSO)NMR-TZPP-DKHSO level
Platinum compounds studied in this work were optimized at B3LYPLANL2DZ(Pt)Def2-
TZVPP(Ligands) NMR calculations were performed using the GIAO method at B3LYPNMR-
TZPP-DKH level with relativistic effects incorporated by DKHSO approximation The [PtCl6]-2
was used as internal reference In all calculations the solvent effect was included using the PCM
formalism GAUSSIAN09 program were used in these calculations
The 195Pt for 73 complexes are showed in Figure 1 From the results we observe a good
agreement between experimental and calculated results with an average absolute deviation of 156
ppm for the compounds considered
The results and conclusions in this study are highly relevant to theoretical and experimental
chemists that seeking state of the art for the chemistry of platinum complexes Our conclusions are
supported by a series of theoretical calculations in good agreement with experimental values for a
wide range of 195Pt chemical shifts and with distinct ligands
Acknowledgments Authors acknowledges UFJF FAPEMIG CAPES and CNPq for
financial support
[1] P S Pregosin Coord Chem Rev 44 (1982) 247
[2] D A Pantazis X Y Chen C R Landis F Neese J Chem Theory Comput 4 (2008) 908
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22 FFCLRP 2014
Avaliaccedilatildeo teoacuterica do efeito gauche na difenidramina e seu cloridrato Faacutetima M P de Rezende1 (PG) Matheus P de Freitas1 (PQ)
fatimarezendeposgraduflabr 1Departamento de Quiacutemica Universidade Federal de Lavras CP 3037 37200-000 Lavras MG
Introduccedilatildeo O cloridrato de difenidramina eacute um dos princiacutepios ativos do medicamento Dramin (utilizado no tratamento de naacuteuseas e vocircmitos) A difenidramina e seu cloridrato fornecem bons prospectos para exibirem o efeito gauche O efeito gauche eacute observado em moleacuteculas contendo o fragmento etila 12-dissubstituiacutedo em que os substituintes satildeo aacutetomos ou grupos eletronegativos Segundo esse efeito a conformaccedilatildeo gauche eacute a forma preferencial em comparaccedilatildeo com a conformaccedilatildeo anti embora efeitos de repulsatildeo esteacuterica e eletrostaacutetica entre substituintes sugiram que o equiliacutebrio deveria ser favoraacutevel ao isocircmero anti1 Nesse contexto o objetivo do presente trabalho eacute avaliar a preferecircncia conformacional (gauche ou anti) do cloridrato de difenidramina e de sua forma neutra (Figura 1a e 1b) em acetonitrila e no vaacutecuo
ON
H
ON
a b
Figura 1 a) Difenidramina protonada (caacutetion) b) Difenidramina Metodologia Computacional Os miacutenimos de energia dos compostos foram identificados por meio de uma varredura conformacional usando o meacutetodo Monte Carlo em niacutevel semi-empiacuterico AM1 usando o programa Spartan A varredura conformacional foi executada para difenidramina na forma neutra e catiocircnica obtendo-se 100 estruturas para cada composto sendo muitas delas idecircnticas As geometrias diferentes foram otimizadas em niacutevel HF631g-(dp) (incluindo caacutelculos de frequecircncia para garantir que as estruturas natildeo se tratavam de estados de transiccedilatildeo) e em seguida 14 estruturas com energias relativas diferentes foram resubmetidas a caacutelculos de otimizaccedilatildeo de geometria (no gaacutes e em acetonitrila impliacutecita - modelo PCM) em niacutevel B97X-D6-31g(dp) Resultados e Discussatildeo O efeito gauche eacute operante na difenidramina pois o confocircrmero mais estaacutevel possui acircngulo diedro O-C-C-N de aproximadamente 65o (gauche) e eacute cerca de 1 kcal mol-1 mais estaacutevel do que o confocircrmero anti mais abundante (O-C-C-N de aproximadamente 175o) tanto na fase gasosa quanto em acetonitrila A estabilizaccedilatildeo da conformaccedilatildeo gauche eacute possivelmente decorrente de interaccedilotildees hiperconjugativas antiperiplanares CHCN e CHCO (efeito gauche quacircntico) Contudo os dados de energia ainda indicam uma populaccedilatildeo mensuraacutevel de confocircrmeros anti (cerca de 10) Ao se protonar a difenidramina de forma que se obtenha o caacutetion difenidramiacutenio (correspondente ao cloridrato de difenidramina) a diferenccedila de energia entre os confocircrmeros gauche e anti mais estaacuteveis eacute de mais de 6 kcal mol-1 sugerindo que estruturas com acircngulo diedro O-C-C-N+ gauche sejam natildeo somente preferenciais mas exclusivas Esse fato eacute decorrente de um incremento estabilizante da conformaccedilatildeo gauche a atraccedilatildeo eletrostaacutetica ON+ (efeito gauche eletrostaacutetico)2 Conclusotildees Interaccedilotildees intramoleculares particularmente o efeito gauche (quacircntico e eletrostaacutetico) devem contribuir fortemente para a conformaccedilatildeo bioativa da difenidramina e seu cloridrato que eacute gauche ao longo do fragmento O-C-C-N segundo estrutura do Protein Data Bank (coacutedigo PDB 2AOT) Agradecimentos Agrave FAPEMIG CAPES e CNPq pelo suporte financeiro e bolsas de estudante (FMPR) e de pesquisador (MPF) Referecircncias [1] Goodman L Gu H Pophristic V J Phys Chem A 2005 109 1223-1229 [2] Gooseman N E J OacuteHagan D Peach M J G Slawin A M Z Tozer D J Young R J Angew Chem Int Ed 2007 46 5904-5908
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23 FFCLRP 2014
Estudo envolvendo NN
Railton1 B de Andrade (PG) SilmarMiguel A F de Souza (PQ)
1Universidade Federal da Paraiacuteba Departamento de Quiacutemica 58036 Joatildeo Pes
Introduccedilatildeo
Uma das reaccedilotildees mais importantes das nitrosaminas se refere agrave quebra da ligaccedilatildeo NndashN (ver Figura 1) com a consequumlente liberaccedilatildeo do pode facilitar ou natildeo a quebra desta ligaccedilatildeo Pelaacuteez e colaboraprotonaccedilatildeo da nitrosamina mais simples (nitrosamina metilada
1a trans-(CH3)2NNOH+ 1c cis
Figura 1 conformaccedilotildees mais releva
Neste trabalho investigamos as quatro estruturas de menor energia da NNnitrosodimetilamina (DMNA
Metodologia Computacional
Utilizamos os meacutetodos geometrias referentes aos confocircrmeros mais estaacuteveis niacutevel CASSCFcc-pVDZ
Resultados e Discussatildeo
Temos um ordenamento energeacutetico em relaccedilatildeo aos resultados a niacutevel outro ordenamento com MRCI
Tabela 1Resultados obtidos para as quatro estruturas mai
Estruturaa
1a trans-(CH3)2NNOH+
1c cis-(CH3)2NNOH+
2a (CH3)2NHNO+
2c (CH3)2NNHO+
aAs quatro estruturas de menor energias foram otimizadas com realizado um caacutelculo MRCI correccedilotildees de Davdson dResultados entre parecircnteses referente agraves estruturas com H [2]
Conclusotildees
Para o estado fundamental foram obtidas quatro conformaccedilotildees mais estaacuteveis mostradas na Figura 1 sendo a estaacuteveis Observou-se o mesmo ordenamento obtido para a nitrosamina natildeoCaacutelculos com bases mais extensas (augReferecircncias [1] OHWADA T et al J Am Chem Soc
[2] PELAacuteEZ D et al J J Phys Chem A
Estudo envolvendo NN-nitrosodimetilamina protonada
B de Andrade (PG) Silmar1 A do Monte (PQ) Miguel A F de Souza (PQ) e Elizete1 Ventura (PQ)
railtoncggmailcom
Universidade Federal da Paraiacuteba Departamento de Quiacutemica 58036 Joatildeo Pessoa
Uma das reaccedilotildees mais importantes das nitrosaminas se refere agrave quebra da ligaccedilatildeo N (ver Figura 1) com a consequumlente liberaccedilatildeo do NO [1] A posiccedilatildeo da protonaccedilatildeo
pode facilitar ou natildeo a quebra desta ligaccedilatildeo Pelaacuteez e colaboradores [2] estudaram a protonaccedilatildeo da nitrosamina mais simples (H2NNO----H+) como modelo para a
1c cis-(CH3)2NNHO+ 2a (CH3)2NHNO
+ 2c (CH
conformaccedilotildees mais relevantes no estado fundamental de nitrosaminas protonadas
Neste trabalho investigamos as quatro estruturas de menor energia da NNDMNA) protonada (Figura 1 principais siacutetios de protonaccedilatildeo)
odologia Computacional
Utilizamos os meacutetodos MRCICASSCF com a base cc-pVDZ
geometrias referentes aos confocircrmeros mais estaacuteveis (Figura 1) foram otimizadas a
Temos um ordenamento energeacutetico em relaccedilatildeo aos resultados a niacutevel MRCI como indicado na Tabela 1
Resultados obtidos para as quatro estruturas mais estaacuteveis envolvendo NDMA protonada
CASSCF MRCIb MRCI+Q
c CASPT2ANO
∆E (kcalmol) 000 (000)d 000 000
1244 (1099) 1200 1183
-103 (-331) 1378 941
1389 (1232) 1793 1555 As quatro estruturas de menor energias foram otimizadas com CASSCF e a geometria obtida foi
realizado um caacutelculo MRCI bMRCI (Multireference Configuration Interaction
sultados entre parecircnteses referente agraves estruturas com H [2]
Para o estado fundamental foram obtidas quatro conformaccedilotildees mais estaacuteveis sendo a 1a trans-(CH3)2NNOH
+ e 2a (CH3)2NHNO
se o mesmo ordenamento obtido para a nitrosamina natildeoCaacutelculos com bases mais extensas (aug-cc-pVDZ e cc-pVTZ) estatildeo sendo realizados
J Am Chem Soc 123 10164 2001 J J Phys Chem A 112 8394 2008
nitrosodimetilamina protonada
A do Monte (PQ)
soa ndash PB ndash Brasil
Uma das reaccedilotildees mais importantes das nitrosaminas se refere agrave quebra da ligaccedilatildeo posiccedilatildeo da protonaccedilatildeo dores [2] estudaram a
) como modelo para a
2c (CH3)2NNHO+
ntes no estado fundamental de nitrosaminas protonadas
Neste trabalho investigamos as quatro estruturas de menor energia da NN-principais siacutetios de protonaccedilatildeo)
pVDZ Todas as ) foram otimizadas a
Temos um ordenamento energeacutetico em relaccedilatildeo aos resultados a niacutevel CASSCF e
s estaacuteveis envolvendo NDMA protonada
CASPT2ANO-L
(000) (1125) (459) (1141)
e a geometria obtida foi Multireference Configuration Interaction) c
MRCI com sultados entre parecircnteses referente agraves estruturas com H [2]
Para o estado fundamental foram obtidas quatro conformaccedilotildees mais estaacuteveis NHNO
+ as mais se o mesmo ordenamento obtido para a nitrosamina natildeo-metilada
pVTZ) estatildeo sendo realizados
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Ab-initio calculation of magnetic properties of Gd-doped SnO2
Fermin H Aragoacuten
fermin964hotmailcom Laboratoacuterio de Fiacutesica Aplicada Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear 31270-901 Belo Horizonte MG
Brazil
Introduction
The SnO2 compound is a n-type semiconductor with a large band gap (Eg ~ 36 eV) This
compound forms in a tetragonal rutile-type crystalline structure Reports published in the literature
experimental and theoretical indicate that the SnO2 compound doped with different chemical
elements (transition metals and rare earths) shows ferromagnetic properties above room
temperature high electrical conductivity high transparency in the visible region and high thermal
stability Due to these properties the rare earth-ion-doped SnO2 compounds are considered as
promising systems for the development of multifunctional magneto-optical devices [1] In special
the doping with trivalent Gd ions could provide with larger localized magnetic moments because of
their 4f7 electron configuration in comparison with transition metal ions
Computational Methodology
All calculations have been performed within the framework of the density-functional theory
(DFT) implemented in the well-tested SIESTA (Spanish Initiative for Electronic Simulations with
Thousands of Atoms) code
[2] and using the generalized gradient approximation (GGA)
pseudopotentials The system was studied in 2x2x2 supercell contained 48 atoms For the
calculation is considered the substitution of GdrarrSn that represent 625 of Gd-doped and one
oxygen vacancy that represent 3125 of the oxygen occupied site Spin polarized was carried out
to both cases with ferromagnetic (FM) and antiferromagnetic (AFM) configuration The difference
between the FM and AFM total energy (ΔE) can be expressed as ΔE=E(FM)-E(AFM) where
E(FM) denotes the total energy of FM state and E(AFM) denotes the total energy of AFM state
Positive value of ΔE implies that an AFM state is preferred while negative value of ΔE implies that
an FM state is preferred
Results
The values obtained to ΔE were -04 meV and -33 meV for 625 Gd-doped in SnO2 and
SnO2-γ (γ is the quantity of oxygen vacancy) respectively The low energy for Gd-doped SnO2
shows paramagnetic while for the Gd-doped SnO2-γ shows ferromagnetic behavior these results are
in agreement as theoretical and experimental work [34] where were shown that the oxygen
vacancies are a key of the origin of ferromagnetism in the call diluted magnetic semiconductors
Conclusions In conclusion we have investigated the electronic and magnetic properties of Gd-doped SnO2 (free of oxygen vacancy) and Gd-doped SnO2-γ (with oxygen vacancy) using SIESTA code Our calculations show remarkable changes in the spin polarized DOS with a strong correlation of the ferromagnetism with the presence of oxygen vacancy
The financial support of the Brazilian Agencies CNPq CAPES and FAPEMIG is gratefully
acknowledged
References [1] R Adhikari AK Das DKarmakar JGhatak J MagnMagn Mat 322 (2010) 3631
[2] J M Soler E Artacho J Gale A Garcia J Junquera P Ordejoacuten D Saacutenchez-Portal J Phys Cond Matt 14 2745
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[3] S B Ogale R J Choudhary J P Buban S E Lofland S R Shinde S N Kale V N Kulkarni J Higgins C
Lanci J R Simpson N D Browning S D Sarma H D Drew R L Greene and T Venkatesan Phys Rev Lett 91
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[4] J M D Coey A P Douvalis C B Fitzgerald and M Venkatesan Appl Phys Lett 84 1332 (2004)
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25 FFCLRP 2014
Estrutura eletrocircnica de complexo envolvendo uma associaccedilatildeo por ligaccedilatildeo
quiacutemica entre uma ftalocianina de rutecircnio e o TiO2 (anatase)
Diesley M S Arauacutejo1
(PG) Weverson R Gomes2(PG) Leonardo T Ueno
3(PQ) Antonio O T
Patrociacutenio1(PQ) Antonio E H Machado
1(PQ)
diesleymartinsyahoocombr 1Universidade Federal de Uberlacircndia Instituto de Quiacutemica Laboratoacuterio de Fotoquiacutemica e Ciecircncia de Materiais
2 Universidade Federal de Satildeo Carlos Departamento de Quiacutemica
3Universidade Federal de Uberlacircndia Faculdade de Ciecircncias Integradas do Pontal
Introduccedilatildeo
O emprego de abordagens baseadas na Teoria do Funcional de Densidade (DFT) tem
contribuiacutedo de forma significativa nos estudos de processos que envolvem transferecircncia de carga
[12] Ressalta-se entre outras possibilidades a previsatildeo do arranjo estrutural energeticamente mais
favoraacutevel e o entendimento de qual seria a melhor forma de ancoramento do corante na superfiacutecie
do semicondutor Aleacutem disso a estrutura eletrocircnica obtida teoricamente eacute capaz de fornecer
informaccedilotildees para o entendimento de processos importantes como eacute o caso da conversatildeo de energia
No presente trabalho avaliamos o comportamento de uma ftalocianina de rutecircnio ([(29-
bis(dietielamino)-1623-dicarboxi)PcRu(py)2]- FtRu) ligada quimicamente a um nanocluster de
anatase (TiO2)
Metodologia Computacional
Para a otimizaccedilatildeo estrutural e caacutelculo das frequecircncias vibracionais empregou-se o funcional
B3LYP e o conjunto de bases LANL2DZ ECP com o pseudo-potencial para o Titacircnio e o conjunto
Def2-TZVPD para os demais aacutetomos (H C N O e Ru) mais o pseudo-potencial para o Ru O
nanocluster de anatase empregado foi mantido congelado durante todos os caacutelculos Este consiste
em estrutura otimizada descrita por Jono e colaboradores [1] Todos os caacutelculos foram efetuados
considerando acetonitrila como solvente empregando o meacutetodo de contiacutenuo dieleacutetrico CPCM [45]
O funcional CAM-B3LYP foi utilizado na previsatildeo de 6 estados tripleto e dos 60 primeiros estados
singleto para a construccedilatildeo do espectro eletrocircnico e diagrama de energias
Resultados e Discussatildeo
No espectro de excitaccedilatildeo simulado a magnitude das forccedilas de oscilador para as transiccedilotildees
por volta de 560 nm sugere uma grande probabilidade de absorccedilatildeo de luz visiacutevel por este complexo
Em uma anaacutelise dos orbitais moleculares observa-se que tais excitaccedilotildees surgem da transferecircncia de
carga interfacial da FtRu para niacuteveis desocupados do semicondutor sugerindo que as transiccedilotildees
eletrocircnicas de menor energia devem envolver a excitaccedilatildeo de um eleacutetron da FtRu para diferentes
estados eletrocircnicos do TiO2 O gap energeacutetico entre o estado eletrocircnico de menor energia (S1) e o
estado fundamental eacute de cerca de 180 eV envolvendo a combinaccedilatildeo de diferentes transiccedilotildees
eletrocircnicas sugerindo que haacute injeccedilatildeo eletrocircnica do corante no estado excitado para a banda de
conduccedilatildeo do semicondutor isso eacute compatiacutevel com dados reportados em estudos similares [1-3]
Conclusotildees
Os dados obtidos para os niacuteveis de energia do complexo em estudo satildeo compatiacuteveis aos
observados para complexos similares Os resultados sugerem na excitaccedilatildeo eletrocircnica a
transferecircncia de eleacutetron de niacuteveis ocupados da FtRu para orbitais virtuais da anatase
Agradecimentos
UFU FAPEMIG CAPES e CNPq
Referecircncias
[1] R Jono et al J Phys Chem Lett 2011 2 1167ndash1170
[2] P M Anbarasan et al Rec Res Sci Tech 2010 2 08-16
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26 FFCLRP 2014
Estudo computacional de [22]ciclofanos
Mateus G Manfreacute1 (IC) Seacutergio E Galembeck
1 (PQ)
mateusmanfreuspbr 1Departamento de Quiacutemica Faculdade de Filosofia Ciecircncias e Letras de Ribeiratildeo Preto Universidade de Satildeo Paulo
14040-901 Ribeiratildeo Preto-SP Brasil
Introduccedilatildeo
Os [22]ciclofanos representam uma classe de compostos quiacutemicos com um campo de aplicaccedilatildeo que
abrange cataacutelises assimeacutetricas poliacutemeros com propriedades oacuteptico-eletrocircnicas distintas e mesmo
faacutermacos no combate agrave artrite Grande parte de suas caracteriacutesticas de interesse se deve a interaccedilotildees
entre seus dois aneacuteis aromaacuteticos portanto a compreensatildeo da natureza de tais interaccedilotildees elucidaria a
origem de suas aplicaccedilotildees bem como melhor exploraacute-las
Metodologia Computacional
Quatro compostos da classe dos [22]ciclofano vecircm sendo estudados neste trabalho
[22]paraciclofano (I) sin [22]metaciclofano (II) anti [22]metaciclofano (III) e
[22]metaparaciclofano (IV) As moleacuteculas tiveram suas geometrias optimizadas atraveacutes do meacutetodo
PW6B95-D3BJ tendo def2-TZVP A mesma metodologia foi adotada para o caacutelculo de seus
espectros infravermelho
Resultados e Discussatildeo
Em todos os compostos os valores estudados nas geometrias se encontram muito proacuteximos
dos valores experimentais na literatura2 Observa-se que para I e II a distacircncia interanular
apresentou um valor abaixo do raio de Van der Waals para o aacutetomo de carbono ( 28 acircngstrons) o
que sugere uma provaacutevel interaccedilatildeo through-space entre os aneacuteis Por outro lado os compostos III e
IV apresentaram uma distacircncia entre os aneacuteis maior que 28 acircngstrons indicando que caso estejam
presentes a interaccedilatildeo entre os aneacuteis se daacute principalmente through-bond
Os espectros infravermelho revelaram que em todos os compostos os picos de maior
intensidade se encontravam relacionados a vibraccedilotildees de estiramento dos hidrogecircnios Tanto O
espectro do composto I quanto do composto II bandas de intensidade consideraacutevel em 750 cm-1
relacionada agrave vibraccedilatildeo angular entre seus aneacuteis benzecircnicos indicando uma provaacutevel interaccedilatildeo
through-space O composto IV por outro lado natildeo apresentou tais bandas de interaccedilatildeo apenas entre
os aneacuteis mas sim uma banda em 606 cm-1
devido ao estiramento simeacutetrico entre os aneacuteis atraveacutes
das pontes etilecircnicas se tratando de uma provaacutevel interaccedilatildeo through-bond
Conclusatildeo
O meacutetodo PW6B95-D3BJ apresentou resultados com boa exatidatildeo ante aos valores
encontrados na literatura se mostrando adequado para o tratamento de [22]ciclofanos Os dados
obtidos na geometria para os compostos I e II bem como no espectro infravermelho convergem para
uma predominacircncia na interaccedilatildeo through-space enquanto que para o composto IV estes convergem
para uma predominacircncia na interaccedilatildeo through-bond
Agradecimentos
Os autores agradecem agrave FAPESP (processo 201319596-0) pelo suporte financeiro MGM
agradece agrave FAPESP (processo 201319596-0) pela bolsa de Iniciaccedilatildeo Cientiacutefica
Referecircncias Bibliograacutefica 2ChampionRGodfreyPD Betens FLJ Mol Spectrosc 199215518
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27 FFCLRP 2014
17ordm SIMPOacuteSIO BRASILEIRO DE QUIacuteMICA TEOacuteRICA (SBQT) 24 a 28 de novembro de 2013 Angra dos Reis Rio
ESTUDO COMPARATIVO DE REATIVIDADE DE TRITERPENOS
PENTACIacuteCLICOS COM ATIVIDADE ANTIMALAacuteRICA
Marlon Marques V de Melo Filho
1a(PG) Kelson Mota T Oliveira
1a(PQ) Noam S Gadelha
1a(PG)
Aristeu S da Fonseca1a
(PG)
1aGrupo de Quiacutemica Teoacuterica e Computacional (GQTC)
1bGrupo de Quiacutemica de Produtos Naturais e Desenvolvimento
de Meacutetodos Analiacuteticos (QPNMA) 1DQICE ndash UFAM Bloco 10 Setor Norte Av Rodrigo OJ Ramos 6200 Japiim
69077-000 Manaus ndash Amazonas
e-mail marlonvieirademelogmailcom
Palavras-chave lupeol aacutecido betulinico betulina aacutecido melaleuco atividade ONION
INTRODUCcedilAtildeO
A investigaccedilatildeo farmacecircutica em produtos naturais representa uma estrateacutegia importante para a descoberta e desenvolvimento de novos medicamentos Quatro moleacuteculas isoladas da A amazonicus no QPNMA com esqueleto triterpecircnico pentaciacuteclico tecircm mostrado graus diferentes de atividade contra o P falciparum Trecircs destes compostos satildeo apresentados na literatura como oacutetimos candidatos para o desenvolvimento de um tratamento mais eficiente contra a malaacuteria e outras doenccedilas parasitaacuterias Os quatro compostos depois de isolados foram identificados por meio de anaacutelise espectroscoacutepica (ver fig 1) Suas estruturas foram estudadas por meio de abordagem teoacuterica visando determinar que fatores estruturais e eletrocircnicos poderiam ser determinantes no grau de atividade Foram comparados os mapas de potencial eletrostaacutetico densidade eletrocircnica (2D e 3D) e distribuiccedilatildeo de cargas dos quatro compostos e seus valores tabelados Figura 1 Triterpenos pentaciacuteclicos isolados de A amazonicus 1 - lupeol 2 - O aacutecido betuliacutenico 3 - betulina 4 - o aacutecido Melaleucico
MEacuteTODOS Os calculos seratildeo realizados utilizando PC INTEL Quadcore
TM (8 GB RAM) em plataforma Debian
LINUX (Versatildeo 50) para calcular as propriedades estruturais e eletrocircnicas das quatro moleacuteculas Na otimizaccedilatildeo geomeacutetrica de rotina seraacute utilizado o meacutetodo com bases 6-21G e funcional b3lyp por meio do Programa Gaussian03 O meacutetodo a ser utilizado eacute o ONIOM Ele eacute recomendado para moleacuteculas grandes reaccedilotildees enzimaacuteticas mecanismos de reaccedilatildeo para os sistemas orgacircnicos efeitos dos substituintes e reatividade de compostos orgacircnicos e organometaacutelicos
RESULTADOS E DISCUSSAtildeO
Os dados oriundos do QPNMA indicam uma
maior atividade para o aacutecido betuliacutenico valores
meacutedios para o lupeol e betulina e nenhuma
atividade do aacutecido melaleucico Como a literatura
aponta a carboxila como forte candidato
responsaacutevel pela atividade do aacutecido betuliacutenico e a
hidroxila nos demais compostos a anaacutelise da
presenccedila destes grupos nas quatros estruturas foi
observado Estruturalmente os compostos
apresentaram grande similaridade em distacircncias e
acircngulos no esqueleto lupacircnico Os caacutelculos de
atividades dos triterpenos seratildeo realizados ao
interagi-los com o modelo tridimensional da proteiacutena
digestiva do P flaciparum que eacute encontrado no
Protein Data Base CONCLUSAtildeO
Uma das principais diferenccedilas observadas deve-
se a distribuiccedilatildeo de cargas nas COOH devido ao
efeito indutivo na proacutepria moleacutecula ou ateacute mesmo
um impedimento esteacuterico pelo maior volume da
moleacutecula
AGRADECIMENTOS
FAPEAM CNPq
Abdel Bar at al J Nat Prod 2009 72 1643ndash1650
2
1
25
12
6
27
15
16
19
28
22
21 29
30
24
23
OH
H
H
1
COOH
OH
OH H
OHH
H
H
3
2
3 4
23 24
6 5
10
1
25
9 8
7 27
14
13
12
30
19
1
8 17 16
15
28
22
21
29
26 COOH
COOH
OH
4
2
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28 FFCLRP 2014
Estudos Teoacutericos Comparativos de Propriedades Estruturais Eletrocircnicas e
Espectroscoacutepicas dos Aacutecidos Betuliacutenico e Melaleucico e da Estabilidade de
Clusters desses Metaboacutelitos Especiais
Noam G da Silva1 (PG) Kelson M T de Oliveira1 (PQ) Aristeu S da Fonseca1 (PG) e Marlon
Vieira de Melo1 (PG)
noam_gshotmailcom 1DQICE-UFAM Bloco 10 Setor Norte Av Rodrigo O J Ramos 6200 Japiim 69077-000 Manaus Amazonas
Introduccedilatildeo
A baixa atividade do aacutecido Melaleucico natildeo foi ateacute o presente momento estudada Sua
estrutura eacute similar agrave de outros compostos ativos mas algum outro fator deve estar influenciando
na quiacutemica da reaccedilatildeo[12] Estruturas como clusters onde interaccedilotildees de hidrogecircnio estabilizam
o sistema podem estar sendo formadas[34] e assim a moleacutecula mostra-se inativa em estudos de
atividade bioloacutegica[5]
Metodologia Computacional
Os caacutelculos foram realizados em maacutequinas QuadCore ambas com 8 GB de memoacuteria
RAM nas plataformas Debian 6 e 7 (Linux) O software utilizado foi o Gaussian 03 Rev C-02
As moleacuteculas foram estudadas com o AM1 B3LYP3-21G e B3LYP6-31G As estruturas com
duas e trecircs moleacuteculas foram estudadas com AM1
Resultados e Discussatildeo
Os resultados preliminares (alguns na Tabela 1)
mostram que a forma mais oxidada (aacutecido Melaleucico)
possui menor energia que o aacutecido Betuliacutenico Em ambas as
moleacuteculas ocorre interaccedilatildeo intermolecular que estabiliza o
sistema Quando duas moleacuteculas interagem haacute um efeito
estabilizante maior no aacutecido Betuliacutenico que no aacutecido
Melaleucico Com trecircs moleacuteculas interagindo ocorre
aumento na estabilizaccedilatildeo para ambos os casos mas o aacutecido Melaleucico tem uma estabilizaccedilatildeo
aproximadamente 20 kcalmol mais acentuada
Tabela 1 Algumas propriedades energeacuteticas e efeitos de interaccedilatildeo de hidrogecircnio
Propriedade Aacutecido Betuliacutenico Aacutecido Melaleucico
Energia Total (kcalmol) -187358751 -2719095827
Estabilizaccedilatildeo com duas moleacuteculas (kcalmol) -8641687843 -7807025921
Estabilizaccedilatildeo com trecircs moleacuteculas (kcalmol) -1326288052 -1528627227
Conclusotildees
A formaccedilatildeo de pontes de hidrogecircnio estabiliza os sistemas mas somente o aacutecido
Melaleucico pode formar grandes aglomerados com essas interaccedilotildees Sistemas maiores podem
ser estudados e fornecer respostas para a baixa atividade da moleacutecula
Agradecimentos
Ao CNPq e a FAPEAM pelos investimentos
Referecircncias [1] Chopra CS Cole A RH Theiberg KJL White DR Arthur HR Tetrahedron 1965 Vol 21 1529-1536
[2] Chopra CS White DR Tetrahedron 1966 Vol 22 897-901
[3] Mohajeri A Journal of molecular structure (Theochem) 2004 Vol 678 201-205
[4] Duvoisin Jr S Ighor CVL Quimica Nova 2011 Vol 34 1595-1603
[5] Bernard P Scior T Didier B Hibert M Berthon J Phytochemistry 2001 Vol 58 865-874
Figura 1 (Esquerda) Cluster de aacutecido
Melaleucico e (Direita) interaccedilotildees de
hidrogecircnio
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29 FFCLRP 2014
On Activation Step of Hoveyda-Grubbs Catalyst
Eacutegil Saacute 1 (PQ) Milton Matos 2 (PQ) hegelsahotmailcom
1 Universidade Federal do Piauiacute Campus Ministro Reis Velloso Parnaiacuteba-PI Brazil e-mail 2 Laboratoacuterio Interdisciplinar de Materiais Avanccedilados Centro de Ciecircncias da Natureza Teresina -PI Brazil
Introduccedilatildeo
Hoveyda-Grubbs catalyst is very important to catalyze the olefin metathesis reaction The activation mechanism is dissociative for RCM (Ring Closing Metathesis) of N-Tosyldiallylamine due to olefin size [1]
Metodologia Computacional
We study the activation mechanism using DFT (Density Functional Theory) through the hybrid functional B3LYP and the basis set 6-31g(d) for all atoms except ruthenium described by LanL2DZ all stationary points were characterized by vibrational frequency calculations using the same level of theory Resultados e Discussatildeo We search the activation path previously proposed [1] showed in the Figure 1 in black and blue lines This path start with the pre-catalyst A1 through the transition state TS(A1-A2) and the minimum A2 The next step is the complexation of N-Tosyldiallylamine (IA3) We also find an alternative path showed by the red line In this path proposed in the first time here we showed an immediately interconversion from A2 to IIA3 before the complexation of the olefin with a rotation through the RuC bond This structure presents a dihedral angle of 105deg between the carbons of group mesityl coordinated ruthenium the carbon of the carbene and the oxygen chelator CRuCO (marked with asterisk in Figure 1) While in the structure A2 the same-angle is -107deg showing the rotation of the entire group Hoveyda around the connection RuC this rotation happens easily and as published in theoretical and experimental studies [2] confirmed by the more the stability of IIA3 in comparison with A2 We investigated the activation directly from the structure A1 to the structure IIA3 but we found an unreal energy barrier corresponding to the possible TS(AI-IIA3) With these results we believe the activation process occurs with the interconversion from A2 to IIA3 and not directly from A2 to IA3 as showed in others works
Figure 1 Activation paths for the Hoveyda-Grubbs catalyst
Referecircncias
[1] [1] S J Connon M Rivard M Zaja S Blechert Adv Synth Catal 345 (2003) 572
[2] C M Aguillar W R Rocha J Phys Chem B 115 (2011) 2030
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30 FFCLRP 2014
Estudo do comportamento em soluccedilatildeo do 2-fluoroetanol 3-fluoroproanol e 4-fluorobutanol por espectroscopias de RMN e infravermelho e caacutelculos
teoacutericos R A Cormanich12(PG) R Rittner2(PQ) M P Freitas3 (PQ) and M Buumlhl1 (PQ)
rodcormanichiqmunicampbr 1 EastChem School of Chemistry University of St Andrews North Haugh St Andrews Fife KY16 9ST UK 2 Chemistry Institute State University of Campinas PO Box 6154 13083-970 Campinas SP Brazil 3 Department of Chemistry Federal University of Lavras PO Box 3037 37200-000 Lavras MG Brazil Introduccedilatildeo
Aacutetomos de fluacuteor em compostos orgacircnicos satildeo considerados fracos aceptores para formaccedilatildeo de ligaccedilatildeo de hidrogecircnio (LH)1 Contudo o miacutenimo global do 2-fluoroetanol (FE) que tem geometria apropriada para formar uma LH CFmiddotmiddotmiddotHO intramolecular eacute responsaacutevel por gt90 da sua populaccedilatildeo conformacional total Tal LH eacute comumente invocada para explicar a estabilidade do confocircrmero mais estaacutevel do FE2 Da mesma maneira tambeacutem eacute indicado que os miacutenimos globais do FP e FB formam LHs CFbullbullbullHO intramoleculares34 Natildeo haacute estudos conformacionais em soluccedilatildeo na literatura para estes compostos que sejam de nosso conhecimento Dessa maneira no presente trabalho foi realizada uma anaacutelise sistemaacutetica do comportamento conformacional em soluccedilatildeo do FE FP e FB por espectroscoipas de RMN de
1H e 19F e infravermelho suportado por caacutelculos teoacutericos Metodologia Computacional
Foram realizados caacutelculos teoacutericos em niacutevel MP2aug-cc-pVDZ para geometrias dos confocircrmeros do FE (5 confocircrmeros) FP (12 confocircrmeros) e FB (38 confocircrmeros) otimizados em niacutevel MP2aug-cc-pVDZ que apresentaram a melhor correlaccedilatildeo com o niacutevel CCSD(T)aug-cc-pVTZ em relaccedilatildeo agrave funcionais da DFT (B3LYP e B3LYP-D3) Foram entatildeo aplicados diferentes meacutetodos teoacutericos como o Quantum Theory of Atoms in Molecules (QTAIM) Non-Covalent Interactions (NCI) e o Natural Bond Orbitals (NBO) para se entender as preferecircncias conformacionais destes compostos Resultados e Discussatildeo
Nenhum indiacutecio de formaccedilatildeo de LH intramolecular CFbullbullbullHO pocircde ser detectado para o FE FP e FB experimentalmente em soluccedilatildeo nos espectros de RMN e infravermelho Caacutelculos teoacuterico baseados na QTAIM NCI e NBO indicam que LHs CFbullbullbullHO intramoleculares natildeo tecircm influecircncia sobre o comportamento conformacional do FE mas estabilizam o miacutenimo global tanto do FP quanto do FB para as moleacuteculas isoladas No entanto ao se adicionar correccedilotildees termodinacircmicas de energia livre de Gibbs mesmo em meios natildeo-polares tais como CCI4 ciclohexano e diclorometano (IEF-PCM) a populaccedilatildeo dos miacutenimos globais do FP (~11) e FB (~3) diminuem consideravelmente aparentemente abaixo do limite de detecccedilatildeo Conclusotildees
Contraacuterio agrave suposiccedilotildees encontradas na literatura o comportamento conformacional do FE natildeo eacute regido por uma LH CFHO intramolecular LHs intramoleculares satildeo importantes para os confocircrmeros mais estaacuteveis do FP e FB isolados mas natildeo podem ser detectadas em soluccedilatildeo O presente trabalho foi aceito para publicaccedilatildeo no jornal Phys Chem Chem Phys Agradecimentos FAPESP FAPEMIG CNPq e EaStCHEM Referecircncias [1] R A Cormanich M P Freitas C F Tormena R Rittner RSC Advances 2012 2 4169 [2] J Huang K Hedberg J Am Chem Soc 1989 111 6909 [3] H M Badawi W Foumlrner S A Ali Spectrochim Acta A 2008 69 263 [4] M Traetteberg A D Richardson K Hedberg R W Winter G L Gard J Phys Chem A 2001 105 9587
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31 FFCLRP 2014
Theoretical Study of the Infrared Raman and VCD Spectra of Thiophene UsingAb Initio and Density Functional Theory Calculations
Marcello F da Costa (PQ)1 Poliane C de Farias (PG)2
mcostauelbr polianefariasyahoocombr12Universidade Estadual de Londrina LBMM ndash Laboratoacuterio de Biofiacutesica e Mecacircnica Molecular
IntroductionOrganic semiconductors have physical characteristics similar to inorganic ones so they can
also be used in the manufacture of OLEDs [1] photovoltaic cells [2] lasers [3] Furthermoreorganic materials with semiconductor properties have some advantages when compared to inorganicones such as greater adaptability low cost of production and the possibility of easily making smallstructural changes to modify its physical and chemical properties Among the currently mostinteresting organic semiconductors are the thiophene based polymers and the thiophene togetherwith its derivatives which are the main constituents of organic conductors [4]
Computational detailsIn this work we made the calculation of the molecular parameters infrared and Raman
spectra with HF and MP2 ab initio methods and B3LYP and B3PW91 DFT functional packagesWe also compared the results with experimental data found in the literature [5-7] and we calculatedthe VCD (vibrational circular dichroism) spectrum based on the good agreement of the calculationsperformed The thiophenes geometry optimization and harmonic vibrational frequenciescalculations were performed with the GAUSSIAN 03 software package using HF levelapproximation MoslashllerndashPlesset many-body perturbation theory truncated at second order (MP2) andDFT with B3LYP and B3PW91 hybrid functional with both are believed to be superior inpredicting molecular properties A fairly large and flexible basis set 6-311++G was chosen toobtain accurate calculations about the molecule
Results and discussionThe results show that the DFT methods have more accuracy with experimental data The
B3LYP hybrid functional had slightly more accuracy than the B3PW91 for the vibrationalfrequencies and matched with experimental data until the 12th vibration in the range around 500 to1200 1cm The theoretical prediction of the VCD spectrum shows that the thiophene molecule hasa propensity to absorb clockwise circularly polarized light (positive absorption) at the most intenseinfrared absorptions
ConclusionThe set of basis functions 6-311++G is able to provide a realistic description of these
properties The good agreement with the experimental data of the harmonic vibrations supports theVCD results which provides useful information for the study of this material
AcknowledgementsThe authors would like to acknowledge the financial support granted by the following
Brazilian agency Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientiacutefico e Tecnoloacutegico (CNPq)
Referecircncias [1] Y Li Y Cao J Gao D Wang G Yu AJ Heeger Synthetic Met 99 (1999) 243[2] CJ Brabec NS Sariciftci JC Hummelen Adv Func Mater 11 (2001) 15[3] F Hide M Diaz-Garcia B Schwartz M Andersson P Qibing AJ Heeger Science 273 (1996) 1833[4] JH Schon A Dodabalapur Z Bao C Kloc O Schenker B Batlogg Nature 410 (2001) 189[5] T Kupka R Wrzalik G Pasterna K Pasterny J Mol Struct 616 (2002) 17[6] JS Kwiatkowski J Leszczynski I Teca J Mol Struct 436-437 (1997) 451[7] K Pasterny R Wrzalik T Kupka G Pasterna J Mol Spectrosc 614 (2002) 297
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Iacutendice de Autores
Anselmo E de Oliveira UFG 04Antonio E H Machado UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Antonio O T Patrociacutenio UNIVERSIDADE FEDERAL DEUBERLAcircNDIA
26
Aristeu S da Fonseca UFAM 28Arnaldo Fernandes da Silva Fo UNICAMP 06 07Ataualpa A C Braga UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 01Breno R L Galvatildeo UFMG 16Carlos R D Correia UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
CAMPINAS01
Cleuton de Souza Silva UNICAMP 08 10Claacuteudio Francisco Tormena UNICAMP 05Daniely X Soares UNICAMP 07Diego Fernando da S Paschoal UFJF 22Diesley Martins UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Dioacutegenes Mendes Arauacutejo USP-RP 09Elaine F F da Cunha FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Eacutegil de Brito Saacute UFPI 30Elizete Ventura UFPB 24Elieacutezer Fernando de Oliveira UNESP 17Fabriacutecio R Sensato UNIFESP 20Felipe Vieira Zauith Assad UNIFESP 20Fermin Fidel Herrera Aragoacuten CDTN 25Francisco Carlos Lavarda UNESP 17Francisco das Chagas Alves Lima UFPI 14Faacutetima Maria Pereira de Rezende UFLA 23Giovanni Finoto Caramori UFSC 02Heacutelio F Dos Santos UFJF 22Iran da Luz Sousa UNICAMP 12Jadson C Belchior UFMG 16Josene Maria Toldo UFRGS 18Kelson Mota T Oliveira UFAM 28Larissa Sihe Oliveira UFSM 13Leonardo T Ueno UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Leonardo V das Chagas Lima UNICAMP 21Lucas Abreu do Nascimento UESPI 14Lucas Colucci Ducati USP 05Luciano Tavares da Costa UNIFAL-MG 15Liacutevia C T Lacerda FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19M Buumlhl UNIVERSITY OF ST ANDREWS 31
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M P Freitas UFLA 31Marcello Ferreira da Costa UEL 32Marcus V J Rocha VRIJE UNIVERSITEIT 19Marlon Vieira de Melo UFAM 28Mateus Grecco Manfreacute UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 27Mateus Xavier Silva UFMG 16Matheus P de Freitas UFLA 23Mauricio Gustavo Rodrigues UNICAMP 11Milton Matos UFPI 30Nelson Henrique Morgon UNICAMP 12 21Noam Gadelha da Silva UFAM 29Noam S Gadelha UFAM 28Paulo Fernando Bruno Gonccedilalves UFRGS 18Poliane Cristina de Farias UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
LONDRINA32
R Rittner UNICAMP 31Rafael de Mattos Piccoli UFSC 02Railton Barbosa de Andrade UFPB 24Renan Vidal Viesser UNICAMP 05Renato Pereira Orenha UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 03Ricardo A Agnes UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
CAMPINAS01
Rodrigo Antonio Cormanich UNICAMP 31Rogeacuterio Custodio UNICAMP 08 10 11Rogeacuterio J Baierle UFSM 13Roy E Bruns UNICAMP 06 07Reacutegis Casimiro Leal UNICAMP 10Sergio E Galembeck USP-RP 09Silmar A do Monte UFPB 24Silviana Correcirca FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Seacutergio E Galembeck UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 27Seacutergio Emanuel Galembeck UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 03Teodorico C Ramalho FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Tuanan Lourenccedilo UNIFAL-MG 15Vitor Hugo Menezes da Silva UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 01Wagner E Richter UNICAMP 07Wagner Eduardo Richter UNICAMP 06Wesley Fonseca Vaz UFG 04Weverson R Gomes UNIVERSIDADE FEDERAL DE SAtildeO
CARLOS26
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Palavras Chaves
AacuteCIDO BETULINICO 28AacuteCIDO MELALEUCICO 29ACOPLAMENTO SPIN-ORBITAL 05AGREGADOS MOLECULARES 04ALGORITMO GENEacuteTICO 16ALPCCL 04AMINAS SUBSTITUIacuteDAS 10ANAacuteLISE CONFORMACIONAL 31ANATASE 26AROMATICIDADE 27ATIVIDADE 28BASIS SETS 22BENZAZOacuteIS 18BENZBROMARONA 12BIOACTIVITY 07C-PCM 08CAacuteLCULO COMPUTACIONAL 10CAacuteLCULOS AB INITIO 16CAacuteLCULOS DFT 01CASSCF 24CLUSTERS METAacuteLICOS 16CLUSTERS 09 29CO2 15COMPOSTO DE COODENACcedilAtildeO 14CONFOcircRMERO ANTI 23CONFOcircRMEROS 12CONJUGATED POLYMERS 17CSSM 06DFT CALCULATIONS 17DFT 02 12 14 18 19 20
21 25 26 29 32DINAcircMICA MOLECULAR 15EFEITO DO AacuteTOMO PESADO 05EFEITOS RELATIVIacuteSTICOS 02EFITO GAUCHE 23ENTALPIA DE FORMACcedilAtildeO 21ESIPT 18ESTADOS EXCITADOS 04ESTRUTURA ELETROcircNICA 09FTALOCIANINA 26FUNCIONAL HIacuteBRIDO M06 01FUNCcedilOtildeES DE BASE 11
35 FFCLRP 2014
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
G3X(CEP) 08GD-DOPED SNO2 25HIPERCONJUGACcedilAtildeO 23INFRAVERMELHO 06INTENSIDADES 06INTERACcedilAtildeO INTRAMOLECULAR 27LIGACcedilAtildeO AMIDA 20LIGACcedilAtildeO DE HIDROGEcircNIO 31LIacuteQUIDO IOcircNICO 15MAGNETIC PROPERTIES 25MAGUEMITA 19MCG 11MECHANISM 30MEacuteTODOS COMPOSTOS 21N-ACILACcedilAtildeO DE AMINAS 20NANOFITAS 13NITROSAMINAS 24NITROSILO 03NMR 22OLEFIN METATHESIS 30ONION 28ORGANIC DEVICES 17ORGANOMETAacuteLICOS 02OXIDO NIacuteTRICO 14PKA 10PM3 12PMMA 19PROPRIEDADES 13PROTONACcedilAtildeO 24Q-EXPONENCIAIS 11QTAIM 03RAMAN 32REACcedilOtildeES DE HECK 01RELATIVISTIC EFFECTS 22RMN E INFRAVERMELHO 31RUTEcircNIO 03SIC 13SUPERAacuteTOMOS 09TDDFT 07TENSOR BLINDAGEM NUCLEAR 05TEORIA GAUSSIAN 08THIOPHENE 32UV-VIS SPECTROSCOPY 07
36 FFCLRP 2014
bbb
E[ρ] = TS[ρ] +intd~rvext(~r)ρ(~r) + VH [ρ] + EXC [ρ]
βmc2 + 3sumk=1
αkpkc
ψ(x t) = ihpartψ(x t)
partt
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
Comissatildeo Organizadora
Prof Dr Ricardo VessecchiDepartamento de QuiacutemicaFaculdade de Filosoa Ciecircncias e Letras de Ribeiratildeo Preto (FFCLRP)Universidade de Satildeo Paulo (USP)vessecchiuspbr
Prof Dr Nelson H MorgonDepartamento de Fiacutesico-QuiacutemicaInstituto de QuiacutemicaUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP)morgoniqmunicampbr
Prof Dr Seacutergio E Galembeck (Coord)Departamento de QuiacutemicaFaculdade de Filosoa Ciecircncias e Letras de Ribeiratildeo Preto (FFCLRP)Universidade de Satildeo Paulo (USP)segalembuspbr
i FFCLRP 2014
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
Realizaccedilatildeobbb
Apoio
ii FFCLRP 2014
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
A I Escola de Quiacutemica Computacional teve como temas Efeitos Relativiacutesticosem homenagem aos trinta anos do falecimento de Dirac e Teoria do Funcional de Densi-dade em comemoraccedilatildeo aos cinquenta anos do trabalho seminal de Hohenberg e Khon Osminicursos e duas palestras abordaram estes temas Outras palestras trataram de temasgerais e foram ministradas por pesquisadores extremamente inuentes em quiacutemica
A palestra de abertura foi ministrada pelo Prof Joseacute Manuel Riveros (USP e UFABC)um pesquisador extremamente inuente em quiacutemica Jaacute a palestra de encerramento foiproferida pelo Prof Ricardo Luis Longo da Silva da UFPE relativamente jovem mas ex-tremamente produtivo e que tem se destacado na gestatildeo em ciecircncia e tecnologia As mini-conferecircncias foram ministradas pelos Profs Roberto Luiz Andrade Haiduke do IQSC-USP especialista em caacutelculos relativiacutesticos e Willian Ricardo Rocha da UFMG quetem como uma de suas especialidades os meacutetodos DFT Os minicursos foram ministradospelos Profs Luiz Guilherme Machado de Macedo da UFPA e Heacutelio Anderson Duarteda UFMG que trabalham nas aacutereas de caacutelculos relativiacutesticos e DFT respectivamenteHouve uma palestra do Prof Francisco Elias Jorge da UFES que tem se destacado nodesenvolvimento de conjunto de funccedilotildees de base gaussianas
Houve tambeacutem duas sessotildees (uma oral e outra na forma de pocircsteres) com apresentaccedilatildeodivulgaccedilatildeo e discussatildeo dos trabalhos de alunos As palestras e miniconferecircncias tiverama duraccedilatildeo de uma hora e meia incluindo-se aiacute o tempo para perguntas Os minicursosforam divididos em uma parte teoacuterica e outra de exerciacutecios computacionais Devido agraveslimitaccedilotildees no nuacutemero de computadores disponiacuteveis e do tamanho da sala aonde estes sesituam apenas vinte alunos participaram de cada curso simultaneamente Dessa formaao se inscreverem na escola os alunos optaram por um curso
bbbRibeiratildeo Preto Setembro de 2014
bbbComissatildeo Organizadora
iii FFCLRP 2014
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
Programaccedilatildeo Cientiacuteca
12Conjuntos de Bases natildeo Relativiacutesticos e Relativiacutesticos para Caacutelculosde Propriedades Atocircmica e MolecularFrancisco E Jorge viii
Teoria do Funcional de Densidade Fundamentos e MetodologiaHeacutelio A Duarte xiii
Reatividade Quiacutemica ao Niacutevel Molecular Sinergismo entre Exper-imento e TeoriaJoseacute M Riveros vii
Quiacutemica Quacircntica Relativiacutestica AplicadaLuiacutes Guilherme M Macedo xii
Dinacircmica de Reaccedilotildees QuiacutemicasRicardo L Longo da Silva ix
Equaccedilatildeo de Dirac Implementaccedilatildeo e Aplicaccedilotildees em Estudos de Es-trutura EletrocircnicaRoberto L A Haiduke x
Aplicaccedilotildees da Teoria do Funcional de Densidade em SistemasQuiacutemicosWillian R Rocha xi
Resumos 1
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I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
ProgramaccedilatildeoGeral
Horaacuterio
Dia
1Dia
2Dia
3Dia
4Dia
5
0900-10h30
-Conferecircncia1
Conferecircncia2
ApresentaccedilatildeoOral
Palestrade
deTrabalhos
Encerramento
10h30-1045
-Cafeacute
Cafeacute
Cafeacute
-1045-12h45
Retiradado
Mini-curso1(T)
Mini-curso2(P)
ApresentaccedilatildeoOral
Encerramento
Materiale
(G1)
eVisita
(G2)
eVisita
deTrabalhos
Avaliaccedilatildeo
Program
accedilatildeo
aoMuseu
(G2)
aoMuseu
(G1)
daEscola
1245-1430
Almoccedilo
Almoccedilo
Almoccedilo
Almoccedilo
Almoccedilo
1430-1730
Abertura
Mini-curso1(P)
Mini-curso2(P)
Palestra2
-Palestra1
(G2)
eVisita
(G1)
eVisita
Coquetel
aoMuseu
(G2)
aoMuseu
(G1)
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PL 1
Reatividade Quiacutemica ao Niacutevel Molecular Sinergismo entre Experi-mento e TeoriaProf Joseacute M Riveros (USP e UFABC)
Reaccedilotildees quiacutemicas em fase gasosa quando estudadas a baixas pressotildees ofer-ecem a oportunidade de elucidar aspectos relacionados com propriedades ereatividade intriacutenseca de substancias quiacutemicas Teacutecnicas experimentais intro-duzidas a partir do m da deacutecada de 60 permitiram a caracterizaccedilatildeo de reaccedilotildeesentre iacuteons e moleacuteculas neutras a baixas pressotildees Muitas das reaccedilotildees estudadasnestes uacuteltimos 45 anos mimetizam reaccedilotildees bem conhecidas em Quiacutemica massem a perturbaccedilatildeo do solvente A investigaccedilatildeo de reaccedilotildees de deslocamentonucleofiacutelico de hidroacutelise de eacutesteres e de eliminaccedilatildeo seratildeo ilustradas do pontode vista experimental e as mudanccedilas que se observam quando os iacuteons emfase gasosa satildeo parcialmente solvatados Uma interpretaccedilatildeo mais profundadestes resultados soacute se tornou possiacutevel a partir do crescimento e sosticaccedilatildeocrescente das teacutecnicas de quiacutemica computacional A possibilidade de mapearo diagrama de energia potencial destas reaccedilotildees e mais recentemente de simu-lar a dinacircmica destas reaccedilotildees tem provocado um sinergismo importante entrenovos experimentos e caacuteculos teoacutericos
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PL 2
Conjuntos de Bases natildeo Relativiacutesticos e Relativiacutesticos para Caacutelculosde Propriedades Atocircmica e MolecularProf Francisco E Jorge (UFES)
Meacutetodos de estrutura eletrocircnica para sistemas moleculares dependem demasi-adamente do uso de conjuntos de bases de funccedilotildees Gaussianas para repre-sentarem os orbitais moleculares Um nuacutemero de sequecircncias hieraacuterquicasde conjuntos de bases tem sido proposto nas uacuteltimas duas deacutecadas e elastecircm permitido aproximaccedilotildees sistemaacuteticas para estimar e controlar os errosdevido a incompletude de conjuntos de bases Inicialmente esboccedilaremos al-guns dos princiacutepios para construccedilatildeo de conjuntos de bases e compararemos ascomposiccedilotildees de quatro famiacutelias de conjuntos de bases que estatildeo disponiacuteveisem vaacuterias qualidades diferentes e para um nuacutemero razoaacutevel de elementos databela perioacutedica Entatildeo utilizando as sequecircncias hieraacuterquicas natildeo relativiacutesticae Douglas-Kroll-Hess (DKH) de conjuntos de bases de qualidades dupla triplaquaacutedrupla quiacutentupla e secircxtupla zeta de valecircncia mais funccedilotildees de polarizaccedilatildeo(XZP AXZP e XZP-DKH X = D T Q 5 e 6) de Jorge e colaboradoresconstantes espectroscoacutepicas propriedades eleacutetrica e magneacutetica tatildeo bem comorotaccedilatildeo oacutetica e paracircmetros de dicroiacutesmo circular eletrocircnico seratildeo calculadas ecomparadas com resultados teoacutericos e experimentais reportados na literatura
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PL 3
Dinacircmica de Reaccedilotildees QuiacutemicasProf Ricardo Longo (UFPE)
A dinacircmica molecular de sistemas reativos tem sido importante na determi-naccedilatildeo dos limites e limitaccedilotildees de teorias estatiacutesticas bem sucedidas comoa teoria do estado de transiccedilatildeo (TST) e a teoria RRKM no tratamento dereaccedilotildees bi- e unimoleculares De fato vaacuterias reaccedilotildees tecircm mecanismos e se-letividades que satildeo ditadas ou dirigidas pela dinacircmica Por exemplo seraacutemostrado que a seletividade da reaccedilatildeo OHminus + CH3ONO2 eacute determinadapela dinacircmica Esta reaccedilatildeo pode ocorrer via o deslocamento nucleofiacutelico bi-molecular no carbono (SN2C) ou no nitrogecircnio (SN2N) assim como aabstraccedilatildeo de proacuteton seguida da dissociaccedilatildeo (ECO2) A razatildeo experimentalECO2 SN2C SN2N eacute 086 014 00 e a teoria RRKM eacute incapaz deexplicar estes resultados Entretanto simulaccedilotildees de dinacircmica molecular deBorn-Oppenheimer (BOMD) fornecem trajetoacuterias quase-claacutessicas que expli-cam qualitativa e quantitativamente as observaccedilotildees experimentais Por exem-plo o mecanismo SN2N eacute suprimido pela blindagem eletrostaacutetica negativaao redor do aacutetomo de nitrogecircnio Enquanto que o aumento da eciecircncia docaminho SN2C eacute explicado pelas atraccedilotildees eletrostaacuteticas entre o grupo CH3
e o nucleoacutelo OHminus As simulaccedilotildees BOMD foram tambeacutem empregadas no es-tudo da dinacircmica de desidrataccedilatildeo de aacutelcoois protonados derivados do pinacol asaber [(CH3)2(R)C-CH(OH2)CH3]+ em que R = CH3 CH3CH2 e (CH3)2CHEsta reaccedilatildeo tem dois mecanismos limites i) concertado em que a dissociaccedilatildeoda aacutegua eacute concomitante com a migraccedilatildeo do grupo alquila e ii) em etapaso qual envolve um carbocaacutetion secundaacuterio [(CH3)2(R)C-CHCH2]+ como in-termediaacuterio O perl de energia da reaccedilatildeo fornece o mecanismo concertadoindependentemente do meacutetodo de estrutura eletrocircnica utilizado Contudotrajetoacuterias quase-claacutessicas partindo dos reagentes fornecem um caminho dereaccedilatildeo em etapas mostrando que a regiatildeo do estado de transiccedilatildeo eacute quase ir-relevante para o mecanismo da reaccedilatildeo Os conceitos concertado e sincronismosatildeo muito importantes em quiacutemica pois referem-se agrave relaccedilatildeo temporal entreeventos Por exemplo a formaccedilatildeo de duas ligaccedilotildees numa reaccedilatildeo de cicloadiccedilatildeo[4+2] ou Diels-Alder pode ser um evento siacutencrono ou assiacutencrono Em geral aassimetria da geometria do estado de transiccedilatildeo eacute utilizada como um criteacuteriopara estabelecer o sincronismo do evento Foram estudadas as seguinte reaccedilotildeesde Diels-Alder H2C=CH2 + ciclopentadieno e H2C=CHX + 13-butadienoem que X = H F CH3 OH CN NH2 e NO Estas reaccedilotildees apresentam assime-tria no estado de transiccedilatildeo de variam de simeacutetrica ateacute altamente assimeacutetricade maneira quase contiacutenua Logo espera-se que a sincronicidade das reaccedilotildeestambeacutem variem de acordo com a assimetria Entretanto os resultados dasdinacircmicas a partir do estado de transiccedilatildeo mostram que os criteacuterios estaacuteticos(assimetria do estado de transiccedilatildeo) satildeo muito limitados e fornecem resulta-dos contraditoacuterios De fato o intervalo temporal entre os eventos isto eacute a
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formaccedilatildeo das duas novas ligaccedilotildees C-C comparado com o periacuteodo vibracionalda ligaccedilatildeo simples C-C nos produtos eacute um criteacuterio mais conaacutevel e imparcialBaseado nesse criteacuterio todas as reaccedilotildees estudadas satildeo classicadas como siacuten-cronas exceto com o dienoacutelo H2C=CHNO apesar dos graus de assimetriagraduais e muito distintos das estruturas dos estados de transiccedilatildeo Estes resul-tados explicam tambeacutem a alta eciecircncia das reaccedilotildees de cicloadiccedilatildeo e portantosua utilidade em siacutentese orgacircnica
Agradecimentos CAPES CNPq FACEPE FINEP inct-INAMI PRONEX-CNPq-FACEPE
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CF 1
Equaccedilatildeo de Dirac Implementaccedilatildeo e Aplicaccedilotildees em Estudos de Es-trutura EletrocircnicaProf Roberto L A Haiduke (IQSCUSP)
Nesta palestra pretende-se discutir os aspectos baacutesicos da equaccedilatildeo de Diracquando aplicada aos estudos de estrutura eletrocircnica de sistemas atocircmicos emoleculares Primeiramente os principais efeitos relativiacutesticos na quiacutemicaseratildeo ilustrados por meio de alguns exemplos Depois seratildeo abordadas asnoccedilotildees fundamentais do formalismo de quatro componentes Aleacutem disto as-pectos teacutecnicos relacionados aos conjuntos de funccedilotildees de base necessaacuterios emodelo nucleares normalmente utilizados devem ser mencionados Finalmenteseraacute possiacutevel apresentar algumas aplicaccedilotildees deste tratamento realizadas emnosso grupo de pesquisa como no estudo dos momentos de quadrupolo nucle-ares
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CF 2
Aplicaccedilotildees da Teoria do Funcional de Densidade em Sistemas Quiacutemi-cosProf Willian R Rocha (UFMG)
A Teoria do Funcional de Densidade (DFT) tem se tornado nos uacuteltimos anosum importante meacutetodo para o estudo da reatividade quiacutemica em sistemasmoleculares com poucos aacutetomos ateacute sistemas macromoleculares como enzimasO desenvolvimento de novos e mais precisos funcionais de troca-correlaccedilatildeotem permitido o estudo de processos quiacutemicos com precisatildeo cada vez maiorpossibilitando a utilizaccedilatildeo da DFT como um meacutetodo para se validar pos-siacuteveis mecanismos de reaccedilatildeo e previsatildeo a priori da reatividade em sistemasmoleculares Nesta apresentaccedilatildeo seraacute dada uma breve revisatildeo dos avanccedilos edesaos da DFT no estudo da reatividade quiacutemica dando particular atenccedilatildeoaos processos cataliacuteticos promovidos por compostos de metais de transiccedilatildeo Autilizaccedilatildeo da DFT no estudo da reatividade quiacutemica seraacute discutida e exempli-cada atraveacutes de estudos recentes envolvendo processos de interesse bioloacutegicoe industrial
Agradecimentos CNPq FAPEMIG INCT-Cataacutelise Rede Mineira de Quiacutemica
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MC 1
Quiacutemica Quacircntica Relativiacutestica AplicadaProf Luiacutes Guilherme M Macedo (UFPA)
Muitos fenocircmenos de interesse quiacutemico como a existecircncia de caacutetions Hg2+2 emsoluccedilatildeo ou mesmo o funcionamento de uma bateria automotiva soacute podem sercorretamente compreendidos agrave luz da teoria quacircntica relativiacutestica Os efeitosrelativiacutesticos que podem ser compreendidos como diferenccedila entre os resul-tados obtidos a partir da equaccedilatildeo de Schroumldinger e da equaccedilatildeo relativiacutesticade Dirac exercem grande inuecircncia principalmente na quiacutemica dos elementosmais pesados da tabela perioacutedica De forma geral estes efeitos satildeo comumenteseparados de forma pragmaacutetica em efeitos cinemaacuteticos e efeitos oriundos doacoplamento de spin-oacuterbita Este minicurso visa de forma praacutetica a) infor-mar a importacircncia dos efeitos relativiacutesticos b) ensinar atraveacutes de exemplossimples como incluir os efeitos relativiacutesticos nos caacutelculos de quiacutemica computa-cional atraveacutes de programas gratuitos como o DIRAC13 que inclui os efeitosrelativiacutesticos naturalmente a partir da equaccedilatildeo de Dirac e um segundoprograma (ORCAGAMESSFIREFLY) que inclui os efeitos cinemaacuteticos deforma aproximada
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MC 2
Teoria do Funcional de Densidade Fundamentos e MetodologiaProf Heacutelio A Duarte (UFMG)
Inicialmente alguns conceitos baacutesicos e histoacutericos baseados na Teoria de Thomas-Fermi-Dirac seratildeo apresentados Os teoremas de Hohemberg-Kohn as equaccedilotildeesde Kohn-Sham e sua interpretaccedilatildeo a luz da Procura Restrita de Levy seratildeo dis-cutidos A metodologia geralmente implementada nos principais programascomputacionais disponiacuteveis na literatura utilizando-se de conjunto de funccedilotildeesde base localizadas seraacute apresentada em detalhes Um toacutepico especial sobre osfuncionais de troca-correlaccedilatildeo e como eles satildeo desenvolvidos seraacute tambeacutem ap-resentado Na parte praacutetica pretende-se estimular os estudantes a denir cor-retamente os dados de entrada fazer atenccedilatildeo haacute alguns aspectos de deniccedilatildeode modelo quiacutemico e a utilizaccedilatildeo de palavras-chaves que auxiliam na con-vergecircncia do caacutelculo SCF e na rapidez do caacutelculo Espera-se que o estudanteao nal do mini-curso compreenda os principais conceitos envolvidos na DFTesteja familiarizado com os termos e seja capaz de se aprofundar no assunto
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Iacutendice de Trabalhos
12Investigaccedilatildeo Teoacuterica da arilaccedilatildeo Heck-Matsuda enantiosseletiva do3-ciclopenten-1-ol utilizando DFTVitor Hugo Menezes da Silva 01A Importacircncia de Correccedilotildees Relativiacutesticas na Descriccedilatildeo de LigaccedilotildeesQuiacutemicas em OrganometaacutelicosRafael de Mattos Piccoli 02Estudo Computacional de Compostos de Ru-NO ligado a CyclamRenato Pereira Orenha 03Estudo Teoacuterico da Cloro Ftalocianina de Alumiacutenio por PM6 e DFTWesley Fonseca Vaz 04Inuecircncia da Estrutura Eletrocircnica na Componente Spin-Orbital doTensor Blindagem de RMN de 13C nos Isocircmeros do 12-diiodoetenoRenan Vidal Viesser 05Intensidades caracteriacutesticas de grupos funcionais no infravermelhoWagner Eduardo Richter 06Selective Extraction of Erisotrin Structural Analogs Theory andExperimentArnaldo Fernandes da Silva Fo 07Uso do Modelo Contiacutenuo de Solvente (C-PCM) com G3X-CEP paraCaacutelculos de Solvataccedilatildeo de Iacuteons Monovalentes com AcetonitrilaCleuton de Souza Silva 08Clusters Histoacuterico e evoluccedilatildeoDioacutegenes Mendes Arauacutejo 09Estimativa teoacuterica do pKa de aminas substituiacutedas com gruposalquilaReacutegis Casimiro Leal 10Discretizaccedilatildeo do Meacutetodo da Coordenada Geradora para geraccedilatildeo defunccedilotildees de base por q-exponenciaisMauricio Gustavo Rodrigues 11Anaacutelise conformacional da Benzbromarona (BZB)Iran da Luz Sousa 12Estudo das Propriedades de Nanoestruturas de SiCLarissa Sihe Oliveira 13Natureza da ligaccedilatildeo Fe-NO em sistemas trans-[FeIIL(NO)(oxa-aza)]n+ onde L=Cl ou H2O e n=1 ou 2 Uma investigaccedilatildeo com-putacionalLucas Abreu do Nascimento 14Estudo das propriedades dinacircmicas do sistema 1-etil-3-metilimidazoacutelio bis(triuorsulfonil)imida emiim[Tf2N]CO2
Tuanan Lourenccedilo 15Anaacutelise Teoacuterica de Clusters de Soacutedio-Potaacutessio por AlgoritmoGeneacutetico e Caacutelculos de Quiacutemica QuacircnticaMateus Xavier Silva 16
xiv FFCLRP 2014
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Electronic energy levels engineering of P3HT employing chemicalsubstitutionsElieacutezer Fernando de Oliveira 17Estudo teoacuterico do mecanismo ESIPT em derivados de benzazoacuteisJosene Maria Toldo 18Processo de fragmentaccedilatildeo molecular do hiacutebrido γ-Fe2O3PMMAum estudo teoacuterico e experimentalSilviana Correcirca 19Estudo mecaniacutestico sobre a N-acilaccedilatildeo de aminas por aacutecidos car-boxiacutelicos catalisada por ZrCl4Felipe Vieira Zauith Assad 20Comparaccedilatildeo do Desempenho de Meacutetodos Compostos e Funcionaisde Densidade na Determinaccedilatildeo de Entalpias Padrotildees de FormaccedilatildeoLeonardo V das Chagas Lima 21NMR-TZPP-DKH Gaussian basis sets for NMR calculations 195Ptchemical shiftDiego Fernando da S Paschoal 22Avaliaccedilatildeo teoacuterica do efeito gauche na difenidramina e seu cloridratoFaacutetima Maria Pereira de Rezende 23Estudo envolvendo NN-nitrosodimetilamina protonadaRailton Barbosa de Andrade 24Ab-initio calculation of magnetic properties of Gd-doped SnO2
Fermin Fidel Herrera Aragoacuten 25Estrutura eletrocircnica de complexo envolvendo uma associaccedilatildeo porligaccedilatildeo quiacutemica entre uma ftalociaina de rutecircnio e o TiO2 (anatase)Diesley Martins 26Estudo computacional de [22]ciclofanosMateus Grecco Manfreacute 27Estudo comparativo de reatividade de triterpenos pentaciacuteclicos comatividade antimalaacutericaMarlon Vieira de Melo 28Estudos Teoacutericos Comparativos de Propriedades EstruturaisEletrocircnicas e Espectroscoacutepicas dos Aacutecidos Betuliacutenico e Melaleucicoe da Estabilidade de Clusters desses Metaboacutelitos EspeciaisNoam Gadelha da Silva 29On Activation Step of Hoveyda-Grubbs CatalystEacutegil de Brito Saacute 30Estudo do comportamento em soluccedilatildeo do 2-uoroetanol 3-uoroproanol e 4- uorobutanol por espectroscopias de RMN e in-fravermelho e caacutelculos teoacutericosRodrigo Antonio Cormanich 31Theoretical Study of the Infrared Raman and VCD Spectra ofThiophene Using Ab Initio and Density FuMarcello Ferreira da Costa 32
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Investigaccedilatildeo Teoacuterica da arilaccedilatildeo Heck-Matsuda enantiosseletiva do 3-ciclopenten-1-ol utilizando DFT
Vitor H Menezes da Silva1 (PG) Ricardo A Agnes2 (PG) Carlos R D Correia2 (PQ) Ataualpa A C Braga1 (PQ) vhugoiquspbr 1Instituto de Quiacutemica Departamento de Quiacutemica Fundamental Universidade de Satildeo Paulo SP Brasil2Instituto de Quiacutemica Departamento de Quiacutemica Orgacircnica Universidade Estadual de Campinas SP Brasil
IntroduccedilatildeoReaccedilotildees de Heck-Matsuda assimeacutetricas foram aplicadas por meio de uma estrateacutegia conhecida como transmissatildeo redox1 Aleacutem da formaccedilatildeo de adutos enriquecidos enantiomericamente haacute uma sequecircncia de inserccedilotildees migratoacuterias da espeacutecie de hidreto de palaacutedio e eliminaccedilotildees de βminushidrogecircnios ateacute a funcionalizaccedilatildeo do grupo hidroxila obtendo tambeacutem adutos carboniacutelicos2 Neste sentido este trabalho apresenta o estudo teoacuterico deste tipo de reaccedilatildeo utilizando aacutelcoois aliacutelicos ciacuteclicos
Metodologia ComputacionalAs estruturas foram otimizadas no niacutevel M06BS1 onde BS1 eacute a combinaccedilatildeo do pseudo potencial efetivo SDD e o conjunto de funccedilotildees de base 6-31G+(d) para o palaacutedio e o restante dos aacutetomos res-pectivamente Correccedilotildees termodinacircmicas foram feitas (em temperatura de 28915 K e pressatildeo de 1 atm) O efeito do solvente foi considerado por meio de caacutelculos pontuais M06-SMDBS1 nas geo-metrias em fase gasosa Todos os caacutelculos foram feitos utilizando o pacote Gaussian 09
Resultados e DiscussatildeoNa Figura 1 se observa que as espeacutecies TS2 TS3 TS4 e TS5 possuem as maiores energias pre-ponderantemente devido agraves acentuadas interaccedilotildees esteacutereas envolvendo o grupo t-butila com o ligan-te arila
Figura 1 Estruturas dos estados de transiccedilatildeo (TS) correspondentes agraves aproximaccedilotildees da olefina 3-ciclopenten-1-ol com diferentes conformaccedilotildees do ligante quiral pirino-oxazoliacutenico1 Cada TS estaacute associado ao seu respectivo aduto de Heck com diferente estereoquiacutemica Energias livres de solvataccedilatildeo (em kcalmol-1) relativas ao TS mais estaacutevel
O estado de transiccedilatildeo mais estaacutevel eacute o TS7 que estaacute associado exclusivamente ao produto de aacutelcool aliacutelico com estereoquiacutemica 3 o produto majoritaacuterio da reaccedilatildeo A energia do TS8 indica a presenccedila de adutos carboniacutelicos de mesma estereoquiacutemica 4 Fato tambeacutem evidenciado experimentalmente
ConclusotildeesPartindo que a estereoquiacutemica do produto final eacute decidida na inserccedilatildeo da olefina este modelo teoacuterico reproduz de maneira bastante satisfatoacuteria os dados experimentais A inclusatildeo do efeito de dispersatildeo nas energias mostrou-se importante para o tratamento destes sistemas
AgradecimentosVitor H M da Silva agradece a bolsa de doutorado concedida pela FAPESP (201304813-6 ) Referecircncias [1] Werner E W Mei T S Burckle A J e Sigman M S Science 2012 338 1445-1458[2] Oliveira C C Agnes R A Correia C R D J Org Chem 2013 78 3325-3328
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A Importacircncia de Correccedilotildees Relativiacutesticas na Descriccedilatildeo de Ligaccedilotildees Quiacutemicasem Organometaacutelicos
Rafael de Mattos Piccolisup1 (PG) e Giovanni Finoto Caramorisup1 (PQ)Email rafainfonethotmailcom
1 Universidade Federal de Santa Catarina Depto de Quiacutemica CFM CP 476 88040-900 Trindade Florianoacutepolis ndash SC
IntroduccedilatildeoO [Au3(12-μ-piridil)3] Figura 1 eacute um
composto organometaacutelico pertencente classe deComplexos Ciacuteclicos Trinucleares (CTC) os quaispossuem importantes propriedades espectroscoacutepicastal como vapocromismo e solvocromismoenvolvendo transiccedilotildees eletrocircnicas ligante rarr metalassociadas ao tamanho dos agregados formados porestas estruturas1 Estes agregados supramolecularesse formam por interaccedilotildees aurofiacutelicas e estas satildeoassociadas a contraccedilotildees relativiacutesticas das ligaccedilotildees edos orbitais devido ao acoplamento spin-spin espin-orbita12 Neste sentido foram feitas correccedilotildeesrelativiacutesticas DKH2 (Douglas-Kroll-Hess) e ZORA(Zeroth-order Regular Aproximation) aplicadas ateoria do funcional da densidade (DFT)2
Metodologia ComputacionalUtilizou-se o pacote de softwares Orca3 para
os caacutelculos de otimizaccedilatildeo das geometrias e frequecircncias vibracionais empregando-se o mesmo niacutevelde teoria BP86Def2-TZVP3 e correccedilotildees relativiacutesticas de segunda ordem DKH2 ou ZORA23
Resultados e DiscussatildeoDe acordo com a Figura 1 com correccedilatildeo ZORA observava-se a diminuiccedilatildeo dos niacuteveis de
energia de HOMO e LUMO e deve-se a uma melhor distribuiccedilatildeo das funccedilotildees radiaisprincipalmente de caroccedilo que levam a um aumento do potencial atrativo e orbitais maisproacuteximos24 devido ao acoplamento spin-spin e spin-orbita este efeito se reflete na contraccedilatildeo dosorbitais de valecircncia diminuindo a energia dos orbitais moleculares e pode ser observado na ligaccedilatildeoAu-C que se daacute entre orbitais internos do Au e orbitais antiligantes do C (back-donation) Aindaassim observa-se que as interaccedilotildees Au-Au e Au-N com DKH2 as quais natildeo envolvem orbitaisinternos satildeo mais curtas
ConclusotildeesConclui-se que ZORA e DKH2 aplicadas a DFT reproduzem satisfatoriamente os dados
experimentais e tratam a contraccedilatildeo dos orbitais internos e que as contraccedilotildees dos orbitais econtraccedilotildees das ligaccedilotildees satildeo efeitos distintos mas que atuam no mesmo sentido
Agradecimentos CNPq CAPES e FAPESC
Referecircncias [1] A Burini A A Mohamed J P Fackler Comm Inorg Chem 2003 24 253ndash280[2] M Reiher A Wolf Relativistic Quantun Chemistry Ed Wiley-VCH 2009[3] F Neese WIREs Comp Mol Sci 2012 2 73ndash78[4] M Reiher G Eickerling R Mastalerz V Herz W Scherer H Himmel J Chem Theory Comput 2007 32182-2197
Figura 1 Paracircmetros estruturais do composto[Au (12-μ-piridil) ] acircngulos em graus e distacircncias₃ ₃de ligaccedilatildeo em aringngstroumlns = valor experimental
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Estudo Computacional de Compostos de Ru-NO ligado a Cyclam
Renato Pereira Orenha1 (PG) Seacutergio Emanuel Galembeck1 (PQ) segalembuspbr
1Departamento de Quiacutemica Faculdade de Filosofia Ciecircncias e Letras de Ribeiratildeo Preto Universidade de Satildeo Paulo 14040-901 Ribeiratildeo Preto-SP Brasil Introduccedilatildeo
O oacutexido niacutetrico tem um papel jaacute conhecido como biorregulador em diversos processos Logo compostos de Ru-NO com ligante cyclam satildeo de grande interesse como doadores de oacutexido niacutetrico [1] Este trabalho eacute uma continuaccedilatildeo do estudo jaacute presente na literatura [1] sobre a ligaccedilatildeo Ru-NO para o composto fac-[Ru(NO)Cl2(k3N4N8N11(1-carboxilpropil)cyclam)]+ I bem como seus derivados II e III oriundos das desprotonaccedilotildees de O-H e em seguida do N-H mais aacutecido Metodologia Computacional
Atraveacutes do modelo computacional B3LYPcc-pVDZ com pseudopotencial ECP28MDF para o aacutetomo de Ru as geometrias foram otimizadas e a densidade eletrocircnica foi investigada por meio do meacutetodo QTAIM Aleacutem disso os espectros de absorccedilatildeo na regiatildeo UV-Vis foram obtidos com o meacutetodo CAM-B3LYP e a mesma base utilizada anteriormente Sendo que nesta etapa foi utilizado o modelo de solvataccedilatildeo PCM de modo a considerar o efeito de solvataccedilatildeo da aacutegua sobre estes complexos metaacutelicos Os softwares Gaussian09 AIMAll Chemissian e Gaussview 50 foram utilizados para realizar os caacutelculos Resultados e Discussatildeo
Segundo o meacutetodo QTAIM a partir de I para II temos um pequeno aumento na densidade eletrocircnica ρ(r)(Ru-NO) e do iacutendice de deslocalizaccedilatildeo DI(RuNO) junto de uma diminuiccedilatildeo da concentraccedilatildeo da densidade eletrocircnica nabla2ρ(r)(Ru-NO) Aleacutem disso temos que o caraacuteter covalente desta ligaccedilatildeo aumenta com base na diminuiccedilatildeo da densidade de energia total H(r)(Ru-NO) Outro importante ponto eacute o aumento da elipiticidade da ligaccedilatildeo quiacutemica ε(Ru-NO) Agora em IIIII haacute uma diminuiccedilatildeo de ρ(r)(Ru-NO) e DI(RuNO) atribuindo um menor caraacuteter covalente para esta ligaccedilatildeo como confirmado pelo aumento de H(r)(Ru-NO) apesar da distribuiccedilatildeo destes eleacutetrons estar menos concentrada fato visualizado pelo maior valor de nabla2ρ(r)(Ru-NO) Outro ponto eacute que haacute um menor valor de ε(Ru-NO) logo os eleacutetrons nesta ligaccedilatildeo se distribuem de modo mais ciliacutendrico A partir dos espectros de absorccedilatildeo observamos que em III o aparecimento duas transiccedilotildees eletrocircnicas centradas para o orbital π do NO que permite a desestabilizaccedilatildeo da ligaccedilatildeo Ru-NO Jaacute em IIIII tambeacutem haacute duas rotas desta espeacutecie de transiccedilatildeo para o controle da estabilidade da ligaccedilatildeo Ru-NO mas com energia necessaacuteria para excitaccedilatildeo menor Conclusotildees
Portanto os resultados indicaram um pequeno aumento da estabilidade da ligaccedilatildeo Ru-NO com a primeira desprotonaccedilatildeo de I poreacutem uma diminuiccedilatildeo com a desprotonaccedilatildeo de N-H de II para III Os espectros na regiatildeo UV-Vis indicaram que em IIIIII temos novas rotas e com menor energia para controlar a liberaccedilatildeo do NO Agradecimentos Os autores agradecem as agecircncias CAPESPROAP CNPq (processo 4815602010-6) e FAPESP (processo 200802677-0) pelo suporte financeiro e a Me Ali Faez Taha pela assistecircncia teacutecnica SEG agradece a CNPq pela bolsa de pesquisa (processo 3044472010-2) RPO agradece a FAPESP (processo 201120351-7) pela bolsa de doutorado-direto Referecircncias [1] Fabio G Doro Iuri M Pepe Sergio E Galembeck Rose M Carlos Zenis N da Rocha Mauro Bertottie e Elia Tfouni Dalton Transactions 2011 40 6420-6432
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3 FFCLRP 2014
Estudo Teoacuterico da Cloro Ftalocianina de Alumiacutenio por PM6 e DFT
Wesley F Vazsup1 (PG) Anselmo E de Oliveirasup2 (PQ)
wesfonsecagmailcom 1 2
Instituto de Quiacutemica ndash Universidade Federal de Goiaacutes Campus Samambaia CEP 13174001-970 Goiacircnia ndash GO ndash
Brasil
Introduccedilatildeo
As propriedades fiacutesicas e quiacutemicas das Ftalocianinas vecircm sendo estudadas extensivamente
ao passar das deacutecadas Estes compostos πndashmacrociacuteclicos altamente estaacuteveis apresentam
caracteriacutesticas interessantes como eficiente absorccedilatildeo de luz alta simetria planaridade e
deslocalizaccedilatildeo eletrocircnica sendo tambeacutem empregadas em cataacutelise ciecircncia de materiais tendo
aplicaccedilatildeo em dispositivos conversores de energia armazenamento de dados oacutepticos sensores de
gaacutes cristal liacutequido tintura infravermelha em tecnologia a laser etc [1] Tendo em conta as
aplicaccedilotildees possiacuteveis um esforccedilo consideraacutevel tem sido dedicado para a caracterizaccedilatildeo dos estados
excitados de metal-ftalocianinas seus derivados e os seus agregados por uma variedade de teacutecnicas
espectromeacutetricas [2] Tomou-se por objeto de estudo apoacutes levantamento bibliograacutefico a Cloro
Ftalocianina de Alumiacutenio
Metodologia Computacional
A estrutura molecular da AlPcCl foi determinada por caacutelculos de quiacutemica quacircntica no pacote
computacional Gaussian09 utilizado o conjunto de bases 6-31+G e os seguintes funcionais DFT
HSEH1PBE M05 M052X M06 M06HF M062X LC-ωPBE CAM-B3LYP ωB97 ωB97X
ωB97XD) para comparaccedilatildeo com aqueles jaacute conhecidos e obtidos com B3LYP [3] O estudo dos
estados excitados foi abordado por meacutetodos semi-empiacutericos utilizando o PM6 disponiacutevel no
Gaussian09 Tais estados foram estudados em agregados moleculares (diacutemero e duas disposiccedilotildees de
tetracircmeros) obtidos a partir de arquivos do CCDC (Cambridge Crystallographic Data Center)
Resultados e Discussatildeo
Os caacutelculos DFT realizados preveem que a moleacutecula de AlPcCl tem simetria C4v com o
aacutetomo do metal acima do plano definido pela cavidade interna de quatro aacutetomos de N e um
macrociclo quase planar Os resultados obtidos utilizando B3LYP apresentaram os menores valores
para os erros meacutedios calculados para os paracircmetros distacircncia de ligaccedilatildeo (0018Aring) e acircngulo de
ligaccedilatildeo (5473deg) tendo por referecircncia os dados cristalograacuteficos Para os agregados moleculares da
AlPcCl obteve-se que os empacotamentos tetracircmeros satildeo mais estaacuteveis que o diacutemero 1599 kjmol
e 1869 kjmol respectivamente A diferenccedila de energia dos orbitais HOMO e LUMO eacute 308 kjmol
maior para um dos tetracircmeros em relaccedilatildeo ao diacutemero Os valores para as bandas de excitaccedilatildeo de
Soret e Banda ldquoQrdquo obtidas atraveacutes dos caacutelculos com PM6 foram respectivamente 352 nm e 619-
775 nm para o diacutemero 352 nm e 616- 771 nm para um dos tetracircmeros e 389 nm e 579- 747 nm para
a outra disposiccedilatildeo do tetracircmero e estatildeo em excelente acordo com dados de referecircncia [4] [5]
Conclusotildees
Os resultados obtidos se apresentam em excelente acordo com os dados disponiacuteveis na
literatura
Referecircncias [1]GANTCHEV T G VAN LIER J E HUNTING D J Radiation Physics and Chemistry 2005 v 72 p 367ndash379
[2]RICCIARDI G ROSA A BAERENDS E J The Journal of Physical Chemistry A 2001 v 105 p 5242ndash5254
[3]STRENALYUK T SAMDAL S VOLDEN H V The Journal of Physical Chemistry A 2008 v 112 p 9075ndash
9082
[4]CHEN W et al Applied Physics Letters 2012 v 100 p 133302
[5] JENNINGS C et al Spectrochimica Acta Part A Molecular Spectroscopy 1986 v 42 p 991ndash995
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Influecircncia da Estrutura Eletrocircnica na Componente Spin-Orbital do Tensor
Blindagem de RMN de 13
C nos Isocircmeros do 12-diiodoeteno
Renan Vidal Viesser1
(PG) Lucas Colucci Ducati2 (PQ) Claacuteudio Francisco Tormena
1 (PQ)
tormenaiqmunicampbr 1Instituto de Quiacutemica UNICAMP Campinas-SP Brasil
2Instituto de Quiacutemica USP Satildeo Paulo-SP Brasil
Introduccedilatildeo
A blindagem de nuacutecleos de 1H e
13C promovida por aacutetomos de elevada massa eacute
reconhecida como um fenocircmeno relativiacutestico observaacutevel na RMN em funccedilatildeo da reduccedilatildeo do
deslocamento quiacutemico desses nuacutecleos sendo o acoplamento spin-orbital (SO) aceito como a
fonte desse ldquoefeito do aacutetomo pesadordquo1 Embora os mecanismos SOFC e SOSD sejam
conhecidos2 persistem duacutevidas sobre a influecircncia das interaccedilotildees estereoeletrocircnicas no efeito
do aacutetomo pesado Inserido neste contexto o presente trabalho visa compreender quais satildeo os
fatores responsaacuteveis pela diferenccedila de 17 ppm no deslocamento quiacutemico de 13
C dos isocircmeros
do 12-diiodoeteno sendo o trans mais blindado
Metodologia Computacional
Caacutelculos de otimizaccedilatildeo de geometria tensor blindagem e NBO foram realizados
empregando DFTKT2 como niacutevel de teoria funccedilatildeo de base TZ2P (STO) e aproximaccedilatildeo
relativiacutestica ZORA disponiacuteveis no software ADF 2013
Resultados e Discussatildeo
Os caacutelculos de tensor confirmaram a maior blindagem do isocircmero trans (=1121
ppm) em relaccedilatildeo ao cis (= 905 ppm) como pode ser observada na Figura 1 e indicaram que
as componentes paramagneacutetica e SO satildeo as responsaacuteveis por esta diferenccedila As anaacutelises de
NBO mostraram menores ocupacircncias dos lone pairs dos iodos e maiores dos orbitais C=C e
πC=C para o composto cis resultando num menor valor para o termo SO (257 ppm) em
comparaccedilatildeo ao trans (357 ppm)
A B
Figura 1 Tensor blindagem de 13
C e suas componentes PAS para o cis- (A) e trans-diiodoeteno (B)
Conclusotildees
Acreditamos que a compressatildeo esteacuterica existente entre os aacutetomos de iodo no isocircmero
cis esteja afetando a capacidade do iodo blindar o nuacutecleo de carbono principalmente devido
ao aumento do gap de energia entre os lone pairs do iodo e orbitais antiligantes do carbono
Agradecimentos
Os autores agradecem a FAPESP pelo suporte financeiro
Referecircncias [1] Aquino F Govind N Autschbach J J Chem Theory Comput 2011 7 3278-3292
[2] Kaupp M Malkina O L Malkin V G Pyykkouml P Chem Eur J 1998 4 118-126
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Intensidades caracteriacutesticas de grupos funcionais no infravermelho
Arnaldo F da Silvasup1 (PG) Wagner E Richtersup1 (PG) Roy E Brunssup1 (PQ)
wagnerrichteriqmunicampbr
sup1 ndash Instituto de Quiacutemica Universidade Estadual de Campinas CP 6154 CampinasndashSP Brasil
Introduccedilatildeo
Sabendashse que na espectroscopia no infravermelho a frequecircncia de absorccedilatildeo expressa em
nuacutemero de onda exibe um valor caracteriacutestico no espectro para cada grupo funcional em uma
moleacutecula Neste sentido buscamos uma metodologia de divisatildeo das intensidades de absorccedilatildeo
no infravermelho de modo a verificar se tambeacutem eacute possiacutevel atribuir intensidades de absorccedilatildeo
caracteriacutesticas para grupos funcionais no infravermelho tal como ocorre com as frequecircncias
Metodologia Computacional
O conjunto de testes envolvendo as moleacuteculas H2CO F2CO e HFCO foi escolhido
para avaliar a hipoacutetese mencionada para o modo vibracional correspondente ao estiramento da
carbonila νC=O O programa Gaussian03[1]
(no niacutevel CCSDaugndashccndashpVTZ[2]
)foi empregado
tanto na otimizaccedilatildeo das geometrias quanto na anaacutelise vibracional Os tensores polares foram
entatildeo manipulados com equaccedilotildees e programas desenvolvidos em nosso laboratoacuterio de modo
que as intensidades pudessem ser divididas em parcelas atocircmicas
Resultados e Discussatildeo
A anaacutelise vibracional forneceu aos estiramentos da carbonila das moleacuteculas acima
intensidades com valores de 857 4720 e 2807 kmmolndash1
respectivamente Jaacute as parcelas
atocircmicas quando somadas sobre os aacutetomos de carbono oxigecircnio e um termo de interaccedilatildeo
entre eles forneceu os valores de 1087 4410 e 2791 kmmolndash1
na mesma ordem Tal
comportamento foi verificado tambeacutem em outros modos vibracionais Aleacutem disso a aplicaccedilatildeo
da regra de soma do modelo CSSM ( sum sum sum ) vaacutelida para a soma
das intensidades mostrandashse vaacutelida tambeacutem para os modos vibracionais individualmente
Conclusotildees
Separar intensidades de absorccedilatildeo vinculadas a um modo normal correspondente agrave
movimentaccedilatildeo de diversos aacutetomos simultacircneamente em parcelas individuais para cada um
destes aacutetomos eacute possiacutevel O resultado de tal esquema de divisatildeo mostra uma concentraccedilatildeo das
intensidades principalmente sobre os aacutetomos cuja movimentaccedilatildeo eacute mais relevante para o
modo em questatildeo Os valores caracteriacutesticos natildeo satildeo tatildeo proacuteximos entre si quanto o satildeo as
frequecircncias caracteriacutesticas mas parece haver uma relaccedilatildeo entre eles e a eletronegatividade
meacutedia dos aacutetomos ligados agrave carbonila um resultado a priori jaacute esperado
Agradecimentos
Os autores agradecem agraves agecircncias de fomento CNPq e FAPESP pelo financiamento
Referecircncias
[1] Gaussian 03 Revision D02 M J Frisch J A Pople et al Gaussian Inc Wallingford CT 2004
[2] B Galabov Y Yamaguchi R B Remington H F Schaefer III J Phys Chem A 106 819 (2002)
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Selective Extraction of Erisotrin Structural Analogs Theory and Experiment
Arnaldo F da Silva Fordm (PG)1 Daniely X Soares (PG) Wagner E Richter (PG) Roy E Bruns (PQ)
1Instituto de Quiacutemica Universidade Estadual de Campinas CP 6154 13083-970 Campinas SP Brasil
Introduction
The biological activities of Erythrina alkaloids are assigned to Eritrinic compounds present
in the plant The most abundant of these alkaloids is called erisotrin and has high anxiolytic activity
raising interest in its structural analogues such as hydroxylated and methoxylated derivatives The
objective of this work was to propose a selective extraction of the erisotrin structural analogues
though UPLC-ESI-MSMS UV-VIS spectroscopy and TDDFT calculations
Computational Methodology
The geometry of the molecules was accessed through geometry optimizations with B3LYP
6-311G+(2d2p) A AMD 64 Opteron workstation with GAUSSIAN03 was used Since the
experimental extractions used solvents with different polarities the PCM from Gaussian03 package
was used In order to obtain the vertical excitation energies TDDFT was employed at the same
calculational level used on the geometry optimizations1
Results and Discussion
The chromatogram obtained from the Erythrina speciosa extract (flower) through UPLC-
ESI-MSMS showed some of the erisotrin structural analogues The solvent used was a
033033033(vv) mixture of hexane ethanol and dichloromethane The chromatogram is
composed primarily by three types of alkaloids skeletons I) a benzene ring with two o-methyl
substituents II) a benzene ring with one o-methyl and one hydroxyl substituents and III) a α β
unsaturated lactone The generic forms of the erisotrin structural analogues can be seen in Figure 1
Figure 3 Generic structures forms I II and III described in the text
To better understand the interaction between the solvents and the erythrinic alkaloids a UV-
VIS spectrum of the extract was acquired on all solvents Theoretical calculations were also applied
in order to gain additional information on the UV-VIS spectra The results of the UV-VIS analysis
are presented at Table 1
Table 1 HOMO-LUMO secondary transition wavelengths (nm) of the most relevant alkaloids on the Erythrina
speciosa extract Theoretical values obtained through B3LYP6-311+(2d 2p) are also included SolventSpecies I II III Exp Ethanol 2827 2732 3018 271 Chloroform 2822 2734 3009 282 Hexane 2815 2726 3040 270
Conclusions
When ethanol and hexane are used as solvent the molecules with the generic structure II are
better extracted as the absorption peak in the UV-VIS spectra is around 271 and 270 nm
respectively Nonetheless when chloromethane is used the molecules with generic structure I are
preferably extracted as the peak around 282 nm suggests
Acknowledgements
CNPq and Fapesp
Referecircncias [1] Andzelm J Rinderspacher B C Rawlett A Dougherty J Baer R Govind NJ Chem Theory Comput 2009
5 2835ndash284
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Uso do Modelo Contiacutenuo de Solvente (C-PCM) com G3X-CEP para Caacutelculos de Solvataccedilatildeo de Iacuteons Monovalentes com Acetonitrila
Cleuton de S Silva12
(PG) Rogeacuterio Custodio1(PQ)
cleutonsouzayahoocombr
1 Instituto de Ciecircncias Exatas e Tecnologia Universidade Federal do Amazonas CEP 69077-000 Itacoatiara-Am
2 Departamento de Fiacutesico-Quiacutemica Universidade Estadual de Campinas CEP 13083-970 Campinas-SP
Introduccedilatildeo
A importacircncia do efeito de solvente em reaccedilotildees quiacutemica tem sido frequentemente observada
e eacute objeto de frequentes estudos teoacutericos e experimentais Boes e colaboradores [1] demonstraram
que o ajuste apropriado da cavidade no meacutetodo IEF-PCM proporciona excelentes resultados quando
associado ao meacutetodo HFIEF-PCM Pereira e col [2] demonstraram a viabilidade de se utilizar
pseudopotenciais CEP (Compact Effective Pseudopotential) na teoria Gaussian n particularmente
Gaussian 3 ou G3 No presente projeto seraacute investigado um ajuste do modelo contiacutenuo de solvente
C-PCM com a teoria G3X(CEP) para caacutelculos de energia livre de solvataccedilatildeo de alguns iacuteons
Metodologia Computacional A teoria G3X [3] com pseudopotencial CEP ou simplesmente G3X(CEP) foi utilizada
juntamente com o modelo de solvente C-PCM em que acetonitrila foi utilizado como solvente para
calcular as energias livres de solvataccedilatildeo A otimizaccedilatildeo do fator de escala da cavidade do solvente
foi realizada entre o intervalo de 1 a 2
Resultados e Discussatildeo
O melhor resultado calculado em relaccedilatildeo aos dados experimentais foi obtido com fator de
escala de 119 para a combinaccedilatildeo G3X(CEP)C-PCM Os resultados foram comparados com
resultados de Boes [1] que utilizaram HFIEF-PCM com um fator de escala oacutetimo de 136 (ver
tabela 1) O fluacuteor apresentou o desvio muito alto em relaccedilatildeo ao experimental de -86 kcalmol para
G3X(CEP) se calcularmos o desvio meacutedio absoluto sem Fluacuteor teremos G3X(CEP) = 206 kcalMol
e HF = 248 kcalMol
Tabela I ndash Dados de Energia Livre de Solvataccedilatildeo (kcalmol) para acetonitrila calculadas para G3X(CEP) com
CPCM HF com IEF-PCM e desvio Meacutedio Absoluto
G3X(CEP)CPCM HFIEFshyPCM Exp G3X(CEP)CPCM HFIEFshyPCM Exp
Fshy shy7841 shy868 shy880 SCN
shy shy5377 shy574 shy519
Clshy shy6509 shy646 shy645 NO3
shy shy5818 shy602 shy565
Brshy shy6097 shy599 shy611 ClO4shy shy5367 shy539 shy508
N3shy shy5820 shy617 shy619 CH3CO2
shy shy6030 shy644 shy627
CNshy shy6250 shy636 shy592 DAM 175 162 shy
Conclusotildees Os resultados demonstram que o ajuste na cavidade CPCM melhora o resultado na energia
de solvataccedilatildeo para acetonitrila como solvente Os resultados apresentam com exceccedilatildeo do iacuteon fluacuteor
um desvio pequeno quando comparados com dados experimentais ou calculados por Boes e col
Agradecimentos Os autores agradecem o apoio financeiro da FAPEAM FAPESP CNPq e FAEPEX-
UNICAMP
Referecircncias [1] S Boes P R Livotto H Stassen Chemical Physcis 2006 331 142-158
[2] D H Pereira A F Ramos N H Morgon R Custodio 2011 135 034106-034131
[3] L A Curtiss P C Redfern K Raghavachari J Pople Chemical Physcis Lettres 2002 359 309-396
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Clusters Histoacuterico e evoluccedilatildeo
Dioacutegenes Mendes Arauacutejo1 (PG) Sergio E Galembeck1 (PQ)
diogenespgffclrpuspbr 1Departamento de Quiacutemica Faculdade de Filosofia Ciencias e Letras de Ribeirao Preto Universidade de Sao Paulo
14040-901 Ribeirao Preto (SP)
Introduccedilatildeo
Cluster pode ter diferentes significados dependendo da aacuterea que esta palavra eacute utilizada em
quiacutemica e em fiacutesica cluster significa um conjunto de aacutetomos ou moleacuteculas que interagem por forccedilas
natildeo covalentes Os primeiros estudos de clusters foram apresentados na literatura na deacutecada de
1930 mas ganharam forccedila na deacutecada de 1950 com a utilizaccedilatildeo de teacutecnicas experimentais como a
espectrometria de massa e vaporizaccedilatildeo a lazer Desde entatildeo muitos trabalhos cientiacuteficos foram
publicados investigando a natureza de clusters Os clusters ocupam o estado da mateacuteria
compreendido entre aacutetomos isolados e a fase condensada e o tamanho pode variar de dezenas ateacute
centenas de aringngstrons Clusters natildeo apresentam variaccedilotildees lineares de propriedades conforme o
crescimento e este eacute um dos pontos que atribui grande interesse nesses materiais[1] Recentemente
foi descoberta uma grande estabilidade em clusters que apresentam estrutura eletrocircnica
correspondente a nuacutemeros maacutegicos possibilitando o desenvolvimento de nanomateriais
estruturados com caracteriacutesticas especiacuteficas e tambeacutem a elaboraccedilatildeo uma nova tabela perioacutedica
formada por clusters que mimetizam as propriedades de elementos quiacutemicos sendo denominados
superaacutetomos[2] Entre os trabalhos que refletem o estado da arte desta aacuterea da ciecircncia grande parte
utilizam as propriedades dos clusters como uma ponte entre sistemas isolados ateacute a fase
condensada[3] Como exemplo podemos citar as aplicaccedilotildees de clusters em processos de superfiacutecie
como cataacutelises homogecircnea heterogecircnea e enzimaacutetica[4] a adsorccedilatildeo de hidrogecircnio em clusters de
alumiacutenio[5] a utilizaccedilatildeo de clusters em dispositivos de armazenamento de energia incrementando
algumas propriedades como a condutividade a velocidade de transferecircncia de carga e a
ciclabilidade[6] Esses exemplos mostram um pouco da versatilidade dos clusters o que faz que
eles venham ganhando forccedila principalmente no estudo de novos materiais para cataacutelise e
armazenamento de energia
Agradecimentos
Agradecemos a CAPES FAPESP e o CNPQ
Referecircncias
[1] AW Castleman P Jena Proc Natl Acad Sci USA 2006 103 10552-10553
[2] P Jena J Phys Chem Lett 2013 4 1432-1442
[3] P-Y Cheng JS Baskin AH Zewail Proc Natl Aca Sci USA 2006 103 10570-10576
[4] GA Somorjai AM Contreras M Montano RM Rioux Proc Natl Acad Sci USA 2006 103 10577-10583
[5] DJ Henry I Yarovsky J Phys Chem A 2009 113 2565-2571
[6] WJAS Gomes DM Arauacutejo AJF Carvalho SP Campana-Filho F Huguenin J Phys Chem C 2013 117
16774-16782
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Estimativa teoacuterica do pKa de aminas substituiacutedas com grupos alquila
Reacutegis Casimiro Leal12
(PG) Cleuton de Souza Silva13
(PG) Rogeacuterio Custodio1 (PQ)
regislealiqmunicampbr 1Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) Instituto de Quiacutemica 13083-970 Campinas-SP Brasil
2Instituto Federal de Educaccedilatildeo Ciecircncia e Tecnologia do Rio Grande do Norte (IFRN) 59215-000
Nova Cruz-RN Brasil 3Universidade Federal do Amazonas (UFAM) Instituto de Ciecircncias Exatas e Tecnologia 69103-128
Itacoatiara-AM Brasil
Introduccedilatildeo
O estudo das propriedades relacionadas agrave acidez e basicidade de substacircncias eacute
importante para compreensatildeo de determinados fenocircmenos [1] daiacute a necessidade de
estimativas das constantes de acidez (Ka) e basicidade (Kb) Bryantsev e col [2] estudaram
uma seacuterie de propriedades incluindo pKa de um conjunto de 23 aminas via DFT e um
modelo contiacutenuo de solvente Poisson-Boltzmann Aminas substituiacutedas (RNH2 R2NH e R3N
com R = -CH3) satildeo mais baacutesicas do que amocircnia (NH3) devido ao possiacutevel efeito doador de
eleacutetrons dos grupos alquila No entanto ocorre uma inversatildeo no comportamento quando se
compara a trimetilamina com as outras aminas substituiacutedas Isto pode ser explicado
qualitativamente pela dificuldade de acesso ao par de eleacutetrons livre do aacutetomo de nitrogecircnio na
trimetilamina devido ao impedimento espacial provocado pelos grupos alquilas substituintes
Metodologia Computacional
A estimativa do pKa foi realizado de acordo com o ciclo termodinacircmico descrito em
Freitas et al [3] Todos os caacutelculos foram realizados utilizando o pacote Gaussian 09W
Resultados e Discussatildeo
A Tabela 1 mostra as diferenccedilas entre valores de pKa experimental e teoacuterico obtidos
para os diferentes niacuteveis de caacutelculo O menor desvio foi com o meacutetodo Hartree-Fock
249 kcal mol-1
Nenhuma das metodologias utilizadas aqui reproduziu a tendecircncia
experimental de inversatildeo no comportamento do pKa quando se compara a trimetilamina com
as demais aminas substituiacutedas
Tabela 1 Diferenccedilas entre valores de pKa experimentais (pKaExp) e calculados (pKaCalc) em kcalmol-1
Aminas Exp [2]
[pKaExp ndash pKaCalc]
Hartree-Fock
6-311++g(dp)
B3LYP
6-311++g(dp)
G3(MP2)
B3 CBS-Q
NH3 925 202 208 209 208
CH3NH2 1064 308 316 315 315
(CH3)2NH 1077 299 307 306 306
(CH3)3N 980 186 196 193 194
DAM 249 257 256 256
Conclusotildees
A tendecircncia dos resultados experimentais natildeo foi reproduzida por nenhum dos meacutetodos
teoacutericos testados Os desvios satildeo elevados em relaccedilatildeo aos dados experimentais da ordem de
25 kcal mol-1
Efeitos locais do solvente estatildeo em andamento e devem corrigir a tendecircncia
Agradecimentos
FAPESP CNPq CAPES e FAEPEX-UNICAMP
Referecircncias [1] Seacutergio R B Silva Caio L Firme Kaacutessio M G Lima Quim Nova 2014 37 658-662
[2] Vyacheslav S Bryantsev Mamadou S Diallo William A Goddard III J Phys Chem A 2007 111 4422-4430
[3] Adilson A Freitas K Shimizu Luiacutes G Dias Frank H Quina J Braz Chem Soc 2007 18 1537-1546
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10 FFCLRP 2014
Discretizaccedilatildeo do Meacutetodo da Coordenada Geradora para geraccedilatildeo de
funccedilotildees de base por q-exponenciais
Mauriacutecio Gustavo Rodrigues1
(PG) Rogeacuterio Custodio (PQ)1
mauriciorodriguesiqmunicampbr
1 ndash Universidade Estadual de Campinas Campinas ndash SP
Introduccedilatildeo
O Meacutetodo da Coordenada Geradora (MCG) tem sido utilizado para o desenvolvimento
de conjuntos de funccedilotildees de base No meacutetodo original os expoentes das gaussianas satildeo
usualmente gerados atraveacutes de uma transformaccedilatildeo de coordenada geradora12
sendo n o nuacutemero de funccedilotildees de base primitivas desejado Neste trabalho
propotildee-se uma generalizaccedilatildeo do meacutetodo original pela q-exponencial3 da seguinte forma
se em que q eacute um paracircmetro a ser
otimizado juntamente com a malha Ω No MCG modificado pela q-exponencial
(MCGq) a equaccedilatildeo 1 continua vaacutelida para os casos em que q=1
Resultados e discussatildeo
MCG e MCGq foram aplicados para geraccedilatildeo de conjuntos de funccedilotildees de base atocircmicos
para os elementos representativos do segundo periacuteodo da Tabela Perioacutedica de modo
que apresentassem a configuraccedilatildeo de conjuntos de base de Pople 6-31G Todos os
paracircmetros foram otimizados com o meacutetodo Simplex e foi utilizado o niacutevel DFT
B3LYP para realizaccedilatildeo dos caacutelculos atocircmicos com o programa Gaussian09 Esses
resultados satildeo mostrados na Tabela 1 aleacutem do resultado exato4 para fins de
comparaccedilatildeo Nessa tabela tambeacutem satildeo apresentados resultados do MCG para uma base
maior (18s10p) tambeacutem para fins de comparaccedilatildeo
Tabela 1 Energias atocircmicas totais para o GCM GCMq HFN e GCM completo
(unidades atocircmicas)
GCM (10s4p) GCMq (10s4p) Exato GCM (18s10p)
B -24660252 -24660963 -246398 -24664036
C -37850843 -37852058 -378295 -37860238
N -54588155 -54589978 -545757 -54606958
O -75063965 -75066178 -750525 -75098236
F -99718436 -99721112 -997168 -99773437
Ne -128897668 -128900936 -1289230 -128980823
A Tabela 1 mostra que os resultados do GCMq satildeo mais baixos que o GCM com
mesmo tamanho de funccedilatildeo de base Em geral os expoentes gerados pelo GCMq satildeo
mais bem distribuiacutedos no espaccedilo de expoentes Para um conjunto completo de
primitivas espera-se que GCM e GCMq convirjam para o mesmo resultado
Agradecimentos
CAPES FAPESP CNPq FAEPEX-UNICAMP
Referecircncias
1 - R Custodio JD Goddard Can J Chem 70 (1992) 580
2 ndash E V R de Castro and F E Jorge J Chem Phys 108 (1998) 5226
3 - C Tsallis Quim Nova 16 (1994) 468
4 - E Buendiacutea F J Gaacutelvez P Maldonado and A Sarsa J Chem Phys 131 (2009) 44115
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11 FFCLRP 2014
Anaacutelise conformacional da Benzbromarona (BZB) Iran L Sousa (PG) Nelson H Morgon (PQ) Instituto de Quiacutemica - UNICAMP CP 6154 CEP 13084-971 Campinas - SP
iransousaiqmunicampbr
Introduccedilatildeo
O estudo teoacuterico das conformaccedilotildees e interaccedilotildees intramoleculares presentes em
sistemas modelos desde os mais simples ateacute estruturas complexas como proteinas
tornou-se importante para a compreensatildeo dos efeitos que influenciam a estabilidade
conformacional de moleacuteculas A escolha de uma metodologia computacional adequada eacute
extremamente importante para alcanccedilar o resultado final seja em termos de precisatildeo ou
custo computacional
Foi realizado um estudo conformacional da benzbromarona um faacutermaco
utilizado para o tratamento de casos refrataacuterios de gota1
Metodologia Computacional
Foram utilizados caacutelculos semiempiacutericos PM3 para indentificaccedilatildeo dos
confocircrmeros mais estaveacuteis Os minimos de energia foram otimizados com B3LYP6-
311++G (dp) Todos os caacutelculos foram realizados empregando o programa Gaussian
092
Foi avaliado as confomaccedilotildees de interesse em funccedilatildeo da rotaccedilatildeo dos acircngulos
diedros θ e β (Fig 1) estimada a cada 10ordm
Fig 1 Acircngulos diedros estudados
Resultados e Discussatildeo
As energias relativas e os acircngulos na qual foram obtidos os confocircrmeros mais
estaacuteveis satildeo mostrados na Tabela 1 Tabela 1 Energias Relativa (Kcalmol) e Angulos diedros (ordm) B3LYP6-311++G(dp)
Conf ER Diedros
α β
1 000 260 90
2 691 260 260
3 038 260 270
Observa-se que a benzbromarona apresenta um minimo em 260ordm e 90ordm A
explicaccedilatildeo desta preferecircncia seraacute investigada atraveacutes de caacutelculos de NBO Uma anaacutelise
populacional tambeacutem seraacute realizada a fim de verificarmos a predominacircncia de cada
confocircrmero
Conclusotildees
Os caacutelculos mostraram a existecircncia de isocircmeros conformacionais para a
Benzbromarona Na literatura natildeo haacute estudos teoricos deste faacutermaco Sendo assim
outros paracircmetros eletrocircnicos estatildeo sendo obtidos com o objetivo de melhor
caracterizar essa moleacutecula
Agradecimentos CNPq CAPES CENAPAD-SP e GridUNESP
Referecircncias 1S Kumar et al New Zealand Medical J 2005 118 152
2 httpwwwgaussiancom
β
θ
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12 FFCLRP 2014
Estudo das Propriedades de Nanofitas de SiC
Larissa S Oliveirasup1 (PG) Rogeacuterio J Baierlesup1sihelarissagmailcom
1Universidade Federal de Santa Maria
IntroduccedilatildeoMateriais semicondutores nanoestruturados satildeo potenciais candidatos para serem
utilizados em dispositivos semicondutores Muitas teacutecnicas computacionais tecircm sidoutilizadas agrave produccedilatildeo de materiais com propriedades desejaacuteveis agrave industria eletrocircnica onde ocarbeto de siliacutecio (SiC) vem se mostrando muito promissor
Metodologia ComputacionalO meacutetodo de primeiros princiacutepios adotado eacute fundamentado na Teoria do Funcional
Densidade (DFT) e para o tratamento da interaccedilatildeo forte entre os eleacutetrons de valecircncia com osde caroccedilo utilizaremos pseudopotenciais de norma conservada na forma totalmente separaacutevelAs equaccedilotildees de Kohn-Sham satildeo resolvidas de maneira autoconsistente com o termo de troca-correlaccedilatildeo tratado dentro da Aproximaccedilatildeo do Gradiente Generalizado (GGA) A soma naZona de Brillouin eacute tratada utilizando um conjunto especial de pontos k gerados dentro doprocedimento de Morkhost-Pack A procura da geometria eacute feita utilizando o algoritmo deGradiente Conjugado (CG) com o caacutelculo das forccedilas usando o procedimento de Hellmann-Feynman
A estabilidade dos defeitos eacute obtida com o caacutelculo da energia de formaccedilatildeo dosdefeitos utilizando os resultados de caacutelculos de energia total A energia de formaccedilatildeo de umdefeito Eform[Def] eacute calculado de acordo com a equaccedilatildeo
Eform[Def]=ET[Def] ndash ET[pristino] - nji
onde ET[Def] eacute a energia total para o sistema na presenccedila de um defeito e ET[pristino] eacute aenergia total do mesmo sem defeito A soma ocorre sobre todos os aacutetomos envolvidos nodefeito e j eacute o potencial quiacutemico para o i-eacutesimo aacutetomo envolvido no defeito
Resultados e DiscussatildeoPretendemos estudar as principais caracteriacutesticas das nanofitas de SiC em sua forma
pura e com defeitos Estes estudos ainda estatildeo em fase de conclusatildeo e por esse motivo aindanatildeo possuiacutemos resultados
ConclusotildeesEsperamos que com esse trabalho possamos natildeo soacute caracterizar de maneira
satisfatoacuteria esses materiais Esses materiais quando bem estruturados podem apresentarcaracteriacutesticas desejaacuteveis para a fabricaccedilatildeo de dispositivos eletrocircnicos com boa eficiecircncia
AgradecimentosAgrademos a UFSM FAPERGS e ao PPGFiacutesica
Referecircncias [1] R J Baierle PC Piquini L P Neves R H Miwa Ab initio study of native defects in SiC nanotubesPhysical Review B Condensed Matter and Materials Physics USA v 74 n15 p 155425 2006[2] E F Rosso Baierle R J Oxygen doped SiC Nanowires an ab initio study Chemical Physics Letters (Print)v 568 p 140-146 2013[3] F Zheng et al J App Phys 113 154302 (2013)
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13 FFCLRP 2014
Natureza da ligaccedilatildeo FendashNO em sistemas trans-[FeIIL(NO)(oxa-aza)]
n+ onde
L=Cl ou H2O e n=1 ou 2 Uma investigaccedilatildeo computacional
Lucas Abreu do Nascimento1 (PG) Francisco das Chagas Alves Lima2 (PQ) fdcalimagmailcom 1
Universidade Federal do Piauiacute ndash UFPI 2 Universidade Estadual do Piauiacute ndash UESPI
Introduccedilatildeo
Na deacutecada de 1980 Ignarro e colaboradores mostraram que o oxido niacutetrico (NO) desempenha importacircncia fundamental no meio bioloacutegico como em sistema de regulaccedilatildeo de pressatildeo
sanguina processos inflamatoacuterios dentre outros1 Seus estudos demonstraram que a atividade bioloacutegica do (NO) difere em categorias direto e indireto sendo a principal diferenccedila a concentraccedilatildeo (NO) no meio A busca por novas drogas aptas a manter o controle desta moleacutecula levaram a uma
vasta aplicaccedilatildeo de compostos de coordenaccedilatildeo em particular ligantes macrociacuteclicos2 Os ligantes aza-macrociclo tem demonstrando um importante papel na sua estabilidade bem como o ligante
trans ao (NO)34 Mediante a busca por novas drogas capazes de manter o controle de (NO) no meio bioloacutegico este trabalho tem como objetivo analisar a natureza da ligaccedilatildeo FendashNO no sistema trans-[FeIIL(NO)(oxa-aza)]n+ onde L satildeo os ligantes trans Cl ou H2O em relaccedilatildeo o (NO) e n+ satildeo as
possiacuteveis cargas (1 e 2) dos complexos Metodologia Computacional
Todos os caacutelculos foram desenvolvidos no programa Gaussian 095 em niacutevel de teoria DFT empregado o funcional de troca de Beckes em conjunto com o funcional de correlaccedilatildeo de Perdew (BP86) Para efeito de comparaccedilatildeo o meacutetodo PBE1PBE tambeacutem foi utilizado Em combinaccedilatildeo com
os meacutetodos propostos a base LANL2DZ foi utilizada Para entendimento da natureza da ligaccedilatildeo o programa AOMIx6 foi empregado Todos os caacutelculos foram realizados considerando o vaacutecuo
Resultados e Discussatildeo
Em ambas os meacutetodos utilizados o sistema com o ligante H2O mostrou uma media de 35000 kcal mol -1 mais estaacutevel com ralaccedilatildeo ao com Cl Com relaccedilatildeo o comprimento de ligaccedilatildeo
entre o metal e o NO observa-se que quando ligante apresenta orbitas do tipo pi (π) no caso H2O diminui o comprimento da ligaccedilatildeo em 0009 Aring em comparaccedilatildeo com o outro ligante Apesar da
energia de interaccedilatildeo FendashNO ter sido de -482 kcal mol-1 para L=Cl e -62 kcal mol-1 para L=H2O as energias de repulsatildeo mostram-se 0020 maior para L=Cl quando comparado com L=H2O Logo a presenccedila deste ligante H2O dificulta a liberaccedilatildeo do NO e consequentemente facilitar a sua absorccedilatildeo
Conclusotildees
Os resultados demostraram que o sistema proposto em ambos os meacutetodos possui uma
maior estabilidade quando o ligante H2O esta presente Com relaccedilatildeo ao comprimento da ligaccedilatildeo FendashNO ela diminui com a presenccedila do H2O Assim a liberaccedilatildeo de NO pode ocorre com maior facilidade com quando o Cl estiver na oposiccedilatildeo trans com relaccedilatildeo a ele Os resultados das energias
de energias de repulsatildeo corroboram para o entendimento desses sistemas Agradecimentos
Centro Nacional de Processamento de Alto Desempenho do Cearaacute - CENAPADUFC Referecircncias [1]Ignarro L J Buga GM Wood K S Byrns R E Chaudhuri G Proceed ings of the National Academy of
Sciences of the United States of America 1987 84 9265-9269
[2] Tfouni E Truzzi D R Tavares A Gomes A J Figueiredo L E amp Franco D W Biological activity of
ruthenium nitrosyl complexes Nitric Oxide Biology and Chemistry Official Journal of the Nitric Oxide Society
201226 38ndash53
[3] Aguilar C M amp Rocha W R The nature of the MndashNO bond in [M(Imidazole)(PPIX)(L)]q complexes (M=Fe2+
Ru2+ L=NO+ NO and NOminus PPIX=Protoporphyrin IX) Inorganica Chimica Acta 2013 408 18ndash26
[4]Caramori G F Kunitz A G Andriani K F Doro F G Frenking G amp Tfouni E The nature of Ru-NO bonds
in ruthenium tetraazamacrocycle nitrosyl complexes --a computational study Dalton Transactions (Cambridge
England 2003) 201241 7327ndash39
[5] Frisch M J Gaussian09
[6] S I Gorelsky AOMix Program for Molecular Orbital Analysis httpwwwsg-chemnet version 66 2012
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14 FFCLRP 2014
Estudo das propriedades dinacircmicas do sistema 1-etil-3-metilimidazoacuteliobis(trifluorsulfonil)imida emim[Tf2N]CO2
Tuanan da Costa Lourenccedilo(PG)sup1 Luciano Tavares da Costa(PG)sup2lourencotuanangmailcom
1Universidade Federal de Alfenas sup2Universidade Federal Fluminense
IntroduccedilatildeoRecentemente liacutequidos iocircnicos(LIs) tecircm sido amplamente estudados para aplicaccedilotildees em
quiacutemica verde sendo que tais aplicaccedilotildees satildeo possiacuteveis devido agraves propriedades destes liacutequidos comobaixa volatilidade estabilidade teacutermica toxicidade e baixa pressatildeo de vapor tornado-os assimpossiacuteveis solventes ldquoverdesrdquo Atualmente vimos enfrentando grandes mudanccedilas climaacuteticas causadaspelas grandes emissotildees de gases de efeito estufa na atmosfera e devido a isso torna-se necessaacuterio odesenvolvimento de tecnologias para a captura de tais gases sendo os liacutequidos iocircnicos candidatos aesta nova tecnologia O objetivo deste trabalho eacute o estudo da mistura do liacutequido iocircnico 1-etil-3-metilimidazoacutelio bis(trifluorsulfonil) imida emim[Tf2N] com o CO2
Metodologia ComputacionalSimulaccedilotildees por dinacircmica molecular foram usadas para o estudo do sistema [emim]Tf2N e
CO2 As simulaccedilotildees foram realizadas nos ensembles NVT e NpT com duraccedilatildeo de 100ns Foramutilizados 160 pares de Lis com diferentes concentraccedilotildees do gaacutes variando de 0 a 204 moleacuteculas auma temperatura de 313K Apoacutes os caacutelculos das interaccedilotildeessup2 foram realizados caacutelculos depropriedades dinacircmicas a fim de se avaliar as modificaccedilotildees causadas pela presenccedila do gaacutes
Resultados e DiscussatildeoForam calculados os coeficientes de difusatildeo para caacutetion e acircnion Podemos ver pela tabela 1
que haacute um aumento no coeficiente de difusatildeo proporcional ao aumento de moleacuteculas de CO2 Ocaacutetion tende a ser mais difuso do que o acircnion e isso se daacute pela presenccedila do anel aromaacutetico em suaestrutura o que proporciona uma maior mobilidade do caacutetion no eixo do anel Podemos ver atraveacutesdo deslocamento meacutedio quadraacutetico das espeacutecies que o comportamento da dinacircmica translacionalnatildeo eacute modificado pela presenccedila das moleacuteculas do gaacutes embora ocorra uma maior difusividade dasmoleacuteculas
Tabela 1- Coeficientes de difusatildeo para as espeacutecies do sistema valores em 10-5cmsup2s Conclusotildees
Os resultados preliminares mostraram uma grande afinidade do gaacutes com o LI evidenciadona modificaccedilatildeo do coeficiente de difusatildeo o que nos sugere uma certa interaccedilatildeo gaacutes-LI Osresultados preliminares das propriedades dinacircmicas para o liacutequido iocircnico tiveram uma boacorrelaccedilatildeo com a literaturasup3 o que mostra a validade do campo de forccedila utilizado nas simulaccedilotildees
AgradecimentosAgradecimentos a CAPES FAPEMIG UNIFAL-MG e UFF
Referecircncias [1] Karadas F Energy Fuels 2010 24 5817[2] Lourenccedilo T C et al Environ Sci Technol 2013 47 7421[3] Fredlake C P et al J Chem Eng Data 2004 49 954
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Anaacutelise Teoacuterica de Clusters de Soacutedio-Potaacutessio por Algoritmo Geneacutetico e Caacutelculos
de Quiacutemica Quacircntica
Mateus X Silva1
(PG) Breno R L Galvatildeo1
(PD) Jadson C Belchior1 (PQ)
xaviersmateusgmailcom 1Departamento de Quiacutemica-ICEx Universidade Federal de Minas Gerais Av Antocircnio Carlos 6627 Pampulha 31270-
901 - Belo Horizonte MG Brasil
Introduccedilatildeo
Clusters metaacutelicos tecircm atraiacutedo atenccedilatildeo cientiacutefica devido agraves suas potenciais aplicabilidades
tecnoloacutegicas em nanoescala O interesse teoacuterico vai aleacutem da determinaccedilatildeo das estruturas formadas
por estes sistemas sendo um objetivo central o entendimento de como estes clusters crescem e
como suas propriedades se modificam no curso deste processo A liga NaK eacute conhecida por ser
misciacutevel em todas as proporccedilotildees e liacutequida agrave temperatura ambiente para a maioria das composiccedilotildees1
sendo o foco deste trabalho a descriccedilatildeo do crescimento deste sistema
Metodologia Computacional
A hipersuperfiacutecie de energia potencial de clusters de NaK foi gerada pelo potencial empiacuterico
Gupta2 (PG) e explorada via um algoritmo geneacutetico (GA) modificado
3 pela adiccedilatildeo de dois novos
operadores ao procedimento evolucionaacuterio padratildeo Assim foram geradas condiccedilotildees iniciais para
abordagem dos clusters menores por meacutetodos de estrutura eletrocircnica tais como CCSD(T) e MP2
que produziram resultados de referecircncia A escolha de condiccedilotildees apropriados para caacutelculos DFT
foram exploradas utilizando os dados de referecircncia obtidos Por fim o acoplamento entre um GA e
a minimizaccedilatildeo da energia obtida em niacutevel de teoria quacircntica eacute investigado para gerar condiccedilotildees
iniciais mais adequadas em relaccedilatildeo agrave abordagem empiacuterica inicial
Resultados e Discussatildeo
Os miacutenimos gerados pelo PG foram avaliados e corrigidos pelos meacutetodos ab initio de alto
niacutevel correlacionando eleacutetrons de camadas internas Verificou-se que o PG falha sistematicamente
na previsatildeo dos miacutenimos corretos de energia para clusters de ateacute 6 aacutetomos estando estes sistemas
pequenos fora da regiatildeo ideal de aplicabilidade deste potencial Observou-se que abordagens usuais
DFT como B3LYP podem falhar na previsatildeo de resultados para sistemas especiacuteficos sendo que o
melhor acordo com os resultados de referecircncia foi obtido pela combinaccedilatildeo def2-TZVPPSVWN5
apesar da melhor relaccedilatildeo custo-benefiacutecio ter sido alcanccedilada por LANL2DZSVWN5 (com potencial
nuclear efetivo) O acoplamento entre o GA e o tratamento quacircntico dos clusters foi realizado
dentro de uma abordagem de alta relaccedilatildeo custo-benefiacutecio obtida pela utilizaccedilatildeo de um potencial
nuclear efetivo em niacutevel MP2 O meacutetodo proposto foi capaz de elevar significativamente a
qualidade das condiccedilotildees iniciais geradas para reotimizaccedilatildeo por meacutetodos mais exatos
Conclusotildees
Caacutelculos MP2 foram suficientes para prever estruturas corretas assim como caacutelculos DFT
com utilizaccedilatildeo de potencial nuclear efetivo forneceram resultados com desvios de apenas 5 em
relaccedilatildeo agravequeles considerados como referecircncia Para clusters maiores a abordagem semi-claacutessica
feita atraveacutes do PG forneceu uma proporccedilatildeo de aacutetomos de soacutedio de 30 a 40 capaz de gerar ligas
mais estaacuteveis quando comparadas agraves suas contrapartes homonucleares A tendecircncia experimental de
segregaccedilatildeo nuacutecleo-superfiacutecie foi prevista com sucesso pela presente abordagem
Agradecimentos
Noacutes agradecemos agrave FAPEMIG agrave Capes e ao CNPq
Referecircncias [1] Tchaplyguine M et al Phys Rev B 2009 80 033405
[2] Gupta R P Phys Rev B 1981 23 6265
[3] Guimaratildees F F et al J Chem Phys 2002 116 8327
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16 FFCLRP 2014
Electronic energy levels engineering of P3HT employing chemical substitutions
Eliezer Fernando Oliveira1 (PG) and Francisco Carlos Lavarda12 (PQ)
1UNESP - Univ Estadual Paulista POSMAT - Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Ciecircncia eTecnologia de Materiais Bauru SP Brazil
2Faculdade de Ciecircncias UNESP - Univ Estadual Paulista Departamento de Fiacutesica Av Eng LuizEdmundo Carrijo Coube 14-01 17033-360 Bauru SP Brazil
Correspondence to Eliezer Fernando de Oliveira (eliezer fcunespbr)
IntroductionCurrently there is an intensive search for new materials to make more efficient organic solar
cells The use of chemical modifications capable of modifying the electronic properties of materialsalready known is an interesting approach [1] as it can in principle provide a more adequateadjustment of the frontier electronic levels while preserving properties such as solubility Thus weperformed a theoretical study of the P3HT and 13 new derivatives obtained by substitution withelectron acceptor and donor groups in order to understand how the energy levels of the frontierorbitals are modified
Computational MethodologyWe adopt the oligomer approach with structures ranging from 2 to 10 monomer units [2]
and thiophenic rings kept coplanar as expected in the solid state [3] Structure optimizations weremade through the PM7 semiempirical method and we obtained electronic structure data byDFTB3LYP6-31G(1d) The properties of polymers are estimated theoretically by extrapolationmethods of the results obtained for the oligomers
Results and DiscussionAs can be observed in Figure 1 employing chemical substitutions allow to get a range of
materials with very different electronic properties an interesting fact for tuning the properties of thedevices
ConclusionsAn interesting result is that obtained for the P3HT-F case that shifts the HOMO and LUMO
energy levels of P3HT to lower energy values maintaining approximately the same ΔEHL
AgradecimentosWe would like to thank the Brazilian agency FAPESP (proc 201221983-0) for financial
support
Referecircncias [1] Oliveira E F Camilo-Jr A da Silva-Filho L C Lavarda F C J Polym Sci Part B Polym Phys 2013 51842-846[2] Batagin-Neto A Oliveira E F Graeff C F O Lavarda F C Molecular Simulation 2013 39 309-321
[3] Oliveira E F and Lavarda F C J Polym Sci Part B Polym Phys 2013 51 1350-1354
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Estudo teoacuterico do mecanismo ESIPT em derivados de benzazoacuteis
Josene M Toldo1(PG) Paulo F B Gonccedilalves
1(PQ)
Josenetoldoufrgsbr 1Universidade Federal do Rio Grande do Sul Instituto de Quiacutemica Grupo de Quiacutemica Teoacuterica
Introduccedilatildeo
A transferecircncia protocircnica intramolecular no estado excitado (ESIPT) caracteriza-se pela
transferecircncia de um proacuteton de um grupo doador para um grupo aceptor a partir de uma ligaccedilatildeo de
hidrogecircnio intramolecular presente na estrutura do estado excitado[1] O aumento do interesse no
estudo de moleacuteculas que apresentam ESIPT eacute um reflexo de suas propriedades fotoquiacutemicas e
fotofiacutesicas uacutenicas que permitem a sua utilizaccedilatildeo em novas aplicaccedilotildees optoeletrocircnicas[2] Nesse
trabalho a DFT foi utilizada para investigar os derivados dos benzazoacuteis descritos na Figura 1 onde
as estruturas 1a e 1b podem apresentar ESIPT
Figura 1 Estruturas dos derivados de benzazoacuteis
Metodologia Computacional
As otimizaccedilotildees geomeacutetricas e anaacutelises vibracionais nos estados S0 e S1 foram feitas
utilizando CAM-B3LYPcc-pVDZ e PBE1PBEcc-pVDZ Nos caacutelculos de energia para as transiccedilotildees verticais foram utilizados CAM-B3LYPjun-cc-pVTZ e PBE1PBEjun-cc-pVDZ Os efeitos do solvente foram incluiacutedos a partir do PCM com as constantes dieleacutetricas referentes ao 14-dioxano diclorometano etanol e acetonitrila Todos os caacutelculos foram feitos no Gaussian 09
Resultados e Discussatildeo
No estado fundamental natildeo haacute a possibilidade de transferecircncia protocircnica intramolecular
devido agrave grande instabilidade das formas ceto quando comparadas agraves formas enol No estado S1
ambas as formas satildeo possiacuteveis contudo o mecanismo ESIPT nem sempre eacute observado O funcional
CAM-B3LYP prevecirc o ESIPT apenas para a estrutura 1a utilizando o solvente mais apolar o 14-
dioxano Jaacute quando o PBE1PBE eacute empregado a estrutura 1a apresenta ESIPT com todos os
solventes e a estrutura 1b apenas para o 14-dioxano Contudo comparando os valores dos λabs e λem
obtidos com os dois funcionais com os resultados experimentais [3] percebe-se que o CAM-B3LYP
descreve melhor o sistema Um efeito batocrocircmico eacute observado ao aumentar a polaridade do
solvente o que eacute consistente com as transiccedilotildees do tipo π rarrπ
Conclusotildees
Devido agrave pequena diferenccedila de energia entre as formas ceto e enol explicada pela reduzida
transferecircncia de carga o mecanismo ESIPT eacute previsto apenas para a estrutura 1a em dioxano jaacute
que o CAM-B3LYP eacute o funcional que melhor descreve o sistema
Agradecimentos
CNPq CAPES e PROPESQ pelo suporte financeiro
Referecircncias [1] H Roohi F Hejazi N Mohtamedifar M Jahantab Spectrochim Acta Part A 2014 118 228-238
[2] J E Kwon S Y Park Adv Mater 2011 23 3615ndash3642
[3] G Wiethaus Siacutentese e caracterizaccedilatildeo de novas iminas com aplicaccedilotildees em oacuteptica natildeo-linear 2010 UFRGS BR
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18 FFCLRP 2014
Processo de fragmentaccedilatildeo molecular do hiacutebrido γ-Fe2O3 PMMA um estudo
teoacuterico e experimental
Silviana Correcirca1 Liacutevia C T Lacerda
1 Marcus V J Rocha
1-2 (PQ) Teodorico C Ramalho
1
(PQ) Elaine F F da Cunha1 (PQ)
silvianacorrea123yahoocombr 1Laboratoacuterio de Modelagem Molecular Departamento de Quiacutemica Universidade Federal de Lavras LavrasMG 2Department of Theoretical Chemistry Faculty of Sciences Vrije Universiteit Amsterdam Paiacuteses Baixos
Introduccedilatildeo
Materiais hiacutebridos orgacircnico-inorgacircnicos satildeo constituiacutedos pela combinaccedilatildeo de
componentes orgacircnicos e inorgacircnicos A siacutentese desses materiais com propriedades otimizadas
constitui uma aacuterea em constante expansatildeo com potencial aplicaccedilatildeo na aacuterea de cataacutelise e sensores
quiacutemicos[12]
Assim este trabalho tem objetivo de propor e entender o mecanismo de
fragmentaccedilatildeo molecular do hiacutebrido PMMA-maghemita realizado pelas teacutecnicas experimentais
de dessorccedilatildeo iocircnica utilizando caacutelculos teoacutericos
Metodologia Computacional
A teacutecnica de dessorccedilatildeo iocircnica estimulada por eleacutetrons foi utilizada para a fragmentaccedilatildeo
experimental E para o estudo teoacuterico utilizou-se o pacote ADF com o meacutetodo DFT o funcional
de densidade BLYP O conjunto de funccedilotildees do tipo Slater TZ2P
Resultados e Discussatildeo
O caminho de fragmentaccedilatildeo do
hiacutebrido PMMA-maghemita estaacute descrito de
acordo com a Figura 1 Pelos resultados
experimentais a ordem de intensidade de
perda dos fragmentos eacute COH+ gt CH3
+gt
CO2CH3+ A energia de formaccedilatildeo do iacuteon
CO2CH3+ seria maior do que os outros no
entanto a ordem de estabilidade encontrada
a partir de caacutelculos teoacutericos foi COH+ gt
CO2CH3+ gt CH3
+ (Figura1) A energia de
ativaccedilatildeo (E) para COH+ foi 2305 kcalmol
-
1 menor que a do CH3
+ Em comparaccedilatildeo
com a do CO2CH3+ a diferenccedila da E eacute
59759 e 62064 kcalmol-1
respectivamente
A intensidade de dessorccedilatildeo iocircnica e a
barreira de energia de ativaccedilatildeo teoacuterica
mostrou boa concordacircncia Assim o
controle cineacutetica pode ocorrer no processo
de fragmentaccedilatildeo da PMMA-maghemita
Conclusotildees
Atraveacutes dos caacutelculos teoacutericos com auxiacutelio dos dados experimentais foi possiacutevel prever e
propor um mecanismo de fragmentaccedilatildeo para o material Permitindo discutir as melhores vias de
formaccedilatildeo dos fragmentos e os fatores quiacutemicos que influenciam nas perdas
Agradecimentos
A CAPES CNPq e a UFRJ pelos auxiacutelios financeiros e de infraestrutura para a realizaccedilatildeo
do trabalho
Referecircncias [1] JOSEacute NM PRADO LASA Quiacutemica Nova 2005 v 28 n 2 p 281-288
[2] FAHMI A Materials Today 2009 v 12 n 5 p 44-50
Figura 1 Mecanismo de fragmentaccedilatildeo do
hiacutebrido PMMA-maghemita
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19 FFCLRP 2014
I Escola de Quiacutemica Computacional
Estudo mecaniacutestico sobre a N-acilaccedilatildeo de aminas por aacutecidos
carboxiacutelicos catalisada por ZrCl4
Felipe V Z Assad (PG) e Fabriacutecio R Sensato (PQ)
Universidade Federal de Satildeo Paulo UNIFESP Campus Diadema E-mail felipeassadglobocom
N-acilaccedilatildeo de aminas eacute um importante evento quiacutemico para a siacutentese da ligaccedilatildeo amida Tipicamente este tipo de ligaccedilatildeo eacute obtido da uniatildeo de um aacutecido carboxiacutelico a uma amina Entretanto a uniatildeo destes dois grupos funcionais natildeo ocorre agrave temperatura ambiente e requer temperaturas da ordem de 160-180
oC
1 Em 2012 Williams e colaboradores
2 reportaram um ineacutedito protocolo de siacutentese de amidas que
apresenta alta eficiecircncia para uma grande variedade de aminas e aacutecidos carboxiacutelicos A estrateacutegia - em sua condiccedilatildeo otimizada - baseia-se na reaccedilatildeo do substrato (amina) com aacutecido carboxiacutelico catalisada por tetracloreto de zircocircnio (ZrCl4) na presenccedila de tolueno a 110
0C Natildeo obstante a preeminecircncia do referido
procedimento nenhuma explanaccedilatildeo pormenorizada sobre o mecanismo molecular da reaccedilatildeo tem sido oferecida No presente estudo o mecanismo molecular de N-acilaccedilatildeo de aminas por aacutecidos carboxiacutelicos catalisada por ZrCl4 foi investigado por caacutelculos de estrutura eletrocircnica Os caacutelculos foram realizados em niacutevel DFTB3LYP com os seguintes conjuntos de base LANL2DZ para descrever o aacutetomo de zircocircnio e 6-311+G(2df2p) para os demais aacutetomos Pontos criacuteticos foram caracterizados por caacutelculos de frequecircncia vibracional Os processos de N-acilaccedilatildeo de aminas foram investigados para duas situaccedilotildees distintas reaccedilatildeo catalisada ou natildeo pelo ZrCl4 Para cada caso quatro caminhos reacionais idealizados foram investigados e caracterizados computacionalmente como segue i) processo concertado ii) por etapas iii) concertado em excesso de aacutecido carboxiacutelico e iv) por etapas tambeacutem em excesso do aacutecido Como modelos quiacutemicos para representar a amina e o aacutecido carboxiacutelico foram selecionadas as moleacuteculas metilamina e aacutecido metanoico Dos resultados obtidos na ausecircncia do ZrCl4 depreende-se que os valores de energia livre de ativaccedilatildeo ΔG
Dagger
satildeo consistentes com a baixa reatividade deste sistema agrave temperatura ambiente Dentre os canais investigados os processos por etapas demandam menores energias livre de ativaccedilatildeo que os concertados Assim o canal (ii) eacute mais reativo que o canal (i) enquanto o canal (iv) eacute mais reativo que o canal (iii) Em particular a adiccedilatildeo de ZrCl4 fortemente influencia a cineacutetica de acilaccedilatildeo associada ao mecanismo concertado em excesso do aacutecido carboxiacutelico A demanda de ativaccedilatildeo para este processo eacute diminuiacuteda por 86 kcalmol conduzindo a uma energia livre de ativaccedilatildeo ΔG
Dagger de 165 kcalmol e o correspondente perfil
energeacutetico eacute apresentado na Figura 1 Na ausecircncia do catalisador o mecanismo mais favorecido cineticamente eacute o processo por etapas em excesso de aacutecido carboxiacutelico No entanto o mecanismo concertado - em excesso do aacutecido - eacute prevalente na presenccedila do ZrCl4
Figura 1 Perfil energeacutetico do caminho reacional concertado em excesso de aacutecido carboxiacutelico catalisado pelo ZrCl4
Palavras Chave N-acilaccedilatildeo de aminas ligaccedilatildeo amida ZrCl4 caacutelculos de estrutura eletrocircnica DFT
[1] Valeur E Bradley M Chem Soc Rev 2009 38 606
[2] Allen C L Chhatwal A R Williams J M J Chemical Communications 2012 48 666-668
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20 FFCLRP 2014
Comparaccedilatildeo do Desempenho de Meacutetodos Compostos e Funcionais de
Densidade na Determinaccedilatildeo de Entalpias Padrotildees de Formaccedilatildeo
Leonardo Viana das Chagas Lima1 (PG) Nelson Henrique Morgon
1 (PQ)
leonardolimaiqmunicampbr 1Instituto de Quiacutemica Universidade Estadual de Campinas Baratildeo Geraldo Caixa Postal 6154 13083-970
Campinas Satildeo Paulo Brasil
Introduccedilatildeo
No estudo de sistemas com muitas partiacuteculas o uso de meacutetodos de estrutura eletrocircnica
sofisticados e bases extensas para a obtenccedilatildeo de propriedades com maior exatidatildeo sofre uma
limitaccedilatildeo praacutetica devido ao alto custo computacional o que felizmente pode ser contornado
por estrateacutegias como a teoria do funcional da densidade e os meacutetodos compostos[1]
Metodologia Computacional
Foram escolhidos os meacutetodos G3 G3MP2 G4 e G4MP2 e os funcionais com o
conjunto de bases G3LargeXP[2]
SOGGA11 B3LYP RevTPSS e M06-2X Realizaram-se
caacutelculos de otimizaccedilatildeo de geometria energia eletrocircnica e frequecircncias vibracionais (289 K e
1 bar) com o programa Gaussian09[3]
para um conjunto de 74 moleacuteculas e os respectivos os
aacutetomos presentes a fim de se determinar as entalpias padrotildees de formaccedilatildeo
Resultados e Discussatildeo
Comparando-se as determinaccedilotildees teoacutericas e experimentais obteve-se o erro meacutedio
(MSE) e o desvio RMS (RMSD) Avaliaram-se tambeacutem os tempos meacutedios de cpu (TM)
Tabela 1 ndash Anaacutelise estatiacutestica (MSE e RMSD em kcalmol) das determinaccedilotildees da entalpia padratildeo de formaccedilatildeo
(289 K e 1 bar) e tempo de CPU meacutedio dos caacutelculos (minutos)
Medidas Meacutetodos
G3 G3MP2 G4 G4MP2 B3LYP M06-2X RevTPSS SOGAA11
MSE -0406 -0332 -0155 -0107 6533 0873 -0718 -0331
RMSD 2543 2711 2463 2597 8553 3543 4060 9515
TM 4122 230 2983 625 1551 1672 1306 1917
Os menores RMSD foram observados para os meacutetodos compostos com destaque para
o G4 (2463 kcalmol) Jaacute os funcionais de densidade apresentaram RMSD superiores poreacutem
vale a pena destacar o M06-2X (3543 kcalmol) Os maiores tempos foram obtidos para os
meacutetodos G3 e G4 enquanto os menores foram os dos meacutetodos G3MP2 e G4MP2
Conclusotildees
Os meacutetodos G3MP2 e G4MP2 apresentaram os desempenhos mais equilibrados com
RMSD apenas pouco superiores ao meacutetodo G4 e os menores tempos de CPU Os funcionais
apesar dos tempos intermediaacuterios apresentaram RMSD consideravelmente superiores
Agradecimentos
Unicamp CENAPAD-SP CAPES
Referecircncias [1] Heerdt G Morgon N H Quiacutemica Nova 2012 23 1741-1746
[2] Curtis L A Redfern P C Raghavachari K Journal of Chemical Physics 2007 126 084108
[3] Frisch M J et al Gaussian09 Gaussian Inc 2009
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21 FFCLRP 2014
NMR-TZPP-DKH Gaussian basis sets for NMR calculations ndash 195Pt chemical
shift
Diego Paschoal1 (PG) Heacutelio F Dos Santos1 (PQ)
diego_paschoalyahoocombr 1Nuacutecleo de Estudos em Quiacutemica Computacional ndash NEQC ndash Departamento de Quiacutemica Universidade Federal de Juiz de
Fora Campus Universitaacuterio ndash Martelos 36036-030 Juiz de Fora MG Brasil
Nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy of 195Pt is an excellent method to be used
in structural characterization of new complexes in solution Besides NMR has been used in the
elucidation of reaction mechanism among other applications [1]
In this present study a comprehensive analysis of all relevant issues involved on the 195Pt
NMR chemical shift predictions are conducted Non-relativistic and relativistic calculations were
employed in distinct computation schemes to assess the most accurate method to use in a theoretical
calculations of 195Pt NMR In addition to the existing methods new relativistic Gaussian basis sets
named as NMR-TZPP-DKH were constructed for H-He Li-Ne Na-Ar K-Ca Ga-Kr Rb-Sr In-Xe
and Pt atoms and tested for 195Pt NMR predictions
NMR-TZPP-DKH Gaussian basis sets were developed according to the protocol described
by Neese [2] with some changes
Figure 1 195Pt chemical shift calculated at B3LYP(DKHSO)NMR-TZPP-DKHSO level
Platinum compounds studied in this work were optimized at B3LYPLANL2DZ(Pt)Def2-
TZVPP(Ligands) NMR calculations were performed using the GIAO method at B3LYPNMR-
TZPP-DKH level with relativistic effects incorporated by DKHSO approximation The [PtCl6]-2
was used as internal reference In all calculations the solvent effect was included using the PCM
formalism GAUSSIAN09 program were used in these calculations
The 195Pt for 73 complexes are showed in Figure 1 From the results we observe a good
agreement between experimental and calculated results with an average absolute deviation of 156
ppm for the compounds considered
The results and conclusions in this study are highly relevant to theoretical and experimental
chemists that seeking state of the art for the chemistry of platinum complexes Our conclusions are
supported by a series of theoretical calculations in good agreement with experimental values for a
wide range of 195Pt chemical shifts and with distinct ligands
Acknowledgments Authors acknowledges UFJF FAPEMIG CAPES and CNPq for
financial support
[1] P S Pregosin Coord Chem Rev 44 (1982) 247
[2] D A Pantazis X Y Chen C R Landis F Neese J Chem Theory Comput 4 (2008) 908
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22 FFCLRP 2014
Avaliaccedilatildeo teoacuterica do efeito gauche na difenidramina e seu cloridrato Faacutetima M P de Rezende1 (PG) Matheus P de Freitas1 (PQ)
fatimarezendeposgraduflabr 1Departamento de Quiacutemica Universidade Federal de Lavras CP 3037 37200-000 Lavras MG
Introduccedilatildeo O cloridrato de difenidramina eacute um dos princiacutepios ativos do medicamento Dramin (utilizado no tratamento de naacuteuseas e vocircmitos) A difenidramina e seu cloridrato fornecem bons prospectos para exibirem o efeito gauche O efeito gauche eacute observado em moleacuteculas contendo o fragmento etila 12-dissubstituiacutedo em que os substituintes satildeo aacutetomos ou grupos eletronegativos Segundo esse efeito a conformaccedilatildeo gauche eacute a forma preferencial em comparaccedilatildeo com a conformaccedilatildeo anti embora efeitos de repulsatildeo esteacuterica e eletrostaacutetica entre substituintes sugiram que o equiliacutebrio deveria ser favoraacutevel ao isocircmero anti1 Nesse contexto o objetivo do presente trabalho eacute avaliar a preferecircncia conformacional (gauche ou anti) do cloridrato de difenidramina e de sua forma neutra (Figura 1a e 1b) em acetonitrila e no vaacutecuo
ON
H
ON
a b
Figura 1 a) Difenidramina protonada (caacutetion) b) Difenidramina Metodologia Computacional Os miacutenimos de energia dos compostos foram identificados por meio de uma varredura conformacional usando o meacutetodo Monte Carlo em niacutevel semi-empiacuterico AM1 usando o programa Spartan A varredura conformacional foi executada para difenidramina na forma neutra e catiocircnica obtendo-se 100 estruturas para cada composto sendo muitas delas idecircnticas As geometrias diferentes foram otimizadas em niacutevel HF631g-(dp) (incluindo caacutelculos de frequecircncia para garantir que as estruturas natildeo se tratavam de estados de transiccedilatildeo) e em seguida 14 estruturas com energias relativas diferentes foram resubmetidas a caacutelculos de otimizaccedilatildeo de geometria (no gaacutes e em acetonitrila impliacutecita - modelo PCM) em niacutevel B97X-D6-31g(dp) Resultados e Discussatildeo O efeito gauche eacute operante na difenidramina pois o confocircrmero mais estaacutevel possui acircngulo diedro O-C-C-N de aproximadamente 65o (gauche) e eacute cerca de 1 kcal mol-1 mais estaacutevel do que o confocircrmero anti mais abundante (O-C-C-N de aproximadamente 175o) tanto na fase gasosa quanto em acetonitrila A estabilizaccedilatildeo da conformaccedilatildeo gauche eacute possivelmente decorrente de interaccedilotildees hiperconjugativas antiperiplanares CHCN e CHCO (efeito gauche quacircntico) Contudo os dados de energia ainda indicam uma populaccedilatildeo mensuraacutevel de confocircrmeros anti (cerca de 10) Ao se protonar a difenidramina de forma que se obtenha o caacutetion difenidramiacutenio (correspondente ao cloridrato de difenidramina) a diferenccedila de energia entre os confocircrmeros gauche e anti mais estaacuteveis eacute de mais de 6 kcal mol-1 sugerindo que estruturas com acircngulo diedro O-C-C-N+ gauche sejam natildeo somente preferenciais mas exclusivas Esse fato eacute decorrente de um incremento estabilizante da conformaccedilatildeo gauche a atraccedilatildeo eletrostaacutetica ON+ (efeito gauche eletrostaacutetico)2 Conclusotildees Interaccedilotildees intramoleculares particularmente o efeito gauche (quacircntico e eletrostaacutetico) devem contribuir fortemente para a conformaccedilatildeo bioativa da difenidramina e seu cloridrato que eacute gauche ao longo do fragmento O-C-C-N segundo estrutura do Protein Data Bank (coacutedigo PDB 2AOT) Agradecimentos Agrave FAPEMIG CAPES e CNPq pelo suporte financeiro e bolsas de estudante (FMPR) e de pesquisador (MPF) Referecircncias [1] Goodman L Gu H Pophristic V J Phys Chem A 2005 109 1223-1229 [2] Gooseman N E J OacuteHagan D Peach M J G Slawin A M Z Tozer D J Young R J Angew Chem Int Ed 2007 46 5904-5908
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23 FFCLRP 2014
Estudo envolvendo NN
Railton1 B de Andrade (PG) SilmarMiguel A F de Souza (PQ)
1Universidade Federal da Paraiacuteba Departamento de Quiacutemica 58036 Joatildeo Pes
Introduccedilatildeo
Uma das reaccedilotildees mais importantes das nitrosaminas se refere agrave quebra da ligaccedilatildeo NndashN (ver Figura 1) com a consequumlente liberaccedilatildeo do pode facilitar ou natildeo a quebra desta ligaccedilatildeo Pelaacuteez e colaboraprotonaccedilatildeo da nitrosamina mais simples (nitrosamina metilada
1a trans-(CH3)2NNOH+ 1c cis
Figura 1 conformaccedilotildees mais releva
Neste trabalho investigamos as quatro estruturas de menor energia da NNnitrosodimetilamina (DMNA
Metodologia Computacional
Utilizamos os meacutetodos geometrias referentes aos confocircrmeros mais estaacuteveis niacutevel CASSCFcc-pVDZ
Resultados e Discussatildeo
Temos um ordenamento energeacutetico em relaccedilatildeo aos resultados a niacutevel outro ordenamento com MRCI
Tabela 1Resultados obtidos para as quatro estruturas mai
Estruturaa
1a trans-(CH3)2NNOH+
1c cis-(CH3)2NNOH+
2a (CH3)2NHNO+
2c (CH3)2NNHO+
aAs quatro estruturas de menor energias foram otimizadas com realizado um caacutelculo MRCI correccedilotildees de Davdson dResultados entre parecircnteses referente agraves estruturas com H [2]
Conclusotildees
Para o estado fundamental foram obtidas quatro conformaccedilotildees mais estaacuteveis mostradas na Figura 1 sendo a estaacuteveis Observou-se o mesmo ordenamento obtido para a nitrosamina natildeoCaacutelculos com bases mais extensas (augReferecircncias [1] OHWADA T et al J Am Chem Soc
[2] PELAacuteEZ D et al J J Phys Chem A
Estudo envolvendo NN-nitrosodimetilamina protonada
B de Andrade (PG) Silmar1 A do Monte (PQ) Miguel A F de Souza (PQ) e Elizete1 Ventura (PQ)
railtoncggmailcom
Universidade Federal da Paraiacuteba Departamento de Quiacutemica 58036 Joatildeo Pessoa
Uma das reaccedilotildees mais importantes das nitrosaminas se refere agrave quebra da ligaccedilatildeo N (ver Figura 1) com a consequumlente liberaccedilatildeo do NO [1] A posiccedilatildeo da protonaccedilatildeo
pode facilitar ou natildeo a quebra desta ligaccedilatildeo Pelaacuteez e colaboradores [2] estudaram a protonaccedilatildeo da nitrosamina mais simples (H2NNO----H+) como modelo para a
1c cis-(CH3)2NNHO+ 2a (CH3)2NHNO
+ 2c (CH
conformaccedilotildees mais relevantes no estado fundamental de nitrosaminas protonadas
Neste trabalho investigamos as quatro estruturas de menor energia da NNDMNA) protonada (Figura 1 principais siacutetios de protonaccedilatildeo)
odologia Computacional
Utilizamos os meacutetodos MRCICASSCF com a base cc-pVDZ
geometrias referentes aos confocircrmeros mais estaacuteveis (Figura 1) foram otimizadas a
Temos um ordenamento energeacutetico em relaccedilatildeo aos resultados a niacutevel MRCI como indicado na Tabela 1
Resultados obtidos para as quatro estruturas mais estaacuteveis envolvendo NDMA protonada
CASSCF MRCIb MRCI+Q
c CASPT2ANO
∆E (kcalmol) 000 (000)d 000 000
1244 (1099) 1200 1183
-103 (-331) 1378 941
1389 (1232) 1793 1555 As quatro estruturas de menor energias foram otimizadas com CASSCF e a geometria obtida foi
realizado um caacutelculo MRCI bMRCI (Multireference Configuration Interaction
sultados entre parecircnteses referente agraves estruturas com H [2]
Para o estado fundamental foram obtidas quatro conformaccedilotildees mais estaacuteveis sendo a 1a trans-(CH3)2NNOH
+ e 2a (CH3)2NHNO
se o mesmo ordenamento obtido para a nitrosamina natildeoCaacutelculos com bases mais extensas (aug-cc-pVDZ e cc-pVTZ) estatildeo sendo realizados
J Am Chem Soc 123 10164 2001 J J Phys Chem A 112 8394 2008
nitrosodimetilamina protonada
A do Monte (PQ)
soa ndash PB ndash Brasil
Uma das reaccedilotildees mais importantes das nitrosaminas se refere agrave quebra da ligaccedilatildeo posiccedilatildeo da protonaccedilatildeo dores [2] estudaram a
) como modelo para a
2c (CH3)2NNHO+
ntes no estado fundamental de nitrosaminas protonadas
Neste trabalho investigamos as quatro estruturas de menor energia da NN-principais siacutetios de protonaccedilatildeo)
pVDZ Todas as ) foram otimizadas a
Temos um ordenamento energeacutetico em relaccedilatildeo aos resultados a niacutevel CASSCF e
s estaacuteveis envolvendo NDMA protonada
CASPT2ANO-L
(000) (1125) (459) (1141)
e a geometria obtida foi Multireference Configuration Interaction) c
MRCI com sultados entre parecircnteses referente agraves estruturas com H [2]
Para o estado fundamental foram obtidas quatro conformaccedilotildees mais estaacuteveis NHNO
+ as mais se o mesmo ordenamento obtido para a nitrosamina natildeo-metilada
pVTZ) estatildeo sendo realizados
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24 FFCLRP 2014
Ab-initio calculation of magnetic properties of Gd-doped SnO2
Fermin H Aragoacuten
fermin964hotmailcom Laboratoacuterio de Fiacutesica Aplicada Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear 31270-901 Belo Horizonte MG
Brazil
Introduction
The SnO2 compound is a n-type semiconductor with a large band gap (Eg ~ 36 eV) This
compound forms in a tetragonal rutile-type crystalline structure Reports published in the literature
experimental and theoretical indicate that the SnO2 compound doped with different chemical
elements (transition metals and rare earths) shows ferromagnetic properties above room
temperature high electrical conductivity high transparency in the visible region and high thermal
stability Due to these properties the rare earth-ion-doped SnO2 compounds are considered as
promising systems for the development of multifunctional magneto-optical devices [1] In special
the doping with trivalent Gd ions could provide with larger localized magnetic moments because of
their 4f7 electron configuration in comparison with transition metal ions
Computational Methodology
All calculations have been performed within the framework of the density-functional theory
(DFT) implemented in the well-tested SIESTA (Spanish Initiative for Electronic Simulations with
Thousands of Atoms) code
[2] and using the generalized gradient approximation (GGA)
pseudopotentials The system was studied in 2x2x2 supercell contained 48 atoms For the
calculation is considered the substitution of GdrarrSn that represent 625 of Gd-doped and one
oxygen vacancy that represent 3125 of the oxygen occupied site Spin polarized was carried out
to both cases with ferromagnetic (FM) and antiferromagnetic (AFM) configuration The difference
between the FM and AFM total energy (ΔE) can be expressed as ΔE=E(FM)-E(AFM) where
E(FM) denotes the total energy of FM state and E(AFM) denotes the total energy of AFM state
Positive value of ΔE implies that an AFM state is preferred while negative value of ΔE implies that
an FM state is preferred
Results
The values obtained to ΔE were -04 meV and -33 meV for 625 Gd-doped in SnO2 and
SnO2-γ (γ is the quantity of oxygen vacancy) respectively The low energy for Gd-doped SnO2
shows paramagnetic while for the Gd-doped SnO2-γ shows ferromagnetic behavior these results are
in agreement as theoretical and experimental work [34] where were shown that the oxygen
vacancies are a key of the origin of ferromagnetism in the call diluted magnetic semiconductors
Conclusions In conclusion we have investigated the electronic and magnetic properties of Gd-doped SnO2 (free of oxygen vacancy) and Gd-doped SnO2-γ (with oxygen vacancy) using SIESTA code Our calculations show remarkable changes in the spin polarized DOS with a strong correlation of the ferromagnetism with the presence of oxygen vacancy
The financial support of the Brazilian Agencies CNPq CAPES and FAPEMIG is gratefully
acknowledged
References [1] R Adhikari AK Das DKarmakar JGhatak J MagnMagn Mat 322 (2010) 3631
[2] J M Soler E Artacho J Gale A Garcia J Junquera P Ordejoacuten D Saacutenchez-Portal J Phys Cond Matt 14 2745
(2002)
[3] S B Ogale R J Choudhary J P Buban S E Lofland S R Shinde S N Kale V N Kulkarni J Higgins C
Lanci J R Simpson N D Browning S D Sarma H D Drew R L Greene and T Venkatesan Phys Rev Lett 91
77205 (2003)
[4] J M D Coey A P Douvalis C B Fitzgerald and M Venkatesan Appl Phys Lett 84 1332 (2004)
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25 FFCLRP 2014
Estrutura eletrocircnica de complexo envolvendo uma associaccedilatildeo por ligaccedilatildeo
quiacutemica entre uma ftalocianina de rutecircnio e o TiO2 (anatase)
Diesley M S Arauacutejo1
(PG) Weverson R Gomes2(PG) Leonardo T Ueno
3(PQ) Antonio O T
Patrociacutenio1(PQ) Antonio E H Machado
1(PQ)
diesleymartinsyahoocombr 1Universidade Federal de Uberlacircndia Instituto de Quiacutemica Laboratoacuterio de Fotoquiacutemica e Ciecircncia de Materiais
2 Universidade Federal de Satildeo Carlos Departamento de Quiacutemica
3Universidade Federal de Uberlacircndia Faculdade de Ciecircncias Integradas do Pontal
Introduccedilatildeo
O emprego de abordagens baseadas na Teoria do Funcional de Densidade (DFT) tem
contribuiacutedo de forma significativa nos estudos de processos que envolvem transferecircncia de carga
[12] Ressalta-se entre outras possibilidades a previsatildeo do arranjo estrutural energeticamente mais
favoraacutevel e o entendimento de qual seria a melhor forma de ancoramento do corante na superfiacutecie
do semicondutor Aleacutem disso a estrutura eletrocircnica obtida teoricamente eacute capaz de fornecer
informaccedilotildees para o entendimento de processos importantes como eacute o caso da conversatildeo de energia
No presente trabalho avaliamos o comportamento de uma ftalocianina de rutecircnio ([(29-
bis(dietielamino)-1623-dicarboxi)PcRu(py)2]- FtRu) ligada quimicamente a um nanocluster de
anatase (TiO2)
Metodologia Computacional
Para a otimizaccedilatildeo estrutural e caacutelculo das frequecircncias vibracionais empregou-se o funcional
B3LYP e o conjunto de bases LANL2DZ ECP com o pseudo-potencial para o Titacircnio e o conjunto
Def2-TZVPD para os demais aacutetomos (H C N O e Ru) mais o pseudo-potencial para o Ru O
nanocluster de anatase empregado foi mantido congelado durante todos os caacutelculos Este consiste
em estrutura otimizada descrita por Jono e colaboradores [1] Todos os caacutelculos foram efetuados
considerando acetonitrila como solvente empregando o meacutetodo de contiacutenuo dieleacutetrico CPCM [45]
O funcional CAM-B3LYP foi utilizado na previsatildeo de 6 estados tripleto e dos 60 primeiros estados
singleto para a construccedilatildeo do espectro eletrocircnico e diagrama de energias
Resultados e Discussatildeo
No espectro de excitaccedilatildeo simulado a magnitude das forccedilas de oscilador para as transiccedilotildees
por volta de 560 nm sugere uma grande probabilidade de absorccedilatildeo de luz visiacutevel por este complexo
Em uma anaacutelise dos orbitais moleculares observa-se que tais excitaccedilotildees surgem da transferecircncia de
carga interfacial da FtRu para niacuteveis desocupados do semicondutor sugerindo que as transiccedilotildees
eletrocircnicas de menor energia devem envolver a excitaccedilatildeo de um eleacutetron da FtRu para diferentes
estados eletrocircnicos do TiO2 O gap energeacutetico entre o estado eletrocircnico de menor energia (S1) e o
estado fundamental eacute de cerca de 180 eV envolvendo a combinaccedilatildeo de diferentes transiccedilotildees
eletrocircnicas sugerindo que haacute injeccedilatildeo eletrocircnica do corante no estado excitado para a banda de
conduccedilatildeo do semicondutor isso eacute compatiacutevel com dados reportados em estudos similares [1-3]
Conclusotildees
Os dados obtidos para os niacuteveis de energia do complexo em estudo satildeo compatiacuteveis aos
observados para complexos similares Os resultados sugerem na excitaccedilatildeo eletrocircnica a
transferecircncia de eleacutetron de niacuteveis ocupados da FtRu para orbitais virtuais da anatase
Agradecimentos
UFU FAPEMIG CAPES e CNPq
Referecircncias
[1] R Jono et al J Phys Chem Lett 2011 2 1167ndash1170
[2] P M Anbarasan et al Rec Res Sci Tech 2010 2 08-16
[3] Corneliu I Oprea et al International Journal of Photoenergy 2013 1-15
[4] M Cossi et al J Comp Chem 2003 24 669-81
[5] V Barone and M Cossi J Phys Chem A 1998 102 1995-2001
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26 FFCLRP 2014
Estudo computacional de [22]ciclofanos
Mateus G Manfreacute1 (IC) Seacutergio E Galembeck
1 (PQ)
mateusmanfreuspbr 1Departamento de Quiacutemica Faculdade de Filosofia Ciecircncias e Letras de Ribeiratildeo Preto Universidade de Satildeo Paulo
14040-901 Ribeiratildeo Preto-SP Brasil
Introduccedilatildeo
Os [22]ciclofanos representam uma classe de compostos quiacutemicos com um campo de aplicaccedilatildeo que
abrange cataacutelises assimeacutetricas poliacutemeros com propriedades oacuteptico-eletrocircnicas distintas e mesmo
faacutermacos no combate agrave artrite Grande parte de suas caracteriacutesticas de interesse se deve a interaccedilotildees
entre seus dois aneacuteis aromaacuteticos portanto a compreensatildeo da natureza de tais interaccedilotildees elucidaria a
origem de suas aplicaccedilotildees bem como melhor exploraacute-las
Metodologia Computacional
Quatro compostos da classe dos [22]ciclofano vecircm sendo estudados neste trabalho
[22]paraciclofano (I) sin [22]metaciclofano (II) anti [22]metaciclofano (III) e
[22]metaparaciclofano (IV) As moleacuteculas tiveram suas geometrias optimizadas atraveacutes do meacutetodo
PW6B95-D3BJ tendo def2-TZVP A mesma metodologia foi adotada para o caacutelculo de seus
espectros infravermelho
Resultados e Discussatildeo
Em todos os compostos os valores estudados nas geometrias se encontram muito proacuteximos
dos valores experimentais na literatura2 Observa-se que para I e II a distacircncia interanular
apresentou um valor abaixo do raio de Van der Waals para o aacutetomo de carbono ( 28 acircngstrons) o
que sugere uma provaacutevel interaccedilatildeo through-space entre os aneacuteis Por outro lado os compostos III e
IV apresentaram uma distacircncia entre os aneacuteis maior que 28 acircngstrons indicando que caso estejam
presentes a interaccedilatildeo entre os aneacuteis se daacute principalmente through-bond
Os espectros infravermelho revelaram que em todos os compostos os picos de maior
intensidade se encontravam relacionados a vibraccedilotildees de estiramento dos hidrogecircnios Tanto O
espectro do composto I quanto do composto II bandas de intensidade consideraacutevel em 750 cm-1
relacionada agrave vibraccedilatildeo angular entre seus aneacuteis benzecircnicos indicando uma provaacutevel interaccedilatildeo
through-space O composto IV por outro lado natildeo apresentou tais bandas de interaccedilatildeo apenas entre
os aneacuteis mas sim uma banda em 606 cm-1
devido ao estiramento simeacutetrico entre os aneacuteis atraveacutes
das pontes etilecircnicas se tratando de uma provaacutevel interaccedilatildeo through-bond
Conclusatildeo
O meacutetodo PW6B95-D3BJ apresentou resultados com boa exatidatildeo ante aos valores
encontrados na literatura se mostrando adequado para o tratamento de [22]ciclofanos Os dados
obtidos na geometria para os compostos I e II bem como no espectro infravermelho convergem para
uma predominacircncia na interaccedilatildeo through-space enquanto que para o composto IV estes convergem
para uma predominacircncia na interaccedilatildeo through-bond
Agradecimentos
Os autores agradecem agrave FAPESP (processo 201319596-0) pelo suporte financeiro MGM
agradece agrave FAPESP (processo 201319596-0) pela bolsa de Iniciaccedilatildeo Cientiacutefica
Referecircncias Bibliograacutefica 2ChampionRGodfreyPD Betens FLJ Mol Spectrosc 199215518
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27 FFCLRP 2014
17ordm SIMPOacuteSIO BRASILEIRO DE QUIacuteMICA TEOacuteRICA (SBQT) 24 a 28 de novembro de 2013 Angra dos Reis Rio
ESTUDO COMPARATIVO DE REATIVIDADE DE TRITERPENOS
PENTACIacuteCLICOS COM ATIVIDADE ANTIMALAacuteRICA
Marlon Marques V de Melo Filho
1a(PG) Kelson Mota T Oliveira
1a(PQ) Noam S Gadelha
1a(PG)
Aristeu S da Fonseca1a
(PG)
1aGrupo de Quiacutemica Teoacuterica e Computacional (GQTC)
1bGrupo de Quiacutemica de Produtos Naturais e Desenvolvimento
de Meacutetodos Analiacuteticos (QPNMA) 1DQICE ndash UFAM Bloco 10 Setor Norte Av Rodrigo OJ Ramos 6200 Japiim
69077-000 Manaus ndash Amazonas
e-mail marlonvieirademelogmailcom
Palavras-chave lupeol aacutecido betulinico betulina aacutecido melaleuco atividade ONION
INTRODUCcedilAtildeO
A investigaccedilatildeo farmacecircutica em produtos naturais representa uma estrateacutegia importante para a descoberta e desenvolvimento de novos medicamentos Quatro moleacuteculas isoladas da A amazonicus no QPNMA com esqueleto triterpecircnico pentaciacuteclico tecircm mostrado graus diferentes de atividade contra o P falciparum Trecircs destes compostos satildeo apresentados na literatura como oacutetimos candidatos para o desenvolvimento de um tratamento mais eficiente contra a malaacuteria e outras doenccedilas parasitaacuterias Os quatro compostos depois de isolados foram identificados por meio de anaacutelise espectroscoacutepica (ver fig 1) Suas estruturas foram estudadas por meio de abordagem teoacuterica visando determinar que fatores estruturais e eletrocircnicos poderiam ser determinantes no grau de atividade Foram comparados os mapas de potencial eletrostaacutetico densidade eletrocircnica (2D e 3D) e distribuiccedilatildeo de cargas dos quatro compostos e seus valores tabelados Figura 1 Triterpenos pentaciacuteclicos isolados de A amazonicus 1 - lupeol 2 - O aacutecido betuliacutenico 3 - betulina 4 - o aacutecido Melaleucico
MEacuteTODOS Os calculos seratildeo realizados utilizando PC INTEL Quadcore
TM (8 GB RAM) em plataforma Debian
LINUX (Versatildeo 50) para calcular as propriedades estruturais e eletrocircnicas das quatro moleacuteculas Na otimizaccedilatildeo geomeacutetrica de rotina seraacute utilizado o meacutetodo com bases 6-21G e funcional b3lyp por meio do Programa Gaussian03 O meacutetodo a ser utilizado eacute o ONIOM Ele eacute recomendado para moleacuteculas grandes reaccedilotildees enzimaacuteticas mecanismos de reaccedilatildeo para os sistemas orgacircnicos efeitos dos substituintes e reatividade de compostos orgacircnicos e organometaacutelicos
RESULTADOS E DISCUSSAtildeO
Os dados oriundos do QPNMA indicam uma
maior atividade para o aacutecido betuliacutenico valores
meacutedios para o lupeol e betulina e nenhuma
atividade do aacutecido melaleucico Como a literatura
aponta a carboxila como forte candidato
responsaacutevel pela atividade do aacutecido betuliacutenico e a
hidroxila nos demais compostos a anaacutelise da
presenccedila destes grupos nas quatros estruturas foi
observado Estruturalmente os compostos
apresentaram grande similaridade em distacircncias e
acircngulos no esqueleto lupacircnico Os caacutelculos de
atividades dos triterpenos seratildeo realizados ao
interagi-los com o modelo tridimensional da proteiacutena
digestiva do P flaciparum que eacute encontrado no
Protein Data Base CONCLUSAtildeO
Uma das principais diferenccedilas observadas deve-
se a distribuiccedilatildeo de cargas nas COOH devido ao
efeito indutivo na proacutepria moleacutecula ou ateacute mesmo
um impedimento esteacuterico pelo maior volume da
moleacutecula
AGRADECIMENTOS
FAPEAM CNPq
Abdel Bar at al J Nat Prod 2009 72 1643ndash1650
2
1
25
12
6
27
15
16
19
28
22
21 29
30
24
23
OH
H
H
1
COOH
OH
OH H
OHH
H
H
3
2
3 4
23 24
6 5
10
1
25
9 8
7 27
14
13
12
30
19
1
8 17 16
15
28
22
21
29
26 COOH
COOH
OH
4
2
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
28 FFCLRP 2014
Estudos Teoacutericos Comparativos de Propriedades Estruturais Eletrocircnicas e
Espectroscoacutepicas dos Aacutecidos Betuliacutenico e Melaleucico e da Estabilidade de
Clusters desses Metaboacutelitos Especiais
Noam G da Silva1 (PG) Kelson M T de Oliveira1 (PQ) Aristeu S da Fonseca1 (PG) e Marlon
Vieira de Melo1 (PG)
noam_gshotmailcom 1DQICE-UFAM Bloco 10 Setor Norte Av Rodrigo O J Ramos 6200 Japiim 69077-000 Manaus Amazonas
Introduccedilatildeo
A baixa atividade do aacutecido Melaleucico natildeo foi ateacute o presente momento estudada Sua
estrutura eacute similar agrave de outros compostos ativos mas algum outro fator deve estar influenciando
na quiacutemica da reaccedilatildeo[12] Estruturas como clusters onde interaccedilotildees de hidrogecircnio estabilizam
o sistema podem estar sendo formadas[34] e assim a moleacutecula mostra-se inativa em estudos de
atividade bioloacutegica[5]
Metodologia Computacional
Os caacutelculos foram realizados em maacutequinas QuadCore ambas com 8 GB de memoacuteria
RAM nas plataformas Debian 6 e 7 (Linux) O software utilizado foi o Gaussian 03 Rev C-02
As moleacuteculas foram estudadas com o AM1 B3LYP3-21G e B3LYP6-31G As estruturas com
duas e trecircs moleacuteculas foram estudadas com AM1
Resultados e Discussatildeo
Os resultados preliminares (alguns na Tabela 1)
mostram que a forma mais oxidada (aacutecido Melaleucico)
possui menor energia que o aacutecido Betuliacutenico Em ambas as
moleacuteculas ocorre interaccedilatildeo intermolecular que estabiliza o
sistema Quando duas moleacuteculas interagem haacute um efeito
estabilizante maior no aacutecido Betuliacutenico que no aacutecido
Melaleucico Com trecircs moleacuteculas interagindo ocorre
aumento na estabilizaccedilatildeo para ambos os casos mas o aacutecido Melaleucico tem uma estabilizaccedilatildeo
aproximadamente 20 kcalmol mais acentuada
Tabela 1 Algumas propriedades energeacuteticas e efeitos de interaccedilatildeo de hidrogecircnio
Propriedade Aacutecido Betuliacutenico Aacutecido Melaleucico
Energia Total (kcalmol) -187358751 -2719095827
Estabilizaccedilatildeo com duas moleacuteculas (kcalmol) -8641687843 -7807025921
Estabilizaccedilatildeo com trecircs moleacuteculas (kcalmol) -1326288052 -1528627227
Conclusotildees
A formaccedilatildeo de pontes de hidrogecircnio estabiliza os sistemas mas somente o aacutecido
Melaleucico pode formar grandes aglomerados com essas interaccedilotildees Sistemas maiores podem
ser estudados e fornecer respostas para a baixa atividade da moleacutecula
Agradecimentos
Ao CNPq e a FAPEAM pelos investimentos
Referecircncias [1] Chopra CS Cole A RH Theiberg KJL White DR Arthur HR Tetrahedron 1965 Vol 21 1529-1536
[2] Chopra CS White DR Tetrahedron 1966 Vol 22 897-901
[3] Mohajeri A Journal of molecular structure (Theochem) 2004 Vol 678 201-205
[4] Duvoisin Jr S Ighor CVL Quimica Nova 2011 Vol 34 1595-1603
[5] Bernard P Scior T Didier B Hibert M Berthon J Phytochemistry 2001 Vol 58 865-874
Figura 1 (Esquerda) Cluster de aacutecido
Melaleucico e (Direita) interaccedilotildees de
hidrogecircnio
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On Activation Step of Hoveyda-Grubbs Catalyst
Eacutegil Saacute 1 (PQ) Milton Matos 2 (PQ) hegelsahotmailcom
1 Universidade Federal do Piauiacute Campus Ministro Reis Velloso Parnaiacuteba-PI Brazil e-mail 2 Laboratoacuterio Interdisciplinar de Materiais Avanccedilados Centro de Ciecircncias da Natureza Teresina -PI Brazil
Introduccedilatildeo
Hoveyda-Grubbs catalyst is very important to catalyze the olefin metathesis reaction The activation mechanism is dissociative for RCM (Ring Closing Metathesis) of N-Tosyldiallylamine due to olefin size [1]
Metodologia Computacional
We study the activation mechanism using DFT (Density Functional Theory) through the hybrid functional B3LYP and the basis set 6-31g(d) for all atoms except ruthenium described by LanL2DZ all stationary points were characterized by vibrational frequency calculations using the same level of theory Resultados e Discussatildeo We search the activation path previously proposed [1] showed in the Figure 1 in black and blue lines This path start with the pre-catalyst A1 through the transition state TS(A1-A2) and the minimum A2 The next step is the complexation of N-Tosyldiallylamine (IA3) We also find an alternative path showed by the red line In this path proposed in the first time here we showed an immediately interconversion from A2 to IIA3 before the complexation of the olefin with a rotation through the RuC bond This structure presents a dihedral angle of 105deg between the carbons of group mesityl coordinated ruthenium the carbon of the carbene and the oxygen chelator CRuCO (marked with asterisk in Figure 1) While in the structure A2 the same-angle is -107deg showing the rotation of the entire group Hoveyda around the connection RuC this rotation happens easily and as published in theoretical and experimental studies [2] confirmed by the more the stability of IIA3 in comparison with A2 We investigated the activation directly from the structure A1 to the structure IIA3 but we found an unreal energy barrier corresponding to the possible TS(AI-IIA3) With these results we believe the activation process occurs with the interconversion from A2 to IIA3 and not directly from A2 to IA3 as showed in others works
Figure 1 Activation paths for the Hoveyda-Grubbs catalyst
Referecircncias
[1] [1] S J Connon M Rivard M Zaja S Blechert Adv Synth Catal 345 (2003) 572
[2] C M Aguillar W R Rocha J Phys Chem B 115 (2011) 2030
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30 FFCLRP 2014
Estudo do comportamento em soluccedilatildeo do 2-fluoroetanol 3-fluoroproanol e 4-fluorobutanol por espectroscopias de RMN e infravermelho e caacutelculos
teoacutericos R A Cormanich12(PG) R Rittner2(PQ) M P Freitas3 (PQ) and M Buumlhl1 (PQ)
rodcormanichiqmunicampbr 1 EastChem School of Chemistry University of St Andrews North Haugh St Andrews Fife KY16 9ST UK 2 Chemistry Institute State University of Campinas PO Box 6154 13083-970 Campinas SP Brazil 3 Department of Chemistry Federal University of Lavras PO Box 3037 37200-000 Lavras MG Brazil Introduccedilatildeo
Aacutetomos de fluacuteor em compostos orgacircnicos satildeo considerados fracos aceptores para formaccedilatildeo de ligaccedilatildeo de hidrogecircnio (LH)1 Contudo o miacutenimo global do 2-fluoroetanol (FE) que tem geometria apropriada para formar uma LH CFmiddotmiddotmiddotHO intramolecular eacute responsaacutevel por gt90 da sua populaccedilatildeo conformacional total Tal LH eacute comumente invocada para explicar a estabilidade do confocircrmero mais estaacutevel do FE2 Da mesma maneira tambeacutem eacute indicado que os miacutenimos globais do FP e FB formam LHs CFbullbullbullHO intramoleculares34 Natildeo haacute estudos conformacionais em soluccedilatildeo na literatura para estes compostos que sejam de nosso conhecimento Dessa maneira no presente trabalho foi realizada uma anaacutelise sistemaacutetica do comportamento conformacional em soluccedilatildeo do FE FP e FB por espectroscoipas de RMN de
1H e 19F e infravermelho suportado por caacutelculos teoacutericos Metodologia Computacional
Foram realizados caacutelculos teoacutericos em niacutevel MP2aug-cc-pVDZ para geometrias dos confocircrmeros do FE (5 confocircrmeros) FP (12 confocircrmeros) e FB (38 confocircrmeros) otimizados em niacutevel MP2aug-cc-pVDZ que apresentaram a melhor correlaccedilatildeo com o niacutevel CCSD(T)aug-cc-pVTZ em relaccedilatildeo agrave funcionais da DFT (B3LYP e B3LYP-D3) Foram entatildeo aplicados diferentes meacutetodos teoacutericos como o Quantum Theory of Atoms in Molecules (QTAIM) Non-Covalent Interactions (NCI) e o Natural Bond Orbitals (NBO) para se entender as preferecircncias conformacionais destes compostos Resultados e Discussatildeo
Nenhum indiacutecio de formaccedilatildeo de LH intramolecular CFbullbullbullHO pocircde ser detectado para o FE FP e FB experimentalmente em soluccedilatildeo nos espectros de RMN e infravermelho Caacutelculos teoacuterico baseados na QTAIM NCI e NBO indicam que LHs CFbullbullbullHO intramoleculares natildeo tecircm influecircncia sobre o comportamento conformacional do FE mas estabilizam o miacutenimo global tanto do FP quanto do FB para as moleacuteculas isoladas No entanto ao se adicionar correccedilotildees termodinacircmicas de energia livre de Gibbs mesmo em meios natildeo-polares tais como CCI4 ciclohexano e diclorometano (IEF-PCM) a populaccedilatildeo dos miacutenimos globais do FP (~11) e FB (~3) diminuem consideravelmente aparentemente abaixo do limite de detecccedilatildeo Conclusotildees
Contraacuterio agrave suposiccedilotildees encontradas na literatura o comportamento conformacional do FE natildeo eacute regido por uma LH CFHO intramolecular LHs intramoleculares satildeo importantes para os confocircrmeros mais estaacuteveis do FP e FB isolados mas natildeo podem ser detectadas em soluccedilatildeo O presente trabalho foi aceito para publicaccedilatildeo no jornal Phys Chem Chem Phys Agradecimentos FAPESP FAPEMIG CNPq e EaStCHEM Referecircncias [1] R A Cormanich M P Freitas C F Tormena R Rittner RSC Advances 2012 2 4169 [2] J Huang K Hedberg J Am Chem Soc 1989 111 6909 [3] H M Badawi W Foumlrner S A Ali Spectrochim Acta A 2008 69 263 [4] M Traetteberg A D Richardson K Hedberg R W Winter G L Gard J Phys Chem A 2001 105 9587
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31 FFCLRP 2014
Theoretical Study of the Infrared Raman and VCD Spectra of Thiophene UsingAb Initio and Density Functional Theory Calculations
Marcello F da Costa (PQ)1 Poliane C de Farias (PG)2
mcostauelbr polianefariasyahoocombr12Universidade Estadual de Londrina LBMM ndash Laboratoacuterio de Biofiacutesica e Mecacircnica Molecular
IntroductionOrganic semiconductors have physical characteristics similar to inorganic ones so they can
also be used in the manufacture of OLEDs [1] photovoltaic cells [2] lasers [3] Furthermoreorganic materials with semiconductor properties have some advantages when compared to inorganicones such as greater adaptability low cost of production and the possibility of easily making smallstructural changes to modify its physical and chemical properties Among the currently mostinteresting organic semiconductors are the thiophene based polymers and the thiophene togetherwith its derivatives which are the main constituents of organic conductors [4]
Computational detailsIn this work we made the calculation of the molecular parameters infrared and Raman
spectra with HF and MP2 ab initio methods and B3LYP and B3PW91 DFT functional packagesWe also compared the results with experimental data found in the literature [5-7] and we calculatedthe VCD (vibrational circular dichroism) spectrum based on the good agreement of the calculationsperformed The thiophenes geometry optimization and harmonic vibrational frequenciescalculations were performed with the GAUSSIAN 03 software package using HF levelapproximation MoslashllerndashPlesset many-body perturbation theory truncated at second order (MP2) andDFT with B3LYP and B3PW91 hybrid functional with both are believed to be superior inpredicting molecular properties A fairly large and flexible basis set 6-311++G was chosen toobtain accurate calculations about the molecule
Results and discussionThe results show that the DFT methods have more accuracy with experimental data The
B3LYP hybrid functional had slightly more accuracy than the B3PW91 for the vibrationalfrequencies and matched with experimental data until the 12th vibration in the range around 500 to1200 1cm The theoretical prediction of the VCD spectrum shows that the thiophene molecule hasa propensity to absorb clockwise circularly polarized light (positive absorption) at the most intenseinfrared absorptions
ConclusionThe set of basis functions 6-311++G is able to provide a realistic description of these
properties The good agreement with the experimental data of the harmonic vibrations supports theVCD results which provides useful information for the study of this material
AcknowledgementsThe authors would like to acknowledge the financial support granted by the following
Brazilian agency Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientiacutefico e Tecnoloacutegico (CNPq)
Referecircncias [1] Y Li Y Cao J Gao D Wang G Yu AJ Heeger Synthetic Met 99 (1999) 243[2] CJ Brabec NS Sariciftci JC Hummelen Adv Func Mater 11 (2001) 15[3] F Hide M Diaz-Garcia B Schwartz M Andersson P Qibing AJ Heeger Science 273 (1996) 1833[4] JH Schon A Dodabalapur Z Bao C Kloc O Schenker B Batlogg Nature 410 (2001) 189[5] T Kupka R Wrzalik G Pasterna K Pasterny J Mol Struct 616 (2002) 17[6] JS Kwiatkowski J Leszczynski I Teca J Mol Struct 436-437 (1997) 451[7] K Pasterny R Wrzalik T Kupka G Pasterna J Mol Spectrosc 614 (2002) 297
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Iacutendice de Autores
Anselmo E de Oliveira UFG 04Antonio E H Machado UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Antonio O T Patrociacutenio UNIVERSIDADE FEDERAL DEUBERLAcircNDIA
26
Aristeu S da Fonseca UFAM 28Arnaldo Fernandes da Silva Fo UNICAMP 06 07Ataualpa A C Braga UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 01Breno R L Galvatildeo UFMG 16Carlos R D Correia UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
CAMPINAS01
Cleuton de Souza Silva UNICAMP 08 10Claacuteudio Francisco Tormena UNICAMP 05Daniely X Soares UNICAMP 07Diego Fernando da S Paschoal UFJF 22Diesley Martins UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Dioacutegenes Mendes Arauacutejo USP-RP 09Elaine F F da Cunha FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Eacutegil de Brito Saacute UFPI 30Elizete Ventura UFPB 24Elieacutezer Fernando de Oliveira UNESP 17Fabriacutecio R Sensato UNIFESP 20Felipe Vieira Zauith Assad UNIFESP 20Fermin Fidel Herrera Aragoacuten CDTN 25Francisco Carlos Lavarda UNESP 17Francisco das Chagas Alves Lima UFPI 14Faacutetima Maria Pereira de Rezende UFLA 23Giovanni Finoto Caramori UFSC 02Heacutelio F Dos Santos UFJF 22Iran da Luz Sousa UNICAMP 12Jadson C Belchior UFMG 16Josene Maria Toldo UFRGS 18Kelson Mota T Oliveira UFAM 28Larissa Sihe Oliveira UFSM 13Leonardo T Ueno UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Leonardo V das Chagas Lima UNICAMP 21Lucas Abreu do Nascimento UESPI 14Lucas Colucci Ducati USP 05Luciano Tavares da Costa UNIFAL-MG 15Liacutevia C T Lacerda FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19M Buumlhl UNIVERSITY OF ST ANDREWS 31
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M P Freitas UFLA 31Marcello Ferreira da Costa UEL 32Marcus V J Rocha VRIJE UNIVERSITEIT 19Marlon Vieira de Melo UFAM 28Mateus Grecco Manfreacute UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 27Mateus Xavier Silva UFMG 16Matheus P de Freitas UFLA 23Mauricio Gustavo Rodrigues UNICAMP 11Milton Matos UFPI 30Nelson Henrique Morgon UNICAMP 12 21Noam Gadelha da Silva UFAM 29Noam S Gadelha UFAM 28Paulo Fernando Bruno Gonccedilalves UFRGS 18Poliane Cristina de Farias UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
LONDRINA32
R Rittner UNICAMP 31Rafael de Mattos Piccoli UFSC 02Railton Barbosa de Andrade UFPB 24Renan Vidal Viesser UNICAMP 05Renato Pereira Orenha UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 03Ricardo A Agnes UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
CAMPINAS01
Rodrigo Antonio Cormanich UNICAMP 31Rogeacuterio Custodio UNICAMP 08 10 11Rogeacuterio J Baierle UFSM 13Roy E Bruns UNICAMP 06 07Reacutegis Casimiro Leal UNICAMP 10Sergio E Galembeck USP-RP 09Silmar A do Monte UFPB 24Silviana Correcirca FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Seacutergio E Galembeck UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 27Seacutergio Emanuel Galembeck UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 03Teodorico C Ramalho FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Tuanan Lourenccedilo UNIFAL-MG 15Vitor Hugo Menezes da Silva UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 01Wagner E Richter UNICAMP 07Wagner Eduardo Richter UNICAMP 06Wesley Fonseca Vaz UFG 04Weverson R Gomes UNIVERSIDADE FEDERAL DE SAtildeO
CARLOS26
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I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
Palavras Chaves
AacuteCIDO BETULINICO 28AacuteCIDO MELALEUCICO 29ACOPLAMENTO SPIN-ORBITAL 05AGREGADOS MOLECULARES 04ALGORITMO GENEacuteTICO 16ALPCCL 04AMINAS SUBSTITUIacuteDAS 10ANAacuteLISE CONFORMACIONAL 31ANATASE 26AROMATICIDADE 27ATIVIDADE 28BASIS SETS 22BENZAZOacuteIS 18BENZBROMARONA 12BIOACTIVITY 07C-PCM 08CAacuteLCULO COMPUTACIONAL 10CAacuteLCULOS AB INITIO 16CAacuteLCULOS DFT 01CASSCF 24CLUSTERS METAacuteLICOS 16CLUSTERS 09 29CO2 15COMPOSTO DE COODENACcedilAtildeO 14CONFOcircRMERO ANTI 23CONFOcircRMEROS 12CONJUGATED POLYMERS 17CSSM 06DFT CALCULATIONS 17DFT 02 12 14 18 19 20
21 25 26 29 32DINAcircMICA MOLECULAR 15EFEITO DO AacuteTOMO PESADO 05EFEITOS RELATIVIacuteSTICOS 02EFITO GAUCHE 23ENTALPIA DE FORMACcedilAtildeO 21ESIPT 18ESTADOS EXCITADOS 04ESTRUTURA ELETROcircNICA 09FTALOCIANINA 26FUNCIONAL HIacuteBRIDO M06 01FUNCcedilOtildeES DE BASE 11
35 FFCLRP 2014
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
G3X(CEP) 08GD-DOPED SNO2 25HIPERCONJUGACcedilAtildeO 23INFRAVERMELHO 06INTENSIDADES 06INTERACcedilAtildeO INTRAMOLECULAR 27LIGACcedilAtildeO AMIDA 20LIGACcedilAtildeO DE HIDROGEcircNIO 31LIacuteQUIDO IOcircNICO 15MAGNETIC PROPERTIES 25MAGUEMITA 19MCG 11MECHANISM 30MEacuteTODOS COMPOSTOS 21N-ACILACcedilAtildeO DE AMINAS 20NANOFITAS 13NITROSAMINAS 24NITROSILO 03NMR 22OLEFIN METATHESIS 30ONION 28ORGANIC DEVICES 17ORGANOMETAacuteLICOS 02OXIDO NIacuteTRICO 14PKA 10PM3 12PMMA 19PROPRIEDADES 13PROTONACcedilAtildeO 24Q-EXPONENCIAIS 11QTAIM 03RAMAN 32REACcedilOtildeES DE HECK 01RELATIVISTIC EFFECTS 22RMN E INFRAVERMELHO 31RUTEcircNIO 03SIC 13SUPERAacuteTOMOS 09TDDFT 07TENSOR BLINDAGEM NUCLEAR 05TEORIA GAUSSIAN 08THIOPHENE 32UV-VIS SPECTROSCOPY 07
36 FFCLRP 2014
bbb
E[ρ] = TS[ρ] +intd~rvext(~r)ρ(~r) + VH [ρ] + EXC [ρ]
βmc2 + 3sumk=1
αkpkc
ψ(x t) = ihpartψ(x t)
partt
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Realizaccedilatildeobbb
Apoio
ii FFCLRP 2014
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
A I Escola de Quiacutemica Computacional teve como temas Efeitos Relativiacutesticosem homenagem aos trinta anos do falecimento de Dirac e Teoria do Funcional de Densi-dade em comemoraccedilatildeo aos cinquenta anos do trabalho seminal de Hohenberg e Khon Osminicursos e duas palestras abordaram estes temas Outras palestras trataram de temasgerais e foram ministradas por pesquisadores extremamente inuentes em quiacutemica
A palestra de abertura foi ministrada pelo Prof Joseacute Manuel Riveros (USP e UFABC)um pesquisador extremamente inuente em quiacutemica Jaacute a palestra de encerramento foiproferida pelo Prof Ricardo Luis Longo da Silva da UFPE relativamente jovem mas ex-tremamente produtivo e que tem se destacado na gestatildeo em ciecircncia e tecnologia As mini-conferecircncias foram ministradas pelos Profs Roberto Luiz Andrade Haiduke do IQSC-USP especialista em caacutelculos relativiacutesticos e Willian Ricardo Rocha da UFMG quetem como uma de suas especialidades os meacutetodos DFT Os minicursos foram ministradospelos Profs Luiz Guilherme Machado de Macedo da UFPA e Heacutelio Anderson Duarteda UFMG que trabalham nas aacutereas de caacutelculos relativiacutesticos e DFT respectivamenteHouve uma palestra do Prof Francisco Elias Jorge da UFES que tem se destacado nodesenvolvimento de conjunto de funccedilotildees de base gaussianas
Houve tambeacutem duas sessotildees (uma oral e outra na forma de pocircsteres) com apresentaccedilatildeodivulgaccedilatildeo e discussatildeo dos trabalhos de alunos As palestras e miniconferecircncias tiverama duraccedilatildeo de uma hora e meia incluindo-se aiacute o tempo para perguntas Os minicursosforam divididos em uma parte teoacuterica e outra de exerciacutecios computacionais Devido agraveslimitaccedilotildees no nuacutemero de computadores disponiacuteveis e do tamanho da sala aonde estes sesituam apenas vinte alunos participaram de cada curso simultaneamente Dessa formaao se inscreverem na escola os alunos optaram por um curso
bbbRibeiratildeo Preto Setembro de 2014
bbbComissatildeo Organizadora
iii FFCLRP 2014
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
Programaccedilatildeo Cientiacuteca
12Conjuntos de Bases natildeo Relativiacutesticos e Relativiacutesticos para Caacutelculosde Propriedades Atocircmica e MolecularFrancisco E Jorge viii
Teoria do Funcional de Densidade Fundamentos e MetodologiaHeacutelio A Duarte xiii
Reatividade Quiacutemica ao Niacutevel Molecular Sinergismo entre Exper-imento e TeoriaJoseacute M Riveros vii
Quiacutemica Quacircntica Relativiacutestica AplicadaLuiacutes Guilherme M Macedo xii
Dinacircmica de Reaccedilotildees QuiacutemicasRicardo L Longo da Silva ix
Equaccedilatildeo de Dirac Implementaccedilatildeo e Aplicaccedilotildees em Estudos de Es-trutura EletrocircnicaRoberto L A Haiduke x
Aplicaccedilotildees da Teoria do Funcional de Densidade em SistemasQuiacutemicosWillian R Rocha xi
Resumos 1
iv FFCLRP 2014
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
ProgramaccedilatildeoGeral
Horaacuterio
Dia
1Dia
2Dia
3Dia
4Dia
5
0900-10h30
-Conferecircncia1
Conferecircncia2
ApresentaccedilatildeoOral
Palestrade
deTrabalhos
Encerramento
10h30-1045
-Cafeacute
Cafeacute
Cafeacute
-1045-12h45
Retiradado
Mini-curso1(T)
Mini-curso2(P)
ApresentaccedilatildeoOral
Encerramento
Materiale
(G1)
eVisita
(G2)
eVisita
deTrabalhos
Avaliaccedilatildeo
Program
accedilatildeo
aoMuseu
(G2)
aoMuseu
(G1)
daEscola
1245-1430
Almoccedilo
Almoccedilo
Almoccedilo
Almoccedilo
Almoccedilo
1430-1730
Abertura
Mini-curso1(P)
Mini-curso2(P)
Palestra2
-Palestra1
(G2)
eVisita
(G1)
eVisita
Coquetel
aoMuseu
(G2)
aoMuseu
(G1)
v FFCLRP 2014
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
PL 1
Reatividade Quiacutemica ao Niacutevel Molecular Sinergismo entre Experi-mento e TeoriaProf Joseacute M Riveros (USP e UFABC)
Reaccedilotildees quiacutemicas em fase gasosa quando estudadas a baixas pressotildees ofer-ecem a oportunidade de elucidar aspectos relacionados com propriedades ereatividade intriacutenseca de substancias quiacutemicas Teacutecnicas experimentais intro-duzidas a partir do m da deacutecada de 60 permitiram a caracterizaccedilatildeo de reaccedilotildeesentre iacuteons e moleacuteculas neutras a baixas pressotildees Muitas das reaccedilotildees estudadasnestes uacuteltimos 45 anos mimetizam reaccedilotildees bem conhecidas em Quiacutemica massem a perturbaccedilatildeo do solvente A investigaccedilatildeo de reaccedilotildees de deslocamentonucleofiacutelico de hidroacutelise de eacutesteres e de eliminaccedilatildeo seratildeo ilustradas do pontode vista experimental e as mudanccedilas que se observam quando os iacuteons emfase gasosa satildeo parcialmente solvatados Uma interpretaccedilatildeo mais profundadestes resultados soacute se tornou possiacutevel a partir do crescimento e sosticaccedilatildeocrescente das teacutecnicas de quiacutemica computacional A possibilidade de mapearo diagrama de energia potencial destas reaccedilotildees e mais recentemente de simu-lar a dinacircmica destas reaccedilotildees tem provocado um sinergismo importante entrenovos experimentos e caacuteculos teoacutericos
vi FFCLRP 2014
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
PL 2
Conjuntos de Bases natildeo Relativiacutesticos e Relativiacutesticos para Caacutelculosde Propriedades Atocircmica e MolecularProf Francisco E Jorge (UFES)
Meacutetodos de estrutura eletrocircnica para sistemas moleculares dependem demasi-adamente do uso de conjuntos de bases de funccedilotildees Gaussianas para repre-sentarem os orbitais moleculares Um nuacutemero de sequecircncias hieraacuterquicasde conjuntos de bases tem sido proposto nas uacuteltimas duas deacutecadas e elastecircm permitido aproximaccedilotildees sistemaacuteticas para estimar e controlar os errosdevido a incompletude de conjuntos de bases Inicialmente esboccedilaremos al-guns dos princiacutepios para construccedilatildeo de conjuntos de bases e compararemos ascomposiccedilotildees de quatro famiacutelias de conjuntos de bases que estatildeo disponiacuteveisem vaacuterias qualidades diferentes e para um nuacutemero razoaacutevel de elementos databela perioacutedica Entatildeo utilizando as sequecircncias hieraacuterquicas natildeo relativiacutesticae Douglas-Kroll-Hess (DKH) de conjuntos de bases de qualidades dupla triplaquaacutedrupla quiacutentupla e secircxtupla zeta de valecircncia mais funccedilotildees de polarizaccedilatildeo(XZP AXZP e XZP-DKH X = D T Q 5 e 6) de Jorge e colaboradoresconstantes espectroscoacutepicas propriedades eleacutetrica e magneacutetica tatildeo bem comorotaccedilatildeo oacutetica e paracircmetros de dicroiacutesmo circular eletrocircnico seratildeo calculadas ecomparadas com resultados teoacutericos e experimentais reportados na literatura
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PL 3
Dinacircmica de Reaccedilotildees QuiacutemicasProf Ricardo Longo (UFPE)
A dinacircmica molecular de sistemas reativos tem sido importante na determi-naccedilatildeo dos limites e limitaccedilotildees de teorias estatiacutesticas bem sucedidas comoa teoria do estado de transiccedilatildeo (TST) e a teoria RRKM no tratamento dereaccedilotildees bi- e unimoleculares De fato vaacuterias reaccedilotildees tecircm mecanismos e se-letividades que satildeo ditadas ou dirigidas pela dinacircmica Por exemplo seraacutemostrado que a seletividade da reaccedilatildeo OHminus + CH3ONO2 eacute determinadapela dinacircmica Esta reaccedilatildeo pode ocorrer via o deslocamento nucleofiacutelico bi-molecular no carbono (SN2C) ou no nitrogecircnio (SN2N) assim como aabstraccedilatildeo de proacuteton seguida da dissociaccedilatildeo (ECO2) A razatildeo experimentalECO2 SN2C SN2N eacute 086 014 00 e a teoria RRKM eacute incapaz deexplicar estes resultados Entretanto simulaccedilotildees de dinacircmica molecular deBorn-Oppenheimer (BOMD) fornecem trajetoacuterias quase-claacutessicas que expli-cam qualitativa e quantitativamente as observaccedilotildees experimentais Por exem-plo o mecanismo SN2N eacute suprimido pela blindagem eletrostaacutetica negativaao redor do aacutetomo de nitrogecircnio Enquanto que o aumento da eciecircncia docaminho SN2C eacute explicado pelas atraccedilotildees eletrostaacuteticas entre o grupo CH3
e o nucleoacutelo OHminus As simulaccedilotildees BOMD foram tambeacutem empregadas no es-tudo da dinacircmica de desidrataccedilatildeo de aacutelcoois protonados derivados do pinacol asaber [(CH3)2(R)C-CH(OH2)CH3]+ em que R = CH3 CH3CH2 e (CH3)2CHEsta reaccedilatildeo tem dois mecanismos limites i) concertado em que a dissociaccedilatildeoda aacutegua eacute concomitante com a migraccedilatildeo do grupo alquila e ii) em etapaso qual envolve um carbocaacutetion secundaacuterio [(CH3)2(R)C-CHCH2]+ como in-termediaacuterio O perl de energia da reaccedilatildeo fornece o mecanismo concertadoindependentemente do meacutetodo de estrutura eletrocircnica utilizado Contudotrajetoacuterias quase-claacutessicas partindo dos reagentes fornecem um caminho dereaccedilatildeo em etapas mostrando que a regiatildeo do estado de transiccedilatildeo eacute quase ir-relevante para o mecanismo da reaccedilatildeo Os conceitos concertado e sincronismosatildeo muito importantes em quiacutemica pois referem-se agrave relaccedilatildeo temporal entreeventos Por exemplo a formaccedilatildeo de duas ligaccedilotildees numa reaccedilatildeo de cicloadiccedilatildeo[4+2] ou Diels-Alder pode ser um evento siacutencrono ou assiacutencrono Em geral aassimetria da geometria do estado de transiccedilatildeo eacute utilizada como um criteacuteriopara estabelecer o sincronismo do evento Foram estudadas as seguinte reaccedilotildeesde Diels-Alder H2C=CH2 + ciclopentadieno e H2C=CHX + 13-butadienoem que X = H F CH3 OH CN NH2 e NO Estas reaccedilotildees apresentam assime-tria no estado de transiccedilatildeo de variam de simeacutetrica ateacute altamente assimeacutetricade maneira quase contiacutenua Logo espera-se que a sincronicidade das reaccedilotildeestambeacutem variem de acordo com a assimetria Entretanto os resultados dasdinacircmicas a partir do estado de transiccedilatildeo mostram que os criteacuterios estaacuteticos(assimetria do estado de transiccedilatildeo) satildeo muito limitados e fornecem resulta-dos contraditoacuterios De fato o intervalo temporal entre os eventos isto eacute a
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formaccedilatildeo das duas novas ligaccedilotildees C-C comparado com o periacuteodo vibracionalda ligaccedilatildeo simples C-C nos produtos eacute um criteacuterio mais conaacutevel e imparcialBaseado nesse criteacuterio todas as reaccedilotildees estudadas satildeo classicadas como siacuten-cronas exceto com o dienoacutelo H2C=CHNO apesar dos graus de assimetriagraduais e muito distintos das estruturas dos estados de transiccedilatildeo Estes resul-tados explicam tambeacutem a alta eciecircncia das reaccedilotildees de cicloadiccedilatildeo e portantosua utilidade em siacutentese orgacircnica
Agradecimentos CAPES CNPq FACEPE FINEP inct-INAMI PRONEX-CNPq-FACEPE
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CF 1
Equaccedilatildeo de Dirac Implementaccedilatildeo e Aplicaccedilotildees em Estudos de Es-trutura EletrocircnicaProf Roberto L A Haiduke (IQSCUSP)
Nesta palestra pretende-se discutir os aspectos baacutesicos da equaccedilatildeo de Diracquando aplicada aos estudos de estrutura eletrocircnica de sistemas atocircmicos emoleculares Primeiramente os principais efeitos relativiacutesticos na quiacutemicaseratildeo ilustrados por meio de alguns exemplos Depois seratildeo abordadas asnoccedilotildees fundamentais do formalismo de quatro componentes Aleacutem disto as-pectos teacutecnicos relacionados aos conjuntos de funccedilotildees de base necessaacuterios emodelo nucleares normalmente utilizados devem ser mencionados Finalmenteseraacute possiacutevel apresentar algumas aplicaccedilotildees deste tratamento realizadas emnosso grupo de pesquisa como no estudo dos momentos de quadrupolo nucle-ares
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CF 2
Aplicaccedilotildees da Teoria do Funcional de Densidade em Sistemas Quiacutemi-cosProf Willian R Rocha (UFMG)
A Teoria do Funcional de Densidade (DFT) tem se tornado nos uacuteltimos anosum importante meacutetodo para o estudo da reatividade quiacutemica em sistemasmoleculares com poucos aacutetomos ateacute sistemas macromoleculares como enzimasO desenvolvimento de novos e mais precisos funcionais de troca-correlaccedilatildeotem permitido o estudo de processos quiacutemicos com precisatildeo cada vez maiorpossibilitando a utilizaccedilatildeo da DFT como um meacutetodo para se validar pos-siacuteveis mecanismos de reaccedilatildeo e previsatildeo a priori da reatividade em sistemasmoleculares Nesta apresentaccedilatildeo seraacute dada uma breve revisatildeo dos avanccedilos edesaos da DFT no estudo da reatividade quiacutemica dando particular atenccedilatildeoaos processos cataliacuteticos promovidos por compostos de metais de transiccedilatildeo Autilizaccedilatildeo da DFT no estudo da reatividade quiacutemica seraacute discutida e exempli-cada atraveacutes de estudos recentes envolvendo processos de interesse bioloacutegicoe industrial
Agradecimentos CNPq FAPEMIG INCT-Cataacutelise Rede Mineira de Quiacutemica
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MC 1
Quiacutemica Quacircntica Relativiacutestica AplicadaProf Luiacutes Guilherme M Macedo (UFPA)
Muitos fenocircmenos de interesse quiacutemico como a existecircncia de caacutetions Hg2+2 emsoluccedilatildeo ou mesmo o funcionamento de uma bateria automotiva soacute podem sercorretamente compreendidos agrave luz da teoria quacircntica relativiacutestica Os efeitosrelativiacutesticos que podem ser compreendidos como diferenccedila entre os resul-tados obtidos a partir da equaccedilatildeo de Schroumldinger e da equaccedilatildeo relativiacutesticade Dirac exercem grande inuecircncia principalmente na quiacutemica dos elementosmais pesados da tabela perioacutedica De forma geral estes efeitos satildeo comumenteseparados de forma pragmaacutetica em efeitos cinemaacuteticos e efeitos oriundos doacoplamento de spin-oacuterbita Este minicurso visa de forma praacutetica a) infor-mar a importacircncia dos efeitos relativiacutesticos b) ensinar atraveacutes de exemplossimples como incluir os efeitos relativiacutesticos nos caacutelculos de quiacutemica computa-cional atraveacutes de programas gratuitos como o DIRAC13 que inclui os efeitosrelativiacutesticos naturalmente a partir da equaccedilatildeo de Dirac e um segundoprograma (ORCAGAMESSFIREFLY) que inclui os efeitos cinemaacuteticos deforma aproximada
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MC 2
Teoria do Funcional de Densidade Fundamentos e MetodologiaProf Heacutelio A Duarte (UFMG)
Inicialmente alguns conceitos baacutesicos e histoacutericos baseados na Teoria de Thomas-Fermi-Dirac seratildeo apresentados Os teoremas de Hohemberg-Kohn as equaccedilotildeesde Kohn-Sham e sua interpretaccedilatildeo a luz da Procura Restrita de Levy seratildeo dis-cutidos A metodologia geralmente implementada nos principais programascomputacionais disponiacuteveis na literatura utilizando-se de conjunto de funccedilotildeesde base localizadas seraacute apresentada em detalhes Um toacutepico especial sobre osfuncionais de troca-correlaccedilatildeo e como eles satildeo desenvolvidos seraacute tambeacutem ap-resentado Na parte praacutetica pretende-se estimular os estudantes a denir cor-retamente os dados de entrada fazer atenccedilatildeo haacute alguns aspectos de deniccedilatildeode modelo quiacutemico e a utilizaccedilatildeo de palavras-chaves que auxiliam na con-vergecircncia do caacutelculo SCF e na rapidez do caacutelculo Espera-se que o estudanteao nal do mini-curso compreenda os principais conceitos envolvidos na DFTesteja familiarizado com os termos e seja capaz de se aprofundar no assunto
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Iacutendice de Trabalhos
12Investigaccedilatildeo Teoacuterica da arilaccedilatildeo Heck-Matsuda enantiosseletiva do3-ciclopenten-1-ol utilizando DFTVitor Hugo Menezes da Silva 01A Importacircncia de Correccedilotildees Relativiacutesticas na Descriccedilatildeo de LigaccedilotildeesQuiacutemicas em OrganometaacutelicosRafael de Mattos Piccoli 02Estudo Computacional de Compostos de Ru-NO ligado a CyclamRenato Pereira Orenha 03Estudo Teoacuterico da Cloro Ftalocianina de Alumiacutenio por PM6 e DFTWesley Fonseca Vaz 04Inuecircncia da Estrutura Eletrocircnica na Componente Spin-Orbital doTensor Blindagem de RMN de 13C nos Isocircmeros do 12-diiodoetenoRenan Vidal Viesser 05Intensidades caracteriacutesticas de grupos funcionais no infravermelhoWagner Eduardo Richter 06Selective Extraction of Erisotrin Structural Analogs Theory andExperimentArnaldo Fernandes da Silva Fo 07Uso do Modelo Contiacutenuo de Solvente (C-PCM) com G3X-CEP paraCaacutelculos de Solvataccedilatildeo de Iacuteons Monovalentes com AcetonitrilaCleuton de Souza Silva 08Clusters Histoacuterico e evoluccedilatildeoDioacutegenes Mendes Arauacutejo 09Estimativa teoacuterica do pKa de aminas substituiacutedas com gruposalquilaReacutegis Casimiro Leal 10Discretizaccedilatildeo do Meacutetodo da Coordenada Geradora para geraccedilatildeo defunccedilotildees de base por q-exponenciaisMauricio Gustavo Rodrigues 11Anaacutelise conformacional da Benzbromarona (BZB)Iran da Luz Sousa 12Estudo das Propriedades de Nanoestruturas de SiCLarissa Sihe Oliveira 13Natureza da ligaccedilatildeo Fe-NO em sistemas trans-[FeIIL(NO)(oxa-aza)]n+ onde L=Cl ou H2O e n=1 ou 2 Uma investigaccedilatildeo com-putacionalLucas Abreu do Nascimento 14Estudo das propriedades dinacircmicas do sistema 1-etil-3-metilimidazoacutelio bis(triuorsulfonil)imida emiim[Tf2N]CO2
Tuanan Lourenccedilo 15Anaacutelise Teoacuterica de Clusters de Soacutedio-Potaacutessio por AlgoritmoGeneacutetico e Caacutelculos de Quiacutemica QuacircnticaMateus Xavier Silva 16
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Electronic energy levels engineering of P3HT employing chemicalsubstitutionsElieacutezer Fernando de Oliveira 17Estudo teoacuterico do mecanismo ESIPT em derivados de benzazoacuteisJosene Maria Toldo 18Processo de fragmentaccedilatildeo molecular do hiacutebrido γ-Fe2O3PMMAum estudo teoacuterico e experimentalSilviana Correcirca 19Estudo mecaniacutestico sobre a N-acilaccedilatildeo de aminas por aacutecidos car-boxiacutelicos catalisada por ZrCl4Felipe Vieira Zauith Assad 20Comparaccedilatildeo do Desempenho de Meacutetodos Compostos e Funcionaisde Densidade na Determinaccedilatildeo de Entalpias Padrotildees de FormaccedilatildeoLeonardo V das Chagas Lima 21NMR-TZPP-DKH Gaussian basis sets for NMR calculations 195Ptchemical shiftDiego Fernando da S Paschoal 22Avaliaccedilatildeo teoacuterica do efeito gauche na difenidramina e seu cloridratoFaacutetima Maria Pereira de Rezende 23Estudo envolvendo NN-nitrosodimetilamina protonadaRailton Barbosa de Andrade 24Ab-initio calculation of magnetic properties of Gd-doped SnO2
Fermin Fidel Herrera Aragoacuten 25Estrutura eletrocircnica de complexo envolvendo uma associaccedilatildeo porligaccedilatildeo quiacutemica entre uma ftalociaina de rutecircnio e o TiO2 (anatase)Diesley Martins 26Estudo computacional de [22]ciclofanosMateus Grecco Manfreacute 27Estudo comparativo de reatividade de triterpenos pentaciacuteclicos comatividade antimalaacutericaMarlon Vieira de Melo 28Estudos Teoacutericos Comparativos de Propriedades EstruturaisEletrocircnicas e Espectroscoacutepicas dos Aacutecidos Betuliacutenico e Melaleucicoe da Estabilidade de Clusters desses Metaboacutelitos EspeciaisNoam Gadelha da Silva 29On Activation Step of Hoveyda-Grubbs CatalystEacutegil de Brito Saacute 30Estudo do comportamento em soluccedilatildeo do 2-uoroetanol 3-uoroproanol e 4- uorobutanol por espectroscopias de RMN e in-fravermelho e caacutelculos teoacutericosRodrigo Antonio Cormanich 31Theoretical Study of the Infrared Raman and VCD Spectra ofThiophene Using Ab Initio and Density FuMarcello Ferreira da Costa 32
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Investigaccedilatildeo Teoacuterica da arilaccedilatildeo Heck-Matsuda enantiosseletiva do 3-ciclopenten-1-ol utilizando DFT
Vitor H Menezes da Silva1 (PG) Ricardo A Agnes2 (PG) Carlos R D Correia2 (PQ) Ataualpa A C Braga1 (PQ) vhugoiquspbr 1Instituto de Quiacutemica Departamento de Quiacutemica Fundamental Universidade de Satildeo Paulo SP Brasil2Instituto de Quiacutemica Departamento de Quiacutemica Orgacircnica Universidade Estadual de Campinas SP Brasil
IntroduccedilatildeoReaccedilotildees de Heck-Matsuda assimeacutetricas foram aplicadas por meio de uma estrateacutegia conhecida como transmissatildeo redox1 Aleacutem da formaccedilatildeo de adutos enriquecidos enantiomericamente haacute uma sequecircncia de inserccedilotildees migratoacuterias da espeacutecie de hidreto de palaacutedio e eliminaccedilotildees de βminushidrogecircnios ateacute a funcionalizaccedilatildeo do grupo hidroxila obtendo tambeacutem adutos carboniacutelicos2 Neste sentido este trabalho apresenta o estudo teoacuterico deste tipo de reaccedilatildeo utilizando aacutelcoois aliacutelicos ciacuteclicos
Metodologia ComputacionalAs estruturas foram otimizadas no niacutevel M06BS1 onde BS1 eacute a combinaccedilatildeo do pseudo potencial efetivo SDD e o conjunto de funccedilotildees de base 6-31G+(d) para o palaacutedio e o restante dos aacutetomos res-pectivamente Correccedilotildees termodinacircmicas foram feitas (em temperatura de 28915 K e pressatildeo de 1 atm) O efeito do solvente foi considerado por meio de caacutelculos pontuais M06-SMDBS1 nas geo-metrias em fase gasosa Todos os caacutelculos foram feitos utilizando o pacote Gaussian 09
Resultados e DiscussatildeoNa Figura 1 se observa que as espeacutecies TS2 TS3 TS4 e TS5 possuem as maiores energias pre-ponderantemente devido agraves acentuadas interaccedilotildees esteacutereas envolvendo o grupo t-butila com o ligan-te arila
Figura 1 Estruturas dos estados de transiccedilatildeo (TS) correspondentes agraves aproximaccedilotildees da olefina 3-ciclopenten-1-ol com diferentes conformaccedilotildees do ligante quiral pirino-oxazoliacutenico1 Cada TS estaacute associado ao seu respectivo aduto de Heck com diferente estereoquiacutemica Energias livres de solvataccedilatildeo (em kcalmol-1) relativas ao TS mais estaacutevel
O estado de transiccedilatildeo mais estaacutevel eacute o TS7 que estaacute associado exclusivamente ao produto de aacutelcool aliacutelico com estereoquiacutemica 3 o produto majoritaacuterio da reaccedilatildeo A energia do TS8 indica a presenccedila de adutos carboniacutelicos de mesma estereoquiacutemica 4 Fato tambeacutem evidenciado experimentalmente
ConclusotildeesPartindo que a estereoquiacutemica do produto final eacute decidida na inserccedilatildeo da olefina este modelo teoacuterico reproduz de maneira bastante satisfatoacuteria os dados experimentais A inclusatildeo do efeito de dispersatildeo nas energias mostrou-se importante para o tratamento destes sistemas
AgradecimentosVitor H M da Silva agradece a bolsa de doutorado concedida pela FAPESP (201304813-6 ) Referecircncias [1] Werner E W Mei T S Burckle A J e Sigman M S Science 2012 338 1445-1458[2] Oliveira C C Agnes R A Correia C R D J Org Chem 2013 78 3325-3328
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A Importacircncia de Correccedilotildees Relativiacutesticas na Descriccedilatildeo de Ligaccedilotildees Quiacutemicasem Organometaacutelicos
Rafael de Mattos Piccolisup1 (PG) e Giovanni Finoto Caramorisup1 (PQ)Email rafainfonethotmailcom
1 Universidade Federal de Santa Catarina Depto de Quiacutemica CFM CP 476 88040-900 Trindade Florianoacutepolis ndash SC
IntroduccedilatildeoO [Au3(12-μ-piridil)3] Figura 1 eacute um
composto organometaacutelico pertencente classe deComplexos Ciacuteclicos Trinucleares (CTC) os quaispossuem importantes propriedades espectroscoacutepicastal como vapocromismo e solvocromismoenvolvendo transiccedilotildees eletrocircnicas ligante rarr metalassociadas ao tamanho dos agregados formados porestas estruturas1 Estes agregados supramolecularesse formam por interaccedilotildees aurofiacutelicas e estas satildeoassociadas a contraccedilotildees relativiacutesticas das ligaccedilotildees edos orbitais devido ao acoplamento spin-spin espin-orbita12 Neste sentido foram feitas correccedilotildeesrelativiacutesticas DKH2 (Douglas-Kroll-Hess) e ZORA(Zeroth-order Regular Aproximation) aplicadas ateoria do funcional da densidade (DFT)2
Metodologia ComputacionalUtilizou-se o pacote de softwares Orca3 para
os caacutelculos de otimizaccedilatildeo das geometrias e frequecircncias vibracionais empregando-se o mesmo niacutevelde teoria BP86Def2-TZVP3 e correccedilotildees relativiacutesticas de segunda ordem DKH2 ou ZORA23
Resultados e DiscussatildeoDe acordo com a Figura 1 com correccedilatildeo ZORA observava-se a diminuiccedilatildeo dos niacuteveis de
energia de HOMO e LUMO e deve-se a uma melhor distribuiccedilatildeo das funccedilotildees radiaisprincipalmente de caroccedilo que levam a um aumento do potencial atrativo e orbitais maisproacuteximos24 devido ao acoplamento spin-spin e spin-orbita este efeito se reflete na contraccedilatildeo dosorbitais de valecircncia diminuindo a energia dos orbitais moleculares e pode ser observado na ligaccedilatildeoAu-C que se daacute entre orbitais internos do Au e orbitais antiligantes do C (back-donation) Aindaassim observa-se que as interaccedilotildees Au-Au e Au-N com DKH2 as quais natildeo envolvem orbitaisinternos satildeo mais curtas
ConclusotildeesConclui-se que ZORA e DKH2 aplicadas a DFT reproduzem satisfatoriamente os dados
experimentais e tratam a contraccedilatildeo dos orbitais internos e que as contraccedilotildees dos orbitais econtraccedilotildees das ligaccedilotildees satildeo efeitos distintos mas que atuam no mesmo sentido
Agradecimentos CNPq CAPES e FAPESC
Referecircncias [1] A Burini A A Mohamed J P Fackler Comm Inorg Chem 2003 24 253ndash280[2] M Reiher A Wolf Relativistic Quantun Chemistry Ed Wiley-VCH 2009[3] F Neese WIREs Comp Mol Sci 2012 2 73ndash78[4] M Reiher G Eickerling R Mastalerz V Herz W Scherer H Himmel J Chem Theory Comput 2007 32182-2197
Figura 1 Paracircmetros estruturais do composto[Au (12-μ-piridil) ] acircngulos em graus e distacircncias₃ ₃de ligaccedilatildeo em aringngstroumlns = valor experimental
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Estudo Computacional de Compostos de Ru-NO ligado a Cyclam
Renato Pereira Orenha1 (PG) Seacutergio Emanuel Galembeck1 (PQ) segalembuspbr
1Departamento de Quiacutemica Faculdade de Filosofia Ciecircncias e Letras de Ribeiratildeo Preto Universidade de Satildeo Paulo 14040-901 Ribeiratildeo Preto-SP Brasil Introduccedilatildeo
O oacutexido niacutetrico tem um papel jaacute conhecido como biorregulador em diversos processos Logo compostos de Ru-NO com ligante cyclam satildeo de grande interesse como doadores de oacutexido niacutetrico [1] Este trabalho eacute uma continuaccedilatildeo do estudo jaacute presente na literatura [1] sobre a ligaccedilatildeo Ru-NO para o composto fac-[Ru(NO)Cl2(k3N4N8N11(1-carboxilpropil)cyclam)]+ I bem como seus derivados II e III oriundos das desprotonaccedilotildees de O-H e em seguida do N-H mais aacutecido Metodologia Computacional
Atraveacutes do modelo computacional B3LYPcc-pVDZ com pseudopotencial ECP28MDF para o aacutetomo de Ru as geometrias foram otimizadas e a densidade eletrocircnica foi investigada por meio do meacutetodo QTAIM Aleacutem disso os espectros de absorccedilatildeo na regiatildeo UV-Vis foram obtidos com o meacutetodo CAM-B3LYP e a mesma base utilizada anteriormente Sendo que nesta etapa foi utilizado o modelo de solvataccedilatildeo PCM de modo a considerar o efeito de solvataccedilatildeo da aacutegua sobre estes complexos metaacutelicos Os softwares Gaussian09 AIMAll Chemissian e Gaussview 50 foram utilizados para realizar os caacutelculos Resultados e Discussatildeo
Segundo o meacutetodo QTAIM a partir de I para II temos um pequeno aumento na densidade eletrocircnica ρ(r)(Ru-NO) e do iacutendice de deslocalizaccedilatildeo DI(RuNO) junto de uma diminuiccedilatildeo da concentraccedilatildeo da densidade eletrocircnica nabla2ρ(r)(Ru-NO) Aleacutem disso temos que o caraacuteter covalente desta ligaccedilatildeo aumenta com base na diminuiccedilatildeo da densidade de energia total H(r)(Ru-NO) Outro importante ponto eacute o aumento da elipiticidade da ligaccedilatildeo quiacutemica ε(Ru-NO) Agora em IIIII haacute uma diminuiccedilatildeo de ρ(r)(Ru-NO) e DI(RuNO) atribuindo um menor caraacuteter covalente para esta ligaccedilatildeo como confirmado pelo aumento de H(r)(Ru-NO) apesar da distribuiccedilatildeo destes eleacutetrons estar menos concentrada fato visualizado pelo maior valor de nabla2ρ(r)(Ru-NO) Outro ponto eacute que haacute um menor valor de ε(Ru-NO) logo os eleacutetrons nesta ligaccedilatildeo se distribuem de modo mais ciliacutendrico A partir dos espectros de absorccedilatildeo observamos que em III o aparecimento duas transiccedilotildees eletrocircnicas centradas para o orbital π do NO que permite a desestabilizaccedilatildeo da ligaccedilatildeo Ru-NO Jaacute em IIIII tambeacutem haacute duas rotas desta espeacutecie de transiccedilatildeo para o controle da estabilidade da ligaccedilatildeo Ru-NO mas com energia necessaacuteria para excitaccedilatildeo menor Conclusotildees
Portanto os resultados indicaram um pequeno aumento da estabilidade da ligaccedilatildeo Ru-NO com a primeira desprotonaccedilatildeo de I poreacutem uma diminuiccedilatildeo com a desprotonaccedilatildeo de N-H de II para III Os espectros na regiatildeo UV-Vis indicaram que em IIIIII temos novas rotas e com menor energia para controlar a liberaccedilatildeo do NO Agradecimentos Os autores agradecem as agecircncias CAPESPROAP CNPq (processo 4815602010-6) e FAPESP (processo 200802677-0) pelo suporte financeiro e a Me Ali Faez Taha pela assistecircncia teacutecnica SEG agradece a CNPq pela bolsa de pesquisa (processo 3044472010-2) RPO agradece a FAPESP (processo 201120351-7) pela bolsa de doutorado-direto Referecircncias [1] Fabio G Doro Iuri M Pepe Sergio E Galembeck Rose M Carlos Zenis N da Rocha Mauro Bertottie e Elia Tfouni Dalton Transactions 2011 40 6420-6432
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Estudo Teoacuterico da Cloro Ftalocianina de Alumiacutenio por PM6 e DFT
Wesley F Vazsup1 (PG) Anselmo E de Oliveirasup2 (PQ)
wesfonsecagmailcom 1 2
Instituto de Quiacutemica ndash Universidade Federal de Goiaacutes Campus Samambaia CEP 13174001-970 Goiacircnia ndash GO ndash
Brasil
Introduccedilatildeo
As propriedades fiacutesicas e quiacutemicas das Ftalocianinas vecircm sendo estudadas extensivamente
ao passar das deacutecadas Estes compostos πndashmacrociacuteclicos altamente estaacuteveis apresentam
caracteriacutesticas interessantes como eficiente absorccedilatildeo de luz alta simetria planaridade e
deslocalizaccedilatildeo eletrocircnica sendo tambeacutem empregadas em cataacutelise ciecircncia de materiais tendo
aplicaccedilatildeo em dispositivos conversores de energia armazenamento de dados oacutepticos sensores de
gaacutes cristal liacutequido tintura infravermelha em tecnologia a laser etc [1] Tendo em conta as
aplicaccedilotildees possiacuteveis um esforccedilo consideraacutevel tem sido dedicado para a caracterizaccedilatildeo dos estados
excitados de metal-ftalocianinas seus derivados e os seus agregados por uma variedade de teacutecnicas
espectromeacutetricas [2] Tomou-se por objeto de estudo apoacutes levantamento bibliograacutefico a Cloro
Ftalocianina de Alumiacutenio
Metodologia Computacional
A estrutura molecular da AlPcCl foi determinada por caacutelculos de quiacutemica quacircntica no pacote
computacional Gaussian09 utilizado o conjunto de bases 6-31+G e os seguintes funcionais DFT
HSEH1PBE M05 M052X M06 M06HF M062X LC-ωPBE CAM-B3LYP ωB97 ωB97X
ωB97XD) para comparaccedilatildeo com aqueles jaacute conhecidos e obtidos com B3LYP [3] O estudo dos
estados excitados foi abordado por meacutetodos semi-empiacutericos utilizando o PM6 disponiacutevel no
Gaussian09 Tais estados foram estudados em agregados moleculares (diacutemero e duas disposiccedilotildees de
tetracircmeros) obtidos a partir de arquivos do CCDC (Cambridge Crystallographic Data Center)
Resultados e Discussatildeo
Os caacutelculos DFT realizados preveem que a moleacutecula de AlPcCl tem simetria C4v com o
aacutetomo do metal acima do plano definido pela cavidade interna de quatro aacutetomos de N e um
macrociclo quase planar Os resultados obtidos utilizando B3LYP apresentaram os menores valores
para os erros meacutedios calculados para os paracircmetros distacircncia de ligaccedilatildeo (0018Aring) e acircngulo de
ligaccedilatildeo (5473deg) tendo por referecircncia os dados cristalograacuteficos Para os agregados moleculares da
AlPcCl obteve-se que os empacotamentos tetracircmeros satildeo mais estaacuteveis que o diacutemero 1599 kjmol
e 1869 kjmol respectivamente A diferenccedila de energia dos orbitais HOMO e LUMO eacute 308 kjmol
maior para um dos tetracircmeros em relaccedilatildeo ao diacutemero Os valores para as bandas de excitaccedilatildeo de
Soret e Banda ldquoQrdquo obtidas atraveacutes dos caacutelculos com PM6 foram respectivamente 352 nm e 619-
775 nm para o diacutemero 352 nm e 616- 771 nm para um dos tetracircmeros e 389 nm e 579- 747 nm para
a outra disposiccedilatildeo do tetracircmero e estatildeo em excelente acordo com dados de referecircncia [4] [5]
Conclusotildees
Os resultados obtidos se apresentam em excelente acordo com os dados disponiacuteveis na
literatura
Referecircncias [1]GANTCHEV T G VAN LIER J E HUNTING D J Radiation Physics and Chemistry 2005 v 72 p 367ndash379
[2]RICCIARDI G ROSA A BAERENDS E J The Journal of Physical Chemistry A 2001 v 105 p 5242ndash5254
[3]STRENALYUK T SAMDAL S VOLDEN H V The Journal of Physical Chemistry A 2008 v 112 p 9075ndash
9082
[4]CHEN W et al Applied Physics Letters 2012 v 100 p 133302
[5] JENNINGS C et al Spectrochimica Acta Part A Molecular Spectroscopy 1986 v 42 p 991ndash995
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
4 FFCLRP 2014
Influecircncia da Estrutura Eletrocircnica na Componente Spin-Orbital do Tensor
Blindagem de RMN de 13
C nos Isocircmeros do 12-diiodoeteno
Renan Vidal Viesser1
(PG) Lucas Colucci Ducati2 (PQ) Claacuteudio Francisco Tormena
1 (PQ)
tormenaiqmunicampbr 1Instituto de Quiacutemica UNICAMP Campinas-SP Brasil
2Instituto de Quiacutemica USP Satildeo Paulo-SP Brasil
Introduccedilatildeo
A blindagem de nuacutecleos de 1H e
13C promovida por aacutetomos de elevada massa eacute
reconhecida como um fenocircmeno relativiacutestico observaacutevel na RMN em funccedilatildeo da reduccedilatildeo do
deslocamento quiacutemico desses nuacutecleos sendo o acoplamento spin-orbital (SO) aceito como a
fonte desse ldquoefeito do aacutetomo pesadordquo1 Embora os mecanismos SOFC e SOSD sejam
conhecidos2 persistem duacutevidas sobre a influecircncia das interaccedilotildees estereoeletrocircnicas no efeito
do aacutetomo pesado Inserido neste contexto o presente trabalho visa compreender quais satildeo os
fatores responsaacuteveis pela diferenccedila de 17 ppm no deslocamento quiacutemico de 13
C dos isocircmeros
do 12-diiodoeteno sendo o trans mais blindado
Metodologia Computacional
Caacutelculos de otimizaccedilatildeo de geometria tensor blindagem e NBO foram realizados
empregando DFTKT2 como niacutevel de teoria funccedilatildeo de base TZ2P (STO) e aproximaccedilatildeo
relativiacutestica ZORA disponiacuteveis no software ADF 2013
Resultados e Discussatildeo
Os caacutelculos de tensor confirmaram a maior blindagem do isocircmero trans (=1121
ppm) em relaccedilatildeo ao cis (= 905 ppm) como pode ser observada na Figura 1 e indicaram que
as componentes paramagneacutetica e SO satildeo as responsaacuteveis por esta diferenccedila As anaacutelises de
NBO mostraram menores ocupacircncias dos lone pairs dos iodos e maiores dos orbitais C=C e
πC=C para o composto cis resultando num menor valor para o termo SO (257 ppm) em
comparaccedilatildeo ao trans (357 ppm)
A B
Figura 1 Tensor blindagem de 13
C e suas componentes PAS para o cis- (A) e trans-diiodoeteno (B)
Conclusotildees
Acreditamos que a compressatildeo esteacuterica existente entre os aacutetomos de iodo no isocircmero
cis esteja afetando a capacidade do iodo blindar o nuacutecleo de carbono principalmente devido
ao aumento do gap de energia entre os lone pairs do iodo e orbitais antiligantes do carbono
Agradecimentos
Os autores agradecem a FAPESP pelo suporte financeiro
Referecircncias [1] Aquino F Govind N Autschbach J J Chem Theory Comput 2011 7 3278-3292
[2] Kaupp M Malkina O L Malkin V G Pyykkouml P Chem Eur J 1998 4 118-126
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5 FFCLRP 2014
Intensidades caracteriacutesticas de grupos funcionais no infravermelho
Arnaldo F da Silvasup1 (PG) Wagner E Richtersup1 (PG) Roy E Brunssup1 (PQ)
wagnerrichteriqmunicampbr
sup1 ndash Instituto de Quiacutemica Universidade Estadual de Campinas CP 6154 CampinasndashSP Brasil
Introduccedilatildeo
Sabendashse que na espectroscopia no infravermelho a frequecircncia de absorccedilatildeo expressa em
nuacutemero de onda exibe um valor caracteriacutestico no espectro para cada grupo funcional em uma
moleacutecula Neste sentido buscamos uma metodologia de divisatildeo das intensidades de absorccedilatildeo
no infravermelho de modo a verificar se tambeacutem eacute possiacutevel atribuir intensidades de absorccedilatildeo
caracteriacutesticas para grupos funcionais no infravermelho tal como ocorre com as frequecircncias
Metodologia Computacional
O conjunto de testes envolvendo as moleacuteculas H2CO F2CO e HFCO foi escolhido
para avaliar a hipoacutetese mencionada para o modo vibracional correspondente ao estiramento da
carbonila νC=O O programa Gaussian03[1]
(no niacutevel CCSDaugndashccndashpVTZ[2]
)foi empregado
tanto na otimizaccedilatildeo das geometrias quanto na anaacutelise vibracional Os tensores polares foram
entatildeo manipulados com equaccedilotildees e programas desenvolvidos em nosso laboratoacuterio de modo
que as intensidades pudessem ser divididas em parcelas atocircmicas
Resultados e Discussatildeo
A anaacutelise vibracional forneceu aos estiramentos da carbonila das moleacuteculas acima
intensidades com valores de 857 4720 e 2807 kmmolndash1
respectivamente Jaacute as parcelas
atocircmicas quando somadas sobre os aacutetomos de carbono oxigecircnio e um termo de interaccedilatildeo
entre eles forneceu os valores de 1087 4410 e 2791 kmmolndash1
na mesma ordem Tal
comportamento foi verificado tambeacutem em outros modos vibracionais Aleacutem disso a aplicaccedilatildeo
da regra de soma do modelo CSSM ( sum sum sum ) vaacutelida para a soma
das intensidades mostrandashse vaacutelida tambeacutem para os modos vibracionais individualmente
Conclusotildees
Separar intensidades de absorccedilatildeo vinculadas a um modo normal correspondente agrave
movimentaccedilatildeo de diversos aacutetomos simultacircneamente em parcelas individuais para cada um
destes aacutetomos eacute possiacutevel O resultado de tal esquema de divisatildeo mostra uma concentraccedilatildeo das
intensidades principalmente sobre os aacutetomos cuja movimentaccedilatildeo eacute mais relevante para o
modo em questatildeo Os valores caracteriacutesticos natildeo satildeo tatildeo proacuteximos entre si quanto o satildeo as
frequecircncias caracteriacutesticas mas parece haver uma relaccedilatildeo entre eles e a eletronegatividade
meacutedia dos aacutetomos ligados agrave carbonila um resultado a priori jaacute esperado
Agradecimentos
Os autores agradecem agraves agecircncias de fomento CNPq e FAPESP pelo financiamento
Referecircncias
[1] Gaussian 03 Revision D02 M J Frisch J A Pople et al Gaussian Inc Wallingford CT 2004
[2] B Galabov Y Yamaguchi R B Remington H F Schaefer III J Phys Chem A 106 819 (2002)
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6 FFCLRP 2014
Selective Extraction of Erisotrin Structural Analogs Theory and Experiment
Arnaldo F da Silva Fordm (PG)1 Daniely X Soares (PG) Wagner E Richter (PG) Roy E Bruns (PQ)
1Instituto de Quiacutemica Universidade Estadual de Campinas CP 6154 13083-970 Campinas SP Brasil
Introduction
The biological activities of Erythrina alkaloids are assigned to Eritrinic compounds present
in the plant The most abundant of these alkaloids is called erisotrin and has high anxiolytic activity
raising interest in its structural analogues such as hydroxylated and methoxylated derivatives The
objective of this work was to propose a selective extraction of the erisotrin structural analogues
though UPLC-ESI-MSMS UV-VIS spectroscopy and TDDFT calculations
Computational Methodology
The geometry of the molecules was accessed through geometry optimizations with B3LYP
6-311G+(2d2p) A AMD 64 Opteron workstation with GAUSSIAN03 was used Since the
experimental extractions used solvents with different polarities the PCM from Gaussian03 package
was used In order to obtain the vertical excitation energies TDDFT was employed at the same
calculational level used on the geometry optimizations1
Results and Discussion
The chromatogram obtained from the Erythrina speciosa extract (flower) through UPLC-
ESI-MSMS showed some of the erisotrin structural analogues The solvent used was a
033033033(vv) mixture of hexane ethanol and dichloromethane The chromatogram is
composed primarily by three types of alkaloids skeletons I) a benzene ring with two o-methyl
substituents II) a benzene ring with one o-methyl and one hydroxyl substituents and III) a α β
unsaturated lactone The generic forms of the erisotrin structural analogues can be seen in Figure 1
Figure 3 Generic structures forms I II and III described in the text
To better understand the interaction between the solvents and the erythrinic alkaloids a UV-
VIS spectrum of the extract was acquired on all solvents Theoretical calculations were also applied
in order to gain additional information on the UV-VIS spectra The results of the UV-VIS analysis
are presented at Table 1
Table 1 HOMO-LUMO secondary transition wavelengths (nm) of the most relevant alkaloids on the Erythrina
speciosa extract Theoretical values obtained through B3LYP6-311+(2d 2p) are also included SolventSpecies I II III Exp Ethanol 2827 2732 3018 271 Chloroform 2822 2734 3009 282 Hexane 2815 2726 3040 270
Conclusions
When ethanol and hexane are used as solvent the molecules with the generic structure II are
better extracted as the absorption peak in the UV-VIS spectra is around 271 and 270 nm
respectively Nonetheless when chloromethane is used the molecules with generic structure I are
preferably extracted as the peak around 282 nm suggests
Acknowledgements
CNPq and Fapesp
Referecircncias [1] Andzelm J Rinderspacher B C Rawlett A Dougherty J Baer R Govind NJ Chem Theory Comput 2009
5 2835ndash284
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7 FFCLRP 2014
Uso do Modelo Contiacutenuo de Solvente (C-PCM) com G3X-CEP para Caacutelculos de Solvataccedilatildeo de Iacuteons Monovalentes com Acetonitrila
Cleuton de S Silva12
(PG) Rogeacuterio Custodio1(PQ)
cleutonsouzayahoocombr
1 Instituto de Ciecircncias Exatas e Tecnologia Universidade Federal do Amazonas CEP 69077-000 Itacoatiara-Am
2 Departamento de Fiacutesico-Quiacutemica Universidade Estadual de Campinas CEP 13083-970 Campinas-SP
Introduccedilatildeo
A importacircncia do efeito de solvente em reaccedilotildees quiacutemica tem sido frequentemente observada
e eacute objeto de frequentes estudos teoacutericos e experimentais Boes e colaboradores [1] demonstraram
que o ajuste apropriado da cavidade no meacutetodo IEF-PCM proporciona excelentes resultados quando
associado ao meacutetodo HFIEF-PCM Pereira e col [2] demonstraram a viabilidade de se utilizar
pseudopotenciais CEP (Compact Effective Pseudopotential) na teoria Gaussian n particularmente
Gaussian 3 ou G3 No presente projeto seraacute investigado um ajuste do modelo contiacutenuo de solvente
C-PCM com a teoria G3X(CEP) para caacutelculos de energia livre de solvataccedilatildeo de alguns iacuteons
Metodologia Computacional A teoria G3X [3] com pseudopotencial CEP ou simplesmente G3X(CEP) foi utilizada
juntamente com o modelo de solvente C-PCM em que acetonitrila foi utilizado como solvente para
calcular as energias livres de solvataccedilatildeo A otimizaccedilatildeo do fator de escala da cavidade do solvente
foi realizada entre o intervalo de 1 a 2
Resultados e Discussatildeo
O melhor resultado calculado em relaccedilatildeo aos dados experimentais foi obtido com fator de
escala de 119 para a combinaccedilatildeo G3X(CEP)C-PCM Os resultados foram comparados com
resultados de Boes [1] que utilizaram HFIEF-PCM com um fator de escala oacutetimo de 136 (ver
tabela 1) O fluacuteor apresentou o desvio muito alto em relaccedilatildeo ao experimental de -86 kcalmol para
G3X(CEP) se calcularmos o desvio meacutedio absoluto sem Fluacuteor teremos G3X(CEP) = 206 kcalMol
e HF = 248 kcalMol
Tabela I ndash Dados de Energia Livre de Solvataccedilatildeo (kcalmol) para acetonitrila calculadas para G3X(CEP) com
CPCM HF com IEF-PCM e desvio Meacutedio Absoluto
G3X(CEP)CPCM HFIEFshyPCM Exp G3X(CEP)CPCM HFIEFshyPCM Exp
Fshy shy7841 shy868 shy880 SCN
shy shy5377 shy574 shy519
Clshy shy6509 shy646 shy645 NO3
shy shy5818 shy602 shy565
Brshy shy6097 shy599 shy611 ClO4shy shy5367 shy539 shy508
N3shy shy5820 shy617 shy619 CH3CO2
shy shy6030 shy644 shy627
CNshy shy6250 shy636 shy592 DAM 175 162 shy
Conclusotildees Os resultados demonstram que o ajuste na cavidade CPCM melhora o resultado na energia
de solvataccedilatildeo para acetonitrila como solvente Os resultados apresentam com exceccedilatildeo do iacuteon fluacuteor
um desvio pequeno quando comparados com dados experimentais ou calculados por Boes e col
Agradecimentos Os autores agradecem o apoio financeiro da FAPEAM FAPESP CNPq e FAEPEX-
UNICAMP
Referecircncias [1] S Boes P R Livotto H Stassen Chemical Physcis 2006 331 142-158
[2] D H Pereira A F Ramos N H Morgon R Custodio 2011 135 034106-034131
[3] L A Curtiss P C Redfern K Raghavachari J Pople Chemical Physcis Lettres 2002 359 309-396
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8 FFCLRP 2014
Clusters Histoacuterico e evoluccedilatildeo
Dioacutegenes Mendes Arauacutejo1 (PG) Sergio E Galembeck1 (PQ)
diogenespgffclrpuspbr 1Departamento de Quiacutemica Faculdade de Filosofia Ciencias e Letras de Ribeirao Preto Universidade de Sao Paulo
14040-901 Ribeirao Preto (SP)
Introduccedilatildeo
Cluster pode ter diferentes significados dependendo da aacuterea que esta palavra eacute utilizada em
quiacutemica e em fiacutesica cluster significa um conjunto de aacutetomos ou moleacuteculas que interagem por forccedilas
natildeo covalentes Os primeiros estudos de clusters foram apresentados na literatura na deacutecada de
1930 mas ganharam forccedila na deacutecada de 1950 com a utilizaccedilatildeo de teacutecnicas experimentais como a
espectrometria de massa e vaporizaccedilatildeo a lazer Desde entatildeo muitos trabalhos cientiacuteficos foram
publicados investigando a natureza de clusters Os clusters ocupam o estado da mateacuteria
compreendido entre aacutetomos isolados e a fase condensada e o tamanho pode variar de dezenas ateacute
centenas de aringngstrons Clusters natildeo apresentam variaccedilotildees lineares de propriedades conforme o
crescimento e este eacute um dos pontos que atribui grande interesse nesses materiais[1] Recentemente
foi descoberta uma grande estabilidade em clusters que apresentam estrutura eletrocircnica
correspondente a nuacutemeros maacutegicos possibilitando o desenvolvimento de nanomateriais
estruturados com caracteriacutesticas especiacuteficas e tambeacutem a elaboraccedilatildeo uma nova tabela perioacutedica
formada por clusters que mimetizam as propriedades de elementos quiacutemicos sendo denominados
superaacutetomos[2] Entre os trabalhos que refletem o estado da arte desta aacuterea da ciecircncia grande parte
utilizam as propriedades dos clusters como uma ponte entre sistemas isolados ateacute a fase
condensada[3] Como exemplo podemos citar as aplicaccedilotildees de clusters em processos de superfiacutecie
como cataacutelises homogecircnea heterogecircnea e enzimaacutetica[4] a adsorccedilatildeo de hidrogecircnio em clusters de
alumiacutenio[5] a utilizaccedilatildeo de clusters em dispositivos de armazenamento de energia incrementando
algumas propriedades como a condutividade a velocidade de transferecircncia de carga e a
ciclabilidade[6] Esses exemplos mostram um pouco da versatilidade dos clusters o que faz que
eles venham ganhando forccedila principalmente no estudo de novos materiais para cataacutelise e
armazenamento de energia
Agradecimentos
Agradecemos a CAPES FAPESP e o CNPQ
Referecircncias
[1] AW Castleman P Jena Proc Natl Acad Sci USA 2006 103 10552-10553
[2] P Jena J Phys Chem Lett 2013 4 1432-1442
[3] P-Y Cheng JS Baskin AH Zewail Proc Natl Aca Sci USA 2006 103 10570-10576
[4] GA Somorjai AM Contreras M Montano RM Rioux Proc Natl Acad Sci USA 2006 103 10577-10583
[5] DJ Henry I Yarovsky J Phys Chem A 2009 113 2565-2571
[6] WJAS Gomes DM Arauacutejo AJF Carvalho SP Campana-Filho F Huguenin J Phys Chem C 2013 117
16774-16782
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9 FFCLRP 2014
Estimativa teoacuterica do pKa de aminas substituiacutedas com grupos alquila
Reacutegis Casimiro Leal12
(PG) Cleuton de Souza Silva13
(PG) Rogeacuterio Custodio1 (PQ)
regislealiqmunicampbr 1Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) Instituto de Quiacutemica 13083-970 Campinas-SP Brasil
2Instituto Federal de Educaccedilatildeo Ciecircncia e Tecnologia do Rio Grande do Norte (IFRN) 59215-000
Nova Cruz-RN Brasil 3Universidade Federal do Amazonas (UFAM) Instituto de Ciecircncias Exatas e Tecnologia 69103-128
Itacoatiara-AM Brasil
Introduccedilatildeo
O estudo das propriedades relacionadas agrave acidez e basicidade de substacircncias eacute
importante para compreensatildeo de determinados fenocircmenos [1] daiacute a necessidade de
estimativas das constantes de acidez (Ka) e basicidade (Kb) Bryantsev e col [2] estudaram
uma seacuterie de propriedades incluindo pKa de um conjunto de 23 aminas via DFT e um
modelo contiacutenuo de solvente Poisson-Boltzmann Aminas substituiacutedas (RNH2 R2NH e R3N
com R = -CH3) satildeo mais baacutesicas do que amocircnia (NH3) devido ao possiacutevel efeito doador de
eleacutetrons dos grupos alquila No entanto ocorre uma inversatildeo no comportamento quando se
compara a trimetilamina com as outras aminas substituiacutedas Isto pode ser explicado
qualitativamente pela dificuldade de acesso ao par de eleacutetrons livre do aacutetomo de nitrogecircnio na
trimetilamina devido ao impedimento espacial provocado pelos grupos alquilas substituintes
Metodologia Computacional
A estimativa do pKa foi realizado de acordo com o ciclo termodinacircmico descrito em
Freitas et al [3] Todos os caacutelculos foram realizados utilizando o pacote Gaussian 09W
Resultados e Discussatildeo
A Tabela 1 mostra as diferenccedilas entre valores de pKa experimental e teoacuterico obtidos
para os diferentes niacuteveis de caacutelculo O menor desvio foi com o meacutetodo Hartree-Fock
249 kcal mol-1
Nenhuma das metodologias utilizadas aqui reproduziu a tendecircncia
experimental de inversatildeo no comportamento do pKa quando se compara a trimetilamina com
as demais aminas substituiacutedas
Tabela 1 Diferenccedilas entre valores de pKa experimentais (pKaExp) e calculados (pKaCalc) em kcalmol-1
Aminas Exp [2]
[pKaExp ndash pKaCalc]
Hartree-Fock
6-311++g(dp)
B3LYP
6-311++g(dp)
G3(MP2)
B3 CBS-Q
NH3 925 202 208 209 208
CH3NH2 1064 308 316 315 315
(CH3)2NH 1077 299 307 306 306
(CH3)3N 980 186 196 193 194
DAM 249 257 256 256
Conclusotildees
A tendecircncia dos resultados experimentais natildeo foi reproduzida por nenhum dos meacutetodos
teoacutericos testados Os desvios satildeo elevados em relaccedilatildeo aos dados experimentais da ordem de
25 kcal mol-1
Efeitos locais do solvente estatildeo em andamento e devem corrigir a tendecircncia
Agradecimentos
FAPESP CNPq CAPES e FAEPEX-UNICAMP
Referecircncias [1] Seacutergio R B Silva Caio L Firme Kaacutessio M G Lima Quim Nova 2014 37 658-662
[2] Vyacheslav S Bryantsev Mamadou S Diallo William A Goddard III J Phys Chem A 2007 111 4422-4430
[3] Adilson A Freitas K Shimizu Luiacutes G Dias Frank H Quina J Braz Chem Soc 2007 18 1537-1546
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10 FFCLRP 2014
Discretizaccedilatildeo do Meacutetodo da Coordenada Geradora para geraccedilatildeo de
funccedilotildees de base por q-exponenciais
Mauriacutecio Gustavo Rodrigues1
(PG) Rogeacuterio Custodio (PQ)1
mauriciorodriguesiqmunicampbr
1 ndash Universidade Estadual de Campinas Campinas ndash SP
Introduccedilatildeo
O Meacutetodo da Coordenada Geradora (MCG) tem sido utilizado para o desenvolvimento
de conjuntos de funccedilotildees de base No meacutetodo original os expoentes das gaussianas satildeo
usualmente gerados atraveacutes de uma transformaccedilatildeo de coordenada geradora12
sendo n o nuacutemero de funccedilotildees de base primitivas desejado Neste trabalho
propotildee-se uma generalizaccedilatildeo do meacutetodo original pela q-exponencial3 da seguinte forma
se em que q eacute um paracircmetro a ser
otimizado juntamente com a malha Ω No MCG modificado pela q-exponencial
(MCGq) a equaccedilatildeo 1 continua vaacutelida para os casos em que q=1
Resultados e discussatildeo
MCG e MCGq foram aplicados para geraccedilatildeo de conjuntos de funccedilotildees de base atocircmicos
para os elementos representativos do segundo periacuteodo da Tabela Perioacutedica de modo
que apresentassem a configuraccedilatildeo de conjuntos de base de Pople 6-31G Todos os
paracircmetros foram otimizados com o meacutetodo Simplex e foi utilizado o niacutevel DFT
B3LYP para realizaccedilatildeo dos caacutelculos atocircmicos com o programa Gaussian09 Esses
resultados satildeo mostrados na Tabela 1 aleacutem do resultado exato4 para fins de
comparaccedilatildeo Nessa tabela tambeacutem satildeo apresentados resultados do MCG para uma base
maior (18s10p) tambeacutem para fins de comparaccedilatildeo
Tabela 1 Energias atocircmicas totais para o GCM GCMq HFN e GCM completo
(unidades atocircmicas)
GCM (10s4p) GCMq (10s4p) Exato GCM (18s10p)
B -24660252 -24660963 -246398 -24664036
C -37850843 -37852058 -378295 -37860238
N -54588155 -54589978 -545757 -54606958
O -75063965 -75066178 -750525 -75098236
F -99718436 -99721112 -997168 -99773437
Ne -128897668 -128900936 -1289230 -128980823
A Tabela 1 mostra que os resultados do GCMq satildeo mais baixos que o GCM com
mesmo tamanho de funccedilatildeo de base Em geral os expoentes gerados pelo GCMq satildeo
mais bem distribuiacutedos no espaccedilo de expoentes Para um conjunto completo de
primitivas espera-se que GCM e GCMq convirjam para o mesmo resultado
Agradecimentos
CAPES FAPESP CNPq FAEPEX-UNICAMP
Referecircncias
1 - R Custodio JD Goddard Can J Chem 70 (1992) 580
2 ndash E V R de Castro and F E Jorge J Chem Phys 108 (1998) 5226
3 - C Tsallis Quim Nova 16 (1994) 468
4 - E Buendiacutea F J Gaacutelvez P Maldonado and A Sarsa J Chem Phys 131 (2009) 44115
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11 FFCLRP 2014
Anaacutelise conformacional da Benzbromarona (BZB) Iran L Sousa (PG) Nelson H Morgon (PQ) Instituto de Quiacutemica - UNICAMP CP 6154 CEP 13084-971 Campinas - SP
iransousaiqmunicampbr
Introduccedilatildeo
O estudo teoacuterico das conformaccedilotildees e interaccedilotildees intramoleculares presentes em
sistemas modelos desde os mais simples ateacute estruturas complexas como proteinas
tornou-se importante para a compreensatildeo dos efeitos que influenciam a estabilidade
conformacional de moleacuteculas A escolha de uma metodologia computacional adequada eacute
extremamente importante para alcanccedilar o resultado final seja em termos de precisatildeo ou
custo computacional
Foi realizado um estudo conformacional da benzbromarona um faacutermaco
utilizado para o tratamento de casos refrataacuterios de gota1
Metodologia Computacional
Foram utilizados caacutelculos semiempiacutericos PM3 para indentificaccedilatildeo dos
confocircrmeros mais estaveacuteis Os minimos de energia foram otimizados com B3LYP6-
311++G (dp) Todos os caacutelculos foram realizados empregando o programa Gaussian
092
Foi avaliado as confomaccedilotildees de interesse em funccedilatildeo da rotaccedilatildeo dos acircngulos
diedros θ e β (Fig 1) estimada a cada 10ordm
Fig 1 Acircngulos diedros estudados
Resultados e Discussatildeo
As energias relativas e os acircngulos na qual foram obtidos os confocircrmeros mais
estaacuteveis satildeo mostrados na Tabela 1 Tabela 1 Energias Relativa (Kcalmol) e Angulos diedros (ordm) B3LYP6-311++G(dp)
Conf ER Diedros
α β
1 000 260 90
2 691 260 260
3 038 260 270
Observa-se que a benzbromarona apresenta um minimo em 260ordm e 90ordm A
explicaccedilatildeo desta preferecircncia seraacute investigada atraveacutes de caacutelculos de NBO Uma anaacutelise
populacional tambeacutem seraacute realizada a fim de verificarmos a predominacircncia de cada
confocircrmero
Conclusotildees
Os caacutelculos mostraram a existecircncia de isocircmeros conformacionais para a
Benzbromarona Na literatura natildeo haacute estudos teoricos deste faacutermaco Sendo assim
outros paracircmetros eletrocircnicos estatildeo sendo obtidos com o objetivo de melhor
caracterizar essa moleacutecula
Agradecimentos CNPq CAPES CENAPAD-SP e GridUNESP
Referecircncias 1S Kumar et al New Zealand Medical J 2005 118 152
2 httpwwwgaussiancom
β
θ
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12 FFCLRP 2014
Estudo das Propriedades de Nanofitas de SiC
Larissa S Oliveirasup1 (PG) Rogeacuterio J Baierlesup1sihelarissagmailcom
1Universidade Federal de Santa Maria
IntroduccedilatildeoMateriais semicondutores nanoestruturados satildeo potenciais candidatos para serem
utilizados em dispositivos semicondutores Muitas teacutecnicas computacionais tecircm sidoutilizadas agrave produccedilatildeo de materiais com propriedades desejaacuteveis agrave industria eletrocircnica onde ocarbeto de siliacutecio (SiC) vem se mostrando muito promissor
Metodologia ComputacionalO meacutetodo de primeiros princiacutepios adotado eacute fundamentado na Teoria do Funcional
Densidade (DFT) e para o tratamento da interaccedilatildeo forte entre os eleacutetrons de valecircncia com osde caroccedilo utilizaremos pseudopotenciais de norma conservada na forma totalmente separaacutevelAs equaccedilotildees de Kohn-Sham satildeo resolvidas de maneira autoconsistente com o termo de troca-correlaccedilatildeo tratado dentro da Aproximaccedilatildeo do Gradiente Generalizado (GGA) A soma naZona de Brillouin eacute tratada utilizando um conjunto especial de pontos k gerados dentro doprocedimento de Morkhost-Pack A procura da geometria eacute feita utilizando o algoritmo deGradiente Conjugado (CG) com o caacutelculo das forccedilas usando o procedimento de Hellmann-Feynman
A estabilidade dos defeitos eacute obtida com o caacutelculo da energia de formaccedilatildeo dosdefeitos utilizando os resultados de caacutelculos de energia total A energia de formaccedilatildeo de umdefeito Eform[Def] eacute calculado de acordo com a equaccedilatildeo
Eform[Def]=ET[Def] ndash ET[pristino] - nji
onde ET[Def] eacute a energia total para o sistema na presenccedila de um defeito e ET[pristino] eacute aenergia total do mesmo sem defeito A soma ocorre sobre todos os aacutetomos envolvidos nodefeito e j eacute o potencial quiacutemico para o i-eacutesimo aacutetomo envolvido no defeito
Resultados e DiscussatildeoPretendemos estudar as principais caracteriacutesticas das nanofitas de SiC em sua forma
pura e com defeitos Estes estudos ainda estatildeo em fase de conclusatildeo e por esse motivo aindanatildeo possuiacutemos resultados
ConclusotildeesEsperamos que com esse trabalho possamos natildeo soacute caracterizar de maneira
satisfatoacuteria esses materiais Esses materiais quando bem estruturados podem apresentarcaracteriacutesticas desejaacuteveis para a fabricaccedilatildeo de dispositivos eletrocircnicos com boa eficiecircncia
AgradecimentosAgrademos a UFSM FAPERGS e ao PPGFiacutesica
Referecircncias [1] R J Baierle PC Piquini L P Neves R H Miwa Ab initio study of native defects in SiC nanotubesPhysical Review B Condensed Matter and Materials Physics USA v 74 n15 p 155425 2006[2] E F Rosso Baierle R J Oxygen doped SiC Nanowires an ab initio study Chemical Physics Letters (Print)v 568 p 140-146 2013[3] F Zheng et al J App Phys 113 154302 (2013)
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13 FFCLRP 2014
Natureza da ligaccedilatildeo FendashNO em sistemas trans-[FeIIL(NO)(oxa-aza)]
n+ onde
L=Cl ou H2O e n=1 ou 2 Uma investigaccedilatildeo computacional
Lucas Abreu do Nascimento1 (PG) Francisco das Chagas Alves Lima2 (PQ) fdcalimagmailcom 1
Universidade Federal do Piauiacute ndash UFPI 2 Universidade Estadual do Piauiacute ndash UESPI
Introduccedilatildeo
Na deacutecada de 1980 Ignarro e colaboradores mostraram que o oxido niacutetrico (NO) desempenha importacircncia fundamental no meio bioloacutegico como em sistema de regulaccedilatildeo de pressatildeo
sanguina processos inflamatoacuterios dentre outros1 Seus estudos demonstraram que a atividade bioloacutegica do (NO) difere em categorias direto e indireto sendo a principal diferenccedila a concentraccedilatildeo (NO) no meio A busca por novas drogas aptas a manter o controle desta moleacutecula levaram a uma
vasta aplicaccedilatildeo de compostos de coordenaccedilatildeo em particular ligantes macrociacuteclicos2 Os ligantes aza-macrociclo tem demonstrando um importante papel na sua estabilidade bem como o ligante
trans ao (NO)34 Mediante a busca por novas drogas capazes de manter o controle de (NO) no meio bioloacutegico este trabalho tem como objetivo analisar a natureza da ligaccedilatildeo FendashNO no sistema trans-[FeIIL(NO)(oxa-aza)]n+ onde L satildeo os ligantes trans Cl ou H2O em relaccedilatildeo o (NO) e n+ satildeo as
possiacuteveis cargas (1 e 2) dos complexos Metodologia Computacional
Todos os caacutelculos foram desenvolvidos no programa Gaussian 095 em niacutevel de teoria DFT empregado o funcional de troca de Beckes em conjunto com o funcional de correlaccedilatildeo de Perdew (BP86) Para efeito de comparaccedilatildeo o meacutetodo PBE1PBE tambeacutem foi utilizado Em combinaccedilatildeo com
os meacutetodos propostos a base LANL2DZ foi utilizada Para entendimento da natureza da ligaccedilatildeo o programa AOMIx6 foi empregado Todos os caacutelculos foram realizados considerando o vaacutecuo
Resultados e Discussatildeo
Em ambas os meacutetodos utilizados o sistema com o ligante H2O mostrou uma media de 35000 kcal mol -1 mais estaacutevel com ralaccedilatildeo ao com Cl Com relaccedilatildeo o comprimento de ligaccedilatildeo
entre o metal e o NO observa-se que quando ligante apresenta orbitas do tipo pi (π) no caso H2O diminui o comprimento da ligaccedilatildeo em 0009 Aring em comparaccedilatildeo com o outro ligante Apesar da
energia de interaccedilatildeo FendashNO ter sido de -482 kcal mol-1 para L=Cl e -62 kcal mol-1 para L=H2O as energias de repulsatildeo mostram-se 0020 maior para L=Cl quando comparado com L=H2O Logo a presenccedila deste ligante H2O dificulta a liberaccedilatildeo do NO e consequentemente facilitar a sua absorccedilatildeo
Conclusotildees
Os resultados demostraram que o sistema proposto em ambos os meacutetodos possui uma
maior estabilidade quando o ligante H2O esta presente Com relaccedilatildeo ao comprimento da ligaccedilatildeo FendashNO ela diminui com a presenccedila do H2O Assim a liberaccedilatildeo de NO pode ocorre com maior facilidade com quando o Cl estiver na oposiccedilatildeo trans com relaccedilatildeo a ele Os resultados das energias
de energias de repulsatildeo corroboram para o entendimento desses sistemas Agradecimentos
Centro Nacional de Processamento de Alto Desempenho do Cearaacute - CENAPADUFC Referecircncias [1]Ignarro L J Buga GM Wood K S Byrns R E Chaudhuri G Proceed ings of the National Academy of
Sciences of the United States of America 1987 84 9265-9269
[2] Tfouni E Truzzi D R Tavares A Gomes A J Figueiredo L E amp Franco D W Biological activity of
ruthenium nitrosyl complexes Nitric Oxide Biology and Chemistry Official Journal of the Nitric Oxide Society
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[3] Aguilar C M amp Rocha W R The nature of the MndashNO bond in [M(Imidazole)(PPIX)(L)]q complexes (M=Fe2+
Ru2+ L=NO+ NO and NOminus PPIX=Protoporphyrin IX) Inorganica Chimica Acta 2013 408 18ndash26
[4]Caramori G F Kunitz A G Andriani K F Doro F G Frenking G amp Tfouni E The nature of Ru-NO bonds
in ruthenium tetraazamacrocycle nitrosyl complexes --a computational study Dalton Transactions (Cambridge
England 2003) 201241 7327ndash39
[5] Frisch M J Gaussian09
[6] S I Gorelsky AOMix Program for Molecular Orbital Analysis httpwwwsg-chemnet version 66 2012
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14 FFCLRP 2014
Estudo das propriedades dinacircmicas do sistema 1-etil-3-metilimidazoacuteliobis(trifluorsulfonil)imida emim[Tf2N]CO2
Tuanan da Costa Lourenccedilo(PG)sup1 Luciano Tavares da Costa(PG)sup2lourencotuanangmailcom
1Universidade Federal de Alfenas sup2Universidade Federal Fluminense
IntroduccedilatildeoRecentemente liacutequidos iocircnicos(LIs) tecircm sido amplamente estudados para aplicaccedilotildees em
quiacutemica verde sendo que tais aplicaccedilotildees satildeo possiacuteveis devido agraves propriedades destes liacutequidos comobaixa volatilidade estabilidade teacutermica toxicidade e baixa pressatildeo de vapor tornado-os assimpossiacuteveis solventes ldquoverdesrdquo Atualmente vimos enfrentando grandes mudanccedilas climaacuteticas causadaspelas grandes emissotildees de gases de efeito estufa na atmosfera e devido a isso torna-se necessaacuterio odesenvolvimento de tecnologias para a captura de tais gases sendo os liacutequidos iocircnicos candidatos aesta nova tecnologia O objetivo deste trabalho eacute o estudo da mistura do liacutequido iocircnico 1-etil-3-metilimidazoacutelio bis(trifluorsulfonil) imida emim[Tf2N] com o CO2
Metodologia ComputacionalSimulaccedilotildees por dinacircmica molecular foram usadas para o estudo do sistema [emim]Tf2N e
CO2 As simulaccedilotildees foram realizadas nos ensembles NVT e NpT com duraccedilatildeo de 100ns Foramutilizados 160 pares de Lis com diferentes concentraccedilotildees do gaacutes variando de 0 a 204 moleacuteculas auma temperatura de 313K Apoacutes os caacutelculos das interaccedilotildeessup2 foram realizados caacutelculos depropriedades dinacircmicas a fim de se avaliar as modificaccedilotildees causadas pela presenccedila do gaacutes
Resultados e DiscussatildeoForam calculados os coeficientes de difusatildeo para caacutetion e acircnion Podemos ver pela tabela 1
que haacute um aumento no coeficiente de difusatildeo proporcional ao aumento de moleacuteculas de CO2 Ocaacutetion tende a ser mais difuso do que o acircnion e isso se daacute pela presenccedila do anel aromaacutetico em suaestrutura o que proporciona uma maior mobilidade do caacutetion no eixo do anel Podemos ver atraveacutesdo deslocamento meacutedio quadraacutetico das espeacutecies que o comportamento da dinacircmica translacionalnatildeo eacute modificado pela presenccedila das moleacuteculas do gaacutes embora ocorra uma maior difusividade dasmoleacuteculas
Tabela 1- Coeficientes de difusatildeo para as espeacutecies do sistema valores em 10-5cmsup2s Conclusotildees
Os resultados preliminares mostraram uma grande afinidade do gaacutes com o LI evidenciadona modificaccedilatildeo do coeficiente de difusatildeo o que nos sugere uma certa interaccedilatildeo gaacutes-LI Osresultados preliminares das propriedades dinacircmicas para o liacutequido iocircnico tiveram uma boacorrelaccedilatildeo com a literaturasup3 o que mostra a validade do campo de forccedila utilizado nas simulaccedilotildees
AgradecimentosAgradecimentos a CAPES FAPEMIG UNIFAL-MG e UFF
Referecircncias [1] Karadas F Energy Fuels 2010 24 5817[2] Lourenccedilo T C et al Environ Sci Technol 2013 47 7421[3] Fredlake C P et al J Chem Eng Data 2004 49 954
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15 FFCLRP 2014
Anaacutelise Teoacuterica de Clusters de Soacutedio-Potaacutessio por Algoritmo Geneacutetico e Caacutelculos
de Quiacutemica Quacircntica
Mateus X Silva1
(PG) Breno R L Galvatildeo1
(PD) Jadson C Belchior1 (PQ)
xaviersmateusgmailcom 1Departamento de Quiacutemica-ICEx Universidade Federal de Minas Gerais Av Antocircnio Carlos 6627 Pampulha 31270-
901 - Belo Horizonte MG Brasil
Introduccedilatildeo
Clusters metaacutelicos tecircm atraiacutedo atenccedilatildeo cientiacutefica devido agraves suas potenciais aplicabilidades
tecnoloacutegicas em nanoescala O interesse teoacuterico vai aleacutem da determinaccedilatildeo das estruturas formadas
por estes sistemas sendo um objetivo central o entendimento de como estes clusters crescem e
como suas propriedades se modificam no curso deste processo A liga NaK eacute conhecida por ser
misciacutevel em todas as proporccedilotildees e liacutequida agrave temperatura ambiente para a maioria das composiccedilotildees1
sendo o foco deste trabalho a descriccedilatildeo do crescimento deste sistema
Metodologia Computacional
A hipersuperfiacutecie de energia potencial de clusters de NaK foi gerada pelo potencial empiacuterico
Gupta2 (PG) e explorada via um algoritmo geneacutetico (GA) modificado
3 pela adiccedilatildeo de dois novos
operadores ao procedimento evolucionaacuterio padratildeo Assim foram geradas condiccedilotildees iniciais para
abordagem dos clusters menores por meacutetodos de estrutura eletrocircnica tais como CCSD(T) e MP2
que produziram resultados de referecircncia A escolha de condiccedilotildees apropriados para caacutelculos DFT
foram exploradas utilizando os dados de referecircncia obtidos Por fim o acoplamento entre um GA e
a minimizaccedilatildeo da energia obtida em niacutevel de teoria quacircntica eacute investigado para gerar condiccedilotildees
iniciais mais adequadas em relaccedilatildeo agrave abordagem empiacuterica inicial
Resultados e Discussatildeo
Os miacutenimos gerados pelo PG foram avaliados e corrigidos pelos meacutetodos ab initio de alto
niacutevel correlacionando eleacutetrons de camadas internas Verificou-se que o PG falha sistematicamente
na previsatildeo dos miacutenimos corretos de energia para clusters de ateacute 6 aacutetomos estando estes sistemas
pequenos fora da regiatildeo ideal de aplicabilidade deste potencial Observou-se que abordagens usuais
DFT como B3LYP podem falhar na previsatildeo de resultados para sistemas especiacuteficos sendo que o
melhor acordo com os resultados de referecircncia foi obtido pela combinaccedilatildeo def2-TZVPPSVWN5
apesar da melhor relaccedilatildeo custo-benefiacutecio ter sido alcanccedilada por LANL2DZSVWN5 (com potencial
nuclear efetivo) O acoplamento entre o GA e o tratamento quacircntico dos clusters foi realizado
dentro de uma abordagem de alta relaccedilatildeo custo-benefiacutecio obtida pela utilizaccedilatildeo de um potencial
nuclear efetivo em niacutevel MP2 O meacutetodo proposto foi capaz de elevar significativamente a
qualidade das condiccedilotildees iniciais geradas para reotimizaccedilatildeo por meacutetodos mais exatos
Conclusotildees
Caacutelculos MP2 foram suficientes para prever estruturas corretas assim como caacutelculos DFT
com utilizaccedilatildeo de potencial nuclear efetivo forneceram resultados com desvios de apenas 5 em
relaccedilatildeo agravequeles considerados como referecircncia Para clusters maiores a abordagem semi-claacutessica
feita atraveacutes do PG forneceu uma proporccedilatildeo de aacutetomos de soacutedio de 30 a 40 capaz de gerar ligas
mais estaacuteveis quando comparadas agraves suas contrapartes homonucleares A tendecircncia experimental de
segregaccedilatildeo nuacutecleo-superfiacutecie foi prevista com sucesso pela presente abordagem
Agradecimentos
Noacutes agradecemos agrave FAPEMIG agrave Capes e ao CNPq
Referecircncias [1] Tchaplyguine M et al Phys Rev B 2009 80 033405
[2] Gupta R P Phys Rev B 1981 23 6265
[3] Guimaratildees F F et al J Chem Phys 2002 116 8327
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Electronic energy levels engineering of P3HT employing chemical substitutions
Eliezer Fernando Oliveira1 (PG) and Francisco Carlos Lavarda12 (PQ)
1UNESP - Univ Estadual Paulista POSMAT - Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Ciecircncia eTecnologia de Materiais Bauru SP Brazil
2Faculdade de Ciecircncias UNESP - Univ Estadual Paulista Departamento de Fiacutesica Av Eng LuizEdmundo Carrijo Coube 14-01 17033-360 Bauru SP Brazil
Correspondence to Eliezer Fernando de Oliveira (eliezer fcunespbr)
IntroductionCurrently there is an intensive search for new materials to make more efficient organic solar
cells The use of chemical modifications capable of modifying the electronic properties of materialsalready known is an interesting approach [1] as it can in principle provide a more adequateadjustment of the frontier electronic levels while preserving properties such as solubility Thus weperformed a theoretical study of the P3HT and 13 new derivatives obtained by substitution withelectron acceptor and donor groups in order to understand how the energy levels of the frontierorbitals are modified
Computational MethodologyWe adopt the oligomer approach with structures ranging from 2 to 10 monomer units [2]
and thiophenic rings kept coplanar as expected in the solid state [3] Structure optimizations weremade through the PM7 semiempirical method and we obtained electronic structure data byDFTB3LYP6-31G(1d) The properties of polymers are estimated theoretically by extrapolationmethods of the results obtained for the oligomers
Results and DiscussionAs can be observed in Figure 1 employing chemical substitutions allow to get a range of
materials with very different electronic properties an interesting fact for tuning the properties of thedevices
ConclusionsAn interesting result is that obtained for the P3HT-F case that shifts the HOMO and LUMO
energy levels of P3HT to lower energy values maintaining approximately the same ΔEHL
AgradecimentosWe would like to thank the Brazilian agency FAPESP (proc 201221983-0) for financial
support
Referecircncias [1] Oliveira E F Camilo-Jr A da Silva-Filho L C Lavarda F C J Polym Sci Part B Polym Phys 2013 51842-846[2] Batagin-Neto A Oliveira E F Graeff C F O Lavarda F C Molecular Simulation 2013 39 309-321
[3] Oliveira E F and Lavarda F C J Polym Sci Part B Polym Phys 2013 51 1350-1354
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Estudo teoacuterico do mecanismo ESIPT em derivados de benzazoacuteis
Josene M Toldo1(PG) Paulo F B Gonccedilalves
1(PQ)
Josenetoldoufrgsbr 1Universidade Federal do Rio Grande do Sul Instituto de Quiacutemica Grupo de Quiacutemica Teoacuterica
Introduccedilatildeo
A transferecircncia protocircnica intramolecular no estado excitado (ESIPT) caracteriza-se pela
transferecircncia de um proacuteton de um grupo doador para um grupo aceptor a partir de uma ligaccedilatildeo de
hidrogecircnio intramolecular presente na estrutura do estado excitado[1] O aumento do interesse no
estudo de moleacuteculas que apresentam ESIPT eacute um reflexo de suas propriedades fotoquiacutemicas e
fotofiacutesicas uacutenicas que permitem a sua utilizaccedilatildeo em novas aplicaccedilotildees optoeletrocircnicas[2] Nesse
trabalho a DFT foi utilizada para investigar os derivados dos benzazoacuteis descritos na Figura 1 onde
as estruturas 1a e 1b podem apresentar ESIPT
Figura 1 Estruturas dos derivados de benzazoacuteis
Metodologia Computacional
As otimizaccedilotildees geomeacutetricas e anaacutelises vibracionais nos estados S0 e S1 foram feitas
utilizando CAM-B3LYPcc-pVDZ e PBE1PBEcc-pVDZ Nos caacutelculos de energia para as transiccedilotildees verticais foram utilizados CAM-B3LYPjun-cc-pVTZ e PBE1PBEjun-cc-pVDZ Os efeitos do solvente foram incluiacutedos a partir do PCM com as constantes dieleacutetricas referentes ao 14-dioxano diclorometano etanol e acetonitrila Todos os caacutelculos foram feitos no Gaussian 09
Resultados e Discussatildeo
No estado fundamental natildeo haacute a possibilidade de transferecircncia protocircnica intramolecular
devido agrave grande instabilidade das formas ceto quando comparadas agraves formas enol No estado S1
ambas as formas satildeo possiacuteveis contudo o mecanismo ESIPT nem sempre eacute observado O funcional
CAM-B3LYP prevecirc o ESIPT apenas para a estrutura 1a utilizando o solvente mais apolar o 14-
dioxano Jaacute quando o PBE1PBE eacute empregado a estrutura 1a apresenta ESIPT com todos os
solventes e a estrutura 1b apenas para o 14-dioxano Contudo comparando os valores dos λabs e λem
obtidos com os dois funcionais com os resultados experimentais [3] percebe-se que o CAM-B3LYP
descreve melhor o sistema Um efeito batocrocircmico eacute observado ao aumentar a polaridade do
solvente o que eacute consistente com as transiccedilotildees do tipo π rarrπ
Conclusotildees
Devido agrave pequena diferenccedila de energia entre as formas ceto e enol explicada pela reduzida
transferecircncia de carga o mecanismo ESIPT eacute previsto apenas para a estrutura 1a em dioxano jaacute
que o CAM-B3LYP eacute o funcional que melhor descreve o sistema
Agradecimentos
CNPq CAPES e PROPESQ pelo suporte financeiro
Referecircncias [1] H Roohi F Hejazi N Mohtamedifar M Jahantab Spectrochim Acta Part A 2014 118 228-238
[2] J E Kwon S Y Park Adv Mater 2011 23 3615ndash3642
[3] G Wiethaus Siacutentese e caracterizaccedilatildeo de novas iminas com aplicaccedilotildees em oacuteptica natildeo-linear 2010 UFRGS BR
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Processo de fragmentaccedilatildeo molecular do hiacutebrido γ-Fe2O3 PMMA um estudo
teoacuterico e experimental
Silviana Correcirca1 Liacutevia C T Lacerda
1 Marcus V J Rocha
1-2 (PQ) Teodorico C Ramalho
1
(PQ) Elaine F F da Cunha1 (PQ)
silvianacorrea123yahoocombr 1Laboratoacuterio de Modelagem Molecular Departamento de Quiacutemica Universidade Federal de Lavras LavrasMG 2Department of Theoretical Chemistry Faculty of Sciences Vrije Universiteit Amsterdam Paiacuteses Baixos
Introduccedilatildeo
Materiais hiacutebridos orgacircnico-inorgacircnicos satildeo constituiacutedos pela combinaccedilatildeo de
componentes orgacircnicos e inorgacircnicos A siacutentese desses materiais com propriedades otimizadas
constitui uma aacuterea em constante expansatildeo com potencial aplicaccedilatildeo na aacuterea de cataacutelise e sensores
quiacutemicos[12]
Assim este trabalho tem objetivo de propor e entender o mecanismo de
fragmentaccedilatildeo molecular do hiacutebrido PMMA-maghemita realizado pelas teacutecnicas experimentais
de dessorccedilatildeo iocircnica utilizando caacutelculos teoacutericos
Metodologia Computacional
A teacutecnica de dessorccedilatildeo iocircnica estimulada por eleacutetrons foi utilizada para a fragmentaccedilatildeo
experimental E para o estudo teoacuterico utilizou-se o pacote ADF com o meacutetodo DFT o funcional
de densidade BLYP O conjunto de funccedilotildees do tipo Slater TZ2P
Resultados e Discussatildeo
O caminho de fragmentaccedilatildeo do
hiacutebrido PMMA-maghemita estaacute descrito de
acordo com a Figura 1 Pelos resultados
experimentais a ordem de intensidade de
perda dos fragmentos eacute COH+ gt CH3
+gt
CO2CH3+ A energia de formaccedilatildeo do iacuteon
CO2CH3+ seria maior do que os outros no
entanto a ordem de estabilidade encontrada
a partir de caacutelculos teoacutericos foi COH+ gt
CO2CH3+ gt CH3
+ (Figura1) A energia de
ativaccedilatildeo (E) para COH+ foi 2305 kcalmol
-
1 menor que a do CH3
+ Em comparaccedilatildeo
com a do CO2CH3+ a diferenccedila da E eacute
59759 e 62064 kcalmol-1
respectivamente
A intensidade de dessorccedilatildeo iocircnica e a
barreira de energia de ativaccedilatildeo teoacuterica
mostrou boa concordacircncia Assim o
controle cineacutetica pode ocorrer no processo
de fragmentaccedilatildeo da PMMA-maghemita
Conclusotildees
Atraveacutes dos caacutelculos teoacutericos com auxiacutelio dos dados experimentais foi possiacutevel prever e
propor um mecanismo de fragmentaccedilatildeo para o material Permitindo discutir as melhores vias de
formaccedilatildeo dos fragmentos e os fatores quiacutemicos que influenciam nas perdas
Agradecimentos
A CAPES CNPq e a UFRJ pelos auxiacutelios financeiros e de infraestrutura para a realizaccedilatildeo
do trabalho
Referecircncias [1] JOSEacute NM PRADO LASA Quiacutemica Nova 2005 v 28 n 2 p 281-288
[2] FAHMI A Materials Today 2009 v 12 n 5 p 44-50
Figura 1 Mecanismo de fragmentaccedilatildeo do
hiacutebrido PMMA-maghemita
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Estudo mecaniacutestico sobre a N-acilaccedilatildeo de aminas por aacutecidos
carboxiacutelicos catalisada por ZrCl4
Felipe V Z Assad (PG) e Fabriacutecio R Sensato (PQ)
Universidade Federal de Satildeo Paulo UNIFESP Campus Diadema E-mail felipeassadglobocom
N-acilaccedilatildeo de aminas eacute um importante evento quiacutemico para a siacutentese da ligaccedilatildeo amida Tipicamente este tipo de ligaccedilatildeo eacute obtido da uniatildeo de um aacutecido carboxiacutelico a uma amina Entretanto a uniatildeo destes dois grupos funcionais natildeo ocorre agrave temperatura ambiente e requer temperaturas da ordem de 160-180
oC
1 Em 2012 Williams e colaboradores
2 reportaram um ineacutedito protocolo de siacutentese de amidas que
apresenta alta eficiecircncia para uma grande variedade de aminas e aacutecidos carboxiacutelicos A estrateacutegia - em sua condiccedilatildeo otimizada - baseia-se na reaccedilatildeo do substrato (amina) com aacutecido carboxiacutelico catalisada por tetracloreto de zircocircnio (ZrCl4) na presenccedila de tolueno a 110
0C Natildeo obstante a preeminecircncia do referido
procedimento nenhuma explanaccedilatildeo pormenorizada sobre o mecanismo molecular da reaccedilatildeo tem sido oferecida No presente estudo o mecanismo molecular de N-acilaccedilatildeo de aminas por aacutecidos carboxiacutelicos catalisada por ZrCl4 foi investigado por caacutelculos de estrutura eletrocircnica Os caacutelculos foram realizados em niacutevel DFTB3LYP com os seguintes conjuntos de base LANL2DZ para descrever o aacutetomo de zircocircnio e 6-311+G(2df2p) para os demais aacutetomos Pontos criacuteticos foram caracterizados por caacutelculos de frequecircncia vibracional Os processos de N-acilaccedilatildeo de aminas foram investigados para duas situaccedilotildees distintas reaccedilatildeo catalisada ou natildeo pelo ZrCl4 Para cada caso quatro caminhos reacionais idealizados foram investigados e caracterizados computacionalmente como segue i) processo concertado ii) por etapas iii) concertado em excesso de aacutecido carboxiacutelico e iv) por etapas tambeacutem em excesso do aacutecido Como modelos quiacutemicos para representar a amina e o aacutecido carboxiacutelico foram selecionadas as moleacuteculas metilamina e aacutecido metanoico Dos resultados obtidos na ausecircncia do ZrCl4 depreende-se que os valores de energia livre de ativaccedilatildeo ΔG
Dagger
satildeo consistentes com a baixa reatividade deste sistema agrave temperatura ambiente Dentre os canais investigados os processos por etapas demandam menores energias livre de ativaccedilatildeo que os concertados Assim o canal (ii) eacute mais reativo que o canal (i) enquanto o canal (iv) eacute mais reativo que o canal (iii) Em particular a adiccedilatildeo de ZrCl4 fortemente influencia a cineacutetica de acilaccedilatildeo associada ao mecanismo concertado em excesso do aacutecido carboxiacutelico A demanda de ativaccedilatildeo para este processo eacute diminuiacuteda por 86 kcalmol conduzindo a uma energia livre de ativaccedilatildeo ΔG
Dagger de 165 kcalmol e o correspondente perfil
energeacutetico eacute apresentado na Figura 1 Na ausecircncia do catalisador o mecanismo mais favorecido cineticamente eacute o processo por etapas em excesso de aacutecido carboxiacutelico No entanto o mecanismo concertado - em excesso do aacutecido - eacute prevalente na presenccedila do ZrCl4
Figura 1 Perfil energeacutetico do caminho reacional concertado em excesso de aacutecido carboxiacutelico catalisado pelo ZrCl4
Palavras Chave N-acilaccedilatildeo de aminas ligaccedilatildeo amida ZrCl4 caacutelculos de estrutura eletrocircnica DFT
[1] Valeur E Bradley M Chem Soc Rev 2009 38 606
[2] Allen C L Chhatwal A R Williams J M J Chemical Communications 2012 48 666-668
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Comparaccedilatildeo do Desempenho de Meacutetodos Compostos e Funcionais de
Densidade na Determinaccedilatildeo de Entalpias Padrotildees de Formaccedilatildeo
Leonardo Viana das Chagas Lima1 (PG) Nelson Henrique Morgon
1 (PQ)
leonardolimaiqmunicampbr 1Instituto de Quiacutemica Universidade Estadual de Campinas Baratildeo Geraldo Caixa Postal 6154 13083-970
Campinas Satildeo Paulo Brasil
Introduccedilatildeo
No estudo de sistemas com muitas partiacuteculas o uso de meacutetodos de estrutura eletrocircnica
sofisticados e bases extensas para a obtenccedilatildeo de propriedades com maior exatidatildeo sofre uma
limitaccedilatildeo praacutetica devido ao alto custo computacional o que felizmente pode ser contornado
por estrateacutegias como a teoria do funcional da densidade e os meacutetodos compostos[1]
Metodologia Computacional
Foram escolhidos os meacutetodos G3 G3MP2 G4 e G4MP2 e os funcionais com o
conjunto de bases G3LargeXP[2]
SOGGA11 B3LYP RevTPSS e M06-2X Realizaram-se
caacutelculos de otimizaccedilatildeo de geometria energia eletrocircnica e frequecircncias vibracionais (289 K e
1 bar) com o programa Gaussian09[3]
para um conjunto de 74 moleacuteculas e os respectivos os
aacutetomos presentes a fim de se determinar as entalpias padrotildees de formaccedilatildeo
Resultados e Discussatildeo
Comparando-se as determinaccedilotildees teoacutericas e experimentais obteve-se o erro meacutedio
(MSE) e o desvio RMS (RMSD) Avaliaram-se tambeacutem os tempos meacutedios de cpu (TM)
Tabela 1 ndash Anaacutelise estatiacutestica (MSE e RMSD em kcalmol) das determinaccedilotildees da entalpia padratildeo de formaccedilatildeo
(289 K e 1 bar) e tempo de CPU meacutedio dos caacutelculos (minutos)
Medidas Meacutetodos
G3 G3MP2 G4 G4MP2 B3LYP M06-2X RevTPSS SOGAA11
MSE -0406 -0332 -0155 -0107 6533 0873 -0718 -0331
RMSD 2543 2711 2463 2597 8553 3543 4060 9515
TM 4122 230 2983 625 1551 1672 1306 1917
Os menores RMSD foram observados para os meacutetodos compostos com destaque para
o G4 (2463 kcalmol) Jaacute os funcionais de densidade apresentaram RMSD superiores poreacutem
vale a pena destacar o M06-2X (3543 kcalmol) Os maiores tempos foram obtidos para os
meacutetodos G3 e G4 enquanto os menores foram os dos meacutetodos G3MP2 e G4MP2
Conclusotildees
Os meacutetodos G3MP2 e G4MP2 apresentaram os desempenhos mais equilibrados com
RMSD apenas pouco superiores ao meacutetodo G4 e os menores tempos de CPU Os funcionais
apesar dos tempos intermediaacuterios apresentaram RMSD consideravelmente superiores
Agradecimentos
Unicamp CENAPAD-SP CAPES
Referecircncias [1] Heerdt G Morgon N H Quiacutemica Nova 2012 23 1741-1746
[2] Curtis L A Redfern P C Raghavachari K Journal of Chemical Physics 2007 126 084108
[3] Frisch M J et al Gaussian09 Gaussian Inc 2009
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
21 FFCLRP 2014
NMR-TZPP-DKH Gaussian basis sets for NMR calculations ndash 195Pt chemical
shift
Diego Paschoal1 (PG) Heacutelio F Dos Santos1 (PQ)
diego_paschoalyahoocombr 1Nuacutecleo de Estudos em Quiacutemica Computacional ndash NEQC ndash Departamento de Quiacutemica Universidade Federal de Juiz de
Fora Campus Universitaacuterio ndash Martelos 36036-030 Juiz de Fora MG Brasil
Nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy of 195Pt is an excellent method to be used
in structural characterization of new complexes in solution Besides NMR has been used in the
elucidation of reaction mechanism among other applications [1]
In this present study a comprehensive analysis of all relevant issues involved on the 195Pt
NMR chemical shift predictions are conducted Non-relativistic and relativistic calculations were
employed in distinct computation schemes to assess the most accurate method to use in a theoretical
calculations of 195Pt NMR In addition to the existing methods new relativistic Gaussian basis sets
named as NMR-TZPP-DKH were constructed for H-He Li-Ne Na-Ar K-Ca Ga-Kr Rb-Sr In-Xe
and Pt atoms and tested for 195Pt NMR predictions
NMR-TZPP-DKH Gaussian basis sets were developed according to the protocol described
by Neese [2] with some changes
Figure 1 195Pt chemical shift calculated at B3LYP(DKHSO)NMR-TZPP-DKHSO level
Platinum compounds studied in this work were optimized at B3LYPLANL2DZ(Pt)Def2-
TZVPP(Ligands) NMR calculations were performed using the GIAO method at B3LYPNMR-
TZPP-DKH level with relativistic effects incorporated by DKHSO approximation The [PtCl6]-2
was used as internal reference In all calculations the solvent effect was included using the PCM
formalism GAUSSIAN09 program were used in these calculations
The 195Pt for 73 complexes are showed in Figure 1 From the results we observe a good
agreement between experimental and calculated results with an average absolute deviation of 156
ppm for the compounds considered
The results and conclusions in this study are highly relevant to theoretical and experimental
chemists that seeking state of the art for the chemistry of platinum complexes Our conclusions are
supported by a series of theoretical calculations in good agreement with experimental values for a
wide range of 195Pt chemical shifts and with distinct ligands
Acknowledgments Authors acknowledges UFJF FAPEMIG CAPES and CNPq for
financial support
[1] P S Pregosin Coord Chem Rev 44 (1982) 247
[2] D A Pantazis X Y Chen C R Landis F Neese J Chem Theory Comput 4 (2008) 908
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22 FFCLRP 2014
Avaliaccedilatildeo teoacuterica do efeito gauche na difenidramina e seu cloridrato Faacutetima M P de Rezende1 (PG) Matheus P de Freitas1 (PQ)
fatimarezendeposgraduflabr 1Departamento de Quiacutemica Universidade Federal de Lavras CP 3037 37200-000 Lavras MG
Introduccedilatildeo O cloridrato de difenidramina eacute um dos princiacutepios ativos do medicamento Dramin (utilizado no tratamento de naacuteuseas e vocircmitos) A difenidramina e seu cloridrato fornecem bons prospectos para exibirem o efeito gauche O efeito gauche eacute observado em moleacuteculas contendo o fragmento etila 12-dissubstituiacutedo em que os substituintes satildeo aacutetomos ou grupos eletronegativos Segundo esse efeito a conformaccedilatildeo gauche eacute a forma preferencial em comparaccedilatildeo com a conformaccedilatildeo anti embora efeitos de repulsatildeo esteacuterica e eletrostaacutetica entre substituintes sugiram que o equiliacutebrio deveria ser favoraacutevel ao isocircmero anti1 Nesse contexto o objetivo do presente trabalho eacute avaliar a preferecircncia conformacional (gauche ou anti) do cloridrato de difenidramina e de sua forma neutra (Figura 1a e 1b) em acetonitrila e no vaacutecuo
ON
H
ON
a b
Figura 1 a) Difenidramina protonada (caacutetion) b) Difenidramina Metodologia Computacional Os miacutenimos de energia dos compostos foram identificados por meio de uma varredura conformacional usando o meacutetodo Monte Carlo em niacutevel semi-empiacuterico AM1 usando o programa Spartan A varredura conformacional foi executada para difenidramina na forma neutra e catiocircnica obtendo-se 100 estruturas para cada composto sendo muitas delas idecircnticas As geometrias diferentes foram otimizadas em niacutevel HF631g-(dp) (incluindo caacutelculos de frequecircncia para garantir que as estruturas natildeo se tratavam de estados de transiccedilatildeo) e em seguida 14 estruturas com energias relativas diferentes foram resubmetidas a caacutelculos de otimizaccedilatildeo de geometria (no gaacutes e em acetonitrila impliacutecita - modelo PCM) em niacutevel B97X-D6-31g(dp) Resultados e Discussatildeo O efeito gauche eacute operante na difenidramina pois o confocircrmero mais estaacutevel possui acircngulo diedro O-C-C-N de aproximadamente 65o (gauche) e eacute cerca de 1 kcal mol-1 mais estaacutevel do que o confocircrmero anti mais abundante (O-C-C-N de aproximadamente 175o) tanto na fase gasosa quanto em acetonitrila A estabilizaccedilatildeo da conformaccedilatildeo gauche eacute possivelmente decorrente de interaccedilotildees hiperconjugativas antiperiplanares CHCN e CHCO (efeito gauche quacircntico) Contudo os dados de energia ainda indicam uma populaccedilatildeo mensuraacutevel de confocircrmeros anti (cerca de 10) Ao se protonar a difenidramina de forma que se obtenha o caacutetion difenidramiacutenio (correspondente ao cloridrato de difenidramina) a diferenccedila de energia entre os confocircrmeros gauche e anti mais estaacuteveis eacute de mais de 6 kcal mol-1 sugerindo que estruturas com acircngulo diedro O-C-C-N+ gauche sejam natildeo somente preferenciais mas exclusivas Esse fato eacute decorrente de um incremento estabilizante da conformaccedilatildeo gauche a atraccedilatildeo eletrostaacutetica ON+ (efeito gauche eletrostaacutetico)2 Conclusotildees Interaccedilotildees intramoleculares particularmente o efeito gauche (quacircntico e eletrostaacutetico) devem contribuir fortemente para a conformaccedilatildeo bioativa da difenidramina e seu cloridrato que eacute gauche ao longo do fragmento O-C-C-N segundo estrutura do Protein Data Bank (coacutedigo PDB 2AOT) Agradecimentos Agrave FAPEMIG CAPES e CNPq pelo suporte financeiro e bolsas de estudante (FMPR) e de pesquisador (MPF) Referecircncias [1] Goodman L Gu H Pophristic V J Phys Chem A 2005 109 1223-1229 [2] Gooseman N E J OacuteHagan D Peach M J G Slawin A M Z Tozer D J Young R J Angew Chem Int Ed 2007 46 5904-5908
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23 FFCLRP 2014
Estudo envolvendo NN
Railton1 B de Andrade (PG) SilmarMiguel A F de Souza (PQ)
1Universidade Federal da Paraiacuteba Departamento de Quiacutemica 58036 Joatildeo Pes
Introduccedilatildeo
Uma das reaccedilotildees mais importantes das nitrosaminas se refere agrave quebra da ligaccedilatildeo NndashN (ver Figura 1) com a consequumlente liberaccedilatildeo do pode facilitar ou natildeo a quebra desta ligaccedilatildeo Pelaacuteez e colaboraprotonaccedilatildeo da nitrosamina mais simples (nitrosamina metilada
1a trans-(CH3)2NNOH+ 1c cis
Figura 1 conformaccedilotildees mais releva
Neste trabalho investigamos as quatro estruturas de menor energia da NNnitrosodimetilamina (DMNA
Metodologia Computacional
Utilizamos os meacutetodos geometrias referentes aos confocircrmeros mais estaacuteveis niacutevel CASSCFcc-pVDZ
Resultados e Discussatildeo
Temos um ordenamento energeacutetico em relaccedilatildeo aos resultados a niacutevel outro ordenamento com MRCI
Tabela 1Resultados obtidos para as quatro estruturas mai
Estruturaa
1a trans-(CH3)2NNOH+
1c cis-(CH3)2NNOH+
2a (CH3)2NHNO+
2c (CH3)2NNHO+
aAs quatro estruturas de menor energias foram otimizadas com realizado um caacutelculo MRCI correccedilotildees de Davdson dResultados entre parecircnteses referente agraves estruturas com H [2]
Conclusotildees
Para o estado fundamental foram obtidas quatro conformaccedilotildees mais estaacuteveis mostradas na Figura 1 sendo a estaacuteveis Observou-se o mesmo ordenamento obtido para a nitrosamina natildeoCaacutelculos com bases mais extensas (augReferecircncias [1] OHWADA T et al J Am Chem Soc
[2] PELAacuteEZ D et al J J Phys Chem A
Estudo envolvendo NN-nitrosodimetilamina protonada
B de Andrade (PG) Silmar1 A do Monte (PQ) Miguel A F de Souza (PQ) e Elizete1 Ventura (PQ)
railtoncggmailcom
Universidade Federal da Paraiacuteba Departamento de Quiacutemica 58036 Joatildeo Pessoa
Uma das reaccedilotildees mais importantes das nitrosaminas se refere agrave quebra da ligaccedilatildeo N (ver Figura 1) com a consequumlente liberaccedilatildeo do NO [1] A posiccedilatildeo da protonaccedilatildeo
pode facilitar ou natildeo a quebra desta ligaccedilatildeo Pelaacuteez e colaboradores [2] estudaram a protonaccedilatildeo da nitrosamina mais simples (H2NNO----H+) como modelo para a
1c cis-(CH3)2NNHO+ 2a (CH3)2NHNO
+ 2c (CH
conformaccedilotildees mais relevantes no estado fundamental de nitrosaminas protonadas
Neste trabalho investigamos as quatro estruturas de menor energia da NNDMNA) protonada (Figura 1 principais siacutetios de protonaccedilatildeo)
odologia Computacional
Utilizamos os meacutetodos MRCICASSCF com a base cc-pVDZ
geometrias referentes aos confocircrmeros mais estaacuteveis (Figura 1) foram otimizadas a
Temos um ordenamento energeacutetico em relaccedilatildeo aos resultados a niacutevel MRCI como indicado na Tabela 1
Resultados obtidos para as quatro estruturas mais estaacuteveis envolvendo NDMA protonada
CASSCF MRCIb MRCI+Q
c CASPT2ANO
∆E (kcalmol) 000 (000)d 000 000
1244 (1099) 1200 1183
-103 (-331) 1378 941
1389 (1232) 1793 1555 As quatro estruturas de menor energias foram otimizadas com CASSCF e a geometria obtida foi
realizado um caacutelculo MRCI bMRCI (Multireference Configuration Interaction
sultados entre parecircnteses referente agraves estruturas com H [2]
Para o estado fundamental foram obtidas quatro conformaccedilotildees mais estaacuteveis sendo a 1a trans-(CH3)2NNOH
+ e 2a (CH3)2NHNO
se o mesmo ordenamento obtido para a nitrosamina natildeoCaacutelculos com bases mais extensas (aug-cc-pVDZ e cc-pVTZ) estatildeo sendo realizados
J Am Chem Soc 123 10164 2001 J J Phys Chem A 112 8394 2008
nitrosodimetilamina protonada
A do Monte (PQ)
soa ndash PB ndash Brasil
Uma das reaccedilotildees mais importantes das nitrosaminas se refere agrave quebra da ligaccedilatildeo posiccedilatildeo da protonaccedilatildeo dores [2] estudaram a
) como modelo para a
2c (CH3)2NNHO+
ntes no estado fundamental de nitrosaminas protonadas
Neste trabalho investigamos as quatro estruturas de menor energia da NN-principais siacutetios de protonaccedilatildeo)
pVDZ Todas as ) foram otimizadas a
Temos um ordenamento energeacutetico em relaccedilatildeo aos resultados a niacutevel CASSCF e
s estaacuteveis envolvendo NDMA protonada
CASPT2ANO-L
(000) (1125) (459) (1141)
e a geometria obtida foi Multireference Configuration Interaction) c
MRCI com sultados entre parecircnteses referente agraves estruturas com H [2]
Para o estado fundamental foram obtidas quatro conformaccedilotildees mais estaacuteveis NHNO
+ as mais se o mesmo ordenamento obtido para a nitrosamina natildeo-metilada
pVTZ) estatildeo sendo realizados
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24 FFCLRP 2014
Ab-initio calculation of magnetic properties of Gd-doped SnO2
Fermin H Aragoacuten
fermin964hotmailcom Laboratoacuterio de Fiacutesica Aplicada Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear 31270-901 Belo Horizonte MG
Brazil
Introduction
The SnO2 compound is a n-type semiconductor with a large band gap (Eg ~ 36 eV) This
compound forms in a tetragonal rutile-type crystalline structure Reports published in the literature
experimental and theoretical indicate that the SnO2 compound doped with different chemical
elements (transition metals and rare earths) shows ferromagnetic properties above room
temperature high electrical conductivity high transparency in the visible region and high thermal
stability Due to these properties the rare earth-ion-doped SnO2 compounds are considered as
promising systems for the development of multifunctional magneto-optical devices [1] In special
the doping with trivalent Gd ions could provide with larger localized magnetic moments because of
their 4f7 electron configuration in comparison with transition metal ions
Computational Methodology
All calculations have been performed within the framework of the density-functional theory
(DFT) implemented in the well-tested SIESTA (Spanish Initiative for Electronic Simulations with
Thousands of Atoms) code
[2] and using the generalized gradient approximation (GGA)
pseudopotentials The system was studied in 2x2x2 supercell contained 48 atoms For the
calculation is considered the substitution of GdrarrSn that represent 625 of Gd-doped and one
oxygen vacancy that represent 3125 of the oxygen occupied site Spin polarized was carried out
to both cases with ferromagnetic (FM) and antiferromagnetic (AFM) configuration The difference
between the FM and AFM total energy (ΔE) can be expressed as ΔE=E(FM)-E(AFM) where
E(FM) denotes the total energy of FM state and E(AFM) denotes the total energy of AFM state
Positive value of ΔE implies that an AFM state is preferred while negative value of ΔE implies that
an FM state is preferred
Results
The values obtained to ΔE were -04 meV and -33 meV for 625 Gd-doped in SnO2 and
SnO2-γ (γ is the quantity of oxygen vacancy) respectively The low energy for Gd-doped SnO2
shows paramagnetic while for the Gd-doped SnO2-γ shows ferromagnetic behavior these results are
in agreement as theoretical and experimental work [34] where were shown that the oxygen
vacancies are a key of the origin of ferromagnetism in the call diluted magnetic semiconductors
Conclusions In conclusion we have investigated the electronic and magnetic properties of Gd-doped SnO2 (free of oxygen vacancy) and Gd-doped SnO2-γ (with oxygen vacancy) using SIESTA code Our calculations show remarkable changes in the spin polarized DOS with a strong correlation of the ferromagnetism with the presence of oxygen vacancy
The financial support of the Brazilian Agencies CNPq CAPES and FAPEMIG is gratefully
acknowledged
References [1] R Adhikari AK Das DKarmakar JGhatak J MagnMagn Mat 322 (2010) 3631
[2] J M Soler E Artacho J Gale A Garcia J Junquera P Ordejoacuten D Saacutenchez-Portal J Phys Cond Matt 14 2745
(2002)
[3] S B Ogale R J Choudhary J P Buban S E Lofland S R Shinde S N Kale V N Kulkarni J Higgins C
Lanci J R Simpson N D Browning S D Sarma H D Drew R L Greene and T Venkatesan Phys Rev Lett 91
77205 (2003)
[4] J M D Coey A P Douvalis C B Fitzgerald and M Venkatesan Appl Phys Lett 84 1332 (2004)
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
25 FFCLRP 2014
Estrutura eletrocircnica de complexo envolvendo uma associaccedilatildeo por ligaccedilatildeo
quiacutemica entre uma ftalocianina de rutecircnio e o TiO2 (anatase)
Diesley M S Arauacutejo1
(PG) Weverson R Gomes2(PG) Leonardo T Ueno
3(PQ) Antonio O T
Patrociacutenio1(PQ) Antonio E H Machado
1(PQ)
diesleymartinsyahoocombr 1Universidade Federal de Uberlacircndia Instituto de Quiacutemica Laboratoacuterio de Fotoquiacutemica e Ciecircncia de Materiais
2 Universidade Federal de Satildeo Carlos Departamento de Quiacutemica
3Universidade Federal de Uberlacircndia Faculdade de Ciecircncias Integradas do Pontal
Introduccedilatildeo
O emprego de abordagens baseadas na Teoria do Funcional de Densidade (DFT) tem
contribuiacutedo de forma significativa nos estudos de processos que envolvem transferecircncia de carga
[12] Ressalta-se entre outras possibilidades a previsatildeo do arranjo estrutural energeticamente mais
favoraacutevel e o entendimento de qual seria a melhor forma de ancoramento do corante na superfiacutecie
do semicondutor Aleacutem disso a estrutura eletrocircnica obtida teoricamente eacute capaz de fornecer
informaccedilotildees para o entendimento de processos importantes como eacute o caso da conversatildeo de energia
No presente trabalho avaliamos o comportamento de uma ftalocianina de rutecircnio ([(29-
bis(dietielamino)-1623-dicarboxi)PcRu(py)2]- FtRu) ligada quimicamente a um nanocluster de
anatase (TiO2)
Metodologia Computacional
Para a otimizaccedilatildeo estrutural e caacutelculo das frequecircncias vibracionais empregou-se o funcional
B3LYP e o conjunto de bases LANL2DZ ECP com o pseudo-potencial para o Titacircnio e o conjunto
Def2-TZVPD para os demais aacutetomos (H C N O e Ru) mais o pseudo-potencial para o Ru O
nanocluster de anatase empregado foi mantido congelado durante todos os caacutelculos Este consiste
em estrutura otimizada descrita por Jono e colaboradores [1] Todos os caacutelculos foram efetuados
considerando acetonitrila como solvente empregando o meacutetodo de contiacutenuo dieleacutetrico CPCM [45]
O funcional CAM-B3LYP foi utilizado na previsatildeo de 6 estados tripleto e dos 60 primeiros estados
singleto para a construccedilatildeo do espectro eletrocircnico e diagrama de energias
Resultados e Discussatildeo
No espectro de excitaccedilatildeo simulado a magnitude das forccedilas de oscilador para as transiccedilotildees
por volta de 560 nm sugere uma grande probabilidade de absorccedilatildeo de luz visiacutevel por este complexo
Em uma anaacutelise dos orbitais moleculares observa-se que tais excitaccedilotildees surgem da transferecircncia de
carga interfacial da FtRu para niacuteveis desocupados do semicondutor sugerindo que as transiccedilotildees
eletrocircnicas de menor energia devem envolver a excitaccedilatildeo de um eleacutetron da FtRu para diferentes
estados eletrocircnicos do TiO2 O gap energeacutetico entre o estado eletrocircnico de menor energia (S1) e o
estado fundamental eacute de cerca de 180 eV envolvendo a combinaccedilatildeo de diferentes transiccedilotildees
eletrocircnicas sugerindo que haacute injeccedilatildeo eletrocircnica do corante no estado excitado para a banda de
conduccedilatildeo do semicondutor isso eacute compatiacutevel com dados reportados em estudos similares [1-3]
Conclusotildees
Os dados obtidos para os niacuteveis de energia do complexo em estudo satildeo compatiacuteveis aos
observados para complexos similares Os resultados sugerem na excitaccedilatildeo eletrocircnica a
transferecircncia de eleacutetron de niacuteveis ocupados da FtRu para orbitais virtuais da anatase
Agradecimentos
UFU FAPEMIG CAPES e CNPq
Referecircncias
[1] R Jono et al J Phys Chem Lett 2011 2 1167ndash1170
[2] P M Anbarasan et al Rec Res Sci Tech 2010 2 08-16
[3] Corneliu I Oprea et al International Journal of Photoenergy 2013 1-15
[4] M Cossi et al J Comp Chem 2003 24 669-81
[5] V Barone and M Cossi J Phys Chem A 1998 102 1995-2001
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26 FFCLRP 2014
Estudo computacional de [22]ciclofanos
Mateus G Manfreacute1 (IC) Seacutergio E Galembeck
1 (PQ)
mateusmanfreuspbr 1Departamento de Quiacutemica Faculdade de Filosofia Ciecircncias e Letras de Ribeiratildeo Preto Universidade de Satildeo Paulo
14040-901 Ribeiratildeo Preto-SP Brasil
Introduccedilatildeo
Os [22]ciclofanos representam uma classe de compostos quiacutemicos com um campo de aplicaccedilatildeo que
abrange cataacutelises assimeacutetricas poliacutemeros com propriedades oacuteptico-eletrocircnicas distintas e mesmo
faacutermacos no combate agrave artrite Grande parte de suas caracteriacutesticas de interesse se deve a interaccedilotildees
entre seus dois aneacuteis aromaacuteticos portanto a compreensatildeo da natureza de tais interaccedilotildees elucidaria a
origem de suas aplicaccedilotildees bem como melhor exploraacute-las
Metodologia Computacional
Quatro compostos da classe dos [22]ciclofano vecircm sendo estudados neste trabalho
[22]paraciclofano (I) sin [22]metaciclofano (II) anti [22]metaciclofano (III) e
[22]metaparaciclofano (IV) As moleacuteculas tiveram suas geometrias optimizadas atraveacutes do meacutetodo
PW6B95-D3BJ tendo def2-TZVP A mesma metodologia foi adotada para o caacutelculo de seus
espectros infravermelho
Resultados e Discussatildeo
Em todos os compostos os valores estudados nas geometrias se encontram muito proacuteximos
dos valores experimentais na literatura2 Observa-se que para I e II a distacircncia interanular
apresentou um valor abaixo do raio de Van der Waals para o aacutetomo de carbono ( 28 acircngstrons) o
que sugere uma provaacutevel interaccedilatildeo through-space entre os aneacuteis Por outro lado os compostos III e
IV apresentaram uma distacircncia entre os aneacuteis maior que 28 acircngstrons indicando que caso estejam
presentes a interaccedilatildeo entre os aneacuteis se daacute principalmente through-bond
Os espectros infravermelho revelaram que em todos os compostos os picos de maior
intensidade se encontravam relacionados a vibraccedilotildees de estiramento dos hidrogecircnios Tanto O
espectro do composto I quanto do composto II bandas de intensidade consideraacutevel em 750 cm-1
relacionada agrave vibraccedilatildeo angular entre seus aneacuteis benzecircnicos indicando uma provaacutevel interaccedilatildeo
through-space O composto IV por outro lado natildeo apresentou tais bandas de interaccedilatildeo apenas entre
os aneacuteis mas sim uma banda em 606 cm-1
devido ao estiramento simeacutetrico entre os aneacuteis atraveacutes
das pontes etilecircnicas se tratando de uma provaacutevel interaccedilatildeo through-bond
Conclusatildeo
O meacutetodo PW6B95-D3BJ apresentou resultados com boa exatidatildeo ante aos valores
encontrados na literatura se mostrando adequado para o tratamento de [22]ciclofanos Os dados
obtidos na geometria para os compostos I e II bem como no espectro infravermelho convergem para
uma predominacircncia na interaccedilatildeo through-space enquanto que para o composto IV estes convergem
para uma predominacircncia na interaccedilatildeo through-bond
Agradecimentos
Os autores agradecem agrave FAPESP (processo 201319596-0) pelo suporte financeiro MGM
agradece agrave FAPESP (processo 201319596-0) pela bolsa de Iniciaccedilatildeo Cientiacutefica
Referecircncias Bibliograacutefica 2ChampionRGodfreyPD Betens FLJ Mol Spectrosc 199215518
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27 FFCLRP 2014
17ordm SIMPOacuteSIO BRASILEIRO DE QUIacuteMICA TEOacuteRICA (SBQT) 24 a 28 de novembro de 2013 Angra dos Reis Rio
ESTUDO COMPARATIVO DE REATIVIDADE DE TRITERPENOS
PENTACIacuteCLICOS COM ATIVIDADE ANTIMALAacuteRICA
Marlon Marques V de Melo Filho
1a(PG) Kelson Mota T Oliveira
1a(PQ) Noam S Gadelha
1a(PG)
Aristeu S da Fonseca1a
(PG)
1aGrupo de Quiacutemica Teoacuterica e Computacional (GQTC)
1bGrupo de Quiacutemica de Produtos Naturais e Desenvolvimento
de Meacutetodos Analiacuteticos (QPNMA) 1DQICE ndash UFAM Bloco 10 Setor Norte Av Rodrigo OJ Ramos 6200 Japiim
69077-000 Manaus ndash Amazonas
e-mail marlonvieirademelogmailcom
Palavras-chave lupeol aacutecido betulinico betulina aacutecido melaleuco atividade ONION
INTRODUCcedilAtildeO
A investigaccedilatildeo farmacecircutica em produtos naturais representa uma estrateacutegia importante para a descoberta e desenvolvimento de novos medicamentos Quatro moleacuteculas isoladas da A amazonicus no QPNMA com esqueleto triterpecircnico pentaciacuteclico tecircm mostrado graus diferentes de atividade contra o P falciparum Trecircs destes compostos satildeo apresentados na literatura como oacutetimos candidatos para o desenvolvimento de um tratamento mais eficiente contra a malaacuteria e outras doenccedilas parasitaacuterias Os quatro compostos depois de isolados foram identificados por meio de anaacutelise espectroscoacutepica (ver fig 1) Suas estruturas foram estudadas por meio de abordagem teoacuterica visando determinar que fatores estruturais e eletrocircnicos poderiam ser determinantes no grau de atividade Foram comparados os mapas de potencial eletrostaacutetico densidade eletrocircnica (2D e 3D) e distribuiccedilatildeo de cargas dos quatro compostos e seus valores tabelados Figura 1 Triterpenos pentaciacuteclicos isolados de A amazonicus 1 - lupeol 2 - O aacutecido betuliacutenico 3 - betulina 4 - o aacutecido Melaleucico
MEacuteTODOS Os calculos seratildeo realizados utilizando PC INTEL Quadcore
TM (8 GB RAM) em plataforma Debian
LINUX (Versatildeo 50) para calcular as propriedades estruturais e eletrocircnicas das quatro moleacuteculas Na otimizaccedilatildeo geomeacutetrica de rotina seraacute utilizado o meacutetodo com bases 6-21G e funcional b3lyp por meio do Programa Gaussian03 O meacutetodo a ser utilizado eacute o ONIOM Ele eacute recomendado para moleacuteculas grandes reaccedilotildees enzimaacuteticas mecanismos de reaccedilatildeo para os sistemas orgacircnicos efeitos dos substituintes e reatividade de compostos orgacircnicos e organometaacutelicos
RESULTADOS E DISCUSSAtildeO
Os dados oriundos do QPNMA indicam uma
maior atividade para o aacutecido betuliacutenico valores
meacutedios para o lupeol e betulina e nenhuma
atividade do aacutecido melaleucico Como a literatura
aponta a carboxila como forte candidato
responsaacutevel pela atividade do aacutecido betuliacutenico e a
hidroxila nos demais compostos a anaacutelise da
presenccedila destes grupos nas quatros estruturas foi
observado Estruturalmente os compostos
apresentaram grande similaridade em distacircncias e
acircngulos no esqueleto lupacircnico Os caacutelculos de
atividades dos triterpenos seratildeo realizados ao
interagi-los com o modelo tridimensional da proteiacutena
digestiva do P flaciparum que eacute encontrado no
Protein Data Base CONCLUSAtildeO
Uma das principais diferenccedilas observadas deve-
se a distribuiccedilatildeo de cargas nas COOH devido ao
efeito indutivo na proacutepria moleacutecula ou ateacute mesmo
um impedimento esteacuterico pelo maior volume da
moleacutecula
AGRADECIMENTOS
FAPEAM CNPq
Abdel Bar at al J Nat Prod 2009 72 1643ndash1650
2
1
25
12
6
27
15
16
19
28
22
21 29
30
24
23
OH
H
H
1
COOH
OH
OH H
OHH
H
H
3
2
3 4
23 24
6 5
10
1
25
9 8
7 27
14
13
12
30
19
1
8 17 16
15
28
22
21
29
26 COOH
COOH
OH
4
2
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28 FFCLRP 2014
Estudos Teoacutericos Comparativos de Propriedades Estruturais Eletrocircnicas e
Espectroscoacutepicas dos Aacutecidos Betuliacutenico e Melaleucico e da Estabilidade de
Clusters desses Metaboacutelitos Especiais
Noam G da Silva1 (PG) Kelson M T de Oliveira1 (PQ) Aristeu S da Fonseca1 (PG) e Marlon
Vieira de Melo1 (PG)
noam_gshotmailcom 1DQICE-UFAM Bloco 10 Setor Norte Av Rodrigo O J Ramos 6200 Japiim 69077-000 Manaus Amazonas
Introduccedilatildeo
A baixa atividade do aacutecido Melaleucico natildeo foi ateacute o presente momento estudada Sua
estrutura eacute similar agrave de outros compostos ativos mas algum outro fator deve estar influenciando
na quiacutemica da reaccedilatildeo[12] Estruturas como clusters onde interaccedilotildees de hidrogecircnio estabilizam
o sistema podem estar sendo formadas[34] e assim a moleacutecula mostra-se inativa em estudos de
atividade bioloacutegica[5]
Metodologia Computacional
Os caacutelculos foram realizados em maacutequinas QuadCore ambas com 8 GB de memoacuteria
RAM nas plataformas Debian 6 e 7 (Linux) O software utilizado foi o Gaussian 03 Rev C-02
As moleacuteculas foram estudadas com o AM1 B3LYP3-21G e B3LYP6-31G As estruturas com
duas e trecircs moleacuteculas foram estudadas com AM1
Resultados e Discussatildeo
Os resultados preliminares (alguns na Tabela 1)
mostram que a forma mais oxidada (aacutecido Melaleucico)
possui menor energia que o aacutecido Betuliacutenico Em ambas as
moleacuteculas ocorre interaccedilatildeo intermolecular que estabiliza o
sistema Quando duas moleacuteculas interagem haacute um efeito
estabilizante maior no aacutecido Betuliacutenico que no aacutecido
Melaleucico Com trecircs moleacuteculas interagindo ocorre
aumento na estabilizaccedilatildeo para ambos os casos mas o aacutecido Melaleucico tem uma estabilizaccedilatildeo
aproximadamente 20 kcalmol mais acentuada
Tabela 1 Algumas propriedades energeacuteticas e efeitos de interaccedilatildeo de hidrogecircnio
Propriedade Aacutecido Betuliacutenico Aacutecido Melaleucico
Energia Total (kcalmol) -187358751 -2719095827
Estabilizaccedilatildeo com duas moleacuteculas (kcalmol) -8641687843 -7807025921
Estabilizaccedilatildeo com trecircs moleacuteculas (kcalmol) -1326288052 -1528627227
Conclusotildees
A formaccedilatildeo de pontes de hidrogecircnio estabiliza os sistemas mas somente o aacutecido
Melaleucico pode formar grandes aglomerados com essas interaccedilotildees Sistemas maiores podem
ser estudados e fornecer respostas para a baixa atividade da moleacutecula
Agradecimentos
Ao CNPq e a FAPEAM pelos investimentos
Referecircncias [1] Chopra CS Cole A RH Theiberg KJL White DR Arthur HR Tetrahedron 1965 Vol 21 1529-1536
[2] Chopra CS White DR Tetrahedron 1966 Vol 22 897-901
[3] Mohajeri A Journal of molecular structure (Theochem) 2004 Vol 678 201-205
[4] Duvoisin Jr S Ighor CVL Quimica Nova 2011 Vol 34 1595-1603
[5] Bernard P Scior T Didier B Hibert M Berthon J Phytochemistry 2001 Vol 58 865-874
Figura 1 (Esquerda) Cluster de aacutecido
Melaleucico e (Direita) interaccedilotildees de
hidrogecircnio
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29 FFCLRP 2014
On Activation Step of Hoveyda-Grubbs Catalyst
Eacutegil Saacute 1 (PQ) Milton Matos 2 (PQ) hegelsahotmailcom
1 Universidade Federal do Piauiacute Campus Ministro Reis Velloso Parnaiacuteba-PI Brazil e-mail 2 Laboratoacuterio Interdisciplinar de Materiais Avanccedilados Centro de Ciecircncias da Natureza Teresina -PI Brazil
Introduccedilatildeo
Hoveyda-Grubbs catalyst is very important to catalyze the olefin metathesis reaction The activation mechanism is dissociative for RCM (Ring Closing Metathesis) of N-Tosyldiallylamine due to olefin size [1]
Metodologia Computacional
We study the activation mechanism using DFT (Density Functional Theory) through the hybrid functional B3LYP and the basis set 6-31g(d) for all atoms except ruthenium described by LanL2DZ all stationary points were characterized by vibrational frequency calculations using the same level of theory Resultados e Discussatildeo We search the activation path previously proposed [1] showed in the Figure 1 in black and blue lines This path start with the pre-catalyst A1 through the transition state TS(A1-A2) and the minimum A2 The next step is the complexation of N-Tosyldiallylamine (IA3) We also find an alternative path showed by the red line In this path proposed in the first time here we showed an immediately interconversion from A2 to IIA3 before the complexation of the olefin with a rotation through the RuC bond This structure presents a dihedral angle of 105deg between the carbons of group mesityl coordinated ruthenium the carbon of the carbene and the oxygen chelator CRuCO (marked with asterisk in Figure 1) While in the structure A2 the same-angle is -107deg showing the rotation of the entire group Hoveyda around the connection RuC this rotation happens easily and as published in theoretical and experimental studies [2] confirmed by the more the stability of IIA3 in comparison with A2 We investigated the activation directly from the structure A1 to the structure IIA3 but we found an unreal energy barrier corresponding to the possible TS(AI-IIA3) With these results we believe the activation process occurs with the interconversion from A2 to IIA3 and not directly from A2 to IA3 as showed in others works
Figure 1 Activation paths for the Hoveyda-Grubbs catalyst
Referecircncias
[1] [1] S J Connon M Rivard M Zaja S Blechert Adv Synth Catal 345 (2003) 572
[2] C M Aguillar W R Rocha J Phys Chem B 115 (2011) 2030
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30 FFCLRP 2014
Estudo do comportamento em soluccedilatildeo do 2-fluoroetanol 3-fluoroproanol e 4-fluorobutanol por espectroscopias de RMN e infravermelho e caacutelculos
teoacutericos R A Cormanich12(PG) R Rittner2(PQ) M P Freitas3 (PQ) and M Buumlhl1 (PQ)
rodcormanichiqmunicampbr 1 EastChem School of Chemistry University of St Andrews North Haugh St Andrews Fife KY16 9ST UK 2 Chemistry Institute State University of Campinas PO Box 6154 13083-970 Campinas SP Brazil 3 Department of Chemistry Federal University of Lavras PO Box 3037 37200-000 Lavras MG Brazil Introduccedilatildeo
Aacutetomos de fluacuteor em compostos orgacircnicos satildeo considerados fracos aceptores para formaccedilatildeo de ligaccedilatildeo de hidrogecircnio (LH)1 Contudo o miacutenimo global do 2-fluoroetanol (FE) que tem geometria apropriada para formar uma LH CFmiddotmiddotmiddotHO intramolecular eacute responsaacutevel por gt90 da sua populaccedilatildeo conformacional total Tal LH eacute comumente invocada para explicar a estabilidade do confocircrmero mais estaacutevel do FE2 Da mesma maneira tambeacutem eacute indicado que os miacutenimos globais do FP e FB formam LHs CFbullbullbullHO intramoleculares34 Natildeo haacute estudos conformacionais em soluccedilatildeo na literatura para estes compostos que sejam de nosso conhecimento Dessa maneira no presente trabalho foi realizada uma anaacutelise sistemaacutetica do comportamento conformacional em soluccedilatildeo do FE FP e FB por espectroscoipas de RMN de
1H e 19F e infravermelho suportado por caacutelculos teoacutericos Metodologia Computacional
Foram realizados caacutelculos teoacutericos em niacutevel MP2aug-cc-pVDZ para geometrias dos confocircrmeros do FE (5 confocircrmeros) FP (12 confocircrmeros) e FB (38 confocircrmeros) otimizados em niacutevel MP2aug-cc-pVDZ que apresentaram a melhor correlaccedilatildeo com o niacutevel CCSD(T)aug-cc-pVTZ em relaccedilatildeo agrave funcionais da DFT (B3LYP e B3LYP-D3) Foram entatildeo aplicados diferentes meacutetodos teoacutericos como o Quantum Theory of Atoms in Molecules (QTAIM) Non-Covalent Interactions (NCI) e o Natural Bond Orbitals (NBO) para se entender as preferecircncias conformacionais destes compostos Resultados e Discussatildeo
Nenhum indiacutecio de formaccedilatildeo de LH intramolecular CFbullbullbullHO pocircde ser detectado para o FE FP e FB experimentalmente em soluccedilatildeo nos espectros de RMN e infravermelho Caacutelculos teoacuterico baseados na QTAIM NCI e NBO indicam que LHs CFbullbullbullHO intramoleculares natildeo tecircm influecircncia sobre o comportamento conformacional do FE mas estabilizam o miacutenimo global tanto do FP quanto do FB para as moleacuteculas isoladas No entanto ao se adicionar correccedilotildees termodinacircmicas de energia livre de Gibbs mesmo em meios natildeo-polares tais como CCI4 ciclohexano e diclorometano (IEF-PCM) a populaccedilatildeo dos miacutenimos globais do FP (~11) e FB (~3) diminuem consideravelmente aparentemente abaixo do limite de detecccedilatildeo Conclusotildees
Contraacuterio agrave suposiccedilotildees encontradas na literatura o comportamento conformacional do FE natildeo eacute regido por uma LH CFHO intramolecular LHs intramoleculares satildeo importantes para os confocircrmeros mais estaacuteveis do FP e FB isolados mas natildeo podem ser detectadas em soluccedilatildeo O presente trabalho foi aceito para publicaccedilatildeo no jornal Phys Chem Chem Phys Agradecimentos FAPESP FAPEMIG CNPq e EaStCHEM Referecircncias [1] R A Cormanich M P Freitas C F Tormena R Rittner RSC Advances 2012 2 4169 [2] J Huang K Hedberg J Am Chem Soc 1989 111 6909 [3] H M Badawi W Foumlrner S A Ali Spectrochim Acta A 2008 69 263 [4] M Traetteberg A D Richardson K Hedberg R W Winter G L Gard J Phys Chem A 2001 105 9587
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31 FFCLRP 2014
Theoretical Study of the Infrared Raman and VCD Spectra of Thiophene UsingAb Initio and Density Functional Theory Calculations
Marcello F da Costa (PQ)1 Poliane C de Farias (PG)2
mcostauelbr polianefariasyahoocombr12Universidade Estadual de Londrina LBMM ndash Laboratoacuterio de Biofiacutesica e Mecacircnica Molecular
IntroductionOrganic semiconductors have physical characteristics similar to inorganic ones so they can
also be used in the manufacture of OLEDs [1] photovoltaic cells [2] lasers [3] Furthermoreorganic materials with semiconductor properties have some advantages when compared to inorganicones such as greater adaptability low cost of production and the possibility of easily making smallstructural changes to modify its physical and chemical properties Among the currently mostinteresting organic semiconductors are the thiophene based polymers and the thiophene togetherwith its derivatives which are the main constituents of organic conductors [4]
Computational detailsIn this work we made the calculation of the molecular parameters infrared and Raman
spectra with HF and MP2 ab initio methods and B3LYP and B3PW91 DFT functional packagesWe also compared the results with experimental data found in the literature [5-7] and we calculatedthe VCD (vibrational circular dichroism) spectrum based on the good agreement of the calculationsperformed The thiophenes geometry optimization and harmonic vibrational frequenciescalculations were performed with the GAUSSIAN 03 software package using HF levelapproximation MoslashllerndashPlesset many-body perturbation theory truncated at second order (MP2) andDFT with B3LYP and B3PW91 hybrid functional with both are believed to be superior inpredicting molecular properties A fairly large and flexible basis set 6-311++G was chosen toobtain accurate calculations about the molecule
Results and discussionThe results show that the DFT methods have more accuracy with experimental data The
B3LYP hybrid functional had slightly more accuracy than the B3PW91 for the vibrationalfrequencies and matched with experimental data until the 12th vibration in the range around 500 to1200 1cm The theoretical prediction of the VCD spectrum shows that the thiophene molecule hasa propensity to absorb clockwise circularly polarized light (positive absorption) at the most intenseinfrared absorptions
ConclusionThe set of basis functions 6-311++G is able to provide a realistic description of these
properties The good agreement with the experimental data of the harmonic vibrations supports theVCD results which provides useful information for the study of this material
AcknowledgementsThe authors would like to acknowledge the financial support granted by the following
Brazilian agency Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientiacutefico e Tecnoloacutegico (CNPq)
Referecircncias [1] Y Li Y Cao J Gao D Wang G Yu AJ Heeger Synthetic Met 99 (1999) 243[2] CJ Brabec NS Sariciftci JC Hummelen Adv Func Mater 11 (2001) 15[3] F Hide M Diaz-Garcia B Schwartz M Andersson P Qibing AJ Heeger Science 273 (1996) 1833[4] JH Schon A Dodabalapur Z Bao C Kloc O Schenker B Batlogg Nature 410 (2001) 189[5] T Kupka R Wrzalik G Pasterna K Pasterny J Mol Struct 616 (2002) 17[6] JS Kwiatkowski J Leszczynski I Teca J Mol Struct 436-437 (1997) 451[7] K Pasterny R Wrzalik T Kupka G Pasterna J Mol Spectrosc 614 (2002) 297
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Iacutendice de Autores
Anselmo E de Oliveira UFG 04Antonio E H Machado UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Antonio O T Patrociacutenio UNIVERSIDADE FEDERAL DEUBERLAcircNDIA
26
Aristeu S da Fonseca UFAM 28Arnaldo Fernandes da Silva Fo UNICAMP 06 07Ataualpa A C Braga UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 01Breno R L Galvatildeo UFMG 16Carlos R D Correia UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
CAMPINAS01
Cleuton de Souza Silva UNICAMP 08 10Claacuteudio Francisco Tormena UNICAMP 05Daniely X Soares UNICAMP 07Diego Fernando da S Paschoal UFJF 22Diesley Martins UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Dioacutegenes Mendes Arauacutejo USP-RP 09Elaine F F da Cunha FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Eacutegil de Brito Saacute UFPI 30Elizete Ventura UFPB 24Elieacutezer Fernando de Oliveira UNESP 17Fabriacutecio R Sensato UNIFESP 20Felipe Vieira Zauith Assad UNIFESP 20Fermin Fidel Herrera Aragoacuten CDTN 25Francisco Carlos Lavarda UNESP 17Francisco das Chagas Alves Lima UFPI 14Faacutetima Maria Pereira de Rezende UFLA 23Giovanni Finoto Caramori UFSC 02Heacutelio F Dos Santos UFJF 22Iran da Luz Sousa UNICAMP 12Jadson C Belchior UFMG 16Josene Maria Toldo UFRGS 18Kelson Mota T Oliveira UFAM 28Larissa Sihe Oliveira UFSM 13Leonardo T Ueno UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Leonardo V das Chagas Lima UNICAMP 21Lucas Abreu do Nascimento UESPI 14Lucas Colucci Ducati USP 05Luciano Tavares da Costa UNIFAL-MG 15Liacutevia C T Lacerda FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19M Buumlhl UNIVERSITY OF ST ANDREWS 31
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M P Freitas UFLA 31Marcello Ferreira da Costa UEL 32Marcus V J Rocha VRIJE UNIVERSITEIT 19Marlon Vieira de Melo UFAM 28Mateus Grecco Manfreacute UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 27Mateus Xavier Silva UFMG 16Matheus P de Freitas UFLA 23Mauricio Gustavo Rodrigues UNICAMP 11Milton Matos UFPI 30Nelson Henrique Morgon UNICAMP 12 21Noam Gadelha da Silva UFAM 29Noam S Gadelha UFAM 28Paulo Fernando Bruno Gonccedilalves UFRGS 18Poliane Cristina de Farias UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
LONDRINA32
R Rittner UNICAMP 31Rafael de Mattos Piccoli UFSC 02Railton Barbosa de Andrade UFPB 24Renan Vidal Viesser UNICAMP 05Renato Pereira Orenha UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 03Ricardo A Agnes UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
CAMPINAS01
Rodrigo Antonio Cormanich UNICAMP 31Rogeacuterio Custodio UNICAMP 08 10 11Rogeacuterio J Baierle UFSM 13Roy E Bruns UNICAMP 06 07Reacutegis Casimiro Leal UNICAMP 10Sergio E Galembeck USP-RP 09Silmar A do Monte UFPB 24Silviana Correcirca FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Seacutergio E Galembeck UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 27Seacutergio Emanuel Galembeck UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 03Teodorico C Ramalho FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Tuanan Lourenccedilo UNIFAL-MG 15Vitor Hugo Menezes da Silva UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 01Wagner E Richter UNICAMP 07Wagner Eduardo Richter UNICAMP 06Wesley Fonseca Vaz UFG 04Weverson R Gomes UNIVERSIDADE FEDERAL DE SAtildeO
CARLOS26
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Palavras Chaves
AacuteCIDO BETULINICO 28AacuteCIDO MELALEUCICO 29ACOPLAMENTO SPIN-ORBITAL 05AGREGADOS MOLECULARES 04ALGORITMO GENEacuteTICO 16ALPCCL 04AMINAS SUBSTITUIacuteDAS 10ANAacuteLISE CONFORMACIONAL 31ANATASE 26AROMATICIDADE 27ATIVIDADE 28BASIS SETS 22BENZAZOacuteIS 18BENZBROMARONA 12BIOACTIVITY 07C-PCM 08CAacuteLCULO COMPUTACIONAL 10CAacuteLCULOS AB INITIO 16CAacuteLCULOS DFT 01CASSCF 24CLUSTERS METAacuteLICOS 16CLUSTERS 09 29CO2 15COMPOSTO DE COODENACcedilAtildeO 14CONFOcircRMERO ANTI 23CONFOcircRMEROS 12CONJUGATED POLYMERS 17CSSM 06DFT CALCULATIONS 17DFT 02 12 14 18 19 20
21 25 26 29 32DINAcircMICA MOLECULAR 15EFEITO DO AacuteTOMO PESADO 05EFEITOS RELATIVIacuteSTICOS 02EFITO GAUCHE 23ENTALPIA DE FORMACcedilAtildeO 21ESIPT 18ESTADOS EXCITADOS 04ESTRUTURA ELETROcircNICA 09FTALOCIANINA 26FUNCIONAL HIacuteBRIDO M06 01FUNCcedilOtildeES DE BASE 11
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I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
G3X(CEP) 08GD-DOPED SNO2 25HIPERCONJUGACcedilAtildeO 23INFRAVERMELHO 06INTENSIDADES 06INTERACcedilAtildeO INTRAMOLECULAR 27LIGACcedilAtildeO AMIDA 20LIGACcedilAtildeO DE HIDROGEcircNIO 31LIacuteQUIDO IOcircNICO 15MAGNETIC PROPERTIES 25MAGUEMITA 19MCG 11MECHANISM 30MEacuteTODOS COMPOSTOS 21N-ACILACcedilAtildeO DE AMINAS 20NANOFITAS 13NITROSAMINAS 24NITROSILO 03NMR 22OLEFIN METATHESIS 30ONION 28ORGANIC DEVICES 17ORGANOMETAacuteLICOS 02OXIDO NIacuteTRICO 14PKA 10PM3 12PMMA 19PROPRIEDADES 13PROTONACcedilAtildeO 24Q-EXPONENCIAIS 11QTAIM 03RAMAN 32REACcedilOtildeES DE HECK 01RELATIVISTIC EFFECTS 22RMN E INFRAVERMELHO 31RUTEcircNIO 03SIC 13SUPERAacuteTOMOS 09TDDFT 07TENSOR BLINDAGEM NUCLEAR 05TEORIA GAUSSIAN 08THIOPHENE 32UV-VIS SPECTROSCOPY 07
36 FFCLRP 2014
bbb
E[ρ] = TS[ρ] +intd~rvext(~r)ρ(~r) + VH [ρ] + EXC [ρ]
βmc2 + 3sumk=1
αkpkc
ψ(x t) = ihpartψ(x t)
partt
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
A I Escola de Quiacutemica Computacional teve como temas Efeitos Relativiacutesticosem homenagem aos trinta anos do falecimento de Dirac e Teoria do Funcional de Densi-dade em comemoraccedilatildeo aos cinquenta anos do trabalho seminal de Hohenberg e Khon Osminicursos e duas palestras abordaram estes temas Outras palestras trataram de temasgerais e foram ministradas por pesquisadores extremamente inuentes em quiacutemica
A palestra de abertura foi ministrada pelo Prof Joseacute Manuel Riveros (USP e UFABC)um pesquisador extremamente inuente em quiacutemica Jaacute a palestra de encerramento foiproferida pelo Prof Ricardo Luis Longo da Silva da UFPE relativamente jovem mas ex-tremamente produtivo e que tem se destacado na gestatildeo em ciecircncia e tecnologia As mini-conferecircncias foram ministradas pelos Profs Roberto Luiz Andrade Haiduke do IQSC-USP especialista em caacutelculos relativiacutesticos e Willian Ricardo Rocha da UFMG quetem como uma de suas especialidades os meacutetodos DFT Os minicursos foram ministradospelos Profs Luiz Guilherme Machado de Macedo da UFPA e Heacutelio Anderson Duarteda UFMG que trabalham nas aacutereas de caacutelculos relativiacutesticos e DFT respectivamenteHouve uma palestra do Prof Francisco Elias Jorge da UFES que tem se destacado nodesenvolvimento de conjunto de funccedilotildees de base gaussianas
Houve tambeacutem duas sessotildees (uma oral e outra na forma de pocircsteres) com apresentaccedilatildeodivulgaccedilatildeo e discussatildeo dos trabalhos de alunos As palestras e miniconferecircncias tiverama duraccedilatildeo de uma hora e meia incluindo-se aiacute o tempo para perguntas Os minicursosforam divididos em uma parte teoacuterica e outra de exerciacutecios computacionais Devido agraveslimitaccedilotildees no nuacutemero de computadores disponiacuteveis e do tamanho da sala aonde estes sesituam apenas vinte alunos participaram de cada curso simultaneamente Dessa formaao se inscreverem na escola os alunos optaram por um curso
bbbRibeiratildeo Preto Setembro de 2014
bbbComissatildeo Organizadora
iii FFCLRP 2014
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
Programaccedilatildeo Cientiacuteca
12Conjuntos de Bases natildeo Relativiacutesticos e Relativiacutesticos para Caacutelculosde Propriedades Atocircmica e MolecularFrancisco E Jorge viii
Teoria do Funcional de Densidade Fundamentos e MetodologiaHeacutelio A Duarte xiii
Reatividade Quiacutemica ao Niacutevel Molecular Sinergismo entre Exper-imento e TeoriaJoseacute M Riveros vii
Quiacutemica Quacircntica Relativiacutestica AplicadaLuiacutes Guilherme M Macedo xii
Dinacircmica de Reaccedilotildees QuiacutemicasRicardo L Longo da Silva ix
Equaccedilatildeo de Dirac Implementaccedilatildeo e Aplicaccedilotildees em Estudos de Es-trutura EletrocircnicaRoberto L A Haiduke x
Aplicaccedilotildees da Teoria do Funcional de Densidade em SistemasQuiacutemicosWillian R Rocha xi
Resumos 1
iv FFCLRP 2014
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
ProgramaccedilatildeoGeral
Horaacuterio
Dia
1Dia
2Dia
3Dia
4Dia
5
0900-10h30
-Conferecircncia1
Conferecircncia2
ApresentaccedilatildeoOral
Palestrade
deTrabalhos
Encerramento
10h30-1045
-Cafeacute
Cafeacute
Cafeacute
-1045-12h45
Retiradado
Mini-curso1(T)
Mini-curso2(P)
ApresentaccedilatildeoOral
Encerramento
Materiale
(G1)
eVisita
(G2)
eVisita
deTrabalhos
Avaliaccedilatildeo
Program
accedilatildeo
aoMuseu
(G2)
aoMuseu
(G1)
daEscola
1245-1430
Almoccedilo
Almoccedilo
Almoccedilo
Almoccedilo
Almoccedilo
1430-1730
Abertura
Mini-curso1(P)
Mini-curso2(P)
Palestra2
-Palestra1
(G2)
eVisita
(G1)
eVisita
Coquetel
aoMuseu
(G2)
aoMuseu
(G1)
v FFCLRP 2014
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
PL 1
Reatividade Quiacutemica ao Niacutevel Molecular Sinergismo entre Experi-mento e TeoriaProf Joseacute M Riveros (USP e UFABC)
Reaccedilotildees quiacutemicas em fase gasosa quando estudadas a baixas pressotildees ofer-ecem a oportunidade de elucidar aspectos relacionados com propriedades ereatividade intriacutenseca de substancias quiacutemicas Teacutecnicas experimentais intro-duzidas a partir do m da deacutecada de 60 permitiram a caracterizaccedilatildeo de reaccedilotildeesentre iacuteons e moleacuteculas neutras a baixas pressotildees Muitas das reaccedilotildees estudadasnestes uacuteltimos 45 anos mimetizam reaccedilotildees bem conhecidas em Quiacutemica massem a perturbaccedilatildeo do solvente A investigaccedilatildeo de reaccedilotildees de deslocamentonucleofiacutelico de hidroacutelise de eacutesteres e de eliminaccedilatildeo seratildeo ilustradas do pontode vista experimental e as mudanccedilas que se observam quando os iacuteons emfase gasosa satildeo parcialmente solvatados Uma interpretaccedilatildeo mais profundadestes resultados soacute se tornou possiacutevel a partir do crescimento e sosticaccedilatildeocrescente das teacutecnicas de quiacutemica computacional A possibilidade de mapearo diagrama de energia potencial destas reaccedilotildees e mais recentemente de simu-lar a dinacircmica destas reaccedilotildees tem provocado um sinergismo importante entrenovos experimentos e caacuteculos teoacutericos
vi FFCLRP 2014
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
PL 2
Conjuntos de Bases natildeo Relativiacutesticos e Relativiacutesticos para Caacutelculosde Propriedades Atocircmica e MolecularProf Francisco E Jorge (UFES)
Meacutetodos de estrutura eletrocircnica para sistemas moleculares dependem demasi-adamente do uso de conjuntos de bases de funccedilotildees Gaussianas para repre-sentarem os orbitais moleculares Um nuacutemero de sequecircncias hieraacuterquicasde conjuntos de bases tem sido proposto nas uacuteltimas duas deacutecadas e elastecircm permitido aproximaccedilotildees sistemaacuteticas para estimar e controlar os errosdevido a incompletude de conjuntos de bases Inicialmente esboccedilaremos al-guns dos princiacutepios para construccedilatildeo de conjuntos de bases e compararemos ascomposiccedilotildees de quatro famiacutelias de conjuntos de bases que estatildeo disponiacuteveisem vaacuterias qualidades diferentes e para um nuacutemero razoaacutevel de elementos databela perioacutedica Entatildeo utilizando as sequecircncias hieraacuterquicas natildeo relativiacutesticae Douglas-Kroll-Hess (DKH) de conjuntos de bases de qualidades dupla triplaquaacutedrupla quiacutentupla e secircxtupla zeta de valecircncia mais funccedilotildees de polarizaccedilatildeo(XZP AXZP e XZP-DKH X = D T Q 5 e 6) de Jorge e colaboradoresconstantes espectroscoacutepicas propriedades eleacutetrica e magneacutetica tatildeo bem comorotaccedilatildeo oacutetica e paracircmetros de dicroiacutesmo circular eletrocircnico seratildeo calculadas ecomparadas com resultados teoacutericos e experimentais reportados na literatura
vii FFCLRP 2014
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
PL 3
Dinacircmica de Reaccedilotildees QuiacutemicasProf Ricardo Longo (UFPE)
A dinacircmica molecular de sistemas reativos tem sido importante na determi-naccedilatildeo dos limites e limitaccedilotildees de teorias estatiacutesticas bem sucedidas comoa teoria do estado de transiccedilatildeo (TST) e a teoria RRKM no tratamento dereaccedilotildees bi- e unimoleculares De fato vaacuterias reaccedilotildees tecircm mecanismos e se-letividades que satildeo ditadas ou dirigidas pela dinacircmica Por exemplo seraacutemostrado que a seletividade da reaccedilatildeo OHminus + CH3ONO2 eacute determinadapela dinacircmica Esta reaccedilatildeo pode ocorrer via o deslocamento nucleofiacutelico bi-molecular no carbono (SN2C) ou no nitrogecircnio (SN2N) assim como aabstraccedilatildeo de proacuteton seguida da dissociaccedilatildeo (ECO2) A razatildeo experimentalECO2 SN2C SN2N eacute 086 014 00 e a teoria RRKM eacute incapaz deexplicar estes resultados Entretanto simulaccedilotildees de dinacircmica molecular deBorn-Oppenheimer (BOMD) fornecem trajetoacuterias quase-claacutessicas que expli-cam qualitativa e quantitativamente as observaccedilotildees experimentais Por exem-plo o mecanismo SN2N eacute suprimido pela blindagem eletrostaacutetica negativaao redor do aacutetomo de nitrogecircnio Enquanto que o aumento da eciecircncia docaminho SN2C eacute explicado pelas atraccedilotildees eletrostaacuteticas entre o grupo CH3
e o nucleoacutelo OHminus As simulaccedilotildees BOMD foram tambeacutem empregadas no es-tudo da dinacircmica de desidrataccedilatildeo de aacutelcoois protonados derivados do pinacol asaber [(CH3)2(R)C-CH(OH2)CH3]+ em que R = CH3 CH3CH2 e (CH3)2CHEsta reaccedilatildeo tem dois mecanismos limites i) concertado em que a dissociaccedilatildeoda aacutegua eacute concomitante com a migraccedilatildeo do grupo alquila e ii) em etapaso qual envolve um carbocaacutetion secundaacuterio [(CH3)2(R)C-CHCH2]+ como in-termediaacuterio O perl de energia da reaccedilatildeo fornece o mecanismo concertadoindependentemente do meacutetodo de estrutura eletrocircnica utilizado Contudotrajetoacuterias quase-claacutessicas partindo dos reagentes fornecem um caminho dereaccedilatildeo em etapas mostrando que a regiatildeo do estado de transiccedilatildeo eacute quase ir-relevante para o mecanismo da reaccedilatildeo Os conceitos concertado e sincronismosatildeo muito importantes em quiacutemica pois referem-se agrave relaccedilatildeo temporal entreeventos Por exemplo a formaccedilatildeo de duas ligaccedilotildees numa reaccedilatildeo de cicloadiccedilatildeo[4+2] ou Diels-Alder pode ser um evento siacutencrono ou assiacutencrono Em geral aassimetria da geometria do estado de transiccedilatildeo eacute utilizada como um criteacuteriopara estabelecer o sincronismo do evento Foram estudadas as seguinte reaccedilotildeesde Diels-Alder H2C=CH2 + ciclopentadieno e H2C=CHX + 13-butadienoem que X = H F CH3 OH CN NH2 e NO Estas reaccedilotildees apresentam assime-tria no estado de transiccedilatildeo de variam de simeacutetrica ateacute altamente assimeacutetricade maneira quase contiacutenua Logo espera-se que a sincronicidade das reaccedilotildeestambeacutem variem de acordo com a assimetria Entretanto os resultados dasdinacircmicas a partir do estado de transiccedilatildeo mostram que os criteacuterios estaacuteticos(assimetria do estado de transiccedilatildeo) satildeo muito limitados e fornecem resulta-dos contraditoacuterios De fato o intervalo temporal entre os eventos isto eacute a
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formaccedilatildeo das duas novas ligaccedilotildees C-C comparado com o periacuteodo vibracionalda ligaccedilatildeo simples C-C nos produtos eacute um criteacuterio mais conaacutevel e imparcialBaseado nesse criteacuterio todas as reaccedilotildees estudadas satildeo classicadas como siacuten-cronas exceto com o dienoacutelo H2C=CHNO apesar dos graus de assimetriagraduais e muito distintos das estruturas dos estados de transiccedilatildeo Estes resul-tados explicam tambeacutem a alta eciecircncia das reaccedilotildees de cicloadiccedilatildeo e portantosua utilidade em siacutentese orgacircnica
Agradecimentos CAPES CNPq FACEPE FINEP inct-INAMI PRONEX-CNPq-FACEPE
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CF 1
Equaccedilatildeo de Dirac Implementaccedilatildeo e Aplicaccedilotildees em Estudos de Es-trutura EletrocircnicaProf Roberto L A Haiduke (IQSCUSP)
Nesta palestra pretende-se discutir os aspectos baacutesicos da equaccedilatildeo de Diracquando aplicada aos estudos de estrutura eletrocircnica de sistemas atocircmicos emoleculares Primeiramente os principais efeitos relativiacutesticos na quiacutemicaseratildeo ilustrados por meio de alguns exemplos Depois seratildeo abordadas asnoccedilotildees fundamentais do formalismo de quatro componentes Aleacutem disto as-pectos teacutecnicos relacionados aos conjuntos de funccedilotildees de base necessaacuterios emodelo nucleares normalmente utilizados devem ser mencionados Finalmenteseraacute possiacutevel apresentar algumas aplicaccedilotildees deste tratamento realizadas emnosso grupo de pesquisa como no estudo dos momentos de quadrupolo nucle-ares
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CF 2
Aplicaccedilotildees da Teoria do Funcional de Densidade em Sistemas Quiacutemi-cosProf Willian R Rocha (UFMG)
A Teoria do Funcional de Densidade (DFT) tem se tornado nos uacuteltimos anosum importante meacutetodo para o estudo da reatividade quiacutemica em sistemasmoleculares com poucos aacutetomos ateacute sistemas macromoleculares como enzimasO desenvolvimento de novos e mais precisos funcionais de troca-correlaccedilatildeotem permitido o estudo de processos quiacutemicos com precisatildeo cada vez maiorpossibilitando a utilizaccedilatildeo da DFT como um meacutetodo para se validar pos-siacuteveis mecanismos de reaccedilatildeo e previsatildeo a priori da reatividade em sistemasmoleculares Nesta apresentaccedilatildeo seraacute dada uma breve revisatildeo dos avanccedilos edesaos da DFT no estudo da reatividade quiacutemica dando particular atenccedilatildeoaos processos cataliacuteticos promovidos por compostos de metais de transiccedilatildeo Autilizaccedilatildeo da DFT no estudo da reatividade quiacutemica seraacute discutida e exempli-cada atraveacutes de estudos recentes envolvendo processos de interesse bioloacutegicoe industrial
Agradecimentos CNPq FAPEMIG INCT-Cataacutelise Rede Mineira de Quiacutemica
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MC 1
Quiacutemica Quacircntica Relativiacutestica AplicadaProf Luiacutes Guilherme M Macedo (UFPA)
Muitos fenocircmenos de interesse quiacutemico como a existecircncia de caacutetions Hg2+2 emsoluccedilatildeo ou mesmo o funcionamento de uma bateria automotiva soacute podem sercorretamente compreendidos agrave luz da teoria quacircntica relativiacutestica Os efeitosrelativiacutesticos que podem ser compreendidos como diferenccedila entre os resul-tados obtidos a partir da equaccedilatildeo de Schroumldinger e da equaccedilatildeo relativiacutesticade Dirac exercem grande inuecircncia principalmente na quiacutemica dos elementosmais pesados da tabela perioacutedica De forma geral estes efeitos satildeo comumenteseparados de forma pragmaacutetica em efeitos cinemaacuteticos e efeitos oriundos doacoplamento de spin-oacuterbita Este minicurso visa de forma praacutetica a) infor-mar a importacircncia dos efeitos relativiacutesticos b) ensinar atraveacutes de exemplossimples como incluir os efeitos relativiacutesticos nos caacutelculos de quiacutemica computa-cional atraveacutes de programas gratuitos como o DIRAC13 que inclui os efeitosrelativiacutesticos naturalmente a partir da equaccedilatildeo de Dirac e um segundoprograma (ORCAGAMESSFIREFLY) que inclui os efeitos cinemaacuteticos deforma aproximada
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MC 2
Teoria do Funcional de Densidade Fundamentos e MetodologiaProf Heacutelio A Duarte (UFMG)
Inicialmente alguns conceitos baacutesicos e histoacutericos baseados na Teoria de Thomas-Fermi-Dirac seratildeo apresentados Os teoremas de Hohemberg-Kohn as equaccedilotildeesde Kohn-Sham e sua interpretaccedilatildeo a luz da Procura Restrita de Levy seratildeo dis-cutidos A metodologia geralmente implementada nos principais programascomputacionais disponiacuteveis na literatura utilizando-se de conjunto de funccedilotildeesde base localizadas seraacute apresentada em detalhes Um toacutepico especial sobre osfuncionais de troca-correlaccedilatildeo e como eles satildeo desenvolvidos seraacute tambeacutem ap-resentado Na parte praacutetica pretende-se estimular os estudantes a denir cor-retamente os dados de entrada fazer atenccedilatildeo haacute alguns aspectos de deniccedilatildeode modelo quiacutemico e a utilizaccedilatildeo de palavras-chaves que auxiliam na con-vergecircncia do caacutelculo SCF e na rapidez do caacutelculo Espera-se que o estudanteao nal do mini-curso compreenda os principais conceitos envolvidos na DFTesteja familiarizado com os termos e seja capaz de se aprofundar no assunto
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Iacutendice de Trabalhos
12Investigaccedilatildeo Teoacuterica da arilaccedilatildeo Heck-Matsuda enantiosseletiva do3-ciclopenten-1-ol utilizando DFTVitor Hugo Menezes da Silva 01A Importacircncia de Correccedilotildees Relativiacutesticas na Descriccedilatildeo de LigaccedilotildeesQuiacutemicas em OrganometaacutelicosRafael de Mattos Piccoli 02Estudo Computacional de Compostos de Ru-NO ligado a CyclamRenato Pereira Orenha 03Estudo Teoacuterico da Cloro Ftalocianina de Alumiacutenio por PM6 e DFTWesley Fonseca Vaz 04Inuecircncia da Estrutura Eletrocircnica na Componente Spin-Orbital doTensor Blindagem de RMN de 13C nos Isocircmeros do 12-diiodoetenoRenan Vidal Viesser 05Intensidades caracteriacutesticas de grupos funcionais no infravermelhoWagner Eduardo Richter 06Selective Extraction of Erisotrin Structural Analogs Theory andExperimentArnaldo Fernandes da Silva Fo 07Uso do Modelo Contiacutenuo de Solvente (C-PCM) com G3X-CEP paraCaacutelculos de Solvataccedilatildeo de Iacuteons Monovalentes com AcetonitrilaCleuton de Souza Silva 08Clusters Histoacuterico e evoluccedilatildeoDioacutegenes Mendes Arauacutejo 09Estimativa teoacuterica do pKa de aminas substituiacutedas com gruposalquilaReacutegis Casimiro Leal 10Discretizaccedilatildeo do Meacutetodo da Coordenada Geradora para geraccedilatildeo defunccedilotildees de base por q-exponenciaisMauricio Gustavo Rodrigues 11Anaacutelise conformacional da Benzbromarona (BZB)Iran da Luz Sousa 12Estudo das Propriedades de Nanoestruturas de SiCLarissa Sihe Oliveira 13Natureza da ligaccedilatildeo Fe-NO em sistemas trans-[FeIIL(NO)(oxa-aza)]n+ onde L=Cl ou H2O e n=1 ou 2 Uma investigaccedilatildeo com-putacionalLucas Abreu do Nascimento 14Estudo das propriedades dinacircmicas do sistema 1-etil-3-metilimidazoacutelio bis(triuorsulfonil)imida emiim[Tf2N]CO2
Tuanan Lourenccedilo 15Anaacutelise Teoacuterica de Clusters de Soacutedio-Potaacutessio por AlgoritmoGeneacutetico e Caacutelculos de Quiacutemica QuacircnticaMateus Xavier Silva 16
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Electronic energy levels engineering of P3HT employing chemicalsubstitutionsElieacutezer Fernando de Oliveira 17Estudo teoacuterico do mecanismo ESIPT em derivados de benzazoacuteisJosene Maria Toldo 18Processo de fragmentaccedilatildeo molecular do hiacutebrido γ-Fe2O3PMMAum estudo teoacuterico e experimentalSilviana Correcirca 19Estudo mecaniacutestico sobre a N-acilaccedilatildeo de aminas por aacutecidos car-boxiacutelicos catalisada por ZrCl4Felipe Vieira Zauith Assad 20Comparaccedilatildeo do Desempenho de Meacutetodos Compostos e Funcionaisde Densidade na Determinaccedilatildeo de Entalpias Padrotildees de FormaccedilatildeoLeonardo V das Chagas Lima 21NMR-TZPP-DKH Gaussian basis sets for NMR calculations 195Ptchemical shiftDiego Fernando da S Paschoal 22Avaliaccedilatildeo teoacuterica do efeito gauche na difenidramina e seu cloridratoFaacutetima Maria Pereira de Rezende 23Estudo envolvendo NN-nitrosodimetilamina protonadaRailton Barbosa de Andrade 24Ab-initio calculation of magnetic properties of Gd-doped SnO2
Fermin Fidel Herrera Aragoacuten 25Estrutura eletrocircnica de complexo envolvendo uma associaccedilatildeo porligaccedilatildeo quiacutemica entre uma ftalociaina de rutecircnio e o TiO2 (anatase)Diesley Martins 26Estudo computacional de [22]ciclofanosMateus Grecco Manfreacute 27Estudo comparativo de reatividade de triterpenos pentaciacuteclicos comatividade antimalaacutericaMarlon Vieira de Melo 28Estudos Teoacutericos Comparativos de Propriedades EstruturaisEletrocircnicas e Espectroscoacutepicas dos Aacutecidos Betuliacutenico e Melaleucicoe da Estabilidade de Clusters desses Metaboacutelitos EspeciaisNoam Gadelha da Silva 29On Activation Step of Hoveyda-Grubbs CatalystEacutegil de Brito Saacute 30Estudo do comportamento em soluccedilatildeo do 2-uoroetanol 3-uoroproanol e 4- uorobutanol por espectroscopias de RMN e in-fravermelho e caacutelculos teoacutericosRodrigo Antonio Cormanich 31Theoretical Study of the Infrared Raman and VCD Spectra ofThiophene Using Ab Initio and Density FuMarcello Ferreira da Costa 32
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Investigaccedilatildeo Teoacuterica da arilaccedilatildeo Heck-Matsuda enantiosseletiva do 3-ciclopenten-1-ol utilizando DFT
Vitor H Menezes da Silva1 (PG) Ricardo A Agnes2 (PG) Carlos R D Correia2 (PQ) Ataualpa A C Braga1 (PQ) vhugoiquspbr 1Instituto de Quiacutemica Departamento de Quiacutemica Fundamental Universidade de Satildeo Paulo SP Brasil2Instituto de Quiacutemica Departamento de Quiacutemica Orgacircnica Universidade Estadual de Campinas SP Brasil
IntroduccedilatildeoReaccedilotildees de Heck-Matsuda assimeacutetricas foram aplicadas por meio de uma estrateacutegia conhecida como transmissatildeo redox1 Aleacutem da formaccedilatildeo de adutos enriquecidos enantiomericamente haacute uma sequecircncia de inserccedilotildees migratoacuterias da espeacutecie de hidreto de palaacutedio e eliminaccedilotildees de βminushidrogecircnios ateacute a funcionalizaccedilatildeo do grupo hidroxila obtendo tambeacutem adutos carboniacutelicos2 Neste sentido este trabalho apresenta o estudo teoacuterico deste tipo de reaccedilatildeo utilizando aacutelcoois aliacutelicos ciacuteclicos
Metodologia ComputacionalAs estruturas foram otimizadas no niacutevel M06BS1 onde BS1 eacute a combinaccedilatildeo do pseudo potencial efetivo SDD e o conjunto de funccedilotildees de base 6-31G+(d) para o palaacutedio e o restante dos aacutetomos res-pectivamente Correccedilotildees termodinacircmicas foram feitas (em temperatura de 28915 K e pressatildeo de 1 atm) O efeito do solvente foi considerado por meio de caacutelculos pontuais M06-SMDBS1 nas geo-metrias em fase gasosa Todos os caacutelculos foram feitos utilizando o pacote Gaussian 09
Resultados e DiscussatildeoNa Figura 1 se observa que as espeacutecies TS2 TS3 TS4 e TS5 possuem as maiores energias pre-ponderantemente devido agraves acentuadas interaccedilotildees esteacutereas envolvendo o grupo t-butila com o ligan-te arila
Figura 1 Estruturas dos estados de transiccedilatildeo (TS) correspondentes agraves aproximaccedilotildees da olefina 3-ciclopenten-1-ol com diferentes conformaccedilotildees do ligante quiral pirino-oxazoliacutenico1 Cada TS estaacute associado ao seu respectivo aduto de Heck com diferente estereoquiacutemica Energias livres de solvataccedilatildeo (em kcalmol-1) relativas ao TS mais estaacutevel
O estado de transiccedilatildeo mais estaacutevel eacute o TS7 que estaacute associado exclusivamente ao produto de aacutelcool aliacutelico com estereoquiacutemica 3 o produto majoritaacuterio da reaccedilatildeo A energia do TS8 indica a presenccedila de adutos carboniacutelicos de mesma estereoquiacutemica 4 Fato tambeacutem evidenciado experimentalmente
ConclusotildeesPartindo que a estereoquiacutemica do produto final eacute decidida na inserccedilatildeo da olefina este modelo teoacuterico reproduz de maneira bastante satisfatoacuteria os dados experimentais A inclusatildeo do efeito de dispersatildeo nas energias mostrou-se importante para o tratamento destes sistemas
AgradecimentosVitor H M da Silva agradece a bolsa de doutorado concedida pela FAPESP (201304813-6 ) Referecircncias [1] Werner E W Mei T S Burckle A J e Sigman M S Science 2012 338 1445-1458[2] Oliveira C C Agnes R A Correia C R D J Org Chem 2013 78 3325-3328
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A Importacircncia de Correccedilotildees Relativiacutesticas na Descriccedilatildeo de Ligaccedilotildees Quiacutemicasem Organometaacutelicos
Rafael de Mattos Piccolisup1 (PG) e Giovanni Finoto Caramorisup1 (PQ)Email rafainfonethotmailcom
1 Universidade Federal de Santa Catarina Depto de Quiacutemica CFM CP 476 88040-900 Trindade Florianoacutepolis ndash SC
IntroduccedilatildeoO [Au3(12-μ-piridil)3] Figura 1 eacute um
composto organometaacutelico pertencente classe deComplexos Ciacuteclicos Trinucleares (CTC) os quaispossuem importantes propriedades espectroscoacutepicastal como vapocromismo e solvocromismoenvolvendo transiccedilotildees eletrocircnicas ligante rarr metalassociadas ao tamanho dos agregados formados porestas estruturas1 Estes agregados supramolecularesse formam por interaccedilotildees aurofiacutelicas e estas satildeoassociadas a contraccedilotildees relativiacutesticas das ligaccedilotildees edos orbitais devido ao acoplamento spin-spin espin-orbita12 Neste sentido foram feitas correccedilotildeesrelativiacutesticas DKH2 (Douglas-Kroll-Hess) e ZORA(Zeroth-order Regular Aproximation) aplicadas ateoria do funcional da densidade (DFT)2
Metodologia ComputacionalUtilizou-se o pacote de softwares Orca3 para
os caacutelculos de otimizaccedilatildeo das geometrias e frequecircncias vibracionais empregando-se o mesmo niacutevelde teoria BP86Def2-TZVP3 e correccedilotildees relativiacutesticas de segunda ordem DKH2 ou ZORA23
Resultados e DiscussatildeoDe acordo com a Figura 1 com correccedilatildeo ZORA observava-se a diminuiccedilatildeo dos niacuteveis de
energia de HOMO e LUMO e deve-se a uma melhor distribuiccedilatildeo das funccedilotildees radiaisprincipalmente de caroccedilo que levam a um aumento do potencial atrativo e orbitais maisproacuteximos24 devido ao acoplamento spin-spin e spin-orbita este efeito se reflete na contraccedilatildeo dosorbitais de valecircncia diminuindo a energia dos orbitais moleculares e pode ser observado na ligaccedilatildeoAu-C que se daacute entre orbitais internos do Au e orbitais antiligantes do C (back-donation) Aindaassim observa-se que as interaccedilotildees Au-Au e Au-N com DKH2 as quais natildeo envolvem orbitaisinternos satildeo mais curtas
ConclusotildeesConclui-se que ZORA e DKH2 aplicadas a DFT reproduzem satisfatoriamente os dados
experimentais e tratam a contraccedilatildeo dos orbitais internos e que as contraccedilotildees dos orbitais econtraccedilotildees das ligaccedilotildees satildeo efeitos distintos mas que atuam no mesmo sentido
Agradecimentos CNPq CAPES e FAPESC
Referecircncias [1] A Burini A A Mohamed J P Fackler Comm Inorg Chem 2003 24 253ndash280[2] M Reiher A Wolf Relativistic Quantun Chemistry Ed Wiley-VCH 2009[3] F Neese WIREs Comp Mol Sci 2012 2 73ndash78[4] M Reiher G Eickerling R Mastalerz V Herz W Scherer H Himmel J Chem Theory Comput 2007 32182-2197
Figura 1 Paracircmetros estruturais do composto[Au (12-μ-piridil) ] acircngulos em graus e distacircncias₃ ₃de ligaccedilatildeo em aringngstroumlns = valor experimental
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Estudo Computacional de Compostos de Ru-NO ligado a Cyclam
Renato Pereira Orenha1 (PG) Seacutergio Emanuel Galembeck1 (PQ) segalembuspbr
1Departamento de Quiacutemica Faculdade de Filosofia Ciecircncias e Letras de Ribeiratildeo Preto Universidade de Satildeo Paulo 14040-901 Ribeiratildeo Preto-SP Brasil Introduccedilatildeo
O oacutexido niacutetrico tem um papel jaacute conhecido como biorregulador em diversos processos Logo compostos de Ru-NO com ligante cyclam satildeo de grande interesse como doadores de oacutexido niacutetrico [1] Este trabalho eacute uma continuaccedilatildeo do estudo jaacute presente na literatura [1] sobre a ligaccedilatildeo Ru-NO para o composto fac-[Ru(NO)Cl2(k3N4N8N11(1-carboxilpropil)cyclam)]+ I bem como seus derivados II e III oriundos das desprotonaccedilotildees de O-H e em seguida do N-H mais aacutecido Metodologia Computacional
Atraveacutes do modelo computacional B3LYPcc-pVDZ com pseudopotencial ECP28MDF para o aacutetomo de Ru as geometrias foram otimizadas e a densidade eletrocircnica foi investigada por meio do meacutetodo QTAIM Aleacutem disso os espectros de absorccedilatildeo na regiatildeo UV-Vis foram obtidos com o meacutetodo CAM-B3LYP e a mesma base utilizada anteriormente Sendo que nesta etapa foi utilizado o modelo de solvataccedilatildeo PCM de modo a considerar o efeito de solvataccedilatildeo da aacutegua sobre estes complexos metaacutelicos Os softwares Gaussian09 AIMAll Chemissian e Gaussview 50 foram utilizados para realizar os caacutelculos Resultados e Discussatildeo
Segundo o meacutetodo QTAIM a partir de I para II temos um pequeno aumento na densidade eletrocircnica ρ(r)(Ru-NO) e do iacutendice de deslocalizaccedilatildeo DI(RuNO) junto de uma diminuiccedilatildeo da concentraccedilatildeo da densidade eletrocircnica nabla2ρ(r)(Ru-NO) Aleacutem disso temos que o caraacuteter covalente desta ligaccedilatildeo aumenta com base na diminuiccedilatildeo da densidade de energia total H(r)(Ru-NO) Outro importante ponto eacute o aumento da elipiticidade da ligaccedilatildeo quiacutemica ε(Ru-NO) Agora em IIIII haacute uma diminuiccedilatildeo de ρ(r)(Ru-NO) e DI(RuNO) atribuindo um menor caraacuteter covalente para esta ligaccedilatildeo como confirmado pelo aumento de H(r)(Ru-NO) apesar da distribuiccedilatildeo destes eleacutetrons estar menos concentrada fato visualizado pelo maior valor de nabla2ρ(r)(Ru-NO) Outro ponto eacute que haacute um menor valor de ε(Ru-NO) logo os eleacutetrons nesta ligaccedilatildeo se distribuem de modo mais ciliacutendrico A partir dos espectros de absorccedilatildeo observamos que em III o aparecimento duas transiccedilotildees eletrocircnicas centradas para o orbital π do NO que permite a desestabilizaccedilatildeo da ligaccedilatildeo Ru-NO Jaacute em IIIII tambeacutem haacute duas rotas desta espeacutecie de transiccedilatildeo para o controle da estabilidade da ligaccedilatildeo Ru-NO mas com energia necessaacuteria para excitaccedilatildeo menor Conclusotildees
Portanto os resultados indicaram um pequeno aumento da estabilidade da ligaccedilatildeo Ru-NO com a primeira desprotonaccedilatildeo de I poreacutem uma diminuiccedilatildeo com a desprotonaccedilatildeo de N-H de II para III Os espectros na regiatildeo UV-Vis indicaram que em IIIIII temos novas rotas e com menor energia para controlar a liberaccedilatildeo do NO Agradecimentos Os autores agradecem as agecircncias CAPESPROAP CNPq (processo 4815602010-6) e FAPESP (processo 200802677-0) pelo suporte financeiro e a Me Ali Faez Taha pela assistecircncia teacutecnica SEG agradece a CNPq pela bolsa de pesquisa (processo 3044472010-2) RPO agradece a FAPESP (processo 201120351-7) pela bolsa de doutorado-direto Referecircncias [1] Fabio G Doro Iuri M Pepe Sergio E Galembeck Rose M Carlos Zenis N da Rocha Mauro Bertottie e Elia Tfouni Dalton Transactions 2011 40 6420-6432
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Estudo Teoacuterico da Cloro Ftalocianina de Alumiacutenio por PM6 e DFT
Wesley F Vazsup1 (PG) Anselmo E de Oliveirasup2 (PQ)
wesfonsecagmailcom 1 2
Instituto de Quiacutemica ndash Universidade Federal de Goiaacutes Campus Samambaia CEP 13174001-970 Goiacircnia ndash GO ndash
Brasil
Introduccedilatildeo
As propriedades fiacutesicas e quiacutemicas das Ftalocianinas vecircm sendo estudadas extensivamente
ao passar das deacutecadas Estes compostos πndashmacrociacuteclicos altamente estaacuteveis apresentam
caracteriacutesticas interessantes como eficiente absorccedilatildeo de luz alta simetria planaridade e
deslocalizaccedilatildeo eletrocircnica sendo tambeacutem empregadas em cataacutelise ciecircncia de materiais tendo
aplicaccedilatildeo em dispositivos conversores de energia armazenamento de dados oacutepticos sensores de
gaacutes cristal liacutequido tintura infravermelha em tecnologia a laser etc [1] Tendo em conta as
aplicaccedilotildees possiacuteveis um esforccedilo consideraacutevel tem sido dedicado para a caracterizaccedilatildeo dos estados
excitados de metal-ftalocianinas seus derivados e os seus agregados por uma variedade de teacutecnicas
espectromeacutetricas [2] Tomou-se por objeto de estudo apoacutes levantamento bibliograacutefico a Cloro
Ftalocianina de Alumiacutenio
Metodologia Computacional
A estrutura molecular da AlPcCl foi determinada por caacutelculos de quiacutemica quacircntica no pacote
computacional Gaussian09 utilizado o conjunto de bases 6-31+G e os seguintes funcionais DFT
HSEH1PBE M05 M052X M06 M06HF M062X LC-ωPBE CAM-B3LYP ωB97 ωB97X
ωB97XD) para comparaccedilatildeo com aqueles jaacute conhecidos e obtidos com B3LYP [3] O estudo dos
estados excitados foi abordado por meacutetodos semi-empiacutericos utilizando o PM6 disponiacutevel no
Gaussian09 Tais estados foram estudados em agregados moleculares (diacutemero e duas disposiccedilotildees de
tetracircmeros) obtidos a partir de arquivos do CCDC (Cambridge Crystallographic Data Center)
Resultados e Discussatildeo
Os caacutelculos DFT realizados preveem que a moleacutecula de AlPcCl tem simetria C4v com o
aacutetomo do metal acima do plano definido pela cavidade interna de quatro aacutetomos de N e um
macrociclo quase planar Os resultados obtidos utilizando B3LYP apresentaram os menores valores
para os erros meacutedios calculados para os paracircmetros distacircncia de ligaccedilatildeo (0018Aring) e acircngulo de
ligaccedilatildeo (5473deg) tendo por referecircncia os dados cristalograacuteficos Para os agregados moleculares da
AlPcCl obteve-se que os empacotamentos tetracircmeros satildeo mais estaacuteveis que o diacutemero 1599 kjmol
e 1869 kjmol respectivamente A diferenccedila de energia dos orbitais HOMO e LUMO eacute 308 kjmol
maior para um dos tetracircmeros em relaccedilatildeo ao diacutemero Os valores para as bandas de excitaccedilatildeo de
Soret e Banda ldquoQrdquo obtidas atraveacutes dos caacutelculos com PM6 foram respectivamente 352 nm e 619-
775 nm para o diacutemero 352 nm e 616- 771 nm para um dos tetracircmeros e 389 nm e 579- 747 nm para
a outra disposiccedilatildeo do tetracircmero e estatildeo em excelente acordo com dados de referecircncia [4] [5]
Conclusotildees
Os resultados obtidos se apresentam em excelente acordo com os dados disponiacuteveis na
literatura
Referecircncias [1]GANTCHEV T G VAN LIER J E HUNTING D J Radiation Physics and Chemistry 2005 v 72 p 367ndash379
[2]RICCIARDI G ROSA A BAERENDS E J The Journal of Physical Chemistry A 2001 v 105 p 5242ndash5254
[3]STRENALYUK T SAMDAL S VOLDEN H V The Journal of Physical Chemistry A 2008 v 112 p 9075ndash
9082
[4]CHEN W et al Applied Physics Letters 2012 v 100 p 133302
[5] JENNINGS C et al Spectrochimica Acta Part A Molecular Spectroscopy 1986 v 42 p 991ndash995
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4 FFCLRP 2014
Influecircncia da Estrutura Eletrocircnica na Componente Spin-Orbital do Tensor
Blindagem de RMN de 13
C nos Isocircmeros do 12-diiodoeteno
Renan Vidal Viesser1
(PG) Lucas Colucci Ducati2 (PQ) Claacuteudio Francisco Tormena
1 (PQ)
tormenaiqmunicampbr 1Instituto de Quiacutemica UNICAMP Campinas-SP Brasil
2Instituto de Quiacutemica USP Satildeo Paulo-SP Brasil
Introduccedilatildeo
A blindagem de nuacutecleos de 1H e
13C promovida por aacutetomos de elevada massa eacute
reconhecida como um fenocircmeno relativiacutestico observaacutevel na RMN em funccedilatildeo da reduccedilatildeo do
deslocamento quiacutemico desses nuacutecleos sendo o acoplamento spin-orbital (SO) aceito como a
fonte desse ldquoefeito do aacutetomo pesadordquo1 Embora os mecanismos SOFC e SOSD sejam
conhecidos2 persistem duacutevidas sobre a influecircncia das interaccedilotildees estereoeletrocircnicas no efeito
do aacutetomo pesado Inserido neste contexto o presente trabalho visa compreender quais satildeo os
fatores responsaacuteveis pela diferenccedila de 17 ppm no deslocamento quiacutemico de 13
C dos isocircmeros
do 12-diiodoeteno sendo o trans mais blindado
Metodologia Computacional
Caacutelculos de otimizaccedilatildeo de geometria tensor blindagem e NBO foram realizados
empregando DFTKT2 como niacutevel de teoria funccedilatildeo de base TZ2P (STO) e aproximaccedilatildeo
relativiacutestica ZORA disponiacuteveis no software ADF 2013
Resultados e Discussatildeo
Os caacutelculos de tensor confirmaram a maior blindagem do isocircmero trans (=1121
ppm) em relaccedilatildeo ao cis (= 905 ppm) como pode ser observada na Figura 1 e indicaram que
as componentes paramagneacutetica e SO satildeo as responsaacuteveis por esta diferenccedila As anaacutelises de
NBO mostraram menores ocupacircncias dos lone pairs dos iodos e maiores dos orbitais C=C e
πC=C para o composto cis resultando num menor valor para o termo SO (257 ppm) em
comparaccedilatildeo ao trans (357 ppm)
A B
Figura 1 Tensor blindagem de 13
C e suas componentes PAS para o cis- (A) e trans-diiodoeteno (B)
Conclusotildees
Acreditamos que a compressatildeo esteacuterica existente entre os aacutetomos de iodo no isocircmero
cis esteja afetando a capacidade do iodo blindar o nuacutecleo de carbono principalmente devido
ao aumento do gap de energia entre os lone pairs do iodo e orbitais antiligantes do carbono
Agradecimentos
Os autores agradecem a FAPESP pelo suporte financeiro
Referecircncias [1] Aquino F Govind N Autschbach J J Chem Theory Comput 2011 7 3278-3292
[2] Kaupp M Malkina O L Malkin V G Pyykkouml P Chem Eur J 1998 4 118-126
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5 FFCLRP 2014
Intensidades caracteriacutesticas de grupos funcionais no infravermelho
Arnaldo F da Silvasup1 (PG) Wagner E Richtersup1 (PG) Roy E Brunssup1 (PQ)
wagnerrichteriqmunicampbr
sup1 ndash Instituto de Quiacutemica Universidade Estadual de Campinas CP 6154 CampinasndashSP Brasil
Introduccedilatildeo
Sabendashse que na espectroscopia no infravermelho a frequecircncia de absorccedilatildeo expressa em
nuacutemero de onda exibe um valor caracteriacutestico no espectro para cada grupo funcional em uma
moleacutecula Neste sentido buscamos uma metodologia de divisatildeo das intensidades de absorccedilatildeo
no infravermelho de modo a verificar se tambeacutem eacute possiacutevel atribuir intensidades de absorccedilatildeo
caracteriacutesticas para grupos funcionais no infravermelho tal como ocorre com as frequecircncias
Metodologia Computacional
O conjunto de testes envolvendo as moleacuteculas H2CO F2CO e HFCO foi escolhido
para avaliar a hipoacutetese mencionada para o modo vibracional correspondente ao estiramento da
carbonila νC=O O programa Gaussian03[1]
(no niacutevel CCSDaugndashccndashpVTZ[2]
)foi empregado
tanto na otimizaccedilatildeo das geometrias quanto na anaacutelise vibracional Os tensores polares foram
entatildeo manipulados com equaccedilotildees e programas desenvolvidos em nosso laboratoacuterio de modo
que as intensidades pudessem ser divididas em parcelas atocircmicas
Resultados e Discussatildeo
A anaacutelise vibracional forneceu aos estiramentos da carbonila das moleacuteculas acima
intensidades com valores de 857 4720 e 2807 kmmolndash1
respectivamente Jaacute as parcelas
atocircmicas quando somadas sobre os aacutetomos de carbono oxigecircnio e um termo de interaccedilatildeo
entre eles forneceu os valores de 1087 4410 e 2791 kmmolndash1
na mesma ordem Tal
comportamento foi verificado tambeacutem em outros modos vibracionais Aleacutem disso a aplicaccedilatildeo
da regra de soma do modelo CSSM ( sum sum sum ) vaacutelida para a soma
das intensidades mostrandashse vaacutelida tambeacutem para os modos vibracionais individualmente
Conclusotildees
Separar intensidades de absorccedilatildeo vinculadas a um modo normal correspondente agrave
movimentaccedilatildeo de diversos aacutetomos simultacircneamente em parcelas individuais para cada um
destes aacutetomos eacute possiacutevel O resultado de tal esquema de divisatildeo mostra uma concentraccedilatildeo das
intensidades principalmente sobre os aacutetomos cuja movimentaccedilatildeo eacute mais relevante para o
modo em questatildeo Os valores caracteriacutesticos natildeo satildeo tatildeo proacuteximos entre si quanto o satildeo as
frequecircncias caracteriacutesticas mas parece haver uma relaccedilatildeo entre eles e a eletronegatividade
meacutedia dos aacutetomos ligados agrave carbonila um resultado a priori jaacute esperado
Agradecimentos
Os autores agradecem agraves agecircncias de fomento CNPq e FAPESP pelo financiamento
Referecircncias
[1] Gaussian 03 Revision D02 M J Frisch J A Pople et al Gaussian Inc Wallingford CT 2004
[2] B Galabov Y Yamaguchi R B Remington H F Schaefer III J Phys Chem A 106 819 (2002)
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6 FFCLRP 2014
Selective Extraction of Erisotrin Structural Analogs Theory and Experiment
Arnaldo F da Silva Fordm (PG)1 Daniely X Soares (PG) Wagner E Richter (PG) Roy E Bruns (PQ)
1Instituto de Quiacutemica Universidade Estadual de Campinas CP 6154 13083-970 Campinas SP Brasil
Introduction
The biological activities of Erythrina alkaloids are assigned to Eritrinic compounds present
in the plant The most abundant of these alkaloids is called erisotrin and has high anxiolytic activity
raising interest in its structural analogues such as hydroxylated and methoxylated derivatives The
objective of this work was to propose a selective extraction of the erisotrin structural analogues
though UPLC-ESI-MSMS UV-VIS spectroscopy and TDDFT calculations
Computational Methodology
The geometry of the molecules was accessed through geometry optimizations with B3LYP
6-311G+(2d2p) A AMD 64 Opteron workstation with GAUSSIAN03 was used Since the
experimental extractions used solvents with different polarities the PCM from Gaussian03 package
was used In order to obtain the vertical excitation energies TDDFT was employed at the same
calculational level used on the geometry optimizations1
Results and Discussion
The chromatogram obtained from the Erythrina speciosa extract (flower) through UPLC-
ESI-MSMS showed some of the erisotrin structural analogues The solvent used was a
033033033(vv) mixture of hexane ethanol and dichloromethane The chromatogram is
composed primarily by three types of alkaloids skeletons I) a benzene ring with two o-methyl
substituents II) a benzene ring with one o-methyl and one hydroxyl substituents and III) a α β
unsaturated lactone The generic forms of the erisotrin structural analogues can be seen in Figure 1
Figure 3 Generic structures forms I II and III described in the text
To better understand the interaction between the solvents and the erythrinic alkaloids a UV-
VIS spectrum of the extract was acquired on all solvents Theoretical calculations were also applied
in order to gain additional information on the UV-VIS spectra The results of the UV-VIS analysis
are presented at Table 1
Table 1 HOMO-LUMO secondary transition wavelengths (nm) of the most relevant alkaloids on the Erythrina
speciosa extract Theoretical values obtained through B3LYP6-311+(2d 2p) are also included SolventSpecies I II III Exp Ethanol 2827 2732 3018 271 Chloroform 2822 2734 3009 282 Hexane 2815 2726 3040 270
Conclusions
When ethanol and hexane are used as solvent the molecules with the generic structure II are
better extracted as the absorption peak in the UV-VIS spectra is around 271 and 270 nm
respectively Nonetheless when chloromethane is used the molecules with generic structure I are
preferably extracted as the peak around 282 nm suggests
Acknowledgements
CNPq and Fapesp
Referecircncias [1] Andzelm J Rinderspacher B C Rawlett A Dougherty J Baer R Govind NJ Chem Theory Comput 2009
5 2835ndash284
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7 FFCLRP 2014
Uso do Modelo Contiacutenuo de Solvente (C-PCM) com G3X-CEP para Caacutelculos de Solvataccedilatildeo de Iacuteons Monovalentes com Acetonitrila
Cleuton de S Silva12
(PG) Rogeacuterio Custodio1(PQ)
cleutonsouzayahoocombr
1 Instituto de Ciecircncias Exatas e Tecnologia Universidade Federal do Amazonas CEP 69077-000 Itacoatiara-Am
2 Departamento de Fiacutesico-Quiacutemica Universidade Estadual de Campinas CEP 13083-970 Campinas-SP
Introduccedilatildeo
A importacircncia do efeito de solvente em reaccedilotildees quiacutemica tem sido frequentemente observada
e eacute objeto de frequentes estudos teoacutericos e experimentais Boes e colaboradores [1] demonstraram
que o ajuste apropriado da cavidade no meacutetodo IEF-PCM proporciona excelentes resultados quando
associado ao meacutetodo HFIEF-PCM Pereira e col [2] demonstraram a viabilidade de se utilizar
pseudopotenciais CEP (Compact Effective Pseudopotential) na teoria Gaussian n particularmente
Gaussian 3 ou G3 No presente projeto seraacute investigado um ajuste do modelo contiacutenuo de solvente
C-PCM com a teoria G3X(CEP) para caacutelculos de energia livre de solvataccedilatildeo de alguns iacuteons
Metodologia Computacional A teoria G3X [3] com pseudopotencial CEP ou simplesmente G3X(CEP) foi utilizada
juntamente com o modelo de solvente C-PCM em que acetonitrila foi utilizado como solvente para
calcular as energias livres de solvataccedilatildeo A otimizaccedilatildeo do fator de escala da cavidade do solvente
foi realizada entre o intervalo de 1 a 2
Resultados e Discussatildeo
O melhor resultado calculado em relaccedilatildeo aos dados experimentais foi obtido com fator de
escala de 119 para a combinaccedilatildeo G3X(CEP)C-PCM Os resultados foram comparados com
resultados de Boes [1] que utilizaram HFIEF-PCM com um fator de escala oacutetimo de 136 (ver
tabela 1) O fluacuteor apresentou o desvio muito alto em relaccedilatildeo ao experimental de -86 kcalmol para
G3X(CEP) se calcularmos o desvio meacutedio absoluto sem Fluacuteor teremos G3X(CEP) = 206 kcalMol
e HF = 248 kcalMol
Tabela I ndash Dados de Energia Livre de Solvataccedilatildeo (kcalmol) para acetonitrila calculadas para G3X(CEP) com
CPCM HF com IEF-PCM e desvio Meacutedio Absoluto
G3X(CEP)CPCM HFIEFshyPCM Exp G3X(CEP)CPCM HFIEFshyPCM Exp
Fshy shy7841 shy868 shy880 SCN
shy shy5377 shy574 shy519
Clshy shy6509 shy646 shy645 NO3
shy shy5818 shy602 shy565
Brshy shy6097 shy599 shy611 ClO4shy shy5367 shy539 shy508
N3shy shy5820 shy617 shy619 CH3CO2
shy shy6030 shy644 shy627
CNshy shy6250 shy636 shy592 DAM 175 162 shy
Conclusotildees Os resultados demonstram que o ajuste na cavidade CPCM melhora o resultado na energia
de solvataccedilatildeo para acetonitrila como solvente Os resultados apresentam com exceccedilatildeo do iacuteon fluacuteor
um desvio pequeno quando comparados com dados experimentais ou calculados por Boes e col
Agradecimentos Os autores agradecem o apoio financeiro da FAPEAM FAPESP CNPq e FAEPEX-
UNICAMP
Referecircncias [1] S Boes P R Livotto H Stassen Chemical Physcis 2006 331 142-158
[2] D H Pereira A F Ramos N H Morgon R Custodio 2011 135 034106-034131
[3] L A Curtiss P C Redfern K Raghavachari J Pople Chemical Physcis Lettres 2002 359 309-396
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8 FFCLRP 2014
Clusters Histoacuterico e evoluccedilatildeo
Dioacutegenes Mendes Arauacutejo1 (PG) Sergio E Galembeck1 (PQ)
diogenespgffclrpuspbr 1Departamento de Quiacutemica Faculdade de Filosofia Ciencias e Letras de Ribeirao Preto Universidade de Sao Paulo
14040-901 Ribeirao Preto (SP)
Introduccedilatildeo
Cluster pode ter diferentes significados dependendo da aacuterea que esta palavra eacute utilizada em
quiacutemica e em fiacutesica cluster significa um conjunto de aacutetomos ou moleacuteculas que interagem por forccedilas
natildeo covalentes Os primeiros estudos de clusters foram apresentados na literatura na deacutecada de
1930 mas ganharam forccedila na deacutecada de 1950 com a utilizaccedilatildeo de teacutecnicas experimentais como a
espectrometria de massa e vaporizaccedilatildeo a lazer Desde entatildeo muitos trabalhos cientiacuteficos foram
publicados investigando a natureza de clusters Os clusters ocupam o estado da mateacuteria
compreendido entre aacutetomos isolados e a fase condensada e o tamanho pode variar de dezenas ateacute
centenas de aringngstrons Clusters natildeo apresentam variaccedilotildees lineares de propriedades conforme o
crescimento e este eacute um dos pontos que atribui grande interesse nesses materiais[1] Recentemente
foi descoberta uma grande estabilidade em clusters que apresentam estrutura eletrocircnica
correspondente a nuacutemeros maacutegicos possibilitando o desenvolvimento de nanomateriais
estruturados com caracteriacutesticas especiacuteficas e tambeacutem a elaboraccedilatildeo uma nova tabela perioacutedica
formada por clusters que mimetizam as propriedades de elementos quiacutemicos sendo denominados
superaacutetomos[2] Entre os trabalhos que refletem o estado da arte desta aacuterea da ciecircncia grande parte
utilizam as propriedades dos clusters como uma ponte entre sistemas isolados ateacute a fase
condensada[3] Como exemplo podemos citar as aplicaccedilotildees de clusters em processos de superfiacutecie
como cataacutelises homogecircnea heterogecircnea e enzimaacutetica[4] a adsorccedilatildeo de hidrogecircnio em clusters de
alumiacutenio[5] a utilizaccedilatildeo de clusters em dispositivos de armazenamento de energia incrementando
algumas propriedades como a condutividade a velocidade de transferecircncia de carga e a
ciclabilidade[6] Esses exemplos mostram um pouco da versatilidade dos clusters o que faz que
eles venham ganhando forccedila principalmente no estudo de novos materiais para cataacutelise e
armazenamento de energia
Agradecimentos
Agradecemos a CAPES FAPESP e o CNPQ
Referecircncias
[1] AW Castleman P Jena Proc Natl Acad Sci USA 2006 103 10552-10553
[2] P Jena J Phys Chem Lett 2013 4 1432-1442
[3] P-Y Cheng JS Baskin AH Zewail Proc Natl Aca Sci USA 2006 103 10570-10576
[4] GA Somorjai AM Contreras M Montano RM Rioux Proc Natl Acad Sci USA 2006 103 10577-10583
[5] DJ Henry I Yarovsky J Phys Chem A 2009 113 2565-2571
[6] WJAS Gomes DM Arauacutejo AJF Carvalho SP Campana-Filho F Huguenin J Phys Chem C 2013 117
16774-16782
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9 FFCLRP 2014
Estimativa teoacuterica do pKa de aminas substituiacutedas com grupos alquila
Reacutegis Casimiro Leal12
(PG) Cleuton de Souza Silva13
(PG) Rogeacuterio Custodio1 (PQ)
regislealiqmunicampbr 1Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) Instituto de Quiacutemica 13083-970 Campinas-SP Brasil
2Instituto Federal de Educaccedilatildeo Ciecircncia e Tecnologia do Rio Grande do Norte (IFRN) 59215-000
Nova Cruz-RN Brasil 3Universidade Federal do Amazonas (UFAM) Instituto de Ciecircncias Exatas e Tecnologia 69103-128
Itacoatiara-AM Brasil
Introduccedilatildeo
O estudo das propriedades relacionadas agrave acidez e basicidade de substacircncias eacute
importante para compreensatildeo de determinados fenocircmenos [1] daiacute a necessidade de
estimativas das constantes de acidez (Ka) e basicidade (Kb) Bryantsev e col [2] estudaram
uma seacuterie de propriedades incluindo pKa de um conjunto de 23 aminas via DFT e um
modelo contiacutenuo de solvente Poisson-Boltzmann Aminas substituiacutedas (RNH2 R2NH e R3N
com R = -CH3) satildeo mais baacutesicas do que amocircnia (NH3) devido ao possiacutevel efeito doador de
eleacutetrons dos grupos alquila No entanto ocorre uma inversatildeo no comportamento quando se
compara a trimetilamina com as outras aminas substituiacutedas Isto pode ser explicado
qualitativamente pela dificuldade de acesso ao par de eleacutetrons livre do aacutetomo de nitrogecircnio na
trimetilamina devido ao impedimento espacial provocado pelos grupos alquilas substituintes
Metodologia Computacional
A estimativa do pKa foi realizado de acordo com o ciclo termodinacircmico descrito em
Freitas et al [3] Todos os caacutelculos foram realizados utilizando o pacote Gaussian 09W
Resultados e Discussatildeo
A Tabela 1 mostra as diferenccedilas entre valores de pKa experimental e teoacuterico obtidos
para os diferentes niacuteveis de caacutelculo O menor desvio foi com o meacutetodo Hartree-Fock
249 kcal mol-1
Nenhuma das metodologias utilizadas aqui reproduziu a tendecircncia
experimental de inversatildeo no comportamento do pKa quando se compara a trimetilamina com
as demais aminas substituiacutedas
Tabela 1 Diferenccedilas entre valores de pKa experimentais (pKaExp) e calculados (pKaCalc) em kcalmol-1
Aminas Exp [2]
[pKaExp ndash pKaCalc]
Hartree-Fock
6-311++g(dp)
B3LYP
6-311++g(dp)
G3(MP2)
B3 CBS-Q
NH3 925 202 208 209 208
CH3NH2 1064 308 316 315 315
(CH3)2NH 1077 299 307 306 306
(CH3)3N 980 186 196 193 194
DAM 249 257 256 256
Conclusotildees
A tendecircncia dos resultados experimentais natildeo foi reproduzida por nenhum dos meacutetodos
teoacutericos testados Os desvios satildeo elevados em relaccedilatildeo aos dados experimentais da ordem de
25 kcal mol-1
Efeitos locais do solvente estatildeo em andamento e devem corrigir a tendecircncia
Agradecimentos
FAPESP CNPq CAPES e FAEPEX-UNICAMP
Referecircncias [1] Seacutergio R B Silva Caio L Firme Kaacutessio M G Lima Quim Nova 2014 37 658-662
[2] Vyacheslav S Bryantsev Mamadou S Diallo William A Goddard III J Phys Chem A 2007 111 4422-4430
[3] Adilson A Freitas K Shimizu Luiacutes G Dias Frank H Quina J Braz Chem Soc 2007 18 1537-1546
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10 FFCLRP 2014
Discretizaccedilatildeo do Meacutetodo da Coordenada Geradora para geraccedilatildeo de
funccedilotildees de base por q-exponenciais
Mauriacutecio Gustavo Rodrigues1
(PG) Rogeacuterio Custodio (PQ)1
mauriciorodriguesiqmunicampbr
1 ndash Universidade Estadual de Campinas Campinas ndash SP
Introduccedilatildeo
O Meacutetodo da Coordenada Geradora (MCG) tem sido utilizado para o desenvolvimento
de conjuntos de funccedilotildees de base No meacutetodo original os expoentes das gaussianas satildeo
usualmente gerados atraveacutes de uma transformaccedilatildeo de coordenada geradora12
sendo n o nuacutemero de funccedilotildees de base primitivas desejado Neste trabalho
propotildee-se uma generalizaccedilatildeo do meacutetodo original pela q-exponencial3 da seguinte forma
se em que q eacute um paracircmetro a ser
otimizado juntamente com a malha Ω No MCG modificado pela q-exponencial
(MCGq) a equaccedilatildeo 1 continua vaacutelida para os casos em que q=1
Resultados e discussatildeo
MCG e MCGq foram aplicados para geraccedilatildeo de conjuntos de funccedilotildees de base atocircmicos
para os elementos representativos do segundo periacuteodo da Tabela Perioacutedica de modo
que apresentassem a configuraccedilatildeo de conjuntos de base de Pople 6-31G Todos os
paracircmetros foram otimizados com o meacutetodo Simplex e foi utilizado o niacutevel DFT
B3LYP para realizaccedilatildeo dos caacutelculos atocircmicos com o programa Gaussian09 Esses
resultados satildeo mostrados na Tabela 1 aleacutem do resultado exato4 para fins de
comparaccedilatildeo Nessa tabela tambeacutem satildeo apresentados resultados do MCG para uma base
maior (18s10p) tambeacutem para fins de comparaccedilatildeo
Tabela 1 Energias atocircmicas totais para o GCM GCMq HFN e GCM completo
(unidades atocircmicas)
GCM (10s4p) GCMq (10s4p) Exato GCM (18s10p)
B -24660252 -24660963 -246398 -24664036
C -37850843 -37852058 -378295 -37860238
N -54588155 -54589978 -545757 -54606958
O -75063965 -75066178 -750525 -75098236
F -99718436 -99721112 -997168 -99773437
Ne -128897668 -128900936 -1289230 -128980823
A Tabela 1 mostra que os resultados do GCMq satildeo mais baixos que o GCM com
mesmo tamanho de funccedilatildeo de base Em geral os expoentes gerados pelo GCMq satildeo
mais bem distribuiacutedos no espaccedilo de expoentes Para um conjunto completo de
primitivas espera-se que GCM e GCMq convirjam para o mesmo resultado
Agradecimentos
CAPES FAPESP CNPq FAEPEX-UNICAMP
Referecircncias
1 - R Custodio JD Goddard Can J Chem 70 (1992) 580
2 ndash E V R de Castro and F E Jorge J Chem Phys 108 (1998) 5226
3 - C Tsallis Quim Nova 16 (1994) 468
4 - E Buendiacutea F J Gaacutelvez P Maldonado and A Sarsa J Chem Phys 131 (2009) 44115
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11 FFCLRP 2014
Anaacutelise conformacional da Benzbromarona (BZB) Iran L Sousa (PG) Nelson H Morgon (PQ) Instituto de Quiacutemica - UNICAMP CP 6154 CEP 13084-971 Campinas - SP
iransousaiqmunicampbr
Introduccedilatildeo
O estudo teoacuterico das conformaccedilotildees e interaccedilotildees intramoleculares presentes em
sistemas modelos desde os mais simples ateacute estruturas complexas como proteinas
tornou-se importante para a compreensatildeo dos efeitos que influenciam a estabilidade
conformacional de moleacuteculas A escolha de uma metodologia computacional adequada eacute
extremamente importante para alcanccedilar o resultado final seja em termos de precisatildeo ou
custo computacional
Foi realizado um estudo conformacional da benzbromarona um faacutermaco
utilizado para o tratamento de casos refrataacuterios de gota1
Metodologia Computacional
Foram utilizados caacutelculos semiempiacutericos PM3 para indentificaccedilatildeo dos
confocircrmeros mais estaveacuteis Os minimos de energia foram otimizados com B3LYP6-
311++G (dp) Todos os caacutelculos foram realizados empregando o programa Gaussian
092
Foi avaliado as confomaccedilotildees de interesse em funccedilatildeo da rotaccedilatildeo dos acircngulos
diedros θ e β (Fig 1) estimada a cada 10ordm
Fig 1 Acircngulos diedros estudados
Resultados e Discussatildeo
As energias relativas e os acircngulos na qual foram obtidos os confocircrmeros mais
estaacuteveis satildeo mostrados na Tabela 1 Tabela 1 Energias Relativa (Kcalmol) e Angulos diedros (ordm) B3LYP6-311++G(dp)
Conf ER Diedros
α β
1 000 260 90
2 691 260 260
3 038 260 270
Observa-se que a benzbromarona apresenta um minimo em 260ordm e 90ordm A
explicaccedilatildeo desta preferecircncia seraacute investigada atraveacutes de caacutelculos de NBO Uma anaacutelise
populacional tambeacutem seraacute realizada a fim de verificarmos a predominacircncia de cada
confocircrmero
Conclusotildees
Os caacutelculos mostraram a existecircncia de isocircmeros conformacionais para a
Benzbromarona Na literatura natildeo haacute estudos teoricos deste faacutermaco Sendo assim
outros paracircmetros eletrocircnicos estatildeo sendo obtidos com o objetivo de melhor
caracterizar essa moleacutecula
Agradecimentos CNPq CAPES CENAPAD-SP e GridUNESP
Referecircncias 1S Kumar et al New Zealand Medical J 2005 118 152
2 httpwwwgaussiancom
β
θ
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12 FFCLRP 2014
Estudo das Propriedades de Nanofitas de SiC
Larissa S Oliveirasup1 (PG) Rogeacuterio J Baierlesup1sihelarissagmailcom
1Universidade Federal de Santa Maria
IntroduccedilatildeoMateriais semicondutores nanoestruturados satildeo potenciais candidatos para serem
utilizados em dispositivos semicondutores Muitas teacutecnicas computacionais tecircm sidoutilizadas agrave produccedilatildeo de materiais com propriedades desejaacuteveis agrave industria eletrocircnica onde ocarbeto de siliacutecio (SiC) vem se mostrando muito promissor
Metodologia ComputacionalO meacutetodo de primeiros princiacutepios adotado eacute fundamentado na Teoria do Funcional
Densidade (DFT) e para o tratamento da interaccedilatildeo forte entre os eleacutetrons de valecircncia com osde caroccedilo utilizaremos pseudopotenciais de norma conservada na forma totalmente separaacutevelAs equaccedilotildees de Kohn-Sham satildeo resolvidas de maneira autoconsistente com o termo de troca-correlaccedilatildeo tratado dentro da Aproximaccedilatildeo do Gradiente Generalizado (GGA) A soma naZona de Brillouin eacute tratada utilizando um conjunto especial de pontos k gerados dentro doprocedimento de Morkhost-Pack A procura da geometria eacute feita utilizando o algoritmo deGradiente Conjugado (CG) com o caacutelculo das forccedilas usando o procedimento de Hellmann-Feynman
A estabilidade dos defeitos eacute obtida com o caacutelculo da energia de formaccedilatildeo dosdefeitos utilizando os resultados de caacutelculos de energia total A energia de formaccedilatildeo de umdefeito Eform[Def] eacute calculado de acordo com a equaccedilatildeo
Eform[Def]=ET[Def] ndash ET[pristino] - nji
onde ET[Def] eacute a energia total para o sistema na presenccedila de um defeito e ET[pristino] eacute aenergia total do mesmo sem defeito A soma ocorre sobre todos os aacutetomos envolvidos nodefeito e j eacute o potencial quiacutemico para o i-eacutesimo aacutetomo envolvido no defeito
Resultados e DiscussatildeoPretendemos estudar as principais caracteriacutesticas das nanofitas de SiC em sua forma
pura e com defeitos Estes estudos ainda estatildeo em fase de conclusatildeo e por esse motivo aindanatildeo possuiacutemos resultados
ConclusotildeesEsperamos que com esse trabalho possamos natildeo soacute caracterizar de maneira
satisfatoacuteria esses materiais Esses materiais quando bem estruturados podem apresentarcaracteriacutesticas desejaacuteveis para a fabricaccedilatildeo de dispositivos eletrocircnicos com boa eficiecircncia
AgradecimentosAgrademos a UFSM FAPERGS e ao PPGFiacutesica
Referecircncias [1] R J Baierle PC Piquini L P Neves R H Miwa Ab initio study of native defects in SiC nanotubesPhysical Review B Condensed Matter and Materials Physics USA v 74 n15 p 155425 2006[2] E F Rosso Baierle R J Oxygen doped SiC Nanowires an ab initio study Chemical Physics Letters (Print)v 568 p 140-146 2013[3] F Zheng et al J App Phys 113 154302 (2013)
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13 FFCLRP 2014
Natureza da ligaccedilatildeo FendashNO em sistemas trans-[FeIIL(NO)(oxa-aza)]
n+ onde
L=Cl ou H2O e n=1 ou 2 Uma investigaccedilatildeo computacional
Lucas Abreu do Nascimento1 (PG) Francisco das Chagas Alves Lima2 (PQ) fdcalimagmailcom 1
Universidade Federal do Piauiacute ndash UFPI 2 Universidade Estadual do Piauiacute ndash UESPI
Introduccedilatildeo
Na deacutecada de 1980 Ignarro e colaboradores mostraram que o oxido niacutetrico (NO) desempenha importacircncia fundamental no meio bioloacutegico como em sistema de regulaccedilatildeo de pressatildeo
sanguina processos inflamatoacuterios dentre outros1 Seus estudos demonstraram que a atividade bioloacutegica do (NO) difere em categorias direto e indireto sendo a principal diferenccedila a concentraccedilatildeo (NO) no meio A busca por novas drogas aptas a manter o controle desta moleacutecula levaram a uma
vasta aplicaccedilatildeo de compostos de coordenaccedilatildeo em particular ligantes macrociacuteclicos2 Os ligantes aza-macrociclo tem demonstrando um importante papel na sua estabilidade bem como o ligante
trans ao (NO)34 Mediante a busca por novas drogas capazes de manter o controle de (NO) no meio bioloacutegico este trabalho tem como objetivo analisar a natureza da ligaccedilatildeo FendashNO no sistema trans-[FeIIL(NO)(oxa-aza)]n+ onde L satildeo os ligantes trans Cl ou H2O em relaccedilatildeo o (NO) e n+ satildeo as
possiacuteveis cargas (1 e 2) dos complexos Metodologia Computacional
Todos os caacutelculos foram desenvolvidos no programa Gaussian 095 em niacutevel de teoria DFT empregado o funcional de troca de Beckes em conjunto com o funcional de correlaccedilatildeo de Perdew (BP86) Para efeito de comparaccedilatildeo o meacutetodo PBE1PBE tambeacutem foi utilizado Em combinaccedilatildeo com
os meacutetodos propostos a base LANL2DZ foi utilizada Para entendimento da natureza da ligaccedilatildeo o programa AOMIx6 foi empregado Todos os caacutelculos foram realizados considerando o vaacutecuo
Resultados e Discussatildeo
Em ambas os meacutetodos utilizados o sistema com o ligante H2O mostrou uma media de 35000 kcal mol -1 mais estaacutevel com ralaccedilatildeo ao com Cl Com relaccedilatildeo o comprimento de ligaccedilatildeo
entre o metal e o NO observa-se que quando ligante apresenta orbitas do tipo pi (π) no caso H2O diminui o comprimento da ligaccedilatildeo em 0009 Aring em comparaccedilatildeo com o outro ligante Apesar da
energia de interaccedilatildeo FendashNO ter sido de -482 kcal mol-1 para L=Cl e -62 kcal mol-1 para L=H2O as energias de repulsatildeo mostram-se 0020 maior para L=Cl quando comparado com L=H2O Logo a presenccedila deste ligante H2O dificulta a liberaccedilatildeo do NO e consequentemente facilitar a sua absorccedilatildeo
Conclusotildees
Os resultados demostraram que o sistema proposto em ambos os meacutetodos possui uma
maior estabilidade quando o ligante H2O esta presente Com relaccedilatildeo ao comprimento da ligaccedilatildeo FendashNO ela diminui com a presenccedila do H2O Assim a liberaccedilatildeo de NO pode ocorre com maior facilidade com quando o Cl estiver na oposiccedilatildeo trans com relaccedilatildeo a ele Os resultados das energias
de energias de repulsatildeo corroboram para o entendimento desses sistemas Agradecimentos
Centro Nacional de Processamento de Alto Desempenho do Cearaacute - CENAPADUFC Referecircncias [1]Ignarro L J Buga GM Wood K S Byrns R E Chaudhuri G Proceed ings of the National Academy of
Sciences of the United States of America 1987 84 9265-9269
[2] Tfouni E Truzzi D R Tavares A Gomes A J Figueiredo L E amp Franco D W Biological activity of
ruthenium nitrosyl complexes Nitric Oxide Biology and Chemistry Official Journal of the Nitric Oxide Society
201226 38ndash53
[3] Aguilar C M amp Rocha W R The nature of the MndashNO bond in [M(Imidazole)(PPIX)(L)]q complexes (M=Fe2+
Ru2+ L=NO+ NO and NOminus PPIX=Protoporphyrin IX) Inorganica Chimica Acta 2013 408 18ndash26
[4]Caramori G F Kunitz A G Andriani K F Doro F G Frenking G amp Tfouni E The nature of Ru-NO bonds
in ruthenium tetraazamacrocycle nitrosyl complexes --a computational study Dalton Transactions (Cambridge
England 2003) 201241 7327ndash39
[5] Frisch M J Gaussian09
[6] S I Gorelsky AOMix Program for Molecular Orbital Analysis httpwwwsg-chemnet version 66 2012
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14 FFCLRP 2014
Estudo das propriedades dinacircmicas do sistema 1-etil-3-metilimidazoacuteliobis(trifluorsulfonil)imida emim[Tf2N]CO2
Tuanan da Costa Lourenccedilo(PG)sup1 Luciano Tavares da Costa(PG)sup2lourencotuanangmailcom
1Universidade Federal de Alfenas sup2Universidade Federal Fluminense
IntroduccedilatildeoRecentemente liacutequidos iocircnicos(LIs) tecircm sido amplamente estudados para aplicaccedilotildees em
quiacutemica verde sendo que tais aplicaccedilotildees satildeo possiacuteveis devido agraves propriedades destes liacutequidos comobaixa volatilidade estabilidade teacutermica toxicidade e baixa pressatildeo de vapor tornado-os assimpossiacuteveis solventes ldquoverdesrdquo Atualmente vimos enfrentando grandes mudanccedilas climaacuteticas causadaspelas grandes emissotildees de gases de efeito estufa na atmosfera e devido a isso torna-se necessaacuterio odesenvolvimento de tecnologias para a captura de tais gases sendo os liacutequidos iocircnicos candidatos aesta nova tecnologia O objetivo deste trabalho eacute o estudo da mistura do liacutequido iocircnico 1-etil-3-metilimidazoacutelio bis(trifluorsulfonil) imida emim[Tf2N] com o CO2
Metodologia ComputacionalSimulaccedilotildees por dinacircmica molecular foram usadas para o estudo do sistema [emim]Tf2N e
CO2 As simulaccedilotildees foram realizadas nos ensembles NVT e NpT com duraccedilatildeo de 100ns Foramutilizados 160 pares de Lis com diferentes concentraccedilotildees do gaacutes variando de 0 a 204 moleacuteculas auma temperatura de 313K Apoacutes os caacutelculos das interaccedilotildeessup2 foram realizados caacutelculos depropriedades dinacircmicas a fim de se avaliar as modificaccedilotildees causadas pela presenccedila do gaacutes
Resultados e DiscussatildeoForam calculados os coeficientes de difusatildeo para caacutetion e acircnion Podemos ver pela tabela 1
que haacute um aumento no coeficiente de difusatildeo proporcional ao aumento de moleacuteculas de CO2 Ocaacutetion tende a ser mais difuso do que o acircnion e isso se daacute pela presenccedila do anel aromaacutetico em suaestrutura o que proporciona uma maior mobilidade do caacutetion no eixo do anel Podemos ver atraveacutesdo deslocamento meacutedio quadraacutetico das espeacutecies que o comportamento da dinacircmica translacionalnatildeo eacute modificado pela presenccedila das moleacuteculas do gaacutes embora ocorra uma maior difusividade dasmoleacuteculas
Tabela 1- Coeficientes de difusatildeo para as espeacutecies do sistema valores em 10-5cmsup2s Conclusotildees
Os resultados preliminares mostraram uma grande afinidade do gaacutes com o LI evidenciadona modificaccedilatildeo do coeficiente de difusatildeo o que nos sugere uma certa interaccedilatildeo gaacutes-LI Osresultados preliminares das propriedades dinacircmicas para o liacutequido iocircnico tiveram uma boacorrelaccedilatildeo com a literaturasup3 o que mostra a validade do campo de forccedila utilizado nas simulaccedilotildees
AgradecimentosAgradecimentos a CAPES FAPEMIG UNIFAL-MG e UFF
Referecircncias [1] Karadas F Energy Fuels 2010 24 5817[2] Lourenccedilo T C et al Environ Sci Technol 2013 47 7421[3] Fredlake C P et al J Chem Eng Data 2004 49 954
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Anaacutelise Teoacuterica de Clusters de Soacutedio-Potaacutessio por Algoritmo Geneacutetico e Caacutelculos
de Quiacutemica Quacircntica
Mateus X Silva1
(PG) Breno R L Galvatildeo1
(PD) Jadson C Belchior1 (PQ)
xaviersmateusgmailcom 1Departamento de Quiacutemica-ICEx Universidade Federal de Minas Gerais Av Antocircnio Carlos 6627 Pampulha 31270-
901 - Belo Horizonte MG Brasil
Introduccedilatildeo
Clusters metaacutelicos tecircm atraiacutedo atenccedilatildeo cientiacutefica devido agraves suas potenciais aplicabilidades
tecnoloacutegicas em nanoescala O interesse teoacuterico vai aleacutem da determinaccedilatildeo das estruturas formadas
por estes sistemas sendo um objetivo central o entendimento de como estes clusters crescem e
como suas propriedades se modificam no curso deste processo A liga NaK eacute conhecida por ser
misciacutevel em todas as proporccedilotildees e liacutequida agrave temperatura ambiente para a maioria das composiccedilotildees1
sendo o foco deste trabalho a descriccedilatildeo do crescimento deste sistema
Metodologia Computacional
A hipersuperfiacutecie de energia potencial de clusters de NaK foi gerada pelo potencial empiacuterico
Gupta2 (PG) e explorada via um algoritmo geneacutetico (GA) modificado
3 pela adiccedilatildeo de dois novos
operadores ao procedimento evolucionaacuterio padratildeo Assim foram geradas condiccedilotildees iniciais para
abordagem dos clusters menores por meacutetodos de estrutura eletrocircnica tais como CCSD(T) e MP2
que produziram resultados de referecircncia A escolha de condiccedilotildees apropriados para caacutelculos DFT
foram exploradas utilizando os dados de referecircncia obtidos Por fim o acoplamento entre um GA e
a minimizaccedilatildeo da energia obtida em niacutevel de teoria quacircntica eacute investigado para gerar condiccedilotildees
iniciais mais adequadas em relaccedilatildeo agrave abordagem empiacuterica inicial
Resultados e Discussatildeo
Os miacutenimos gerados pelo PG foram avaliados e corrigidos pelos meacutetodos ab initio de alto
niacutevel correlacionando eleacutetrons de camadas internas Verificou-se que o PG falha sistematicamente
na previsatildeo dos miacutenimos corretos de energia para clusters de ateacute 6 aacutetomos estando estes sistemas
pequenos fora da regiatildeo ideal de aplicabilidade deste potencial Observou-se que abordagens usuais
DFT como B3LYP podem falhar na previsatildeo de resultados para sistemas especiacuteficos sendo que o
melhor acordo com os resultados de referecircncia foi obtido pela combinaccedilatildeo def2-TZVPPSVWN5
apesar da melhor relaccedilatildeo custo-benefiacutecio ter sido alcanccedilada por LANL2DZSVWN5 (com potencial
nuclear efetivo) O acoplamento entre o GA e o tratamento quacircntico dos clusters foi realizado
dentro de uma abordagem de alta relaccedilatildeo custo-benefiacutecio obtida pela utilizaccedilatildeo de um potencial
nuclear efetivo em niacutevel MP2 O meacutetodo proposto foi capaz de elevar significativamente a
qualidade das condiccedilotildees iniciais geradas para reotimizaccedilatildeo por meacutetodos mais exatos
Conclusotildees
Caacutelculos MP2 foram suficientes para prever estruturas corretas assim como caacutelculos DFT
com utilizaccedilatildeo de potencial nuclear efetivo forneceram resultados com desvios de apenas 5 em
relaccedilatildeo agravequeles considerados como referecircncia Para clusters maiores a abordagem semi-claacutessica
feita atraveacutes do PG forneceu uma proporccedilatildeo de aacutetomos de soacutedio de 30 a 40 capaz de gerar ligas
mais estaacuteveis quando comparadas agraves suas contrapartes homonucleares A tendecircncia experimental de
segregaccedilatildeo nuacutecleo-superfiacutecie foi prevista com sucesso pela presente abordagem
Agradecimentos
Noacutes agradecemos agrave FAPEMIG agrave Capes e ao CNPq
Referecircncias [1] Tchaplyguine M et al Phys Rev B 2009 80 033405
[2] Gupta R P Phys Rev B 1981 23 6265
[3] Guimaratildees F F et al J Chem Phys 2002 116 8327
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16 FFCLRP 2014
Electronic energy levels engineering of P3HT employing chemical substitutions
Eliezer Fernando Oliveira1 (PG) and Francisco Carlos Lavarda12 (PQ)
1UNESP - Univ Estadual Paulista POSMAT - Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Ciecircncia eTecnologia de Materiais Bauru SP Brazil
2Faculdade de Ciecircncias UNESP - Univ Estadual Paulista Departamento de Fiacutesica Av Eng LuizEdmundo Carrijo Coube 14-01 17033-360 Bauru SP Brazil
Correspondence to Eliezer Fernando de Oliveira (eliezer fcunespbr)
IntroductionCurrently there is an intensive search for new materials to make more efficient organic solar
cells The use of chemical modifications capable of modifying the electronic properties of materialsalready known is an interesting approach [1] as it can in principle provide a more adequateadjustment of the frontier electronic levels while preserving properties such as solubility Thus weperformed a theoretical study of the P3HT and 13 new derivatives obtained by substitution withelectron acceptor and donor groups in order to understand how the energy levels of the frontierorbitals are modified
Computational MethodologyWe adopt the oligomer approach with structures ranging from 2 to 10 monomer units [2]
and thiophenic rings kept coplanar as expected in the solid state [3] Structure optimizations weremade through the PM7 semiempirical method and we obtained electronic structure data byDFTB3LYP6-31G(1d) The properties of polymers are estimated theoretically by extrapolationmethods of the results obtained for the oligomers
Results and DiscussionAs can be observed in Figure 1 employing chemical substitutions allow to get a range of
materials with very different electronic properties an interesting fact for tuning the properties of thedevices
ConclusionsAn interesting result is that obtained for the P3HT-F case that shifts the HOMO and LUMO
energy levels of P3HT to lower energy values maintaining approximately the same ΔEHL
AgradecimentosWe would like to thank the Brazilian agency FAPESP (proc 201221983-0) for financial
support
Referecircncias [1] Oliveira E F Camilo-Jr A da Silva-Filho L C Lavarda F C J Polym Sci Part B Polym Phys 2013 51842-846[2] Batagin-Neto A Oliveira E F Graeff C F O Lavarda F C Molecular Simulation 2013 39 309-321
[3] Oliveira E F and Lavarda F C J Polym Sci Part B Polym Phys 2013 51 1350-1354
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17 FFCLRP 2014
Estudo teoacuterico do mecanismo ESIPT em derivados de benzazoacuteis
Josene M Toldo1(PG) Paulo F B Gonccedilalves
1(PQ)
Josenetoldoufrgsbr 1Universidade Federal do Rio Grande do Sul Instituto de Quiacutemica Grupo de Quiacutemica Teoacuterica
Introduccedilatildeo
A transferecircncia protocircnica intramolecular no estado excitado (ESIPT) caracteriza-se pela
transferecircncia de um proacuteton de um grupo doador para um grupo aceptor a partir de uma ligaccedilatildeo de
hidrogecircnio intramolecular presente na estrutura do estado excitado[1] O aumento do interesse no
estudo de moleacuteculas que apresentam ESIPT eacute um reflexo de suas propriedades fotoquiacutemicas e
fotofiacutesicas uacutenicas que permitem a sua utilizaccedilatildeo em novas aplicaccedilotildees optoeletrocircnicas[2] Nesse
trabalho a DFT foi utilizada para investigar os derivados dos benzazoacuteis descritos na Figura 1 onde
as estruturas 1a e 1b podem apresentar ESIPT
Figura 1 Estruturas dos derivados de benzazoacuteis
Metodologia Computacional
As otimizaccedilotildees geomeacutetricas e anaacutelises vibracionais nos estados S0 e S1 foram feitas
utilizando CAM-B3LYPcc-pVDZ e PBE1PBEcc-pVDZ Nos caacutelculos de energia para as transiccedilotildees verticais foram utilizados CAM-B3LYPjun-cc-pVTZ e PBE1PBEjun-cc-pVDZ Os efeitos do solvente foram incluiacutedos a partir do PCM com as constantes dieleacutetricas referentes ao 14-dioxano diclorometano etanol e acetonitrila Todos os caacutelculos foram feitos no Gaussian 09
Resultados e Discussatildeo
No estado fundamental natildeo haacute a possibilidade de transferecircncia protocircnica intramolecular
devido agrave grande instabilidade das formas ceto quando comparadas agraves formas enol No estado S1
ambas as formas satildeo possiacuteveis contudo o mecanismo ESIPT nem sempre eacute observado O funcional
CAM-B3LYP prevecirc o ESIPT apenas para a estrutura 1a utilizando o solvente mais apolar o 14-
dioxano Jaacute quando o PBE1PBE eacute empregado a estrutura 1a apresenta ESIPT com todos os
solventes e a estrutura 1b apenas para o 14-dioxano Contudo comparando os valores dos λabs e λem
obtidos com os dois funcionais com os resultados experimentais [3] percebe-se que o CAM-B3LYP
descreve melhor o sistema Um efeito batocrocircmico eacute observado ao aumentar a polaridade do
solvente o que eacute consistente com as transiccedilotildees do tipo π rarrπ
Conclusotildees
Devido agrave pequena diferenccedila de energia entre as formas ceto e enol explicada pela reduzida
transferecircncia de carga o mecanismo ESIPT eacute previsto apenas para a estrutura 1a em dioxano jaacute
que o CAM-B3LYP eacute o funcional que melhor descreve o sistema
Agradecimentos
CNPq CAPES e PROPESQ pelo suporte financeiro
Referecircncias [1] H Roohi F Hejazi N Mohtamedifar M Jahantab Spectrochim Acta Part A 2014 118 228-238
[2] J E Kwon S Y Park Adv Mater 2011 23 3615ndash3642
[3] G Wiethaus Siacutentese e caracterizaccedilatildeo de novas iminas com aplicaccedilotildees em oacuteptica natildeo-linear 2010 UFRGS BR
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18 FFCLRP 2014
Processo de fragmentaccedilatildeo molecular do hiacutebrido γ-Fe2O3 PMMA um estudo
teoacuterico e experimental
Silviana Correcirca1 Liacutevia C T Lacerda
1 Marcus V J Rocha
1-2 (PQ) Teodorico C Ramalho
1
(PQ) Elaine F F da Cunha1 (PQ)
silvianacorrea123yahoocombr 1Laboratoacuterio de Modelagem Molecular Departamento de Quiacutemica Universidade Federal de Lavras LavrasMG 2Department of Theoretical Chemistry Faculty of Sciences Vrije Universiteit Amsterdam Paiacuteses Baixos
Introduccedilatildeo
Materiais hiacutebridos orgacircnico-inorgacircnicos satildeo constituiacutedos pela combinaccedilatildeo de
componentes orgacircnicos e inorgacircnicos A siacutentese desses materiais com propriedades otimizadas
constitui uma aacuterea em constante expansatildeo com potencial aplicaccedilatildeo na aacuterea de cataacutelise e sensores
quiacutemicos[12]
Assim este trabalho tem objetivo de propor e entender o mecanismo de
fragmentaccedilatildeo molecular do hiacutebrido PMMA-maghemita realizado pelas teacutecnicas experimentais
de dessorccedilatildeo iocircnica utilizando caacutelculos teoacutericos
Metodologia Computacional
A teacutecnica de dessorccedilatildeo iocircnica estimulada por eleacutetrons foi utilizada para a fragmentaccedilatildeo
experimental E para o estudo teoacuterico utilizou-se o pacote ADF com o meacutetodo DFT o funcional
de densidade BLYP O conjunto de funccedilotildees do tipo Slater TZ2P
Resultados e Discussatildeo
O caminho de fragmentaccedilatildeo do
hiacutebrido PMMA-maghemita estaacute descrito de
acordo com a Figura 1 Pelos resultados
experimentais a ordem de intensidade de
perda dos fragmentos eacute COH+ gt CH3
+gt
CO2CH3+ A energia de formaccedilatildeo do iacuteon
CO2CH3+ seria maior do que os outros no
entanto a ordem de estabilidade encontrada
a partir de caacutelculos teoacutericos foi COH+ gt
CO2CH3+ gt CH3
+ (Figura1) A energia de
ativaccedilatildeo (E) para COH+ foi 2305 kcalmol
-
1 menor que a do CH3
+ Em comparaccedilatildeo
com a do CO2CH3+ a diferenccedila da E eacute
59759 e 62064 kcalmol-1
respectivamente
A intensidade de dessorccedilatildeo iocircnica e a
barreira de energia de ativaccedilatildeo teoacuterica
mostrou boa concordacircncia Assim o
controle cineacutetica pode ocorrer no processo
de fragmentaccedilatildeo da PMMA-maghemita
Conclusotildees
Atraveacutes dos caacutelculos teoacutericos com auxiacutelio dos dados experimentais foi possiacutevel prever e
propor um mecanismo de fragmentaccedilatildeo para o material Permitindo discutir as melhores vias de
formaccedilatildeo dos fragmentos e os fatores quiacutemicos que influenciam nas perdas
Agradecimentos
A CAPES CNPq e a UFRJ pelos auxiacutelios financeiros e de infraestrutura para a realizaccedilatildeo
do trabalho
Referecircncias [1] JOSEacute NM PRADO LASA Quiacutemica Nova 2005 v 28 n 2 p 281-288
[2] FAHMI A Materials Today 2009 v 12 n 5 p 44-50
Figura 1 Mecanismo de fragmentaccedilatildeo do
hiacutebrido PMMA-maghemita
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19 FFCLRP 2014
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Estudo mecaniacutestico sobre a N-acilaccedilatildeo de aminas por aacutecidos
carboxiacutelicos catalisada por ZrCl4
Felipe V Z Assad (PG) e Fabriacutecio R Sensato (PQ)
Universidade Federal de Satildeo Paulo UNIFESP Campus Diadema E-mail felipeassadglobocom
N-acilaccedilatildeo de aminas eacute um importante evento quiacutemico para a siacutentese da ligaccedilatildeo amida Tipicamente este tipo de ligaccedilatildeo eacute obtido da uniatildeo de um aacutecido carboxiacutelico a uma amina Entretanto a uniatildeo destes dois grupos funcionais natildeo ocorre agrave temperatura ambiente e requer temperaturas da ordem de 160-180
oC
1 Em 2012 Williams e colaboradores
2 reportaram um ineacutedito protocolo de siacutentese de amidas que
apresenta alta eficiecircncia para uma grande variedade de aminas e aacutecidos carboxiacutelicos A estrateacutegia - em sua condiccedilatildeo otimizada - baseia-se na reaccedilatildeo do substrato (amina) com aacutecido carboxiacutelico catalisada por tetracloreto de zircocircnio (ZrCl4) na presenccedila de tolueno a 110
0C Natildeo obstante a preeminecircncia do referido
procedimento nenhuma explanaccedilatildeo pormenorizada sobre o mecanismo molecular da reaccedilatildeo tem sido oferecida No presente estudo o mecanismo molecular de N-acilaccedilatildeo de aminas por aacutecidos carboxiacutelicos catalisada por ZrCl4 foi investigado por caacutelculos de estrutura eletrocircnica Os caacutelculos foram realizados em niacutevel DFTB3LYP com os seguintes conjuntos de base LANL2DZ para descrever o aacutetomo de zircocircnio e 6-311+G(2df2p) para os demais aacutetomos Pontos criacuteticos foram caracterizados por caacutelculos de frequecircncia vibracional Os processos de N-acilaccedilatildeo de aminas foram investigados para duas situaccedilotildees distintas reaccedilatildeo catalisada ou natildeo pelo ZrCl4 Para cada caso quatro caminhos reacionais idealizados foram investigados e caracterizados computacionalmente como segue i) processo concertado ii) por etapas iii) concertado em excesso de aacutecido carboxiacutelico e iv) por etapas tambeacutem em excesso do aacutecido Como modelos quiacutemicos para representar a amina e o aacutecido carboxiacutelico foram selecionadas as moleacuteculas metilamina e aacutecido metanoico Dos resultados obtidos na ausecircncia do ZrCl4 depreende-se que os valores de energia livre de ativaccedilatildeo ΔG
Dagger
satildeo consistentes com a baixa reatividade deste sistema agrave temperatura ambiente Dentre os canais investigados os processos por etapas demandam menores energias livre de ativaccedilatildeo que os concertados Assim o canal (ii) eacute mais reativo que o canal (i) enquanto o canal (iv) eacute mais reativo que o canal (iii) Em particular a adiccedilatildeo de ZrCl4 fortemente influencia a cineacutetica de acilaccedilatildeo associada ao mecanismo concertado em excesso do aacutecido carboxiacutelico A demanda de ativaccedilatildeo para este processo eacute diminuiacuteda por 86 kcalmol conduzindo a uma energia livre de ativaccedilatildeo ΔG
Dagger de 165 kcalmol e o correspondente perfil
energeacutetico eacute apresentado na Figura 1 Na ausecircncia do catalisador o mecanismo mais favorecido cineticamente eacute o processo por etapas em excesso de aacutecido carboxiacutelico No entanto o mecanismo concertado - em excesso do aacutecido - eacute prevalente na presenccedila do ZrCl4
Figura 1 Perfil energeacutetico do caminho reacional concertado em excesso de aacutecido carboxiacutelico catalisado pelo ZrCl4
Palavras Chave N-acilaccedilatildeo de aminas ligaccedilatildeo amida ZrCl4 caacutelculos de estrutura eletrocircnica DFT
[1] Valeur E Bradley M Chem Soc Rev 2009 38 606
[2] Allen C L Chhatwal A R Williams J M J Chemical Communications 2012 48 666-668
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Comparaccedilatildeo do Desempenho de Meacutetodos Compostos e Funcionais de
Densidade na Determinaccedilatildeo de Entalpias Padrotildees de Formaccedilatildeo
Leonardo Viana das Chagas Lima1 (PG) Nelson Henrique Morgon
1 (PQ)
leonardolimaiqmunicampbr 1Instituto de Quiacutemica Universidade Estadual de Campinas Baratildeo Geraldo Caixa Postal 6154 13083-970
Campinas Satildeo Paulo Brasil
Introduccedilatildeo
No estudo de sistemas com muitas partiacuteculas o uso de meacutetodos de estrutura eletrocircnica
sofisticados e bases extensas para a obtenccedilatildeo de propriedades com maior exatidatildeo sofre uma
limitaccedilatildeo praacutetica devido ao alto custo computacional o que felizmente pode ser contornado
por estrateacutegias como a teoria do funcional da densidade e os meacutetodos compostos[1]
Metodologia Computacional
Foram escolhidos os meacutetodos G3 G3MP2 G4 e G4MP2 e os funcionais com o
conjunto de bases G3LargeXP[2]
SOGGA11 B3LYP RevTPSS e M06-2X Realizaram-se
caacutelculos de otimizaccedilatildeo de geometria energia eletrocircnica e frequecircncias vibracionais (289 K e
1 bar) com o programa Gaussian09[3]
para um conjunto de 74 moleacuteculas e os respectivos os
aacutetomos presentes a fim de se determinar as entalpias padrotildees de formaccedilatildeo
Resultados e Discussatildeo
Comparando-se as determinaccedilotildees teoacutericas e experimentais obteve-se o erro meacutedio
(MSE) e o desvio RMS (RMSD) Avaliaram-se tambeacutem os tempos meacutedios de cpu (TM)
Tabela 1 ndash Anaacutelise estatiacutestica (MSE e RMSD em kcalmol) das determinaccedilotildees da entalpia padratildeo de formaccedilatildeo
(289 K e 1 bar) e tempo de CPU meacutedio dos caacutelculos (minutos)
Medidas Meacutetodos
G3 G3MP2 G4 G4MP2 B3LYP M06-2X RevTPSS SOGAA11
MSE -0406 -0332 -0155 -0107 6533 0873 -0718 -0331
RMSD 2543 2711 2463 2597 8553 3543 4060 9515
TM 4122 230 2983 625 1551 1672 1306 1917
Os menores RMSD foram observados para os meacutetodos compostos com destaque para
o G4 (2463 kcalmol) Jaacute os funcionais de densidade apresentaram RMSD superiores poreacutem
vale a pena destacar o M06-2X (3543 kcalmol) Os maiores tempos foram obtidos para os
meacutetodos G3 e G4 enquanto os menores foram os dos meacutetodos G3MP2 e G4MP2
Conclusotildees
Os meacutetodos G3MP2 e G4MP2 apresentaram os desempenhos mais equilibrados com
RMSD apenas pouco superiores ao meacutetodo G4 e os menores tempos de CPU Os funcionais
apesar dos tempos intermediaacuterios apresentaram RMSD consideravelmente superiores
Agradecimentos
Unicamp CENAPAD-SP CAPES
Referecircncias [1] Heerdt G Morgon N H Quiacutemica Nova 2012 23 1741-1746
[2] Curtis L A Redfern P C Raghavachari K Journal of Chemical Physics 2007 126 084108
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21 FFCLRP 2014
NMR-TZPP-DKH Gaussian basis sets for NMR calculations ndash 195Pt chemical
shift
Diego Paschoal1 (PG) Heacutelio F Dos Santos1 (PQ)
diego_paschoalyahoocombr 1Nuacutecleo de Estudos em Quiacutemica Computacional ndash NEQC ndash Departamento de Quiacutemica Universidade Federal de Juiz de
Fora Campus Universitaacuterio ndash Martelos 36036-030 Juiz de Fora MG Brasil
Nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy of 195Pt is an excellent method to be used
in structural characterization of new complexes in solution Besides NMR has been used in the
elucidation of reaction mechanism among other applications [1]
In this present study a comprehensive analysis of all relevant issues involved on the 195Pt
NMR chemical shift predictions are conducted Non-relativistic and relativistic calculations were
employed in distinct computation schemes to assess the most accurate method to use in a theoretical
calculations of 195Pt NMR In addition to the existing methods new relativistic Gaussian basis sets
named as NMR-TZPP-DKH were constructed for H-He Li-Ne Na-Ar K-Ca Ga-Kr Rb-Sr In-Xe
and Pt atoms and tested for 195Pt NMR predictions
NMR-TZPP-DKH Gaussian basis sets were developed according to the protocol described
by Neese [2] with some changes
Figure 1 195Pt chemical shift calculated at B3LYP(DKHSO)NMR-TZPP-DKHSO level
Platinum compounds studied in this work were optimized at B3LYPLANL2DZ(Pt)Def2-
TZVPP(Ligands) NMR calculations were performed using the GIAO method at B3LYPNMR-
TZPP-DKH level with relativistic effects incorporated by DKHSO approximation The [PtCl6]-2
was used as internal reference In all calculations the solvent effect was included using the PCM
formalism GAUSSIAN09 program were used in these calculations
The 195Pt for 73 complexes are showed in Figure 1 From the results we observe a good
agreement between experimental and calculated results with an average absolute deviation of 156
ppm for the compounds considered
The results and conclusions in this study are highly relevant to theoretical and experimental
chemists that seeking state of the art for the chemistry of platinum complexes Our conclusions are
supported by a series of theoretical calculations in good agreement with experimental values for a
wide range of 195Pt chemical shifts and with distinct ligands
Acknowledgments Authors acknowledges UFJF FAPEMIG CAPES and CNPq for
financial support
[1] P S Pregosin Coord Chem Rev 44 (1982) 247
[2] D A Pantazis X Y Chen C R Landis F Neese J Chem Theory Comput 4 (2008) 908
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
22 FFCLRP 2014
Avaliaccedilatildeo teoacuterica do efeito gauche na difenidramina e seu cloridrato Faacutetima M P de Rezende1 (PG) Matheus P de Freitas1 (PQ)
fatimarezendeposgraduflabr 1Departamento de Quiacutemica Universidade Federal de Lavras CP 3037 37200-000 Lavras MG
Introduccedilatildeo O cloridrato de difenidramina eacute um dos princiacutepios ativos do medicamento Dramin (utilizado no tratamento de naacuteuseas e vocircmitos) A difenidramina e seu cloridrato fornecem bons prospectos para exibirem o efeito gauche O efeito gauche eacute observado em moleacuteculas contendo o fragmento etila 12-dissubstituiacutedo em que os substituintes satildeo aacutetomos ou grupos eletronegativos Segundo esse efeito a conformaccedilatildeo gauche eacute a forma preferencial em comparaccedilatildeo com a conformaccedilatildeo anti embora efeitos de repulsatildeo esteacuterica e eletrostaacutetica entre substituintes sugiram que o equiliacutebrio deveria ser favoraacutevel ao isocircmero anti1 Nesse contexto o objetivo do presente trabalho eacute avaliar a preferecircncia conformacional (gauche ou anti) do cloridrato de difenidramina e de sua forma neutra (Figura 1a e 1b) em acetonitrila e no vaacutecuo
ON
H
ON
a b
Figura 1 a) Difenidramina protonada (caacutetion) b) Difenidramina Metodologia Computacional Os miacutenimos de energia dos compostos foram identificados por meio de uma varredura conformacional usando o meacutetodo Monte Carlo em niacutevel semi-empiacuterico AM1 usando o programa Spartan A varredura conformacional foi executada para difenidramina na forma neutra e catiocircnica obtendo-se 100 estruturas para cada composto sendo muitas delas idecircnticas As geometrias diferentes foram otimizadas em niacutevel HF631g-(dp) (incluindo caacutelculos de frequecircncia para garantir que as estruturas natildeo se tratavam de estados de transiccedilatildeo) e em seguida 14 estruturas com energias relativas diferentes foram resubmetidas a caacutelculos de otimizaccedilatildeo de geometria (no gaacutes e em acetonitrila impliacutecita - modelo PCM) em niacutevel B97X-D6-31g(dp) Resultados e Discussatildeo O efeito gauche eacute operante na difenidramina pois o confocircrmero mais estaacutevel possui acircngulo diedro O-C-C-N de aproximadamente 65o (gauche) e eacute cerca de 1 kcal mol-1 mais estaacutevel do que o confocircrmero anti mais abundante (O-C-C-N de aproximadamente 175o) tanto na fase gasosa quanto em acetonitrila A estabilizaccedilatildeo da conformaccedilatildeo gauche eacute possivelmente decorrente de interaccedilotildees hiperconjugativas antiperiplanares CHCN e CHCO (efeito gauche quacircntico) Contudo os dados de energia ainda indicam uma populaccedilatildeo mensuraacutevel de confocircrmeros anti (cerca de 10) Ao se protonar a difenidramina de forma que se obtenha o caacutetion difenidramiacutenio (correspondente ao cloridrato de difenidramina) a diferenccedila de energia entre os confocircrmeros gauche e anti mais estaacuteveis eacute de mais de 6 kcal mol-1 sugerindo que estruturas com acircngulo diedro O-C-C-N+ gauche sejam natildeo somente preferenciais mas exclusivas Esse fato eacute decorrente de um incremento estabilizante da conformaccedilatildeo gauche a atraccedilatildeo eletrostaacutetica ON+ (efeito gauche eletrostaacutetico)2 Conclusotildees Interaccedilotildees intramoleculares particularmente o efeito gauche (quacircntico e eletrostaacutetico) devem contribuir fortemente para a conformaccedilatildeo bioativa da difenidramina e seu cloridrato que eacute gauche ao longo do fragmento O-C-C-N segundo estrutura do Protein Data Bank (coacutedigo PDB 2AOT) Agradecimentos Agrave FAPEMIG CAPES e CNPq pelo suporte financeiro e bolsas de estudante (FMPR) e de pesquisador (MPF) Referecircncias [1] Goodman L Gu H Pophristic V J Phys Chem A 2005 109 1223-1229 [2] Gooseman N E J OacuteHagan D Peach M J G Slawin A M Z Tozer D J Young R J Angew Chem Int Ed 2007 46 5904-5908
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
23 FFCLRP 2014
Estudo envolvendo NN
Railton1 B de Andrade (PG) SilmarMiguel A F de Souza (PQ)
1Universidade Federal da Paraiacuteba Departamento de Quiacutemica 58036 Joatildeo Pes
Introduccedilatildeo
Uma das reaccedilotildees mais importantes das nitrosaminas se refere agrave quebra da ligaccedilatildeo NndashN (ver Figura 1) com a consequumlente liberaccedilatildeo do pode facilitar ou natildeo a quebra desta ligaccedilatildeo Pelaacuteez e colaboraprotonaccedilatildeo da nitrosamina mais simples (nitrosamina metilada
1a trans-(CH3)2NNOH+ 1c cis
Figura 1 conformaccedilotildees mais releva
Neste trabalho investigamos as quatro estruturas de menor energia da NNnitrosodimetilamina (DMNA
Metodologia Computacional
Utilizamos os meacutetodos geometrias referentes aos confocircrmeros mais estaacuteveis niacutevel CASSCFcc-pVDZ
Resultados e Discussatildeo
Temos um ordenamento energeacutetico em relaccedilatildeo aos resultados a niacutevel outro ordenamento com MRCI
Tabela 1Resultados obtidos para as quatro estruturas mai
Estruturaa
1a trans-(CH3)2NNOH+
1c cis-(CH3)2NNOH+
2a (CH3)2NHNO+
2c (CH3)2NNHO+
aAs quatro estruturas de menor energias foram otimizadas com realizado um caacutelculo MRCI correccedilotildees de Davdson dResultados entre parecircnteses referente agraves estruturas com H [2]
Conclusotildees
Para o estado fundamental foram obtidas quatro conformaccedilotildees mais estaacuteveis mostradas na Figura 1 sendo a estaacuteveis Observou-se o mesmo ordenamento obtido para a nitrosamina natildeoCaacutelculos com bases mais extensas (augReferecircncias [1] OHWADA T et al J Am Chem Soc
[2] PELAacuteEZ D et al J J Phys Chem A
Estudo envolvendo NN-nitrosodimetilamina protonada
B de Andrade (PG) Silmar1 A do Monte (PQ) Miguel A F de Souza (PQ) e Elizete1 Ventura (PQ)
railtoncggmailcom
Universidade Federal da Paraiacuteba Departamento de Quiacutemica 58036 Joatildeo Pessoa
Uma das reaccedilotildees mais importantes das nitrosaminas se refere agrave quebra da ligaccedilatildeo N (ver Figura 1) com a consequumlente liberaccedilatildeo do NO [1] A posiccedilatildeo da protonaccedilatildeo
pode facilitar ou natildeo a quebra desta ligaccedilatildeo Pelaacuteez e colaboradores [2] estudaram a protonaccedilatildeo da nitrosamina mais simples (H2NNO----H+) como modelo para a
1c cis-(CH3)2NNHO+ 2a (CH3)2NHNO
+ 2c (CH
conformaccedilotildees mais relevantes no estado fundamental de nitrosaminas protonadas
Neste trabalho investigamos as quatro estruturas de menor energia da NNDMNA) protonada (Figura 1 principais siacutetios de protonaccedilatildeo)
odologia Computacional
Utilizamos os meacutetodos MRCICASSCF com a base cc-pVDZ
geometrias referentes aos confocircrmeros mais estaacuteveis (Figura 1) foram otimizadas a
Temos um ordenamento energeacutetico em relaccedilatildeo aos resultados a niacutevel MRCI como indicado na Tabela 1
Resultados obtidos para as quatro estruturas mais estaacuteveis envolvendo NDMA protonada
CASSCF MRCIb MRCI+Q
c CASPT2ANO
∆E (kcalmol) 000 (000)d 000 000
1244 (1099) 1200 1183
-103 (-331) 1378 941
1389 (1232) 1793 1555 As quatro estruturas de menor energias foram otimizadas com CASSCF e a geometria obtida foi
realizado um caacutelculo MRCI bMRCI (Multireference Configuration Interaction
sultados entre parecircnteses referente agraves estruturas com H [2]
Para o estado fundamental foram obtidas quatro conformaccedilotildees mais estaacuteveis sendo a 1a trans-(CH3)2NNOH
+ e 2a (CH3)2NHNO
se o mesmo ordenamento obtido para a nitrosamina natildeoCaacutelculos com bases mais extensas (aug-cc-pVDZ e cc-pVTZ) estatildeo sendo realizados
J Am Chem Soc 123 10164 2001 J J Phys Chem A 112 8394 2008
nitrosodimetilamina protonada
A do Monte (PQ)
soa ndash PB ndash Brasil
Uma das reaccedilotildees mais importantes das nitrosaminas se refere agrave quebra da ligaccedilatildeo posiccedilatildeo da protonaccedilatildeo dores [2] estudaram a
) como modelo para a
2c (CH3)2NNHO+
ntes no estado fundamental de nitrosaminas protonadas
Neste trabalho investigamos as quatro estruturas de menor energia da NN-principais siacutetios de protonaccedilatildeo)
pVDZ Todas as ) foram otimizadas a
Temos um ordenamento energeacutetico em relaccedilatildeo aos resultados a niacutevel CASSCF e
s estaacuteveis envolvendo NDMA protonada
CASPT2ANO-L
(000) (1125) (459) (1141)
e a geometria obtida foi Multireference Configuration Interaction) c
MRCI com sultados entre parecircnteses referente agraves estruturas com H [2]
Para o estado fundamental foram obtidas quatro conformaccedilotildees mais estaacuteveis NHNO
+ as mais se o mesmo ordenamento obtido para a nitrosamina natildeo-metilada
pVTZ) estatildeo sendo realizados
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24 FFCLRP 2014
Ab-initio calculation of magnetic properties of Gd-doped SnO2
Fermin H Aragoacuten
fermin964hotmailcom Laboratoacuterio de Fiacutesica Aplicada Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear 31270-901 Belo Horizonte MG
Brazil
Introduction
The SnO2 compound is a n-type semiconductor with a large band gap (Eg ~ 36 eV) This
compound forms in a tetragonal rutile-type crystalline structure Reports published in the literature
experimental and theoretical indicate that the SnO2 compound doped with different chemical
elements (transition metals and rare earths) shows ferromagnetic properties above room
temperature high electrical conductivity high transparency in the visible region and high thermal
stability Due to these properties the rare earth-ion-doped SnO2 compounds are considered as
promising systems for the development of multifunctional magneto-optical devices [1] In special
the doping with trivalent Gd ions could provide with larger localized magnetic moments because of
their 4f7 electron configuration in comparison with transition metal ions
Computational Methodology
All calculations have been performed within the framework of the density-functional theory
(DFT) implemented in the well-tested SIESTA (Spanish Initiative for Electronic Simulations with
Thousands of Atoms) code
[2] and using the generalized gradient approximation (GGA)
pseudopotentials The system was studied in 2x2x2 supercell contained 48 atoms For the
calculation is considered the substitution of GdrarrSn that represent 625 of Gd-doped and one
oxygen vacancy that represent 3125 of the oxygen occupied site Spin polarized was carried out
to both cases with ferromagnetic (FM) and antiferromagnetic (AFM) configuration The difference
between the FM and AFM total energy (ΔE) can be expressed as ΔE=E(FM)-E(AFM) where
E(FM) denotes the total energy of FM state and E(AFM) denotes the total energy of AFM state
Positive value of ΔE implies that an AFM state is preferred while negative value of ΔE implies that
an FM state is preferred
Results
The values obtained to ΔE were -04 meV and -33 meV for 625 Gd-doped in SnO2 and
SnO2-γ (γ is the quantity of oxygen vacancy) respectively The low energy for Gd-doped SnO2
shows paramagnetic while for the Gd-doped SnO2-γ shows ferromagnetic behavior these results are
in agreement as theoretical and experimental work [34] where were shown that the oxygen
vacancies are a key of the origin of ferromagnetism in the call diluted magnetic semiconductors
Conclusions In conclusion we have investigated the electronic and magnetic properties of Gd-doped SnO2 (free of oxygen vacancy) and Gd-doped SnO2-γ (with oxygen vacancy) using SIESTA code Our calculations show remarkable changes in the spin polarized DOS with a strong correlation of the ferromagnetism with the presence of oxygen vacancy
The financial support of the Brazilian Agencies CNPq CAPES and FAPEMIG is gratefully
acknowledged
References [1] R Adhikari AK Das DKarmakar JGhatak J MagnMagn Mat 322 (2010) 3631
[2] J M Soler E Artacho J Gale A Garcia J Junquera P Ordejoacuten D Saacutenchez-Portal J Phys Cond Matt 14 2745
(2002)
[3] S B Ogale R J Choudhary J P Buban S E Lofland S R Shinde S N Kale V N Kulkarni J Higgins C
Lanci J R Simpson N D Browning S D Sarma H D Drew R L Greene and T Venkatesan Phys Rev Lett 91
77205 (2003)
[4] J M D Coey A P Douvalis C B Fitzgerald and M Venkatesan Appl Phys Lett 84 1332 (2004)
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
25 FFCLRP 2014
Estrutura eletrocircnica de complexo envolvendo uma associaccedilatildeo por ligaccedilatildeo
quiacutemica entre uma ftalocianina de rutecircnio e o TiO2 (anatase)
Diesley M S Arauacutejo1
(PG) Weverson R Gomes2(PG) Leonardo T Ueno
3(PQ) Antonio O T
Patrociacutenio1(PQ) Antonio E H Machado
1(PQ)
diesleymartinsyahoocombr 1Universidade Federal de Uberlacircndia Instituto de Quiacutemica Laboratoacuterio de Fotoquiacutemica e Ciecircncia de Materiais
2 Universidade Federal de Satildeo Carlos Departamento de Quiacutemica
3Universidade Federal de Uberlacircndia Faculdade de Ciecircncias Integradas do Pontal
Introduccedilatildeo
O emprego de abordagens baseadas na Teoria do Funcional de Densidade (DFT) tem
contribuiacutedo de forma significativa nos estudos de processos que envolvem transferecircncia de carga
[12] Ressalta-se entre outras possibilidades a previsatildeo do arranjo estrutural energeticamente mais
favoraacutevel e o entendimento de qual seria a melhor forma de ancoramento do corante na superfiacutecie
do semicondutor Aleacutem disso a estrutura eletrocircnica obtida teoricamente eacute capaz de fornecer
informaccedilotildees para o entendimento de processos importantes como eacute o caso da conversatildeo de energia
No presente trabalho avaliamos o comportamento de uma ftalocianina de rutecircnio ([(29-
bis(dietielamino)-1623-dicarboxi)PcRu(py)2]- FtRu) ligada quimicamente a um nanocluster de
anatase (TiO2)
Metodologia Computacional
Para a otimizaccedilatildeo estrutural e caacutelculo das frequecircncias vibracionais empregou-se o funcional
B3LYP e o conjunto de bases LANL2DZ ECP com o pseudo-potencial para o Titacircnio e o conjunto
Def2-TZVPD para os demais aacutetomos (H C N O e Ru) mais o pseudo-potencial para o Ru O
nanocluster de anatase empregado foi mantido congelado durante todos os caacutelculos Este consiste
em estrutura otimizada descrita por Jono e colaboradores [1] Todos os caacutelculos foram efetuados
considerando acetonitrila como solvente empregando o meacutetodo de contiacutenuo dieleacutetrico CPCM [45]
O funcional CAM-B3LYP foi utilizado na previsatildeo de 6 estados tripleto e dos 60 primeiros estados
singleto para a construccedilatildeo do espectro eletrocircnico e diagrama de energias
Resultados e Discussatildeo
No espectro de excitaccedilatildeo simulado a magnitude das forccedilas de oscilador para as transiccedilotildees
por volta de 560 nm sugere uma grande probabilidade de absorccedilatildeo de luz visiacutevel por este complexo
Em uma anaacutelise dos orbitais moleculares observa-se que tais excitaccedilotildees surgem da transferecircncia de
carga interfacial da FtRu para niacuteveis desocupados do semicondutor sugerindo que as transiccedilotildees
eletrocircnicas de menor energia devem envolver a excitaccedilatildeo de um eleacutetron da FtRu para diferentes
estados eletrocircnicos do TiO2 O gap energeacutetico entre o estado eletrocircnico de menor energia (S1) e o
estado fundamental eacute de cerca de 180 eV envolvendo a combinaccedilatildeo de diferentes transiccedilotildees
eletrocircnicas sugerindo que haacute injeccedilatildeo eletrocircnica do corante no estado excitado para a banda de
conduccedilatildeo do semicondutor isso eacute compatiacutevel com dados reportados em estudos similares [1-3]
Conclusotildees
Os dados obtidos para os niacuteveis de energia do complexo em estudo satildeo compatiacuteveis aos
observados para complexos similares Os resultados sugerem na excitaccedilatildeo eletrocircnica a
transferecircncia de eleacutetron de niacuteveis ocupados da FtRu para orbitais virtuais da anatase
Agradecimentos
UFU FAPEMIG CAPES e CNPq
Referecircncias
[1] R Jono et al J Phys Chem Lett 2011 2 1167ndash1170
[2] P M Anbarasan et al Rec Res Sci Tech 2010 2 08-16
[3] Corneliu I Oprea et al International Journal of Photoenergy 2013 1-15
[4] M Cossi et al J Comp Chem 2003 24 669-81
[5] V Barone and M Cossi J Phys Chem A 1998 102 1995-2001
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26 FFCLRP 2014
Estudo computacional de [22]ciclofanos
Mateus G Manfreacute1 (IC) Seacutergio E Galembeck
1 (PQ)
mateusmanfreuspbr 1Departamento de Quiacutemica Faculdade de Filosofia Ciecircncias e Letras de Ribeiratildeo Preto Universidade de Satildeo Paulo
14040-901 Ribeiratildeo Preto-SP Brasil
Introduccedilatildeo
Os [22]ciclofanos representam uma classe de compostos quiacutemicos com um campo de aplicaccedilatildeo que
abrange cataacutelises assimeacutetricas poliacutemeros com propriedades oacuteptico-eletrocircnicas distintas e mesmo
faacutermacos no combate agrave artrite Grande parte de suas caracteriacutesticas de interesse se deve a interaccedilotildees
entre seus dois aneacuteis aromaacuteticos portanto a compreensatildeo da natureza de tais interaccedilotildees elucidaria a
origem de suas aplicaccedilotildees bem como melhor exploraacute-las
Metodologia Computacional
Quatro compostos da classe dos [22]ciclofano vecircm sendo estudados neste trabalho
[22]paraciclofano (I) sin [22]metaciclofano (II) anti [22]metaciclofano (III) e
[22]metaparaciclofano (IV) As moleacuteculas tiveram suas geometrias optimizadas atraveacutes do meacutetodo
PW6B95-D3BJ tendo def2-TZVP A mesma metodologia foi adotada para o caacutelculo de seus
espectros infravermelho
Resultados e Discussatildeo
Em todos os compostos os valores estudados nas geometrias se encontram muito proacuteximos
dos valores experimentais na literatura2 Observa-se que para I e II a distacircncia interanular
apresentou um valor abaixo do raio de Van der Waals para o aacutetomo de carbono ( 28 acircngstrons) o
que sugere uma provaacutevel interaccedilatildeo through-space entre os aneacuteis Por outro lado os compostos III e
IV apresentaram uma distacircncia entre os aneacuteis maior que 28 acircngstrons indicando que caso estejam
presentes a interaccedilatildeo entre os aneacuteis se daacute principalmente through-bond
Os espectros infravermelho revelaram que em todos os compostos os picos de maior
intensidade se encontravam relacionados a vibraccedilotildees de estiramento dos hidrogecircnios Tanto O
espectro do composto I quanto do composto II bandas de intensidade consideraacutevel em 750 cm-1
relacionada agrave vibraccedilatildeo angular entre seus aneacuteis benzecircnicos indicando uma provaacutevel interaccedilatildeo
through-space O composto IV por outro lado natildeo apresentou tais bandas de interaccedilatildeo apenas entre
os aneacuteis mas sim uma banda em 606 cm-1
devido ao estiramento simeacutetrico entre os aneacuteis atraveacutes
das pontes etilecircnicas se tratando de uma provaacutevel interaccedilatildeo through-bond
Conclusatildeo
O meacutetodo PW6B95-D3BJ apresentou resultados com boa exatidatildeo ante aos valores
encontrados na literatura se mostrando adequado para o tratamento de [22]ciclofanos Os dados
obtidos na geometria para os compostos I e II bem como no espectro infravermelho convergem para
uma predominacircncia na interaccedilatildeo through-space enquanto que para o composto IV estes convergem
para uma predominacircncia na interaccedilatildeo through-bond
Agradecimentos
Os autores agradecem agrave FAPESP (processo 201319596-0) pelo suporte financeiro MGM
agradece agrave FAPESP (processo 201319596-0) pela bolsa de Iniciaccedilatildeo Cientiacutefica
Referecircncias Bibliograacutefica 2ChampionRGodfreyPD Betens FLJ Mol Spectrosc 199215518
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27 FFCLRP 2014
17ordm SIMPOacuteSIO BRASILEIRO DE QUIacuteMICA TEOacuteRICA (SBQT) 24 a 28 de novembro de 2013 Angra dos Reis Rio
ESTUDO COMPARATIVO DE REATIVIDADE DE TRITERPENOS
PENTACIacuteCLICOS COM ATIVIDADE ANTIMALAacuteRICA
Marlon Marques V de Melo Filho
1a(PG) Kelson Mota T Oliveira
1a(PQ) Noam S Gadelha
1a(PG)
Aristeu S da Fonseca1a
(PG)
1aGrupo de Quiacutemica Teoacuterica e Computacional (GQTC)
1bGrupo de Quiacutemica de Produtos Naturais e Desenvolvimento
de Meacutetodos Analiacuteticos (QPNMA) 1DQICE ndash UFAM Bloco 10 Setor Norte Av Rodrigo OJ Ramos 6200 Japiim
69077-000 Manaus ndash Amazonas
e-mail marlonvieirademelogmailcom
Palavras-chave lupeol aacutecido betulinico betulina aacutecido melaleuco atividade ONION
INTRODUCcedilAtildeO
A investigaccedilatildeo farmacecircutica em produtos naturais representa uma estrateacutegia importante para a descoberta e desenvolvimento de novos medicamentos Quatro moleacuteculas isoladas da A amazonicus no QPNMA com esqueleto triterpecircnico pentaciacuteclico tecircm mostrado graus diferentes de atividade contra o P falciparum Trecircs destes compostos satildeo apresentados na literatura como oacutetimos candidatos para o desenvolvimento de um tratamento mais eficiente contra a malaacuteria e outras doenccedilas parasitaacuterias Os quatro compostos depois de isolados foram identificados por meio de anaacutelise espectroscoacutepica (ver fig 1) Suas estruturas foram estudadas por meio de abordagem teoacuterica visando determinar que fatores estruturais e eletrocircnicos poderiam ser determinantes no grau de atividade Foram comparados os mapas de potencial eletrostaacutetico densidade eletrocircnica (2D e 3D) e distribuiccedilatildeo de cargas dos quatro compostos e seus valores tabelados Figura 1 Triterpenos pentaciacuteclicos isolados de A amazonicus 1 - lupeol 2 - O aacutecido betuliacutenico 3 - betulina 4 - o aacutecido Melaleucico
MEacuteTODOS Os calculos seratildeo realizados utilizando PC INTEL Quadcore
TM (8 GB RAM) em plataforma Debian
LINUX (Versatildeo 50) para calcular as propriedades estruturais e eletrocircnicas das quatro moleacuteculas Na otimizaccedilatildeo geomeacutetrica de rotina seraacute utilizado o meacutetodo com bases 6-21G e funcional b3lyp por meio do Programa Gaussian03 O meacutetodo a ser utilizado eacute o ONIOM Ele eacute recomendado para moleacuteculas grandes reaccedilotildees enzimaacuteticas mecanismos de reaccedilatildeo para os sistemas orgacircnicos efeitos dos substituintes e reatividade de compostos orgacircnicos e organometaacutelicos
RESULTADOS E DISCUSSAtildeO
Os dados oriundos do QPNMA indicam uma
maior atividade para o aacutecido betuliacutenico valores
meacutedios para o lupeol e betulina e nenhuma
atividade do aacutecido melaleucico Como a literatura
aponta a carboxila como forte candidato
responsaacutevel pela atividade do aacutecido betuliacutenico e a
hidroxila nos demais compostos a anaacutelise da
presenccedila destes grupos nas quatros estruturas foi
observado Estruturalmente os compostos
apresentaram grande similaridade em distacircncias e
acircngulos no esqueleto lupacircnico Os caacutelculos de
atividades dos triterpenos seratildeo realizados ao
interagi-los com o modelo tridimensional da proteiacutena
digestiva do P flaciparum que eacute encontrado no
Protein Data Base CONCLUSAtildeO
Uma das principais diferenccedilas observadas deve-
se a distribuiccedilatildeo de cargas nas COOH devido ao
efeito indutivo na proacutepria moleacutecula ou ateacute mesmo
um impedimento esteacuterico pelo maior volume da
moleacutecula
AGRADECIMENTOS
FAPEAM CNPq
Abdel Bar at al J Nat Prod 2009 72 1643ndash1650
2
1
25
12
6
27
15
16
19
28
22
21 29
30
24
23
OH
H
H
1
COOH
OH
OH H
OHH
H
H
3
2
3 4
23 24
6 5
10
1
25
9 8
7 27
14
13
12
30
19
1
8 17 16
15
28
22
21
29
26 COOH
COOH
OH
4
2
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28 FFCLRP 2014
Estudos Teoacutericos Comparativos de Propriedades Estruturais Eletrocircnicas e
Espectroscoacutepicas dos Aacutecidos Betuliacutenico e Melaleucico e da Estabilidade de
Clusters desses Metaboacutelitos Especiais
Noam G da Silva1 (PG) Kelson M T de Oliveira1 (PQ) Aristeu S da Fonseca1 (PG) e Marlon
Vieira de Melo1 (PG)
noam_gshotmailcom 1DQICE-UFAM Bloco 10 Setor Norte Av Rodrigo O J Ramos 6200 Japiim 69077-000 Manaus Amazonas
Introduccedilatildeo
A baixa atividade do aacutecido Melaleucico natildeo foi ateacute o presente momento estudada Sua
estrutura eacute similar agrave de outros compostos ativos mas algum outro fator deve estar influenciando
na quiacutemica da reaccedilatildeo[12] Estruturas como clusters onde interaccedilotildees de hidrogecircnio estabilizam
o sistema podem estar sendo formadas[34] e assim a moleacutecula mostra-se inativa em estudos de
atividade bioloacutegica[5]
Metodologia Computacional
Os caacutelculos foram realizados em maacutequinas QuadCore ambas com 8 GB de memoacuteria
RAM nas plataformas Debian 6 e 7 (Linux) O software utilizado foi o Gaussian 03 Rev C-02
As moleacuteculas foram estudadas com o AM1 B3LYP3-21G e B3LYP6-31G As estruturas com
duas e trecircs moleacuteculas foram estudadas com AM1
Resultados e Discussatildeo
Os resultados preliminares (alguns na Tabela 1)
mostram que a forma mais oxidada (aacutecido Melaleucico)
possui menor energia que o aacutecido Betuliacutenico Em ambas as
moleacuteculas ocorre interaccedilatildeo intermolecular que estabiliza o
sistema Quando duas moleacuteculas interagem haacute um efeito
estabilizante maior no aacutecido Betuliacutenico que no aacutecido
Melaleucico Com trecircs moleacuteculas interagindo ocorre
aumento na estabilizaccedilatildeo para ambos os casos mas o aacutecido Melaleucico tem uma estabilizaccedilatildeo
aproximadamente 20 kcalmol mais acentuada
Tabela 1 Algumas propriedades energeacuteticas e efeitos de interaccedilatildeo de hidrogecircnio
Propriedade Aacutecido Betuliacutenico Aacutecido Melaleucico
Energia Total (kcalmol) -187358751 -2719095827
Estabilizaccedilatildeo com duas moleacuteculas (kcalmol) -8641687843 -7807025921
Estabilizaccedilatildeo com trecircs moleacuteculas (kcalmol) -1326288052 -1528627227
Conclusotildees
A formaccedilatildeo de pontes de hidrogecircnio estabiliza os sistemas mas somente o aacutecido
Melaleucico pode formar grandes aglomerados com essas interaccedilotildees Sistemas maiores podem
ser estudados e fornecer respostas para a baixa atividade da moleacutecula
Agradecimentos
Ao CNPq e a FAPEAM pelos investimentos
Referecircncias [1] Chopra CS Cole A RH Theiberg KJL White DR Arthur HR Tetrahedron 1965 Vol 21 1529-1536
[2] Chopra CS White DR Tetrahedron 1966 Vol 22 897-901
[3] Mohajeri A Journal of molecular structure (Theochem) 2004 Vol 678 201-205
[4] Duvoisin Jr S Ighor CVL Quimica Nova 2011 Vol 34 1595-1603
[5] Bernard P Scior T Didier B Hibert M Berthon J Phytochemistry 2001 Vol 58 865-874
Figura 1 (Esquerda) Cluster de aacutecido
Melaleucico e (Direita) interaccedilotildees de
hidrogecircnio
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29 FFCLRP 2014
On Activation Step of Hoveyda-Grubbs Catalyst
Eacutegil Saacute 1 (PQ) Milton Matos 2 (PQ) hegelsahotmailcom
1 Universidade Federal do Piauiacute Campus Ministro Reis Velloso Parnaiacuteba-PI Brazil e-mail 2 Laboratoacuterio Interdisciplinar de Materiais Avanccedilados Centro de Ciecircncias da Natureza Teresina -PI Brazil
Introduccedilatildeo
Hoveyda-Grubbs catalyst is very important to catalyze the olefin metathesis reaction The activation mechanism is dissociative for RCM (Ring Closing Metathesis) of N-Tosyldiallylamine due to olefin size [1]
Metodologia Computacional
We study the activation mechanism using DFT (Density Functional Theory) through the hybrid functional B3LYP and the basis set 6-31g(d) for all atoms except ruthenium described by LanL2DZ all stationary points were characterized by vibrational frequency calculations using the same level of theory Resultados e Discussatildeo We search the activation path previously proposed [1] showed in the Figure 1 in black and blue lines This path start with the pre-catalyst A1 through the transition state TS(A1-A2) and the minimum A2 The next step is the complexation of N-Tosyldiallylamine (IA3) We also find an alternative path showed by the red line In this path proposed in the first time here we showed an immediately interconversion from A2 to IIA3 before the complexation of the olefin with a rotation through the RuC bond This structure presents a dihedral angle of 105deg between the carbons of group mesityl coordinated ruthenium the carbon of the carbene and the oxygen chelator CRuCO (marked with asterisk in Figure 1) While in the structure A2 the same-angle is -107deg showing the rotation of the entire group Hoveyda around the connection RuC this rotation happens easily and as published in theoretical and experimental studies [2] confirmed by the more the stability of IIA3 in comparison with A2 We investigated the activation directly from the structure A1 to the structure IIA3 but we found an unreal energy barrier corresponding to the possible TS(AI-IIA3) With these results we believe the activation process occurs with the interconversion from A2 to IIA3 and not directly from A2 to IA3 as showed in others works
Figure 1 Activation paths for the Hoveyda-Grubbs catalyst
Referecircncias
[1] [1] S J Connon M Rivard M Zaja S Blechert Adv Synth Catal 345 (2003) 572
[2] C M Aguillar W R Rocha J Phys Chem B 115 (2011) 2030
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Estudo do comportamento em soluccedilatildeo do 2-fluoroetanol 3-fluoroproanol e 4-fluorobutanol por espectroscopias de RMN e infravermelho e caacutelculos
teoacutericos R A Cormanich12(PG) R Rittner2(PQ) M P Freitas3 (PQ) and M Buumlhl1 (PQ)
rodcormanichiqmunicampbr 1 EastChem School of Chemistry University of St Andrews North Haugh St Andrews Fife KY16 9ST UK 2 Chemistry Institute State University of Campinas PO Box 6154 13083-970 Campinas SP Brazil 3 Department of Chemistry Federal University of Lavras PO Box 3037 37200-000 Lavras MG Brazil Introduccedilatildeo
Aacutetomos de fluacuteor em compostos orgacircnicos satildeo considerados fracos aceptores para formaccedilatildeo de ligaccedilatildeo de hidrogecircnio (LH)1 Contudo o miacutenimo global do 2-fluoroetanol (FE) que tem geometria apropriada para formar uma LH CFmiddotmiddotmiddotHO intramolecular eacute responsaacutevel por gt90 da sua populaccedilatildeo conformacional total Tal LH eacute comumente invocada para explicar a estabilidade do confocircrmero mais estaacutevel do FE2 Da mesma maneira tambeacutem eacute indicado que os miacutenimos globais do FP e FB formam LHs CFbullbullbullHO intramoleculares34 Natildeo haacute estudos conformacionais em soluccedilatildeo na literatura para estes compostos que sejam de nosso conhecimento Dessa maneira no presente trabalho foi realizada uma anaacutelise sistemaacutetica do comportamento conformacional em soluccedilatildeo do FE FP e FB por espectroscoipas de RMN de
1H e 19F e infravermelho suportado por caacutelculos teoacutericos Metodologia Computacional
Foram realizados caacutelculos teoacutericos em niacutevel MP2aug-cc-pVDZ para geometrias dos confocircrmeros do FE (5 confocircrmeros) FP (12 confocircrmeros) e FB (38 confocircrmeros) otimizados em niacutevel MP2aug-cc-pVDZ que apresentaram a melhor correlaccedilatildeo com o niacutevel CCSD(T)aug-cc-pVTZ em relaccedilatildeo agrave funcionais da DFT (B3LYP e B3LYP-D3) Foram entatildeo aplicados diferentes meacutetodos teoacutericos como o Quantum Theory of Atoms in Molecules (QTAIM) Non-Covalent Interactions (NCI) e o Natural Bond Orbitals (NBO) para se entender as preferecircncias conformacionais destes compostos Resultados e Discussatildeo
Nenhum indiacutecio de formaccedilatildeo de LH intramolecular CFbullbullbullHO pocircde ser detectado para o FE FP e FB experimentalmente em soluccedilatildeo nos espectros de RMN e infravermelho Caacutelculos teoacuterico baseados na QTAIM NCI e NBO indicam que LHs CFbullbullbullHO intramoleculares natildeo tecircm influecircncia sobre o comportamento conformacional do FE mas estabilizam o miacutenimo global tanto do FP quanto do FB para as moleacuteculas isoladas No entanto ao se adicionar correccedilotildees termodinacircmicas de energia livre de Gibbs mesmo em meios natildeo-polares tais como CCI4 ciclohexano e diclorometano (IEF-PCM) a populaccedilatildeo dos miacutenimos globais do FP (~11) e FB (~3) diminuem consideravelmente aparentemente abaixo do limite de detecccedilatildeo Conclusotildees
Contraacuterio agrave suposiccedilotildees encontradas na literatura o comportamento conformacional do FE natildeo eacute regido por uma LH CFHO intramolecular LHs intramoleculares satildeo importantes para os confocircrmeros mais estaacuteveis do FP e FB isolados mas natildeo podem ser detectadas em soluccedilatildeo O presente trabalho foi aceito para publicaccedilatildeo no jornal Phys Chem Chem Phys Agradecimentos FAPESP FAPEMIG CNPq e EaStCHEM Referecircncias [1] R A Cormanich M P Freitas C F Tormena R Rittner RSC Advances 2012 2 4169 [2] J Huang K Hedberg J Am Chem Soc 1989 111 6909 [3] H M Badawi W Foumlrner S A Ali Spectrochim Acta A 2008 69 263 [4] M Traetteberg A D Richardson K Hedberg R W Winter G L Gard J Phys Chem A 2001 105 9587
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Theoretical Study of the Infrared Raman and VCD Spectra of Thiophene UsingAb Initio and Density Functional Theory Calculations
Marcello F da Costa (PQ)1 Poliane C de Farias (PG)2
mcostauelbr polianefariasyahoocombr12Universidade Estadual de Londrina LBMM ndash Laboratoacuterio de Biofiacutesica e Mecacircnica Molecular
IntroductionOrganic semiconductors have physical characteristics similar to inorganic ones so they can
also be used in the manufacture of OLEDs [1] photovoltaic cells [2] lasers [3] Furthermoreorganic materials with semiconductor properties have some advantages when compared to inorganicones such as greater adaptability low cost of production and the possibility of easily making smallstructural changes to modify its physical and chemical properties Among the currently mostinteresting organic semiconductors are the thiophene based polymers and the thiophene togetherwith its derivatives which are the main constituents of organic conductors [4]
Computational detailsIn this work we made the calculation of the molecular parameters infrared and Raman
spectra with HF and MP2 ab initio methods and B3LYP and B3PW91 DFT functional packagesWe also compared the results with experimental data found in the literature [5-7] and we calculatedthe VCD (vibrational circular dichroism) spectrum based on the good agreement of the calculationsperformed The thiophenes geometry optimization and harmonic vibrational frequenciescalculations were performed with the GAUSSIAN 03 software package using HF levelapproximation MoslashllerndashPlesset many-body perturbation theory truncated at second order (MP2) andDFT with B3LYP and B3PW91 hybrid functional with both are believed to be superior inpredicting molecular properties A fairly large and flexible basis set 6-311++G was chosen toobtain accurate calculations about the molecule
Results and discussionThe results show that the DFT methods have more accuracy with experimental data The
B3LYP hybrid functional had slightly more accuracy than the B3PW91 for the vibrationalfrequencies and matched with experimental data until the 12th vibration in the range around 500 to1200 1cm The theoretical prediction of the VCD spectrum shows that the thiophene molecule hasa propensity to absorb clockwise circularly polarized light (positive absorption) at the most intenseinfrared absorptions
ConclusionThe set of basis functions 6-311++G is able to provide a realistic description of these
properties The good agreement with the experimental data of the harmonic vibrations supports theVCD results which provides useful information for the study of this material
AcknowledgementsThe authors would like to acknowledge the financial support granted by the following
Brazilian agency Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientiacutefico e Tecnoloacutegico (CNPq)
Referecircncias [1] Y Li Y Cao J Gao D Wang G Yu AJ Heeger Synthetic Met 99 (1999) 243[2] CJ Brabec NS Sariciftci JC Hummelen Adv Func Mater 11 (2001) 15[3] F Hide M Diaz-Garcia B Schwartz M Andersson P Qibing AJ Heeger Science 273 (1996) 1833[4] JH Schon A Dodabalapur Z Bao C Kloc O Schenker B Batlogg Nature 410 (2001) 189[5] T Kupka R Wrzalik G Pasterna K Pasterny J Mol Struct 616 (2002) 17[6] JS Kwiatkowski J Leszczynski I Teca J Mol Struct 436-437 (1997) 451[7] K Pasterny R Wrzalik T Kupka G Pasterna J Mol Spectrosc 614 (2002) 297
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Iacutendice de Autores
Anselmo E de Oliveira UFG 04Antonio E H Machado UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Antonio O T Patrociacutenio UNIVERSIDADE FEDERAL DEUBERLAcircNDIA
26
Aristeu S da Fonseca UFAM 28Arnaldo Fernandes da Silva Fo UNICAMP 06 07Ataualpa A C Braga UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 01Breno R L Galvatildeo UFMG 16Carlos R D Correia UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
CAMPINAS01
Cleuton de Souza Silva UNICAMP 08 10Claacuteudio Francisco Tormena UNICAMP 05Daniely X Soares UNICAMP 07Diego Fernando da S Paschoal UFJF 22Diesley Martins UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Dioacutegenes Mendes Arauacutejo USP-RP 09Elaine F F da Cunha FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Eacutegil de Brito Saacute UFPI 30Elizete Ventura UFPB 24Elieacutezer Fernando de Oliveira UNESP 17Fabriacutecio R Sensato UNIFESP 20Felipe Vieira Zauith Assad UNIFESP 20Fermin Fidel Herrera Aragoacuten CDTN 25Francisco Carlos Lavarda UNESP 17Francisco das Chagas Alves Lima UFPI 14Faacutetima Maria Pereira de Rezende UFLA 23Giovanni Finoto Caramori UFSC 02Heacutelio F Dos Santos UFJF 22Iran da Luz Sousa UNICAMP 12Jadson C Belchior UFMG 16Josene Maria Toldo UFRGS 18Kelson Mota T Oliveira UFAM 28Larissa Sihe Oliveira UFSM 13Leonardo T Ueno UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Leonardo V das Chagas Lima UNICAMP 21Lucas Abreu do Nascimento UESPI 14Lucas Colucci Ducati USP 05Luciano Tavares da Costa UNIFAL-MG 15Liacutevia C T Lacerda FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19M Buumlhl UNIVERSITY OF ST ANDREWS 31
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M P Freitas UFLA 31Marcello Ferreira da Costa UEL 32Marcus V J Rocha VRIJE UNIVERSITEIT 19Marlon Vieira de Melo UFAM 28Mateus Grecco Manfreacute UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 27Mateus Xavier Silva UFMG 16Matheus P de Freitas UFLA 23Mauricio Gustavo Rodrigues UNICAMP 11Milton Matos UFPI 30Nelson Henrique Morgon UNICAMP 12 21Noam Gadelha da Silva UFAM 29Noam S Gadelha UFAM 28Paulo Fernando Bruno Gonccedilalves UFRGS 18Poliane Cristina de Farias UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
LONDRINA32
R Rittner UNICAMP 31Rafael de Mattos Piccoli UFSC 02Railton Barbosa de Andrade UFPB 24Renan Vidal Viesser UNICAMP 05Renato Pereira Orenha UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 03Ricardo A Agnes UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
CAMPINAS01
Rodrigo Antonio Cormanich UNICAMP 31Rogeacuterio Custodio UNICAMP 08 10 11Rogeacuterio J Baierle UFSM 13Roy E Bruns UNICAMP 06 07Reacutegis Casimiro Leal UNICAMP 10Sergio E Galembeck USP-RP 09Silmar A do Monte UFPB 24Silviana Correcirca FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Seacutergio E Galembeck UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 27Seacutergio Emanuel Galembeck UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 03Teodorico C Ramalho FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Tuanan Lourenccedilo UNIFAL-MG 15Vitor Hugo Menezes da Silva UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 01Wagner E Richter UNICAMP 07Wagner Eduardo Richter UNICAMP 06Wesley Fonseca Vaz UFG 04Weverson R Gomes UNIVERSIDADE FEDERAL DE SAtildeO
CARLOS26
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Palavras Chaves
AacuteCIDO BETULINICO 28AacuteCIDO MELALEUCICO 29ACOPLAMENTO SPIN-ORBITAL 05AGREGADOS MOLECULARES 04ALGORITMO GENEacuteTICO 16ALPCCL 04AMINAS SUBSTITUIacuteDAS 10ANAacuteLISE CONFORMACIONAL 31ANATASE 26AROMATICIDADE 27ATIVIDADE 28BASIS SETS 22BENZAZOacuteIS 18BENZBROMARONA 12BIOACTIVITY 07C-PCM 08CAacuteLCULO COMPUTACIONAL 10CAacuteLCULOS AB INITIO 16CAacuteLCULOS DFT 01CASSCF 24CLUSTERS METAacuteLICOS 16CLUSTERS 09 29CO2 15COMPOSTO DE COODENACcedilAtildeO 14CONFOcircRMERO ANTI 23CONFOcircRMEROS 12CONJUGATED POLYMERS 17CSSM 06DFT CALCULATIONS 17DFT 02 12 14 18 19 20
21 25 26 29 32DINAcircMICA MOLECULAR 15EFEITO DO AacuteTOMO PESADO 05EFEITOS RELATIVIacuteSTICOS 02EFITO GAUCHE 23ENTALPIA DE FORMACcedilAtildeO 21ESIPT 18ESTADOS EXCITADOS 04ESTRUTURA ELETROcircNICA 09FTALOCIANINA 26FUNCIONAL HIacuteBRIDO M06 01FUNCcedilOtildeES DE BASE 11
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G3X(CEP) 08GD-DOPED SNO2 25HIPERCONJUGACcedilAtildeO 23INFRAVERMELHO 06INTENSIDADES 06INTERACcedilAtildeO INTRAMOLECULAR 27LIGACcedilAtildeO AMIDA 20LIGACcedilAtildeO DE HIDROGEcircNIO 31LIacuteQUIDO IOcircNICO 15MAGNETIC PROPERTIES 25MAGUEMITA 19MCG 11MECHANISM 30MEacuteTODOS COMPOSTOS 21N-ACILACcedilAtildeO DE AMINAS 20NANOFITAS 13NITROSAMINAS 24NITROSILO 03NMR 22OLEFIN METATHESIS 30ONION 28ORGANIC DEVICES 17ORGANOMETAacuteLICOS 02OXIDO NIacuteTRICO 14PKA 10PM3 12PMMA 19PROPRIEDADES 13PROTONACcedilAtildeO 24Q-EXPONENCIAIS 11QTAIM 03RAMAN 32REACcedilOtildeES DE HECK 01RELATIVISTIC EFFECTS 22RMN E INFRAVERMELHO 31RUTEcircNIO 03SIC 13SUPERAacuteTOMOS 09TDDFT 07TENSOR BLINDAGEM NUCLEAR 05TEORIA GAUSSIAN 08THIOPHENE 32UV-VIS SPECTROSCOPY 07
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bbb
E[ρ] = TS[ρ] +intd~rvext(~r)ρ(~r) + VH [ρ] + EXC [ρ]
βmc2 + 3sumk=1
αkpkc
ψ(x t) = ihpartψ(x t)
partt
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Programaccedilatildeo Cientiacuteca
12Conjuntos de Bases natildeo Relativiacutesticos e Relativiacutesticos para Caacutelculosde Propriedades Atocircmica e MolecularFrancisco E Jorge viii
Teoria do Funcional de Densidade Fundamentos e MetodologiaHeacutelio A Duarte xiii
Reatividade Quiacutemica ao Niacutevel Molecular Sinergismo entre Exper-imento e TeoriaJoseacute M Riveros vii
Quiacutemica Quacircntica Relativiacutestica AplicadaLuiacutes Guilherme M Macedo xii
Dinacircmica de Reaccedilotildees QuiacutemicasRicardo L Longo da Silva ix
Equaccedilatildeo de Dirac Implementaccedilatildeo e Aplicaccedilotildees em Estudos de Es-trutura EletrocircnicaRoberto L A Haiduke x
Aplicaccedilotildees da Teoria do Funcional de Densidade em SistemasQuiacutemicosWillian R Rocha xi
Resumos 1
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I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
ProgramaccedilatildeoGeral
Horaacuterio
Dia
1Dia
2Dia
3Dia
4Dia
5
0900-10h30
-Conferecircncia1
Conferecircncia2
ApresentaccedilatildeoOral
Palestrade
deTrabalhos
Encerramento
10h30-1045
-Cafeacute
Cafeacute
Cafeacute
-1045-12h45
Retiradado
Mini-curso1(T)
Mini-curso2(P)
ApresentaccedilatildeoOral
Encerramento
Materiale
(G1)
eVisita
(G2)
eVisita
deTrabalhos
Avaliaccedilatildeo
Program
accedilatildeo
aoMuseu
(G2)
aoMuseu
(G1)
daEscola
1245-1430
Almoccedilo
Almoccedilo
Almoccedilo
Almoccedilo
Almoccedilo
1430-1730
Abertura
Mini-curso1(P)
Mini-curso2(P)
Palestra2
-Palestra1
(G2)
eVisita
(G1)
eVisita
Coquetel
aoMuseu
(G2)
aoMuseu
(G1)
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PL 1
Reatividade Quiacutemica ao Niacutevel Molecular Sinergismo entre Experi-mento e TeoriaProf Joseacute M Riveros (USP e UFABC)
Reaccedilotildees quiacutemicas em fase gasosa quando estudadas a baixas pressotildees ofer-ecem a oportunidade de elucidar aspectos relacionados com propriedades ereatividade intriacutenseca de substancias quiacutemicas Teacutecnicas experimentais intro-duzidas a partir do m da deacutecada de 60 permitiram a caracterizaccedilatildeo de reaccedilotildeesentre iacuteons e moleacuteculas neutras a baixas pressotildees Muitas das reaccedilotildees estudadasnestes uacuteltimos 45 anos mimetizam reaccedilotildees bem conhecidas em Quiacutemica massem a perturbaccedilatildeo do solvente A investigaccedilatildeo de reaccedilotildees de deslocamentonucleofiacutelico de hidroacutelise de eacutesteres e de eliminaccedilatildeo seratildeo ilustradas do pontode vista experimental e as mudanccedilas que se observam quando os iacuteons emfase gasosa satildeo parcialmente solvatados Uma interpretaccedilatildeo mais profundadestes resultados soacute se tornou possiacutevel a partir do crescimento e sosticaccedilatildeocrescente das teacutecnicas de quiacutemica computacional A possibilidade de mapearo diagrama de energia potencial destas reaccedilotildees e mais recentemente de simu-lar a dinacircmica destas reaccedilotildees tem provocado um sinergismo importante entrenovos experimentos e caacuteculos teoacutericos
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PL 2
Conjuntos de Bases natildeo Relativiacutesticos e Relativiacutesticos para Caacutelculosde Propriedades Atocircmica e MolecularProf Francisco E Jorge (UFES)
Meacutetodos de estrutura eletrocircnica para sistemas moleculares dependem demasi-adamente do uso de conjuntos de bases de funccedilotildees Gaussianas para repre-sentarem os orbitais moleculares Um nuacutemero de sequecircncias hieraacuterquicasde conjuntos de bases tem sido proposto nas uacuteltimas duas deacutecadas e elastecircm permitido aproximaccedilotildees sistemaacuteticas para estimar e controlar os errosdevido a incompletude de conjuntos de bases Inicialmente esboccedilaremos al-guns dos princiacutepios para construccedilatildeo de conjuntos de bases e compararemos ascomposiccedilotildees de quatro famiacutelias de conjuntos de bases que estatildeo disponiacuteveisem vaacuterias qualidades diferentes e para um nuacutemero razoaacutevel de elementos databela perioacutedica Entatildeo utilizando as sequecircncias hieraacuterquicas natildeo relativiacutesticae Douglas-Kroll-Hess (DKH) de conjuntos de bases de qualidades dupla triplaquaacutedrupla quiacutentupla e secircxtupla zeta de valecircncia mais funccedilotildees de polarizaccedilatildeo(XZP AXZP e XZP-DKH X = D T Q 5 e 6) de Jorge e colaboradoresconstantes espectroscoacutepicas propriedades eleacutetrica e magneacutetica tatildeo bem comorotaccedilatildeo oacutetica e paracircmetros de dicroiacutesmo circular eletrocircnico seratildeo calculadas ecomparadas com resultados teoacutericos e experimentais reportados na literatura
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PL 3
Dinacircmica de Reaccedilotildees QuiacutemicasProf Ricardo Longo (UFPE)
A dinacircmica molecular de sistemas reativos tem sido importante na determi-naccedilatildeo dos limites e limitaccedilotildees de teorias estatiacutesticas bem sucedidas comoa teoria do estado de transiccedilatildeo (TST) e a teoria RRKM no tratamento dereaccedilotildees bi- e unimoleculares De fato vaacuterias reaccedilotildees tecircm mecanismos e se-letividades que satildeo ditadas ou dirigidas pela dinacircmica Por exemplo seraacutemostrado que a seletividade da reaccedilatildeo OHminus + CH3ONO2 eacute determinadapela dinacircmica Esta reaccedilatildeo pode ocorrer via o deslocamento nucleofiacutelico bi-molecular no carbono (SN2C) ou no nitrogecircnio (SN2N) assim como aabstraccedilatildeo de proacuteton seguida da dissociaccedilatildeo (ECO2) A razatildeo experimentalECO2 SN2C SN2N eacute 086 014 00 e a teoria RRKM eacute incapaz deexplicar estes resultados Entretanto simulaccedilotildees de dinacircmica molecular deBorn-Oppenheimer (BOMD) fornecem trajetoacuterias quase-claacutessicas que expli-cam qualitativa e quantitativamente as observaccedilotildees experimentais Por exem-plo o mecanismo SN2N eacute suprimido pela blindagem eletrostaacutetica negativaao redor do aacutetomo de nitrogecircnio Enquanto que o aumento da eciecircncia docaminho SN2C eacute explicado pelas atraccedilotildees eletrostaacuteticas entre o grupo CH3
e o nucleoacutelo OHminus As simulaccedilotildees BOMD foram tambeacutem empregadas no es-tudo da dinacircmica de desidrataccedilatildeo de aacutelcoois protonados derivados do pinacol asaber [(CH3)2(R)C-CH(OH2)CH3]+ em que R = CH3 CH3CH2 e (CH3)2CHEsta reaccedilatildeo tem dois mecanismos limites i) concertado em que a dissociaccedilatildeoda aacutegua eacute concomitante com a migraccedilatildeo do grupo alquila e ii) em etapaso qual envolve um carbocaacutetion secundaacuterio [(CH3)2(R)C-CHCH2]+ como in-termediaacuterio O perl de energia da reaccedilatildeo fornece o mecanismo concertadoindependentemente do meacutetodo de estrutura eletrocircnica utilizado Contudotrajetoacuterias quase-claacutessicas partindo dos reagentes fornecem um caminho dereaccedilatildeo em etapas mostrando que a regiatildeo do estado de transiccedilatildeo eacute quase ir-relevante para o mecanismo da reaccedilatildeo Os conceitos concertado e sincronismosatildeo muito importantes em quiacutemica pois referem-se agrave relaccedilatildeo temporal entreeventos Por exemplo a formaccedilatildeo de duas ligaccedilotildees numa reaccedilatildeo de cicloadiccedilatildeo[4+2] ou Diels-Alder pode ser um evento siacutencrono ou assiacutencrono Em geral aassimetria da geometria do estado de transiccedilatildeo eacute utilizada como um criteacuteriopara estabelecer o sincronismo do evento Foram estudadas as seguinte reaccedilotildeesde Diels-Alder H2C=CH2 + ciclopentadieno e H2C=CHX + 13-butadienoem que X = H F CH3 OH CN NH2 e NO Estas reaccedilotildees apresentam assime-tria no estado de transiccedilatildeo de variam de simeacutetrica ateacute altamente assimeacutetricade maneira quase contiacutenua Logo espera-se que a sincronicidade das reaccedilotildeestambeacutem variem de acordo com a assimetria Entretanto os resultados dasdinacircmicas a partir do estado de transiccedilatildeo mostram que os criteacuterios estaacuteticos(assimetria do estado de transiccedilatildeo) satildeo muito limitados e fornecem resulta-dos contraditoacuterios De fato o intervalo temporal entre os eventos isto eacute a
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I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
formaccedilatildeo das duas novas ligaccedilotildees C-C comparado com o periacuteodo vibracionalda ligaccedilatildeo simples C-C nos produtos eacute um criteacuterio mais conaacutevel e imparcialBaseado nesse criteacuterio todas as reaccedilotildees estudadas satildeo classicadas como siacuten-cronas exceto com o dienoacutelo H2C=CHNO apesar dos graus de assimetriagraduais e muito distintos das estruturas dos estados de transiccedilatildeo Estes resul-tados explicam tambeacutem a alta eciecircncia das reaccedilotildees de cicloadiccedilatildeo e portantosua utilidade em siacutentese orgacircnica
Agradecimentos CAPES CNPq FACEPE FINEP inct-INAMI PRONEX-CNPq-FACEPE
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CF 1
Equaccedilatildeo de Dirac Implementaccedilatildeo e Aplicaccedilotildees em Estudos de Es-trutura EletrocircnicaProf Roberto L A Haiduke (IQSCUSP)
Nesta palestra pretende-se discutir os aspectos baacutesicos da equaccedilatildeo de Diracquando aplicada aos estudos de estrutura eletrocircnica de sistemas atocircmicos emoleculares Primeiramente os principais efeitos relativiacutesticos na quiacutemicaseratildeo ilustrados por meio de alguns exemplos Depois seratildeo abordadas asnoccedilotildees fundamentais do formalismo de quatro componentes Aleacutem disto as-pectos teacutecnicos relacionados aos conjuntos de funccedilotildees de base necessaacuterios emodelo nucleares normalmente utilizados devem ser mencionados Finalmenteseraacute possiacutevel apresentar algumas aplicaccedilotildees deste tratamento realizadas emnosso grupo de pesquisa como no estudo dos momentos de quadrupolo nucle-ares
x FFCLRP 2014
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CF 2
Aplicaccedilotildees da Teoria do Funcional de Densidade em Sistemas Quiacutemi-cosProf Willian R Rocha (UFMG)
A Teoria do Funcional de Densidade (DFT) tem se tornado nos uacuteltimos anosum importante meacutetodo para o estudo da reatividade quiacutemica em sistemasmoleculares com poucos aacutetomos ateacute sistemas macromoleculares como enzimasO desenvolvimento de novos e mais precisos funcionais de troca-correlaccedilatildeotem permitido o estudo de processos quiacutemicos com precisatildeo cada vez maiorpossibilitando a utilizaccedilatildeo da DFT como um meacutetodo para se validar pos-siacuteveis mecanismos de reaccedilatildeo e previsatildeo a priori da reatividade em sistemasmoleculares Nesta apresentaccedilatildeo seraacute dada uma breve revisatildeo dos avanccedilos edesaos da DFT no estudo da reatividade quiacutemica dando particular atenccedilatildeoaos processos cataliacuteticos promovidos por compostos de metais de transiccedilatildeo Autilizaccedilatildeo da DFT no estudo da reatividade quiacutemica seraacute discutida e exempli-cada atraveacutes de estudos recentes envolvendo processos de interesse bioloacutegicoe industrial
Agradecimentos CNPq FAPEMIG INCT-Cataacutelise Rede Mineira de Quiacutemica
xi FFCLRP 2014
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MC 1
Quiacutemica Quacircntica Relativiacutestica AplicadaProf Luiacutes Guilherme M Macedo (UFPA)
Muitos fenocircmenos de interesse quiacutemico como a existecircncia de caacutetions Hg2+2 emsoluccedilatildeo ou mesmo o funcionamento de uma bateria automotiva soacute podem sercorretamente compreendidos agrave luz da teoria quacircntica relativiacutestica Os efeitosrelativiacutesticos que podem ser compreendidos como diferenccedila entre os resul-tados obtidos a partir da equaccedilatildeo de Schroumldinger e da equaccedilatildeo relativiacutesticade Dirac exercem grande inuecircncia principalmente na quiacutemica dos elementosmais pesados da tabela perioacutedica De forma geral estes efeitos satildeo comumenteseparados de forma pragmaacutetica em efeitos cinemaacuteticos e efeitos oriundos doacoplamento de spin-oacuterbita Este minicurso visa de forma praacutetica a) infor-mar a importacircncia dos efeitos relativiacutesticos b) ensinar atraveacutes de exemplossimples como incluir os efeitos relativiacutesticos nos caacutelculos de quiacutemica computa-cional atraveacutes de programas gratuitos como o DIRAC13 que inclui os efeitosrelativiacutesticos naturalmente a partir da equaccedilatildeo de Dirac e um segundoprograma (ORCAGAMESSFIREFLY) que inclui os efeitos cinemaacuteticos deforma aproximada
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MC 2
Teoria do Funcional de Densidade Fundamentos e MetodologiaProf Heacutelio A Duarte (UFMG)
Inicialmente alguns conceitos baacutesicos e histoacutericos baseados na Teoria de Thomas-Fermi-Dirac seratildeo apresentados Os teoremas de Hohemberg-Kohn as equaccedilotildeesde Kohn-Sham e sua interpretaccedilatildeo a luz da Procura Restrita de Levy seratildeo dis-cutidos A metodologia geralmente implementada nos principais programascomputacionais disponiacuteveis na literatura utilizando-se de conjunto de funccedilotildeesde base localizadas seraacute apresentada em detalhes Um toacutepico especial sobre osfuncionais de troca-correlaccedilatildeo e como eles satildeo desenvolvidos seraacute tambeacutem ap-resentado Na parte praacutetica pretende-se estimular os estudantes a denir cor-retamente os dados de entrada fazer atenccedilatildeo haacute alguns aspectos de deniccedilatildeode modelo quiacutemico e a utilizaccedilatildeo de palavras-chaves que auxiliam na con-vergecircncia do caacutelculo SCF e na rapidez do caacutelculo Espera-se que o estudanteao nal do mini-curso compreenda os principais conceitos envolvidos na DFTesteja familiarizado com os termos e seja capaz de se aprofundar no assunto
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Iacutendice de Trabalhos
12Investigaccedilatildeo Teoacuterica da arilaccedilatildeo Heck-Matsuda enantiosseletiva do3-ciclopenten-1-ol utilizando DFTVitor Hugo Menezes da Silva 01A Importacircncia de Correccedilotildees Relativiacutesticas na Descriccedilatildeo de LigaccedilotildeesQuiacutemicas em OrganometaacutelicosRafael de Mattos Piccoli 02Estudo Computacional de Compostos de Ru-NO ligado a CyclamRenato Pereira Orenha 03Estudo Teoacuterico da Cloro Ftalocianina de Alumiacutenio por PM6 e DFTWesley Fonseca Vaz 04Inuecircncia da Estrutura Eletrocircnica na Componente Spin-Orbital doTensor Blindagem de RMN de 13C nos Isocircmeros do 12-diiodoetenoRenan Vidal Viesser 05Intensidades caracteriacutesticas de grupos funcionais no infravermelhoWagner Eduardo Richter 06Selective Extraction of Erisotrin Structural Analogs Theory andExperimentArnaldo Fernandes da Silva Fo 07Uso do Modelo Contiacutenuo de Solvente (C-PCM) com G3X-CEP paraCaacutelculos de Solvataccedilatildeo de Iacuteons Monovalentes com AcetonitrilaCleuton de Souza Silva 08Clusters Histoacuterico e evoluccedilatildeoDioacutegenes Mendes Arauacutejo 09Estimativa teoacuterica do pKa de aminas substituiacutedas com gruposalquilaReacutegis Casimiro Leal 10Discretizaccedilatildeo do Meacutetodo da Coordenada Geradora para geraccedilatildeo defunccedilotildees de base por q-exponenciaisMauricio Gustavo Rodrigues 11Anaacutelise conformacional da Benzbromarona (BZB)Iran da Luz Sousa 12Estudo das Propriedades de Nanoestruturas de SiCLarissa Sihe Oliveira 13Natureza da ligaccedilatildeo Fe-NO em sistemas trans-[FeIIL(NO)(oxa-aza)]n+ onde L=Cl ou H2O e n=1 ou 2 Uma investigaccedilatildeo com-putacionalLucas Abreu do Nascimento 14Estudo das propriedades dinacircmicas do sistema 1-etil-3-metilimidazoacutelio bis(triuorsulfonil)imida emiim[Tf2N]CO2
Tuanan Lourenccedilo 15Anaacutelise Teoacuterica de Clusters de Soacutedio-Potaacutessio por AlgoritmoGeneacutetico e Caacutelculos de Quiacutemica QuacircnticaMateus Xavier Silva 16
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Electronic energy levels engineering of P3HT employing chemicalsubstitutionsElieacutezer Fernando de Oliveira 17Estudo teoacuterico do mecanismo ESIPT em derivados de benzazoacuteisJosene Maria Toldo 18Processo de fragmentaccedilatildeo molecular do hiacutebrido γ-Fe2O3PMMAum estudo teoacuterico e experimentalSilviana Correcirca 19Estudo mecaniacutestico sobre a N-acilaccedilatildeo de aminas por aacutecidos car-boxiacutelicos catalisada por ZrCl4Felipe Vieira Zauith Assad 20Comparaccedilatildeo do Desempenho de Meacutetodos Compostos e Funcionaisde Densidade na Determinaccedilatildeo de Entalpias Padrotildees de FormaccedilatildeoLeonardo V das Chagas Lima 21NMR-TZPP-DKH Gaussian basis sets for NMR calculations 195Ptchemical shiftDiego Fernando da S Paschoal 22Avaliaccedilatildeo teoacuterica do efeito gauche na difenidramina e seu cloridratoFaacutetima Maria Pereira de Rezende 23Estudo envolvendo NN-nitrosodimetilamina protonadaRailton Barbosa de Andrade 24Ab-initio calculation of magnetic properties of Gd-doped SnO2
Fermin Fidel Herrera Aragoacuten 25Estrutura eletrocircnica de complexo envolvendo uma associaccedilatildeo porligaccedilatildeo quiacutemica entre uma ftalociaina de rutecircnio e o TiO2 (anatase)Diesley Martins 26Estudo computacional de [22]ciclofanosMateus Grecco Manfreacute 27Estudo comparativo de reatividade de triterpenos pentaciacuteclicos comatividade antimalaacutericaMarlon Vieira de Melo 28Estudos Teoacutericos Comparativos de Propriedades EstruturaisEletrocircnicas e Espectroscoacutepicas dos Aacutecidos Betuliacutenico e Melaleucicoe da Estabilidade de Clusters desses Metaboacutelitos EspeciaisNoam Gadelha da Silva 29On Activation Step of Hoveyda-Grubbs CatalystEacutegil de Brito Saacute 30Estudo do comportamento em soluccedilatildeo do 2-uoroetanol 3-uoroproanol e 4- uorobutanol por espectroscopias de RMN e in-fravermelho e caacutelculos teoacutericosRodrigo Antonio Cormanich 31Theoretical Study of the Infrared Raman and VCD Spectra ofThiophene Using Ab Initio and Density FuMarcello Ferreira da Costa 32
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Investigaccedilatildeo Teoacuterica da arilaccedilatildeo Heck-Matsuda enantiosseletiva do 3-ciclopenten-1-ol utilizando DFT
Vitor H Menezes da Silva1 (PG) Ricardo A Agnes2 (PG) Carlos R D Correia2 (PQ) Ataualpa A C Braga1 (PQ) vhugoiquspbr 1Instituto de Quiacutemica Departamento de Quiacutemica Fundamental Universidade de Satildeo Paulo SP Brasil2Instituto de Quiacutemica Departamento de Quiacutemica Orgacircnica Universidade Estadual de Campinas SP Brasil
IntroduccedilatildeoReaccedilotildees de Heck-Matsuda assimeacutetricas foram aplicadas por meio de uma estrateacutegia conhecida como transmissatildeo redox1 Aleacutem da formaccedilatildeo de adutos enriquecidos enantiomericamente haacute uma sequecircncia de inserccedilotildees migratoacuterias da espeacutecie de hidreto de palaacutedio e eliminaccedilotildees de βminushidrogecircnios ateacute a funcionalizaccedilatildeo do grupo hidroxila obtendo tambeacutem adutos carboniacutelicos2 Neste sentido este trabalho apresenta o estudo teoacuterico deste tipo de reaccedilatildeo utilizando aacutelcoois aliacutelicos ciacuteclicos
Metodologia ComputacionalAs estruturas foram otimizadas no niacutevel M06BS1 onde BS1 eacute a combinaccedilatildeo do pseudo potencial efetivo SDD e o conjunto de funccedilotildees de base 6-31G+(d) para o palaacutedio e o restante dos aacutetomos res-pectivamente Correccedilotildees termodinacircmicas foram feitas (em temperatura de 28915 K e pressatildeo de 1 atm) O efeito do solvente foi considerado por meio de caacutelculos pontuais M06-SMDBS1 nas geo-metrias em fase gasosa Todos os caacutelculos foram feitos utilizando o pacote Gaussian 09
Resultados e DiscussatildeoNa Figura 1 se observa que as espeacutecies TS2 TS3 TS4 e TS5 possuem as maiores energias pre-ponderantemente devido agraves acentuadas interaccedilotildees esteacutereas envolvendo o grupo t-butila com o ligan-te arila
Figura 1 Estruturas dos estados de transiccedilatildeo (TS) correspondentes agraves aproximaccedilotildees da olefina 3-ciclopenten-1-ol com diferentes conformaccedilotildees do ligante quiral pirino-oxazoliacutenico1 Cada TS estaacute associado ao seu respectivo aduto de Heck com diferente estereoquiacutemica Energias livres de solvataccedilatildeo (em kcalmol-1) relativas ao TS mais estaacutevel
O estado de transiccedilatildeo mais estaacutevel eacute o TS7 que estaacute associado exclusivamente ao produto de aacutelcool aliacutelico com estereoquiacutemica 3 o produto majoritaacuterio da reaccedilatildeo A energia do TS8 indica a presenccedila de adutos carboniacutelicos de mesma estereoquiacutemica 4 Fato tambeacutem evidenciado experimentalmente
ConclusotildeesPartindo que a estereoquiacutemica do produto final eacute decidida na inserccedilatildeo da olefina este modelo teoacuterico reproduz de maneira bastante satisfatoacuteria os dados experimentais A inclusatildeo do efeito de dispersatildeo nas energias mostrou-se importante para o tratamento destes sistemas
AgradecimentosVitor H M da Silva agradece a bolsa de doutorado concedida pela FAPESP (201304813-6 ) Referecircncias [1] Werner E W Mei T S Burckle A J e Sigman M S Science 2012 338 1445-1458[2] Oliveira C C Agnes R A Correia C R D J Org Chem 2013 78 3325-3328
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A Importacircncia de Correccedilotildees Relativiacutesticas na Descriccedilatildeo de Ligaccedilotildees Quiacutemicasem Organometaacutelicos
Rafael de Mattos Piccolisup1 (PG) e Giovanni Finoto Caramorisup1 (PQ)Email rafainfonethotmailcom
1 Universidade Federal de Santa Catarina Depto de Quiacutemica CFM CP 476 88040-900 Trindade Florianoacutepolis ndash SC
IntroduccedilatildeoO [Au3(12-μ-piridil)3] Figura 1 eacute um
composto organometaacutelico pertencente classe deComplexos Ciacuteclicos Trinucleares (CTC) os quaispossuem importantes propriedades espectroscoacutepicastal como vapocromismo e solvocromismoenvolvendo transiccedilotildees eletrocircnicas ligante rarr metalassociadas ao tamanho dos agregados formados porestas estruturas1 Estes agregados supramolecularesse formam por interaccedilotildees aurofiacutelicas e estas satildeoassociadas a contraccedilotildees relativiacutesticas das ligaccedilotildees edos orbitais devido ao acoplamento spin-spin espin-orbita12 Neste sentido foram feitas correccedilotildeesrelativiacutesticas DKH2 (Douglas-Kroll-Hess) e ZORA(Zeroth-order Regular Aproximation) aplicadas ateoria do funcional da densidade (DFT)2
Metodologia ComputacionalUtilizou-se o pacote de softwares Orca3 para
os caacutelculos de otimizaccedilatildeo das geometrias e frequecircncias vibracionais empregando-se o mesmo niacutevelde teoria BP86Def2-TZVP3 e correccedilotildees relativiacutesticas de segunda ordem DKH2 ou ZORA23
Resultados e DiscussatildeoDe acordo com a Figura 1 com correccedilatildeo ZORA observava-se a diminuiccedilatildeo dos niacuteveis de
energia de HOMO e LUMO e deve-se a uma melhor distribuiccedilatildeo das funccedilotildees radiaisprincipalmente de caroccedilo que levam a um aumento do potencial atrativo e orbitais maisproacuteximos24 devido ao acoplamento spin-spin e spin-orbita este efeito se reflete na contraccedilatildeo dosorbitais de valecircncia diminuindo a energia dos orbitais moleculares e pode ser observado na ligaccedilatildeoAu-C que se daacute entre orbitais internos do Au e orbitais antiligantes do C (back-donation) Aindaassim observa-se que as interaccedilotildees Au-Au e Au-N com DKH2 as quais natildeo envolvem orbitaisinternos satildeo mais curtas
ConclusotildeesConclui-se que ZORA e DKH2 aplicadas a DFT reproduzem satisfatoriamente os dados
experimentais e tratam a contraccedilatildeo dos orbitais internos e que as contraccedilotildees dos orbitais econtraccedilotildees das ligaccedilotildees satildeo efeitos distintos mas que atuam no mesmo sentido
Agradecimentos CNPq CAPES e FAPESC
Referecircncias [1] A Burini A A Mohamed J P Fackler Comm Inorg Chem 2003 24 253ndash280[2] M Reiher A Wolf Relativistic Quantun Chemistry Ed Wiley-VCH 2009[3] F Neese WIREs Comp Mol Sci 2012 2 73ndash78[4] M Reiher G Eickerling R Mastalerz V Herz W Scherer H Himmel J Chem Theory Comput 2007 32182-2197
Figura 1 Paracircmetros estruturais do composto[Au (12-μ-piridil) ] acircngulos em graus e distacircncias₃ ₃de ligaccedilatildeo em aringngstroumlns = valor experimental
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Estudo Computacional de Compostos de Ru-NO ligado a Cyclam
Renato Pereira Orenha1 (PG) Seacutergio Emanuel Galembeck1 (PQ) segalembuspbr
1Departamento de Quiacutemica Faculdade de Filosofia Ciecircncias e Letras de Ribeiratildeo Preto Universidade de Satildeo Paulo 14040-901 Ribeiratildeo Preto-SP Brasil Introduccedilatildeo
O oacutexido niacutetrico tem um papel jaacute conhecido como biorregulador em diversos processos Logo compostos de Ru-NO com ligante cyclam satildeo de grande interesse como doadores de oacutexido niacutetrico [1] Este trabalho eacute uma continuaccedilatildeo do estudo jaacute presente na literatura [1] sobre a ligaccedilatildeo Ru-NO para o composto fac-[Ru(NO)Cl2(k3N4N8N11(1-carboxilpropil)cyclam)]+ I bem como seus derivados II e III oriundos das desprotonaccedilotildees de O-H e em seguida do N-H mais aacutecido Metodologia Computacional
Atraveacutes do modelo computacional B3LYPcc-pVDZ com pseudopotencial ECP28MDF para o aacutetomo de Ru as geometrias foram otimizadas e a densidade eletrocircnica foi investigada por meio do meacutetodo QTAIM Aleacutem disso os espectros de absorccedilatildeo na regiatildeo UV-Vis foram obtidos com o meacutetodo CAM-B3LYP e a mesma base utilizada anteriormente Sendo que nesta etapa foi utilizado o modelo de solvataccedilatildeo PCM de modo a considerar o efeito de solvataccedilatildeo da aacutegua sobre estes complexos metaacutelicos Os softwares Gaussian09 AIMAll Chemissian e Gaussview 50 foram utilizados para realizar os caacutelculos Resultados e Discussatildeo
Segundo o meacutetodo QTAIM a partir de I para II temos um pequeno aumento na densidade eletrocircnica ρ(r)(Ru-NO) e do iacutendice de deslocalizaccedilatildeo DI(RuNO) junto de uma diminuiccedilatildeo da concentraccedilatildeo da densidade eletrocircnica nabla2ρ(r)(Ru-NO) Aleacutem disso temos que o caraacuteter covalente desta ligaccedilatildeo aumenta com base na diminuiccedilatildeo da densidade de energia total H(r)(Ru-NO) Outro importante ponto eacute o aumento da elipiticidade da ligaccedilatildeo quiacutemica ε(Ru-NO) Agora em IIIII haacute uma diminuiccedilatildeo de ρ(r)(Ru-NO) e DI(RuNO) atribuindo um menor caraacuteter covalente para esta ligaccedilatildeo como confirmado pelo aumento de H(r)(Ru-NO) apesar da distribuiccedilatildeo destes eleacutetrons estar menos concentrada fato visualizado pelo maior valor de nabla2ρ(r)(Ru-NO) Outro ponto eacute que haacute um menor valor de ε(Ru-NO) logo os eleacutetrons nesta ligaccedilatildeo se distribuem de modo mais ciliacutendrico A partir dos espectros de absorccedilatildeo observamos que em III o aparecimento duas transiccedilotildees eletrocircnicas centradas para o orbital π do NO que permite a desestabilizaccedilatildeo da ligaccedilatildeo Ru-NO Jaacute em IIIII tambeacutem haacute duas rotas desta espeacutecie de transiccedilatildeo para o controle da estabilidade da ligaccedilatildeo Ru-NO mas com energia necessaacuteria para excitaccedilatildeo menor Conclusotildees
Portanto os resultados indicaram um pequeno aumento da estabilidade da ligaccedilatildeo Ru-NO com a primeira desprotonaccedilatildeo de I poreacutem uma diminuiccedilatildeo com a desprotonaccedilatildeo de N-H de II para III Os espectros na regiatildeo UV-Vis indicaram que em IIIIII temos novas rotas e com menor energia para controlar a liberaccedilatildeo do NO Agradecimentos Os autores agradecem as agecircncias CAPESPROAP CNPq (processo 4815602010-6) e FAPESP (processo 200802677-0) pelo suporte financeiro e a Me Ali Faez Taha pela assistecircncia teacutecnica SEG agradece a CNPq pela bolsa de pesquisa (processo 3044472010-2) RPO agradece a FAPESP (processo 201120351-7) pela bolsa de doutorado-direto Referecircncias [1] Fabio G Doro Iuri M Pepe Sergio E Galembeck Rose M Carlos Zenis N da Rocha Mauro Bertottie e Elia Tfouni Dalton Transactions 2011 40 6420-6432
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Estudo Teoacuterico da Cloro Ftalocianina de Alumiacutenio por PM6 e DFT
Wesley F Vazsup1 (PG) Anselmo E de Oliveirasup2 (PQ)
wesfonsecagmailcom 1 2
Instituto de Quiacutemica ndash Universidade Federal de Goiaacutes Campus Samambaia CEP 13174001-970 Goiacircnia ndash GO ndash
Brasil
Introduccedilatildeo
As propriedades fiacutesicas e quiacutemicas das Ftalocianinas vecircm sendo estudadas extensivamente
ao passar das deacutecadas Estes compostos πndashmacrociacuteclicos altamente estaacuteveis apresentam
caracteriacutesticas interessantes como eficiente absorccedilatildeo de luz alta simetria planaridade e
deslocalizaccedilatildeo eletrocircnica sendo tambeacutem empregadas em cataacutelise ciecircncia de materiais tendo
aplicaccedilatildeo em dispositivos conversores de energia armazenamento de dados oacutepticos sensores de
gaacutes cristal liacutequido tintura infravermelha em tecnologia a laser etc [1] Tendo em conta as
aplicaccedilotildees possiacuteveis um esforccedilo consideraacutevel tem sido dedicado para a caracterizaccedilatildeo dos estados
excitados de metal-ftalocianinas seus derivados e os seus agregados por uma variedade de teacutecnicas
espectromeacutetricas [2] Tomou-se por objeto de estudo apoacutes levantamento bibliograacutefico a Cloro
Ftalocianina de Alumiacutenio
Metodologia Computacional
A estrutura molecular da AlPcCl foi determinada por caacutelculos de quiacutemica quacircntica no pacote
computacional Gaussian09 utilizado o conjunto de bases 6-31+G e os seguintes funcionais DFT
HSEH1PBE M05 M052X M06 M06HF M062X LC-ωPBE CAM-B3LYP ωB97 ωB97X
ωB97XD) para comparaccedilatildeo com aqueles jaacute conhecidos e obtidos com B3LYP [3] O estudo dos
estados excitados foi abordado por meacutetodos semi-empiacutericos utilizando o PM6 disponiacutevel no
Gaussian09 Tais estados foram estudados em agregados moleculares (diacutemero e duas disposiccedilotildees de
tetracircmeros) obtidos a partir de arquivos do CCDC (Cambridge Crystallographic Data Center)
Resultados e Discussatildeo
Os caacutelculos DFT realizados preveem que a moleacutecula de AlPcCl tem simetria C4v com o
aacutetomo do metal acima do plano definido pela cavidade interna de quatro aacutetomos de N e um
macrociclo quase planar Os resultados obtidos utilizando B3LYP apresentaram os menores valores
para os erros meacutedios calculados para os paracircmetros distacircncia de ligaccedilatildeo (0018Aring) e acircngulo de
ligaccedilatildeo (5473deg) tendo por referecircncia os dados cristalograacuteficos Para os agregados moleculares da
AlPcCl obteve-se que os empacotamentos tetracircmeros satildeo mais estaacuteveis que o diacutemero 1599 kjmol
e 1869 kjmol respectivamente A diferenccedila de energia dos orbitais HOMO e LUMO eacute 308 kjmol
maior para um dos tetracircmeros em relaccedilatildeo ao diacutemero Os valores para as bandas de excitaccedilatildeo de
Soret e Banda ldquoQrdquo obtidas atraveacutes dos caacutelculos com PM6 foram respectivamente 352 nm e 619-
775 nm para o diacutemero 352 nm e 616- 771 nm para um dos tetracircmeros e 389 nm e 579- 747 nm para
a outra disposiccedilatildeo do tetracircmero e estatildeo em excelente acordo com dados de referecircncia [4] [5]
Conclusotildees
Os resultados obtidos se apresentam em excelente acordo com os dados disponiacuteveis na
literatura
Referecircncias [1]GANTCHEV T G VAN LIER J E HUNTING D J Radiation Physics and Chemistry 2005 v 72 p 367ndash379
[2]RICCIARDI G ROSA A BAERENDS E J The Journal of Physical Chemistry A 2001 v 105 p 5242ndash5254
[3]STRENALYUK T SAMDAL S VOLDEN H V The Journal of Physical Chemistry A 2008 v 112 p 9075ndash
9082
[4]CHEN W et al Applied Physics Letters 2012 v 100 p 133302
[5] JENNINGS C et al Spectrochimica Acta Part A Molecular Spectroscopy 1986 v 42 p 991ndash995
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Influecircncia da Estrutura Eletrocircnica na Componente Spin-Orbital do Tensor
Blindagem de RMN de 13
C nos Isocircmeros do 12-diiodoeteno
Renan Vidal Viesser1
(PG) Lucas Colucci Ducati2 (PQ) Claacuteudio Francisco Tormena
1 (PQ)
tormenaiqmunicampbr 1Instituto de Quiacutemica UNICAMP Campinas-SP Brasil
2Instituto de Quiacutemica USP Satildeo Paulo-SP Brasil
Introduccedilatildeo
A blindagem de nuacutecleos de 1H e
13C promovida por aacutetomos de elevada massa eacute
reconhecida como um fenocircmeno relativiacutestico observaacutevel na RMN em funccedilatildeo da reduccedilatildeo do
deslocamento quiacutemico desses nuacutecleos sendo o acoplamento spin-orbital (SO) aceito como a
fonte desse ldquoefeito do aacutetomo pesadordquo1 Embora os mecanismos SOFC e SOSD sejam
conhecidos2 persistem duacutevidas sobre a influecircncia das interaccedilotildees estereoeletrocircnicas no efeito
do aacutetomo pesado Inserido neste contexto o presente trabalho visa compreender quais satildeo os
fatores responsaacuteveis pela diferenccedila de 17 ppm no deslocamento quiacutemico de 13
C dos isocircmeros
do 12-diiodoeteno sendo o trans mais blindado
Metodologia Computacional
Caacutelculos de otimizaccedilatildeo de geometria tensor blindagem e NBO foram realizados
empregando DFTKT2 como niacutevel de teoria funccedilatildeo de base TZ2P (STO) e aproximaccedilatildeo
relativiacutestica ZORA disponiacuteveis no software ADF 2013
Resultados e Discussatildeo
Os caacutelculos de tensor confirmaram a maior blindagem do isocircmero trans (=1121
ppm) em relaccedilatildeo ao cis (= 905 ppm) como pode ser observada na Figura 1 e indicaram que
as componentes paramagneacutetica e SO satildeo as responsaacuteveis por esta diferenccedila As anaacutelises de
NBO mostraram menores ocupacircncias dos lone pairs dos iodos e maiores dos orbitais C=C e
πC=C para o composto cis resultando num menor valor para o termo SO (257 ppm) em
comparaccedilatildeo ao trans (357 ppm)
A B
Figura 1 Tensor blindagem de 13
C e suas componentes PAS para o cis- (A) e trans-diiodoeteno (B)
Conclusotildees
Acreditamos que a compressatildeo esteacuterica existente entre os aacutetomos de iodo no isocircmero
cis esteja afetando a capacidade do iodo blindar o nuacutecleo de carbono principalmente devido
ao aumento do gap de energia entre os lone pairs do iodo e orbitais antiligantes do carbono
Agradecimentos
Os autores agradecem a FAPESP pelo suporte financeiro
Referecircncias [1] Aquino F Govind N Autschbach J J Chem Theory Comput 2011 7 3278-3292
[2] Kaupp M Malkina O L Malkin V G Pyykkouml P Chem Eur J 1998 4 118-126
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Intensidades caracteriacutesticas de grupos funcionais no infravermelho
Arnaldo F da Silvasup1 (PG) Wagner E Richtersup1 (PG) Roy E Brunssup1 (PQ)
wagnerrichteriqmunicampbr
sup1 ndash Instituto de Quiacutemica Universidade Estadual de Campinas CP 6154 CampinasndashSP Brasil
Introduccedilatildeo
Sabendashse que na espectroscopia no infravermelho a frequecircncia de absorccedilatildeo expressa em
nuacutemero de onda exibe um valor caracteriacutestico no espectro para cada grupo funcional em uma
moleacutecula Neste sentido buscamos uma metodologia de divisatildeo das intensidades de absorccedilatildeo
no infravermelho de modo a verificar se tambeacutem eacute possiacutevel atribuir intensidades de absorccedilatildeo
caracteriacutesticas para grupos funcionais no infravermelho tal como ocorre com as frequecircncias
Metodologia Computacional
O conjunto de testes envolvendo as moleacuteculas H2CO F2CO e HFCO foi escolhido
para avaliar a hipoacutetese mencionada para o modo vibracional correspondente ao estiramento da
carbonila νC=O O programa Gaussian03[1]
(no niacutevel CCSDaugndashccndashpVTZ[2]
)foi empregado
tanto na otimizaccedilatildeo das geometrias quanto na anaacutelise vibracional Os tensores polares foram
entatildeo manipulados com equaccedilotildees e programas desenvolvidos em nosso laboratoacuterio de modo
que as intensidades pudessem ser divididas em parcelas atocircmicas
Resultados e Discussatildeo
A anaacutelise vibracional forneceu aos estiramentos da carbonila das moleacuteculas acima
intensidades com valores de 857 4720 e 2807 kmmolndash1
respectivamente Jaacute as parcelas
atocircmicas quando somadas sobre os aacutetomos de carbono oxigecircnio e um termo de interaccedilatildeo
entre eles forneceu os valores de 1087 4410 e 2791 kmmolndash1
na mesma ordem Tal
comportamento foi verificado tambeacutem em outros modos vibracionais Aleacutem disso a aplicaccedilatildeo
da regra de soma do modelo CSSM ( sum sum sum ) vaacutelida para a soma
das intensidades mostrandashse vaacutelida tambeacutem para os modos vibracionais individualmente
Conclusotildees
Separar intensidades de absorccedilatildeo vinculadas a um modo normal correspondente agrave
movimentaccedilatildeo de diversos aacutetomos simultacircneamente em parcelas individuais para cada um
destes aacutetomos eacute possiacutevel O resultado de tal esquema de divisatildeo mostra uma concentraccedilatildeo das
intensidades principalmente sobre os aacutetomos cuja movimentaccedilatildeo eacute mais relevante para o
modo em questatildeo Os valores caracteriacutesticos natildeo satildeo tatildeo proacuteximos entre si quanto o satildeo as
frequecircncias caracteriacutesticas mas parece haver uma relaccedilatildeo entre eles e a eletronegatividade
meacutedia dos aacutetomos ligados agrave carbonila um resultado a priori jaacute esperado
Agradecimentos
Os autores agradecem agraves agecircncias de fomento CNPq e FAPESP pelo financiamento
Referecircncias
[1] Gaussian 03 Revision D02 M J Frisch J A Pople et al Gaussian Inc Wallingford CT 2004
[2] B Galabov Y Yamaguchi R B Remington H F Schaefer III J Phys Chem A 106 819 (2002)
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Selective Extraction of Erisotrin Structural Analogs Theory and Experiment
Arnaldo F da Silva Fordm (PG)1 Daniely X Soares (PG) Wagner E Richter (PG) Roy E Bruns (PQ)
1Instituto de Quiacutemica Universidade Estadual de Campinas CP 6154 13083-970 Campinas SP Brasil
Introduction
The biological activities of Erythrina alkaloids are assigned to Eritrinic compounds present
in the plant The most abundant of these alkaloids is called erisotrin and has high anxiolytic activity
raising interest in its structural analogues such as hydroxylated and methoxylated derivatives The
objective of this work was to propose a selective extraction of the erisotrin structural analogues
though UPLC-ESI-MSMS UV-VIS spectroscopy and TDDFT calculations
Computational Methodology
The geometry of the molecules was accessed through geometry optimizations with B3LYP
6-311G+(2d2p) A AMD 64 Opteron workstation with GAUSSIAN03 was used Since the
experimental extractions used solvents with different polarities the PCM from Gaussian03 package
was used In order to obtain the vertical excitation energies TDDFT was employed at the same
calculational level used on the geometry optimizations1
Results and Discussion
The chromatogram obtained from the Erythrina speciosa extract (flower) through UPLC-
ESI-MSMS showed some of the erisotrin structural analogues The solvent used was a
033033033(vv) mixture of hexane ethanol and dichloromethane The chromatogram is
composed primarily by three types of alkaloids skeletons I) a benzene ring with two o-methyl
substituents II) a benzene ring with one o-methyl and one hydroxyl substituents and III) a α β
unsaturated lactone The generic forms of the erisotrin structural analogues can be seen in Figure 1
Figure 3 Generic structures forms I II and III described in the text
To better understand the interaction between the solvents and the erythrinic alkaloids a UV-
VIS spectrum of the extract was acquired on all solvents Theoretical calculations were also applied
in order to gain additional information on the UV-VIS spectra The results of the UV-VIS analysis
are presented at Table 1
Table 1 HOMO-LUMO secondary transition wavelengths (nm) of the most relevant alkaloids on the Erythrina
speciosa extract Theoretical values obtained through B3LYP6-311+(2d 2p) are also included SolventSpecies I II III Exp Ethanol 2827 2732 3018 271 Chloroform 2822 2734 3009 282 Hexane 2815 2726 3040 270
Conclusions
When ethanol and hexane are used as solvent the molecules with the generic structure II are
better extracted as the absorption peak in the UV-VIS spectra is around 271 and 270 nm
respectively Nonetheless when chloromethane is used the molecules with generic structure I are
preferably extracted as the peak around 282 nm suggests
Acknowledgements
CNPq and Fapesp
Referecircncias [1] Andzelm J Rinderspacher B C Rawlett A Dougherty J Baer R Govind NJ Chem Theory Comput 2009
5 2835ndash284
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7 FFCLRP 2014
Uso do Modelo Contiacutenuo de Solvente (C-PCM) com G3X-CEP para Caacutelculos de Solvataccedilatildeo de Iacuteons Monovalentes com Acetonitrila
Cleuton de S Silva12
(PG) Rogeacuterio Custodio1(PQ)
cleutonsouzayahoocombr
1 Instituto de Ciecircncias Exatas e Tecnologia Universidade Federal do Amazonas CEP 69077-000 Itacoatiara-Am
2 Departamento de Fiacutesico-Quiacutemica Universidade Estadual de Campinas CEP 13083-970 Campinas-SP
Introduccedilatildeo
A importacircncia do efeito de solvente em reaccedilotildees quiacutemica tem sido frequentemente observada
e eacute objeto de frequentes estudos teoacutericos e experimentais Boes e colaboradores [1] demonstraram
que o ajuste apropriado da cavidade no meacutetodo IEF-PCM proporciona excelentes resultados quando
associado ao meacutetodo HFIEF-PCM Pereira e col [2] demonstraram a viabilidade de se utilizar
pseudopotenciais CEP (Compact Effective Pseudopotential) na teoria Gaussian n particularmente
Gaussian 3 ou G3 No presente projeto seraacute investigado um ajuste do modelo contiacutenuo de solvente
C-PCM com a teoria G3X(CEP) para caacutelculos de energia livre de solvataccedilatildeo de alguns iacuteons
Metodologia Computacional A teoria G3X [3] com pseudopotencial CEP ou simplesmente G3X(CEP) foi utilizada
juntamente com o modelo de solvente C-PCM em que acetonitrila foi utilizado como solvente para
calcular as energias livres de solvataccedilatildeo A otimizaccedilatildeo do fator de escala da cavidade do solvente
foi realizada entre o intervalo de 1 a 2
Resultados e Discussatildeo
O melhor resultado calculado em relaccedilatildeo aos dados experimentais foi obtido com fator de
escala de 119 para a combinaccedilatildeo G3X(CEP)C-PCM Os resultados foram comparados com
resultados de Boes [1] que utilizaram HFIEF-PCM com um fator de escala oacutetimo de 136 (ver
tabela 1) O fluacuteor apresentou o desvio muito alto em relaccedilatildeo ao experimental de -86 kcalmol para
G3X(CEP) se calcularmos o desvio meacutedio absoluto sem Fluacuteor teremos G3X(CEP) = 206 kcalMol
e HF = 248 kcalMol
Tabela I ndash Dados de Energia Livre de Solvataccedilatildeo (kcalmol) para acetonitrila calculadas para G3X(CEP) com
CPCM HF com IEF-PCM e desvio Meacutedio Absoluto
G3X(CEP)CPCM HFIEFshyPCM Exp G3X(CEP)CPCM HFIEFshyPCM Exp
Fshy shy7841 shy868 shy880 SCN
shy shy5377 shy574 shy519
Clshy shy6509 shy646 shy645 NO3
shy shy5818 shy602 shy565
Brshy shy6097 shy599 shy611 ClO4shy shy5367 shy539 shy508
N3shy shy5820 shy617 shy619 CH3CO2
shy shy6030 shy644 shy627
CNshy shy6250 shy636 shy592 DAM 175 162 shy
Conclusotildees Os resultados demonstram que o ajuste na cavidade CPCM melhora o resultado na energia
de solvataccedilatildeo para acetonitrila como solvente Os resultados apresentam com exceccedilatildeo do iacuteon fluacuteor
um desvio pequeno quando comparados com dados experimentais ou calculados por Boes e col
Agradecimentos Os autores agradecem o apoio financeiro da FAPEAM FAPESP CNPq e FAEPEX-
UNICAMP
Referecircncias [1] S Boes P R Livotto H Stassen Chemical Physcis 2006 331 142-158
[2] D H Pereira A F Ramos N H Morgon R Custodio 2011 135 034106-034131
[3] L A Curtiss P C Redfern K Raghavachari J Pople Chemical Physcis Lettres 2002 359 309-396
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Clusters Histoacuterico e evoluccedilatildeo
Dioacutegenes Mendes Arauacutejo1 (PG) Sergio E Galembeck1 (PQ)
diogenespgffclrpuspbr 1Departamento de Quiacutemica Faculdade de Filosofia Ciencias e Letras de Ribeirao Preto Universidade de Sao Paulo
14040-901 Ribeirao Preto (SP)
Introduccedilatildeo
Cluster pode ter diferentes significados dependendo da aacuterea que esta palavra eacute utilizada em
quiacutemica e em fiacutesica cluster significa um conjunto de aacutetomos ou moleacuteculas que interagem por forccedilas
natildeo covalentes Os primeiros estudos de clusters foram apresentados na literatura na deacutecada de
1930 mas ganharam forccedila na deacutecada de 1950 com a utilizaccedilatildeo de teacutecnicas experimentais como a
espectrometria de massa e vaporizaccedilatildeo a lazer Desde entatildeo muitos trabalhos cientiacuteficos foram
publicados investigando a natureza de clusters Os clusters ocupam o estado da mateacuteria
compreendido entre aacutetomos isolados e a fase condensada e o tamanho pode variar de dezenas ateacute
centenas de aringngstrons Clusters natildeo apresentam variaccedilotildees lineares de propriedades conforme o
crescimento e este eacute um dos pontos que atribui grande interesse nesses materiais[1] Recentemente
foi descoberta uma grande estabilidade em clusters que apresentam estrutura eletrocircnica
correspondente a nuacutemeros maacutegicos possibilitando o desenvolvimento de nanomateriais
estruturados com caracteriacutesticas especiacuteficas e tambeacutem a elaboraccedilatildeo uma nova tabela perioacutedica
formada por clusters que mimetizam as propriedades de elementos quiacutemicos sendo denominados
superaacutetomos[2] Entre os trabalhos que refletem o estado da arte desta aacuterea da ciecircncia grande parte
utilizam as propriedades dos clusters como uma ponte entre sistemas isolados ateacute a fase
condensada[3] Como exemplo podemos citar as aplicaccedilotildees de clusters em processos de superfiacutecie
como cataacutelises homogecircnea heterogecircnea e enzimaacutetica[4] a adsorccedilatildeo de hidrogecircnio em clusters de
alumiacutenio[5] a utilizaccedilatildeo de clusters em dispositivos de armazenamento de energia incrementando
algumas propriedades como a condutividade a velocidade de transferecircncia de carga e a
ciclabilidade[6] Esses exemplos mostram um pouco da versatilidade dos clusters o que faz que
eles venham ganhando forccedila principalmente no estudo de novos materiais para cataacutelise e
armazenamento de energia
Agradecimentos
Agradecemos a CAPES FAPESP e o CNPQ
Referecircncias
[1] AW Castleman P Jena Proc Natl Acad Sci USA 2006 103 10552-10553
[2] P Jena J Phys Chem Lett 2013 4 1432-1442
[3] P-Y Cheng JS Baskin AH Zewail Proc Natl Aca Sci USA 2006 103 10570-10576
[4] GA Somorjai AM Contreras M Montano RM Rioux Proc Natl Acad Sci USA 2006 103 10577-10583
[5] DJ Henry I Yarovsky J Phys Chem A 2009 113 2565-2571
[6] WJAS Gomes DM Arauacutejo AJF Carvalho SP Campana-Filho F Huguenin J Phys Chem C 2013 117
16774-16782
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Estimativa teoacuterica do pKa de aminas substituiacutedas com grupos alquila
Reacutegis Casimiro Leal12
(PG) Cleuton de Souza Silva13
(PG) Rogeacuterio Custodio1 (PQ)
regislealiqmunicampbr 1Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) Instituto de Quiacutemica 13083-970 Campinas-SP Brasil
2Instituto Federal de Educaccedilatildeo Ciecircncia e Tecnologia do Rio Grande do Norte (IFRN) 59215-000
Nova Cruz-RN Brasil 3Universidade Federal do Amazonas (UFAM) Instituto de Ciecircncias Exatas e Tecnologia 69103-128
Itacoatiara-AM Brasil
Introduccedilatildeo
O estudo das propriedades relacionadas agrave acidez e basicidade de substacircncias eacute
importante para compreensatildeo de determinados fenocircmenos [1] daiacute a necessidade de
estimativas das constantes de acidez (Ka) e basicidade (Kb) Bryantsev e col [2] estudaram
uma seacuterie de propriedades incluindo pKa de um conjunto de 23 aminas via DFT e um
modelo contiacutenuo de solvente Poisson-Boltzmann Aminas substituiacutedas (RNH2 R2NH e R3N
com R = -CH3) satildeo mais baacutesicas do que amocircnia (NH3) devido ao possiacutevel efeito doador de
eleacutetrons dos grupos alquila No entanto ocorre uma inversatildeo no comportamento quando se
compara a trimetilamina com as outras aminas substituiacutedas Isto pode ser explicado
qualitativamente pela dificuldade de acesso ao par de eleacutetrons livre do aacutetomo de nitrogecircnio na
trimetilamina devido ao impedimento espacial provocado pelos grupos alquilas substituintes
Metodologia Computacional
A estimativa do pKa foi realizado de acordo com o ciclo termodinacircmico descrito em
Freitas et al [3] Todos os caacutelculos foram realizados utilizando o pacote Gaussian 09W
Resultados e Discussatildeo
A Tabela 1 mostra as diferenccedilas entre valores de pKa experimental e teoacuterico obtidos
para os diferentes niacuteveis de caacutelculo O menor desvio foi com o meacutetodo Hartree-Fock
249 kcal mol-1
Nenhuma das metodologias utilizadas aqui reproduziu a tendecircncia
experimental de inversatildeo no comportamento do pKa quando se compara a trimetilamina com
as demais aminas substituiacutedas
Tabela 1 Diferenccedilas entre valores de pKa experimentais (pKaExp) e calculados (pKaCalc) em kcalmol-1
Aminas Exp [2]
[pKaExp ndash pKaCalc]
Hartree-Fock
6-311++g(dp)
B3LYP
6-311++g(dp)
G3(MP2)
B3 CBS-Q
NH3 925 202 208 209 208
CH3NH2 1064 308 316 315 315
(CH3)2NH 1077 299 307 306 306
(CH3)3N 980 186 196 193 194
DAM 249 257 256 256
Conclusotildees
A tendecircncia dos resultados experimentais natildeo foi reproduzida por nenhum dos meacutetodos
teoacutericos testados Os desvios satildeo elevados em relaccedilatildeo aos dados experimentais da ordem de
25 kcal mol-1
Efeitos locais do solvente estatildeo em andamento e devem corrigir a tendecircncia
Agradecimentos
FAPESP CNPq CAPES e FAEPEX-UNICAMP
Referecircncias [1] Seacutergio R B Silva Caio L Firme Kaacutessio M G Lima Quim Nova 2014 37 658-662
[2] Vyacheslav S Bryantsev Mamadou S Diallo William A Goddard III J Phys Chem A 2007 111 4422-4430
[3] Adilson A Freitas K Shimizu Luiacutes G Dias Frank H Quina J Braz Chem Soc 2007 18 1537-1546
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Discretizaccedilatildeo do Meacutetodo da Coordenada Geradora para geraccedilatildeo de
funccedilotildees de base por q-exponenciais
Mauriacutecio Gustavo Rodrigues1
(PG) Rogeacuterio Custodio (PQ)1
mauriciorodriguesiqmunicampbr
1 ndash Universidade Estadual de Campinas Campinas ndash SP
Introduccedilatildeo
O Meacutetodo da Coordenada Geradora (MCG) tem sido utilizado para o desenvolvimento
de conjuntos de funccedilotildees de base No meacutetodo original os expoentes das gaussianas satildeo
usualmente gerados atraveacutes de uma transformaccedilatildeo de coordenada geradora12
sendo n o nuacutemero de funccedilotildees de base primitivas desejado Neste trabalho
propotildee-se uma generalizaccedilatildeo do meacutetodo original pela q-exponencial3 da seguinte forma
se em que q eacute um paracircmetro a ser
otimizado juntamente com a malha Ω No MCG modificado pela q-exponencial
(MCGq) a equaccedilatildeo 1 continua vaacutelida para os casos em que q=1
Resultados e discussatildeo
MCG e MCGq foram aplicados para geraccedilatildeo de conjuntos de funccedilotildees de base atocircmicos
para os elementos representativos do segundo periacuteodo da Tabela Perioacutedica de modo
que apresentassem a configuraccedilatildeo de conjuntos de base de Pople 6-31G Todos os
paracircmetros foram otimizados com o meacutetodo Simplex e foi utilizado o niacutevel DFT
B3LYP para realizaccedilatildeo dos caacutelculos atocircmicos com o programa Gaussian09 Esses
resultados satildeo mostrados na Tabela 1 aleacutem do resultado exato4 para fins de
comparaccedilatildeo Nessa tabela tambeacutem satildeo apresentados resultados do MCG para uma base
maior (18s10p) tambeacutem para fins de comparaccedilatildeo
Tabela 1 Energias atocircmicas totais para o GCM GCMq HFN e GCM completo
(unidades atocircmicas)
GCM (10s4p) GCMq (10s4p) Exato GCM (18s10p)
B -24660252 -24660963 -246398 -24664036
C -37850843 -37852058 -378295 -37860238
N -54588155 -54589978 -545757 -54606958
O -75063965 -75066178 -750525 -75098236
F -99718436 -99721112 -997168 -99773437
Ne -128897668 -128900936 -1289230 -128980823
A Tabela 1 mostra que os resultados do GCMq satildeo mais baixos que o GCM com
mesmo tamanho de funccedilatildeo de base Em geral os expoentes gerados pelo GCMq satildeo
mais bem distribuiacutedos no espaccedilo de expoentes Para um conjunto completo de
primitivas espera-se que GCM e GCMq convirjam para o mesmo resultado
Agradecimentos
CAPES FAPESP CNPq FAEPEX-UNICAMP
Referecircncias
1 - R Custodio JD Goddard Can J Chem 70 (1992) 580
2 ndash E V R de Castro and F E Jorge J Chem Phys 108 (1998) 5226
3 - C Tsallis Quim Nova 16 (1994) 468
4 - E Buendiacutea F J Gaacutelvez P Maldonado and A Sarsa J Chem Phys 131 (2009) 44115
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Anaacutelise conformacional da Benzbromarona (BZB) Iran L Sousa (PG) Nelson H Morgon (PQ) Instituto de Quiacutemica - UNICAMP CP 6154 CEP 13084-971 Campinas - SP
iransousaiqmunicampbr
Introduccedilatildeo
O estudo teoacuterico das conformaccedilotildees e interaccedilotildees intramoleculares presentes em
sistemas modelos desde os mais simples ateacute estruturas complexas como proteinas
tornou-se importante para a compreensatildeo dos efeitos que influenciam a estabilidade
conformacional de moleacuteculas A escolha de uma metodologia computacional adequada eacute
extremamente importante para alcanccedilar o resultado final seja em termos de precisatildeo ou
custo computacional
Foi realizado um estudo conformacional da benzbromarona um faacutermaco
utilizado para o tratamento de casos refrataacuterios de gota1
Metodologia Computacional
Foram utilizados caacutelculos semiempiacutericos PM3 para indentificaccedilatildeo dos
confocircrmeros mais estaveacuteis Os minimos de energia foram otimizados com B3LYP6-
311++G (dp) Todos os caacutelculos foram realizados empregando o programa Gaussian
092
Foi avaliado as confomaccedilotildees de interesse em funccedilatildeo da rotaccedilatildeo dos acircngulos
diedros θ e β (Fig 1) estimada a cada 10ordm
Fig 1 Acircngulos diedros estudados
Resultados e Discussatildeo
As energias relativas e os acircngulos na qual foram obtidos os confocircrmeros mais
estaacuteveis satildeo mostrados na Tabela 1 Tabela 1 Energias Relativa (Kcalmol) e Angulos diedros (ordm) B3LYP6-311++G(dp)
Conf ER Diedros
α β
1 000 260 90
2 691 260 260
3 038 260 270
Observa-se que a benzbromarona apresenta um minimo em 260ordm e 90ordm A
explicaccedilatildeo desta preferecircncia seraacute investigada atraveacutes de caacutelculos de NBO Uma anaacutelise
populacional tambeacutem seraacute realizada a fim de verificarmos a predominacircncia de cada
confocircrmero
Conclusotildees
Os caacutelculos mostraram a existecircncia de isocircmeros conformacionais para a
Benzbromarona Na literatura natildeo haacute estudos teoricos deste faacutermaco Sendo assim
outros paracircmetros eletrocircnicos estatildeo sendo obtidos com o objetivo de melhor
caracterizar essa moleacutecula
Agradecimentos CNPq CAPES CENAPAD-SP e GridUNESP
Referecircncias 1S Kumar et al New Zealand Medical J 2005 118 152
2 httpwwwgaussiancom
β
θ
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12 FFCLRP 2014
Estudo das Propriedades de Nanofitas de SiC
Larissa S Oliveirasup1 (PG) Rogeacuterio J Baierlesup1sihelarissagmailcom
1Universidade Federal de Santa Maria
IntroduccedilatildeoMateriais semicondutores nanoestruturados satildeo potenciais candidatos para serem
utilizados em dispositivos semicondutores Muitas teacutecnicas computacionais tecircm sidoutilizadas agrave produccedilatildeo de materiais com propriedades desejaacuteveis agrave industria eletrocircnica onde ocarbeto de siliacutecio (SiC) vem se mostrando muito promissor
Metodologia ComputacionalO meacutetodo de primeiros princiacutepios adotado eacute fundamentado na Teoria do Funcional
Densidade (DFT) e para o tratamento da interaccedilatildeo forte entre os eleacutetrons de valecircncia com osde caroccedilo utilizaremos pseudopotenciais de norma conservada na forma totalmente separaacutevelAs equaccedilotildees de Kohn-Sham satildeo resolvidas de maneira autoconsistente com o termo de troca-correlaccedilatildeo tratado dentro da Aproximaccedilatildeo do Gradiente Generalizado (GGA) A soma naZona de Brillouin eacute tratada utilizando um conjunto especial de pontos k gerados dentro doprocedimento de Morkhost-Pack A procura da geometria eacute feita utilizando o algoritmo deGradiente Conjugado (CG) com o caacutelculo das forccedilas usando o procedimento de Hellmann-Feynman
A estabilidade dos defeitos eacute obtida com o caacutelculo da energia de formaccedilatildeo dosdefeitos utilizando os resultados de caacutelculos de energia total A energia de formaccedilatildeo de umdefeito Eform[Def] eacute calculado de acordo com a equaccedilatildeo
Eform[Def]=ET[Def] ndash ET[pristino] - nji
onde ET[Def] eacute a energia total para o sistema na presenccedila de um defeito e ET[pristino] eacute aenergia total do mesmo sem defeito A soma ocorre sobre todos os aacutetomos envolvidos nodefeito e j eacute o potencial quiacutemico para o i-eacutesimo aacutetomo envolvido no defeito
Resultados e DiscussatildeoPretendemos estudar as principais caracteriacutesticas das nanofitas de SiC em sua forma
pura e com defeitos Estes estudos ainda estatildeo em fase de conclusatildeo e por esse motivo aindanatildeo possuiacutemos resultados
ConclusotildeesEsperamos que com esse trabalho possamos natildeo soacute caracterizar de maneira
satisfatoacuteria esses materiais Esses materiais quando bem estruturados podem apresentarcaracteriacutesticas desejaacuteveis para a fabricaccedilatildeo de dispositivos eletrocircnicos com boa eficiecircncia
AgradecimentosAgrademos a UFSM FAPERGS e ao PPGFiacutesica
Referecircncias [1] R J Baierle PC Piquini L P Neves R H Miwa Ab initio study of native defects in SiC nanotubesPhysical Review B Condensed Matter and Materials Physics USA v 74 n15 p 155425 2006[2] E F Rosso Baierle R J Oxygen doped SiC Nanowires an ab initio study Chemical Physics Letters (Print)v 568 p 140-146 2013[3] F Zheng et al J App Phys 113 154302 (2013)
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13 FFCLRP 2014
Natureza da ligaccedilatildeo FendashNO em sistemas trans-[FeIIL(NO)(oxa-aza)]
n+ onde
L=Cl ou H2O e n=1 ou 2 Uma investigaccedilatildeo computacional
Lucas Abreu do Nascimento1 (PG) Francisco das Chagas Alves Lima2 (PQ) fdcalimagmailcom 1
Universidade Federal do Piauiacute ndash UFPI 2 Universidade Estadual do Piauiacute ndash UESPI
Introduccedilatildeo
Na deacutecada de 1980 Ignarro e colaboradores mostraram que o oxido niacutetrico (NO) desempenha importacircncia fundamental no meio bioloacutegico como em sistema de regulaccedilatildeo de pressatildeo
sanguina processos inflamatoacuterios dentre outros1 Seus estudos demonstraram que a atividade bioloacutegica do (NO) difere em categorias direto e indireto sendo a principal diferenccedila a concentraccedilatildeo (NO) no meio A busca por novas drogas aptas a manter o controle desta moleacutecula levaram a uma
vasta aplicaccedilatildeo de compostos de coordenaccedilatildeo em particular ligantes macrociacuteclicos2 Os ligantes aza-macrociclo tem demonstrando um importante papel na sua estabilidade bem como o ligante
trans ao (NO)34 Mediante a busca por novas drogas capazes de manter o controle de (NO) no meio bioloacutegico este trabalho tem como objetivo analisar a natureza da ligaccedilatildeo FendashNO no sistema trans-[FeIIL(NO)(oxa-aza)]n+ onde L satildeo os ligantes trans Cl ou H2O em relaccedilatildeo o (NO) e n+ satildeo as
possiacuteveis cargas (1 e 2) dos complexos Metodologia Computacional
Todos os caacutelculos foram desenvolvidos no programa Gaussian 095 em niacutevel de teoria DFT empregado o funcional de troca de Beckes em conjunto com o funcional de correlaccedilatildeo de Perdew (BP86) Para efeito de comparaccedilatildeo o meacutetodo PBE1PBE tambeacutem foi utilizado Em combinaccedilatildeo com
os meacutetodos propostos a base LANL2DZ foi utilizada Para entendimento da natureza da ligaccedilatildeo o programa AOMIx6 foi empregado Todos os caacutelculos foram realizados considerando o vaacutecuo
Resultados e Discussatildeo
Em ambas os meacutetodos utilizados o sistema com o ligante H2O mostrou uma media de 35000 kcal mol -1 mais estaacutevel com ralaccedilatildeo ao com Cl Com relaccedilatildeo o comprimento de ligaccedilatildeo
entre o metal e o NO observa-se que quando ligante apresenta orbitas do tipo pi (π) no caso H2O diminui o comprimento da ligaccedilatildeo em 0009 Aring em comparaccedilatildeo com o outro ligante Apesar da
energia de interaccedilatildeo FendashNO ter sido de -482 kcal mol-1 para L=Cl e -62 kcal mol-1 para L=H2O as energias de repulsatildeo mostram-se 0020 maior para L=Cl quando comparado com L=H2O Logo a presenccedila deste ligante H2O dificulta a liberaccedilatildeo do NO e consequentemente facilitar a sua absorccedilatildeo
Conclusotildees
Os resultados demostraram que o sistema proposto em ambos os meacutetodos possui uma
maior estabilidade quando o ligante H2O esta presente Com relaccedilatildeo ao comprimento da ligaccedilatildeo FendashNO ela diminui com a presenccedila do H2O Assim a liberaccedilatildeo de NO pode ocorre com maior facilidade com quando o Cl estiver na oposiccedilatildeo trans com relaccedilatildeo a ele Os resultados das energias
de energias de repulsatildeo corroboram para o entendimento desses sistemas Agradecimentos
Centro Nacional de Processamento de Alto Desempenho do Cearaacute - CENAPADUFC Referecircncias [1]Ignarro L J Buga GM Wood K S Byrns R E Chaudhuri G Proceed ings of the National Academy of
Sciences of the United States of America 1987 84 9265-9269
[2] Tfouni E Truzzi D R Tavares A Gomes A J Figueiredo L E amp Franco D W Biological activity of
ruthenium nitrosyl complexes Nitric Oxide Biology and Chemistry Official Journal of the Nitric Oxide Society
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[3] Aguilar C M amp Rocha W R The nature of the MndashNO bond in [M(Imidazole)(PPIX)(L)]q complexes (M=Fe2+
Ru2+ L=NO+ NO and NOminus PPIX=Protoporphyrin IX) Inorganica Chimica Acta 2013 408 18ndash26
[4]Caramori G F Kunitz A G Andriani K F Doro F G Frenking G amp Tfouni E The nature of Ru-NO bonds
in ruthenium tetraazamacrocycle nitrosyl complexes --a computational study Dalton Transactions (Cambridge
England 2003) 201241 7327ndash39
[5] Frisch M J Gaussian09
[6] S I Gorelsky AOMix Program for Molecular Orbital Analysis httpwwwsg-chemnet version 66 2012
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14 FFCLRP 2014
Estudo das propriedades dinacircmicas do sistema 1-etil-3-metilimidazoacuteliobis(trifluorsulfonil)imida emim[Tf2N]CO2
Tuanan da Costa Lourenccedilo(PG)sup1 Luciano Tavares da Costa(PG)sup2lourencotuanangmailcom
1Universidade Federal de Alfenas sup2Universidade Federal Fluminense
IntroduccedilatildeoRecentemente liacutequidos iocircnicos(LIs) tecircm sido amplamente estudados para aplicaccedilotildees em
quiacutemica verde sendo que tais aplicaccedilotildees satildeo possiacuteveis devido agraves propriedades destes liacutequidos comobaixa volatilidade estabilidade teacutermica toxicidade e baixa pressatildeo de vapor tornado-os assimpossiacuteveis solventes ldquoverdesrdquo Atualmente vimos enfrentando grandes mudanccedilas climaacuteticas causadaspelas grandes emissotildees de gases de efeito estufa na atmosfera e devido a isso torna-se necessaacuterio odesenvolvimento de tecnologias para a captura de tais gases sendo os liacutequidos iocircnicos candidatos aesta nova tecnologia O objetivo deste trabalho eacute o estudo da mistura do liacutequido iocircnico 1-etil-3-metilimidazoacutelio bis(trifluorsulfonil) imida emim[Tf2N] com o CO2
Metodologia ComputacionalSimulaccedilotildees por dinacircmica molecular foram usadas para o estudo do sistema [emim]Tf2N e
CO2 As simulaccedilotildees foram realizadas nos ensembles NVT e NpT com duraccedilatildeo de 100ns Foramutilizados 160 pares de Lis com diferentes concentraccedilotildees do gaacutes variando de 0 a 204 moleacuteculas auma temperatura de 313K Apoacutes os caacutelculos das interaccedilotildeessup2 foram realizados caacutelculos depropriedades dinacircmicas a fim de se avaliar as modificaccedilotildees causadas pela presenccedila do gaacutes
Resultados e DiscussatildeoForam calculados os coeficientes de difusatildeo para caacutetion e acircnion Podemos ver pela tabela 1
que haacute um aumento no coeficiente de difusatildeo proporcional ao aumento de moleacuteculas de CO2 Ocaacutetion tende a ser mais difuso do que o acircnion e isso se daacute pela presenccedila do anel aromaacutetico em suaestrutura o que proporciona uma maior mobilidade do caacutetion no eixo do anel Podemos ver atraveacutesdo deslocamento meacutedio quadraacutetico das espeacutecies que o comportamento da dinacircmica translacionalnatildeo eacute modificado pela presenccedila das moleacuteculas do gaacutes embora ocorra uma maior difusividade dasmoleacuteculas
Tabela 1- Coeficientes de difusatildeo para as espeacutecies do sistema valores em 10-5cmsup2s Conclusotildees
Os resultados preliminares mostraram uma grande afinidade do gaacutes com o LI evidenciadona modificaccedilatildeo do coeficiente de difusatildeo o que nos sugere uma certa interaccedilatildeo gaacutes-LI Osresultados preliminares das propriedades dinacircmicas para o liacutequido iocircnico tiveram uma boacorrelaccedilatildeo com a literaturasup3 o que mostra a validade do campo de forccedila utilizado nas simulaccedilotildees
AgradecimentosAgradecimentos a CAPES FAPEMIG UNIFAL-MG e UFF
Referecircncias [1] Karadas F Energy Fuels 2010 24 5817[2] Lourenccedilo T C et al Environ Sci Technol 2013 47 7421[3] Fredlake C P et al J Chem Eng Data 2004 49 954
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15 FFCLRP 2014
Anaacutelise Teoacuterica de Clusters de Soacutedio-Potaacutessio por Algoritmo Geneacutetico e Caacutelculos
de Quiacutemica Quacircntica
Mateus X Silva1
(PG) Breno R L Galvatildeo1
(PD) Jadson C Belchior1 (PQ)
xaviersmateusgmailcom 1Departamento de Quiacutemica-ICEx Universidade Federal de Minas Gerais Av Antocircnio Carlos 6627 Pampulha 31270-
901 - Belo Horizonte MG Brasil
Introduccedilatildeo
Clusters metaacutelicos tecircm atraiacutedo atenccedilatildeo cientiacutefica devido agraves suas potenciais aplicabilidades
tecnoloacutegicas em nanoescala O interesse teoacuterico vai aleacutem da determinaccedilatildeo das estruturas formadas
por estes sistemas sendo um objetivo central o entendimento de como estes clusters crescem e
como suas propriedades se modificam no curso deste processo A liga NaK eacute conhecida por ser
misciacutevel em todas as proporccedilotildees e liacutequida agrave temperatura ambiente para a maioria das composiccedilotildees1
sendo o foco deste trabalho a descriccedilatildeo do crescimento deste sistema
Metodologia Computacional
A hipersuperfiacutecie de energia potencial de clusters de NaK foi gerada pelo potencial empiacuterico
Gupta2 (PG) e explorada via um algoritmo geneacutetico (GA) modificado
3 pela adiccedilatildeo de dois novos
operadores ao procedimento evolucionaacuterio padratildeo Assim foram geradas condiccedilotildees iniciais para
abordagem dos clusters menores por meacutetodos de estrutura eletrocircnica tais como CCSD(T) e MP2
que produziram resultados de referecircncia A escolha de condiccedilotildees apropriados para caacutelculos DFT
foram exploradas utilizando os dados de referecircncia obtidos Por fim o acoplamento entre um GA e
a minimizaccedilatildeo da energia obtida em niacutevel de teoria quacircntica eacute investigado para gerar condiccedilotildees
iniciais mais adequadas em relaccedilatildeo agrave abordagem empiacuterica inicial
Resultados e Discussatildeo
Os miacutenimos gerados pelo PG foram avaliados e corrigidos pelos meacutetodos ab initio de alto
niacutevel correlacionando eleacutetrons de camadas internas Verificou-se que o PG falha sistematicamente
na previsatildeo dos miacutenimos corretos de energia para clusters de ateacute 6 aacutetomos estando estes sistemas
pequenos fora da regiatildeo ideal de aplicabilidade deste potencial Observou-se que abordagens usuais
DFT como B3LYP podem falhar na previsatildeo de resultados para sistemas especiacuteficos sendo que o
melhor acordo com os resultados de referecircncia foi obtido pela combinaccedilatildeo def2-TZVPPSVWN5
apesar da melhor relaccedilatildeo custo-benefiacutecio ter sido alcanccedilada por LANL2DZSVWN5 (com potencial
nuclear efetivo) O acoplamento entre o GA e o tratamento quacircntico dos clusters foi realizado
dentro de uma abordagem de alta relaccedilatildeo custo-benefiacutecio obtida pela utilizaccedilatildeo de um potencial
nuclear efetivo em niacutevel MP2 O meacutetodo proposto foi capaz de elevar significativamente a
qualidade das condiccedilotildees iniciais geradas para reotimizaccedilatildeo por meacutetodos mais exatos
Conclusotildees
Caacutelculos MP2 foram suficientes para prever estruturas corretas assim como caacutelculos DFT
com utilizaccedilatildeo de potencial nuclear efetivo forneceram resultados com desvios de apenas 5 em
relaccedilatildeo agravequeles considerados como referecircncia Para clusters maiores a abordagem semi-claacutessica
feita atraveacutes do PG forneceu uma proporccedilatildeo de aacutetomos de soacutedio de 30 a 40 capaz de gerar ligas
mais estaacuteveis quando comparadas agraves suas contrapartes homonucleares A tendecircncia experimental de
segregaccedilatildeo nuacutecleo-superfiacutecie foi prevista com sucesso pela presente abordagem
Agradecimentos
Noacutes agradecemos agrave FAPEMIG agrave Capes e ao CNPq
Referecircncias [1] Tchaplyguine M et al Phys Rev B 2009 80 033405
[2] Gupta R P Phys Rev B 1981 23 6265
[3] Guimaratildees F F et al J Chem Phys 2002 116 8327
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Electronic energy levels engineering of P3HT employing chemical substitutions
Eliezer Fernando Oliveira1 (PG) and Francisco Carlos Lavarda12 (PQ)
1UNESP - Univ Estadual Paulista POSMAT - Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Ciecircncia eTecnologia de Materiais Bauru SP Brazil
2Faculdade de Ciecircncias UNESP - Univ Estadual Paulista Departamento de Fiacutesica Av Eng LuizEdmundo Carrijo Coube 14-01 17033-360 Bauru SP Brazil
Correspondence to Eliezer Fernando de Oliveira (eliezer fcunespbr)
IntroductionCurrently there is an intensive search for new materials to make more efficient organic solar
cells The use of chemical modifications capable of modifying the electronic properties of materialsalready known is an interesting approach [1] as it can in principle provide a more adequateadjustment of the frontier electronic levels while preserving properties such as solubility Thus weperformed a theoretical study of the P3HT and 13 new derivatives obtained by substitution withelectron acceptor and donor groups in order to understand how the energy levels of the frontierorbitals are modified
Computational MethodologyWe adopt the oligomer approach with structures ranging from 2 to 10 monomer units [2]
and thiophenic rings kept coplanar as expected in the solid state [3] Structure optimizations weremade through the PM7 semiempirical method and we obtained electronic structure data byDFTB3LYP6-31G(1d) The properties of polymers are estimated theoretically by extrapolationmethods of the results obtained for the oligomers
Results and DiscussionAs can be observed in Figure 1 employing chemical substitutions allow to get a range of
materials with very different electronic properties an interesting fact for tuning the properties of thedevices
ConclusionsAn interesting result is that obtained for the P3HT-F case that shifts the HOMO and LUMO
energy levels of P3HT to lower energy values maintaining approximately the same ΔEHL
AgradecimentosWe would like to thank the Brazilian agency FAPESP (proc 201221983-0) for financial
support
Referecircncias [1] Oliveira E F Camilo-Jr A da Silva-Filho L C Lavarda F C J Polym Sci Part B Polym Phys 2013 51842-846[2] Batagin-Neto A Oliveira E F Graeff C F O Lavarda F C Molecular Simulation 2013 39 309-321
[3] Oliveira E F and Lavarda F C J Polym Sci Part B Polym Phys 2013 51 1350-1354
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Estudo teoacuterico do mecanismo ESIPT em derivados de benzazoacuteis
Josene M Toldo1(PG) Paulo F B Gonccedilalves
1(PQ)
Josenetoldoufrgsbr 1Universidade Federal do Rio Grande do Sul Instituto de Quiacutemica Grupo de Quiacutemica Teoacuterica
Introduccedilatildeo
A transferecircncia protocircnica intramolecular no estado excitado (ESIPT) caracteriza-se pela
transferecircncia de um proacuteton de um grupo doador para um grupo aceptor a partir de uma ligaccedilatildeo de
hidrogecircnio intramolecular presente na estrutura do estado excitado[1] O aumento do interesse no
estudo de moleacuteculas que apresentam ESIPT eacute um reflexo de suas propriedades fotoquiacutemicas e
fotofiacutesicas uacutenicas que permitem a sua utilizaccedilatildeo em novas aplicaccedilotildees optoeletrocircnicas[2] Nesse
trabalho a DFT foi utilizada para investigar os derivados dos benzazoacuteis descritos na Figura 1 onde
as estruturas 1a e 1b podem apresentar ESIPT
Figura 1 Estruturas dos derivados de benzazoacuteis
Metodologia Computacional
As otimizaccedilotildees geomeacutetricas e anaacutelises vibracionais nos estados S0 e S1 foram feitas
utilizando CAM-B3LYPcc-pVDZ e PBE1PBEcc-pVDZ Nos caacutelculos de energia para as transiccedilotildees verticais foram utilizados CAM-B3LYPjun-cc-pVTZ e PBE1PBEjun-cc-pVDZ Os efeitos do solvente foram incluiacutedos a partir do PCM com as constantes dieleacutetricas referentes ao 14-dioxano diclorometano etanol e acetonitrila Todos os caacutelculos foram feitos no Gaussian 09
Resultados e Discussatildeo
No estado fundamental natildeo haacute a possibilidade de transferecircncia protocircnica intramolecular
devido agrave grande instabilidade das formas ceto quando comparadas agraves formas enol No estado S1
ambas as formas satildeo possiacuteveis contudo o mecanismo ESIPT nem sempre eacute observado O funcional
CAM-B3LYP prevecirc o ESIPT apenas para a estrutura 1a utilizando o solvente mais apolar o 14-
dioxano Jaacute quando o PBE1PBE eacute empregado a estrutura 1a apresenta ESIPT com todos os
solventes e a estrutura 1b apenas para o 14-dioxano Contudo comparando os valores dos λabs e λem
obtidos com os dois funcionais com os resultados experimentais [3] percebe-se que o CAM-B3LYP
descreve melhor o sistema Um efeito batocrocircmico eacute observado ao aumentar a polaridade do
solvente o que eacute consistente com as transiccedilotildees do tipo π rarrπ
Conclusotildees
Devido agrave pequena diferenccedila de energia entre as formas ceto e enol explicada pela reduzida
transferecircncia de carga o mecanismo ESIPT eacute previsto apenas para a estrutura 1a em dioxano jaacute
que o CAM-B3LYP eacute o funcional que melhor descreve o sistema
Agradecimentos
CNPq CAPES e PROPESQ pelo suporte financeiro
Referecircncias [1] H Roohi F Hejazi N Mohtamedifar M Jahantab Spectrochim Acta Part A 2014 118 228-238
[2] J E Kwon S Y Park Adv Mater 2011 23 3615ndash3642
[3] G Wiethaus Siacutentese e caracterizaccedilatildeo de novas iminas com aplicaccedilotildees em oacuteptica natildeo-linear 2010 UFRGS BR
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Processo de fragmentaccedilatildeo molecular do hiacutebrido γ-Fe2O3 PMMA um estudo
teoacuterico e experimental
Silviana Correcirca1 Liacutevia C T Lacerda
1 Marcus V J Rocha
1-2 (PQ) Teodorico C Ramalho
1
(PQ) Elaine F F da Cunha1 (PQ)
silvianacorrea123yahoocombr 1Laboratoacuterio de Modelagem Molecular Departamento de Quiacutemica Universidade Federal de Lavras LavrasMG 2Department of Theoretical Chemistry Faculty of Sciences Vrije Universiteit Amsterdam Paiacuteses Baixos
Introduccedilatildeo
Materiais hiacutebridos orgacircnico-inorgacircnicos satildeo constituiacutedos pela combinaccedilatildeo de
componentes orgacircnicos e inorgacircnicos A siacutentese desses materiais com propriedades otimizadas
constitui uma aacuterea em constante expansatildeo com potencial aplicaccedilatildeo na aacuterea de cataacutelise e sensores
quiacutemicos[12]
Assim este trabalho tem objetivo de propor e entender o mecanismo de
fragmentaccedilatildeo molecular do hiacutebrido PMMA-maghemita realizado pelas teacutecnicas experimentais
de dessorccedilatildeo iocircnica utilizando caacutelculos teoacutericos
Metodologia Computacional
A teacutecnica de dessorccedilatildeo iocircnica estimulada por eleacutetrons foi utilizada para a fragmentaccedilatildeo
experimental E para o estudo teoacuterico utilizou-se o pacote ADF com o meacutetodo DFT o funcional
de densidade BLYP O conjunto de funccedilotildees do tipo Slater TZ2P
Resultados e Discussatildeo
O caminho de fragmentaccedilatildeo do
hiacutebrido PMMA-maghemita estaacute descrito de
acordo com a Figura 1 Pelos resultados
experimentais a ordem de intensidade de
perda dos fragmentos eacute COH+ gt CH3
+gt
CO2CH3+ A energia de formaccedilatildeo do iacuteon
CO2CH3+ seria maior do que os outros no
entanto a ordem de estabilidade encontrada
a partir de caacutelculos teoacutericos foi COH+ gt
CO2CH3+ gt CH3
+ (Figura1) A energia de
ativaccedilatildeo (E) para COH+ foi 2305 kcalmol
-
1 menor que a do CH3
+ Em comparaccedilatildeo
com a do CO2CH3+ a diferenccedila da E eacute
59759 e 62064 kcalmol-1
respectivamente
A intensidade de dessorccedilatildeo iocircnica e a
barreira de energia de ativaccedilatildeo teoacuterica
mostrou boa concordacircncia Assim o
controle cineacutetica pode ocorrer no processo
de fragmentaccedilatildeo da PMMA-maghemita
Conclusotildees
Atraveacutes dos caacutelculos teoacutericos com auxiacutelio dos dados experimentais foi possiacutevel prever e
propor um mecanismo de fragmentaccedilatildeo para o material Permitindo discutir as melhores vias de
formaccedilatildeo dos fragmentos e os fatores quiacutemicos que influenciam nas perdas
Agradecimentos
A CAPES CNPq e a UFRJ pelos auxiacutelios financeiros e de infraestrutura para a realizaccedilatildeo
do trabalho
Referecircncias [1] JOSEacute NM PRADO LASA Quiacutemica Nova 2005 v 28 n 2 p 281-288
[2] FAHMI A Materials Today 2009 v 12 n 5 p 44-50
Figura 1 Mecanismo de fragmentaccedilatildeo do
hiacutebrido PMMA-maghemita
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Estudo mecaniacutestico sobre a N-acilaccedilatildeo de aminas por aacutecidos
carboxiacutelicos catalisada por ZrCl4
Felipe V Z Assad (PG) e Fabriacutecio R Sensato (PQ)
Universidade Federal de Satildeo Paulo UNIFESP Campus Diadema E-mail felipeassadglobocom
N-acilaccedilatildeo de aminas eacute um importante evento quiacutemico para a siacutentese da ligaccedilatildeo amida Tipicamente este tipo de ligaccedilatildeo eacute obtido da uniatildeo de um aacutecido carboxiacutelico a uma amina Entretanto a uniatildeo destes dois grupos funcionais natildeo ocorre agrave temperatura ambiente e requer temperaturas da ordem de 160-180
oC
1 Em 2012 Williams e colaboradores
2 reportaram um ineacutedito protocolo de siacutentese de amidas que
apresenta alta eficiecircncia para uma grande variedade de aminas e aacutecidos carboxiacutelicos A estrateacutegia - em sua condiccedilatildeo otimizada - baseia-se na reaccedilatildeo do substrato (amina) com aacutecido carboxiacutelico catalisada por tetracloreto de zircocircnio (ZrCl4) na presenccedila de tolueno a 110
0C Natildeo obstante a preeminecircncia do referido
procedimento nenhuma explanaccedilatildeo pormenorizada sobre o mecanismo molecular da reaccedilatildeo tem sido oferecida No presente estudo o mecanismo molecular de N-acilaccedilatildeo de aminas por aacutecidos carboxiacutelicos catalisada por ZrCl4 foi investigado por caacutelculos de estrutura eletrocircnica Os caacutelculos foram realizados em niacutevel DFTB3LYP com os seguintes conjuntos de base LANL2DZ para descrever o aacutetomo de zircocircnio e 6-311+G(2df2p) para os demais aacutetomos Pontos criacuteticos foram caracterizados por caacutelculos de frequecircncia vibracional Os processos de N-acilaccedilatildeo de aminas foram investigados para duas situaccedilotildees distintas reaccedilatildeo catalisada ou natildeo pelo ZrCl4 Para cada caso quatro caminhos reacionais idealizados foram investigados e caracterizados computacionalmente como segue i) processo concertado ii) por etapas iii) concertado em excesso de aacutecido carboxiacutelico e iv) por etapas tambeacutem em excesso do aacutecido Como modelos quiacutemicos para representar a amina e o aacutecido carboxiacutelico foram selecionadas as moleacuteculas metilamina e aacutecido metanoico Dos resultados obtidos na ausecircncia do ZrCl4 depreende-se que os valores de energia livre de ativaccedilatildeo ΔG
Dagger
satildeo consistentes com a baixa reatividade deste sistema agrave temperatura ambiente Dentre os canais investigados os processos por etapas demandam menores energias livre de ativaccedilatildeo que os concertados Assim o canal (ii) eacute mais reativo que o canal (i) enquanto o canal (iv) eacute mais reativo que o canal (iii) Em particular a adiccedilatildeo de ZrCl4 fortemente influencia a cineacutetica de acilaccedilatildeo associada ao mecanismo concertado em excesso do aacutecido carboxiacutelico A demanda de ativaccedilatildeo para este processo eacute diminuiacuteda por 86 kcalmol conduzindo a uma energia livre de ativaccedilatildeo ΔG
Dagger de 165 kcalmol e o correspondente perfil
energeacutetico eacute apresentado na Figura 1 Na ausecircncia do catalisador o mecanismo mais favorecido cineticamente eacute o processo por etapas em excesso de aacutecido carboxiacutelico No entanto o mecanismo concertado - em excesso do aacutecido - eacute prevalente na presenccedila do ZrCl4
Figura 1 Perfil energeacutetico do caminho reacional concertado em excesso de aacutecido carboxiacutelico catalisado pelo ZrCl4
Palavras Chave N-acilaccedilatildeo de aminas ligaccedilatildeo amida ZrCl4 caacutelculos de estrutura eletrocircnica DFT
[1] Valeur E Bradley M Chem Soc Rev 2009 38 606
[2] Allen C L Chhatwal A R Williams J M J Chemical Communications 2012 48 666-668
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Comparaccedilatildeo do Desempenho de Meacutetodos Compostos e Funcionais de
Densidade na Determinaccedilatildeo de Entalpias Padrotildees de Formaccedilatildeo
Leonardo Viana das Chagas Lima1 (PG) Nelson Henrique Morgon
1 (PQ)
leonardolimaiqmunicampbr 1Instituto de Quiacutemica Universidade Estadual de Campinas Baratildeo Geraldo Caixa Postal 6154 13083-970
Campinas Satildeo Paulo Brasil
Introduccedilatildeo
No estudo de sistemas com muitas partiacuteculas o uso de meacutetodos de estrutura eletrocircnica
sofisticados e bases extensas para a obtenccedilatildeo de propriedades com maior exatidatildeo sofre uma
limitaccedilatildeo praacutetica devido ao alto custo computacional o que felizmente pode ser contornado
por estrateacutegias como a teoria do funcional da densidade e os meacutetodos compostos[1]
Metodologia Computacional
Foram escolhidos os meacutetodos G3 G3MP2 G4 e G4MP2 e os funcionais com o
conjunto de bases G3LargeXP[2]
SOGGA11 B3LYP RevTPSS e M06-2X Realizaram-se
caacutelculos de otimizaccedilatildeo de geometria energia eletrocircnica e frequecircncias vibracionais (289 K e
1 bar) com o programa Gaussian09[3]
para um conjunto de 74 moleacuteculas e os respectivos os
aacutetomos presentes a fim de se determinar as entalpias padrotildees de formaccedilatildeo
Resultados e Discussatildeo
Comparando-se as determinaccedilotildees teoacutericas e experimentais obteve-se o erro meacutedio
(MSE) e o desvio RMS (RMSD) Avaliaram-se tambeacutem os tempos meacutedios de cpu (TM)
Tabela 1 ndash Anaacutelise estatiacutestica (MSE e RMSD em kcalmol) das determinaccedilotildees da entalpia padratildeo de formaccedilatildeo
(289 K e 1 bar) e tempo de CPU meacutedio dos caacutelculos (minutos)
Medidas Meacutetodos
G3 G3MP2 G4 G4MP2 B3LYP M06-2X RevTPSS SOGAA11
MSE -0406 -0332 -0155 -0107 6533 0873 -0718 -0331
RMSD 2543 2711 2463 2597 8553 3543 4060 9515
TM 4122 230 2983 625 1551 1672 1306 1917
Os menores RMSD foram observados para os meacutetodos compostos com destaque para
o G4 (2463 kcalmol) Jaacute os funcionais de densidade apresentaram RMSD superiores poreacutem
vale a pena destacar o M06-2X (3543 kcalmol) Os maiores tempos foram obtidos para os
meacutetodos G3 e G4 enquanto os menores foram os dos meacutetodos G3MP2 e G4MP2
Conclusotildees
Os meacutetodos G3MP2 e G4MP2 apresentaram os desempenhos mais equilibrados com
RMSD apenas pouco superiores ao meacutetodo G4 e os menores tempos de CPU Os funcionais
apesar dos tempos intermediaacuterios apresentaram RMSD consideravelmente superiores
Agradecimentos
Unicamp CENAPAD-SP CAPES
Referecircncias [1] Heerdt G Morgon N H Quiacutemica Nova 2012 23 1741-1746
[2] Curtis L A Redfern P C Raghavachari K Journal of Chemical Physics 2007 126 084108
[3] Frisch M J et al Gaussian09 Gaussian Inc 2009
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21 FFCLRP 2014
NMR-TZPP-DKH Gaussian basis sets for NMR calculations ndash 195Pt chemical
shift
Diego Paschoal1 (PG) Heacutelio F Dos Santos1 (PQ)
diego_paschoalyahoocombr 1Nuacutecleo de Estudos em Quiacutemica Computacional ndash NEQC ndash Departamento de Quiacutemica Universidade Federal de Juiz de
Fora Campus Universitaacuterio ndash Martelos 36036-030 Juiz de Fora MG Brasil
Nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy of 195Pt is an excellent method to be used
in structural characterization of new complexes in solution Besides NMR has been used in the
elucidation of reaction mechanism among other applications [1]
In this present study a comprehensive analysis of all relevant issues involved on the 195Pt
NMR chemical shift predictions are conducted Non-relativistic and relativistic calculations were
employed in distinct computation schemes to assess the most accurate method to use in a theoretical
calculations of 195Pt NMR In addition to the existing methods new relativistic Gaussian basis sets
named as NMR-TZPP-DKH were constructed for H-He Li-Ne Na-Ar K-Ca Ga-Kr Rb-Sr In-Xe
and Pt atoms and tested for 195Pt NMR predictions
NMR-TZPP-DKH Gaussian basis sets were developed according to the protocol described
by Neese [2] with some changes
Figure 1 195Pt chemical shift calculated at B3LYP(DKHSO)NMR-TZPP-DKHSO level
Platinum compounds studied in this work were optimized at B3LYPLANL2DZ(Pt)Def2-
TZVPP(Ligands) NMR calculations were performed using the GIAO method at B3LYPNMR-
TZPP-DKH level with relativistic effects incorporated by DKHSO approximation The [PtCl6]-2
was used as internal reference In all calculations the solvent effect was included using the PCM
formalism GAUSSIAN09 program were used in these calculations
The 195Pt for 73 complexes are showed in Figure 1 From the results we observe a good
agreement between experimental and calculated results with an average absolute deviation of 156
ppm for the compounds considered
The results and conclusions in this study are highly relevant to theoretical and experimental
chemists that seeking state of the art for the chemistry of platinum complexes Our conclusions are
supported by a series of theoretical calculations in good agreement with experimental values for a
wide range of 195Pt chemical shifts and with distinct ligands
Acknowledgments Authors acknowledges UFJF FAPEMIG CAPES and CNPq for
financial support
[1] P S Pregosin Coord Chem Rev 44 (1982) 247
[2] D A Pantazis X Y Chen C R Landis F Neese J Chem Theory Comput 4 (2008) 908
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22 FFCLRP 2014
Avaliaccedilatildeo teoacuterica do efeito gauche na difenidramina e seu cloridrato Faacutetima M P de Rezende1 (PG) Matheus P de Freitas1 (PQ)
fatimarezendeposgraduflabr 1Departamento de Quiacutemica Universidade Federal de Lavras CP 3037 37200-000 Lavras MG
Introduccedilatildeo O cloridrato de difenidramina eacute um dos princiacutepios ativos do medicamento Dramin (utilizado no tratamento de naacuteuseas e vocircmitos) A difenidramina e seu cloridrato fornecem bons prospectos para exibirem o efeito gauche O efeito gauche eacute observado em moleacuteculas contendo o fragmento etila 12-dissubstituiacutedo em que os substituintes satildeo aacutetomos ou grupos eletronegativos Segundo esse efeito a conformaccedilatildeo gauche eacute a forma preferencial em comparaccedilatildeo com a conformaccedilatildeo anti embora efeitos de repulsatildeo esteacuterica e eletrostaacutetica entre substituintes sugiram que o equiliacutebrio deveria ser favoraacutevel ao isocircmero anti1 Nesse contexto o objetivo do presente trabalho eacute avaliar a preferecircncia conformacional (gauche ou anti) do cloridrato de difenidramina e de sua forma neutra (Figura 1a e 1b) em acetonitrila e no vaacutecuo
ON
H
ON
a b
Figura 1 a) Difenidramina protonada (caacutetion) b) Difenidramina Metodologia Computacional Os miacutenimos de energia dos compostos foram identificados por meio de uma varredura conformacional usando o meacutetodo Monte Carlo em niacutevel semi-empiacuterico AM1 usando o programa Spartan A varredura conformacional foi executada para difenidramina na forma neutra e catiocircnica obtendo-se 100 estruturas para cada composto sendo muitas delas idecircnticas As geometrias diferentes foram otimizadas em niacutevel HF631g-(dp) (incluindo caacutelculos de frequecircncia para garantir que as estruturas natildeo se tratavam de estados de transiccedilatildeo) e em seguida 14 estruturas com energias relativas diferentes foram resubmetidas a caacutelculos de otimizaccedilatildeo de geometria (no gaacutes e em acetonitrila impliacutecita - modelo PCM) em niacutevel B97X-D6-31g(dp) Resultados e Discussatildeo O efeito gauche eacute operante na difenidramina pois o confocircrmero mais estaacutevel possui acircngulo diedro O-C-C-N de aproximadamente 65o (gauche) e eacute cerca de 1 kcal mol-1 mais estaacutevel do que o confocircrmero anti mais abundante (O-C-C-N de aproximadamente 175o) tanto na fase gasosa quanto em acetonitrila A estabilizaccedilatildeo da conformaccedilatildeo gauche eacute possivelmente decorrente de interaccedilotildees hiperconjugativas antiperiplanares CHCN e CHCO (efeito gauche quacircntico) Contudo os dados de energia ainda indicam uma populaccedilatildeo mensuraacutevel de confocircrmeros anti (cerca de 10) Ao se protonar a difenidramina de forma que se obtenha o caacutetion difenidramiacutenio (correspondente ao cloridrato de difenidramina) a diferenccedila de energia entre os confocircrmeros gauche e anti mais estaacuteveis eacute de mais de 6 kcal mol-1 sugerindo que estruturas com acircngulo diedro O-C-C-N+ gauche sejam natildeo somente preferenciais mas exclusivas Esse fato eacute decorrente de um incremento estabilizante da conformaccedilatildeo gauche a atraccedilatildeo eletrostaacutetica ON+ (efeito gauche eletrostaacutetico)2 Conclusotildees Interaccedilotildees intramoleculares particularmente o efeito gauche (quacircntico e eletrostaacutetico) devem contribuir fortemente para a conformaccedilatildeo bioativa da difenidramina e seu cloridrato que eacute gauche ao longo do fragmento O-C-C-N segundo estrutura do Protein Data Bank (coacutedigo PDB 2AOT) Agradecimentos Agrave FAPEMIG CAPES e CNPq pelo suporte financeiro e bolsas de estudante (FMPR) e de pesquisador (MPF) Referecircncias [1] Goodman L Gu H Pophristic V J Phys Chem A 2005 109 1223-1229 [2] Gooseman N E J OacuteHagan D Peach M J G Slawin A M Z Tozer D J Young R J Angew Chem Int Ed 2007 46 5904-5908
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23 FFCLRP 2014
Estudo envolvendo NN
Railton1 B de Andrade (PG) SilmarMiguel A F de Souza (PQ)
1Universidade Federal da Paraiacuteba Departamento de Quiacutemica 58036 Joatildeo Pes
Introduccedilatildeo
Uma das reaccedilotildees mais importantes das nitrosaminas se refere agrave quebra da ligaccedilatildeo NndashN (ver Figura 1) com a consequumlente liberaccedilatildeo do pode facilitar ou natildeo a quebra desta ligaccedilatildeo Pelaacuteez e colaboraprotonaccedilatildeo da nitrosamina mais simples (nitrosamina metilada
1a trans-(CH3)2NNOH+ 1c cis
Figura 1 conformaccedilotildees mais releva
Neste trabalho investigamos as quatro estruturas de menor energia da NNnitrosodimetilamina (DMNA
Metodologia Computacional
Utilizamos os meacutetodos geometrias referentes aos confocircrmeros mais estaacuteveis niacutevel CASSCFcc-pVDZ
Resultados e Discussatildeo
Temos um ordenamento energeacutetico em relaccedilatildeo aos resultados a niacutevel outro ordenamento com MRCI
Tabela 1Resultados obtidos para as quatro estruturas mai
Estruturaa
1a trans-(CH3)2NNOH+
1c cis-(CH3)2NNOH+
2a (CH3)2NHNO+
2c (CH3)2NNHO+
aAs quatro estruturas de menor energias foram otimizadas com realizado um caacutelculo MRCI correccedilotildees de Davdson dResultados entre parecircnteses referente agraves estruturas com H [2]
Conclusotildees
Para o estado fundamental foram obtidas quatro conformaccedilotildees mais estaacuteveis mostradas na Figura 1 sendo a estaacuteveis Observou-se o mesmo ordenamento obtido para a nitrosamina natildeoCaacutelculos com bases mais extensas (augReferecircncias [1] OHWADA T et al J Am Chem Soc
[2] PELAacuteEZ D et al J J Phys Chem A
Estudo envolvendo NN-nitrosodimetilamina protonada
B de Andrade (PG) Silmar1 A do Monte (PQ) Miguel A F de Souza (PQ) e Elizete1 Ventura (PQ)
railtoncggmailcom
Universidade Federal da Paraiacuteba Departamento de Quiacutemica 58036 Joatildeo Pessoa
Uma das reaccedilotildees mais importantes das nitrosaminas se refere agrave quebra da ligaccedilatildeo N (ver Figura 1) com a consequumlente liberaccedilatildeo do NO [1] A posiccedilatildeo da protonaccedilatildeo
pode facilitar ou natildeo a quebra desta ligaccedilatildeo Pelaacuteez e colaboradores [2] estudaram a protonaccedilatildeo da nitrosamina mais simples (H2NNO----H+) como modelo para a
1c cis-(CH3)2NNHO+ 2a (CH3)2NHNO
+ 2c (CH
conformaccedilotildees mais relevantes no estado fundamental de nitrosaminas protonadas
Neste trabalho investigamos as quatro estruturas de menor energia da NNDMNA) protonada (Figura 1 principais siacutetios de protonaccedilatildeo)
odologia Computacional
Utilizamos os meacutetodos MRCICASSCF com a base cc-pVDZ
geometrias referentes aos confocircrmeros mais estaacuteveis (Figura 1) foram otimizadas a
Temos um ordenamento energeacutetico em relaccedilatildeo aos resultados a niacutevel MRCI como indicado na Tabela 1
Resultados obtidos para as quatro estruturas mais estaacuteveis envolvendo NDMA protonada
CASSCF MRCIb MRCI+Q
c CASPT2ANO
∆E (kcalmol) 000 (000)d 000 000
1244 (1099) 1200 1183
-103 (-331) 1378 941
1389 (1232) 1793 1555 As quatro estruturas de menor energias foram otimizadas com CASSCF e a geometria obtida foi
realizado um caacutelculo MRCI bMRCI (Multireference Configuration Interaction
sultados entre parecircnteses referente agraves estruturas com H [2]
Para o estado fundamental foram obtidas quatro conformaccedilotildees mais estaacuteveis sendo a 1a trans-(CH3)2NNOH
+ e 2a (CH3)2NHNO
se o mesmo ordenamento obtido para a nitrosamina natildeoCaacutelculos com bases mais extensas (aug-cc-pVDZ e cc-pVTZ) estatildeo sendo realizados
J Am Chem Soc 123 10164 2001 J J Phys Chem A 112 8394 2008
nitrosodimetilamina protonada
A do Monte (PQ)
soa ndash PB ndash Brasil
Uma das reaccedilotildees mais importantes das nitrosaminas se refere agrave quebra da ligaccedilatildeo posiccedilatildeo da protonaccedilatildeo dores [2] estudaram a
) como modelo para a
2c (CH3)2NNHO+
ntes no estado fundamental de nitrosaminas protonadas
Neste trabalho investigamos as quatro estruturas de menor energia da NN-principais siacutetios de protonaccedilatildeo)
pVDZ Todas as ) foram otimizadas a
Temos um ordenamento energeacutetico em relaccedilatildeo aos resultados a niacutevel CASSCF e
s estaacuteveis envolvendo NDMA protonada
CASPT2ANO-L
(000) (1125) (459) (1141)
e a geometria obtida foi Multireference Configuration Interaction) c
MRCI com sultados entre parecircnteses referente agraves estruturas com H [2]
Para o estado fundamental foram obtidas quatro conformaccedilotildees mais estaacuteveis NHNO
+ as mais se o mesmo ordenamento obtido para a nitrosamina natildeo-metilada
pVTZ) estatildeo sendo realizados
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24 FFCLRP 2014
Ab-initio calculation of magnetic properties of Gd-doped SnO2
Fermin H Aragoacuten
fermin964hotmailcom Laboratoacuterio de Fiacutesica Aplicada Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear 31270-901 Belo Horizonte MG
Brazil
Introduction
The SnO2 compound is a n-type semiconductor with a large band gap (Eg ~ 36 eV) This
compound forms in a tetragonal rutile-type crystalline structure Reports published in the literature
experimental and theoretical indicate that the SnO2 compound doped with different chemical
elements (transition metals and rare earths) shows ferromagnetic properties above room
temperature high electrical conductivity high transparency in the visible region and high thermal
stability Due to these properties the rare earth-ion-doped SnO2 compounds are considered as
promising systems for the development of multifunctional magneto-optical devices [1] In special
the doping with trivalent Gd ions could provide with larger localized magnetic moments because of
their 4f7 electron configuration in comparison with transition metal ions
Computational Methodology
All calculations have been performed within the framework of the density-functional theory
(DFT) implemented in the well-tested SIESTA (Spanish Initiative for Electronic Simulations with
Thousands of Atoms) code
[2] and using the generalized gradient approximation (GGA)
pseudopotentials The system was studied in 2x2x2 supercell contained 48 atoms For the
calculation is considered the substitution of GdrarrSn that represent 625 of Gd-doped and one
oxygen vacancy that represent 3125 of the oxygen occupied site Spin polarized was carried out
to both cases with ferromagnetic (FM) and antiferromagnetic (AFM) configuration The difference
between the FM and AFM total energy (ΔE) can be expressed as ΔE=E(FM)-E(AFM) where
E(FM) denotes the total energy of FM state and E(AFM) denotes the total energy of AFM state
Positive value of ΔE implies that an AFM state is preferred while negative value of ΔE implies that
an FM state is preferred
Results
The values obtained to ΔE were -04 meV and -33 meV for 625 Gd-doped in SnO2 and
SnO2-γ (γ is the quantity of oxygen vacancy) respectively The low energy for Gd-doped SnO2
shows paramagnetic while for the Gd-doped SnO2-γ shows ferromagnetic behavior these results are
in agreement as theoretical and experimental work [34] where were shown that the oxygen
vacancies are a key of the origin of ferromagnetism in the call diluted magnetic semiconductors
Conclusions In conclusion we have investigated the electronic and magnetic properties of Gd-doped SnO2 (free of oxygen vacancy) and Gd-doped SnO2-γ (with oxygen vacancy) using SIESTA code Our calculations show remarkable changes in the spin polarized DOS with a strong correlation of the ferromagnetism with the presence of oxygen vacancy
The financial support of the Brazilian Agencies CNPq CAPES and FAPEMIG is gratefully
acknowledged
References [1] R Adhikari AK Das DKarmakar JGhatak J MagnMagn Mat 322 (2010) 3631
[2] J M Soler E Artacho J Gale A Garcia J Junquera P Ordejoacuten D Saacutenchez-Portal J Phys Cond Matt 14 2745
(2002)
[3] S B Ogale R J Choudhary J P Buban S E Lofland S R Shinde S N Kale V N Kulkarni J Higgins C
Lanci J R Simpson N D Browning S D Sarma H D Drew R L Greene and T Venkatesan Phys Rev Lett 91
77205 (2003)
[4] J M D Coey A P Douvalis C B Fitzgerald and M Venkatesan Appl Phys Lett 84 1332 (2004)
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
25 FFCLRP 2014
Estrutura eletrocircnica de complexo envolvendo uma associaccedilatildeo por ligaccedilatildeo
quiacutemica entre uma ftalocianina de rutecircnio e o TiO2 (anatase)
Diesley M S Arauacutejo1
(PG) Weverson R Gomes2(PG) Leonardo T Ueno
3(PQ) Antonio O T
Patrociacutenio1(PQ) Antonio E H Machado
1(PQ)
diesleymartinsyahoocombr 1Universidade Federal de Uberlacircndia Instituto de Quiacutemica Laboratoacuterio de Fotoquiacutemica e Ciecircncia de Materiais
2 Universidade Federal de Satildeo Carlos Departamento de Quiacutemica
3Universidade Federal de Uberlacircndia Faculdade de Ciecircncias Integradas do Pontal
Introduccedilatildeo
O emprego de abordagens baseadas na Teoria do Funcional de Densidade (DFT) tem
contribuiacutedo de forma significativa nos estudos de processos que envolvem transferecircncia de carga
[12] Ressalta-se entre outras possibilidades a previsatildeo do arranjo estrutural energeticamente mais
favoraacutevel e o entendimento de qual seria a melhor forma de ancoramento do corante na superfiacutecie
do semicondutor Aleacutem disso a estrutura eletrocircnica obtida teoricamente eacute capaz de fornecer
informaccedilotildees para o entendimento de processos importantes como eacute o caso da conversatildeo de energia
No presente trabalho avaliamos o comportamento de uma ftalocianina de rutecircnio ([(29-
bis(dietielamino)-1623-dicarboxi)PcRu(py)2]- FtRu) ligada quimicamente a um nanocluster de
anatase (TiO2)
Metodologia Computacional
Para a otimizaccedilatildeo estrutural e caacutelculo das frequecircncias vibracionais empregou-se o funcional
B3LYP e o conjunto de bases LANL2DZ ECP com o pseudo-potencial para o Titacircnio e o conjunto
Def2-TZVPD para os demais aacutetomos (H C N O e Ru) mais o pseudo-potencial para o Ru O
nanocluster de anatase empregado foi mantido congelado durante todos os caacutelculos Este consiste
em estrutura otimizada descrita por Jono e colaboradores [1] Todos os caacutelculos foram efetuados
considerando acetonitrila como solvente empregando o meacutetodo de contiacutenuo dieleacutetrico CPCM [45]
O funcional CAM-B3LYP foi utilizado na previsatildeo de 6 estados tripleto e dos 60 primeiros estados
singleto para a construccedilatildeo do espectro eletrocircnico e diagrama de energias
Resultados e Discussatildeo
No espectro de excitaccedilatildeo simulado a magnitude das forccedilas de oscilador para as transiccedilotildees
por volta de 560 nm sugere uma grande probabilidade de absorccedilatildeo de luz visiacutevel por este complexo
Em uma anaacutelise dos orbitais moleculares observa-se que tais excitaccedilotildees surgem da transferecircncia de
carga interfacial da FtRu para niacuteveis desocupados do semicondutor sugerindo que as transiccedilotildees
eletrocircnicas de menor energia devem envolver a excitaccedilatildeo de um eleacutetron da FtRu para diferentes
estados eletrocircnicos do TiO2 O gap energeacutetico entre o estado eletrocircnico de menor energia (S1) e o
estado fundamental eacute de cerca de 180 eV envolvendo a combinaccedilatildeo de diferentes transiccedilotildees
eletrocircnicas sugerindo que haacute injeccedilatildeo eletrocircnica do corante no estado excitado para a banda de
conduccedilatildeo do semicondutor isso eacute compatiacutevel com dados reportados em estudos similares [1-3]
Conclusotildees
Os dados obtidos para os niacuteveis de energia do complexo em estudo satildeo compatiacuteveis aos
observados para complexos similares Os resultados sugerem na excitaccedilatildeo eletrocircnica a
transferecircncia de eleacutetron de niacuteveis ocupados da FtRu para orbitais virtuais da anatase
Agradecimentos
UFU FAPEMIG CAPES e CNPq
Referecircncias
[1] R Jono et al J Phys Chem Lett 2011 2 1167ndash1170
[2] P M Anbarasan et al Rec Res Sci Tech 2010 2 08-16
[3] Corneliu I Oprea et al International Journal of Photoenergy 2013 1-15
[4] M Cossi et al J Comp Chem 2003 24 669-81
[5] V Barone and M Cossi J Phys Chem A 1998 102 1995-2001
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26 FFCLRP 2014
Estudo computacional de [22]ciclofanos
Mateus G Manfreacute1 (IC) Seacutergio E Galembeck
1 (PQ)
mateusmanfreuspbr 1Departamento de Quiacutemica Faculdade de Filosofia Ciecircncias e Letras de Ribeiratildeo Preto Universidade de Satildeo Paulo
14040-901 Ribeiratildeo Preto-SP Brasil
Introduccedilatildeo
Os [22]ciclofanos representam uma classe de compostos quiacutemicos com um campo de aplicaccedilatildeo que
abrange cataacutelises assimeacutetricas poliacutemeros com propriedades oacuteptico-eletrocircnicas distintas e mesmo
faacutermacos no combate agrave artrite Grande parte de suas caracteriacutesticas de interesse se deve a interaccedilotildees
entre seus dois aneacuteis aromaacuteticos portanto a compreensatildeo da natureza de tais interaccedilotildees elucidaria a
origem de suas aplicaccedilotildees bem como melhor exploraacute-las
Metodologia Computacional
Quatro compostos da classe dos [22]ciclofano vecircm sendo estudados neste trabalho
[22]paraciclofano (I) sin [22]metaciclofano (II) anti [22]metaciclofano (III) e
[22]metaparaciclofano (IV) As moleacuteculas tiveram suas geometrias optimizadas atraveacutes do meacutetodo
PW6B95-D3BJ tendo def2-TZVP A mesma metodologia foi adotada para o caacutelculo de seus
espectros infravermelho
Resultados e Discussatildeo
Em todos os compostos os valores estudados nas geometrias se encontram muito proacuteximos
dos valores experimentais na literatura2 Observa-se que para I e II a distacircncia interanular
apresentou um valor abaixo do raio de Van der Waals para o aacutetomo de carbono ( 28 acircngstrons) o
que sugere uma provaacutevel interaccedilatildeo through-space entre os aneacuteis Por outro lado os compostos III e
IV apresentaram uma distacircncia entre os aneacuteis maior que 28 acircngstrons indicando que caso estejam
presentes a interaccedilatildeo entre os aneacuteis se daacute principalmente through-bond
Os espectros infravermelho revelaram que em todos os compostos os picos de maior
intensidade se encontravam relacionados a vibraccedilotildees de estiramento dos hidrogecircnios Tanto O
espectro do composto I quanto do composto II bandas de intensidade consideraacutevel em 750 cm-1
relacionada agrave vibraccedilatildeo angular entre seus aneacuteis benzecircnicos indicando uma provaacutevel interaccedilatildeo
through-space O composto IV por outro lado natildeo apresentou tais bandas de interaccedilatildeo apenas entre
os aneacuteis mas sim uma banda em 606 cm-1
devido ao estiramento simeacutetrico entre os aneacuteis atraveacutes
das pontes etilecircnicas se tratando de uma provaacutevel interaccedilatildeo through-bond
Conclusatildeo
O meacutetodo PW6B95-D3BJ apresentou resultados com boa exatidatildeo ante aos valores
encontrados na literatura se mostrando adequado para o tratamento de [22]ciclofanos Os dados
obtidos na geometria para os compostos I e II bem como no espectro infravermelho convergem para
uma predominacircncia na interaccedilatildeo through-space enquanto que para o composto IV estes convergem
para uma predominacircncia na interaccedilatildeo through-bond
Agradecimentos
Os autores agradecem agrave FAPESP (processo 201319596-0) pelo suporte financeiro MGM
agradece agrave FAPESP (processo 201319596-0) pela bolsa de Iniciaccedilatildeo Cientiacutefica
Referecircncias Bibliograacutefica 2ChampionRGodfreyPD Betens FLJ Mol Spectrosc 199215518
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27 FFCLRP 2014
17ordm SIMPOacuteSIO BRASILEIRO DE QUIacuteMICA TEOacuteRICA (SBQT) 24 a 28 de novembro de 2013 Angra dos Reis Rio
ESTUDO COMPARATIVO DE REATIVIDADE DE TRITERPENOS
PENTACIacuteCLICOS COM ATIVIDADE ANTIMALAacuteRICA
Marlon Marques V de Melo Filho
1a(PG) Kelson Mota T Oliveira
1a(PQ) Noam S Gadelha
1a(PG)
Aristeu S da Fonseca1a
(PG)
1aGrupo de Quiacutemica Teoacuterica e Computacional (GQTC)
1bGrupo de Quiacutemica de Produtos Naturais e Desenvolvimento
de Meacutetodos Analiacuteticos (QPNMA) 1DQICE ndash UFAM Bloco 10 Setor Norte Av Rodrigo OJ Ramos 6200 Japiim
69077-000 Manaus ndash Amazonas
e-mail marlonvieirademelogmailcom
Palavras-chave lupeol aacutecido betulinico betulina aacutecido melaleuco atividade ONION
INTRODUCcedilAtildeO
A investigaccedilatildeo farmacecircutica em produtos naturais representa uma estrateacutegia importante para a descoberta e desenvolvimento de novos medicamentos Quatro moleacuteculas isoladas da A amazonicus no QPNMA com esqueleto triterpecircnico pentaciacuteclico tecircm mostrado graus diferentes de atividade contra o P falciparum Trecircs destes compostos satildeo apresentados na literatura como oacutetimos candidatos para o desenvolvimento de um tratamento mais eficiente contra a malaacuteria e outras doenccedilas parasitaacuterias Os quatro compostos depois de isolados foram identificados por meio de anaacutelise espectroscoacutepica (ver fig 1) Suas estruturas foram estudadas por meio de abordagem teoacuterica visando determinar que fatores estruturais e eletrocircnicos poderiam ser determinantes no grau de atividade Foram comparados os mapas de potencial eletrostaacutetico densidade eletrocircnica (2D e 3D) e distribuiccedilatildeo de cargas dos quatro compostos e seus valores tabelados Figura 1 Triterpenos pentaciacuteclicos isolados de A amazonicus 1 - lupeol 2 - O aacutecido betuliacutenico 3 - betulina 4 - o aacutecido Melaleucico
MEacuteTODOS Os calculos seratildeo realizados utilizando PC INTEL Quadcore
TM (8 GB RAM) em plataforma Debian
LINUX (Versatildeo 50) para calcular as propriedades estruturais e eletrocircnicas das quatro moleacuteculas Na otimizaccedilatildeo geomeacutetrica de rotina seraacute utilizado o meacutetodo com bases 6-21G e funcional b3lyp por meio do Programa Gaussian03 O meacutetodo a ser utilizado eacute o ONIOM Ele eacute recomendado para moleacuteculas grandes reaccedilotildees enzimaacuteticas mecanismos de reaccedilatildeo para os sistemas orgacircnicos efeitos dos substituintes e reatividade de compostos orgacircnicos e organometaacutelicos
RESULTADOS E DISCUSSAtildeO
Os dados oriundos do QPNMA indicam uma
maior atividade para o aacutecido betuliacutenico valores
meacutedios para o lupeol e betulina e nenhuma
atividade do aacutecido melaleucico Como a literatura
aponta a carboxila como forte candidato
responsaacutevel pela atividade do aacutecido betuliacutenico e a
hidroxila nos demais compostos a anaacutelise da
presenccedila destes grupos nas quatros estruturas foi
observado Estruturalmente os compostos
apresentaram grande similaridade em distacircncias e
acircngulos no esqueleto lupacircnico Os caacutelculos de
atividades dos triterpenos seratildeo realizados ao
interagi-los com o modelo tridimensional da proteiacutena
digestiva do P flaciparum que eacute encontrado no
Protein Data Base CONCLUSAtildeO
Uma das principais diferenccedilas observadas deve-
se a distribuiccedilatildeo de cargas nas COOH devido ao
efeito indutivo na proacutepria moleacutecula ou ateacute mesmo
um impedimento esteacuterico pelo maior volume da
moleacutecula
AGRADECIMENTOS
FAPEAM CNPq
Abdel Bar at al J Nat Prod 2009 72 1643ndash1650
2
1
25
12
6
27
15
16
19
28
22
21 29
30
24
23
OH
H
H
1
COOH
OH
OH H
OHH
H
H
3
2
3 4
23 24
6 5
10
1
25
9 8
7 27
14
13
12
30
19
1
8 17 16
15
28
22
21
29
26 COOH
COOH
OH
4
2
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28 FFCLRP 2014
Estudos Teoacutericos Comparativos de Propriedades Estruturais Eletrocircnicas e
Espectroscoacutepicas dos Aacutecidos Betuliacutenico e Melaleucico e da Estabilidade de
Clusters desses Metaboacutelitos Especiais
Noam G da Silva1 (PG) Kelson M T de Oliveira1 (PQ) Aristeu S da Fonseca1 (PG) e Marlon
Vieira de Melo1 (PG)
noam_gshotmailcom 1DQICE-UFAM Bloco 10 Setor Norte Av Rodrigo O J Ramos 6200 Japiim 69077-000 Manaus Amazonas
Introduccedilatildeo
A baixa atividade do aacutecido Melaleucico natildeo foi ateacute o presente momento estudada Sua
estrutura eacute similar agrave de outros compostos ativos mas algum outro fator deve estar influenciando
na quiacutemica da reaccedilatildeo[12] Estruturas como clusters onde interaccedilotildees de hidrogecircnio estabilizam
o sistema podem estar sendo formadas[34] e assim a moleacutecula mostra-se inativa em estudos de
atividade bioloacutegica[5]
Metodologia Computacional
Os caacutelculos foram realizados em maacutequinas QuadCore ambas com 8 GB de memoacuteria
RAM nas plataformas Debian 6 e 7 (Linux) O software utilizado foi o Gaussian 03 Rev C-02
As moleacuteculas foram estudadas com o AM1 B3LYP3-21G e B3LYP6-31G As estruturas com
duas e trecircs moleacuteculas foram estudadas com AM1
Resultados e Discussatildeo
Os resultados preliminares (alguns na Tabela 1)
mostram que a forma mais oxidada (aacutecido Melaleucico)
possui menor energia que o aacutecido Betuliacutenico Em ambas as
moleacuteculas ocorre interaccedilatildeo intermolecular que estabiliza o
sistema Quando duas moleacuteculas interagem haacute um efeito
estabilizante maior no aacutecido Betuliacutenico que no aacutecido
Melaleucico Com trecircs moleacuteculas interagindo ocorre
aumento na estabilizaccedilatildeo para ambos os casos mas o aacutecido Melaleucico tem uma estabilizaccedilatildeo
aproximadamente 20 kcalmol mais acentuada
Tabela 1 Algumas propriedades energeacuteticas e efeitos de interaccedilatildeo de hidrogecircnio
Propriedade Aacutecido Betuliacutenico Aacutecido Melaleucico
Energia Total (kcalmol) -187358751 -2719095827
Estabilizaccedilatildeo com duas moleacuteculas (kcalmol) -8641687843 -7807025921
Estabilizaccedilatildeo com trecircs moleacuteculas (kcalmol) -1326288052 -1528627227
Conclusotildees
A formaccedilatildeo de pontes de hidrogecircnio estabiliza os sistemas mas somente o aacutecido
Melaleucico pode formar grandes aglomerados com essas interaccedilotildees Sistemas maiores podem
ser estudados e fornecer respostas para a baixa atividade da moleacutecula
Agradecimentos
Ao CNPq e a FAPEAM pelos investimentos
Referecircncias [1] Chopra CS Cole A RH Theiberg KJL White DR Arthur HR Tetrahedron 1965 Vol 21 1529-1536
[2] Chopra CS White DR Tetrahedron 1966 Vol 22 897-901
[3] Mohajeri A Journal of molecular structure (Theochem) 2004 Vol 678 201-205
[4] Duvoisin Jr S Ighor CVL Quimica Nova 2011 Vol 34 1595-1603
[5] Bernard P Scior T Didier B Hibert M Berthon J Phytochemistry 2001 Vol 58 865-874
Figura 1 (Esquerda) Cluster de aacutecido
Melaleucico e (Direita) interaccedilotildees de
hidrogecircnio
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29 FFCLRP 2014
On Activation Step of Hoveyda-Grubbs Catalyst
Eacutegil Saacute 1 (PQ) Milton Matos 2 (PQ) hegelsahotmailcom
1 Universidade Federal do Piauiacute Campus Ministro Reis Velloso Parnaiacuteba-PI Brazil e-mail 2 Laboratoacuterio Interdisciplinar de Materiais Avanccedilados Centro de Ciecircncias da Natureza Teresina -PI Brazil
Introduccedilatildeo
Hoveyda-Grubbs catalyst is very important to catalyze the olefin metathesis reaction The activation mechanism is dissociative for RCM (Ring Closing Metathesis) of N-Tosyldiallylamine due to olefin size [1]
Metodologia Computacional
We study the activation mechanism using DFT (Density Functional Theory) through the hybrid functional B3LYP and the basis set 6-31g(d) for all atoms except ruthenium described by LanL2DZ all stationary points were characterized by vibrational frequency calculations using the same level of theory Resultados e Discussatildeo We search the activation path previously proposed [1] showed in the Figure 1 in black and blue lines This path start with the pre-catalyst A1 through the transition state TS(A1-A2) and the minimum A2 The next step is the complexation of N-Tosyldiallylamine (IA3) We also find an alternative path showed by the red line In this path proposed in the first time here we showed an immediately interconversion from A2 to IIA3 before the complexation of the olefin with a rotation through the RuC bond This structure presents a dihedral angle of 105deg between the carbons of group mesityl coordinated ruthenium the carbon of the carbene and the oxygen chelator CRuCO (marked with asterisk in Figure 1) While in the structure A2 the same-angle is -107deg showing the rotation of the entire group Hoveyda around the connection RuC this rotation happens easily and as published in theoretical and experimental studies [2] confirmed by the more the stability of IIA3 in comparison with A2 We investigated the activation directly from the structure A1 to the structure IIA3 but we found an unreal energy barrier corresponding to the possible TS(AI-IIA3) With these results we believe the activation process occurs with the interconversion from A2 to IIA3 and not directly from A2 to IA3 as showed in others works
Figure 1 Activation paths for the Hoveyda-Grubbs catalyst
Referecircncias
[1] [1] S J Connon M Rivard M Zaja S Blechert Adv Synth Catal 345 (2003) 572
[2] C M Aguillar W R Rocha J Phys Chem B 115 (2011) 2030
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30 FFCLRP 2014
Estudo do comportamento em soluccedilatildeo do 2-fluoroetanol 3-fluoroproanol e 4-fluorobutanol por espectroscopias de RMN e infravermelho e caacutelculos
teoacutericos R A Cormanich12(PG) R Rittner2(PQ) M P Freitas3 (PQ) and M Buumlhl1 (PQ)
rodcormanichiqmunicampbr 1 EastChem School of Chemistry University of St Andrews North Haugh St Andrews Fife KY16 9ST UK 2 Chemistry Institute State University of Campinas PO Box 6154 13083-970 Campinas SP Brazil 3 Department of Chemistry Federal University of Lavras PO Box 3037 37200-000 Lavras MG Brazil Introduccedilatildeo
Aacutetomos de fluacuteor em compostos orgacircnicos satildeo considerados fracos aceptores para formaccedilatildeo de ligaccedilatildeo de hidrogecircnio (LH)1 Contudo o miacutenimo global do 2-fluoroetanol (FE) que tem geometria apropriada para formar uma LH CFmiddotmiddotmiddotHO intramolecular eacute responsaacutevel por gt90 da sua populaccedilatildeo conformacional total Tal LH eacute comumente invocada para explicar a estabilidade do confocircrmero mais estaacutevel do FE2 Da mesma maneira tambeacutem eacute indicado que os miacutenimos globais do FP e FB formam LHs CFbullbullbullHO intramoleculares34 Natildeo haacute estudos conformacionais em soluccedilatildeo na literatura para estes compostos que sejam de nosso conhecimento Dessa maneira no presente trabalho foi realizada uma anaacutelise sistemaacutetica do comportamento conformacional em soluccedilatildeo do FE FP e FB por espectroscoipas de RMN de
1H e 19F e infravermelho suportado por caacutelculos teoacutericos Metodologia Computacional
Foram realizados caacutelculos teoacutericos em niacutevel MP2aug-cc-pVDZ para geometrias dos confocircrmeros do FE (5 confocircrmeros) FP (12 confocircrmeros) e FB (38 confocircrmeros) otimizados em niacutevel MP2aug-cc-pVDZ que apresentaram a melhor correlaccedilatildeo com o niacutevel CCSD(T)aug-cc-pVTZ em relaccedilatildeo agrave funcionais da DFT (B3LYP e B3LYP-D3) Foram entatildeo aplicados diferentes meacutetodos teoacutericos como o Quantum Theory of Atoms in Molecules (QTAIM) Non-Covalent Interactions (NCI) e o Natural Bond Orbitals (NBO) para se entender as preferecircncias conformacionais destes compostos Resultados e Discussatildeo
Nenhum indiacutecio de formaccedilatildeo de LH intramolecular CFbullbullbullHO pocircde ser detectado para o FE FP e FB experimentalmente em soluccedilatildeo nos espectros de RMN e infravermelho Caacutelculos teoacuterico baseados na QTAIM NCI e NBO indicam que LHs CFbullbullbullHO intramoleculares natildeo tecircm influecircncia sobre o comportamento conformacional do FE mas estabilizam o miacutenimo global tanto do FP quanto do FB para as moleacuteculas isoladas No entanto ao se adicionar correccedilotildees termodinacircmicas de energia livre de Gibbs mesmo em meios natildeo-polares tais como CCI4 ciclohexano e diclorometano (IEF-PCM) a populaccedilatildeo dos miacutenimos globais do FP (~11) e FB (~3) diminuem consideravelmente aparentemente abaixo do limite de detecccedilatildeo Conclusotildees
Contraacuterio agrave suposiccedilotildees encontradas na literatura o comportamento conformacional do FE natildeo eacute regido por uma LH CFHO intramolecular LHs intramoleculares satildeo importantes para os confocircrmeros mais estaacuteveis do FP e FB isolados mas natildeo podem ser detectadas em soluccedilatildeo O presente trabalho foi aceito para publicaccedilatildeo no jornal Phys Chem Chem Phys Agradecimentos FAPESP FAPEMIG CNPq e EaStCHEM Referecircncias [1] R A Cormanich M P Freitas C F Tormena R Rittner RSC Advances 2012 2 4169 [2] J Huang K Hedberg J Am Chem Soc 1989 111 6909 [3] H M Badawi W Foumlrner S A Ali Spectrochim Acta A 2008 69 263 [4] M Traetteberg A D Richardson K Hedberg R W Winter G L Gard J Phys Chem A 2001 105 9587
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Theoretical Study of the Infrared Raman and VCD Spectra of Thiophene UsingAb Initio and Density Functional Theory Calculations
Marcello F da Costa (PQ)1 Poliane C de Farias (PG)2
mcostauelbr polianefariasyahoocombr12Universidade Estadual de Londrina LBMM ndash Laboratoacuterio de Biofiacutesica e Mecacircnica Molecular
IntroductionOrganic semiconductors have physical characteristics similar to inorganic ones so they can
also be used in the manufacture of OLEDs [1] photovoltaic cells [2] lasers [3] Furthermoreorganic materials with semiconductor properties have some advantages when compared to inorganicones such as greater adaptability low cost of production and the possibility of easily making smallstructural changes to modify its physical and chemical properties Among the currently mostinteresting organic semiconductors are the thiophene based polymers and the thiophene togetherwith its derivatives which are the main constituents of organic conductors [4]
Computational detailsIn this work we made the calculation of the molecular parameters infrared and Raman
spectra with HF and MP2 ab initio methods and B3LYP and B3PW91 DFT functional packagesWe also compared the results with experimental data found in the literature [5-7] and we calculatedthe VCD (vibrational circular dichroism) spectrum based on the good agreement of the calculationsperformed The thiophenes geometry optimization and harmonic vibrational frequenciescalculations were performed with the GAUSSIAN 03 software package using HF levelapproximation MoslashllerndashPlesset many-body perturbation theory truncated at second order (MP2) andDFT with B3LYP and B3PW91 hybrid functional with both are believed to be superior inpredicting molecular properties A fairly large and flexible basis set 6-311++G was chosen toobtain accurate calculations about the molecule
Results and discussionThe results show that the DFT methods have more accuracy with experimental data The
B3LYP hybrid functional had slightly more accuracy than the B3PW91 for the vibrationalfrequencies and matched with experimental data until the 12th vibration in the range around 500 to1200 1cm The theoretical prediction of the VCD spectrum shows that the thiophene molecule hasa propensity to absorb clockwise circularly polarized light (positive absorption) at the most intenseinfrared absorptions
ConclusionThe set of basis functions 6-311++G is able to provide a realistic description of these
properties The good agreement with the experimental data of the harmonic vibrations supports theVCD results which provides useful information for the study of this material
AcknowledgementsThe authors would like to acknowledge the financial support granted by the following
Brazilian agency Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientiacutefico e Tecnoloacutegico (CNPq)
Referecircncias [1] Y Li Y Cao J Gao D Wang G Yu AJ Heeger Synthetic Met 99 (1999) 243[2] CJ Brabec NS Sariciftci JC Hummelen Adv Func Mater 11 (2001) 15[3] F Hide M Diaz-Garcia B Schwartz M Andersson P Qibing AJ Heeger Science 273 (1996) 1833[4] JH Schon A Dodabalapur Z Bao C Kloc O Schenker B Batlogg Nature 410 (2001) 189[5] T Kupka R Wrzalik G Pasterna K Pasterny J Mol Struct 616 (2002) 17[6] JS Kwiatkowski J Leszczynski I Teca J Mol Struct 436-437 (1997) 451[7] K Pasterny R Wrzalik T Kupka G Pasterna J Mol Spectrosc 614 (2002) 297
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Iacutendice de Autores
Anselmo E de Oliveira UFG 04Antonio E H Machado UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Antonio O T Patrociacutenio UNIVERSIDADE FEDERAL DEUBERLAcircNDIA
26
Aristeu S da Fonseca UFAM 28Arnaldo Fernandes da Silva Fo UNICAMP 06 07Ataualpa A C Braga UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 01Breno R L Galvatildeo UFMG 16Carlos R D Correia UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
CAMPINAS01
Cleuton de Souza Silva UNICAMP 08 10Claacuteudio Francisco Tormena UNICAMP 05Daniely X Soares UNICAMP 07Diego Fernando da S Paschoal UFJF 22Diesley Martins UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Dioacutegenes Mendes Arauacutejo USP-RP 09Elaine F F da Cunha FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Eacutegil de Brito Saacute UFPI 30Elizete Ventura UFPB 24Elieacutezer Fernando de Oliveira UNESP 17Fabriacutecio R Sensato UNIFESP 20Felipe Vieira Zauith Assad UNIFESP 20Fermin Fidel Herrera Aragoacuten CDTN 25Francisco Carlos Lavarda UNESP 17Francisco das Chagas Alves Lima UFPI 14Faacutetima Maria Pereira de Rezende UFLA 23Giovanni Finoto Caramori UFSC 02Heacutelio F Dos Santos UFJF 22Iran da Luz Sousa UNICAMP 12Jadson C Belchior UFMG 16Josene Maria Toldo UFRGS 18Kelson Mota T Oliveira UFAM 28Larissa Sihe Oliveira UFSM 13Leonardo T Ueno UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Leonardo V das Chagas Lima UNICAMP 21Lucas Abreu do Nascimento UESPI 14Lucas Colucci Ducati USP 05Luciano Tavares da Costa UNIFAL-MG 15Liacutevia C T Lacerda FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19M Buumlhl UNIVERSITY OF ST ANDREWS 31
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M P Freitas UFLA 31Marcello Ferreira da Costa UEL 32Marcus V J Rocha VRIJE UNIVERSITEIT 19Marlon Vieira de Melo UFAM 28Mateus Grecco Manfreacute UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 27Mateus Xavier Silva UFMG 16Matheus P de Freitas UFLA 23Mauricio Gustavo Rodrigues UNICAMP 11Milton Matos UFPI 30Nelson Henrique Morgon UNICAMP 12 21Noam Gadelha da Silva UFAM 29Noam S Gadelha UFAM 28Paulo Fernando Bruno Gonccedilalves UFRGS 18Poliane Cristina de Farias UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
LONDRINA32
R Rittner UNICAMP 31Rafael de Mattos Piccoli UFSC 02Railton Barbosa de Andrade UFPB 24Renan Vidal Viesser UNICAMP 05Renato Pereira Orenha UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 03Ricardo A Agnes UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
CAMPINAS01
Rodrigo Antonio Cormanich UNICAMP 31Rogeacuterio Custodio UNICAMP 08 10 11Rogeacuterio J Baierle UFSM 13Roy E Bruns UNICAMP 06 07Reacutegis Casimiro Leal UNICAMP 10Sergio E Galembeck USP-RP 09Silmar A do Monte UFPB 24Silviana Correcirca FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Seacutergio E Galembeck UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 27Seacutergio Emanuel Galembeck UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 03Teodorico C Ramalho FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Tuanan Lourenccedilo UNIFAL-MG 15Vitor Hugo Menezes da Silva UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 01Wagner E Richter UNICAMP 07Wagner Eduardo Richter UNICAMP 06Wesley Fonseca Vaz UFG 04Weverson R Gomes UNIVERSIDADE FEDERAL DE SAtildeO
CARLOS26
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Palavras Chaves
AacuteCIDO BETULINICO 28AacuteCIDO MELALEUCICO 29ACOPLAMENTO SPIN-ORBITAL 05AGREGADOS MOLECULARES 04ALGORITMO GENEacuteTICO 16ALPCCL 04AMINAS SUBSTITUIacuteDAS 10ANAacuteLISE CONFORMACIONAL 31ANATASE 26AROMATICIDADE 27ATIVIDADE 28BASIS SETS 22BENZAZOacuteIS 18BENZBROMARONA 12BIOACTIVITY 07C-PCM 08CAacuteLCULO COMPUTACIONAL 10CAacuteLCULOS AB INITIO 16CAacuteLCULOS DFT 01CASSCF 24CLUSTERS METAacuteLICOS 16CLUSTERS 09 29CO2 15COMPOSTO DE COODENACcedilAtildeO 14CONFOcircRMERO ANTI 23CONFOcircRMEROS 12CONJUGATED POLYMERS 17CSSM 06DFT CALCULATIONS 17DFT 02 12 14 18 19 20
21 25 26 29 32DINAcircMICA MOLECULAR 15EFEITO DO AacuteTOMO PESADO 05EFEITOS RELATIVIacuteSTICOS 02EFITO GAUCHE 23ENTALPIA DE FORMACcedilAtildeO 21ESIPT 18ESTADOS EXCITADOS 04ESTRUTURA ELETROcircNICA 09FTALOCIANINA 26FUNCIONAL HIacuteBRIDO M06 01FUNCcedilOtildeES DE BASE 11
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G3X(CEP) 08GD-DOPED SNO2 25HIPERCONJUGACcedilAtildeO 23INFRAVERMELHO 06INTENSIDADES 06INTERACcedilAtildeO INTRAMOLECULAR 27LIGACcedilAtildeO AMIDA 20LIGACcedilAtildeO DE HIDROGEcircNIO 31LIacuteQUIDO IOcircNICO 15MAGNETIC PROPERTIES 25MAGUEMITA 19MCG 11MECHANISM 30MEacuteTODOS COMPOSTOS 21N-ACILACcedilAtildeO DE AMINAS 20NANOFITAS 13NITROSAMINAS 24NITROSILO 03NMR 22OLEFIN METATHESIS 30ONION 28ORGANIC DEVICES 17ORGANOMETAacuteLICOS 02OXIDO NIacuteTRICO 14PKA 10PM3 12PMMA 19PROPRIEDADES 13PROTONACcedilAtildeO 24Q-EXPONENCIAIS 11QTAIM 03RAMAN 32REACcedilOtildeES DE HECK 01RELATIVISTIC EFFECTS 22RMN E INFRAVERMELHO 31RUTEcircNIO 03SIC 13SUPERAacuteTOMOS 09TDDFT 07TENSOR BLINDAGEM NUCLEAR 05TEORIA GAUSSIAN 08THIOPHENE 32UV-VIS SPECTROSCOPY 07
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bbb
E[ρ] = TS[ρ] +intd~rvext(~r)ρ(~r) + VH [ρ] + EXC [ρ]
βmc2 + 3sumk=1
αkpkc
ψ(x t) = ihpartψ(x t)
partt
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ProgramaccedilatildeoGeral
Horaacuterio
Dia
1Dia
2Dia
3Dia
4Dia
5
0900-10h30
-Conferecircncia1
Conferecircncia2
ApresentaccedilatildeoOral
Palestrade
deTrabalhos
Encerramento
10h30-1045
-Cafeacute
Cafeacute
Cafeacute
-1045-12h45
Retiradado
Mini-curso1(T)
Mini-curso2(P)
ApresentaccedilatildeoOral
Encerramento
Materiale
(G1)
eVisita
(G2)
eVisita
deTrabalhos
Avaliaccedilatildeo
Program
accedilatildeo
aoMuseu
(G2)
aoMuseu
(G1)
daEscola
1245-1430
Almoccedilo
Almoccedilo
Almoccedilo
Almoccedilo
Almoccedilo
1430-1730
Abertura
Mini-curso1(P)
Mini-curso2(P)
Palestra2
-Palestra1
(G2)
eVisita
(G1)
eVisita
Coquetel
aoMuseu
(G2)
aoMuseu
(G1)
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PL 1
Reatividade Quiacutemica ao Niacutevel Molecular Sinergismo entre Experi-mento e TeoriaProf Joseacute M Riveros (USP e UFABC)
Reaccedilotildees quiacutemicas em fase gasosa quando estudadas a baixas pressotildees ofer-ecem a oportunidade de elucidar aspectos relacionados com propriedades ereatividade intriacutenseca de substancias quiacutemicas Teacutecnicas experimentais intro-duzidas a partir do m da deacutecada de 60 permitiram a caracterizaccedilatildeo de reaccedilotildeesentre iacuteons e moleacuteculas neutras a baixas pressotildees Muitas das reaccedilotildees estudadasnestes uacuteltimos 45 anos mimetizam reaccedilotildees bem conhecidas em Quiacutemica massem a perturbaccedilatildeo do solvente A investigaccedilatildeo de reaccedilotildees de deslocamentonucleofiacutelico de hidroacutelise de eacutesteres e de eliminaccedilatildeo seratildeo ilustradas do pontode vista experimental e as mudanccedilas que se observam quando os iacuteons emfase gasosa satildeo parcialmente solvatados Uma interpretaccedilatildeo mais profundadestes resultados soacute se tornou possiacutevel a partir do crescimento e sosticaccedilatildeocrescente das teacutecnicas de quiacutemica computacional A possibilidade de mapearo diagrama de energia potencial destas reaccedilotildees e mais recentemente de simu-lar a dinacircmica destas reaccedilotildees tem provocado um sinergismo importante entrenovos experimentos e caacuteculos teoacutericos
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PL 2
Conjuntos de Bases natildeo Relativiacutesticos e Relativiacutesticos para Caacutelculosde Propriedades Atocircmica e MolecularProf Francisco E Jorge (UFES)
Meacutetodos de estrutura eletrocircnica para sistemas moleculares dependem demasi-adamente do uso de conjuntos de bases de funccedilotildees Gaussianas para repre-sentarem os orbitais moleculares Um nuacutemero de sequecircncias hieraacuterquicasde conjuntos de bases tem sido proposto nas uacuteltimas duas deacutecadas e elastecircm permitido aproximaccedilotildees sistemaacuteticas para estimar e controlar os errosdevido a incompletude de conjuntos de bases Inicialmente esboccedilaremos al-guns dos princiacutepios para construccedilatildeo de conjuntos de bases e compararemos ascomposiccedilotildees de quatro famiacutelias de conjuntos de bases que estatildeo disponiacuteveisem vaacuterias qualidades diferentes e para um nuacutemero razoaacutevel de elementos databela perioacutedica Entatildeo utilizando as sequecircncias hieraacuterquicas natildeo relativiacutesticae Douglas-Kroll-Hess (DKH) de conjuntos de bases de qualidades dupla triplaquaacutedrupla quiacutentupla e secircxtupla zeta de valecircncia mais funccedilotildees de polarizaccedilatildeo(XZP AXZP e XZP-DKH X = D T Q 5 e 6) de Jorge e colaboradoresconstantes espectroscoacutepicas propriedades eleacutetrica e magneacutetica tatildeo bem comorotaccedilatildeo oacutetica e paracircmetros de dicroiacutesmo circular eletrocircnico seratildeo calculadas ecomparadas com resultados teoacutericos e experimentais reportados na literatura
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PL 3
Dinacircmica de Reaccedilotildees QuiacutemicasProf Ricardo Longo (UFPE)
A dinacircmica molecular de sistemas reativos tem sido importante na determi-naccedilatildeo dos limites e limitaccedilotildees de teorias estatiacutesticas bem sucedidas comoa teoria do estado de transiccedilatildeo (TST) e a teoria RRKM no tratamento dereaccedilotildees bi- e unimoleculares De fato vaacuterias reaccedilotildees tecircm mecanismos e se-letividades que satildeo ditadas ou dirigidas pela dinacircmica Por exemplo seraacutemostrado que a seletividade da reaccedilatildeo OHminus + CH3ONO2 eacute determinadapela dinacircmica Esta reaccedilatildeo pode ocorrer via o deslocamento nucleofiacutelico bi-molecular no carbono (SN2C) ou no nitrogecircnio (SN2N) assim como aabstraccedilatildeo de proacuteton seguida da dissociaccedilatildeo (ECO2) A razatildeo experimentalECO2 SN2C SN2N eacute 086 014 00 e a teoria RRKM eacute incapaz deexplicar estes resultados Entretanto simulaccedilotildees de dinacircmica molecular deBorn-Oppenheimer (BOMD) fornecem trajetoacuterias quase-claacutessicas que expli-cam qualitativa e quantitativamente as observaccedilotildees experimentais Por exem-plo o mecanismo SN2N eacute suprimido pela blindagem eletrostaacutetica negativaao redor do aacutetomo de nitrogecircnio Enquanto que o aumento da eciecircncia docaminho SN2C eacute explicado pelas atraccedilotildees eletrostaacuteticas entre o grupo CH3
e o nucleoacutelo OHminus As simulaccedilotildees BOMD foram tambeacutem empregadas no es-tudo da dinacircmica de desidrataccedilatildeo de aacutelcoois protonados derivados do pinacol asaber [(CH3)2(R)C-CH(OH2)CH3]+ em que R = CH3 CH3CH2 e (CH3)2CHEsta reaccedilatildeo tem dois mecanismos limites i) concertado em que a dissociaccedilatildeoda aacutegua eacute concomitante com a migraccedilatildeo do grupo alquila e ii) em etapaso qual envolve um carbocaacutetion secundaacuterio [(CH3)2(R)C-CHCH2]+ como in-termediaacuterio O perl de energia da reaccedilatildeo fornece o mecanismo concertadoindependentemente do meacutetodo de estrutura eletrocircnica utilizado Contudotrajetoacuterias quase-claacutessicas partindo dos reagentes fornecem um caminho dereaccedilatildeo em etapas mostrando que a regiatildeo do estado de transiccedilatildeo eacute quase ir-relevante para o mecanismo da reaccedilatildeo Os conceitos concertado e sincronismosatildeo muito importantes em quiacutemica pois referem-se agrave relaccedilatildeo temporal entreeventos Por exemplo a formaccedilatildeo de duas ligaccedilotildees numa reaccedilatildeo de cicloadiccedilatildeo[4+2] ou Diels-Alder pode ser um evento siacutencrono ou assiacutencrono Em geral aassimetria da geometria do estado de transiccedilatildeo eacute utilizada como um criteacuteriopara estabelecer o sincronismo do evento Foram estudadas as seguinte reaccedilotildeesde Diels-Alder H2C=CH2 + ciclopentadieno e H2C=CHX + 13-butadienoem que X = H F CH3 OH CN NH2 e NO Estas reaccedilotildees apresentam assime-tria no estado de transiccedilatildeo de variam de simeacutetrica ateacute altamente assimeacutetricade maneira quase contiacutenua Logo espera-se que a sincronicidade das reaccedilotildeestambeacutem variem de acordo com a assimetria Entretanto os resultados dasdinacircmicas a partir do estado de transiccedilatildeo mostram que os criteacuterios estaacuteticos(assimetria do estado de transiccedilatildeo) satildeo muito limitados e fornecem resulta-dos contraditoacuterios De fato o intervalo temporal entre os eventos isto eacute a
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I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
formaccedilatildeo das duas novas ligaccedilotildees C-C comparado com o periacuteodo vibracionalda ligaccedilatildeo simples C-C nos produtos eacute um criteacuterio mais conaacutevel e imparcialBaseado nesse criteacuterio todas as reaccedilotildees estudadas satildeo classicadas como siacuten-cronas exceto com o dienoacutelo H2C=CHNO apesar dos graus de assimetriagraduais e muito distintos das estruturas dos estados de transiccedilatildeo Estes resul-tados explicam tambeacutem a alta eciecircncia das reaccedilotildees de cicloadiccedilatildeo e portantosua utilidade em siacutentese orgacircnica
Agradecimentos CAPES CNPq FACEPE FINEP inct-INAMI PRONEX-CNPq-FACEPE
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CF 1
Equaccedilatildeo de Dirac Implementaccedilatildeo e Aplicaccedilotildees em Estudos de Es-trutura EletrocircnicaProf Roberto L A Haiduke (IQSCUSP)
Nesta palestra pretende-se discutir os aspectos baacutesicos da equaccedilatildeo de Diracquando aplicada aos estudos de estrutura eletrocircnica de sistemas atocircmicos emoleculares Primeiramente os principais efeitos relativiacutesticos na quiacutemicaseratildeo ilustrados por meio de alguns exemplos Depois seratildeo abordadas asnoccedilotildees fundamentais do formalismo de quatro componentes Aleacutem disto as-pectos teacutecnicos relacionados aos conjuntos de funccedilotildees de base necessaacuterios emodelo nucleares normalmente utilizados devem ser mencionados Finalmenteseraacute possiacutevel apresentar algumas aplicaccedilotildees deste tratamento realizadas emnosso grupo de pesquisa como no estudo dos momentos de quadrupolo nucle-ares
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CF 2
Aplicaccedilotildees da Teoria do Funcional de Densidade em Sistemas Quiacutemi-cosProf Willian R Rocha (UFMG)
A Teoria do Funcional de Densidade (DFT) tem se tornado nos uacuteltimos anosum importante meacutetodo para o estudo da reatividade quiacutemica em sistemasmoleculares com poucos aacutetomos ateacute sistemas macromoleculares como enzimasO desenvolvimento de novos e mais precisos funcionais de troca-correlaccedilatildeotem permitido o estudo de processos quiacutemicos com precisatildeo cada vez maiorpossibilitando a utilizaccedilatildeo da DFT como um meacutetodo para se validar pos-siacuteveis mecanismos de reaccedilatildeo e previsatildeo a priori da reatividade em sistemasmoleculares Nesta apresentaccedilatildeo seraacute dada uma breve revisatildeo dos avanccedilos edesaos da DFT no estudo da reatividade quiacutemica dando particular atenccedilatildeoaos processos cataliacuteticos promovidos por compostos de metais de transiccedilatildeo Autilizaccedilatildeo da DFT no estudo da reatividade quiacutemica seraacute discutida e exempli-cada atraveacutes de estudos recentes envolvendo processos de interesse bioloacutegicoe industrial
Agradecimentos CNPq FAPEMIG INCT-Cataacutelise Rede Mineira de Quiacutemica
xi FFCLRP 2014
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MC 1
Quiacutemica Quacircntica Relativiacutestica AplicadaProf Luiacutes Guilherme M Macedo (UFPA)
Muitos fenocircmenos de interesse quiacutemico como a existecircncia de caacutetions Hg2+2 emsoluccedilatildeo ou mesmo o funcionamento de uma bateria automotiva soacute podem sercorretamente compreendidos agrave luz da teoria quacircntica relativiacutestica Os efeitosrelativiacutesticos que podem ser compreendidos como diferenccedila entre os resul-tados obtidos a partir da equaccedilatildeo de Schroumldinger e da equaccedilatildeo relativiacutesticade Dirac exercem grande inuecircncia principalmente na quiacutemica dos elementosmais pesados da tabela perioacutedica De forma geral estes efeitos satildeo comumenteseparados de forma pragmaacutetica em efeitos cinemaacuteticos e efeitos oriundos doacoplamento de spin-oacuterbita Este minicurso visa de forma praacutetica a) infor-mar a importacircncia dos efeitos relativiacutesticos b) ensinar atraveacutes de exemplossimples como incluir os efeitos relativiacutesticos nos caacutelculos de quiacutemica computa-cional atraveacutes de programas gratuitos como o DIRAC13 que inclui os efeitosrelativiacutesticos naturalmente a partir da equaccedilatildeo de Dirac e um segundoprograma (ORCAGAMESSFIREFLY) que inclui os efeitos cinemaacuteticos deforma aproximada
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MC 2
Teoria do Funcional de Densidade Fundamentos e MetodologiaProf Heacutelio A Duarte (UFMG)
Inicialmente alguns conceitos baacutesicos e histoacutericos baseados na Teoria de Thomas-Fermi-Dirac seratildeo apresentados Os teoremas de Hohemberg-Kohn as equaccedilotildeesde Kohn-Sham e sua interpretaccedilatildeo a luz da Procura Restrita de Levy seratildeo dis-cutidos A metodologia geralmente implementada nos principais programascomputacionais disponiacuteveis na literatura utilizando-se de conjunto de funccedilotildeesde base localizadas seraacute apresentada em detalhes Um toacutepico especial sobre osfuncionais de troca-correlaccedilatildeo e como eles satildeo desenvolvidos seraacute tambeacutem ap-resentado Na parte praacutetica pretende-se estimular os estudantes a denir cor-retamente os dados de entrada fazer atenccedilatildeo haacute alguns aspectos de deniccedilatildeode modelo quiacutemico e a utilizaccedilatildeo de palavras-chaves que auxiliam na con-vergecircncia do caacutelculo SCF e na rapidez do caacutelculo Espera-se que o estudanteao nal do mini-curso compreenda os principais conceitos envolvidos na DFTesteja familiarizado com os termos e seja capaz de se aprofundar no assunto
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Iacutendice de Trabalhos
12Investigaccedilatildeo Teoacuterica da arilaccedilatildeo Heck-Matsuda enantiosseletiva do3-ciclopenten-1-ol utilizando DFTVitor Hugo Menezes da Silva 01A Importacircncia de Correccedilotildees Relativiacutesticas na Descriccedilatildeo de LigaccedilotildeesQuiacutemicas em OrganometaacutelicosRafael de Mattos Piccoli 02Estudo Computacional de Compostos de Ru-NO ligado a CyclamRenato Pereira Orenha 03Estudo Teoacuterico da Cloro Ftalocianina de Alumiacutenio por PM6 e DFTWesley Fonseca Vaz 04Inuecircncia da Estrutura Eletrocircnica na Componente Spin-Orbital doTensor Blindagem de RMN de 13C nos Isocircmeros do 12-diiodoetenoRenan Vidal Viesser 05Intensidades caracteriacutesticas de grupos funcionais no infravermelhoWagner Eduardo Richter 06Selective Extraction of Erisotrin Structural Analogs Theory andExperimentArnaldo Fernandes da Silva Fo 07Uso do Modelo Contiacutenuo de Solvente (C-PCM) com G3X-CEP paraCaacutelculos de Solvataccedilatildeo de Iacuteons Monovalentes com AcetonitrilaCleuton de Souza Silva 08Clusters Histoacuterico e evoluccedilatildeoDioacutegenes Mendes Arauacutejo 09Estimativa teoacuterica do pKa de aminas substituiacutedas com gruposalquilaReacutegis Casimiro Leal 10Discretizaccedilatildeo do Meacutetodo da Coordenada Geradora para geraccedilatildeo defunccedilotildees de base por q-exponenciaisMauricio Gustavo Rodrigues 11Anaacutelise conformacional da Benzbromarona (BZB)Iran da Luz Sousa 12Estudo das Propriedades de Nanoestruturas de SiCLarissa Sihe Oliveira 13Natureza da ligaccedilatildeo Fe-NO em sistemas trans-[FeIIL(NO)(oxa-aza)]n+ onde L=Cl ou H2O e n=1 ou 2 Uma investigaccedilatildeo com-putacionalLucas Abreu do Nascimento 14Estudo das propriedades dinacircmicas do sistema 1-etil-3-metilimidazoacutelio bis(triuorsulfonil)imida emiim[Tf2N]CO2
Tuanan Lourenccedilo 15Anaacutelise Teoacuterica de Clusters de Soacutedio-Potaacutessio por AlgoritmoGeneacutetico e Caacutelculos de Quiacutemica QuacircnticaMateus Xavier Silva 16
xiv FFCLRP 2014
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Electronic energy levels engineering of P3HT employing chemicalsubstitutionsElieacutezer Fernando de Oliveira 17Estudo teoacuterico do mecanismo ESIPT em derivados de benzazoacuteisJosene Maria Toldo 18Processo de fragmentaccedilatildeo molecular do hiacutebrido γ-Fe2O3PMMAum estudo teoacuterico e experimentalSilviana Correcirca 19Estudo mecaniacutestico sobre a N-acilaccedilatildeo de aminas por aacutecidos car-boxiacutelicos catalisada por ZrCl4Felipe Vieira Zauith Assad 20Comparaccedilatildeo do Desempenho de Meacutetodos Compostos e Funcionaisde Densidade na Determinaccedilatildeo de Entalpias Padrotildees de FormaccedilatildeoLeonardo V das Chagas Lima 21NMR-TZPP-DKH Gaussian basis sets for NMR calculations 195Ptchemical shiftDiego Fernando da S Paschoal 22Avaliaccedilatildeo teoacuterica do efeito gauche na difenidramina e seu cloridratoFaacutetima Maria Pereira de Rezende 23Estudo envolvendo NN-nitrosodimetilamina protonadaRailton Barbosa de Andrade 24Ab-initio calculation of magnetic properties of Gd-doped SnO2
Fermin Fidel Herrera Aragoacuten 25Estrutura eletrocircnica de complexo envolvendo uma associaccedilatildeo porligaccedilatildeo quiacutemica entre uma ftalociaina de rutecircnio e o TiO2 (anatase)Diesley Martins 26Estudo computacional de [22]ciclofanosMateus Grecco Manfreacute 27Estudo comparativo de reatividade de triterpenos pentaciacuteclicos comatividade antimalaacutericaMarlon Vieira de Melo 28Estudos Teoacutericos Comparativos de Propriedades EstruturaisEletrocircnicas e Espectroscoacutepicas dos Aacutecidos Betuliacutenico e Melaleucicoe da Estabilidade de Clusters desses Metaboacutelitos EspeciaisNoam Gadelha da Silva 29On Activation Step of Hoveyda-Grubbs CatalystEacutegil de Brito Saacute 30Estudo do comportamento em soluccedilatildeo do 2-uoroetanol 3-uoroproanol e 4- uorobutanol por espectroscopias de RMN e in-fravermelho e caacutelculos teoacutericosRodrigo Antonio Cormanich 31Theoretical Study of the Infrared Raman and VCD Spectra ofThiophene Using Ab Initio and Density FuMarcello Ferreira da Costa 32
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Investigaccedilatildeo Teoacuterica da arilaccedilatildeo Heck-Matsuda enantiosseletiva do 3-ciclopenten-1-ol utilizando DFT
Vitor H Menezes da Silva1 (PG) Ricardo A Agnes2 (PG) Carlos R D Correia2 (PQ) Ataualpa A C Braga1 (PQ) vhugoiquspbr 1Instituto de Quiacutemica Departamento de Quiacutemica Fundamental Universidade de Satildeo Paulo SP Brasil2Instituto de Quiacutemica Departamento de Quiacutemica Orgacircnica Universidade Estadual de Campinas SP Brasil
IntroduccedilatildeoReaccedilotildees de Heck-Matsuda assimeacutetricas foram aplicadas por meio de uma estrateacutegia conhecida como transmissatildeo redox1 Aleacutem da formaccedilatildeo de adutos enriquecidos enantiomericamente haacute uma sequecircncia de inserccedilotildees migratoacuterias da espeacutecie de hidreto de palaacutedio e eliminaccedilotildees de βminushidrogecircnios ateacute a funcionalizaccedilatildeo do grupo hidroxila obtendo tambeacutem adutos carboniacutelicos2 Neste sentido este trabalho apresenta o estudo teoacuterico deste tipo de reaccedilatildeo utilizando aacutelcoois aliacutelicos ciacuteclicos
Metodologia ComputacionalAs estruturas foram otimizadas no niacutevel M06BS1 onde BS1 eacute a combinaccedilatildeo do pseudo potencial efetivo SDD e o conjunto de funccedilotildees de base 6-31G+(d) para o palaacutedio e o restante dos aacutetomos res-pectivamente Correccedilotildees termodinacircmicas foram feitas (em temperatura de 28915 K e pressatildeo de 1 atm) O efeito do solvente foi considerado por meio de caacutelculos pontuais M06-SMDBS1 nas geo-metrias em fase gasosa Todos os caacutelculos foram feitos utilizando o pacote Gaussian 09
Resultados e DiscussatildeoNa Figura 1 se observa que as espeacutecies TS2 TS3 TS4 e TS5 possuem as maiores energias pre-ponderantemente devido agraves acentuadas interaccedilotildees esteacutereas envolvendo o grupo t-butila com o ligan-te arila
Figura 1 Estruturas dos estados de transiccedilatildeo (TS) correspondentes agraves aproximaccedilotildees da olefina 3-ciclopenten-1-ol com diferentes conformaccedilotildees do ligante quiral pirino-oxazoliacutenico1 Cada TS estaacute associado ao seu respectivo aduto de Heck com diferente estereoquiacutemica Energias livres de solvataccedilatildeo (em kcalmol-1) relativas ao TS mais estaacutevel
O estado de transiccedilatildeo mais estaacutevel eacute o TS7 que estaacute associado exclusivamente ao produto de aacutelcool aliacutelico com estereoquiacutemica 3 o produto majoritaacuterio da reaccedilatildeo A energia do TS8 indica a presenccedila de adutos carboniacutelicos de mesma estereoquiacutemica 4 Fato tambeacutem evidenciado experimentalmente
ConclusotildeesPartindo que a estereoquiacutemica do produto final eacute decidida na inserccedilatildeo da olefina este modelo teoacuterico reproduz de maneira bastante satisfatoacuteria os dados experimentais A inclusatildeo do efeito de dispersatildeo nas energias mostrou-se importante para o tratamento destes sistemas
AgradecimentosVitor H M da Silva agradece a bolsa de doutorado concedida pela FAPESP (201304813-6 ) Referecircncias [1] Werner E W Mei T S Burckle A J e Sigman M S Science 2012 338 1445-1458[2] Oliveira C C Agnes R A Correia C R D J Org Chem 2013 78 3325-3328
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A Importacircncia de Correccedilotildees Relativiacutesticas na Descriccedilatildeo de Ligaccedilotildees Quiacutemicasem Organometaacutelicos
Rafael de Mattos Piccolisup1 (PG) e Giovanni Finoto Caramorisup1 (PQ)Email rafainfonethotmailcom
1 Universidade Federal de Santa Catarina Depto de Quiacutemica CFM CP 476 88040-900 Trindade Florianoacutepolis ndash SC
IntroduccedilatildeoO [Au3(12-μ-piridil)3] Figura 1 eacute um
composto organometaacutelico pertencente classe deComplexos Ciacuteclicos Trinucleares (CTC) os quaispossuem importantes propriedades espectroscoacutepicastal como vapocromismo e solvocromismoenvolvendo transiccedilotildees eletrocircnicas ligante rarr metalassociadas ao tamanho dos agregados formados porestas estruturas1 Estes agregados supramolecularesse formam por interaccedilotildees aurofiacutelicas e estas satildeoassociadas a contraccedilotildees relativiacutesticas das ligaccedilotildees edos orbitais devido ao acoplamento spin-spin espin-orbita12 Neste sentido foram feitas correccedilotildeesrelativiacutesticas DKH2 (Douglas-Kroll-Hess) e ZORA(Zeroth-order Regular Aproximation) aplicadas ateoria do funcional da densidade (DFT)2
Metodologia ComputacionalUtilizou-se o pacote de softwares Orca3 para
os caacutelculos de otimizaccedilatildeo das geometrias e frequecircncias vibracionais empregando-se o mesmo niacutevelde teoria BP86Def2-TZVP3 e correccedilotildees relativiacutesticas de segunda ordem DKH2 ou ZORA23
Resultados e DiscussatildeoDe acordo com a Figura 1 com correccedilatildeo ZORA observava-se a diminuiccedilatildeo dos niacuteveis de
energia de HOMO e LUMO e deve-se a uma melhor distribuiccedilatildeo das funccedilotildees radiaisprincipalmente de caroccedilo que levam a um aumento do potencial atrativo e orbitais maisproacuteximos24 devido ao acoplamento spin-spin e spin-orbita este efeito se reflete na contraccedilatildeo dosorbitais de valecircncia diminuindo a energia dos orbitais moleculares e pode ser observado na ligaccedilatildeoAu-C que se daacute entre orbitais internos do Au e orbitais antiligantes do C (back-donation) Aindaassim observa-se que as interaccedilotildees Au-Au e Au-N com DKH2 as quais natildeo envolvem orbitaisinternos satildeo mais curtas
ConclusotildeesConclui-se que ZORA e DKH2 aplicadas a DFT reproduzem satisfatoriamente os dados
experimentais e tratam a contraccedilatildeo dos orbitais internos e que as contraccedilotildees dos orbitais econtraccedilotildees das ligaccedilotildees satildeo efeitos distintos mas que atuam no mesmo sentido
Agradecimentos CNPq CAPES e FAPESC
Referecircncias [1] A Burini A A Mohamed J P Fackler Comm Inorg Chem 2003 24 253ndash280[2] M Reiher A Wolf Relativistic Quantun Chemistry Ed Wiley-VCH 2009[3] F Neese WIREs Comp Mol Sci 2012 2 73ndash78[4] M Reiher G Eickerling R Mastalerz V Herz W Scherer H Himmel J Chem Theory Comput 2007 32182-2197
Figura 1 Paracircmetros estruturais do composto[Au (12-μ-piridil) ] acircngulos em graus e distacircncias₃ ₃de ligaccedilatildeo em aringngstroumlns = valor experimental
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Estudo Computacional de Compostos de Ru-NO ligado a Cyclam
Renato Pereira Orenha1 (PG) Seacutergio Emanuel Galembeck1 (PQ) segalembuspbr
1Departamento de Quiacutemica Faculdade de Filosofia Ciecircncias e Letras de Ribeiratildeo Preto Universidade de Satildeo Paulo 14040-901 Ribeiratildeo Preto-SP Brasil Introduccedilatildeo
O oacutexido niacutetrico tem um papel jaacute conhecido como biorregulador em diversos processos Logo compostos de Ru-NO com ligante cyclam satildeo de grande interesse como doadores de oacutexido niacutetrico [1] Este trabalho eacute uma continuaccedilatildeo do estudo jaacute presente na literatura [1] sobre a ligaccedilatildeo Ru-NO para o composto fac-[Ru(NO)Cl2(k3N4N8N11(1-carboxilpropil)cyclam)]+ I bem como seus derivados II e III oriundos das desprotonaccedilotildees de O-H e em seguida do N-H mais aacutecido Metodologia Computacional
Atraveacutes do modelo computacional B3LYPcc-pVDZ com pseudopotencial ECP28MDF para o aacutetomo de Ru as geometrias foram otimizadas e a densidade eletrocircnica foi investigada por meio do meacutetodo QTAIM Aleacutem disso os espectros de absorccedilatildeo na regiatildeo UV-Vis foram obtidos com o meacutetodo CAM-B3LYP e a mesma base utilizada anteriormente Sendo que nesta etapa foi utilizado o modelo de solvataccedilatildeo PCM de modo a considerar o efeito de solvataccedilatildeo da aacutegua sobre estes complexos metaacutelicos Os softwares Gaussian09 AIMAll Chemissian e Gaussview 50 foram utilizados para realizar os caacutelculos Resultados e Discussatildeo
Segundo o meacutetodo QTAIM a partir de I para II temos um pequeno aumento na densidade eletrocircnica ρ(r)(Ru-NO) e do iacutendice de deslocalizaccedilatildeo DI(RuNO) junto de uma diminuiccedilatildeo da concentraccedilatildeo da densidade eletrocircnica nabla2ρ(r)(Ru-NO) Aleacutem disso temos que o caraacuteter covalente desta ligaccedilatildeo aumenta com base na diminuiccedilatildeo da densidade de energia total H(r)(Ru-NO) Outro importante ponto eacute o aumento da elipiticidade da ligaccedilatildeo quiacutemica ε(Ru-NO) Agora em IIIII haacute uma diminuiccedilatildeo de ρ(r)(Ru-NO) e DI(RuNO) atribuindo um menor caraacuteter covalente para esta ligaccedilatildeo como confirmado pelo aumento de H(r)(Ru-NO) apesar da distribuiccedilatildeo destes eleacutetrons estar menos concentrada fato visualizado pelo maior valor de nabla2ρ(r)(Ru-NO) Outro ponto eacute que haacute um menor valor de ε(Ru-NO) logo os eleacutetrons nesta ligaccedilatildeo se distribuem de modo mais ciliacutendrico A partir dos espectros de absorccedilatildeo observamos que em III o aparecimento duas transiccedilotildees eletrocircnicas centradas para o orbital π do NO que permite a desestabilizaccedilatildeo da ligaccedilatildeo Ru-NO Jaacute em IIIII tambeacutem haacute duas rotas desta espeacutecie de transiccedilatildeo para o controle da estabilidade da ligaccedilatildeo Ru-NO mas com energia necessaacuteria para excitaccedilatildeo menor Conclusotildees
Portanto os resultados indicaram um pequeno aumento da estabilidade da ligaccedilatildeo Ru-NO com a primeira desprotonaccedilatildeo de I poreacutem uma diminuiccedilatildeo com a desprotonaccedilatildeo de N-H de II para III Os espectros na regiatildeo UV-Vis indicaram que em IIIIII temos novas rotas e com menor energia para controlar a liberaccedilatildeo do NO Agradecimentos Os autores agradecem as agecircncias CAPESPROAP CNPq (processo 4815602010-6) e FAPESP (processo 200802677-0) pelo suporte financeiro e a Me Ali Faez Taha pela assistecircncia teacutecnica SEG agradece a CNPq pela bolsa de pesquisa (processo 3044472010-2) RPO agradece a FAPESP (processo 201120351-7) pela bolsa de doutorado-direto Referecircncias [1] Fabio G Doro Iuri M Pepe Sergio E Galembeck Rose M Carlos Zenis N da Rocha Mauro Bertottie e Elia Tfouni Dalton Transactions 2011 40 6420-6432
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3 FFCLRP 2014
Estudo Teoacuterico da Cloro Ftalocianina de Alumiacutenio por PM6 e DFT
Wesley F Vazsup1 (PG) Anselmo E de Oliveirasup2 (PQ)
wesfonsecagmailcom 1 2
Instituto de Quiacutemica ndash Universidade Federal de Goiaacutes Campus Samambaia CEP 13174001-970 Goiacircnia ndash GO ndash
Brasil
Introduccedilatildeo
As propriedades fiacutesicas e quiacutemicas das Ftalocianinas vecircm sendo estudadas extensivamente
ao passar das deacutecadas Estes compostos πndashmacrociacuteclicos altamente estaacuteveis apresentam
caracteriacutesticas interessantes como eficiente absorccedilatildeo de luz alta simetria planaridade e
deslocalizaccedilatildeo eletrocircnica sendo tambeacutem empregadas em cataacutelise ciecircncia de materiais tendo
aplicaccedilatildeo em dispositivos conversores de energia armazenamento de dados oacutepticos sensores de
gaacutes cristal liacutequido tintura infravermelha em tecnologia a laser etc [1] Tendo em conta as
aplicaccedilotildees possiacuteveis um esforccedilo consideraacutevel tem sido dedicado para a caracterizaccedilatildeo dos estados
excitados de metal-ftalocianinas seus derivados e os seus agregados por uma variedade de teacutecnicas
espectromeacutetricas [2] Tomou-se por objeto de estudo apoacutes levantamento bibliograacutefico a Cloro
Ftalocianina de Alumiacutenio
Metodologia Computacional
A estrutura molecular da AlPcCl foi determinada por caacutelculos de quiacutemica quacircntica no pacote
computacional Gaussian09 utilizado o conjunto de bases 6-31+G e os seguintes funcionais DFT
HSEH1PBE M05 M052X M06 M06HF M062X LC-ωPBE CAM-B3LYP ωB97 ωB97X
ωB97XD) para comparaccedilatildeo com aqueles jaacute conhecidos e obtidos com B3LYP [3] O estudo dos
estados excitados foi abordado por meacutetodos semi-empiacutericos utilizando o PM6 disponiacutevel no
Gaussian09 Tais estados foram estudados em agregados moleculares (diacutemero e duas disposiccedilotildees de
tetracircmeros) obtidos a partir de arquivos do CCDC (Cambridge Crystallographic Data Center)
Resultados e Discussatildeo
Os caacutelculos DFT realizados preveem que a moleacutecula de AlPcCl tem simetria C4v com o
aacutetomo do metal acima do plano definido pela cavidade interna de quatro aacutetomos de N e um
macrociclo quase planar Os resultados obtidos utilizando B3LYP apresentaram os menores valores
para os erros meacutedios calculados para os paracircmetros distacircncia de ligaccedilatildeo (0018Aring) e acircngulo de
ligaccedilatildeo (5473deg) tendo por referecircncia os dados cristalograacuteficos Para os agregados moleculares da
AlPcCl obteve-se que os empacotamentos tetracircmeros satildeo mais estaacuteveis que o diacutemero 1599 kjmol
e 1869 kjmol respectivamente A diferenccedila de energia dos orbitais HOMO e LUMO eacute 308 kjmol
maior para um dos tetracircmeros em relaccedilatildeo ao diacutemero Os valores para as bandas de excitaccedilatildeo de
Soret e Banda ldquoQrdquo obtidas atraveacutes dos caacutelculos com PM6 foram respectivamente 352 nm e 619-
775 nm para o diacutemero 352 nm e 616- 771 nm para um dos tetracircmeros e 389 nm e 579- 747 nm para
a outra disposiccedilatildeo do tetracircmero e estatildeo em excelente acordo com dados de referecircncia [4] [5]
Conclusotildees
Os resultados obtidos se apresentam em excelente acordo com os dados disponiacuteveis na
literatura
Referecircncias [1]GANTCHEV T G VAN LIER J E HUNTING D J Radiation Physics and Chemistry 2005 v 72 p 367ndash379
[2]RICCIARDI G ROSA A BAERENDS E J The Journal of Physical Chemistry A 2001 v 105 p 5242ndash5254
[3]STRENALYUK T SAMDAL S VOLDEN H V The Journal of Physical Chemistry A 2008 v 112 p 9075ndash
9082
[4]CHEN W et al Applied Physics Letters 2012 v 100 p 133302
[5] JENNINGS C et al Spectrochimica Acta Part A Molecular Spectroscopy 1986 v 42 p 991ndash995
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Influecircncia da Estrutura Eletrocircnica na Componente Spin-Orbital do Tensor
Blindagem de RMN de 13
C nos Isocircmeros do 12-diiodoeteno
Renan Vidal Viesser1
(PG) Lucas Colucci Ducati2 (PQ) Claacuteudio Francisco Tormena
1 (PQ)
tormenaiqmunicampbr 1Instituto de Quiacutemica UNICAMP Campinas-SP Brasil
2Instituto de Quiacutemica USP Satildeo Paulo-SP Brasil
Introduccedilatildeo
A blindagem de nuacutecleos de 1H e
13C promovida por aacutetomos de elevada massa eacute
reconhecida como um fenocircmeno relativiacutestico observaacutevel na RMN em funccedilatildeo da reduccedilatildeo do
deslocamento quiacutemico desses nuacutecleos sendo o acoplamento spin-orbital (SO) aceito como a
fonte desse ldquoefeito do aacutetomo pesadordquo1 Embora os mecanismos SOFC e SOSD sejam
conhecidos2 persistem duacutevidas sobre a influecircncia das interaccedilotildees estereoeletrocircnicas no efeito
do aacutetomo pesado Inserido neste contexto o presente trabalho visa compreender quais satildeo os
fatores responsaacuteveis pela diferenccedila de 17 ppm no deslocamento quiacutemico de 13
C dos isocircmeros
do 12-diiodoeteno sendo o trans mais blindado
Metodologia Computacional
Caacutelculos de otimizaccedilatildeo de geometria tensor blindagem e NBO foram realizados
empregando DFTKT2 como niacutevel de teoria funccedilatildeo de base TZ2P (STO) e aproximaccedilatildeo
relativiacutestica ZORA disponiacuteveis no software ADF 2013
Resultados e Discussatildeo
Os caacutelculos de tensor confirmaram a maior blindagem do isocircmero trans (=1121
ppm) em relaccedilatildeo ao cis (= 905 ppm) como pode ser observada na Figura 1 e indicaram que
as componentes paramagneacutetica e SO satildeo as responsaacuteveis por esta diferenccedila As anaacutelises de
NBO mostraram menores ocupacircncias dos lone pairs dos iodos e maiores dos orbitais C=C e
πC=C para o composto cis resultando num menor valor para o termo SO (257 ppm) em
comparaccedilatildeo ao trans (357 ppm)
A B
Figura 1 Tensor blindagem de 13
C e suas componentes PAS para o cis- (A) e trans-diiodoeteno (B)
Conclusotildees
Acreditamos que a compressatildeo esteacuterica existente entre os aacutetomos de iodo no isocircmero
cis esteja afetando a capacidade do iodo blindar o nuacutecleo de carbono principalmente devido
ao aumento do gap de energia entre os lone pairs do iodo e orbitais antiligantes do carbono
Agradecimentos
Os autores agradecem a FAPESP pelo suporte financeiro
Referecircncias [1] Aquino F Govind N Autschbach J J Chem Theory Comput 2011 7 3278-3292
[2] Kaupp M Malkina O L Malkin V G Pyykkouml P Chem Eur J 1998 4 118-126
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Intensidades caracteriacutesticas de grupos funcionais no infravermelho
Arnaldo F da Silvasup1 (PG) Wagner E Richtersup1 (PG) Roy E Brunssup1 (PQ)
wagnerrichteriqmunicampbr
sup1 ndash Instituto de Quiacutemica Universidade Estadual de Campinas CP 6154 CampinasndashSP Brasil
Introduccedilatildeo
Sabendashse que na espectroscopia no infravermelho a frequecircncia de absorccedilatildeo expressa em
nuacutemero de onda exibe um valor caracteriacutestico no espectro para cada grupo funcional em uma
moleacutecula Neste sentido buscamos uma metodologia de divisatildeo das intensidades de absorccedilatildeo
no infravermelho de modo a verificar se tambeacutem eacute possiacutevel atribuir intensidades de absorccedilatildeo
caracteriacutesticas para grupos funcionais no infravermelho tal como ocorre com as frequecircncias
Metodologia Computacional
O conjunto de testes envolvendo as moleacuteculas H2CO F2CO e HFCO foi escolhido
para avaliar a hipoacutetese mencionada para o modo vibracional correspondente ao estiramento da
carbonila νC=O O programa Gaussian03[1]
(no niacutevel CCSDaugndashccndashpVTZ[2]
)foi empregado
tanto na otimizaccedilatildeo das geometrias quanto na anaacutelise vibracional Os tensores polares foram
entatildeo manipulados com equaccedilotildees e programas desenvolvidos em nosso laboratoacuterio de modo
que as intensidades pudessem ser divididas em parcelas atocircmicas
Resultados e Discussatildeo
A anaacutelise vibracional forneceu aos estiramentos da carbonila das moleacuteculas acima
intensidades com valores de 857 4720 e 2807 kmmolndash1
respectivamente Jaacute as parcelas
atocircmicas quando somadas sobre os aacutetomos de carbono oxigecircnio e um termo de interaccedilatildeo
entre eles forneceu os valores de 1087 4410 e 2791 kmmolndash1
na mesma ordem Tal
comportamento foi verificado tambeacutem em outros modos vibracionais Aleacutem disso a aplicaccedilatildeo
da regra de soma do modelo CSSM ( sum sum sum ) vaacutelida para a soma
das intensidades mostrandashse vaacutelida tambeacutem para os modos vibracionais individualmente
Conclusotildees
Separar intensidades de absorccedilatildeo vinculadas a um modo normal correspondente agrave
movimentaccedilatildeo de diversos aacutetomos simultacircneamente em parcelas individuais para cada um
destes aacutetomos eacute possiacutevel O resultado de tal esquema de divisatildeo mostra uma concentraccedilatildeo das
intensidades principalmente sobre os aacutetomos cuja movimentaccedilatildeo eacute mais relevante para o
modo em questatildeo Os valores caracteriacutesticos natildeo satildeo tatildeo proacuteximos entre si quanto o satildeo as
frequecircncias caracteriacutesticas mas parece haver uma relaccedilatildeo entre eles e a eletronegatividade
meacutedia dos aacutetomos ligados agrave carbonila um resultado a priori jaacute esperado
Agradecimentos
Os autores agradecem agraves agecircncias de fomento CNPq e FAPESP pelo financiamento
Referecircncias
[1] Gaussian 03 Revision D02 M J Frisch J A Pople et al Gaussian Inc Wallingford CT 2004
[2] B Galabov Y Yamaguchi R B Remington H F Schaefer III J Phys Chem A 106 819 (2002)
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6 FFCLRP 2014
Selective Extraction of Erisotrin Structural Analogs Theory and Experiment
Arnaldo F da Silva Fordm (PG)1 Daniely X Soares (PG) Wagner E Richter (PG) Roy E Bruns (PQ)
1Instituto de Quiacutemica Universidade Estadual de Campinas CP 6154 13083-970 Campinas SP Brasil
Introduction
The biological activities of Erythrina alkaloids are assigned to Eritrinic compounds present
in the plant The most abundant of these alkaloids is called erisotrin and has high anxiolytic activity
raising interest in its structural analogues such as hydroxylated and methoxylated derivatives The
objective of this work was to propose a selective extraction of the erisotrin structural analogues
though UPLC-ESI-MSMS UV-VIS spectroscopy and TDDFT calculations
Computational Methodology
The geometry of the molecules was accessed through geometry optimizations with B3LYP
6-311G+(2d2p) A AMD 64 Opteron workstation with GAUSSIAN03 was used Since the
experimental extractions used solvents with different polarities the PCM from Gaussian03 package
was used In order to obtain the vertical excitation energies TDDFT was employed at the same
calculational level used on the geometry optimizations1
Results and Discussion
The chromatogram obtained from the Erythrina speciosa extract (flower) through UPLC-
ESI-MSMS showed some of the erisotrin structural analogues The solvent used was a
033033033(vv) mixture of hexane ethanol and dichloromethane The chromatogram is
composed primarily by three types of alkaloids skeletons I) a benzene ring with two o-methyl
substituents II) a benzene ring with one o-methyl and one hydroxyl substituents and III) a α β
unsaturated lactone The generic forms of the erisotrin structural analogues can be seen in Figure 1
Figure 3 Generic structures forms I II and III described in the text
To better understand the interaction between the solvents and the erythrinic alkaloids a UV-
VIS spectrum of the extract was acquired on all solvents Theoretical calculations were also applied
in order to gain additional information on the UV-VIS spectra The results of the UV-VIS analysis
are presented at Table 1
Table 1 HOMO-LUMO secondary transition wavelengths (nm) of the most relevant alkaloids on the Erythrina
speciosa extract Theoretical values obtained through B3LYP6-311+(2d 2p) are also included SolventSpecies I II III Exp Ethanol 2827 2732 3018 271 Chloroform 2822 2734 3009 282 Hexane 2815 2726 3040 270
Conclusions
When ethanol and hexane are used as solvent the molecules with the generic structure II are
better extracted as the absorption peak in the UV-VIS spectra is around 271 and 270 nm
respectively Nonetheless when chloromethane is used the molecules with generic structure I are
preferably extracted as the peak around 282 nm suggests
Acknowledgements
CNPq and Fapesp
Referecircncias [1] Andzelm J Rinderspacher B C Rawlett A Dougherty J Baer R Govind NJ Chem Theory Comput 2009
5 2835ndash284
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Uso do Modelo Contiacutenuo de Solvente (C-PCM) com G3X-CEP para Caacutelculos de Solvataccedilatildeo de Iacuteons Monovalentes com Acetonitrila
Cleuton de S Silva12
(PG) Rogeacuterio Custodio1(PQ)
cleutonsouzayahoocombr
1 Instituto de Ciecircncias Exatas e Tecnologia Universidade Federal do Amazonas CEP 69077-000 Itacoatiara-Am
2 Departamento de Fiacutesico-Quiacutemica Universidade Estadual de Campinas CEP 13083-970 Campinas-SP
Introduccedilatildeo
A importacircncia do efeito de solvente em reaccedilotildees quiacutemica tem sido frequentemente observada
e eacute objeto de frequentes estudos teoacutericos e experimentais Boes e colaboradores [1] demonstraram
que o ajuste apropriado da cavidade no meacutetodo IEF-PCM proporciona excelentes resultados quando
associado ao meacutetodo HFIEF-PCM Pereira e col [2] demonstraram a viabilidade de se utilizar
pseudopotenciais CEP (Compact Effective Pseudopotential) na teoria Gaussian n particularmente
Gaussian 3 ou G3 No presente projeto seraacute investigado um ajuste do modelo contiacutenuo de solvente
C-PCM com a teoria G3X(CEP) para caacutelculos de energia livre de solvataccedilatildeo de alguns iacuteons
Metodologia Computacional A teoria G3X [3] com pseudopotencial CEP ou simplesmente G3X(CEP) foi utilizada
juntamente com o modelo de solvente C-PCM em que acetonitrila foi utilizado como solvente para
calcular as energias livres de solvataccedilatildeo A otimizaccedilatildeo do fator de escala da cavidade do solvente
foi realizada entre o intervalo de 1 a 2
Resultados e Discussatildeo
O melhor resultado calculado em relaccedilatildeo aos dados experimentais foi obtido com fator de
escala de 119 para a combinaccedilatildeo G3X(CEP)C-PCM Os resultados foram comparados com
resultados de Boes [1] que utilizaram HFIEF-PCM com um fator de escala oacutetimo de 136 (ver
tabela 1) O fluacuteor apresentou o desvio muito alto em relaccedilatildeo ao experimental de -86 kcalmol para
G3X(CEP) se calcularmos o desvio meacutedio absoluto sem Fluacuteor teremos G3X(CEP) = 206 kcalMol
e HF = 248 kcalMol
Tabela I ndash Dados de Energia Livre de Solvataccedilatildeo (kcalmol) para acetonitrila calculadas para G3X(CEP) com
CPCM HF com IEF-PCM e desvio Meacutedio Absoluto
G3X(CEP)CPCM HFIEFshyPCM Exp G3X(CEP)CPCM HFIEFshyPCM Exp
Fshy shy7841 shy868 shy880 SCN
shy shy5377 shy574 shy519
Clshy shy6509 shy646 shy645 NO3
shy shy5818 shy602 shy565
Brshy shy6097 shy599 shy611 ClO4shy shy5367 shy539 shy508
N3shy shy5820 shy617 shy619 CH3CO2
shy shy6030 shy644 shy627
CNshy shy6250 shy636 shy592 DAM 175 162 shy
Conclusotildees Os resultados demonstram que o ajuste na cavidade CPCM melhora o resultado na energia
de solvataccedilatildeo para acetonitrila como solvente Os resultados apresentam com exceccedilatildeo do iacuteon fluacuteor
um desvio pequeno quando comparados com dados experimentais ou calculados por Boes e col
Agradecimentos Os autores agradecem o apoio financeiro da FAPEAM FAPESP CNPq e FAEPEX-
UNICAMP
Referecircncias [1] S Boes P R Livotto H Stassen Chemical Physcis 2006 331 142-158
[2] D H Pereira A F Ramos N H Morgon R Custodio 2011 135 034106-034131
[3] L A Curtiss P C Redfern K Raghavachari J Pople Chemical Physcis Lettres 2002 359 309-396
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8 FFCLRP 2014
Clusters Histoacuterico e evoluccedilatildeo
Dioacutegenes Mendes Arauacutejo1 (PG) Sergio E Galembeck1 (PQ)
diogenespgffclrpuspbr 1Departamento de Quiacutemica Faculdade de Filosofia Ciencias e Letras de Ribeirao Preto Universidade de Sao Paulo
14040-901 Ribeirao Preto (SP)
Introduccedilatildeo
Cluster pode ter diferentes significados dependendo da aacuterea que esta palavra eacute utilizada em
quiacutemica e em fiacutesica cluster significa um conjunto de aacutetomos ou moleacuteculas que interagem por forccedilas
natildeo covalentes Os primeiros estudos de clusters foram apresentados na literatura na deacutecada de
1930 mas ganharam forccedila na deacutecada de 1950 com a utilizaccedilatildeo de teacutecnicas experimentais como a
espectrometria de massa e vaporizaccedilatildeo a lazer Desde entatildeo muitos trabalhos cientiacuteficos foram
publicados investigando a natureza de clusters Os clusters ocupam o estado da mateacuteria
compreendido entre aacutetomos isolados e a fase condensada e o tamanho pode variar de dezenas ateacute
centenas de aringngstrons Clusters natildeo apresentam variaccedilotildees lineares de propriedades conforme o
crescimento e este eacute um dos pontos que atribui grande interesse nesses materiais[1] Recentemente
foi descoberta uma grande estabilidade em clusters que apresentam estrutura eletrocircnica
correspondente a nuacutemeros maacutegicos possibilitando o desenvolvimento de nanomateriais
estruturados com caracteriacutesticas especiacuteficas e tambeacutem a elaboraccedilatildeo uma nova tabela perioacutedica
formada por clusters que mimetizam as propriedades de elementos quiacutemicos sendo denominados
superaacutetomos[2] Entre os trabalhos que refletem o estado da arte desta aacuterea da ciecircncia grande parte
utilizam as propriedades dos clusters como uma ponte entre sistemas isolados ateacute a fase
condensada[3] Como exemplo podemos citar as aplicaccedilotildees de clusters em processos de superfiacutecie
como cataacutelises homogecircnea heterogecircnea e enzimaacutetica[4] a adsorccedilatildeo de hidrogecircnio em clusters de
alumiacutenio[5] a utilizaccedilatildeo de clusters em dispositivos de armazenamento de energia incrementando
algumas propriedades como a condutividade a velocidade de transferecircncia de carga e a
ciclabilidade[6] Esses exemplos mostram um pouco da versatilidade dos clusters o que faz que
eles venham ganhando forccedila principalmente no estudo de novos materiais para cataacutelise e
armazenamento de energia
Agradecimentos
Agradecemos a CAPES FAPESP e o CNPQ
Referecircncias
[1] AW Castleman P Jena Proc Natl Acad Sci USA 2006 103 10552-10553
[2] P Jena J Phys Chem Lett 2013 4 1432-1442
[3] P-Y Cheng JS Baskin AH Zewail Proc Natl Aca Sci USA 2006 103 10570-10576
[4] GA Somorjai AM Contreras M Montano RM Rioux Proc Natl Acad Sci USA 2006 103 10577-10583
[5] DJ Henry I Yarovsky J Phys Chem A 2009 113 2565-2571
[6] WJAS Gomes DM Arauacutejo AJF Carvalho SP Campana-Filho F Huguenin J Phys Chem C 2013 117
16774-16782
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Estimativa teoacuterica do pKa de aminas substituiacutedas com grupos alquila
Reacutegis Casimiro Leal12
(PG) Cleuton de Souza Silva13
(PG) Rogeacuterio Custodio1 (PQ)
regislealiqmunicampbr 1Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) Instituto de Quiacutemica 13083-970 Campinas-SP Brasil
2Instituto Federal de Educaccedilatildeo Ciecircncia e Tecnologia do Rio Grande do Norte (IFRN) 59215-000
Nova Cruz-RN Brasil 3Universidade Federal do Amazonas (UFAM) Instituto de Ciecircncias Exatas e Tecnologia 69103-128
Itacoatiara-AM Brasil
Introduccedilatildeo
O estudo das propriedades relacionadas agrave acidez e basicidade de substacircncias eacute
importante para compreensatildeo de determinados fenocircmenos [1] daiacute a necessidade de
estimativas das constantes de acidez (Ka) e basicidade (Kb) Bryantsev e col [2] estudaram
uma seacuterie de propriedades incluindo pKa de um conjunto de 23 aminas via DFT e um
modelo contiacutenuo de solvente Poisson-Boltzmann Aminas substituiacutedas (RNH2 R2NH e R3N
com R = -CH3) satildeo mais baacutesicas do que amocircnia (NH3) devido ao possiacutevel efeito doador de
eleacutetrons dos grupos alquila No entanto ocorre uma inversatildeo no comportamento quando se
compara a trimetilamina com as outras aminas substituiacutedas Isto pode ser explicado
qualitativamente pela dificuldade de acesso ao par de eleacutetrons livre do aacutetomo de nitrogecircnio na
trimetilamina devido ao impedimento espacial provocado pelos grupos alquilas substituintes
Metodologia Computacional
A estimativa do pKa foi realizado de acordo com o ciclo termodinacircmico descrito em
Freitas et al [3] Todos os caacutelculos foram realizados utilizando o pacote Gaussian 09W
Resultados e Discussatildeo
A Tabela 1 mostra as diferenccedilas entre valores de pKa experimental e teoacuterico obtidos
para os diferentes niacuteveis de caacutelculo O menor desvio foi com o meacutetodo Hartree-Fock
249 kcal mol-1
Nenhuma das metodologias utilizadas aqui reproduziu a tendecircncia
experimental de inversatildeo no comportamento do pKa quando se compara a trimetilamina com
as demais aminas substituiacutedas
Tabela 1 Diferenccedilas entre valores de pKa experimentais (pKaExp) e calculados (pKaCalc) em kcalmol-1
Aminas Exp [2]
[pKaExp ndash pKaCalc]
Hartree-Fock
6-311++g(dp)
B3LYP
6-311++g(dp)
G3(MP2)
B3 CBS-Q
NH3 925 202 208 209 208
CH3NH2 1064 308 316 315 315
(CH3)2NH 1077 299 307 306 306
(CH3)3N 980 186 196 193 194
DAM 249 257 256 256
Conclusotildees
A tendecircncia dos resultados experimentais natildeo foi reproduzida por nenhum dos meacutetodos
teoacutericos testados Os desvios satildeo elevados em relaccedilatildeo aos dados experimentais da ordem de
25 kcal mol-1
Efeitos locais do solvente estatildeo em andamento e devem corrigir a tendecircncia
Agradecimentos
FAPESP CNPq CAPES e FAEPEX-UNICAMP
Referecircncias [1] Seacutergio R B Silva Caio L Firme Kaacutessio M G Lima Quim Nova 2014 37 658-662
[2] Vyacheslav S Bryantsev Mamadou S Diallo William A Goddard III J Phys Chem A 2007 111 4422-4430
[3] Adilson A Freitas K Shimizu Luiacutes G Dias Frank H Quina J Braz Chem Soc 2007 18 1537-1546
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Discretizaccedilatildeo do Meacutetodo da Coordenada Geradora para geraccedilatildeo de
funccedilotildees de base por q-exponenciais
Mauriacutecio Gustavo Rodrigues1
(PG) Rogeacuterio Custodio (PQ)1
mauriciorodriguesiqmunicampbr
1 ndash Universidade Estadual de Campinas Campinas ndash SP
Introduccedilatildeo
O Meacutetodo da Coordenada Geradora (MCG) tem sido utilizado para o desenvolvimento
de conjuntos de funccedilotildees de base No meacutetodo original os expoentes das gaussianas satildeo
usualmente gerados atraveacutes de uma transformaccedilatildeo de coordenada geradora12
sendo n o nuacutemero de funccedilotildees de base primitivas desejado Neste trabalho
propotildee-se uma generalizaccedilatildeo do meacutetodo original pela q-exponencial3 da seguinte forma
se em que q eacute um paracircmetro a ser
otimizado juntamente com a malha Ω No MCG modificado pela q-exponencial
(MCGq) a equaccedilatildeo 1 continua vaacutelida para os casos em que q=1
Resultados e discussatildeo
MCG e MCGq foram aplicados para geraccedilatildeo de conjuntos de funccedilotildees de base atocircmicos
para os elementos representativos do segundo periacuteodo da Tabela Perioacutedica de modo
que apresentassem a configuraccedilatildeo de conjuntos de base de Pople 6-31G Todos os
paracircmetros foram otimizados com o meacutetodo Simplex e foi utilizado o niacutevel DFT
B3LYP para realizaccedilatildeo dos caacutelculos atocircmicos com o programa Gaussian09 Esses
resultados satildeo mostrados na Tabela 1 aleacutem do resultado exato4 para fins de
comparaccedilatildeo Nessa tabela tambeacutem satildeo apresentados resultados do MCG para uma base
maior (18s10p) tambeacutem para fins de comparaccedilatildeo
Tabela 1 Energias atocircmicas totais para o GCM GCMq HFN e GCM completo
(unidades atocircmicas)
GCM (10s4p) GCMq (10s4p) Exato GCM (18s10p)
B -24660252 -24660963 -246398 -24664036
C -37850843 -37852058 -378295 -37860238
N -54588155 -54589978 -545757 -54606958
O -75063965 -75066178 -750525 -75098236
F -99718436 -99721112 -997168 -99773437
Ne -128897668 -128900936 -1289230 -128980823
A Tabela 1 mostra que os resultados do GCMq satildeo mais baixos que o GCM com
mesmo tamanho de funccedilatildeo de base Em geral os expoentes gerados pelo GCMq satildeo
mais bem distribuiacutedos no espaccedilo de expoentes Para um conjunto completo de
primitivas espera-se que GCM e GCMq convirjam para o mesmo resultado
Agradecimentos
CAPES FAPESP CNPq FAEPEX-UNICAMP
Referecircncias
1 - R Custodio JD Goddard Can J Chem 70 (1992) 580
2 ndash E V R de Castro and F E Jorge J Chem Phys 108 (1998) 5226
3 - C Tsallis Quim Nova 16 (1994) 468
4 - E Buendiacutea F J Gaacutelvez P Maldonado and A Sarsa J Chem Phys 131 (2009) 44115
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Anaacutelise conformacional da Benzbromarona (BZB) Iran L Sousa (PG) Nelson H Morgon (PQ) Instituto de Quiacutemica - UNICAMP CP 6154 CEP 13084-971 Campinas - SP
iransousaiqmunicampbr
Introduccedilatildeo
O estudo teoacuterico das conformaccedilotildees e interaccedilotildees intramoleculares presentes em
sistemas modelos desde os mais simples ateacute estruturas complexas como proteinas
tornou-se importante para a compreensatildeo dos efeitos que influenciam a estabilidade
conformacional de moleacuteculas A escolha de uma metodologia computacional adequada eacute
extremamente importante para alcanccedilar o resultado final seja em termos de precisatildeo ou
custo computacional
Foi realizado um estudo conformacional da benzbromarona um faacutermaco
utilizado para o tratamento de casos refrataacuterios de gota1
Metodologia Computacional
Foram utilizados caacutelculos semiempiacutericos PM3 para indentificaccedilatildeo dos
confocircrmeros mais estaveacuteis Os minimos de energia foram otimizados com B3LYP6-
311++G (dp) Todos os caacutelculos foram realizados empregando o programa Gaussian
092
Foi avaliado as confomaccedilotildees de interesse em funccedilatildeo da rotaccedilatildeo dos acircngulos
diedros θ e β (Fig 1) estimada a cada 10ordm
Fig 1 Acircngulos diedros estudados
Resultados e Discussatildeo
As energias relativas e os acircngulos na qual foram obtidos os confocircrmeros mais
estaacuteveis satildeo mostrados na Tabela 1 Tabela 1 Energias Relativa (Kcalmol) e Angulos diedros (ordm) B3LYP6-311++G(dp)
Conf ER Diedros
α β
1 000 260 90
2 691 260 260
3 038 260 270
Observa-se que a benzbromarona apresenta um minimo em 260ordm e 90ordm A
explicaccedilatildeo desta preferecircncia seraacute investigada atraveacutes de caacutelculos de NBO Uma anaacutelise
populacional tambeacutem seraacute realizada a fim de verificarmos a predominacircncia de cada
confocircrmero
Conclusotildees
Os caacutelculos mostraram a existecircncia de isocircmeros conformacionais para a
Benzbromarona Na literatura natildeo haacute estudos teoricos deste faacutermaco Sendo assim
outros paracircmetros eletrocircnicos estatildeo sendo obtidos com o objetivo de melhor
caracterizar essa moleacutecula
Agradecimentos CNPq CAPES CENAPAD-SP e GridUNESP
Referecircncias 1S Kumar et al New Zealand Medical J 2005 118 152
2 httpwwwgaussiancom
β
θ
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12 FFCLRP 2014
Estudo das Propriedades de Nanofitas de SiC
Larissa S Oliveirasup1 (PG) Rogeacuterio J Baierlesup1sihelarissagmailcom
1Universidade Federal de Santa Maria
IntroduccedilatildeoMateriais semicondutores nanoestruturados satildeo potenciais candidatos para serem
utilizados em dispositivos semicondutores Muitas teacutecnicas computacionais tecircm sidoutilizadas agrave produccedilatildeo de materiais com propriedades desejaacuteveis agrave industria eletrocircnica onde ocarbeto de siliacutecio (SiC) vem se mostrando muito promissor
Metodologia ComputacionalO meacutetodo de primeiros princiacutepios adotado eacute fundamentado na Teoria do Funcional
Densidade (DFT) e para o tratamento da interaccedilatildeo forte entre os eleacutetrons de valecircncia com osde caroccedilo utilizaremos pseudopotenciais de norma conservada na forma totalmente separaacutevelAs equaccedilotildees de Kohn-Sham satildeo resolvidas de maneira autoconsistente com o termo de troca-correlaccedilatildeo tratado dentro da Aproximaccedilatildeo do Gradiente Generalizado (GGA) A soma naZona de Brillouin eacute tratada utilizando um conjunto especial de pontos k gerados dentro doprocedimento de Morkhost-Pack A procura da geometria eacute feita utilizando o algoritmo deGradiente Conjugado (CG) com o caacutelculo das forccedilas usando o procedimento de Hellmann-Feynman
A estabilidade dos defeitos eacute obtida com o caacutelculo da energia de formaccedilatildeo dosdefeitos utilizando os resultados de caacutelculos de energia total A energia de formaccedilatildeo de umdefeito Eform[Def] eacute calculado de acordo com a equaccedilatildeo
Eform[Def]=ET[Def] ndash ET[pristino] - nji
onde ET[Def] eacute a energia total para o sistema na presenccedila de um defeito e ET[pristino] eacute aenergia total do mesmo sem defeito A soma ocorre sobre todos os aacutetomos envolvidos nodefeito e j eacute o potencial quiacutemico para o i-eacutesimo aacutetomo envolvido no defeito
Resultados e DiscussatildeoPretendemos estudar as principais caracteriacutesticas das nanofitas de SiC em sua forma
pura e com defeitos Estes estudos ainda estatildeo em fase de conclusatildeo e por esse motivo aindanatildeo possuiacutemos resultados
ConclusotildeesEsperamos que com esse trabalho possamos natildeo soacute caracterizar de maneira
satisfatoacuteria esses materiais Esses materiais quando bem estruturados podem apresentarcaracteriacutesticas desejaacuteveis para a fabricaccedilatildeo de dispositivos eletrocircnicos com boa eficiecircncia
AgradecimentosAgrademos a UFSM FAPERGS e ao PPGFiacutesica
Referecircncias [1] R J Baierle PC Piquini L P Neves R H Miwa Ab initio study of native defects in SiC nanotubesPhysical Review B Condensed Matter and Materials Physics USA v 74 n15 p 155425 2006[2] E F Rosso Baierle R J Oxygen doped SiC Nanowires an ab initio study Chemical Physics Letters (Print)v 568 p 140-146 2013[3] F Zheng et al J App Phys 113 154302 (2013)
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13 FFCLRP 2014
Natureza da ligaccedilatildeo FendashNO em sistemas trans-[FeIIL(NO)(oxa-aza)]
n+ onde
L=Cl ou H2O e n=1 ou 2 Uma investigaccedilatildeo computacional
Lucas Abreu do Nascimento1 (PG) Francisco das Chagas Alves Lima2 (PQ) fdcalimagmailcom 1
Universidade Federal do Piauiacute ndash UFPI 2 Universidade Estadual do Piauiacute ndash UESPI
Introduccedilatildeo
Na deacutecada de 1980 Ignarro e colaboradores mostraram que o oxido niacutetrico (NO) desempenha importacircncia fundamental no meio bioloacutegico como em sistema de regulaccedilatildeo de pressatildeo
sanguina processos inflamatoacuterios dentre outros1 Seus estudos demonstraram que a atividade bioloacutegica do (NO) difere em categorias direto e indireto sendo a principal diferenccedila a concentraccedilatildeo (NO) no meio A busca por novas drogas aptas a manter o controle desta moleacutecula levaram a uma
vasta aplicaccedilatildeo de compostos de coordenaccedilatildeo em particular ligantes macrociacuteclicos2 Os ligantes aza-macrociclo tem demonstrando um importante papel na sua estabilidade bem como o ligante
trans ao (NO)34 Mediante a busca por novas drogas capazes de manter o controle de (NO) no meio bioloacutegico este trabalho tem como objetivo analisar a natureza da ligaccedilatildeo FendashNO no sistema trans-[FeIIL(NO)(oxa-aza)]n+ onde L satildeo os ligantes trans Cl ou H2O em relaccedilatildeo o (NO) e n+ satildeo as
possiacuteveis cargas (1 e 2) dos complexos Metodologia Computacional
Todos os caacutelculos foram desenvolvidos no programa Gaussian 095 em niacutevel de teoria DFT empregado o funcional de troca de Beckes em conjunto com o funcional de correlaccedilatildeo de Perdew (BP86) Para efeito de comparaccedilatildeo o meacutetodo PBE1PBE tambeacutem foi utilizado Em combinaccedilatildeo com
os meacutetodos propostos a base LANL2DZ foi utilizada Para entendimento da natureza da ligaccedilatildeo o programa AOMIx6 foi empregado Todos os caacutelculos foram realizados considerando o vaacutecuo
Resultados e Discussatildeo
Em ambas os meacutetodos utilizados o sistema com o ligante H2O mostrou uma media de 35000 kcal mol -1 mais estaacutevel com ralaccedilatildeo ao com Cl Com relaccedilatildeo o comprimento de ligaccedilatildeo
entre o metal e o NO observa-se que quando ligante apresenta orbitas do tipo pi (π) no caso H2O diminui o comprimento da ligaccedilatildeo em 0009 Aring em comparaccedilatildeo com o outro ligante Apesar da
energia de interaccedilatildeo FendashNO ter sido de -482 kcal mol-1 para L=Cl e -62 kcal mol-1 para L=H2O as energias de repulsatildeo mostram-se 0020 maior para L=Cl quando comparado com L=H2O Logo a presenccedila deste ligante H2O dificulta a liberaccedilatildeo do NO e consequentemente facilitar a sua absorccedilatildeo
Conclusotildees
Os resultados demostraram que o sistema proposto em ambos os meacutetodos possui uma
maior estabilidade quando o ligante H2O esta presente Com relaccedilatildeo ao comprimento da ligaccedilatildeo FendashNO ela diminui com a presenccedila do H2O Assim a liberaccedilatildeo de NO pode ocorre com maior facilidade com quando o Cl estiver na oposiccedilatildeo trans com relaccedilatildeo a ele Os resultados das energias
de energias de repulsatildeo corroboram para o entendimento desses sistemas Agradecimentos
Centro Nacional de Processamento de Alto Desempenho do Cearaacute - CENAPADUFC Referecircncias [1]Ignarro L J Buga GM Wood K S Byrns R E Chaudhuri G Proceed ings of the National Academy of
Sciences of the United States of America 1987 84 9265-9269
[2] Tfouni E Truzzi D R Tavares A Gomes A J Figueiredo L E amp Franco D W Biological activity of
ruthenium nitrosyl complexes Nitric Oxide Biology and Chemistry Official Journal of the Nitric Oxide Society
201226 38ndash53
[3] Aguilar C M amp Rocha W R The nature of the MndashNO bond in [M(Imidazole)(PPIX)(L)]q complexes (M=Fe2+
Ru2+ L=NO+ NO and NOminus PPIX=Protoporphyrin IX) Inorganica Chimica Acta 2013 408 18ndash26
[4]Caramori G F Kunitz A G Andriani K F Doro F G Frenking G amp Tfouni E The nature of Ru-NO bonds
in ruthenium tetraazamacrocycle nitrosyl complexes --a computational study Dalton Transactions (Cambridge
England 2003) 201241 7327ndash39
[5] Frisch M J Gaussian09
[6] S I Gorelsky AOMix Program for Molecular Orbital Analysis httpwwwsg-chemnet version 66 2012
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14 FFCLRP 2014
Estudo das propriedades dinacircmicas do sistema 1-etil-3-metilimidazoacuteliobis(trifluorsulfonil)imida emim[Tf2N]CO2
Tuanan da Costa Lourenccedilo(PG)sup1 Luciano Tavares da Costa(PG)sup2lourencotuanangmailcom
1Universidade Federal de Alfenas sup2Universidade Federal Fluminense
IntroduccedilatildeoRecentemente liacutequidos iocircnicos(LIs) tecircm sido amplamente estudados para aplicaccedilotildees em
quiacutemica verde sendo que tais aplicaccedilotildees satildeo possiacuteveis devido agraves propriedades destes liacutequidos comobaixa volatilidade estabilidade teacutermica toxicidade e baixa pressatildeo de vapor tornado-os assimpossiacuteveis solventes ldquoverdesrdquo Atualmente vimos enfrentando grandes mudanccedilas climaacuteticas causadaspelas grandes emissotildees de gases de efeito estufa na atmosfera e devido a isso torna-se necessaacuterio odesenvolvimento de tecnologias para a captura de tais gases sendo os liacutequidos iocircnicos candidatos aesta nova tecnologia O objetivo deste trabalho eacute o estudo da mistura do liacutequido iocircnico 1-etil-3-metilimidazoacutelio bis(trifluorsulfonil) imida emim[Tf2N] com o CO2
Metodologia ComputacionalSimulaccedilotildees por dinacircmica molecular foram usadas para o estudo do sistema [emim]Tf2N e
CO2 As simulaccedilotildees foram realizadas nos ensembles NVT e NpT com duraccedilatildeo de 100ns Foramutilizados 160 pares de Lis com diferentes concentraccedilotildees do gaacutes variando de 0 a 204 moleacuteculas auma temperatura de 313K Apoacutes os caacutelculos das interaccedilotildeessup2 foram realizados caacutelculos depropriedades dinacircmicas a fim de se avaliar as modificaccedilotildees causadas pela presenccedila do gaacutes
Resultados e DiscussatildeoForam calculados os coeficientes de difusatildeo para caacutetion e acircnion Podemos ver pela tabela 1
que haacute um aumento no coeficiente de difusatildeo proporcional ao aumento de moleacuteculas de CO2 Ocaacutetion tende a ser mais difuso do que o acircnion e isso se daacute pela presenccedila do anel aromaacutetico em suaestrutura o que proporciona uma maior mobilidade do caacutetion no eixo do anel Podemos ver atraveacutesdo deslocamento meacutedio quadraacutetico das espeacutecies que o comportamento da dinacircmica translacionalnatildeo eacute modificado pela presenccedila das moleacuteculas do gaacutes embora ocorra uma maior difusividade dasmoleacuteculas
Tabela 1- Coeficientes de difusatildeo para as espeacutecies do sistema valores em 10-5cmsup2s Conclusotildees
Os resultados preliminares mostraram uma grande afinidade do gaacutes com o LI evidenciadona modificaccedilatildeo do coeficiente de difusatildeo o que nos sugere uma certa interaccedilatildeo gaacutes-LI Osresultados preliminares das propriedades dinacircmicas para o liacutequido iocircnico tiveram uma boacorrelaccedilatildeo com a literaturasup3 o que mostra a validade do campo de forccedila utilizado nas simulaccedilotildees
AgradecimentosAgradecimentos a CAPES FAPEMIG UNIFAL-MG e UFF
Referecircncias [1] Karadas F Energy Fuels 2010 24 5817[2] Lourenccedilo T C et al Environ Sci Technol 2013 47 7421[3] Fredlake C P et al J Chem Eng Data 2004 49 954
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15 FFCLRP 2014
Anaacutelise Teoacuterica de Clusters de Soacutedio-Potaacutessio por Algoritmo Geneacutetico e Caacutelculos
de Quiacutemica Quacircntica
Mateus X Silva1
(PG) Breno R L Galvatildeo1
(PD) Jadson C Belchior1 (PQ)
xaviersmateusgmailcom 1Departamento de Quiacutemica-ICEx Universidade Federal de Minas Gerais Av Antocircnio Carlos 6627 Pampulha 31270-
901 - Belo Horizonte MG Brasil
Introduccedilatildeo
Clusters metaacutelicos tecircm atraiacutedo atenccedilatildeo cientiacutefica devido agraves suas potenciais aplicabilidades
tecnoloacutegicas em nanoescala O interesse teoacuterico vai aleacutem da determinaccedilatildeo das estruturas formadas
por estes sistemas sendo um objetivo central o entendimento de como estes clusters crescem e
como suas propriedades se modificam no curso deste processo A liga NaK eacute conhecida por ser
misciacutevel em todas as proporccedilotildees e liacutequida agrave temperatura ambiente para a maioria das composiccedilotildees1
sendo o foco deste trabalho a descriccedilatildeo do crescimento deste sistema
Metodologia Computacional
A hipersuperfiacutecie de energia potencial de clusters de NaK foi gerada pelo potencial empiacuterico
Gupta2 (PG) e explorada via um algoritmo geneacutetico (GA) modificado
3 pela adiccedilatildeo de dois novos
operadores ao procedimento evolucionaacuterio padratildeo Assim foram geradas condiccedilotildees iniciais para
abordagem dos clusters menores por meacutetodos de estrutura eletrocircnica tais como CCSD(T) e MP2
que produziram resultados de referecircncia A escolha de condiccedilotildees apropriados para caacutelculos DFT
foram exploradas utilizando os dados de referecircncia obtidos Por fim o acoplamento entre um GA e
a minimizaccedilatildeo da energia obtida em niacutevel de teoria quacircntica eacute investigado para gerar condiccedilotildees
iniciais mais adequadas em relaccedilatildeo agrave abordagem empiacuterica inicial
Resultados e Discussatildeo
Os miacutenimos gerados pelo PG foram avaliados e corrigidos pelos meacutetodos ab initio de alto
niacutevel correlacionando eleacutetrons de camadas internas Verificou-se que o PG falha sistematicamente
na previsatildeo dos miacutenimos corretos de energia para clusters de ateacute 6 aacutetomos estando estes sistemas
pequenos fora da regiatildeo ideal de aplicabilidade deste potencial Observou-se que abordagens usuais
DFT como B3LYP podem falhar na previsatildeo de resultados para sistemas especiacuteficos sendo que o
melhor acordo com os resultados de referecircncia foi obtido pela combinaccedilatildeo def2-TZVPPSVWN5
apesar da melhor relaccedilatildeo custo-benefiacutecio ter sido alcanccedilada por LANL2DZSVWN5 (com potencial
nuclear efetivo) O acoplamento entre o GA e o tratamento quacircntico dos clusters foi realizado
dentro de uma abordagem de alta relaccedilatildeo custo-benefiacutecio obtida pela utilizaccedilatildeo de um potencial
nuclear efetivo em niacutevel MP2 O meacutetodo proposto foi capaz de elevar significativamente a
qualidade das condiccedilotildees iniciais geradas para reotimizaccedilatildeo por meacutetodos mais exatos
Conclusotildees
Caacutelculos MP2 foram suficientes para prever estruturas corretas assim como caacutelculos DFT
com utilizaccedilatildeo de potencial nuclear efetivo forneceram resultados com desvios de apenas 5 em
relaccedilatildeo agravequeles considerados como referecircncia Para clusters maiores a abordagem semi-claacutessica
feita atraveacutes do PG forneceu uma proporccedilatildeo de aacutetomos de soacutedio de 30 a 40 capaz de gerar ligas
mais estaacuteveis quando comparadas agraves suas contrapartes homonucleares A tendecircncia experimental de
segregaccedilatildeo nuacutecleo-superfiacutecie foi prevista com sucesso pela presente abordagem
Agradecimentos
Noacutes agradecemos agrave FAPEMIG agrave Capes e ao CNPq
Referecircncias [1] Tchaplyguine M et al Phys Rev B 2009 80 033405
[2] Gupta R P Phys Rev B 1981 23 6265
[3] Guimaratildees F F et al J Chem Phys 2002 116 8327
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16 FFCLRP 2014
Electronic energy levels engineering of P3HT employing chemical substitutions
Eliezer Fernando Oliveira1 (PG) and Francisco Carlos Lavarda12 (PQ)
1UNESP - Univ Estadual Paulista POSMAT - Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Ciecircncia eTecnologia de Materiais Bauru SP Brazil
2Faculdade de Ciecircncias UNESP - Univ Estadual Paulista Departamento de Fiacutesica Av Eng LuizEdmundo Carrijo Coube 14-01 17033-360 Bauru SP Brazil
Correspondence to Eliezer Fernando de Oliveira (eliezer fcunespbr)
IntroductionCurrently there is an intensive search for new materials to make more efficient organic solar
cells The use of chemical modifications capable of modifying the electronic properties of materialsalready known is an interesting approach [1] as it can in principle provide a more adequateadjustment of the frontier electronic levels while preserving properties such as solubility Thus weperformed a theoretical study of the P3HT and 13 new derivatives obtained by substitution withelectron acceptor and donor groups in order to understand how the energy levels of the frontierorbitals are modified
Computational MethodologyWe adopt the oligomer approach with structures ranging from 2 to 10 monomer units [2]
and thiophenic rings kept coplanar as expected in the solid state [3] Structure optimizations weremade through the PM7 semiempirical method and we obtained electronic structure data byDFTB3LYP6-31G(1d) The properties of polymers are estimated theoretically by extrapolationmethods of the results obtained for the oligomers
Results and DiscussionAs can be observed in Figure 1 employing chemical substitutions allow to get a range of
materials with very different electronic properties an interesting fact for tuning the properties of thedevices
ConclusionsAn interesting result is that obtained for the P3HT-F case that shifts the HOMO and LUMO
energy levels of P3HT to lower energy values maintaining approximately the same ΔEHL
AgradecimentosWe would like to thank the Brazilian agency FAPESP (proc 201221983-0) for financial
support
Referecircncias [1] Oliveira E F Camilo-Jr A da Silva-Filho L C Lavarda F C J Polym Sci Part B Polym Phys 2013 51842-846[2] Batagin-Neto A Oliveira E F Graeff C F O Lavarda F C Molecular Simulation 2013 39 309-321
[3] Oliveira E F and Lavarda F C J Polym Sci Part B Polym Phys 2013 51 1350-1354
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17 FFCLRP 2014
Estudo teoacuterico do mecanismo ESIPT em derivados de benzazoacuteis
Josene M Toldo1(PG) Paulo F B Gonccedilalves
1(PQ)
Josenetoldoufrgsbr 1Universidade Federal do Rio Grande do Sul Instituto de Quiacutemica Grupo de Quiacutemica Teoacuterica
Introduccedilatildeo
A transferecircncia protocircnica intramolecular no estado excitado (ESIPT) caracteriza-se pela
transferecircncia de um proacuteton de um grupo doador para um grupo aceptor a partir de uma ligaccedilatildeo de
hidrogecircnio intramolecular presente na estrutura do estado excitado[1] O aumento do interesse no
estudo de moleacuteculas que apresentam ESIPT eacute um reflexo de suas propriedades fotoquiacutemicas e
fotofiacutesicas uacutenicas que permitem a sua utilizaccedilatildeo em novas aplicaccedilotildees optoeletrocircnicas[2] Nesse
trabalho a DFT foi utilizada para investigar os derivados dos benzazoacuteis descritos na Figura 1 onde
as estruturas 1a e 1b podem apresentar ESIPT
Figura 1 Estruturas dos derivados de benzazoacuteis
Metodologia Computacional
As otimizaccedilotildees geomeacutetricas e anaacutelises vibracionais nos estados S0 e S1 foram feitas
utilizando CAM-B3LYPcc-pVDZ e PBE1PBEcc-pVDZ Nos caacutelculos de energia para as transiccedilotildees verticais foram utilizados CAM-B3LYPjun-cc-pVTZ e PBE1PBEjun-cc-pVDZ Os efeitos do solvente foram incluiacutedos a partir do PCM com as constantes dieleacutetricas referentes ao 14-dioxano diclorometano etanol e acetonitrila Todos os caacutelculos foram feitos no Gaussian 09
Resultados e Discussatildeo
No estado fundamental natildeo haacute a possibilidade de transferecircncia protocircnica intramolecular
devido agrave grande instabilidade das formas ceto quando comparadas agraves formas enol No estado S1
ambas as formas satildeo possiacuteveis contudo o mecanismo ESIPT nem sempre eacute observado O funcional
CAM-B3LYP prevecirc o ESIPT apenas para a estrutura 1a utilizando o solvente mais apolar o 14-
dioxano Jaacute quando o PBE1PBE eacute empregado a estrutura 1a apresenta ESIPT com todos os
solventes e a estrutura 1b apenas para o 14-dioxano Contudo comparando os valores dos λabs e λem
obtidos com os dois funcionais com os resultados experimentais [3] percebe-se que o CAM-B3LYP
descreve melhor o sistema Um efeito batocrocircmico eacute observado ao aumentar a polaridade do
solvente o que eacute consistente com as transiccedilotildees do tipo π rarrπ
Conclusotildees
Devido agrave pequena diferenccedila de energia entre as formas ceto e enol explicada pela reduzida
transferecircncia de carga o mecanismo ESIPT eacute previsto apenas para a estrutura 1a em dioxano jaacute
que o CAM-B3LYP eacute o funcional que melhor descreve o sistema
Agradecimentos
CNPq CAPES e PROPESQ pelo suporte financeiro
Referecircncias [1] H Roohi F Hejazi N Mohtamedifar M Jahantab Spectrochim Acta Part A 2014 118 228-238
[2] J E Kwon S Y Park Adv Mater 2011 23 3615ndash3642
[3] G Wiethaus Siacutentese e caracterizaccedilatildeo de novas iminas com aplicaccedilotildees em oacuteptica natildeo-linear 2010 UFRGS BR
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18 FFCLRP 2014
Processo de fragmentaccedilatildeo molecular do hiacutebrido γ-Fe2O3 PMMA um estudo
teoacuterico e experimental
Silviana Correcirca1 Liacutevia C T Lacerda
1 Marcus V J Rocha
1-2 (PQ) Teodorico C Ramalho
1
(PQ) Elaine F F da Cunha1 (PQ)
silvianacorrea123yahoocombr 1Laboratoacuterio de Modelagem Molecular Departamento de Quiacutemica Universidade Federal de Lavras LavrasMG 2Department of Theoretical Chemistry Faculty of Sciences Vrije Universiteit Amsterdam Paiacuteses Baixos
Introduccedilatildeo
Materiais hiacutebridos orgacircnico-inorgacircnicos satildeo constituiacutedos pela combinaccedilatildeo de
componentes orgacircnicos e inorgacircnicos A siacutentese desses materiais com propriedades otimizadas
constitui uma aacuterea em constante expansatildeo com potencial aplicaccedilatildeo na aacuterea de cataacutelise e sensores
quiacutemicos[12]
Assim este trabalho tem objetivo de propor e entender o mecanismo de
fragmentaccedilatildeo molecular do hiacutebrido PMMA-maghemita realizado pelas teacutecnicas experimentais
de dessorccedilatildeo iocircnica utilizando caacutelculos teoacutericos
Metodologia Computacional
A teacutecnica de dessorccedilatildeo iocircnica estimulada por eleacutetrons foi utilizada para a fragmentaccedilatildeo
experimental E para o estudo teoacuterico utilizou-se o pacote ADF com o meacutetodo DFT o funcional
de densidade BLYP O conjunto de funccedilotildees do tipo Slater TZ2P
Resultados e Discussatildeo
O caminho de fragmentaccedilatildeo do
hiacutebrido PMMA-maghemita estaacute descrito de
acordo com a Figura 1 Pelos resultados
experimentais a ordem de intensidade de
perda dos fragmentos eacute COH+ gt CH3
+gt
CO2CH3+ A energia de formaccedilatildeo do iacuteon
CO2CH3+ seria maior do que os outros no
entanto a ordem de estabilidade encontrada
a partir de caacutelculos teoacutericos foi COH+ gt
CO2CH3+ gt CH3
+ (Figura1) A energia de
ativaccedilatildeo (E) para COH+ foi 2305 kcalmol
-
1 menor que a do CH3
+ Em comparaccedilatildeo
com a do CO2CH3+ a diferenccedila da E eacute
59759 e 62064 kcalmol-1
respectivamente
A intensidade de dessorccedilatildeo iocircnica e a
barreira de energia de ativaccedilatildeo teoacuterica
mostrou boa concordacircncia Assim o
controle cineacutetica pode ocorrer no processo
de fragmentaccedilatildeo da PMMA-maghemita
Conclusotildees
Atraveacutes dos caacutelculos teoacutericos com auxiacutelio dos dados experimentais foi possiacutevel prever e
propor um mecanismo de fragmentaccedilatildeo para o material Permitindo discutir as melhores vias de
formaccedilatildeo dos fragmentos e os fatores quiacutemicos que influenciam nas perdas
Agradecimentos
A CAPES CNPq e a UFRJ pelos auxiacutelios financeiros e de infraestrutura para a realizaccedilatildeo
do trabalho
Referecircncias [1] JOSEacute NM PRADO LASA Quiacutemica Nova 2005 v 28 n 2 p 281-288
[2] FAHMI A Materials Today 2009 v 12 n 5 p 44-50
Figura 1 Mecanismo de fragmentaccedilatildeo do
hiacutebrido PMMA-maghemita
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Estudo mecaniacutestico sobre a N-acilaccedilatildeo de aminas por aacutecidos
carboxiacutelicos catalisada por ZrCl4
Felipe V Z Assad (PG) e Fabriacutecio R Sensato (PQ)
Universidade Federal de Satildeo Paulo UNIFESP Campus Diadema E-mail felipeassadglobocom
N-acilaccedilatildeo de aminas eacute um importante evento quiacutemico para a siacutentese da ligaccedilatildeo amida Tipicamente este tipo de ligaccedilatildeo eacute obtido da uniatildeo de um aacutecido carboxiacutelico a uma amina Entretanto a uniatildeo destes dois grupos funcionais natildeo ocorre agrave temperatura ambiente e requer temperaturas da ordem de 160-180
oC
1 Em 2012 Williams e colaboradores
2 reportaram um ineacutedito protocolo de siacutentese de amidas que
apresenta alta eficiecircncia para uma grande variedade de aminas e aacutecidos carboxiacutelicos A estrateacutegia - em sua condiccedilatildeo otimizada - baseia-se na reaccedilatildeo do substrato (amina) com aacutecido carboxiacutelico catalisada por tetracloreto de zircocircnio (ZrCl4) na presenccedila de tolueno a 110
0C Natildeo obstante a preeminecircncia do referido
procedimento nenhuma explanaccedilatildeo pormenorizada sobre o mecanismo molecular da reaccedilatildeo tem sido oferecida No presente estudo o mecanismo molecular de N-acilaccedilatildeo de aminas por aacutecidos carboxiacutelicos catalisada por ZrCl4 foi investigado por caacutelculos de estrutura eletrocircnica Os caacutelculos foram realizados em niacutevel DFTB3LYP com os seguintes conjuntos de base LANL2DZ para descrever o aacutetomo de zircocircnio e 6-311+G(2df2p) para os demais aacutetomos Pontos criacuteticos foram caracterizados por caacutelculos de frequecircncia vibracional Os processos de N-acilaccedilatildeo de aminas foram investigados para duas situaccedilotildees distintas reaccedilatildeo catalisada ou natildeo pelo ZrCl4 Para cada caso quatro caminhos reacionais idealizados foram investigados e caracterizados computacionalmente como segue i) processo concertado ii) por etapas iii) concertado em excesso de aacutecido carboxiacutelico e iv) por etapas tambeacutem em excesso do aacutecido Como modelos quiacutemicos para representar a amina e o aacutecido carboxiacutelico foram selecionadas as moleacuteculas metilamina e aacutecido metanoico Dos resultados obtidos na ausecircncia do ZrCl4 depreende-se que os valores de energia livre de ativaccedilatildeo ΔG
Dagger
satildeo consistentes com a baixa reatividade deste sistema agrave temperatura ambiente Dentre os canais investigados os processos por etapas demandam menores energias livre de ativaccedilatildeo que os concertados Assim o canal (ii) eacute mais reativo que o canal (i) enquanto o canal (iv) eacute mais reativo que o canal (iii) Em particular a adiccedilatildeo de ZrCl4 fortemente influencia a cineacutetica de acilaccedilatildeo associada ao mecanismo concertado em excesso do aacutecido carboxiacutelico A demanda de ativaccedilatildeo para este processo eacute diminuiacuteda por 86 kcalmol conduzindo a uma energia livre de ativaccedilatildeo ΔG
Dagger de 165 kcalmol e o correspondente perfil
energeacutetico eacute apresentado na Figura 1 Na ausecircncia do catalisador o mecanismo mais favorecido cineticamente eacute o processo por etapas em excesso de aacutecido carboxiacutelico No entanto o mecanismo concertado - em excesso do aacutecido - eacute prevalente na presenccedila do ZrCl4
Figura 1 Perfil energeacutetico do caminho reacional concertado em excesso de aacutecido carboxiacutelico catalisado pelo ZrCl4
Palavras Chave N-acilaccedilatildeo de aminas ligaccedilatildeo amida ZrCl4 caacutelculos de estrutura eletrocircnica DFT
[1] Valeur E Bradley M Chem Soc Rev 2009 38 606
[2] Allen C L Chhatwal A R Williams J M J Chemical Communications 2012 48 666-668
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20 FFCLRP 2014
Comparaccedilatildeo do Desempenho de Meacutetodos Compostos e Funcionais de
Densidade na Determinaccedilatildeo de Entalpias Padrotildees de Formaccedilatildeo
Leonardo Viana das Chagas Lima1 (PG) Nelson Henrique Morgon
1 (PQ)
leonardolimaiqmunicampbr 1Instituto de Quiacutemica Universidade Estadual de Campinas Baratildeo Geraldo Caixa Postal 6154 13083-970
Campinas Satildeo Paulo Brasil
Introduccedilatildeo
No estudo de sistemas com muitas partiacuteculas o uso de meacutetodos de estrutura eletrocircnica
sofisticados e bases extensas para a obtenccedilatildeo de propriedades com maior exatidatildeo sofre uma
limitaccedilatildeo praacutetica devido ao alto custo computacional o que felizmente pode ser contornado
por estrateacutegias como a teoria do funcional da densidade e os meacutetodos compostos[1]
Metodologia Computacional
Foram escolhidos os meacutetodos G3 G3MP2 G4 e G4MP2 e os funcionais com o
conjunto de bases G3LargeXP[2]
SOGGA11 B3LYP RevTPSS e M06-2X Realizaram-se
caacutelculos de otimizaccedilatildeo de geometria energia eletrocircnica e frequecircncias vibracionais (289 K e
1 bar) com o programa Gaussian09[3]
para um conjunto de 74 moleacuteculas e os respectivos os
aacutetomos presentes a fim de se determinar as entalpias padrotildees de formaccedilatildeo
Resultados e Discussatildeo
Comparando-se as determinaccedilotildees teoacutericas e experimentais obteve-se o erro meacutedio
(MSE) e o desvio RMS (RMSD) Avaliaram-se tambeacutem os tempos meacutedios de cpu (TM)
Tabela 1 ndash Anaacutelise estatiacutestica (MSE e RMSD em kcalmol) das determinaccedilotildees da entalpia padratildeo de formaccedilatildeo
(289 K e 1 bar) e tempo de CPU meacutedio dos caacutelculos (minutos)
Medidas Meacutetodos
G3 G3MP2 G4 G4MP2 B3LYP M06-2X RevTPSS SOGAA11
MSE -0406 -0332 -0155 -0107 6533 0873 -0718 -0331
RMSD 2543 2711 2463 2597 8553 3543 4060 9515
TM 4122 230 2983 625 1551 1672 1306 1917
Os menores RMSD foram observados para os meacutetodos compostos com destaque para
o G4 (2463 kcalmol) Jaacute os funcionais de densidade apresentaram RMSD superiores poreacutem
vale a pena destacar o M06-2X (3543 kcalmol) Os maiores tempos foram obtidos para os
meacutetodos G3 e G4 enquanto os menores foram os dos meacutetodos G3MP2 e G4MP2
Conclusotildees
Os meacutetodos G3MP2 e G4MP2 apresentaram os desempenhos mais equilibrados com
RMSD apenas pouco superiores ao meacutetodo G4 e os menores tempos de CPU Os funcionais
apesar dos tempos intermediaacuterios apresentaram RMSD consideravelmente superiores
Agradecimentos
Unicamp CENAPAD-SP CAPES
Referecircncias [1] Heerdt G Morgon N H Quiacutemica Nova 2012 23 1741-1746
[2] Curtis L A Redfern P C Raghavachari K Journal of Chemical Physics 2007 126 084108
[3] Frisch M J et al Gaussian09 Gaussian Inc 2009
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21 FFCLRP 2014
NMR-TZPP-DKH Gaussian basis sets for NMR calculations ndash 195Pt chemical
shift
Diego Paschoal1 (PG) Heacutelio F Dos Santos1 (PQ)
diego_paschoalyahoocombr 1Nuacutecleo de Estudos em Quiacutemica Computacional ndash NEQC ndash Departamento de Quiacutemica Universidade Federal de Juiz de
Fora Campus Universitaacuterio ndash Martelos 36036-030 Juiz de Fora MG Brasil
Nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy of 195Pt is an excellent method to be used
in structural characterization of new complexes in solution Besides NMR has been used in the
elucidation of reaction mechanism among other applications [1]
In this present study a comprehensive analysis of all relevant issues involved on the 195Pt
NMR chemical shift predictions are conducted Non-relativistic and relativistic calculations were
employed in distinct computation schemes to assess the most accurate method to use in a theoretical
calculations of 195Pt NMR In addition to the existing methods new relativistic Gaussian basis sets
named as NMR-TZPP-DKH were constructed for H-He Li-Ne Na-Ar K-Ca Ga-Kr Rb-Sr In-Xe
and Pt atoms and tested for 195Pt NMR predictions
NMR-TZPP-DKH Gaussian basis sets were developed according to the protocol described
by Neese [2] with some changes
Figure 1 195Pt chemical shift calculated at B3LYP(DKHSO)NMR-TZPP-DKHSO level
Platinum compounds studied in this work were optimized at B3LYPLANL2DZ(Pt)Def2-
TZVPP(Ligands) NMR calculations were performed using the GIAO method at B3LYPNMR-
TZPP-DKH level with relativistic effects incorporated by DKHSO approximation The [PtCl6]-2
was used as internal reference In all calculations the solvent effect was included using the PCM
formalism GAUSSIAN09 program were used in these calculations
The 195Pt for 73 complexes are showed in Figure 1 From the results we observe a good
agreement between experimental and calculated results with an average absolute deviation of 156
ppm for the compounds considered
The results and conclusions in this study are highly relevant to theoretical and experimental
chemists that seeking state of the art for the chemistry of platinum complexes Our conclusions are
supported by a series of theoretical calculations in good agreement with experimental values for a
wide range of 195Pt chemical shifts and with distinct ligands
Acknowledgments Authors acknowledges UFJF FAPEMIG CAPES and CNPq for
financial support
[1] P S Pregosin Coord Chem Rev 44 (1982) 247
[2] D A Pantazis X Y Chen C R Landis F Neese J Chem Theory Comput 4 (2008) 908
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22 FFCLRP 2014
Avaliaccedilatildeo teoacuterica do efeito gauche na difenidramina e seu cloridrato Faacutetima M P de Rezende1 (PG) Matheus P de Freitas1 (PQ)
fatimarezendeposgraduflabr 1Departamento de Quiacutemica Universidade Federal de Lavras CP 3037 37200-000 Lavras MG
Introduccedilatildeo O cloridrato de difenidramina eacute um dos princiacutepios ativos do medicamento Dramin (utilizado no tratamento de naacuteuseas e vocircmitos) A difenidramina e seu cloridrato fornecem bons prospectos para exibirem o efeito gauche O efeito gauche eacute observado em moleacuteculas contendo o fragmento etila 12-dissubstituiacutedo em que os substituintes satildeo aacutetomos ou grupos eletronegativos Segundo esse efeito a conformaccedilatildeo gauche eacute a forma preferencial em comparaccedilatildeo com a conformaccedilatildeo anti embora efeitos de repulsatildeo esteacuterica e eletrostaacutetica entre substituintes sugiram que o equiliacutebrio deveria ser favoraacutevel ao isocircmero anti1 Nesse contexto o objetivo do presente trabalho eacute avaliar a preferecircncia conformacional (gauche ou anti) do cloridrato de difenidramina e de sua forma neutra (Figura 1a e 1b) em acetonitrila e no vaacutecuo
ON
H
ON
a b
Figura 1 a) Difenidramina protonada (caacutetion) b) Difenidramina Metodologia Computacional Os miacutenimos de energia dos compostos foram identificados por meio de uma varredura conformacional usando o meacutetodo Monte Carlo em niacutevel semi-empiacuterico AM1 usando o programa Spartan A varredura conformacional foi executada para difenidramina na forma neutra e catiocircnica obtendo-se 100 estruturas para cada composto sendo muitas delas idecircnticas As geometrias diferentes foram otimizadas em niacutevel HF631g-(dp) (incluindo caacutelculos de frequecircncia para garantir que as estruturas natildeo se tratavam de estados de transiccedilatildeo) e em seguida 14 estruturas com energias relativas diferentes foram resubmetidas a caacutelculos de otimizaccedilatildeo de geometria (no gaacutes e em acetonitrila impliacutecita - modelo PCM) em niacutevel B97X-D6-31g(dp) Resultados e Discussatildeo O efeito gauche eacute operante na difenidramina pois o confocircrmero mais estaacutevel possui acircngulo diedro O-C-C-N de aproximadamente 65o (gauche) e eacute cerca de 1 kcal mol-1 mais estaacutevel do que o confocircrmero anti mais abundante (O-C-C-N de aproximadamente 175o) tanto na fase gasosa quanto em acetonitrila A estabilizaccedilatildeo da conformaccedilatildeo gauche eacute possivelmente decorrente de interaccedilotildees hiperconjugativas antiperiplanares CHCN e CHCO (efeito gauche quacircntico) Contudo os dados de energia ainda indicam uma populaccedilatildeo mensuraacutevel de confocircrmeros anti (cerca de 10) Ao se protonar a difenidramina de forma que se obtenha o caacutetion difenidramiacutenio (correspondente ao cloridrato de difenidramina) a diferenccedila de energia entre os confocircrmeros gauche e anti mais estaacuteveis eacute de mais de 6 kcal mol-1 sugerindo que estruturas com acircngulo diedro O-C-C-N+ gauche sejam natildeo somente preferenciais mas exclusivas Esse fato eacute decorrente de um incremento estabilizante da conformaccedilatildeo gauche a atraccedilatildeo eletrostaacutetica ON+ (efeito gauche eletrostaacutetico)2 Conclusotildees Interaccedilotildees intramoleculares particularmente o efeito gauche (quacircntico e eletrostaacutetico) devem contribuir fortemente para a conformaccedilatildeo bioativa da difenidramina e seu cloridrato que eacute gauche ao longo do fragmento O-C-C-N segundo estrutura do Protein Data Bank (coacutedigo PDB 2AOT) Agradecimentos Agrave FAPEMIG CAPES e CNPq pelo suporte financeiro e bolsas de estudante (FMPR) e de pesquisador (MPF) Referecircncias [1] Goodman L Gu H Pophristic V J Phys Chem A 2005 109 1223-1229 [2] Gooseman N E J OacuteHagan D Peach M J G Slawin A M Z Tozer D J Young R J Angew Chem Int Ed 2007 46 5904-5908
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23 FFCLRP 2014
Estudo envolvendo NN
Railton1 B de Andrade (PG) SilmarMiguel A F de Souza (PQ)
1Universidade Federal da Paraiacuteba Departamento de Quiacutemica 58036 Joatildeo Pes
Introduccedilatildeo
Uma das reaccedilotildees mais importantes das nitrosaminas se refere agrave quebra da ligaccedilatildeo NndashN (ver Figura 1) com a consequumlente liberaccedilatildeo do pode facilitar ou natildeo a quebra desta ligaccedilatildeo Pelaacuteez e colaboraprotonaccedilatildeo da nitrosamina mais simples (nitrosamina metilada
1a trans-(CH3)2NNOH+ 1c cis
Figura 1 conformaccedilotildees mais releva
Neste trabalho investigamos as quatro estruturas de menor energia da NNnitrosodimetilamina (DMNA
Metodologia Computacional
Utilizamos os meacutetodos geometrias referentes aos confocircrmeros mais estaacuteveis niacutevel CASSCFcc-pVDZ
Resultados e Discussatildeo
Temos um ordenamento energeacutetico em relaccedilatildeo aos resultados a niacutevel outro ordenamento com MRCI
Tabela 1Resultados obtidos para as quatro estruturas mai
Estruturaa
1a trans-(CH3)2NNOH+
1c cis-(CH3)2NNOH+
2a (CH3)2NHNO+
2c (CH3)2NNHO+
aAs quatro estruturas de menor energias foram otimizadas com realizado um caacutelculo MRCI correccedilotildees de Davdson dResultados entre parecircnteses referente agraves estruturas com H [2]
Conclusotildees
Para o estado fundamental foram obtidas quatro conformaccedilotildees mais estaacuteveis mostradas na Figura 1 sendo a estaacuteveis Observou-se o mesmo ordenamento obtido para a nitrosamina natildeoCaacutelculos com bases mais extensas (augReferecircncias [1] OHWADA T et al J Am Chem Soc
[2] PELAacuteEZ D et al J J Phys Chem A
Estudo envolvendo NN-nitrosodimetilamina protonada
B de Andrade (PG) Silmar1 A do Monte (PQ) Miguel A F de Souza (PQ) e Elizete1 Ventura (PQ)
railtoncggmailcom
Universidade Federal da Paraiacuteba Departamento de Quiacutemica 58036 Joatildeo Pessoa
Uma das reaccedilotildees mais importantes das nitrosaminas se refere agrave quebra da ligaccedilatildeo N (ver Figura 1) com a consequumlente liberaccedilatildeo do NO [1] A posiccedilatildeo da protonaccedilatildeo
pode facilitar ou natildeo a quebra desta ligaccedilatildeo Pelaacuteez e colaboradores [2] estudaram a protonaccedilatildeo da nitrosamina mais simples (H2NNO----H+) como modelo para a
1c cis-(CH3)2NNHO+ 2a (CH3)2NHNO
+ 2c (CH
conformaccedilotildees mais relevantes no estado fundamental de nitrosaminas protonadas
Neste trabalho investigamos as quatro estruturas de menor energia da NNDMNA) protonada (Figura 1 principais siacutetios de protonaccedilatildeo)
odologia Computacional
Utilizamos os meacutetodos MRCICASSCF com a base cc-pVDZ
geometrias referentes aos confocircrmeros mais estaacuteveis (Figura 1) foram otimizadas a
Temos um ordenamento energeacutetico em relaccedilatildeo aos resultados a niacutevel MRCI como indicado na Tabela 1
Resultados obtidos para as quatro estruturas mais estaacuteveis envolvendo NDMA protonada
CASSCF MRCIb MRCI+Q
c CASPT2ANO
∆E (kcalmol) 000 (000)d 000 000
1244 (1099) 1200 1183
-103 (-331) 1378 941
1389 (1232) 1793 1555 As quatro estruturas de menor energias foram otimizadas com CASSCF e a geometria obtida foi
realizado um caacutelculo MRCI bMRCI (Multireference Configuration Interaction
sultados entre parecircnteses referente agraves estruturas com H [2]
Para o estado fundamental foram obtidas quatro conformaccedilotildees mais estaacuteveis sendo a 1a trans-(CH3)2NNOH
+ e 2a (CH3)2NHNO
se o mesmo ordenamento obtido para a nitrosamina natildeoCaacutelculos com bases mais extensas (aug-cc-pVDZ e cc-pVTZ) estatildeo sendo realizados
J Am Chem Soc 123 10164 2001 J J Phys Chem A 112 8394 2008
nitrosodimetilamina protonada
A do Monte (PQ)
soa ndash PB ndash Brasil
Uma das reaccedilotildees mais importantes das nitrosaminas se refere agrave quebra da ligaccedilatildeo posiccedilatildeo da protonaccedilatildeo dores [2] estudaram a
) como modelo para a
2c (CH3)2NNHO+
ntes no estado fundamental de nitrosaminas protonadas
Neste trabalho investigamos as quatro estruturas de menor energia da NN-principais siacutetios de protonaccedilatildeo)
pVDZ Todas as ) foram otimizadas a
Temos um ordenamento energeacutetico em relaccedilatildeo aos resultados a niacutevel CASSCF e
s estaacuteveis envolvendo NDMA protonada
CASPT2ANO-L
(000) (1125) (459) (1141)
e a geometria obtida foi Multireference Configuration Interaction) c
MRCI com sultados entre parecircnteses referente agraves estruturas com H [2]
Para o estado fundamental foram obtidas quatro conformaccedilotildees mais estaacuteveis NHNO
+ as mais se o mesmo ordenamento obtido para a nitrosamina natildeo-metilada
pVTZ) estatildeo sendo realizados
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24 FFCLRP 2014
Ab-initio calculation of magnetic properties of Gd-doped SnO2
Fermin H Aragoacuten
fermin964hotmailcom Laboratoacuterio de Fiacutesica Aplicada Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear 31270-901 Belo Horizonte MG
Brazil
Introduction
The SnO2 compound is a n-type semiconductor with a large band gap (Eg ~ 36 eV) This
compound forms in a tetragonal rutile-type crystalline structure Reports published in the literature
experimental and theoretical indicate that the SnO2 compound doped with different chemical
elements (transition metals and rare earths) shows ferromagnetic properties above room
temperature high electrical conductivity high transparency in the visible region and high thermal
stability Due to these properties the rare earth-ion-doped SnO2 compounds are considered as
promising systems for the development of multifunctional magneto-optical devices [1] In special
the doping with trivalent Gd ions could provide with larger localized magnetic moments because of
their 4f7 electron configuration in comparison with transition metal ions
Computational Methodology
All calculations have been performed within the framework of the density-functional theory
(DFT) implemented in the well-tested SIESTA (Spanish Initiative for Electronic Simulations with
Thousands of Atoms) code
[2] and using the generalized gradient approximation (GGA)
pseudopotentials The system was studied in 2x2x2 supercell contained 48 atoms For the
calculation is considered the substitution of GdrarrSn that represent 625 of Gd-doped and one
oxygen vacancy that represent 3125 of the oxygen occupied site Spin polarized was carried out
to both cases with ferromagnetic (FM) and antiferromagnetic (AFM) configuration The difference
between the FM and AFM total energy (ΔE) can be expressed as ΔE=E(FM)-E(AFM) where
E(FM) denotes the total energy of FM state and E(AFM) denotes the total energy of AFM state
Positive value of ΔE implies that an AFM state is preferred while negative value of ΔE implies that
an FM state is preferred
Results
The values obtained to ΔE were -04 meV and -33 meV for 625 Gd-doped in SnO2 and
SnO2-γ (γ is the quantity of oxygen vacancy) respectively The low energy for Gd-doped SnO2
shows paramagnetic while for the Gd-doped SnO2-γ shows ferromagnetic behavior these results are
in agreement as theoretical and experimental work [34] where were shown that the oxygen
vacancies are a key of the origin of ferromagnetism in the call diluted magnetic semiconductors
Conclusions In conclusion we have investigated the electronic and magnetic properties of Gd-doped SnO2 (free of oxygen vacancy) and Gd-doped SnO2-γ (with oxygen vacancy) using SIESTA code Our calculations show remarkable changes in the spin polarized DOS with a strong correlation of the ferromagnetism with the presence of oxygen vacancy
The financial support of the Brazilian Agencies CNPq CAPES and FAPEMIG is gratefully
acknowledged
References [1] R Adhikari AK Das DKarmakar JGhatak J MagnMagn Mat 322 (2010) 3631
[2] J M Soler E Artacho J Gale A Garcia J Junquera P Ordejoacuten D Saacutenchez-Portal J Phys Cond Matt 14 2745
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77205 (2003)
[4] J M D Coey A P Douvalis C B Fitzgerald and M Venkatesan Appl Phys Lett 84 1332 (2004)
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
25 FFCLRP 2014
Estrutura eletrocircnica de complexo envolvendo uma associaccedilatildeo por ligaccedilatildeo
quiacutemica entre uma ftalocianina de rutecircnio e o TiO2 (anatase)
Diesley M S Arauacutejo1
(PG) Weverson R Gomes2(PG) Leonardo T Ueno
3(PQ) Antonio O T
Patrociacutenio1(PQ) Antonio E H Machado
1(PQ)
diesleymartinsyahoocombr 1Universidade Federal de Uberlacircndia Instituto de Quiacutemica Laboratoacuterio de Fotoquiacutemica e Ciecircncia de Materiais
2 Universidade Federal de Satildeo Carlos Departamento de Quiacutemica
3Universidade Federal de Uberlacircndia Faculdade de Ciecircncias Integradas do Pontal
Introduccedilatildeo
O emprego de abordagens baseadas na Teoria do Funcional de Densidade (DFT) tem
contribuiacutedo de forma significativa nos estudos de processos que envolvem transferecircncia de carga
[12] Ressalta-se entre outras possibilidades a previsatildeo do arranjo estrutural energeticamente mais
favoraacutevel e o entendimento de qual seria a melhor forma de ancoramento do corante na superfiacutecie
do semicondutor Aleacutem disso a estrutura eletrocircnica obtida teoricamente eacute capaz de fornecer
informaccedilotildees para o entendimento de processos importantes como eacute o caso da conversatildeo de energia
No presente trabalho avaliamos o comportamento de uma ftalocianina de rutecircnio ([(29-
bis(dietielamino)-1623-dicarboxi)PcRu(py)2]- FtRu) ligada quimicamente a um nanocluster de
anatase (TiO2)
Metodologia Computacional
Para a otimizaccedilatildeo estrutural e caacutelculo das frequecircncias vibracionais empregou-se o funcional
B3LYP e o conjunto de bases LANL2DZ ECP com o pseudo-potencial para o Titacircnio e o conjunto
Def2-TZVPD para os demais aacutetomos (H C N O e Ru) mais o pseudo-potencial para o Ru O
nanocluster de anatase empregado foi mantido congelado durante todos os caacutelculos Este consiste
em estrutura otimizada descrita por Jono e colaboradores [1] Todos os caacutelculos foram efetuados
considerando acetonitrila como solvente empregando o meacutetodo de contiacutenuo dieleacutetrico CPCM [45]
O funcional CAM-B3LYP foi utilizado na previsatildeo de 6 estados tripleto e dos 60 primeiros estados
singleto para a construccedilatildeo do espectro eletrocircnico e diagrama de energias
Resultados e Discussatildeo
No espectro de excitaccedilatildeo simulado a magnitude das forccedilas de oscilador para as transiccedilotildees
por volta de 560 nm sugere uma grande probabilidade de absorccedilatildeo de luz visiacutevel por este complexo
Em uma anaacutelise dos orbitais moleculares observa-se que tais excitaccedilotildees surgem da transferecircncia de
carga interfacial da FtRu para niacuteveis desocupados do semicondutor sugerindo que as transiccedilotildees
eletrocircnicas de menor energia devem envolver a excitaccedilatildeo de um eleacutetron da FtRu para diferentes
estados eletrocircnicos do TiO2 O gap energeacutetico entre o estado eletrocircnico de menor energia (S1) e o
estado fundamental eacute de cerca de 180 eV envolvendo a combinaccedilatildeo de diferentes transiccedilotildees
eletrocircnicas sugerindo que haacute injeccedilatildeo eletrocircnica do corante no estado excitado para a banda de
conduccedilatildeo do semicondutor isso eacute compatiacutevel com dados reportados em estudos similares [1-3]
Conclusotildees
Os dados obtidos para os niacuteveis de energia do complexo em estudo satildeo compatiacuteveis aos
observados para complexos similares Os resultados sugerem na excitaccedilatildeo eletrocircnica a
transferecircncia de eleacutetron de niacuteveis ocupados da FtRu para orbitais virtuais da anatase
Agradecimentos
UFU FAPEMIG CAPES e CNPq
Referecircncias
[1] R Jono et al J Phys Chem Lett 2011 2 1167ndash1170
[2] P M Anbarasan et al Rec Res Sci Tech 2010 2 08-16
[3] Corneliu I Oprea et al International Journal of Photoenergy 2013 1-15
[4] M Cossi et al J Comp Chem 2003 24 669-81
[5] V Barone and M Cossi J Phys Chem A 1998 102 1995-2001
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26 FFCLRP 2014
Estudo computacional de [22]ciclofanos
Mateus G Manfreacute1 (IC) Seacutergio E Galembeck
1 (PQ)
mateusmanfreuspbr 1Departamento de Quiacutemica Faculdade de Filosofia Ciecircncias e Letras de Ribeiratildeo Preto Universidade de Satildeo Paulo
14040-901 Ribeiratildeo Preto-SP Brasil
Introduccedilatildeo
Os [22]ciclofanos representam uma classe de compostos quiacutemicos com um campo de aplicaccedilatildeo que
abrange cataacutelises assimeacutetricas poliacutemeros com propriedades oacuteptico-eletrocircnicas distintas e mesmo
faacutermacos no combate agrave artrite Grande parte de suas caracteriacutesticas de interesse se deve a interaccedilotildees
entre seus dois aneacuteis aromaacuteticos portanto a compreensatildeo da natureza de tais interaccedilotildees elucidaria a
origem de suas aplicaccedilotildees bem como melhor exploraacute-las
Metodologia Computacional
Quatro compostos da classe dos [22]ciclofano vecircm sendo estudados neste trabalho
[22]paraciclofano (I) sin [22]metaciclofano (II) anti [22]metaciclofano (III) e
[22]metaparaciclofano (IV) As moleacuteculas tiveram suas geometrias optimizadas atraveacutes do meacutetodo
PW6B95-D3BJ tendo def2-TZVP A mesma metodologia foi adotada para o caacutelculo de seus
espectros infravermelho
Resultados e Discussatildeo
Em todos os compostos os valores estudados nas geometrias se encontram muito proacuteximos
dos valores experimentais na literatura2 Observa-se que para I e II a distacircncia interanular
apresentou um valor abaixo do raio de Van der Waals para o aacutetomo de carbono ( 28 acircngstrons) o
que sugere uma provaacutevel interaccedilatildeo through-space entre os aneacuteis Por outro lado os compostos III e
IV apresentaram uma distacircncia entre os aneacuteis maior que 28 acircngstrons indicando que caso estejam
presentes a interaccedilatildeo entre os aneacuteis se daacute principalmente through-bond
Os espectros infravermelho revelaram que em todos os compostos os picos de maior
intensidade se encontravam relacionados a vibraccedilotildees de estiramento dos hidrogecircnios Tanto O
espectro do composto I quanto do composto II bandas de intensidade consideraacutevel em 750 cm-1
relacionada agrave vibraccedilatildeo angular entre seus aneacuteis benzecircnicos indicando uma provaacutevel interaccedilatildeo
through-space O composto IV por outro lado natildeo apresentou tais bandas de interaccedilatildeo apenas entre
os aneacuteis mas sim uma banda em 606 cm-1
devido ao estiramento simeacutetrico entre os aneacuteis atraveacutes
das pontes etilecircnicas se tratando de uma provaacutevel interaccedilatildeo through-bond
Conclusatildeo
O meacutetodo PW6B95-D3BJ apresentou resultados com boa exatidatildeo ante aos valores
encontrados na literatura se mostrando adequado para o tratamento de [22]ciclofanos Os dados
obtidos na geometria para os compostos I e II bem como no espectro infravermelho convergem para
uma predominacircncia na interaccedilatildeo through-space enquanto que para o composto IV estes convergem
para uma predominacircncia na interaccedilatildeo through-bond
Agradecimentos
Os autores agradecem agrave FAPESP (processo 201319596-0) pelo suporte financeiro MGM
agradece agrave FAPESP (processo 201319596-0) pela bolsa de Iniciaccedilatildeo Cientiacutefica
Referecircncias Bibliograacutefica 2ChampionRGodfreyPD Betens FLJ Mol Spectrosc 199215518
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27 FFCLRP 2014
17ordm SIMPOacuteSIO BRASILEIRO DE QUIacuteMICA TEOacuteRICA (SBQT) 24 a 28 de novembro de 2013 Angra dos Reis Rio
ESTUDO COMPARATIVO DE REATIVIDADE DE TRITERPENOS
PENTACIacuteCLICOS COM ATIVIDADE ANTIMALAacuteRICA
Marlon Marques V de Melo Filho
1a(PG) Kelson Mota T Oliveira
1a(PQ) Noam S Gadelha
1a(PG)
Aristeu S da Fonseca1a
(PG)
1aGrupo de Quiacutemica Teoacuterica e Computacional (GQTC)
1bGrupo de Quiacutemica de Produtos Naturais e Desenvolvimento
de Meacutetodos Analiacuteticos (QPNMA) 1DQICE ndash UFAM Bloco 10 Setor Norte Av Rodrigo OJ Ramos 6200 Japiim
69077-000 Manaus ndash Amazonas
e-mail marlonvieirademelogmailcom
Palavras-chave lupeol aacutecido betulinico betulina aacutecido melaleuco atividade ONION
INTRODUCcedilAtildeO
A investigaccedilatildeo farmacecircutica em produtos naturais representa uma estrateacutegia importante para a descoberta e desenvolvimento de novos medicamentos Quatro moleacuteculas isoladas da A amazonicus no QPNMA com esqueleto triterpecircnico pentaciacuteclico tecircm mostrado graus diferentes de atividade contra o P falciparum Trecircs destes compostos satildeo apresentados na literatura como oacutetimos candidatos para o desenvolvimento de um tratamento mais eficiente contra a malaacuteria e outras doenccedilas parasitaacuterias Os quatro compostos depois de isolados foram identificados por meio de anaacutelise espectroscoacutepica (ver fig 1) Suas estruturas foram estudadas por meio de abordagem teoacuterica visando determinar que fatores estruturais e eletrocircnicos poderiam ser determinantes no grau de atividade Foram comparados os mapas de potencial eletrostaacutetico densidade eletrocircnica (2D e 3D) e distribuiccedilatildeo de cargas dos quatro compostos e seus valores tabelados Figura 1 Triterpenos pentaciacuteclicos isolados de A amazonicus 1 - lupeol 2 - O aacutecido betuliacutenico 3 - betulina 4 - o aacutecido Melaleucico
MEacuteTODOS Os calculos seratildeo realizados utilizando PC INTEL Quadcore
TM (8 GB RAM) em plataforma Debian
LINUX (Versatildeo 50) para calcular as propriedades estruturais e eletrocircnicas das quatro moleacuteculas Na otimizaccedilatildeo geomeacutetrica de rotina seraacute utilizado o meacutetodo com bases 6-21G e funcional b3lyp por meio do Programa Gaussian03 O meacutetodo a ser utilizado eacute o ONIOM Ele eacute recomendado para moleacuteculas grandes reaccedilotildees enzimaacuteticas mecanismos de reaccedilatildeo para os sistemas orgacircnicos efeitos dos substituintes e reatividade de compostos orgacircnicos e organometaacutelicos
RESULTADOS E DISCUSSAtildeO
Os dados oriundos do QPNMA indicam uma
maior atividade para o aacutecido betuliacutenico valores
meacutedios para o lupeol e betulina e nenhuma
atividade do aacutecido melaleucico Como a literatura
aponta a carboxila como forte candidato
responsaacutevel pela atividade do aacutecido betuliacutenico e a
hidroxila nos demais compostos a anaacutelise da
presenccedila destes grupos nas quatros estruturas foi
observado Estruturalmente os compostos
apresentaram grande similaridade em distacircncias e
acircngulos no esqueleto lupacircnico Os caacutelculos de
atividades dos triterpenos seratildeo realizados ao
interagi-los com o modelo tridimensional da proteiacutena
digestiva do P flaciparum que eacute encontrado no
Protein Data Base CONCLUSAtildeO
Uma das principais diferenccedilas observadas deve-
se a distribuiccedilatildeo de cargas nas COOH devido ao
efeito indutivo na proacutepria moleacutecula ou ateacute mesmo
um impedimento esteacuterico pelo maior volume da
moleacutecula
AGRADECIMENTOS
FAPEAM CNPq
Abdel Bar at al J Nat Prod 2009 72 1643ndash1650
2
1
25
12
6
27
15
16
19
28
22
21 29
30
24
23
OH
H
H
1
COOH
OH
OH H
OHH
H
H
3
2
3 4
23 24
6 5
10
1
25
9 8
7 27
14
13
12
30
19
1
8 17 16
15
28
22
21
29
26 COOH
COOH
OH
4
2
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28 FFCLRP 2014
Estudos Teoacutericos Comparativos de Propriedades Estruturais Eletrocircnicas e
Espectroscoacutepicas dos Aacutecidos Betuliacutenico e Melaleucico e da Estabilidade de
Clusters desses Metaboacutelitos Especiais
Noam G da Silva1 (PG) Kelson M T de Oliveira1 (PQ) Aristeu S da Fonseca1 (PG) e Marlon
Vieira de Melo1 (PG)
noam_gshotmailcom 1DQICE-UFAM Bloco 10 Setor Norte Av Rodrigo O J Ramos 6200 Japiim 69077-000 Manaus Amazonas
Introduccedilatildeo
A baixa atividade do aacutecido Melaleucico natildeo foi ateacute o presente momento estudada Sua
estrutura eacute similar agrave de outros compostos ativos mas algum outro fator deve estar influenciando
na quiacutemica da reaccedilatildeo[12] Estruturas como clusters onde interaccedilotildees de hidrogecircnio estabilizam
o sistema podem estar sendo formadas[34] e assim a moleacutecula mostra-se inativa em estudos de
atividade bioloacutegica[5]
Metodologia Computacional
Os caacutelculos foram realizados em maacutequinas QuadCore ambas com 8 GB de memoacuteria
RAM nas plataformas Debian 6 e 7 (Linux) O software utilizado foi o Gaussian 03 Rev C-02
As moleacuteculas foram estudadas com o AM1 B3LYP3-21G e B3LYP6-31G As estruturas com
duas e trecircs moleacuteculas foram estudadas com AM1
Resultados e Discussatildeo
Os resultados preliminares (alguns na Tabela 1)
mostram que a forma mais oxidada (aacutecido Melaleucico)
possui menor energia que o aacutecido Betuliacutenico Em ambas as
moleacuteculas ocorre interaccedilatildeo intermolecular que estabiliza o
sistema Quando duas moleacuteculas interagem haacute um efeito
estabilizante maior no aacutecido Betuliacutenico que no aacutecido
Melaleucico Com trecircs moleacuteculas interagindo ocorre
aumento na estabilizaccedilatildeo para ambos os casos mas o aacutecido Melaleucico tem uma estabilizaccedilatildeo
aproximadamente 20 kcalmol mais acentuada
Tabela 1 Algumas propriedades energeacuteticas e efeitos de interaccedilatildeo de hidrogecircnio
Propriedade Aacutecido Betuliacutenico Aacutecido Melaleucico
Energia Total (kcalmol) -187358751 -2719095827
Estabilizaccedilatildeo com duas moleacuteculas (kcalmol) -8641687843 -7807025921
Estabilizaccedilatildeo com trecircs moleacuteculas (kcalmol) -1326288052 -1528627227
Conclusotildees
A formaccedilatildeo de pontes de hidrogecircnio estabiliza os sistemas mas somente o aacutecido
Melaleucico pode formar grandes aglomerados com essas interaccedilotildees Sistemas maiores podem
ser estudados e fornecer respostas para a baixa atividade da moleacutecula
Agradecimentos
Ao CNPq e a FAPEAM pelos investimentos
Referecircncias [1] Chopra CS Cole A RH Theiberg KJL White DR Arthur HR Tetrahedron 1965 Vol 21 1529-1536
[2] Chopra CS White DR Tetrahedron 1966 Vol 22 897-901
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[4] Duvoisin Jr S Ighor CVL Quimica Nova 2011 Vol 34 1595-1603
[5] Bernard P Scior T Didier B Hibert M Berthon J Phytochemistry 2001 Vol 58 865-874
Figura 1 (Esquerda) Cluster de aacutecido
Melaleucico e (Direita) interaccedilotildees de
hidrogecircnio
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29 FFCLRP 2014
On Activation Step of Hoveyda-Grubbs Catalyst
Eacutegil Saacute 1 (PQ) Milton Matos 2 (PQ) hegelsahotmailcom
1 Universidade Federal do Piauiacute Campus Ministro Reis Velloso Parnaiacuteba-PI Brazil e-mail 2 Laboratoacuterio Interdisciplinar de Materiais Avanccedilados Centro de Ciecircncias da Natureza Teresina -PI Brazil
Introduccedilatildeo
Hoveyda-Grubbs catalyst is very important to catalyze the olefin metathesis reaction The activation mechanism is dissociative for RCM (Ring Closing Metathesis) of N-Tosyldiallylamine due to olefin size [1]
Metodologia Computacional
We study the activation mechanism using DFT (Density Functional Theory) through the hybrid functional B3LYP and the basis set 6-31g(d) for all atoms except ruthenium described by LanL2DZ all stationary points were characterized by vibrational frequency calculations using the same level of theory Resultados e Discussatildeo We search the activation path previously proposed [1] showed in the Figure 1 in black and blue lines This path start with the pre-catalyst A1 through the transition state TS(A1-A2) and the minimum A2 The next step is the complexation of N-Tosyldiallylamine (IA3) We also find an alternative path showed by the red line In this path proposed in the first time here we showed an immediately interconversion from A2 to IIA3 before the complexation of the olefin with a rotation through the RuC bond This structure presents a dihedral angle of 105deg between the carbons of group mesityl coordinated ruthenium the carbon of the carbene and the oxygen chelator CRuCO (marked with asterisk in Figure 1) While in the structure A2 the same-angle is -107deg showing the rotation of the entire group Hoveyda around the connection RuC this rotation happens easily and as published in theoretical and experimental studies [2] confirmed by the more the stability of IIA3 in comparison with A2 We investigated the activation directly from the structure A1 to the structure IIA3 but we found an unreal energy barrier corresponding to the possible TS(AI-IIA3) With these results we believe the activation process occurs with the interconversion from A2 to IIA3 and not directly from A2 to IA3 as showed in others works
Figure 1 Activation paths for the Hoveyda-Grubbs catalyst
Referecircncias
[1] [1] S J Connon M Rivard M Zaja S Blechert Adv Synth Catal 345 (2003) 572
[2] C M Aguillar W R Rocha J Phys Chem B 115 (2011) 2030
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30 FFCLRP 2014
Estudo do comportamento em soluccedilatildeo do 2-fluoroetanol 3-fluoroproanol e 4-fluorobutanol por espectroscopias de RMN e infravermelho e caacutelculos
teoacutericos R A Cormanich12(PG) R Rittner2(PQ) M P Freitas3 (PQ) and M Buumlhl1 (PQ)
rodcormanichiqmunicampbr 1 EastChem School of Chemistry University of St Andrews North Haugh St Andrews Fife KY16 9ST UK 2 Chemistry Institute State University of Campinas PO Box 6154 13083-970 Campinas SP Brazil 3 Department of Chemistry Federal University of Lavras PO Box 3037 37200-000 Lavras MG Brazil Introduccedilatildeo
Aacutetomos de fluacuteor em compostos orgacircnicos satildeo considerados fracos aceptores para formaccedilatildeo de ligaccedilatildeo de hidrogecircnio (LH)1 Contudo o miacutenimo global do 2-fluoroetanol (FE) que tem geometria apropriada para formar uma LH CFmiddotmiddotmiddotHO intramolecular eacute responsaacutevel por gt90 da sua populaccedilatildeo conformacional total Tal LH eacute comumente invocada para explicar a estabilidade do confocircrmero mais estaacutevel do FE2 Da mesma maneira tambeacutem eacute indicado que os miacutenimos globais do FP e FB formam LHs CFbullbullbullHO intramoleculares34 Natildeo haacute estudos conformacionais em soluccedilatildeo na literatura para estes compostos que sejam de nosso conhecimento Dessa maneira no presente trabalho foi realizada uma anaacutelise sistemaacutetica do comportamento conformacional em soluccedilatildeo do FE FP e FB por espectroscoipas de RMN de
1H e 19F e infravermelho suportado por caacutelculos teoacutericos Metodologia Computacional
Foram realizados caacutelculos teoacutericos em niacutevel MP2aug-cc-pVDZ para geometrias dos confocircrmeros do FE (5 confocircrmeros) FP (12 confocircrmeros) e FB (38 confocircrmeros) otimizados em niacutevel MP2aug-cc-pVDZ que apresentaram a melhor correlaccedilatildeo com o niacutevel CCSD(T)aug-cc-pVTZ em relaccedilatildeo agrave funcionais da DFT (B3LYP e B3LYP-D3) Foram entatildeo aplicados diferentes meacutetodos teoacutericos como o Quantum Theory of Atoms in Molecules (QTAIM) Non-Covalent Interactions (NCI) e o Natural Bond Orbitals (NBO) para se entender as preferecircncias conformacionais destes compostos Resultados e Discussatildeo
Nenhum indiacutecio de formaccedilatildeo de LH intramolecular CFbullbullbullHO pocircde ser detectado para o FE FP e FB experimentalmente em soluccedilatildeo nos espectros de RMN e infravermelho Caacutelculos teoacuterico baseados na QTAIM NCI e NBO indicam que LHs CFbullbullbullHO intramoleculares natildeo tecircm influecircncia sobre o comportamento conformacional do FE mas estabilizam o miacutenimo global tanto do FP quanto do FB para as moleacuteculas isoladas No entanto ao se adicionar correccedilotildees termodinacircmicas de energia livre de Gibbs mesmo em meios natildeo-polares tais como CCI4 ciclohexano e diclorometano (IEF-PCM) a populaccedilatildeo dos miacutenimos globais do FP (~11) e FB (~3) diminuem consideravelmente aparentemente abaixo do limite de detecccedilatildeo Conclusotildees
Contraacuterio agrave suposiccedilotildees encontradas na literatura o comportamento conformacional do FE natildeo eacute regido por uma LH CFHO intramolecular LHs intramoleculares satildeo importantes para os confocircrmeros mais estaacuteveis do FP e FB isolados mas natildeo podem ser detectadas em soluccedilatildeo O presente trabalho foi aceito para publicaccedilatildeo no jornal Phys Chem Chem Phys Agradecimentos FAPESP FAPEMIG CNPq e EaStCHEM Referecircncias [1] R A Cormanich M P Freitas C F Tormena R Rittner RSC Advances 2012 2 4169 [2] J Huang K Hedberg J Am Chem Soc 1989 111 6909 [3] H M Badawi W Foumlrner S A Ali Spectrochim Acta A 2008 69 263 [4] M Traetteberg A D Richardson K Hedberg R W Winter G L Gard J Phys Chem A 2001 105 9587
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31 FFCLRP 2014
Theoretical Study of the Infrared Raman and VCD Spectra of Thiophene UsingAb Initio and Density Functional Theory Calculations
Marcello F da Costa (PQ)1 Poliane C de Farias (PG)2
mcostauelbr polianefariasyahoocombr12Universidade Estadual de Londrina LBMM ndash Laboratoacuterio de Biofiacutesica e Mecacircnica Molecular
IntroductionOrganic semiconductors have physical characteristics similar to inorganic ones so they can
also be used in the manufacture of OLEDs [1] photovoltaic cells [2] lasers [3] Furthermoreorganic materials with semiconductor properties have some advantages when compared to inorganicones such as greater adaptability low cost of production and the possibility of easily making smallstructural changes to modify its physical and chemical properties Among the currently mostinteresting organic semiconductors are the thiophene based polymers and the thiophene togetherwith its derivatives which are the main constituents of organic conductors [4]
Computational detailsIn this work we made the calculation of the molecular parameters infrared and Raman
spectra with HF and MP2 ab initio methods and B3LYP and B3PW91 DFT functional packagesWe also compared the results with experimental data found in the literature [5-7] and we calculatedthe VCD (vibrational circular dichroism) spectrum based on the good agreement of the calculationsperformed The thiophenes geometry optimization and harmonic vibrational frequenciescalculations were performed with the GAUSSIAN 03 software package using HF levelapproximation MoslashllerndashPlesset many-body perturbation theory truncated at second order (MP2) andDFT with B3LYP and B3PW91 hybrid functional with both are believed to be superior inpredicting molecular properties A fairly large and flexible basis set 6-311++G was chosen toobtain accurate calculations about the molecule
Results and discussionThe results show that the DFT methods have more accuracy with experimental data The
B3LYP hybrid functional had slightly more accuracy than the B3PW91 for the vibrationalfrequencies and matched with experimental data until the 12th vibration in the range around 500 to1200 1cm The theoretical prediction of the VCD spectrum shows that the thiophene molecule hasa propensity to absorb clockwise circularly polarized light (positive absorption) at the most intenseinfrared absorptions
ConclusionThe set of basis functions 6-311++G is able to provide a realistic description of these
properties The good agreement with the experimental data of the harmonic vibrations supports theVCD results which provides useful information for the study of this material
AcknowledgementsThe authors would like to acknowledge the financial support granted by the following
Brazilian agency Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientiacutefico e Tecnoloacutegico (CNPq)
Referecircncias [1] Y Li Y Cao J Gao D Wang G Yu AJ Heeger Synthetic Met 99 (1999) 243[2] CJ Brabec NS Sariciftci JC Hummelen Adv Func Mater 11 (2001) 15[3] F Hide M Diaz-Garcia B Schwartz M Andersson P Qibing AJ Heeger Science 273 (1996) 1833[4] JH Schon A Dodabalapur Z Bao C Kloc O Schenker B Batlogg Nature 410 (2001) 189[5] T Kupka R Wrzalik G Pasterna K Pasterny J Mol Struct 616 (2002) 17[6] JS Kwiatkowski J Leszczynski I Teca J Mol Struct 436-437 (1997) 451[7] K Pasterny R Wrzalik T Kupka G Pasterna J Mol Spectrosc 614 (2002) 297
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32 FFCLRP 2014
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
Iacutendice de Autores
Anselmo E de Oliveira UFG 04Antonio E H Machado UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Antonio O T Patrociacutenio UNIVERSIDADE FEDERAL DEUBERLAcircNDIA
26
Aristeu S da Fonseca UFAM 28Arnaldo Fernandes da Silva Fo UNICAMP 06 07Ataualpa A C Braga UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 01Breno R L Galvatildeo UFMG 16Carlos R D Correia UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
CAMPINAS01
Cleuton de Souza Silva UNICAMP 08 10Claacuteudio Francisco Tormena UNICAMP 05Daniely X Soares UNICAMP 07Diego Fernando da S Paschoal UFJF 22Diesley Martins UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Dioacutegenes Mendes Arauacutejo USP-RP 09Elaine F F da Cunha FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Eacutegil de Brito Saacute UFPI 30Elizete Ventura UFPB 24Elieacutezer Fernando de Oliveira UNESP 17Fabriacutecio R Sensato UNIFESP 20Felipe Vieira Zauith Assad UNIFESP 20Fermin Fidel Herrera Aragoacuten CDTN 25Francisco Carlos Lavarda UNESP 17Francisco das Chagas Alves Lima UFPI 14Faacutetima Maria Pereira de Rezende UFLA 23Giovanni Finoto Caramori UFSC 02Heacutelio F Dos Santos UFJF 22Iran da Luz Sousa UNICAMP 12Jadson C Belchior UFMG 16Josene Maria Toldo UFRGS 18Kelson Mota T Oliveira UFAM 28Larissa Sihe Oliveira UFSM 13Leonardo T Ueno UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Leonardo V das Chagas Lima UNICAMP 21Lucas Abreu do Nascimento UESPI 14Lucas Colucci Ducati USP 05Luciano Tavares da Costa UNIFAL-MG 15Liacutevia C T Lacerda FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19M Buumlhl UNIVERSITY OF ST ANDREWS 31
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I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
M P Freitas UFLA 31Marcello Ferreira da Costa UEL 32Marcus V J Rocha VRIJE UNIVERSITEIT 19Marlon Vieira de Melo UFAM 28Mateus Grecco Manfreacute UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 27Mateus Xavier Silva UFMG 16Matheus P de Freitas UFLA 23Mauricio Gustavo Rodrigues UNICAMP 11Milton Matos UFPI 30Nelson Henrique Morgon UNICAMP 12 21Noam Gadelha da Silva UFAM 29Noam S Gadelha UFAM 28Paulo Fernando Bruno Gonccedilalves UFRGS 18Poliane Cristina de Farias UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
LONDRINA32
R Rittner UNICAMP 31Rafael de Mattos Piccoli UFSC 02Railton Barbosa de Andrade UFPB 24Renan Vidal Viesser UNICAMP 05Renato Pereira Orenha UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 03Ricardo A Agnes UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
CAMPINAS01
Rodrigo Antonio Cormanich UNICAMP 31Rogeacuterio Custodio UNICAMP 08 10 11Rogeacuterio J Baierle UFSM 13Roy E Bruns UNICAMP 06 07Reacutegis Casimiro Leal UNICAMP 10Sergio E Galembeck USP-RP 09Silmar A do Monte UFPB 24Silviana Correcirca FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Seacutergio E Galembeck UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 27Seacutergio Emanuel Galembeck UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 03Teodorico C Ramalho FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Tuanan Lourenccedilo UNIFAL-MG 15Vitor Hugo Menezes da Silva UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 01Wagner E Richter UNICAMP 07Wagner Eduardo Richter UNICAMP 06Wesley Fonseca Vaz UFG 04Weverson R Gomes UNIVERSIDADE FEDERAL DE SAtildeO
CARLOS26
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Palavras Chaves
AacuteCIDO BETULINICO 28AacuteCIDO MELALEUCICO 29ACOPLAMENTO SPIN-ORBITAL 05AGREGADOS MOLECULARES 04ALGORITMO GENEacuteTICO 16ALPCCL 04AMINAS SUBSTITUIacuteDAS 10ANAacuteLISE CONFORMACIONAL 31ANATASE 26AROMATICIDADE 27ATIVIDADE 28BASIS SETS 22BENZAZOacuteIS 18BENZBROMARONA 12BIOACTIVITY 07C-PCM 08CAacuteLCULO COMPUTACIONAL 10CAacuteLCULOS AB INITIO 16CAacuteLCULOS DFT 01CASSCF 24CLUSTERS METAacuteLICOS 16CLUSTERS 09 29CO2 15COMPOSTO DE COODENACcedilAtildeO 14CONFOcircRMERO ANTI 23CONFOcircRMEROS 12CONJUGATED POLYMERS 17CSSM 06DFT CALCULATIONS 17DFT 02 12 14 18 19 20
21 25 26 29 32DINAcircMICA MOLECULAR 15EFEITO DO AacuteTOMO PESADO 05EFEITOS RELATIVIacuteSTICOS 02EFITO GAUCHE 23ENTALPIA DE FORMACcedilAtildeO 21ESIPT 18ESTADOS EXCITADOS 04ESTRUTURA ELETROcircNICA 09FTALOCIANINA 26FUNCIONAL HIacuteBRIDO M06 01FUNCcedilOtildeES DE BASE 11
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I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
G3X(CEP) 08GD-DOPED SNO2 25HIPERCONJUGACcedilAtildeO 23INFRAVERMELHO 06INTENSIDADES 06INTERACcedilAtildeO INTRAMOLECULAR 27LIGACcedilAtildeO AMIDA 20LIGACcedilAtildeO DE HIDROGEcircNIO 31LIacuteQUIDO IOcircNICO 15MAGNETIC PROPERTIES 25MAGUEMITA 19MCG 11MECHANISM 30MEacuteTODOS COMPOSTOS 21N-ACILACcedilAtildeO DE AMINAS 20NANOFITAS 13NITROSAMINAS 24NITROSILO 03NMR 22OLEFIN METATHESIS 30ONION 28ORGANIC DEVICES 17ORGANOMETAacuteLICOS 02OXIDO NIacuteTRICO 14PKA 10PM3 12PMMA 19PROPRIEDADES 13PROTONACcedilAtildeO 24Q-EXPONENCIAIS 11QTAIM 03RAMAN 32REACcedilOtildeES DE HECK 01RELATIVISTIC EFFECTS 22RMN E INFRAVERMELHO 31RUTEcircNIO 03SIC 13SUPERAacuteTOMOS 09TDDFT 07TENSOR BLINDAGEM NUCLEAR 05TEORIA GAUSSIAN 08THIOPHENE 32UV-VIS SPECTROSCOPY 07
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bbb
E[ρ] = TS[ρ] +intd~rvext(~r)ρ(~r) + VH [ρ] + EXC [ρ]
βmc2 + 3sumk=1
αkpkc
ψ(x t) = ihpartψ(x t)
partt
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PL 1
Reatividade Quiacutemica ao Niacutevel Molecular Sinergismo entre Experi-mento e TeoriaProf Joseacute M Riveros (USP e UFABC)
Reaccedilotildees quiacutemicas em fase gasosa quando estudadas a baixas pressotildees ofer-ecem a oportunidade de elucidar aspectos relacionados com propriedades ereatividade intriacutenseca de substancias quiacutemicas Teacutecnicas experimentais intro-duzidas a partir do m da deacutecada de 60 permitiram a caracterizaccedilatildeo de reaccedilotildeesentre iacuteons e moleacuteculas neutras a baixas pressotildees Muitas das reaccedilotildees estudadasnestes uacuteltimos 45 anos mimetizam reaccedilotildees bem conhecidas em Quiacutemica massem a perturbaccedilatildeo do solvente A investigaccedilatildeo de reaccedilotildees de deslocamentonucleofiacutelico de hidroacutelise de eacutesteres e de eliminaccedilatildeo seratildeo ilustradas do pontode vista experimental e as mudanccedilas que se observam quando os iacuteons emfase gasosa satildeo parcialmente solvatados Uma interpretaccedilatildeo mais profundadestes resultados soacute se tornou possiacutevel a partir do crescimento e sosticaccedilatildeocrescente das teacutecnicas de quiacutemica computacional A possibilidade de mapearo diagrama de energia potencial destas reaccedilotildees e mais recentemente de simu-lar a dinacircmica destas reaccedilotildees tem provocado um sinergismo importante entrenovos experimentos e caacuteculos teoacutericos
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PL 2
Conjuntos de Bases natildeo Relativiacutesticos e Relativiacutesticos para Caacutelculosde Propriedades Atocircmica e MolecularProf Francisco E Jorge (UFES)
Meacutetodos de estrutura eletrocircnica para sistemas moleculares dependem demasi-adamente do uso de conjuntos de bases de funccedilotildees Gaussianas para repre-sentarem os orbitais moleculares Um nuacutemero de sequecircncias hieraacuterquicasde conjuntos de bases tem sido proposto nas uacuteltimas duas deacutecadas e elastecircm permitido aproximaccedilotildees sistemaacuteticas para estimar e controlar os errosdevido a incompletude de conjuntos de bases Inicialmente esboccedilaremos al-guns dos princiacutepios para construccedilatildeo de conjuntos de bases e compararemos ascomposiccedilotildees de quatro famiacutelias de conjuntos de bases que estatildeo disponiacuteveisem vaacuterias qualidades diferentes e para um nuacutemero razoaacutevel de elementos databela perioacutedica Entatildeo utilizando as sequecircncias hieraacuterquicas natildeo relativiacutesticae Douglas-Kroll-Hess (DKH) de conjuntos de bases de qualidades dupla triplaquaacutedrupla quiacutentupla e secircxtupla zeta de valecircncia mais funccedilotildees de polarizaccedilatildeo(XZP AXZP e XZP-DKH X = D T Q 5 e 6) de Jorge e colaboradoresconstantes espectroscoacutepicas propriedades eleacutetrica e magneacutetica tatildeo bem comorotaccedilatildeo oacutetica e paracircmetros de dicroiacutesmo circular eletrocircnico seratildeo calculadas ecomparadas com resultados teoacutericos e experimentais reportados na literatura
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PL 3
Dinacircmica de Reaccedilotildees QuiacutemicasProf Ricardo Longo (UFPE)
A dinacircmica molecular de sistemas reativos tem sido importante na determi-naccedilatildeo dos limites e limitaccedilotildees de teorias estatiacutesticas bem sucedidas comoa teoria do estado de transiccedilatildeo (TST) e a teoria RRKM no tratamento dereaccedilotildees bi- e unimoleculares De fato vaacuterias reaccedilotildees tecircm mecanismos e se-letividades que satildeo ditadas ou dirigidas pela dinacircmica Por exemplo seraacutemostrado que a seletividade da reaccedilatildeo OHminus + CH3ONO2 eacute determinadapela dinacircmica Esta reaccedilatildeo pode ocorrer via o deslocamento nucleofiacutelico bi-molecular no carbono (SN2C) ou no nitrogecircnio (SN2N) assim como aabstraccedilatildeo de proacuteton seguida da dissociaccedilatildeo (ECO2) A razatildeo experimentalECO2 SN2C SN2N eacute 086 014 00 e a teoria RRKM eacute incapaz deexplicar estes resultados Entretanto simulaccedilotildees de dinacircmica molecular deBorn-Oppenheimer (BOMD) fornecem trajetoacuterias quase-claacutessicas que expli-cam qualitativa e quantitativamente as observaccedilotildees experimentais Por exem-plo o mecanismo SN2N eacute suprimido pela blindagem eletrostaacutetica negativaao redor do aacutetomo de nitrogecircnio Enquanto que o aumento da eciecircncia docaminho SN2C eacute explicado pelas atraccedilotildees eletrostaacuteticas entre o grupo CH3
e o nucleoacutelo OHminus As simulaccedilotildees BOMD foram tambeacutem empregadas no es-tudo da dinacircmica de desidrataccedilatildeo de aacutelcoois protonados derivados do pinacol asaber [(CH3)2(R)C-CH(OH2)CH3]+ em que R = CH3 CH3CH2 e (CH3)2CHEsta reaccedilatildeo tem dois mecanismos limites i) concertado em que a dissociaccedilatildeoda aacutegua eacute concomitante com a migraccedilatildeo do grupo alquila e ii) em etapaso qual envolve um carbocaacutetion secundaacuterio [(CH3)2(R)C-CHCH2]+ como in-termediaacuterio O perl de energia da reaccedilatildeo fornece o mecanismo concertadoindependentemente do meacutetodo de estrutura eletrocircnica utilizado Contudotrajetoacuterias quase-claacutessicas partindo dos reagentes fornecem um caminho dereaccedilatildeo em etapas mostrando que a regiatildeo do estado de transiccedilatildeo eacute quase ir-relevante para o mecanismo da reaccedilatildeo Os conceitos concertado e sincronismosatildeo muito importantes em quiacutemica pois referem-se agrave relaccedilatildeo temporal entreeventos Por exemplo a formaccedilatildeo de duas ligaccedilotildees numa reaccedilatildeo de cicloadiccedilatildeo[4+2] ou Diels-Alder pode ser um evento siacutencrono ou assiacutencrono Em geral aassimetria da geometria do estado de transiccedilatildeo eacute utilizada como um criteacuteriopara estabelecer o sincronismo do evento Foram estudadas as seguinte reaccedilotildeesde Diels-Alder H2C=CH2 + ciclopentadieno e H2C=CHX + 13-butadienoem que X = H F CH3 OH CN NH2 e NO Estas reaccedilotildees apresentam assime-tria no estado de transiccedilatildeo de variam de simeacutetrica ateacute altamente assimeacutetricade maneira quase contiacutenua Logo espera-se que a sincronicidade das reaccedilotildeestambeacutem variem de acordo com a assimetria Entretanto os resultados dasdinacircmicas a partir do estado de transiccedilatildeo mostram que os criteacuterios estaacuteticos(assimetria do estado de transiccedilatildeo) satildeo muito limitados e fornecem resulta-dos contraditoacuterios De fato o intervalo temporal entre os eventos isto eacute a
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formaccedilatildeo das duas novas ligaccedilotildees C-C comparado com o periacuteodo vibracionalda ligaccedilatildeo simples C-C nos produtos eacute um criteacuterio mais conaacutevel e imparcialBaseado nesse criteacuterio todas as reaccedilotildees estudadas satildeo classicadas como siacuten-cronas exceto com o dienoacutelo H2C=CHNO apesar dos graus de assimetriagraduais e muito distintos das estruturas dos estados de transiccedilatildeo Estes resul-tados explicam tambeacutem a alta eciecircncia das reaccedilotildees de cicloadiccedilatildeo e portantosua utilidade em siacutentese orgacircnica
Agradecimentos CAPES CNPq FACEPE FINEP inct-INAMI PRONEX-CNPq-FACEPE
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CF 1
Equaccedilatildeo de Dirac Implementaccedilatildeo e Aplicaccedilotildees em Estudos de Es-trutura EletrocircnicaProf Roberto L A Haiduke (IQSCUSP)
Nesta palestra pretende-se discutir os aspectos baacutesicos da equaccedilatildeo de Diracquando aplicada aos estudos de estrutura eletrocircnica de sistemas atocircmicos emoleculares Primeiramente os principais efeitos relativiacutesticos na quiacutemicaseratildeo ilustrados por meio de alguns exemplos Depois seratildeo abordadas asnoccedilotildees fundamentais do formalismo de quatro componentes Aleacutem disto as-pectos teacutecnicos relacionados aos conjuntos de funccedilotildees de base necessaacuterios emodelo nucleares normalmente utilizados devem ser mencionados Finalmenteseraacute possiacutevel apresentar algumas aplicaccedilotildees deste tratamento realizadas emnosso grupo de pesquisa como no estudo dos momentos de quadrupolo nucle-ares
x FFCLRP 2014
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CF 2
Aplicaccedilotildees da Teoria do Funcional de Densidade em Sistemas Quiacutemi-cosProf Willian R Rocha (UFMG)
A Teoria do Funcional de Densidade (DFT) tem se tornado nos uacuteltimos anosum importante meacutetodo para o estudo da reatividade quiacutemica em sistemasmoleculares com poucos aacutetomos ateacute sistemas macromoleculares como enzimasO desenvolvimento de novos e mais precisos funcionais de troca-correlaccedilatildeotem permitido o estudo de processos quiacutemicos com precisatildeo cada vez maiorpossibilitando a utilizaccedilatildeo da DFT como um meacutetodo para se validar pos-siacuteveis mecanismos de reaccedilatildeo e previsatildeo a priori da reatividade em sistemasmoleculares Nesta apresentaccedilatildeo seraacute dada uma breve revisatildeo dos avanccedilos edesaos da DFT no estudo da reatividade quiacutemica dando particular atenccedilatildeoaos processos cataliacuteticos promovidos por compostos de metais de transiccedilatildeo Autilizaccedilatildeo da DFT no estudo da reatividade quiacutemica seraacute discutida e exempli-cada atraveacutes de estudos recentes envolvendo processos de interesse bioloacutegicoe industrial
Agradecimentos CNPq FAPEMIG INCT-Cataacutelise Rede Mineira de Quiacutemica
xi FFCLRP 2014
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MC 1
Quiacutemica Quacircntica Relativiacutestica AplicadaProf Luiacutes Guilherme M Macedo (UFPA)
Muitos fenocircmenos de interesse quiacutemico como a existecircncia de caacutetions Hg2+2 emsoluccedilatildeo ou mesmo o funcionamento de uma bateria automotiva soacute podem sercorretamente compreendidos agrave luz da teoria quacircntica relativiacutestica Os efeitosrelativiacutesticos que podem ser compreendidos como diferenccedila entre os resul-tados obtidos a partir da equaccedilatildeo de Schroumldinger e da equaccedilatildeo relativiacutesticade Dirac exercem grande inuecircncia principalmente na quiacutemica dos elementosmais pesados da tabela perioacutedica De forma geral estes efeitos satildeo comumenteseparados de forma pragmaacutetica em efeitos cinemaacuteticos e efeitos oriundos doacoplamento de spin-oacuterbita Este minicurso visa de forma praacutetica a) infor-mar a importacircncia dos efeitos relativiacutesticos b) ensinar atraveacutes de exemplossimples como incluir os efeitos relativiacutesticos nos caacutelculos de quiacutemica computa-cional atraveacutes de programas gratuitos como o DIRAC13 que inclui os efeitosrelativiacutesticos naturalmente a partir da equaccedilatildeo de Dirac e um segundoprograma (ORCAGAMESSFIREFLY) que inclui os efeitos cinemaacuteticos deforma aproximada
xii FFCLRP 2014
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MC 2
Teoria do Funcional de Densidade Fundamentos e MetodologiaProf Heacutelio A Duarte (UFMG)
Inicialmente alguns conceitos baacutesicos e histoacutericos baseados na Teoria de Thomas-Fermi-Dirac seratildeo apresentados Os teoremas de Hohemberg-Kohn as equaccedilotildeesde Kohn-Sham e sua interpretaccedilatildeo a luz da Procura Restrita de Levy seratildeo dis-cutidos A metodologia geralmente implementada nos principais programascomputacionais disponiacuteveis na literatura utilizando-se de conjunto de funccedilotildeesde base localizadas seraacute apresentada em detalhes Um toacutepico especial sobre osfuncionais de troca-correlaccedilatildeo e como eles satildeo desenvolvidos seraacute tambeacutem ap-resentado Na parte praacutetica pretende-se estimular os estudantes a denir cor-retamente os dados de entrada fazer atenccedilatildeo haacute alguns aspectos de deniccedilatildeode modelo quiacutemico e a utilizaccedilatildeo de palavras-chaves que auxiliam na con-vergecircncia do caacutelculo SCF e na rapidez do caacutelculo Espera-se que o estudanteao nal do mini-curso compreenda os principais conceitos envolvidos na DFTesteja familiarizado com os termos e seja capaz de se aprofundar no assunto
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Iacutendice de Trabalhos
12Investigaccedilatildeo Teoacuterica da arilaccedilatildeo Heck-Matsuda enantiosseletiva do3-ciclopenten-1-ol utilizando DFTVitor Hugo Menezes da Silva 01A Importacircncia de Correccedilotildees Relativiacutesticas na Descriccedilatildeo de LigaccedilotildeesQuiacutemicas em OrganometaacutelicosRafael de Mattos Piccoli 02Estudo Computacional de Compostos de Ru-NO ligado a CyclamRenato Pereira Orenha 03Estudo Teoacuterico da Cloro Ftalocianina de Alumiacutenio por PM6 e DFTWesley Fonseca Vaz 04Inuecircncia da Estrutura Eletrocircnica na Componente Spin-Orbital doTensor Blindagem de RMN de 13C nos Isocircmeros do 12-diiodoetenoRenan Vidal Viesser 05Intensidades caracteriacutesticas de grupos funcionais no infravermelhoWagner Eduardo Richter 06Selective Extraction of Erisotrin Structural Analogs Theory andExperimentArnaldo Fernandes da Silva Fo 07Uso do Modelo Contiacutenuo de Solvente (C-PCM) com G3X-CEP paraCaacutelculos de Solvataccedilatildeo de Iacuteons Monovalentes com AcetonitrilaCleuton de Souza Silva 08Clusters Histoacuterico e evoluccedilatildeoDioacutegenes Mendes Arauacutejo 09Estimativa teoacuterica do pKa de aminas substituiacutedas com gruposalquilaReacutegis Casimiro Leal 10Discretizaccedilatildeo do Meacutetodo da Coordenada Geradora para geraccedilatildeo defunccedilotildees de base por q-exponenciaisMauricio Gustavo Rodrigues 11Anaacutelise conformacional da Benzbromarona (BZB)Iran da Luz Sousa 12Estudo das Propriedades de Nanoestruturas de SiCLarissa Sihe Oliveira 13Natureza da ligaccedilatildeo Fe-NO em sistemas trans-[FeIIL(NO)(oxa-aza)]n+ onde L=Cl ou H2O e n=1 ou 2 Uma investigaccedilatildeo com-putacionalLucas Abreu do Nascimento 14Estudo das propriedades dinacircmicas do sistema 1-etil-3-metilimidazoacutelio bis(triuorsulfonil)imida emiim[Tf2N]CO2
Tuanan Lourenccedilo 15Anaacutelise Teoacuterica de Clusters de Soacutedio-Potaacutessio por AlgoritmoGeneacutetico e Caacutelculos de Quiacutemica QuacircnticaMateus Xavier Silva 16
xiv FFCLRP 2014
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Electronic energy levels engineering of P3HT employing chemicalsubstitutionsElieacutezer Fernando de Oliveira 17Estudo teoacuterico do mecanismo ESIPT em derivados de benzazoacuteisJosene Maria Toldo 18Processo de fragmentaccedilatildeo molecular do hiacutebrido γ-Fe2O3PMMAum estudo teoacuterico e experimentalSilviana Correcirca 19Estudo mecaniacutestico sobre a N-acilaccedilatildeo de aminas por aacutecidos car-boxiacutelicos catalisada por ZrCl4Felipe Vieira Zauith Assad 20Comparaccedilatildeo do Desempenho de Meacutetodos Compostos e Funcionaisde Densidade na Determinaccedilatildeo de Entalpias Padrotildees de FormaccedilatildeoLeonardo V das Chagas Lima 21NMR-TZPP-DKH Gaussian basis sets for NMR calculations 195Ptchemical shiftDiego Fernando da S Paschoal 22Avaliaccedilatildeo teoacuterica do efeito gauche na difenidramina e seu cloridratoFaacutetima Maria Pereira de Rezende 23Estudo envolvendo NN-nitrosodimetilamina protonadaRailton Barbosa de Andrade 24Ab-initio calculation of magnetic properties of Gd-doped SnO2
Fermin Fidel Herrera Aragoacuten 25Estrutura eletrocircnica de complexo envolvendo uma associaccedilatildeo porligaccedilatildeo quiacutemica entre uma ftalociaina de rutecircnio e o TiO2 (anatase)Diesley Martins 26Estudo computacional de [22]ciclofanosMateus Grecco Manfreacute 27Estudo comparativo de reatividade de triterpenos pentaciacuteclicos comatividade antimalaacutericaMarlon Vieira de Melo 28Estudos Teoacutericos Comparativos de Propriedades EstruturaisEletrocircnicas e Espectroscoacutepicas dos Aacutecidos Betuliacutenico e Melaleucicoe da Estabilidade de Clusters desses Metaboacutelitos EspeciaisNoam Gadelha da Silva 29On Activation Step of Hoveyda-Grubbs CatalystEacutegil de Brito Saacute 30Estudo do comportamento em soluccedilatildeo do 2-uoroetanol 3-uoroproanol e 4- uorobutanol por espectroscopias de RMN e in-fravermelho e caacutelculos teoacutericosRodrigo Antonio Cormanich 31Theoretical Study of the Infrared Raman and VCD Spectra ofThiophene Using Ab Initio and Density FuMarcello Ferreira da Costa 32
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Investigaccedilatildeo Teoacuterica da arilaccedilatildeo Heck-Matsuda enantiosseletiva do 3-ciclopenten-1-ol utilizando DFT
Vitor H Menezes da Silva1 (PG) Ricardo A Agnes2 (PG) Carlos R D Correia2 (PQ) Ataualpa A C Braga1 (PQ) vhugoiquspbr 1Instituto de Quiacutemica Departamento de Quiacutemica Fundamental Universidade de Satildeo Paulo SP Brasil2Instituto de Quiacutemica Departamento de Quiacutemica Orgacircnica Universidade Estadual de Campinas SP Brasil
IntroduccedilatildeoReaccedilotildees de Heck-Matsuda assimeacutetricas foram aplicadas por meio de uma estrateacutegia conhecida como transmissatildeo redox1 Aleacutem da formaccedilatildeo de adutos enriquecidos enantiomericamente haacute uma sequecircncia de inserccedilotildees migratoacuterias da espeacutecie de hidreto de palaacutedio e eliminaccedilotildees de βminushidrogecircnios ateacute a funcionalizaccedilatildeo do grupo hidroxila obtendo tambeacutem adutos carboniacutelicos2 Neste sentido este trabalho apresenta o estudo teoacuterico deste tipo de reaccedilatildeo utilizando aacutelcoois aliacutelicos ciacuteclicos
Metodologia ComputacionalAs estruturas foram otimizadas no niacutevel M06BS1 onde BS1 eacute a combinaccedilatildeo do pseudo potencial efetivo SDD e o conjunto de funccedilotildees de base 6-31G+(d) para o palaacutedio e o restante dos aacutetomos res-pectivamente Correccedilotildees termodinacircmicas foram feitas (em temperatura de 28915 K e pressatildeo de 1 atm) O efeito do solvente foi considerado por meio de caacutelculos pontuais M06-SMDBS1 nas geo-metrias em fase gasosa Todos os caacutelculos foram feitos utilizando o pacote Gaussian 09
Resultados e DiscussatildeoNa Figura 1 se observa que as espeacutecies TS2 TS3 TS4 e TS5 possuem as maiores energias pre-ponderantemente devido agraves acentuadas interaccedilotildees esteacutereas envolvendo o grupo t-butila com o ligan-te arila
Figura 1 Estruturas dos estados de transiccedilatildeo (TS) correspondentes agraves aproximaccedilotildees da olefina 3-ciclopenten-1-ol com diferentes conformaccedilotildees do ligante quiral pirino-oxazoliacutenico1 Cada TS estaacute associado ao seu respectivo aduto de Heck com diferente estereoquiacutemica Energias livres de solvataccedilatildeo (em kcalmol-1) relativas ao TS mais estaacutevel
O estado de transiccedilatildeo mais estaacutevel eacute o TS7 que estaacute associado exclusivamente ao produto de aacutelcool aliacutelico com estereoquiacutemica 3 o produto majoritaacuterio da reaccedilatildeo A energia do TS8 indica a presenccedila de adutos carboniacutelicos de mesma estereoquiacutemica 4 Fato tambeacutem evidenciado experimentalmente
ConclusotildeesPartindo que a estereoquiacutemica do produto final eacute decidida na inserccedilatildeo da olefina este modelo teoacuterico reproduz de maneira bastante satisfatoacuteria os dados experimentais A inclusatildeo do efeito de dispersatildeo nas energias mostrou-se importante para o tratamento destes sistemas
AgradecimentosVitor H M da Silva agradece a bolsa de doutorado concedida pela FAPESP (201304813-6 ) Referecircncias [1] Werner E W Mei T S Burckle A J e Sigman M S Science 2012 338 1445-1458[2] Oliveira C C Agnes R A Correia C R D J Org Chem 2013 78 3325-3328
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1 FFCLRP 2014
A Importacircncia de Correccedilotildees Relativiacutesticas na Descriccedilatildeo de Ligaccedilotildees Quiacutemicasem Organometaacutelicos
Rafael de Mattos Piccolisup1 (PG) e Giovanni Finoto Caramorisup1 (PQ)Email rafainfonethotmailcom
1 Universidade Federal de Santa Catarina Depto de Quiacutemica CFM CP 476 88040-900 Trindade Florianoacutepolis ndash SC
IntroduccedilatildeoO [Au3(12-μ-piridil)3] Figura 1 eacute um
composto organometaacutelico pertencente classe deComplexos Ciacuteclicos Trinucleares (CTC) os quaispossuem importantes propriedades espectroscoacutepicastal como vapocromismo e solvocromismoenvolvendo transiccedilotildees eletrocircnicas ligante rarr metalassociadas ao tamanho dos agregados formados porestas estruturas1 Estes agregados supramolecularesse formam por interaccedilotildees aurofiacutelicas e estas satildeoassociadas a contraccedilotildees relativiacutesticas das ligaccedilotildees edos orbitais devido ao acoplamento spin-spin espin-orbita12 Neste sentido foram feitas correccedilotildeesrelativiacutesticas DKH2 (Douglas-Kroll-Hess) e ZORA(Zeroth-order Regular Aproximation) aplicadas ateoria do funcional da densidade (DFT)2
Metodologia ComputacionalUtilizou-se o pacote de softwares Orca3 para
os caacutelculos de otimizaccedilatildeo das geometrias e frequecircncias vibracionais empregando-se o mesmo niacutevelde teoria BP86Def2-TZVP3 e correccedilotildees relativiacutesticas de segunda ordem DKH2 ou ZORA23
Resultados e DiscussatildeoDe acordo com a Figura 1 com correccedilatildeo ZORA observava-se a diminuiccedilatildeo dos niacuteveis de
energia de HOMO e LUMO e deve-se a uma melhor distribuiccedilatildeo das funccedilotildees radiaisprincipalmente de caroccedilo que levam a um aumento do potencial atrativo e orbitais maisproacuteximos24 devido ao acoplamento spin-spin e spin-orbita este efeito se reflete na contraccedilatildeo dosorbitais de valecircncia diminuindo a energia dos orbitais moleculares e pode ser observado na ligaccedilatildeoAu-C que se daacute entre orbitais internos do Au e orbitais antiligantes do C (back-donation) Aindaassim observa-se que as interaccedilotildees Au-Au e Au-N com DKH2 as quais natildeo envolvem orbitaisinternos satildeo mais curtas
ConclusotildeesConclui-se que ZORA e DKH2 aplicadas a DFT reproduzem satisfatoriamente os dados
experimentais e tratam a contraccedilatildeo dos orbitais internos e que as contraccedilotildees dos orbitais econtraccedilotildees das ligaccedilotildees satildeo efeitos distintos mas que atuam no mesmo sentido
Agradecimentos CNPq CAPES e FAPESC
Referecircncias [1] A Burini A A Mohamed J P Fackler Comm Inorg Chem 2003 24 253ndash280[2] M Reiher A Wolf Relativistic Quantun Chemistry Ed Wiley-VCH 2009[3] F Neese WIREs Comp Mol Sci 2012 2 73ndash78[4] M Reiher G Eickerling R Mastalerz V Herz W Scherer H Himmel J Chem Theory Comput 2007 32182-2197
Figura 1 Paracircmetros estruturais do composto[Au (12-μ-piridil) ] acircngulos em graus e distacircncias₃ ₃de ligaccedilatildeo em aringngstroumlns = valor experimental
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2 FFCLRP 2014
Estudo Computacional de Compostos de Ru-NO ligado a Cyclam
Renato Pereira Orenha1 (PG) Seacutergio Emanuel Galembeck1 (PQ) segalembuspbr
1Departamento de Quiacutemica Faculdade de Filosofia Ciecircncias e Letras de Ribeiratildeo Preto Universidade de Satildeo Paulo 14040-901 Ribeiratildeo Preto-SP Brasil Introduccedilatildeo
O oacutexido niacutetrico tem um papel jaacute conhecido como biorregulador em diversos processos Logo compostos de Ru-NO com ligante cyclam satildeo de grande interesse como doadores de oacutexido niacutetrico [1] Este trabalho eacute uma continuaccedilatildeo do estudo jaacute presente na literatura [1] sobre a ligaccedilatildeo Ru-NO para o composto fac-[Ru(NO)Cl2(k3N4N8N11(1-carboxilpropil)cyclam)]+ I bem como seus derivados II e III oriundos das desprotonaccedilotildees de O-H e em seguida do N-H mais aacutecido Metodologia Computacional
Atraveacutes do modelo computacional B3LYPcc-pVDZ com pseudopotencial ECP28MDF para o aacutetomo de Ru as geometrias foram otimizadas e a densidade eletrocircnica foi investigada por meio do meacutetodo QTAIM Aleacutem disso os espectros de absorccedilatildeo na regiatildeo UV-Vis foram obtidos com o meacutetodo CAM-B3LYP e a mesma base utilizada anteriormente Sendo que nesta etapa foi utilizado o modelo de solvataccedilatildeo PCM de modo a considerar o efeito de solvataccedilatildeo da aacutegua sobre estes complexos metaacutelicos Os softwares Gaussian09 AIMAll Chemissian e Gaussview 50 foram utilizados para realizar os caacutelculos Resultados e Discussatildeo
Segundo o meacutetodo QTAIM a partir de I para II temos um pequeno aumento na densidade eletrocircnica ρ(r)(Ru-NO) e do iacutendice de deslocalizaccedilatildeo DI(RuNO) junto de uma diminuiccedilatildeo da concentraccedilatildeo da densidade eletrocircnica nabla2ρ(r)(Ru-NO) Aleacutem disso temos que o caraacuteter covalente desta ligaccedilatildeo aumenta com base na diminuiccedilatildeo da densidade de energia total H(r)(Ru-NO) Outro importante ponto eacute o aumento da elipiticidade da ligaccedilatildeo quiacutemica ε(Ru-NO) Agora em IIIII haacute uma diminuiccedilatildeo de ρ(r)(Ru-NO) e DI(RuNO) atribuindo um menor caraacuteter covalente para esta ligaccedilatildeo como confirmado pelo aumento de H(r)(Ru-NO) apesar da distribuiccedilatildeo destes eleacutetrons estar menos concentrada fato visualizado pelo maior valor de nabla2ρ(r)(Ru-NO) Outro ponto eacute que haacute um menor valor de ε(Ru-NO) logo os eleacutetrons nesta ligaccedilatildeo se distribuem de modo mais ciliacutendrico A partir dos espectros de absorccedilatildeo observamos que em III o aparecimento duas transiccedilotildees eletrocircnicas centradas para o orbital π do NO que permite a desestabilizaccedilatildeo da ligaccedilatildeo Ru-NO Jaacute em IIIII tambeacutem haacute duas rotas desta espeacutecie de transiccedilatildeo para o controle da estabilidade da ligaccedilatildeo Ru-NO mas com energia necessaacuteria para excitaccedilatildeo menor Conclusotildees
Portanto os resultados indicaram um pequeno aumento da estabilidade da ligaccedilatildeo Ru-NO com a primeira desprotonaccedilatildeo de I poreacutem uma diminuiccedilatildeo com a desprotonaccedilatildeo de N-H de II para III Os espectros na regiatildeo UV-Vis indicaram que em IIIIII temos novas rotas e com menor energia para controlar a liberaccedilatildeo do NO Agradecimentos Os autores agradecem as agecircncias CAPESPROAP CNPq (processo 4815602010-6) e FAPESP (processo 200802677-0) pelo suporte financeiro e a Me Ali Faez Taha pela assistecircncia teacutecnica SEG agradece a CNPq pela bolsa de pesquisa (processo 3044472010-2) RPO agradece a FAPESP (processo 201120351-7) pela bolsa de doutorado-direto Referecircncias [1] Fabio G Doro Iuri M Pepe Sergio E Galembeck Rose M Carlos Zenis N da Rocha Mauro Bertottie e Elia Tfouni Dalton Transactions 2011 40 6420-6432
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3 FFCLRP 2014
Estudo Teoacuterico da Cloro Ftalocianina de Alumiacutenio por PM6 e DFT
Wesley F Vazsup1 (PG) Anselmo E de Oliveirasup2 (PQ)
wesfonsecagmailcom 1 2
Instituto de Quiacutemica ndash Universidade Federal de Goiaacutes Campus Samambaia CEP 13174001-970 Goiacircnia ndash GO ndash
Brasil
Introduccedilatildeo
As propriedades fiacutesicas e quiacutemicas das Ftalocianinas vecircm sendo estudadas extensivamente
ao passar das deacutecadas Estes compostos πndashmacrociacuteclicos altamente estaacuteveis apresentam
caracteriacutesticas interessantes como eficiente absorccedilatildeo de luz alta simetria planaridade e
deslocalizaccedilatildeo eletrocircnica sendo tambeacutem empregadas em cataacutelise ciecircncia de materiais tendo
aplicaccedilatildeo em dispositivos conversores de energia armazenamento de dados oacutepticos sensores de
gaacutes cristal liacutequido tintura infravermelha em tecnologia a laser etc [1] Tendo em conta as
aplicaccedilotildees possiacuteveis um esforccedilo consideraacutevel tem sido dedicado para a caracterizaccedilatildeo dos estados
excitados de metal-ftalocianinas seus derivados e os seus agregados por uma variedade de teacutecnicas
espectromeacutetricas [2] Tomou-se por objeto de estudo apoacutes levantamento bibliograacutefico a Cloro
Ftalocianina de Alumiacutenio
Metodologia Computacional
A estrutura molecular da AlPcCl foi determinada por caacutelculos de quiacutemica quacircntica no pacote
computacional Gaussian09 utilizado o conjunto de bases 6-31+G e os seguintes funcionais DFT
HSEH1PBE M05 M052X M06 M06HF M062X LC-ωPBE CAM-B3LYP ωB97 ωB97X
ωB97XD) para comparaccedilatildeo com aqueles jaacute conhecidos e obtidos com B3LYP [3] O estudo dos
estados excitados foi abordado por meacutetodos semi-empiacutericos utilizando o PM6 disponiacutevel no
Gaussian09 Tais estados foram estudados em agregados moleculares (diacutemero e duas disposiccedilotildees de
tetracircmeros) obtidos a partir de arquivos do CCDC (Cambridge Crystallographic Data Center)
Resultados e Discussatildeo
Os caacutelculos DFT realizados preveem que a moleacutecula de AlPcCl tem simetria C4v com o
aacutetomo do metal acima do plano definido pela cavidade interna de quatro aacutetomos de N e um
macrociclo quase planar Os resultados obtidos utilizando B3LYP apresentaram os menores valores
para os erros meacutedios calculados para os paracircmetros distacircncia de ligaccedilatildeo (0018Aring) e acircngulo de
ligaccedilatildeo (5473deg) tendo por referecircncia os dados cristalograacuteficos Para os agregados moleculares da
AlPcCl obteve-se que os empacotamentos tetracircmeros satildeo mais estaacuteveis que o diacutemero 1599 kjmol
e 1869 kjmol respectivamente A diferenccedila de energia dos orbitais HOMO e LUMO eacute 308 kjmol
maior para um dos tetracircmeros em relaccedilatildeo ao diacutemero Os valores para as bandas de excitaccedilatildeo de
Soret e Banda ldquoQrdquo obtidas atraveacutes dos caacutelculos com PM6 foram respectivamente 352 nm e 619-
775 nm para o diacutemero 352 nm e 616- 771 nm para um dos tetracircmeros e 389 nm e 579- 747 nm para
a outra disposiccedilatildeo do tetracircmero e estatildeo em excelente acordo com dados de referecircncia [4] [5]
Conclusotildees
Os resultados obtidos se apresentam em excelente acordo com os dados disponiacuteveis na
literatura
Referecircncias [1]GANTCHEV T G VAN LIER J E HUNTING D J Radiation Physics and Chemistry 2005 v 72 p 367ndash379
[2]RICCIARDI G ROSA A BAERENDS E J The Journal of Physical Chemistry A 2001 v 105 p 5242ndash5254
[3]STRENALYUK T SAMDAL S VOLDEN H V The Journal of Physical Chemistry A 2008 v 112 p 9075ndash
9082
[4]CHEN W et al Applied Physics Letters 2012 v 100 p 133302
[5] JENNINGS C et al Spectrochimica Acta Part A Molecular Spectroscopy 1986 v 42 p 991ndash995
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4 FFCLRP 2014
Influecircncia da Estrutura Eletrocircnica na Componente Spin-Orbital do Tensor
Blindagem de RMN de 13
C nos Isocircmeros do 12-diiodoeteno
Renan Vidal Viesser1
(PG) Lucas Colucci Ducati2 (PQ) Claacuteudio Francisco Tormena
1 (PQ)
tormenaiqmunicampbr 1Instituto de Quiacutemica UNICAMP Campinas-SP Brasil
2Instituto de Quiacutemica USP Satildeo Paulo-SP Brasil
Introduccedilatildeo
A blindagem de nuacutecleos de 1H e
13C promovida por aacutetomos de elevada massa eacute
reconhecida como um fenocircmeno relativiacutestico observaacutevel na RMN em funccedilatildeo da reduccedilatildeo do
deslocamento quiacutemico desses nuacutecleos sendo o acoplamento spin-orbital (SO) aceito como a
fonte desse ldquoefeito do aacutetomo pesadordquo1 Embora os mecanismos SOFC e SOSD sejam
conhecidos2 persistem duacutevidas sobre a influecircncia das interaccedilotildees estereoeletrocircnicas no efeito
do aacutetomo pesado Inserido neste contexto o presente trabalho visa compreender quais satildeo os
fatores responsaacuteveis pela diferenccedila de 17 ppm no deslocamento quiacutemico de 13
C dos isocircmeros
do 12-diiodoeteno sendo o trans mais blindado
Metodologia Computacional
Caacutelculos de otimizaccedilatildeo de geometria tensor blindagem e NBO foram realizados
empregando DFTKT2 como niacutevel de teoria funccedilatildeo de base TZ2P (STO) e aproximaccedilatildeo
relativiacutestica ZORA disponiacuteveis no software ADF 2013
Resultados e Discussatildeo
Os caacutelculos de tensor confirmaram a maior blindagem do isocircmero trans (=1121
ppm) em relaccedilatildeo ao cis (= 905 ppm) como pode ser observada na Figura 1 e indicaram que
as componentes paramagneacutetica e SO satildeo as responsaacuteveis por esta diferenccedila As anaacutelises de
NBO mostraram menores ocupacircncias dos lone pairs dos iodos e maiores dos orbitais C=C e
πC=C para o composto cis resultando num menor valor para o termo SO (257 ppm) em
comparaccedilatildeo ao trans (357 ppm)
A B
Figura 1 Tensor blindagem de 13
C e suas componentes PAS para o cis- (A) e trans-diiodoeteno (B)
Conclusotildees
Acreditamos que a compressatildeo esteacuterica existente entre os aacutetomos de iodo no isocircmero
cis esteja afetando a capacidade do iodo blindar o nuacutecleo de carbono principalmente devido
ao aumento do gap de energia entre os lone pairs do iodo e orbitais antiligantes do carbono
Agradecimentos
Os autores agradecem a FAPESP pelo suporte financeiro
Referecircncias [1] Aquino F Govind N Autschbach J J Chem Theory Comput 2011 7 3278-3292
[2] Kaupp M Malkina O L Malkin V G Pyykkouml P Chem Eur J 1998 4 118-126
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Intensidades caracteriacutesticas de grupos funcionais no infravermelho
Arnaldo F da Silvasup1 (PG) Wagner E Richtersup1 (PG) Roy E Brunssup1 (PQ)
wagnerrichteriqmunicampbr
sup1 ndash Instituto de Quiacutemica Universidade Estadual de Campinas CP 6154 CampinasndashSP Brasil
Introduccedilatildeo
Sabendashse que na espectroscopia no infravermelho a frequecircncia de absorccedilatildeo expressa em
nuacutemero de onda exibe um valor caracteriacutestico no espectro para cada grupo funcional em uma
moleacutecula Neste sentido buscamos uma metodologia de divisatildeo das intensidades de absorccedilatildeo
no infravermelho de modo a verificar se tambeacutem eacute possiacutevel atribuir intensidades de absorccedilatildeo
caracteriacutesticas para grupos funcionais no infravermelho tal como ocorre com as frequecircncias
Metodologia Computacional
O conjunto de testes envolvendo as moleacuteculas H2CO F2CO e HFCO foi escolhido
para avaliar a hipoacutetese mencionada para o modo vibracional correspondente ao estiramento da
carbonila νC=O O programa Gaussian03[1]
(no niacutevel CCSDaugndashccndashpVTZ[2]
)foi empregado
tanto na otimizaccedilatildeo das geometrias quanto na anaacutelise vibracional Os tensores polares foram
entatildeo manipulados com equaccedilotildees e programas desenvolvidos em nosso laboratoacuterio de modo
que as intensidades pudessem ser divididas em parcelas atocircmicas
Resultados e Discussatildeo
A anaacutelise vibracional forneceu aos estiramentos da carbonila das moleacuteculas acima
intensidades com valores de 857 4720 e 2807 kmmolndash1
respectivamente Jaacute as parcelas
atocircmicas quando somadas sobre os aacutetomos de carbono oxigecircnio e um termo de interaccedilatildeo
entre eles forneceu os valores de 1087 4410 e 2791 kmmolndash1
na mesma ordem Tal
comportamento foi verificado tambeacutem em outros modos vibracionais Aleacutem disso a aplicaccedilatildeo
da regra de soma do modelo CSSM ( sum sum sum ) vaacutelida para a soma
das intensidades mostrandashse vaacutelida tambeacutem para os modos vibracionais individualmente
Conclusotildees
Separar intensidades de absorccedilatildeo vinculadas a um modo normal correspondente agrave
movimentaccedilatildeo de diversos aacutetomos simultacircneamente em parcelas individuais para cada um
destes aacutetomos eacute possiacutevel O resultado de tal esquema de divisatildeo mostra uma concentraccedilatildeo das
intensidades principalmente sobre os aacutetomos cuja movimentaccedilatildeo eacute mais relevante para o
modo em questatildeo Os valores caracteriacutesticos natildeo satildeo tatildeo proacuteximos entre si quanto o satildeo as
frequecircncias caracteriacutesticas mas parece haver uma relaccedilatildeo entre eles e a eletronegatividade
meacutedia dos aacutetomos ligados agrave carbonila um resultado a priori jaacute esperado
Agradecimentos
Os autores agradecem agraves agecircncias de fomento CNPq e FAPESP pelo financiamento
Referecircncias
[1] Gaussian 03 Revision D02 M J Frisch J A Pople et al Gaussian Inc Wallingford CT 2004
[2] B Galabov Y Yamaguchi R B Remington H F Schaefer III J Phys Chem A 106 819 (2002)
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6 FFCLRP 2014
Selective Extraction of Erisotrin Structural Analogs Theory and Experiment
Arnaldo F da Silva Fordm (PG)1 Daniely X Soares (PG) Wagner E Richter (PG) Roy E Bruns (PQ)
1Instituto de Quiacutemica Universidade Estadual de Campinas CP 6154 13083-970 Campinas SP Brasil
Introduction
The biological activities of Erythrina alkaloids are assigned to Eritrinic compounds present
in the plant The most abundant of these alkaloids is called erisotrin and has high anxiolytic activity
raising interest in its structural analogues such as hydroxylated and methoxylated derivatives The
objective of this work was to propose a selective extraction of the erisotrin structural analogues
though UPLC-ESI-MSMS UV-VIS spectroscopy and TDDFT calculations
Computational Methodology
The geometry of the molecules was accessed through geometry optimizations with B3LYP
6-311G+(2d2p) A AMD 64 Opteron workstation with GAUSSIAN03 was used Since the
experimental extractions used solvents with different polarities the PCM from Gaussian03 package
was used In order to obtain the vertical excitation energies TDDFT was employed at the same
calculational level used on the geometry optimizations1
Results and Discussion
The chromatogram obtained from the Erythrina speciosa extract (flower) through UPLC-
ESI-MSMS showed some of the erisotrin structural analogues The solvent used was a
033033033(vv) mixture of hexane ethanol and dichloromethane The chromatogram is
composed primarily by three types of alkaloids skeletons I) a benzene ring with two o-methyl
substituents II) a benzene ring with one o-methyl and one hydroxyl substituents and III) a α β
unsaturated lactone The generic forms of the erisotrin structural analogues can be seen in Figure 1
Figure 3 Generic structures forms I II and III described in the text
To better understand the interaction between the solvents and the erythrinic alkaloids a UV-
VIS spectrum of the extract was acquired on all solvents Theoretical calculations were also applied
in order to gain additional information on the UV-VIS spectra The results of the UV-VIS analysis
are presented at Table 1
Table 1 HOMO-LUMO secondary transition wavelengths (nm) of the most relevant alkaloids on the Erythrina
speciosa extract Theoretical values obtained through B3LYP6-311+(2d 2p) are also included SolventSpecies I II III Exp Ethanol 2827 2732 3018 271 Chloroform 2822 2734 3009 282 Hexane 2815 2726 3040 270
Conclusions
When ethanol and hexane are used as solvent the molecules with the generic structure II are
better extracted as the absorption peak in the UV-VIS spectra is around 271 and 270 nm
respectively Nonetheless when chloromethane is used the molecules with generic structure I are
preferably extracted as the peak around 282 nm suggests
Acknowledgements
CNPq and Fapesp
Referecircncias [1] Andzelm J Rinderspacher B C Rawlett A Dougherty J Baer R Govind NJ Chem Theory Comput 2009
5 2835ndash284
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7 FFCLRP 2014
Uso do Modelo Contiacutenuo de Solvente (C-PCM) com G3X-CEP para Caacutelculos de Solvataccedilatildeo de Iacuteons Monovalentes com Acetonitrila
Cleuton de S Silva12
(PG) Rogeacuterio Custodio1(PQ)
cleutonsouzayahoocombr
1 Instituto de Ciecircncias Exatas e Tecnologia Universidade Federal do Amazonas CEP 69077-000 Itacoatiara-Am
2 Departamento de Fiacutesico-Quiacutemica Universidade Estadual de Campinas CEP 13083-970 Campinas-SP
Introduccedilatildeo
A importacircncia do efeito de solvente em reaccedilotildees quiacutemica tem sido frequentemente observada
e eacute objeto de frequentes estudos teoacutericos e experimentais Boes e colaboradores [1] demonstraram
que o ajuste apropriado da cavidade no meacutetodo IEF-PCM proporciona excelentes resultados quando
associado ao meacutetodo HFIEF-PCM Pereira e col [2] demonstraram a viabilidade de se utilizar
pseudopotenciais CEP (Compact Effective Pseudopotential) na teoria Gaussian n particularmente
Gaussian 3 ou G3 No presente projeto seraacute investigado um ajuste do modelo contiacutenuo de solvente
C-PCM com a teoria G3X(CEP) para caacutelculos de energia livre de solvataccedilatildeo de alguns iacuteons
Metodologia Computacional A teoria G3X [3] com pseudopotencial CEP ou simplesmente G3X(CEP) foi utilizada
juntamente com o modelo de solvente C-PCM em que acetonitrila foi utilizado como solvente para
calcular as energias livres de solvataccedilatildeo A otimizaccedilatildeo do fator de escala da cavidade do solvente
foi realizada entre o intervalo de 1 a 2
Resultados e Discussatildeo
O melhor resultado calculado em relaccedilatildeo aos dados experimentais foi obtido com fator de
escala de 119 para a combinaccedilatildeo G3X(CEP)C-PCM Os resultados foram comparados com
resultados de Boes [1] que utilizaram HFIEF-PCM com um fator de escala oacutetimo de 136 (ver
tabela 1) O fluacuteor apresentou o desvio muito alto em relaccedilatildeo ao experimental de -86 kcalmol para
G3X(CEP) se calcularmos o desvio meacutedio absoluto sem Fluacuteor teremos G3X(CEP) = 206 kcalMol
e HF = 248 kcalMol
Tabela I ndash Dados de Energia Livre de Solvataccedilatildeo (kcalmol) para acetonitrila calculadas para G3X(CEP) com
CPCM HF com IEF-PCM e desvio Meacutedio Absoluto
G3X(CEP)CPCM HFIEFshyPCM Exp G3X(CEP)CPCM HFIEFshyPCM Exp
Fshy shy7841 shy868 shy880 SCN
shy shy5377 shy574 shy519
Clshy shy6509 shy646 shy645 NO3
shy shy5818 shy602 shy565
Brshy shy6097 shy599 shy611 ClO4shy shy5367 shy539 shy508
N3shy shy5820 shy617 shy619 CH3CO2
shy shy6030 shy644 shy627
CNshy shy6250 shy636 shy592 DAM 175 162 shy
Conclusotildees Os resultados demonstram que o ajuste na cavidade CPCM melhora o resultado na energia
de solvataccedilatildeo para acetonitrila como solvente Os resultados apresentam com exceccedilatildeo do iacuteon fluacuteor
um desvio pequeno quando comparados com dados experimentais ou calculados por Boes e col
Agradecimentos Os autores agradecem o apoio financeiro da FAPEAM FAPESP CNPq e FAEPEX-
UNICAMP
Referecircncias [1] S Boes P R Livotto H Stassen Chemical Physcis 2006 331 142-158
[2] D H Pereira A F Ramos N H Morgon R Custodio 2011 135 034106-034131
[3] L A Curtiss P C Redfern K Raghavachari J Pople Chemical Physcis Lettres 2002 359 309-396
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Clusters Histoacuterico e evoluccedilatildeo
Dioacutegenes Mendes Arauacutejo1 (PG) Sergio E Galembeck1 (PQ)
diogenespgffclrpuspbr 1Departamento de Quiacutemica Faculdade de Filosofia Ciencias e Letras de Ribeirao Preto Universidade de Sao Paulo
14040-901 Ribeirao Preto (SP)
Introduccedilatildeo
Cluster pode ter diferentes significados dependendo da aacuterea que esta palavra eacute utilizada em
quiacutemica e em fiacutesica cluster significa um conjunto de aacutetomos ou moleacuteculas que interagem por forccedilas
natildeo covalentes Os primeiros estudos de clusters foram apresentados na literatura na deacutecada de
1930 mas ganharam forccedila na deacutecada de 1950 com a utilizaccedilatildeo de teacutecnicas experimentais como a
espectrometria de massa e vaporizaccedilatildeo a lazer Desde entatildeo muitos trabalhos cientiacuteficos foram
publicados investigando a natureza de clusters Os clusters ocupam o estado da mateacuteria
compreendido entre aacutetomos isolados e a fase condensada e o tamanho pode variar de dezenas ateacute
centenas de aringngstrons Clusters natildeo apresentam variaccedilotildees lineares de propriedades conforme o
crescimento e este eacute um dos pontos que atribui grande interesse nesses materiais[1] Recentemente
foi descoberta uma grande estabilidade em clusters que apresentam estrutura eletrocircnica
correspondente a nuacutemeros maacutegicos possibilitando o desenvolvimento de nanomateriais
estruturados com caracteriacutesticas especiacuteficas e tambeacutem a elaboraccedilatildeo uma nova tabela perioacutedica
formada por clusters que mimetizam as propriedades de elementos quiacutemicos sendo denominados
superaacutetomos[2] Entre os trabalhos que refletem o estado da arte desta aacuterea da ciecircncia grande parte
utilizam as propriedades dos clusters como uma ponte entre sistemas isolados ateacute a fase
condensada[3] Como exemplo podemos citar as aplicaccedilotildees de clusters em processos de superfiacutecie
como cataacutelises homogecircnea heterogecircnea e enzimaacutetica[4] a adsorccedilatildeo de hidrogecircnio em clusters de
alumiacutenio[5] a utilizaccedilatildeo de clusters em dispositivos de armazenamento de energia incrementando
algumas propriedades como a condutividade a velocidade de transferecircncia de carga e a
ciclabilidade[6] Esses exemplos mostram um pouco da versatilidade dos clusters o que faz que
eles venham ganhando forccedila principalmente no estudo de novos materiais para cataacutelise e
armazenamento de energia
Agradecimentos
Agradecemos a CAPES FAPESP e o CNPQ
Referecircncias
[1] AW Castleman P Jena Proc Natl Acad Sci USA 2006 103 10552-10553
[2] P Jena J Phys Chem Lett 2013 4 1432-1442
[3] P-Y Cheng JS Baskin AH Zewail Proc Natl Aca Sci USA 2006 103 10570-10576
[4] GA Somorjai AM Contreras M Montano RM Rioux Proc Natl Acad Sci USA 2006 103 10577-10583
[5] DJ Henry I Yarovsky J Phys Chem A 2009 113 2565-2571
[6] WJAS Gomes DM Arauacutejo AJF Carvalho SP Campana-Filho F Huguenin J Phys Chem C 2013 117
16774-16782
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9 FFCLRP 2014
Estimativa teoacuterica do pKa de aminas substituiacutedas com grupos alquila
Reacutegis Casimiro Leal12
(PG) Cleuton de Souza Silva13
(PG) Rogeacuterio Custodio1 (PQ)
regislealiqmunicampbr 1Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) Instituto de Quiacutemica 13083-970 Campinas-SP Brasil
2Instituto Federal de Educaccedilatildeo Ciecircncia e Tecnologia do Rio Grande do Norte (IFRN) 59215-000
Nova Cruz-RN Brasil 3Universidade Federal do Amazonas (UFAM) Instituto de Ciecircncias Exatas e Tecnologia 69103-128
Itacoatiara-AM Brasil
Introduccedilatildeo
O estudo das propriedades relacionadas agrave acidez e basicidade de substacircncias eacute
importante para compreensatildeo de determinados fenocircmenos [1] daiacute a necessidade de
estimativas das constantes de acidez (Ka) e basicidade (Kb) Bryantsev e col [2] estudaram
uma seacuterie de propriedades incluindo pKa de um conjunto de 23 aminas via DFT e um
modelo contiacutenuo de solvente Poisson-Boltzmann Aminas substituiacutedas (RNH2 R2NH e R3N
com R = -CH3) satildeo mais baacutesicas do que amocircnia (NH3) devido ao possiacutevel efeito doador de
eleacutetrons dos grupos alquila No entanto ocorre uma inversatildeo no comportamento quando se
compara a trimetilamina com as outras aminas substituiacutedas Isto pode ser explicado
qualitativamente pela dificuldade de acesso ao par de eleacutetrons livre do aacutetomo de nitrogecircnio na
trimetilamina devido ao impedimento espacial provocado pelos grupos alquilas substituintes
Metodologia Computacional
A estimativa do pKa foi realizado de acordo com o ciclo termodinacircmico descrito em
Freitas et al [3] Todos os caacutelculos foram realizados utilizando o pacote Gaussian 09W
Resultados e Discussatildeo
A Tabela 1 mostra as diferenccedilas entre valores de pKa experimental e teoacuterico obtidos
para os diferentes niacuteveis de caacutelculo O menor desvio foi com o meacutetodo Hartree-Fock
249 kcal mol-1
Nenhuma das metodologias utilizadas aqui reproduziu a tendecircncia
experimental de inversatildeo no comportamento do pKa quando se compara a trimetilamina com
as demais aminas substituiacutedas
Tabela 1 Diferenccedilas entre valores de pKa experimentais (pKaExp) e calculados (pKaCalc) em kcalmol-1
Aminas Exp [2]
[pKaExp ndash pKaCalc]
Hartree-Fock
6-311++g(dp)
B3LYP
6-311++g(dp)
G3(MP2)
B3 CBS-Q
NH3 925 202 208 209 208
CH3NH2 1064 308 316 315 315
(CH3)2NH 1077 299 307 306 306
(CH3)3N 980 186 196 193 194
DAM 249 257 256 256
Conclusotildees
A tendecircncia dos resultados experimentais natildeo foi reproduzida por nenhum dos meacutetodos
teoacutericos testados Os desvios satildeo elevados em relaccedilatildeo aos dados experimentais da ordem de
25 kcal mol-1
Efeitos locais do solvente estatildeo em andamento e devem corrigir a tendecircncia
Agradecimentos
FAPESP CNPq CAPES e FAEPEX-UNICAMP
Referecircncias [1] Seacutergio R B Silva Caio L Firme Kaacutessio M G Lima Quim Nova 2014 37 658-662
[2] Vyacheslav S Bryantsev Mamadou S Diallo William A Goddard III J Phys Chem A 2007 111 4422-4430
[3] Adilson A Freitas K Shimizu Luiacutes G Dias Frank H Quina J Braz Chem Soc 2007 18 1537-1546
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10 FFCLRP 2014
Discretizaccedilatildeo do Meacutetodo da Coordenada Geradora para geraccedilatildeo de
funccedilotildees de base por q-exponenciais
Mauriacutecio Gustavo Rodrigues1
(PG) Rogeacuterio Custodio (PQ)1
mauriciorodriguesiqmunicampbr
1 ndash Universidade Estadual de Campinas Campinas ndash SP
Introduccedilatildeo
O Meacutetodo da Coordenada Geradora (MCG) tem sido utilizado para o desenvolvimento
de conjuntos de funccedilotildees de base No meacutetodo original os expoentes das gaussianas satildeo
usualmente gerados atraveacutes de uma transformaccedilatildeo de coordenada geradora12
sendo n o nuacutemero de funccedilotildees de base primitivas desejado Neste trabalho
propotildee-se uma generalizaccedilatildeo do meacutetodo original pela q-exponencial3 da seguinte forma
se em que q eacute um paracircmetro a ser
otimizado juntamente com a malha Ω No MCG modificado pela q-exponencial
(MCGq) a equaccedilatildeo 1 continua vaacutelida para os casos em que q=1
Resultados e discussatildeo
MCG e MCGq foram aplicados para geraccedilatildeo de conjuntos de funccedilotildees de base atocircmicos
para os elementos representativos do segundo periacuteodo da Tabela Perioacutedica de modo
que apresentassem a configuraccedilatildeo de conjuntos de base de Pople 6-31G Todos os
paracircmetros foram otimizados com o meacutetodo Simplex e foi utilizado o niacutevel DFT
B3LYP para realizaccedilatildeo dos caacutelculos atocircmicos com o programa Gaussian09 Esses
resultados satildeo mostrados na Tabela 1 aleacutem do resultado exato4 para fins de
comparaccedilatildeo Nessa tabela tambeacutem satildeo apresentados resultados do MCG para uma base
maior (18s10p) tambeacutem para fins de comparaccedilatildeo
Tabela 1 Energias atocircmicas totais para o GCM GCMq HFN e GCM completo
(unidades atocircmicas)
GCM (10s4p) GCMq (10s4p) Exato GCM (18s10p)
B -24660252 -24660963 -246398 -24664036
C -37850843 -37852058 -378295 -37860238
N -54588155 -54589978 -545757 -54606958
O -75063965 -75066178 -750525 -75098236
F -99718436 -99721112 -997168 -99773437
Ne -128897668 -128900936 -1289230 -128980823
A Tabela 1 mostra que os resultados do GCMq satildeo mais baixos que o GCM com
mesmo tamanho de funccedilatildeo de base Em geral os expoentes gerados pelo GCMq satildeo
mais bem distribuiacutedos no espaccedilo de expoentes Para um conjunto completo de
primitivas espera-se que GCM e GCMq convirjam para o mesmo resultado
Agradecimentos
CAPES FAPESP CNPq FAEPEX-UNICAMP
Referecircncias
1 - R Custodio JD Goddard Can J Chem 70 (1992) 580
2 ndash E V R de Castro and F E Jorge J Chem Phys 108 (1998) 5226
3 - C Tsallis Quim Nova 16 (1994) 468
4 - E Buendiacutea F J Gaacutelvez P Maldonado and A Sarsa J Chem Phys 131 (2009) 44115
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Anaacutelise conformacional da Benzbromarona (BZB) Iran L Sousa (PG) Nelson H Morgon (PQ) Instituto de Quiacutemica - UNICAMP CP 6154 CEP 13084-971 Campinas - SP
iransousaiqmunicampbr
Introduccedilatildeo
O estudo teoacuterico das conformaccedilotildees e interaccedilotildees intramoleculares presentes em
sistemas modelos desde os mais simples ateacute estruturas complexas como proteinas
tornou-se importante para a compreensatildeo dos efeitos que influenciam a estabilidade
conformacional de moleacuteculas A escolha de uma metodologia computacional adequada eacute
extremamente importante para alcanccedilar o resultado final seja em termos de precisatildeo ou
custo computacional
Foi realizado um estudo conformacional da benzbromarona um faacutermaco
utilizado para o tratamento de casos refrataacuterios de gota1
Metodologia Computacional
Foram utilizados caacutelculos semiempiacutericos PM3 para indentificaccedilatildeo dos
confocircrmeros mais estaveacuteis Os minimos de energia foram otimizados com B3LYP6-
311++G (dp) Todos os caacutelculos foram realizados empregando o programa Gaussian
092
Foi avaliado as confomaccedilotildees de interesse em funccedilatildeo da rotaccedilatildeo dos acircngulos
diedros θ e β (Fig 1) estimada a cada 10ordm
Fig 1 Acircngulos diedros estudados
Resultados e Discussatildeo
As energias relativas e os acircngulos na qual foram obtidos os confocircrmeros mais
estaacuteveis satildeo mostrados na Tabela 1 Tabela 1 Energias Relativa (Kcalmol) e Angulos diedros (ordm) B3LYP6-311++G(dp)
Conf ER Diedros
α β
1 000 260 90
2 691 260 260
3 038 260 270
Observa-se que a benzbromarona apresenta um minimo em 260ordm e 90ordm A
explicaccedilatildeo desta preferecircncia seraacute investigada atraveacutes de caacutelculos de NBO Uma anaacutelise
populacional tambeacutem seraacute realizada a fim de verificarmos a predominacircncia de cada
confocircrmero
Conclusotildees
Os caacutelculos mostraram a existecircncia de isocircmeros conformacionais para a
Benzbromarona Na literatura natildeo haacute estudos teoricos deste faacutermaco Sendo assim
outros paracircmetros eletrocircnicos estatildeo sendo obtidos com o objetivo de melhor
caracterizar essa moleacutecula
Agradecimentos CNPq CAPES CENAPAD-SP e GridUNESP
Referecircncias 1S Kumar et al New Zealand Medical J 2005 118 152
2 httpwwwgaussiancom
β
θ
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Estudo das Propriedades de Nanofitas de SiC
Larissa S Oliveirasup1 (PG) Rogeacuterio J Baierlesup1sihelarissagmailcom
1Universidade Federal de Santa Maria
IntroduccedilatildeoMateriais semicondutores nanoestruturados satildeo potenciais candidatos para serem
utilizados em dispositivos semicondutores Muitas teacutecnicas computacionais tecircm sidoutilizadas agrave produccedilatildeo de materiais com propriedades desejaacuteveis agrave industria eletrocircnica onde ocarbeto de siliacutecio (SiC) vem se mostrando muito promissor
Metodologia ComputacionalO meacutetodo de primeiros princiacutepios adotado eacute fundamentado na Teoria do Funcional
Densidade (DFT) e para o tratamento da interaccedilatildeo forte entre os eleacutetrons de valecircncia com osde caroccedilo utilizaremos pseudopotenciais de norma conservada na forma totalmente separaacutevelAs equaccedilotildees de Kohn-Sham satildeo resolvidas de maneira autoconsistente com o termo de troca-correlaccedilatildeo tratado dentro da Aproximaccedilatildeo do Gradiente Generalizado (GGA) A soma naZona de Brillouin eacute tratada utilizando um conjunto especial de pontos k gerados dentro doprocedimento de Morkhost-Pack A procura da geometria eacute feita utilizando o algoritmo deGradiente Conjugado (CG) com o caacutelculo das forccedilas usando o procedimento de Hellmann-Feynman
A estabilidade dos defeitos eacute obtida com o caacutelculo da energia de formaccedilatildeo dosdefeitos utilizando os resultados de caacutelculos de energia total A energia de formaccedilatildeo de umdefeito Eform[Def] eacute calculado de acordo com a equaccedilatildeo
Eform[Def]=ET[Def] ndash ET[pristino] - nji
onde ET[Def] eacute a energia total para o sistema na presenccedila de um defeito e ET[pristino] eacute aenergia total do mesmo sem defeito A soma ocorre sobre todos os aacutetomos envolvidos nodefeito e j eacute o potencial quiacutemico para o i-eacutesimo aacutetomo envolvido no defeito
Resultados e DiscussatildeoPretendemos estudar as principais caracteriacutesticas das nanofitas de SiC em sua forma
pura e com defeitos Estes estudos ainda estatildeo em fase de conclusatildeo e por esse motivo aindanatildeo possuiacutemos resultados
ConclusotildeesEsperamos que com esse trabalho possamos natildeo soacute caracterizar de maneira
satisfatoacuteria esses materiais Esses materiais quando bem estruturados podem apresentarcaracteriacutesticas desejaacuteveis para a fabricaccedilatildeo de dispositivos eletrocircnicos com boa eficiecircncia
AgradecimentosAgrademos a UFSM FAPERGS e ao PPGFiacutesica
Referecircncias [1] R J Baierle PC Piquini L P Neves R H Miwa Ab initio study of native defects in SiC nanotubesPhysical Review B Condensed Matter and Materials Physics USA v 74 n15 p 155425 2006[2] E F Rosso Baierle R J Oxygen doped SiC Nanowires an ab initio study Chemical Physics Letters (Print)v 568 p 140-146 2013[3] F Zheng et al J App Phys 113 154302 (2013)
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Natureza da ligaccedilatildeo FendashNO em sistemas trans-[FeIIL(NO)(oxa-aza)]
n+ onde
L=Cl ou H2O e n=1 ou 2 Uma investigaccedilatildeo computacional
Lucas Abreu do Nascimento1 (PG) Francisco das Chagas Alves Lima2 (PQ) fdcalimagmailcom 1
Universidade Federal do Piauiacute ndash UFPI 2 Universidade Estadual do Piauiacute ndash UESPI
Introduccedilatildeo
Na deacutecada de 1980 Ignarro e colaboradores mostraram que o oxido niacutetrico (NO) desempenha importacircncia fundamental no meio bioloacutegico como em sistema de regulaccedilatildeo de pressatildeo
sanguina processos inflamatoacuterios dentre outros1 Seus estudos demonstraram que a atividade bioloacutegica do (NO) difere em categorias direto e indireto sendo a principal diferenccedila a concentraccedilatildeo (NO) no meio A busca por novas drogas aptas a manter o controle desta moleacutecula levaram a uma
vasta aplicaccedilatildeo de compostos de coordenaccedilatildeo em particular ligantes macrociacuteclicos2 Os ligantes aza-macrociclo tem demonstrando um importante papel na sua estabilidade bem como o ligante
trans ao (NO)34 Mediante a busca por novas drogas capazes de manter o controle de (NO) no meio bioloacutegico este trabalho tem como objetivo analisar a natureza da ligaccedilatildeo FendashNO no sistema trans-[FeIIL(NO)(oxa-aza)]n+ onde L satildeo os ligantes trans Cl ou H2O em relaccedilatildeo o (NO) e n+ satildeo as
possiacuteveis cargas (1 e 2) dos complexos Metodologia Computacional
Todos os caacutelculos foram desenvolvidos no programa Gaussian 095 em niacutevel de teoria DFT empregado o funcional de troca de Beckes em conjunto com o funcional de correlaccedilatildeo de Perdew (BP86) Para efeito de comparaccedilatildeo o meacutetodo PBE1PBE tambeacutem foi utilizado Em combinaccedilatildeo com
os meacutetodos propostos a base LANL2DZ foi utilizada Para entendimento da natureza da ligaccedilatildeo o programa AOMIx6 foi empregado Todos os caacutelculos foram realizados considerando o vaacutecuo
Resultados e Discussatildeo
Em ambas os meacutetodos utilizados o sistema com o ligante H2O mostrou uma media de 35000 kcal mol -1 mais estaacutevel com ralaccedilatildeo ao com Cl Com relaccedilatildeo o comprimento de ligaccedilatildeo
entre o metal e o NO observa-se que quando ligante apresenta orbitas do tipo pi (π) no caso H2O diminui o comprimento da ligaccedilatildeo em 0009 Aring em comparaccedilatildeo com o outro ligante Apesar da
energia de interaccedilatildeo FendashNO ter sido de -482 kcal mol-1 para L=Cl e -62 kcal mol-1 para L=H2O as energias de repulsatildeo mostram-se 0020 maior para L=Cl quando comparado com L=H2O Logo a presenccedila deste ligante H2O dificulta a liberaccedilatildeo do NO e consequentemente facilitar a sua absorccedilatildeo
Conclusotildees
Os resultados demostraram que o sistema proposto em ambos os meacutetodos possui uma
maior estabilidade quando o ligante H2O esta presente Com relaccedilatildeo ao comprimento da ligaccedilatildeo FendashNO ela diminui com a presenccedila do H2O Assim a liberaccedilatildeo de NO pode ocorre com maior facilidade com quando o Cl estiver na oposiccedilatildeo trans com relaccedilatildeo a ele Os resultados das energias
de energias de repulsatildeo corroboram para o entendimento desses sistemas Agradecimentos
Centro Nacional de Processamento de Alto Desempenho do Cearaacute - CENAPADUFC Referecircncias [1]Ignarro L J Buga GM Wood K S Byrns R E Chaudhuri G Proceed ings of the National Academy of
Sciences of the United States of America 1987 84 9265-9269
[2] Tfouni E Truzzi D R Tavares A Gomes A J Figueiredo L E amp Franco D W Biological activity of
ruthenium nitrosyl complexes Nitric Oxide Biology and Chemistry Official Journal of the Nitric Oxide Society
201226 38ndash53
[3] Aguilar C M amp Rocha W R The nature of the MndashNO bond in [M(Imidazole)(PPIX)(L)]q complexes (M=Fe2+
Ru2+ L=NO+ NO and NOminus PPIX=Protoporphyrin IX) Inorganica Chimica Acta 2013 408 18ndash26
[4]Caramori G F Kunitz A G Andriani K F Doro F G Frenking G amp Tfouni E The nature of Ru-NO bonds
in ruthenium tetraazamacrocycle nitrosyl complexes --a computational study Dalton Transactions (Cambridge
England 2003) 201241 7327ndash39
[5] Frisch M J Gaussian09
[6] S I Gorelsky AOMix Program for Molecular Orbital Analysis httpwwwsg-chemnet version 66 2012
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Estudo das propriedades dinacircmicas do sistema 1-etil-3-metilimidazoacuteliobis(trifluorsulfonil)imida emim[Tf2N]CO2
Tuanan da Costa Lourenccedilo(PG)sup1 Luciano Tavares da Costa(PG)sup2lourencotuanangmailcom
1Universidade Federal de Alfenas sup2Universidade Federal Fluminense
IntroduccedilatildeoRecentemente liacutequidos iocircnicos(LIs) tecircm sido amplamente estudados para aplicaccedilotildees em
quiacutemica verde sendo que tais aplicaccedilotildees satildeo possiacuteveis devido agraves propriedades destes liacutequidos comobaixa volatilidade estabilidade teacutermica toxicidade e baixa pressatildeo de vapor tornado-os assimpossiacuteveis solventes ldquoverdesrdquo Atualmente vimos enfrentando grandes mudanccedilas climaacuteticas causadaspelas grandes emissotildees de gases de efeito estufa na atmosfera e devido a isso torna-se necessaacuterio odesenvolvimento de tecnologias para a captura de tais gases sendo os liacutequidos iocircnicos candidatos aesta nova tecnologia O objetivo deste trabalho eacute o estudo da mistura do liacutequido iocircnico 1-etil-3-metilimidazoacutelio bis(trifluorsulfonil) imida emim[Tf2N] com o CO2
Metodologia ComputacionalSimulaccedilotildees por dinacircmica molecular foram usadas para o estudo do sistema [emim]Tf2N e
CO2 As simulaccedilotildees foram realizadas nos ensembles NVT e NpT com duraccedilatildeo de 100ns Foramutilizados 160 pares de Lis com diferentes concentraccedilotildees do gaacutes variando de 0 a 204 moleacuteculas auma temperatura de 313K Apoacutes os caacutelculos das interaccedilotildeessup2 foram realizados caacutelculos depropriedades dinacircmicas a fim de se avaliar as modificaccedilotildees causadas pela presenccedila do gaacutes
Resultados e DiscussatildeoForam calculados os coeficientes de difusatildeo para caacutetion e acircnion Podemos ver pela tabela 1
que haacute um aumento no coeficiente de difusatildeo proporcional ao aumento de moleacuteculas de CO2 Ocaacutetion tende a ser mais difuso do que o acircnion e isso se daacute pela presenccedila do anel aromaacutetico em suaestrutura o que proporciona uma maior mobilidade do caacutetion no eixo do anel Podemos ver atraveacutesdo deslocamento meacutedio quadraacutetico das espeacutecies que o comportamento da dinacircmica translacionalnatildeo eacute modificado pela presenccedila das moleacuteculas do gaacutes embora ocorra uma maior difusividade dasmoleacuteculas
Tabela 1- Coeficientes de difusatildeo para as espeacutecies do sistema valores em 10-5cmsup2s Conclusotildees
Os resultados preliminares mostraram uma grande afinidade do gaacutes com o LI evidenciadona modificaccedilatildeo do coeficiente de difusatildeo o que nos sugere uma certa interaccedilatildeo gaacutes-LI Osresultados preliminares das propriedades dinacircmicas para o liacutequido iocircnico tiveram uma boacorrelaccedilatildeo com a literaturasup3 o que mostra a validade do campo de forccedila utilizado nas simulaccedilotildees
AgradecimentosAgradecimentos a CAPES FAPEMIG UNIFAL-MG e UFF
Referecircncias [1] Karadas F Energy Fuels 2010 24 5817[2] Lourenccedilo T C et al Environ Sci Technol 2013 47 7421[3] Fredlake C P et al J Chem Eng Data 2004 49 954
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Anaacutelise Teoacuterica de Clusters de Soacutedio-Potaacutessio por Algoritmo Geneacutetico e Caacutelculos
de Quiacutemica Quacircntica
Mateus X Silva1
(PG) Breno R L Galvatildeo1
(PD) Jadson C Belchior1 (PQ)
xaviersmateusgmailcom 1Departamento de Quiacutemica-ICEx Universidade Federal de Minas Gerais Av Antocircnio Carlos 6627 Pampulha 31270-
901 - Belo Horizonte MG Brasil
Introduccedilatildeo
Clusters metaacutelicos tecircm atraiacutedo atenccedilatildeo cientiacutefica devido agraves suas potenciais aplicabilidades
tecnoloacutegicas em nanoescala O interesse teoacuterico vai aleacutem da determinaccedilatildeo das estruturas formadas
por estes sistemas sendo um objetivo central o entendimento de como estes clusters crescem e
como suas propriedades se modificam no curso deste processo A liga NaK eacute conhecida por ser
misciacutevel em todas as proporccedilotildees e liacutequida agrave temperatura ambiente para a maioria das composiccedilotildees1
sendo o foco deste trabalho a descriccedilatildeo do crescimento deste sistema
Metodologia Computacional
A hipersuperfiacutecie de energia potencial de clusters de NaK foi gerada pelo potencial empiacuterico
Gupta2 (PG) e explorada via um algoritmo geneacutetico (GA) modificado
3 pela adiccedilatildeo de dois novos
operadores ao procedimento evolucionaacuterio padratildeo Assim foram geradas condiccedilotildees iniciais para
abordagem dos clusters menores por meacutetodos de estrutura eletrocircnica tais como CCSD(T) e MP2
que produziram resultados de referecircncia A escolha de condiccedilotildees apropriados para caacutelculos DFT
foram exploradas utilizando os dados de referecircncia obtidos Por fim o acoplamento entre um GA e
a minimizaccedilatildeo da energia obtida em niacutevel de teoria quacircntica eacute investigado para gerar condiccedilotildees
iniciais mais adequadas em relaccedilatildeo agrave abordagem empiacuterica inicial
Resultados e Discussatildeo
Os miacutenimos gerados pelo PG foram avaliados e corrigidos pelos meacutetodos ab initio de alto
niacutevel correlacionando eleacutetrons de camadas internas Verificou-se que o PG falha sistematicamente
na previsatildeo dos miacutenimos corretos de energia para clusters de ateacute 6 aacutetomos estando estes sistemas
pequenos fora da regiatildeo ideal de aplicabilidade deste potencial Observou-se que abordagens usuais
DFT como B3LYP podem falhar na previsatildeo de resultados para sistemas especiacuteficos sendo que o
melhor acordo com os resultados de referecircncia foi obtido pela combinaccedilatildeo def2-TZVPPSVWN5
apesar da melhor relaccedilatildeo custo-benefiacutecio ter sido alcanccedilada por LANL2DZSVWN5 (com potencial
nuclear efetivo) O acoplamento entre o GA e o tratamento quacircntico dos clusters foi realizado
dentro de uma abordagem de alta relaccedilatildeo custo-benefiacutecio obtida pela utilizaccedilatildeo de um potencial
nuclear efetivo em niacutevel MP2 O meacutetodo proposto foi capaz de elevar significativamente a
qualidade das condiccedilotildees iniciais geradas para reotimizaccedilatildeo por meacutetodos mais exatos
Conclusotildees
Caacutelculos MP2 foram suficientes para prever estruturas corretas assim como caacutelculos DFT
com utilizaccedilatildeo de potencial nuclear efetivo forneceram resultados com desvios de apenas 5 em
relaccedilatildeo agravequeles considerados como referecircncia Para clusters maiores a abordagem semi-claacutessica
feita atraveacutes do PG forneceu uma proporccedilatildeo de aacutetomos de soacutedio de 30 a 40 capaz de gerar ligas
mais estaacuteveis quando comparadas agraves suas contrapartes homonucleares A tendecircncia experimental de
segregaccedilatildeo nuacutecleo-superfiacutecie foi prevista com sucesso pela presente abordagem
Agradecimentos
Noacutes agradecemos agrave FAPEMIG agrave Capes e ao CNPq
Referecircncias [1] Tchaplyguine M et al Phys Rev B 2009 80 033405
[2] Gupta R P Phys Rev B 1981 23 6265
[3] Guimaratildees F F et al J Chem Phys 2002 116 8327
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Electronic energy levels engineering of P3HT employing chemical substitutions
Eliezer Fernando Oliveira1 (PG) and Francisco Carlos Lavarda12 (PQ)
1UNESP - Univ Estadual Paulista POSMAT - Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Ciecircncia eTecnologia de Materiais Bauru SP Brazil
2Faculdade de Ciecircncias UNESP - Univ Estadual Paulista Departamento de Fiacutesica Av Eng LuizEdmundo Carrijo Coube 14-01 17033-360 Bauru SP Brazil
Correspondence to Eliezer Fernando de Oliveira (eliezer fcunespbr)
IntroductionCurrently there is an intensive search for new materials to make more efficient organic solar
cells The use of chemical modifications capable of modifying the electronic properties of materialsalready known is an interesting approach [1] as it can in principle provide a more adequateadjustment of the frontier electronic levels while preserving properties such as solubility Thus weperformed a theoretical study of the P3HT and 13 new derivatives obtained by substitution withelectron acceptor and donor groups in order to understand how the energy levels of the frontierorbitals are modified
Computational MethodologyWe adopt the oligomer approach with structures ranging from 2 to 10 monomer units [2]
and thiophenic rings kept coplanar as expected in the solid state [3] Structure optimizations weremade through the PM7 semiempirical method and we obtained electronic structure data byDFTB3LYP6-31G(1d) The properties of polymers are estimated theoretically by extrapolationmethods of the results obtained for the oligomers
Results and DiscussionAs can be observed in Figure 1 employing chemical substitutions allow to get a range of
materials with very different electronic properties an interesting fact for tuning the properties of thedevices
ConclusionsAn interesting result is that obtained for the P3HT-F case that shifts the HOMO and LUMO
energy levels of P3HT to lower energy values maintaining approximately the same ΔEHL
AgradecimentosWe would like to thank the Brazilian agency FAPESP (proc 201221983-0) for financial
support
Referecircncias [1] Oliveira E F Camilo-Jr A da Silva-Filho L C Lavarda F C J Polym Sci Part B Polym Phys 2013 51842-846[2] Batagin-Neto A Oliveira E F Graeff C F O Lavarda F C Molecular Simulation 2013 39 309-321
[3] Oliveira E F and Lavarda F C J Polym Sci Part B Polym Phys 2013 51 1350-1354
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Estudo teoacuterico do mecanismo ESIPT em derivados de benzazoacuteis
Josene M Toldo1(PG) Paulo F B Gonccedilalves
1(PQ)
Josenetoldoufrgsbr 1Universidade Federal do Rio Grande do Sul Instituto de Quiacutemica Grupo de Quiacutemica Teoacuterica
Introduccedilatildeo
A transferecircncia protocircnica intramolecular no estado excitado (ESIPT) caracteriza-se pela
transferecircncia de um proacuteton de um grupo doador para um grupo aceptor a partir de uma ligaccedilatildeo de
hidrogecircnio intramolecular presente na estrutura do estado excitado[1] O aumento do interesse no
estudo de moleacuteculas que apresentam ESIPT eacute um reflexo de suas propriedades fotoquiacutemicas e
fotofiacutesicas uacutenicas que permitem a sua utilizaccedilatildeo em novas aplicaccedilotildees optoeletrocircnicas[2] Nesse
trabalho a DFT foi utilizada para investigar os derivados dos benzazoacuteis descritos na Figura 1 onde
as estruturas 1a e 1b podem apresentar ESIPT
Figura 1 Estruturas dos derivados de benzazoacuteis
Metodologia Computacional
As otimizaccedilotildees geomeacutetricas e anaacutelises vibracionais nos estados S0 e S1 foram feitas
utilizando CAM-B3LYPcc-pVDZ e PBE1PBEcc-pVDZ Nos caacutelculos de energia para as transiccedilotildees verticais foram utilizados CAM-B3LYPjun-cc-pVTZ e PBE1PBEjun-cc-pVDZ Os efeitos do solvente foram incluiacutedos a partir do PCM com as constantes dieleacutetricas referentes ao 14-dioxano diclorometano etanol e acetonitrila Todos os caacutelculos foram feitos no Gaussian 09
Resultados e Discussatildeo
No estado fundamental natildeo haacute a possibilidade de transferecircncia protocircnica intramolecular
devido agrave grande instabilidade das formas ceto quando comparadas agraves formas enol No estado S1
ambas as formas satildeo possiacuteveis contudo o mecanismo ESIPT nem sempre eacute observado O funcional
CAM-B3LYP prevecirc o ESIPT apenas para a estrutura 1a utilizando o solvente mais apolar o 14-
dioxano Jaacute quando o PBE1PBE eacute empregado a estrutura 1a apresenta ESIPT com todos os
solventes e a estrutura 1b apenas para o 14-dioxano Contudo comparando os valores dos λabs e λem
obtidos com os dois funcionais com os resultados experimentais [3] percebe-se que o CAM-B3LYP
descreve melhor o sistema Um efeito batocrocircmico eacute observado ao aumentar a polaridade do
solvente o que eacute consistente com as transiccedilotildees do tipo π rarrπ
Conclusotildees
Devido agrave pequena diferenccedila de energia entre as formas ceto e enol explicada pela reduzida
transferecircncia de carga o mecanismo ESIPT eacute previsto apenas para a estrutura 1a em dioxano jaacute
que o CAM-B3LYP eacute o funcional que melhor descreve o sistema
Agradecimentos
CNPq CAPES e PROPESQ pelo suporte financeiro
Referecircncias [1] H Roohi F Hejazi N Mohtamedifar M Jahantab Spectrochim Acta Part A 2014 118 228-238
[2] J E Kwon S Y Park Adv Mater 2011 23 3615ndash3642
[3] G Wiethaus Siacutentese e caracterizaccedilatildeo de novas iminas com aplicaccedilotildees em oacuteptica natildeo-linear 2010 UFRGS BR
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Processo de fragmentaccedilatildeo molecular do hiacutebrido γ-Fe2O3 PMMA um estudo
teoacuterico e experimental
Silviana Correcirca1 Liacutevia C T Lacerda
1 Marcus V J Rocha
1-2 (PQ) Teodorico C Ramalho
1
(PQ) Elaine F F da Cunha1 (PQ)
silvianacorrea123yahoocombr 1Laboratoacuterio de Modelagem Molecular Departamento de Quiacutemica Universidade Federal de Lavras LavrasMG 2Department of Theoretical Chemistry Faculty of Sciences Vrije Universiteit Amsterdam Paiacuteses Baixos
Introduccedilatildeo
Materiais hiacutebridos orgacircnico-inorgacircnicos satildeo constituiacutedos pela combinaccedilatildeo de
componentes orgacircnicos e inorgacircnicos A siacutentese desses materiais com propriedades otimizadas
constitui uma aacuterea em constante expansatildeo com potencial aplicaccedilatildeo na aacuterea de cataacutelise e sensores
quiacutemicos[12]
Assim este trabalho tem objetivo de propor e entender o mecanismo de
fragmentaccedilatildeo molecular do hiacutebrido PMMA-maghemita realizado pelas teacutecnicas experimentais
de dessorccedilatildeo iocircnica utilizando caacutelculos teoacutericos
Metodologia Computacional
A teacutecnica de dessorccedilatildeo iocircnica estimulada por eleacutetrons foi utilizada para a fragmentaccedilatildeo
experimental E para o estudo teoacuterico utilizou-se o pacote ADF com o meacutetodo DFT o funcional
de densidade BLYP O conjunto de funccedilotildees do tipo Slater TZ2P
Resultados e Discussatildeo
O caminho de fragmentaccedilatildeo do
hiacutebrido PMMA-maghemita estaacute descrito de
acordo com a Figura 1 Pelos resultados
experimentais a ordem de intensidade de
perda dos fragmentos eacute COH+ gt CH3
+gt
CO2CH3+ A energia de formaccedilatildeo do iacuteon
CO2CH3+ seria maior do que os outros no
entanto a ordem de estabilidade encontrada
a partir de caacutelculos teoacutericos foi COH+ gt
CO2CH3+ gt CH3
+ (Figura1) A energia de
ativaccedilatildeo (E) para COH+ foi 2305 kcalmol
-
1 menor que a do CH3
+ Em comparaccedilatildeo
com a do CO2CH3+ a diferenccedila da E eacute
59759 e 62064 kcalmol-1
respectivamente
A intensidade de dessorccedilatildeo iocircnica e a
barreira de energia de ativaccedilatildeo teoacuterica
mostrou boa concordacircncia Assim o
controle cineacutetica pode ocorrer no processo
de fragmentaccedilatildeo da PMMA-maghemita
Conclusotildees
Atraveacutes dos caacutelculos teoacutericos com auxiacutelio dos dados experimentais foi possiacutevel prever e
propor um mecanismo de fragmentaccedilatildeo para o material Permitindo discutir as melhores vias de
formaccedilatildeo dos fragmentos e os fatores quiacutemicos que influenciam nas perdas
Agradecimentos
A CAPES CNPq e a UFRJ pelos auxiacutelios financeiros e de infraestrutura para a realizaccedilatildeo
do trabalho
Referecircncias [1] JOSEacute NM PRADO LASA Quiacutemica Nova 2005 v 28 n 2 p 281-288
[2] FAHMI A Materials Today 2009 v 12 n 5 p 44-50
Figura 1 Mecanismo de fragmentaccedilatildeo do
hiacutebrido PMMA-maghemita
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
19 FFCLRP 2014
I Escola de Quiacutemica Computacional
Estudo mecaniacutestico sobre a N-acilaccedilatildeo de aminas por aacutecidos
carboxiacutelicos catalisada por ZrCl4
Felipe V Z Assad (PG) e Fabriacutecio R Sensato (PQ)
Universidade Federal de Satildeo Paulo UNIFESP Campus Diadema E-mail felipeassadglobocom
N-acilaccedilatildeo de aminas eacute um importante evento quiacutemico para a siacutentese da ligaccedilatildeo amida Tipicamente este tipo de ligaccedilatildeo eacute obtido da uniatildeo de um aacutecido carboxiacutelico a uma amina Entretanto a uniatildeo destes dois grupos funcionais natildeo ocorre agrave temperatura ambiente e requer temperaturas da ordem de 160-180
oC
1 Em 2012 Williams e colaboradores
2 reportaram um ineacutedito protocolo de siacutentese de amidas que
apresenta alta eficiecircncia para uma grande variedade de aminas e aacutecidos carboxiacutelicos A estrateacutegia - em sua condiccedilatildeo otimizada - baseia-se na reaccedilatildeo do substrato (amina) com aacutecido carboxiacutelico catalisada por tetracloreto de zircocircnio (ZrCl4) na presenccedila de tolueno a 110
0C Natildeo obstante a preeminecircncia do referido
procedimento nenhuma explanaccedilatildeo pormenorizada sobre o mecanismo molecular da reaccedilatildeo tem sido oferecida No presente estudo o mecanismo molecular de N-acilaccedilatildeo de aminas por aacutecidos carboxiacutelicos catalisada por ZrCl4 foi investigado por caacutelculos de estrutura eletrocircnica Os caacutelculos foram realizados em niacutevel DFTB3LYP com os seguintes conjuntos de base LANL2DZ para descrever o aacutetomo de zircocircnio e 6-311+G(2df2p) para os demais aacutetomos Pontos criacuteticos foram caracterizados por caacutelculos de frequecircncia vibracional Os processos de N-acilaccedilatildeo de aminas foram investigados para duas situaccedilotildees distintas reaccedilatildeo catalisada ou natildeo pelo ZrCl4 Para cada caso quatro caminhos reacionais idealizados foram investigados e caracterizados computacionalmente como segue i) processo concertado ii) por etapas iii) concertado em excesso de aacutecido carboxiacutelico e iv) por etapas tambeacutem em excesso do aacutecido Como modelos quiacutemicos para representar a amina e o aacutecido carboxiacutelico foram selecionadas as moleacuteculas metilamina e aacutecido metanoico Dos resultados obtidos na ausecircncia do ZrCl4 depreende-se que os valores de energia livre de ativaccedilatildeo ΔG
Dagger
satildeo consistentes com a baixa reatividade deste sistema agrave temperatura ambiente Dentre os canais investigados os processos por etapas demandam menores energias livre de ativaccedilatildeo que os concertados Assim o canal (ii) eacute mais reativo que o canal (i) enquanto o canal (iv) eacute mais reativo que o canal (iii) Em particular a adiccedilatildeo de ZrCl4 fortemente influencia a cineacutetica de acilaccedilatildeo associada ao mecanismo concertado em excesso do aacutecido carboxiacutelico A demanda de ativaccedilatildeo para este processo eacute diminuiacuteda por 86 kcalmol conduzindo a uma energia livre de ativaccedilatildeo ΔG
Dagger de 165 kcalmol e o correspondente perfil
energeacutetico eacute apresentado na Figura 1 Na ausecircncia do catalisador o mecanismo mais favorecido cineticamente eacute o processo por etapas em excesso de aacutecido carboxiacutelico No entanto o mecanismo concertado - em excesso do aacutecido - eacute prevalente na presenccedila do ZrCl4
Figura 1 Perfil energeacutetico do caminho reacional concertado em excesso de aacutecido carboxiacutelico catalisado pelo ZrCl4
Palavras Chave N-acilaccedilatildeo de aminas ligaccedilatildeo amida ZrCl4 caacutelculos de estrutura eletrocircnica DFT
[1] Valeur E Bradley M Chem Soc Rev 2009 38 606
[2] Allen C L Chhatwal A R Williams J M J Chemical Communications 2012 48 666-668
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20 FFCLRP 2014
Comparaccedilatildeo do Desempenho de Meacutetodos Compostos e Funcionais de
Densidade na Determinaccedilatildeo de Entalpias Padrotildees de Formaccedilatildeo
Leonardo Viana das Chagas Lima1 (PG) Nelson Henrique Morgon
1 (PQ)
leonardolimaiqmunicampbr 1Instituto de Quiacutemica Universidade Estadual de Campinas Baratildeo Geraldo Caixa Postal 6154 13083-970
Campinas Satildeo Paulo Brasil
Introduccedilatildeo
No estudo de sistemas com muitas partiacuteculas o uso de meacutetodos de estrutura eletrocircnica
sofisticados e bases extensas para a obtenccedilatildeo de propriedades com maior exatidatildeo sofre uma
limitaccedilatildeo praacutetica devido ao alto custo computacional o que felizmente pode ser contornado
por estrateacutegias como a teoria do funcional da densidade e os meacutetodos compostos[1]
Metodologia Computacional
Foram escolhidos os meacutetodos G3 G3MP2 G4 e G4MP2 e os funcionais com o
conjunto de bases G3LargeXP[2]
SOGGA11 B3LYP RevTPSS e M06-2X Realizaram-se
caacutelculos de otimizaccedilatildeo de geometria energia eletrocircnica e frequecircncias vibracionais (289 K e
1 bar) com o programa Gaussian09[3]
para um conjunto de 74 moleacuteculas e os respectivos os
aacutetomos presentes a fim de se determinar as entalpias padrotildees de formaccedilatildeo
Resultados e Discussatildeo
Comparando-se as determinaccedilotildees teoacutericas e experimentais obteve-se o erro meacutedio
(MSE) e o desvio RMS (RMSD) Avaliaram-se tambeacutem os tempos meacutedios de cpu (TM)
Tabela 1 ndash Anaacutelise estatiacutestica (MSE e RMSD em kcalmol) das determinaccedilotildees da entalpia padratildeo de formaccedilatildeo
(289 K e 1 bar) e tempo de CPU meacutedio dos caacutelculos (minutos)
Medidas Meacutetodos
G3 G3MP2 G4 G4MP2 B3LYP M06-2X RevTPSS SOGAA11
MSE -0406 -0332 -0155 -0107 6533 0873 -0718 -0331
RMSD 2543 2711 2463 2597 8553 3543 4060 9515
TM 4122 230 2983 625 1551 1672 1306 1917
Os menores RMSD foram observados para os meacutetodos compostos com destaque para
o G4 (2463 kcalmol) Jaacute os funcionais de densidade apresentaram RMSD superiores poreacutem
vale a pena destacar o M06-2X (3543 kcalmol) Os maiores tempos foram obtidos para os
meacutetodos G3 e G4 enquanto os menores foram os dos meacutetodos G3MP2 e G4MP2
Conclusotildees
Os meacutetodos G3MP2 e G4MP2 apresentaram os desempenhos mais equilibrados com
RMSD apenas pouco superiores ao meacutetodo G4 e os menores tempos de CPU Os funcionais
apesar dos tempos intermediaacuterios apresentaram RMSD consideravelmente superiores
Agradecimentos
Unicamp CENAPAD-SP CAPES
Referecircncias [1] Heerdt G Morgon N H Quiacutemica Nova 2012 23 1741-1746
[2] Curtis L A Redfern P C Raghavachari K Journal of Chemical Physics 2007 126 084108
[3] Frisch M J et al Gaussian09 Gaussian Inc 2009
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21 FFCLRP 2014
NMR-TZPP-DKH Gaussian basis sets for NMR calculations ndash 195Pt chemical
shift
Diego Paschoal1 (PG) Heacutelio F Dos Santos1 (PQ)
diego_paschoalyahoocombr 1Nuacutecleo de Estudos em Quiacutemica Computacional ndash NEQC ndash Departamento de Quiacutemica Universidade Federal de Juiz de
Fora Campus Universitaacuterio ndash Martelos 36036-030 Juiz de Fora MG Brasil
Nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy of 195Pt is an excellent method to be used
in structural characterization of new complexes in solution Besides NMR has been used in the
elucidation of reaction mechanism among other applications [1]
In this present study a comprehensive analysis of all relevant issues involved on the 195Pt
NMR chemical shift predictions are conducted Non-relativistic and relativistic calculations were
employed in distinct computation schemes to assess the most accurate method to use in a theoretical
calculations of 195Pt NMR In addition to the existing methods new relativistic Gaussian basis sets
named as NMR-TZPP-DKH were constructed for H-He Li-Ne Na-Ar K-Ca Ga-Kr Rb-Sr In-Xe
and Pt atoms and tested for 195Pt NMR predictions
NMR-TZPP-DKH Gaussian basis sets were developed according to the protocol described
by Neese [2] with some changes
Figure 1 195Pt chemical shift calculated at B3LYP(DKHSO)NMR-TZPP-DKHSO level
Platinum compounds studied in this work were optimized at B3LYPLANL2DZ(Pt)Def2-
TZVPP(Ligands) NMR calculations were performed using the GIAO method at B3LYPNMR-
TZPP-DKH level with relativistic effects incorporated by DKHSO approximation The [PtCl6]-2
was used as internal reference In all calculations the solvent effect was included using the PCM
formalism GAUSSIAN09 program were used in these calculations
The 195Pt for 73 complexes are showed in Figure 1 From the results we observe a good
agreement between experimental and calculated results with an average absolute deviation of 156
ppm for the compounds considered
The results and conclusions in this study are highly relevant to theoretical and experimental
chemists that seeking state of the art for the chemistry of platinum complexes Our conclusions are
supported by a series of theoretical calculations in good agreement with experimental values for a
wide range of 195Pt chemical shifts and with distinct ligands
Acknowledgments Authors acknowledges UFJF FAPEMIG CAPES and CNPq for
financial support
[1] P S Pregosin Coord Chem Rev 44 (1982) 247
[2] D A Pantazis X Y Chen C R Landis F Neese J Chem Theory Comput 4 (2008) 908
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22 FFCLRP 2014
Avaliaccedilatildeo teoacuterica do efeito gauche na difenidramina e seu cloridrato Faacutetima M P de Rezende1 (PG) Matheus P de Freitas1 (PQ)
fatimarezendeposgraduflabr 1Departamento de Quiacutemica Universidade Federal de Lavras CP 3037 37200-000 Lavras MG
Introduccedilatildeo O cloridrato de difenidramina eacute um dos princiacutepios ativos do medicamento Dramin (utilizado no tratamento de naacuteuseas e vocircmitos) A difenidramina e seu cloridrato fornecem bons prospectos para exibirem o efeito gauche O efeito gauche eacute observado em moleacuteculas contendo o fragmento etila 12-dissubstituiacutedo em que os substituintes satildeo aacutetomos ou grupos eletronegativos Segundo esse efeito a conformaccedilatildeo gauche eacute a forma preferencial em comparaccedilatildeo com a conformaccedilatildeo anti embora efeitos de repulsatildeo esteacuterica e eletrostaacutetica entre substituintes sugiram que o equiliacutebrio deveria ser favoraacutevel ao isocircmero anti1 Nesse contexto o objetivo do presente trabalho eacute avaliar a preferecircncia conformacional (gauche ou anti) do cloridrato de difenidramina e de sua forma neutra (Figura 1a e 1b) em acetonitrila e no vaacutecuo
ON
H
ON
a b
Figura 1 a) Difenidramina protonada (caacutetion) b) Difenidramina Metodologia Computacional Os miacutenimos de energia dos compostos foram identificados por meio de uma varredura conformacional usando o meacutetodo Monte Carlo em niacutevel semi-empiacuterico AM1 usando o programa Spartan A varredura conformacional foi executada para difenidramina na forma neutra e catiocircnica obtendo-se 100 estruturas para cada composto sendo muitas delas idecircnticas As geometrias diferentes foram otimizadas em niacutevel HF631g-(dp) (incluindo caacutelculos de frequecircncia para garantir que as estruturas natildeo se tratavam de estados de transiccedilatildeo) e em seguida 14 estruturas com energias relativas diferentes foram resubmetidas a caacutelculos de otimizaccedilatildeo de geometria (no gaacutes e em acetonitrila impliacutecita - modelo PCM) em niacutevel B97X-D6-31g(dp) Resultados e Discussatildeo O efeito gauche eacute operante na difenidramina pois o confocircrmero mais estaacutevel possui acircngulo diedro O-C-C-N de aproximadamente 65o (gauche) e eacute cerca de 1 kcal mol-1 mais estaacutevel do que o confocircrmero anti mais abundante (O-C-C-N de aproximadamente 175o) tanto na fase gasosa quanto em acetonitrila A estabilizaccedilatildeo da conformaccedilatildeo gauche eacute possivelmente decorrente de interaccedilotildees hiperconjugativas antiperiplanares CHCN e CHCO (efeito gauche quacircntico) Contudo os dados de energia ainda indicam uma populaccedilatildeo mensuraacutevel de confocircrmeros anti (cerca de 10) Ao se protonar a difenidramina de forma que se obtenha o caacutetion difenidramiacutenio (correspondente ao cloridrato de difenidramina) a diferenccedila de energia entre os confocircrmeros gauche e anti mais estaacuteveis eacute de mais de 6 kcal mol-1 sugerindo que estruturas com acircngulo diedro O-C-C-N+ gauche sejam natildeo somente preferenciais mas exclusivas Esse fato eacute decorrente de um incremento estabilizante da conformaccedilatildeo gauche a atraccedilatildeo eletrostaacutetica ON+ (efeito gauche eletrostaacutetico)2 Conclusotildees Interaccedilotildees intramoleculares particularmente o efeito gauche (quacircntico e eletrostaacutetico) devem contribuir fortemente para a conformaccedilatildeo bioativa da difenidramina e seu cloridrato que eacute gauche ao longo do fragmento O-C-C-N segundo estrutura do Protein Data Bank (coacutedigo PDB 2AOT) Agradecimentos Agrave FAPEMIG CAPES e CNPq pelo suporte financeiro e bolsas de estudante (FMPR) e de pesquisador (MPF) Referecircncias [1] Goodman L Gu H Pophristic V J Phys Chem A 2005 109 1223-1229 [2] Gooseman N E J OacuteHagan D Peach M J G Slawin A M Z Tozer D J Young R J Angew Chem Int Ed 2007 46 5904-5908
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23 FFCLRP 2014
Estudo envolvendo NN
Railton1 B de Andrade (PG) SilmarMiguel A F de Souza (PQ)
1Universidade Federal da Paraiacuteba Departamento de Quiacutemica 58036 Joatildeo Pes
Introduccedilatildeo
Uma das reaccedilotildees mais importantes das nitrosaminas se refere agrave quebra da ligaccedilatildeo NndashN (ver Figura 1) com a consequumlente liberaccedilatildeo do pode facilitar ou natildeo a quebra desta ligaccedilatildeo Pelaacuteez e colaboraprotonaccedilatildeo da nitrosamina mais simples (nitrosamina metilada
1a trans-(CH3)2NNOH+ 1c cis
Figura 1 conformaccedilotildees mais releva
Neste trabalho investigamos as quatro estruturas de menor energia da NNnitrosodimetilamina (DMNA
Metodologia Computacional
Utilizamos os meacutetodos geometrias referentes aos confocircrmeros mais estaacuteveis niacutevel CASSCFcc-pVDZ
Resultados e Discussatildeo
Temos um ordenamento energeacutetico em relaccedilatildeo aos resultados a niacutevel outro ordenamento com MRCI
Tabela 1Resultados obtidos para as quatro estruturas mai
Estruturaa
1a trans-(CH3)2NNOH+
1c cis-(CH3)2NNOH+
2a (CH3)2NHNO+
2c (CH3)2NNHO+
aAs quatro estruturas de menor energias foram otimizadas com realizado um caacutelculo MRCI correccedilotildees de Davdson dResultados entre parecircnteses referente agraves estruturas com H [2]
Conclusotildees
Para o estado fundamental foram obtidas quatro conformaccedilotildees mais estaacuteveis mostradas na Figura 1 sendo a estaacuteveis Observou-se o mesmo ordenamento obtido para a nitrosamina natildeoCaacutelculos com bases mais extensas (augReferecircncias [1] OHWADA T et al J Am Chem Soc
[2] PELAacuteEZ D et al J J Phys Chem A
Estudo envolvendo NN-nitrosodimetilamina protonada
B de Andrade (PG) Silmar1 A do Monte (PQ) Miguel A F de Souza (PQ) e Elizete1 Ventura (PQ)
railtoncggmailcom
Universidade Federal da Paraiacuteba Departamento de Quiacutemica 58036 Joatildeo Pessoa
Uma das reaccedilotildees mais importantes das nitrosaminas se refere agrave quebra da ligaccedilatildeo N (ver Figura 1) com a consequumlente liberaccedilatildeo do NO [1] A posiccedilatildeo da protonaccedilatildeo
pode facilitar ou natildeo a quebra desta ligaccedilatildeo Pelaacuteez e colaboradores [2] estudaram a protonaccedilatildeo da nitrosamina mais simples (H2NNO----H+) como modelo para a
1c cis-(CH3)2NNHO+ 2a (CH3)2NHNO
+ 2c (CH
conformaccedilotildees mais relevantes no estado fundamental de nitrosaminas protonadas
Neste trabalho investigamos as quatro estruturas de menor energia da NNDMNA) protonada (Figura 1 principais siacutetios de protonaccedilatildeo)
odologia Computacional
Utilizamos os meacutetodos MRCICASSCF com a base cc-pVDZ
geometrias referentes aos confocircrmeros mais estaacuteveis (Figura 1) foram otimizadas a
Temos um ordenamento energeacutetico em relaccedilatildeo aos resultados a niacutevel MRCI como indicado na Tabela 1
Resultados obtidos para as quatro estruturas mais estaacuteveis envolvendo NDMA protonada
CASSCF MRCIb MRCI+Q
c CASPT2ANO
∆E (kcalmol) 000 (000)d 000 000
1244 (1099) 1200 1183
-103 (-331) 1378 941
1389 (1232) 1793 1555 As quatro estruturas de menor energias foram otimizadas com CASSCF e a geometria obtida foi
realizado um caacutelculo MRCI bMRCI (Multireference Configuration Interaction
sultados entre parecircnteses referente agraves estruturas com H [2]
Para o estado fundamental foram obtidas quatro conformaccedilotildees mais estaacuteveis sendo a 1a trans-(CH3)2NNOH
+ e 2a (CH3)2NHNO
se o mesmo ordenamento obtido para a nitrosamina natildeoCaacutelculos com bases mais extensas (aug-cc-pVDZ e cc-pVTZ) estatildeo sendo realizados
J Am Chem Soc 123 10164 2001 J J Phys Chem A 112 8394 2008
nitrosodimetilamina protonada
A do Monte (PQ)
soa ndash PB ndash Brasil
Uma das reaccedilotildees mais importantes das nitrosaminas se refere agrave quebra da ligaccedilatildeo posiccedilatildeo da protonaccedilatildeo dores [2] estudaram a
) como modelo para a
2c (CH3)2NNHO+
ntes no estado fundamental de nitrosaminas protonadas
Neste trabalho investigamos as quatro estruturas de menor energia da NN-principais siacutetios de protonaccedilatildeo)
pVDZ Todas as ) foram otimizadas a
Temos um ordenamento energeacutetico em relaccedilatildeo aos resultados a niacutevel CASSCF e
s estaacuteveis envolvendo NDMA protonada
CASPT2ANO-L
(000) (1125) (459) (1141)
e a geometria obtida foi Multireference Configuration Interaction) c
MRCI com sultados entre parecircnteses referente agraves estruturas com H [2]
Para o estado fundamental foram obtidas quatro conformaccedilotildees mais estaacuteveis NHNO
+ as mais se o mesmo ordenamento obtido para a nitrosamina natildeo-metilada
pVTZ) estatildeo sendo realizados
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24 FFCLRP 2014
Ab-initio calculation of magnetic properties of Gd-doped SnO2
Fermin H Aragoacuten
fermin964hotmailcom Laboratoacuterio de Fiacutesica Aplicada Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear 31270-901 Belo Horizonte MG
Brazil
Introduction
The SnO2 compound is a n-type semiconductor with a large band gap (Eg ~ 36 eV) This
compound forms in a tetragonal rutile-type crystalline structure Reports published in the literature
experimental and theoretical indicate that the SnO2 compound doped with different chemical
elements (transition metals and rare earths) shows ferromagnetic properties above room
temperature high electrical conductivity high transparency in the visible region and high thermal
stability Due to these properties the rare earth-ion-doped SnO2 compounds are considered as
promising systems for the development of multifunctional magneto-optical devices [1] In special
the doping with trivalent Gd ions could provide with larger localized magnetic moments because of
their 4f7 electron configuration in comparison with transition metal ions
Computational Methodology
All calculations have been performed within the framework of the density-functional theory
(DFT) implemented in the well-tested SIESTA (Spanish Initiative for Electronic Simulations with
Thousands of Atoms) code
[2] and using the generalized gradient approximation (GGA)
pseudopotentials The system was studied in 2x2x2 supercell contained 48 atoms For the
calculation is considered the substitution of GdrarrSn that represent 625 of Gd-doped and one
oxygen vacancy that represent 3125 of the oxygen occupied site Spin polarized was carried out
to both cases with ferromagnetic (FM) and antiferromagnetic (AFM) configuration The difference
between the FM and AFM total energy (ΔE) can be expressed as ΔE=E(FM)-E(AFM) where
E(FM) denotes the total energy of FM state and E(AFM) denotes the total energy of AFM state
Positive value of ΔE implies that an AFM state is preferred while negative value of ΔE implies that
an FM state is preferred
Results
The values obtained to ΔE were -04 meV and -33 meV for 625 Gd-doped in SnO2 and
SnO2-γ (γ is the quantity of oxygen vacancy) respectively The low energy for Gd-doped SnO2
shows paramagnetic while for the Gd-doped SnO2-γ shows ferromagnetic behavior these results are
in agreement as theoretical and experimental work [34] where were shown that the oxygen
vacancies are a key of the origin of ferromagnetism in the call diluted magnetic semiconductors
Conclusions In conclusion we have investigated the electronic and magnetic properties of Gd-doped SnO2 (free of oxygen vacancy) and Gd-doped SnO2-γ (with oxygen vacancy) using SIESTA code Our calculations show remarkable changes in the spin polarized DOS with a strong correlation of the ferromagnetism with the presence of oxygen vacancy
The financial support of the Brazilian Agencies CNPq CAPES and FAPEMIG is gratefully
acknowledged
References [1] R Adhikari AK Das DKarmakar JGhatak J MagnMagn Mat 322 (2010) 3631
[2] J M Soler E Artacho J Gale A Garcia J Junquera P Ordejoacuten D Saacutenchez-Portal J Phys Cond Matt 14 2745
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Lanci J R Simpson N D Browning S D Sarma H D Drew R L Greene and T Venkatesan Phys Rev Lett 91
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[4] J M D Coey A P Douvalis C B Fitzgerald and M Venkatesan Appl Phys Lett 84 1332 (2004)
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25 FFCLRP 2014
Estrutura eletrocircnica de complexo envolvendo uma associaccedilatildeo por ligaccedilatildeo
quiacutemica entre uma ftalocianina de rutecircnio e o TiO2 (anatase)
Diesley M S Arauacutejo1
(PG) Weverson R Gomes2(PG) Leonardo T Ueno
3(PQ) Antonio O T
Patrociacutenio1(PQ) Antonio E H Machado
1(PQ)
diesleymartinsyahoocombr 1Universidade Federal de Uberlacircndia Instituto de Quiacutemica Laboratoacuterio de Fotoquiacutemica e Ciecircncia de Materiais
2 Universidade Federal de Satildeo Carlos Departamento de Quiacutemica
3Universidade Federal de Uberlacircndia Faculdade de Ciecircncias Integradas do Pontal
Introduccedilatildeo
O emprego de abordagens baseadas na Teoria do Funcional de Densidade (DFT) tem
contribuiacutedo de forma significativa nos estudos de processos que envolvem transferecircncia de carga
[12] Ressalta-se entre outras possibilidades a previsatildeo do arranjo estrutural energeticamente mais
favoraacutevel e o entendimento de qual seria a melhor forma de ancoramento do corante na superfiacutecie
do semicondutor Aleacutem disso a estrutura eletrocircnica obtida teoricamente eacute capaz de fornecer
informaccedilotildees para o entendimento de processos importantes como eacute o caso da conversatildeo de energia
No presente trabalho avaliamos o comportamento de uma ftalocianina de rutecircnio ([(29-
bis(dietielamino)-1623-dicarboxi)PcRu(py)2]- FtRu) ligada quimicamente a um nanocluster de
anatase (TiO2)
Metodologia Computacional
Para a otimizaccedilatildeo estrutural e caacutelculo das frequecircncias vibracionais empregou-se o funcional
B3LYP e o conjunto de bases LANL2DZ ECP com o pseudo-potencial para o Titacircnio e o conjunto
Def2-TZVPD para os demais aacutetomos (H C N O e Ru) mais o pseudo-potencial para o Ru O
nanocluster de anatase empregado foi mantido congelado durante todos os caacutelculos Este consiste
em estrutura otimizada descrita por Jono e colaboradores [1] Todos os caacutelculos foram efetuados
considerando acetonitrila como solvente empregando o meacutetodo de contiacutenuo dieleacutetrico CPCM [45]
O funcional CAM-B3LYP foi utilizado na previsatildeo de 6 estados tripleto e dos 60 primeiros estados
singleto para a construccedilatildeo do espectro eletrocircnico e diagrama de energias
Resultados e Discussatildeo
No espectro de excitaccedilatildeo simulado a magnitude das forccedilas de oscilador para as transiccedilotildees
por volta de 560 nm sugere uma grande probabilidade de absorccedilatildeo de luz visiacutevel por este complexo
Em uma anaacutelise dos orbitais moleculares observa-se que tais excitaccedilotildees surgem da transferecircncia de
carga interfacial da FtRu para niacuteveis desocupados do semicondutor sugerindo que as transiccedilotildees
eletrocircnicas de menor energia devem envolver a excitaccedilatildeo de um eleacutetron da FtRu para diferentes
estados eletrocircnicos do TiO2 O gap energeacutetico entre o estado eletrocircnico de menor energia (S1) e o
estado fundamental eacute de cerca de 180 eV envolvendo a combinaccedilatildeo de diferentes transiccedilotildees
eletrocircnicas sugerindo que haacute injeccedilatildeo eletrocircnica do corante no estado excitado para a banda de
conduccedilatildeo do semicondutor isso eacute compatiacutevel com dados reportados em estudos similares [1-3]
Conclusotildees
Os dados obtidos para os niacuteveis de energia do complexo em estudo satildeo compatiacuteveis aos
observados para complexos similares Os resultados sugerem na excitaccedilatildeo eletrocircnica a
transferecircncia de eleacutetron de niacuteveis ocupados da FtRu para orbitais virtuais da anatase
Agradecimentos
UFU FAPEMIG CAPES e CNPq
Referecircncias
[1] R Jono et al J Phys Chem Lett 2011 2 1167ndash1170
[2] P M Anbarasan et al Rec Res Sci Tech 2010 2 08-16
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26 FFCLRP 2014
Estudo computacional de [22]ciclofanos
Mateus G Manfreacute1 (IC) Seacutergio E Galembeck
1 (PQ)
mateusmanfreuspbr 1Departamento de Quiacutemica Faculdade de Filosofia Ciecircncias e Letras de Ribeiratildeo Preto Universidade de Satildeo Paulo
14040-901 Ribeiratildeo Preto-SP Brasil
Introduccedilatildeo
Os [22]ciclofanos representam uma classe de compostos quiacutemicos com um campo de aplicaccedilatildeo que
abrange cataacutelises assimeacutetricas poliacutemeros com propriedades oacuteptico-eletrocircnicas distintas e mesmo
faacutermacos no combate agrave artrite Grande parte de suas caracteriacutesticas de interesse se deve a interaccedilotildees
entre seus dois aneacuteis aromaacuteticos portanto a compreensatildeo da natureza de tais interaccedilotildees elucidaria a
origem de suas aplicaccedilotildees bem como melhor exploraacute-las
Metodologia Computacional
Quatro compostos da classe dos [22]ciclofano vecircm sendo estudados neste trabalho
[22]paraciclofano (I) sin [22]metaciclofano (II) anti [22]metaciclofano (III) e
[22]metaparaciclofano (IV) As moleacuteculas tiveram suas geometrias optimizadas atraveacutes do meacutetodo
PW6B95-D3BJ tendo def2-TZVP A mesma metodologia foi adotada para o caacutelculo de seus
espectros infravermelho
Resultados e Discussatildeo
Em todos os compostos os valores estudados nas geometrias se encontram muito proacuteximos
dos valores experimentais na literatura2 Observa-se que para I e II a distacircncia interanular
apresentou um valor abaixo do raio de Van der Waals para o aacutetomo de carbono ( 28 acircngstrons) o
que sugere uma provaacutevel interaccedilatildeo through-space entre os aneacuteis Por outro lado os compostos III e
IV apresentaram uma distacircncia entre os aneacuteis maior que 28 acircngstrons indicando que caso estejam
presentes a interaccedilatildeo entre os aneacuteis se daacute principalmente through-bond
Os espectros infravermelho revelaram que em todos os compostos os picos de maior
intensidade se encontravam relacionados a vibraccedilotildees de estiramento dos hidrogecircnios Tanto O
espectro do composto I quanto do composto II bandas de intensidade consideraacutevel em 750 cm-1
relacionada agrave vibraccedilatildeo angular entre seus aneacuteis benzecircnicos indicando uma provaacutevel interaccedilatildeo
through-space O composto IV por outro lado natildeo apresentou tais bandas de interaccedilatildeo apenas entre
os aneacuteis mas sim uma banda em 606 cm-1
devido ao estiramento simeacutetrico entre os aneacuteis atraveacutes
das pontes etilecircnicas se tratando de uma provaacutevel interaccedilatildeo through-bond
Conclusatildeo
O meacutetodo PW6B95-D3BJ apresentou resultados com boa exatidatildeo ante aos valores
encontrados na literatura se mostrando adequado para o tratamento de [22]ciclofanos Os dados
obtidos na geometria para os compostos I e II bem como no espectro infravermelho convergem para
uma predominacircncia na interaccedilatildeo through-space enquanto que para o composto IV estes convergem
para uma predominacircncia na interaccedilatildeo through-bond
Agradecimentos
Os autores agradecem agrave FAPESP (processo 201319596-0) pelo suporte financeiro MGM
agradece agrave FAPESP (processo 201319596-0) pela bolsa de Iniciaccedilatildeo Cientiacutefica
Referecircncias Bibliograacutefica 2ChampionRGodfreyPD Betens FLJ Mol Spectrosc 199215518
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27 FFCLRP 2014
17ordm SIMPOacuteSIO BRASILEIRO DE QUIacuteMICA TEOacuteRICA (SBQT) 24 a 28 de novembro de 2013 Angra dos Reis Rio
ESTUDO COMPARATIVO DE REATIVIDADE DE TRITERPENOS
PENTACIacuteCLICOS COM ATIVIDADE ANTIMALAacuteRICA
Marlon Marques V de Melo Filho
1a(PG) Kelson Mota T Oliveira
1a(PQ) Noam S Gadelha
1a(PG)
Aristeu S da Fonseca1a
(PG)
1aGrupo de Quiacutemica Teoacuterica e Computacional (GQTC)
1bGrupo de Quiacutemica de Produtos Naturais e Desenvolvimento
de Meacutetodos Analiacuteticos (QPNMA) 1DQICE ndash UFAM Bloco 10 Setor Norte Av Rodrigo OJ Ramos 6200 Japiim
69077-000 Manaus ndash Amazonas
e-mail marlonvieirademelogmailcom
Palavras-chave lupeol aacutecido betulinico betulina aacutecido melaleuco atividade ONION
INTRODUCcedilAtildeO
A investigaccedilatildeo farmacecircutica em produtos naturais representa uma estrateacutegia importante para a descoberta e desenvolvimento de novos medicamentos Quatro moleacuteculas isoladas da A amazonicus no QPNMA com esqueleto triterpecircnico pentaciacuteclico tecircm mostrado graus diferentes de atividade contra o P falciparum Trecircs destes compostos satildeo apresentados na literatura como oacutetimos candidatos para o desenvolvimento de um tratamento mais eficiente contra a malaacuteria e outras doenccedilas parasitaacuterias Os quatro compostos depois de isolados foram identificados por meio de anaacutelise espectroscoacutepica (ver fig 1) Suas estruturas foram estudadas por meio de abordagem teoacuterica visando determinar que fatores estruturais e eletrocircnicos poderiam ser determinantes no grau de atividade Foram comparados os mapas de potencial eletrostaacutetico densidade eletrocircnica (2D e 3D) e distribuiccedilatildeo de cargas dos quatro compostos e seus valores tabelados Figura 1 Triterpenos pentaciacuteclicos isolados de A amazonicus 1 - lupeol 2 - O aacutecido betuliacutenico 3 - betulina 4 - o aacutecido Melaleucico
MEacuteTODOS Os calculos seratildeo realizados utilizando PC INTEL Quadcore
TM (8 GB RAM) em plataforma Debian
LINUX (Versatildeo 50) para calcular as propriedades estruturais e eletrocircnicas das quatro moleacuteculas Na otimizaccedilatildeo geomeacutetrica de rotina seraacute utilizado o meacutetodo com bases 6-21G e funcional b3lyp por meio do Programa Gaussian03 O meacutetodo a ser utilizado eacute o ONIOM Ele eacute recomendado para moleacuteculas grandes reaccedilotildees enzimaacuteticas mecanismos de reaccedilatildeo para os sistemas orgacircnicos efeitos dos substituintes e reatividade de compostos orgacircnicos e organometaacutelicos
RESULTADOS E DISCUSSAtildeO
Os dados oriundos do QPNMA indicam uma
maior atividade para o aacutecido betuliacutenico valores
meacutedios para o lupeol e betulina e nenhuma
atividade do aacutecido melaleucico Como a literatura
aponta a carboxila como forte candidato
responsaacutevel pela atividade do aacutecido betuliacutenico e a
hidroxila nos demais compostos a anaacutelise da
presenccedila destes grupos nas quatros estruturas foi
observado Estruturalmente os compostos
apresentaram grande similaridade em distacircncias e
acircngulos no esqueleto lupacircnico Os caacutelculos de
atividades dos triterpenos seratildeo realizados ao
interagi-los com o modelo tridimensional da proteiacutena
digestiva do P flaciparum que eacute encontrado no
Protein Data Base CONCLUSAtildeO
Uma das principais diferenccedilas observadas deve-
se a distribuiccedilatildeo de cargas nas COOH devido ao
efeito indutivo na proacutepria moleacutecula ou ateacute mesmo
um impedimento esteacuterico pelo maior volume da
moleacutecula
AGRADECIMENTOS
FAPEAM CNPq
Abdel Bar at al J Nat Prod 2009 72 1643ndash1650
2
1
25
12
6
27
15
16
19
28
22
21 29
30
24
23
OH
H
H
1
COOH
OH
OH H
OHH
H
H
3
2
3 4
23 24
6 5
10
1
25
9 8
7 27
14
13
12
30
19
1
8 17 16
15
28
22
21
29
26 COOH
COOH
OH
4
2
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28 FFCLRP 2014
Estudos Teoacutericos Comparativos de Propriedades Estruturais Eletrocircnicas e
Espectroscoacutepicas dos Aacutecidos Betuliacutenico e Melaleucico e da Estabilidade de
Clusters desses Metaboacutelitos Especiais
Noam G da Silva1 (PG) Kelson M T de Oliveira1 (PQ) Aristeu S da Fonseca1 (PG) e Marlon
Vieira de Melo1 (PG)
noam_gshotmailcom 1DQICE-UFAM Bloco 10 Setor Norte Av Rodrigo O J Ramos 6200 Japiim 69077-000 Manaus Amazonas
Introduccedilatildeo
A baixa atividade do aacutecido Melaleucico natildeo foi ateacute o presente momento estudada Sua
estrutura eacute similar agrave de outros compostos ativos mas algum outro fator deve estar influenciando
na quiacutemica da reaccedilatildeo[12] Estruturas como clusters onde interaccedilotildees de hidrogecircnio estabilizam
o sistema podem estar sendo formadas[34] e assim a moleacutecula mostra-se inativa em estudos de
atividade bioloacutegica[5]
Metodologia Computacional
Os caacutelculos foram realizados em maacutequinas QuadCore ambas com 8 GB de memoacuteria
RAM nas plataformas Debian 6 e 7 (Linux) O software utilizado foi o Gaussian 03 Rev C-02
As moleacuteculas foram estudadas com o AM1 B3LYP3-21G e B3LYP6-31G As estruturas com
duas e trecircs moleacuteculas foram estudadas com AM1
Resultados e Discussatildeo
Os resultados preliminares (alguns na Tabela 1)
mostram que a forma mais oxidada (aacutecido Melaleucico)
possui menor energia que o aacutecido Betuliacutenico Em ambas as
moleacuteculas ocorre interaccedilatildeo intermolecular que estabiliza o
sistema Quando duas moleacuteculas interagem haacute um efeito
estabilizante maior no aacutecido Betuliacutenico que no aacutecido
Melaleucico Com trecircs moleacuteculas interagindo ocorre
aumento na estabilizaccedilatildeo para ambos os casos mas o aacutecido Melaleucico tem uma estabilizaccedilatildeo
aproximadamente 20 kcalmol mais acentuada
Tabela 1 Algumas propriedades energeacuteticas e efeitos de interaccedilatildeo de hidrogecircnio
Propriedade Aacutecido Betuliacutenico Aacutecido Melaleucico
Energia Total (kcalmol) -187358751 -2719095827
Estabilizaccedilatildeo com duas moleacuteculas (kcalmol) -8641687843 -7807025921
Estabilizaccedilatildeo com trecircs moleacuteculas (kcalmol) -1326288052 -1528627227
Conclusotildees
A formaccedilatildeo de pontes de hidrogecircnio estabiliza os sistemas mas somente o aacutecido
Melaleucico pode formar grandes aglomerados com essas interaccedilotildees Sistemas maiores podem
ser estudados e fornecer respostas para a baixa atividade da moleacutecula
Agradecimentos
Ao CNPq e a FAPEAM pelos investimentos
Referecircncias [1] Chopra CS Cole A RH Theiberg KJL White DR Arthur HR Tetrahedron 1965 Vol 21 1529-1536
[2] Chopra CS White DR Tetrahedron 1966 Vol 22 897-901
[3] Mohajeri A Journal of molecular structure (Theochem) 2004 Vol 678 201-205
[4] Duvoisin Jr S Ighor CVL Quimica Nova 2011 Vol 34 1595-1603
[5] Bernard P Scior T Didier B Hibert M Berthon J Phytochemistry 2001 Vol 58 865-874
Figura 1 (Esquerda) Cluster de aacutecido
Melaleucico e (Direita) interaccedilotildees de
hidrogecircnio
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29 FFCLRP 2014
On Activation Step of Hoveyda-Grubbs Catalyst
Eacutegil Saacute 1 (PQ) Milton Matos 2 (PQ) hegelsahotmailcom
1 Universidade Federal do Piauiacute Campus Ministro Reis Velloso Parnaiacuteba-PI Brazil e-mail 2 Laboratoacuterio Interdisciplinar de Materiais Avanccedilados Centro de Ciecircncias da Natureza Teresina -PI Brazil
Introduccedilatildeo
Hoveyda-Grubbs catalyst is very important to catalyze the olefin metathesis reaction The activation mechanism is dissociative for RCM (Ring Closing Metathesis) of N-Tosyldiallylamine due to olefin size [1]
Metodologia Computacional
We study the activation mechanism using DFT (Density Functional Theory) through the hybrid functional B3LYP and the basis set 6-31g(d) for all atoms except ruthenium described by LanL2DZ all stationary points were characterized by vibrational frequency calculations using the same level of theory Resultados e Discussatildeo We search the activation path previously proposed [1] showed in the Figure 1 in black and blue lines This path start with the pre-catalyst A1 through the transition state TS(A1-A2) and the minimum A2 The next step is the complexation of N-Tosyldiallylamine (IA3) We also find an alternative path showed by the red line In this path proposed in the first time here we showed an immediately interconversion from A2 to IIA3 before the complexation of the olefin with a rotation through the RuC bond This structure presents a dihedral angle of 105deg between the carbons of group mesityl coordinated ruthenium the carbon of the carbene and the oxygen chelator CRuCO (marked with asterisk in Figure 1) While in the structure A2 the same-angle is -107deg showing the rotation of the entire group Hoveyda around the connection RuC this rotation happens easily and as published in theoretical and experimental studies [2] confirmed by the more the stability of IIA3 in comparison with A2 We investigated the activation directly from the structure A1 to the structure IIA3 but we found an unreal energy barrier corresponding to the possible TS(AI-IIA3) With these results we believe the activation process occurs with the interconversion from A2 to IIA3 and not directly from A2 to IA3 as showed in others works
Figure 1 Activation paths for the Hoveyda-Grubbs catalyst
Referecircncias
[1] [1] S J Connon M Rivard M Zaja S Blechert Adv Synth Catal 345 (2003) 572
[2] C M Aguillar W R Rocha J Phys Chem B 115 (2011) 2030
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30 FFCLRP 2014
Estudo do comportamento em soluccedilatildeo do 2-fluoroetanol 3-fluoroproanol e 4-fluorobutanol por espectroscopias de RMN e infravermelho e caacutelculos
teoacutericos R A Cormanich12(PG) R Rittner2(PQ) M P Freitas3 (PQ) and M Buumlhl1 (PQ)
rodcormanichiqmunicampbr 1 EastChem School of Chemistry University of St Andrews North Haugh St Andrews Fife KY16 9ST UK 2 Chemistry Institute State University of Campinas PO Box 6154 13083-970 Campinas SP Brazil 3 Department of Chemistry Federal University of Lavras PO Box 3037 37200-000 Lavras MG Brazil Introduccedilatildeo
Aacutetomos de fluacuteor em compostos orgacircnicos satildeo considerados fracos aceptores para formaccedilatildeo de ligaccedilatildeo de hidrogecircnio (LH)1 Contudo o miacutenimo global do 2-fluoroetanol (FE) que tem geometria apropriada para formar uma LH CFmiddotmiddotmiddotHO intramolecular eacute responsaacutevel por gt90 da sua populaccedilatildeo conformacional total Tal LH eacute comumente invocada para explicar a estabilidade do confocircrmero mais estaacutevel do FE2 Da mesma maneira tambeacutem eacute indicado que os miacutenimos globais do FP e FB formam LHs CFbullbullbullHO intramoleculares34 Natildeo haacute estudos conformacionais em soluccedilatildeo na literatura para estes compostos que sejam de nosso conhecimento Dessa maneira no presente trabalho foi realizada uma anaacutelise sistemaacutetica do comportamento conformacional em soluccedilatildeo do FE FP e FB por espectroscoipas de RMN de
1H e 19F e infravermelho suportado por caacutelculos teoacutericos Metodologia Computacional
Foram realizados caacutelculos teoacutericos em niacutevel MP2aug-cc-pVDZ para geometrias dos confocircrmeros do FE (5 confocircrmeros) FP (12 confocircrmeros) e FB (38 confocircrmeros) otimizados em niacutevel MP2aug-cc-pVDZ que apresentaram a melhor correlaccedilatildeo com o niacutevel CCSD(T)aug-cc-pVTZ em relaccedilatildeo agrave funcionais da DFT (B3LYP e B3LYP-D3) Foram entatildeo aplicados diferentes meacutetodos teoacutericos como o Quantum Theory of Atoms in Molecules (QTAIM) Non-Covalent Interactions (NCI) e o Natural Bond Orbitals (NBO) para se entender as preferecircncias conformacionais destes compostos Resultados e Discussatildeo
Nenhum indiacutecio de formaccedilatildeo de LH intramolecular CFbullbullbullHO pocircde ser detectado para o FE FP e FB experimentalmente em soluccedilatildeo nos espectros de RMN e infravermelho Caacutelculos teoacuterico baseados na QTAIM NCI e NBO indicam que LHs CFbullbullbullHO intramoleculares natildeo tecircm influecircncia sobre o comportamento conformacional do FE mas estabilizam o miacutenimo global tanto do FP quanto do FB para as moleacuteculas isoladas No entanto ao se adicionar correccedilotildees termodinacircmicas de energia livre de Gibbs mesmo em meios natildeo-polares tais como CCI4 ciclohexano e diclorometano (IEF-PCM) a populaccedilatildeo dos miacutenimos globais do FP (~11) e FB (~3) diminuem consideravelmente aparentemente abaixo do limite de detecccedilatildeo Conclusotildees
Contraacuterio agrave suposiccedilotildees encontradas na literatura o comportamento conformacional do FE natildeo eacute regido por uma LH CFHO intramolecular LHs intramoleculares satildeo importantes para os confocircrmeros mais estaacuteveis do FP e FB isolados mas natildeo podem ser detectadas em soluccedilatildeo O presente trabalho foi aceito para publicaccedilatildeo no jornal Phys Chem Chem Phys Agradecimentos FAPESP FAPEMIG CNPq e EaStCHEM Referecircncias [1] R A Cormanich M P Freitas C F Tormena R Rittner RSC Advances 2012 2 4169 [2] J Huang K Hedberg J Am Chem Soc 1989 111 6909 [3] H M Badawi W Foumlrner S A Ali Spectrochim Acta A 2008 69 263 [4] M Traetteberg A D Richardson K Hedberg R W Winter G L Gard J Phys Chem A 2001 105 9587
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31 FFCLRP 2014
Theoretical Study of the Infrared Raman and VCD Spectra of Thiophene UsingAb Initio and Density Functional Theory Calculations
Marcello F da Costa (PQ)1 Poliane C de Farias (PG)2
mcostauelbr polianefariasyahoocombr12Universidade Estadual de Londrina LBMM ndash Laboratoacuterio de Biofiacutesica e Mecacircnica Molecular
IntroductionOrganic semiconductors have physical characteristics similar to inorganic ones so they can
also be used in the manufacture of OLEDs [1] photovoltaic cells [2] lasers [3] Furthermoreorganic materials with semiconductor properties have some advantages when compared to inorganicones such as greater adaptability low cost of production and the possibility of easily making smallstructural changes to modify its physical and chemical properties Among the currently mostinteresting organic semiconductors are the thiophene based polymers and the thiophene togetherwith its derivatives which are the main constituents of organic conductors [4]
Computational detailsIn this work we made the calculation of the molecular parameters infrared and Raman
spectra with HF and MP2 ab initio methods and B3LYP and B3PW91 DFT functional packagesWe also compared the results with experimental data found in the literature [5-7] and we calculatedthe VCD (vibrational circular dichroism) spectrum based on the good agreement of the calculationsperformed The thiophenes geometry optimization and harmonic vibrational frequenciescalculations were performed with the GAUSSIAN 03 software package using HF levelapproximation MoslashllerndashPlesset many-body perturbation theory truncated at second order (MP2) andDFT with B3LYP and B3PW91 hybrid functional with both are believed to be superior inpredicting molecular properties A fairly large and flexible basis set 6-311++G was chosen toobtain accurate calculations about the molecule
Results and discussionThe results show that the DFT methods have more accuracy with experimental data The
B3LYP hybrid functional had slightly more accuracy than the B3PW91 for the vibrationalfrequencies and matched with experimental data until the 12th vibration in the range around 500 to1200 1cm The theoretical prediction of the VCD spectrum shows that the thiophene molecule hasa propensity to absorb clockwise circularly polarized light (positive absorption) at the most intenseinfrared absorptions
ConclusionThe set of basis functions 6-311++G is able to provide a realistic description of these
properties The good agreement with the experimental data of the harmonic vibrations supports theVCD results which provides useful information for the study of this material
AcknowledgementsThe authors would like to acknowledge the financial support granted by the following
Brazilian agency Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientiacutefico e Tecnoloacutegico (CNPq)
Referecircncias [1] Y Li Y Cao J Gao D Wang G Yu AJ Heeger Synthetic Met 99 (1999) 243[2] CJ Brabec NS Sariciftci JC Hummelen Adv Func Mater 11 (2001) 15[3] F Hide M Diaz-Garcia B Schwartz M Andersson P Qibing AJ Heeger Science 273 (1996) 1833[4] JH Schon A Dodabalapur Z Bao C Kloc O Schenker B Batlogg Nature 410 (2001) 189[5] T Kupka R Wrzalik G Pasterna K Pasterny J Mol Struct 616 (2002) 17[6] JS Kwiatkowski J Leszczynski I Teca J Mol Struct 436-437 (1997) 451[7] K Pasterny R Wrzalik T Kupka G Pasterna J Mol Spectrosc 614 (2002) 297
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Iacutendice de Autores
Anselmo E de Oliveira UFG 04Antonio E H Machado UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Antonio O T Patrociacutenio UNIVERSIDADE FEDERAL DEUBERLAcircNDIA
26
Aristeu S da Fonseca UFAM 28Arnaldo Fernandes da Silva Fo UNICAMP 06 07Ataualpa A C Braga UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 01Breno R L Galvatildeo UFMG 16Carlos R D Correia UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
CAMPINAS01
Cleuton de Souza Silva UNICAMP 08 10Claacuteudio Francisco Tormena UNICAMP 05Daniely X Soares UNICAMP 07Diego Fernando da S Paschoal UFJF 22Diesley Martins UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Dioacutegenes Mendes Arauacutejo USP-RP 09Elaine F F da Cunha FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Eacutegil de Brito Saacute UFPI 30Elizete Ventura UFPB 24Elieacutezer Fernando de Oliveira UNESP 17Fabriacutecio R Sensato UNIFESP 20Felipe Vieira Zauith Assad UNIFESP 20Fermin Fidel Herrera Aragoacuten CDTN 25Francisco Carlos Lavarda UNESP 17Francisco das Chagas Alves Lima UFPI 14Faacutetima Maria Pereira de Rezende UFLA 23Giovanni Finoto Caramori UFSC 02Heacutelio F Dos Santos UFJF 22Iran da Luz Sousa UNICAMP 12Jadson C Belchior UFMG 16Josene Maria Toldo UFRGS 18Kelson Mota T Oliveira UFAM 28Larissa Sihe Oliveira UFSM 13Leonardo T Ueno UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Leonardo V das Chagas Lima UNICAMP 21Lucas Abreu do Nascimento UESPI 14Lucas Colucci Ducati USP 05Luciano Tavares da Costa UNIFAL-MG 15Liacutevia C T Lacerda FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19M Buumlhl UNIVERSITY OF ST ANDREWS 31
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I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
M P Freitas UFLA 31Marcello Ferreira da Costa UEL 32Marcus V J Rocha VRIJE UNIVERSITEIT 19Marlon Vieira de Melo UFAM 28Mateus Grecco Manfreacute UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 27Mateus Xavier Silva UFMG 16Matheus P de Freitas UFLA 23Mauricio Gustavo Rodrigues UNICAMP 11Milton Matos UFPI 30Nelson Henrique Morgon UNICAMP 12 21Noam Gadelha da Silva UFAM 29Noam S Gadelha UFAM 28Paulo Fernando Bruno Gonccedilalves UFRGS 18Poliane Cristina de Farias UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
LONDRINA32
R Rittner UNICAMP 31Rafael de Mattos Piccoli UFSC 02Railton Barbosa de Andrade UFPB 24Renan Vidal Viesser UNICAMP 05Renato Pereira Orenha UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 03Ricardo A Agnes UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
CAMPINAS01
Rodrigo Antonio Cormanich UNICAMP 31Rogeacuterio Custodio UNICAMP 08 10 11Rogeacuterio J Baierle UFSM 13Roy E Bruns UNICAMP 06 07Reacutegis Casimiro Leal UNICAMP 10Sergio E Galembeck USP-RP 09Silmar A do Monte UFPB 24Silviana Correcirca FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Seacutergio E Galembeck UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 27Seacutergio Emanuel Galembeck UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 03Teodorico C Ramalho FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Tuanan Lourenccedilo UNIFAL-MG 15Vitor Hugo Menezes da Silva UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 01Wagner E Richter UNICAMP 07Wagner Eduardo Richter UNICAMP 06Wesley Fonseca Vaz UFG 04Weverson R Gomes UNIVERSIDADE FEDERAL DE SAtildeO
CARLOS26
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I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
Palavras Chaves
AacuteCIDO BETULINICO 28AacuteCIDO MELALEUCICO 29ACOPLAMENTO SPIN-ORBITAL 05AGREGADOS MOLECULARES 04ALGORITMO GENEacuteTICO 16ALPCCL 04AMINAS SUBSTITUIacuteDAS 10ANAacuteLISE CONFORMACIONAL 31ANATASE 26AROMATICIDADE 27ATIVIDADE 28BASIS SETS 22BENZAZOacuteIS 18BENZBROMARONA 12BIOACTIVITY 07C-PCM 08CAacuteLCULO COMPUTACIONAL 10CAacuteLCULOS AB INITIO 16CAacuteLCULOS DFT 01CASSCF 24CLUSTERS METAacuteLICOS 16CLUSTERS 09 29CO2 15COMPOSTO DE COODENACcedilAtildeO 14CONFOcircRMERO ANTI 23CONFOcircRMEROS 12CONJUGATED POLYMERS 17CSSM 06DFT CALCULATIONS 17DFT 02 12 14 18 19 20
21 25 26 29 32DINAcircMICA MOLECULAR 15EFEITO DO AacuteTOMO PESADO 05EFEITOS RELATIVIacuteSTICOS 02EFITO GAUCHE 23ENTALPIA DE FORMACcedilAtildeO 21ESIPT 18ESTADOS EXCITADOS 04ESTRUTURA ELETROcircNICA 09FTALOCIANINA 26FUNCIONAL HIacuteBRIDO M06 01FUNCcedilOtildeES DE BASE 11
35 FFCLRP 2014
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
G3X(CEP) 08GD-DOPED SNO2 25HIPERCONJUGACcedilAtildeO 23INFRAVERMELHO 06INTENSIDADES 06INTERACcedilAtildeO INTRAMOLECULAR 27LIGACcedilAtildeO AMIDA 20LIGACcedilAtildeO DE HIDROGEcircNIO 31LIacuteQUIDO IOcircNICO 15MAGNETIC PROPERTIES 25MAGUEMITA 19MCG 11MECHANISM 30MEacuteTODOS COMPOSTOS 21N-ACILACcedilAtildeO DE AMINAS 20NANOFITAS 13NITROSAMINAS 24NITROSILO 03NMR 22OLEFIN METATHESIS 30ONION 28ORGANIC DEVICES 17ORGANOMETAacuteLICOS 02OXIDO NIacuteTRICO 14PKA 10PM3 12PMMA 19PROPRIEDADES 13PROTONACcedilAtildeO 24Q-EXPONENCIAIS 11QTAIM 03RAMAN 32REACcedilOtildeES DE HECK 01RELATIVISTIC EFFECTS 22RMN E INFRAVERMELHO 31RUTEcircNIO 03SIC 13SUPERAacuteTOMOS 09TDDFT 07TENSOR BLINDAGEM NUCLEAR 05TEORIA GAUSSIAN 08THIOPHENE 32UV-VIS SPECTROSCOPY 07
36 FFCLRP 2014
bbb
E[ρ] = TS[ρ] +intd~rvext(~r)ρ(~r) + VH [ρ] + EXC [ρ]
βmc2 + 3sumk=1
αkpkc
ψ(x t) = ihpartψ(x t)
partt
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
PL 2
Conjuntos de Bases natildeo Relativiacutesticos e Relativiacutesticos para Caacutelculosde Propriedades Atocircmica e MolecularProf Francisco E Jorge (UFES)
Meacutetodos de estrutura eletrocircnica para sistemas moleculares dependem demasi-adamente do uso de conjuntos de bases de funccedilotildees Gaussianas para repre-sentarem os orbitais moleculares Um nuacutemero de sequecircncias hieraacuterquicasde conjuntos de bases tem sido proposto nas uacuteltimas duas deacutecadas e elastecircm permitido aproximaccedilotildees sistemaacuteticas para estimar e controlar os errosdevido a incompletude de conjuntos de bases Inicialmente esboccedilaremos al-guns dos princiacutepios para construccedilatildeo de conjuntos de bases e compararemos ascomposiccedilotildees de quatro famiacutelias de conjuntos de bases que estatildeo disponiacuteveisem vaacuterias qualidades diferentes e para um nuacutemero razoaacutevel de elementos databela perioacutedica Entatildeo utilizando as sequecircncias hieraacuterquicas natildeo relativiacutesticae Douglas-Kroll-Hess (DKH) de conjuntos de bases de qualidades dupla triplaquaacutedrupla quiacutentupla e secircxtupla zeta de valecircncia mais funccedilotildees de polarizaccedilatildeo(XZP AXZP e XZP-DKH X = D T Q 5 e 6) de Jorge e colaboradoresconstantes espectroscoacutepicas propriedades eleacutetrica e magneacutetica tatildeo bem comorotaccedilatildeo oacutetica e paracircmetros de dicroiacutesmo circular eletrocircnico seratildeo calculadas ecomparadas com resultados teoacutericos e experimentais reportados na literatura
vii FFCLRP 2014
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
PL 3
Dinacircmica de Reaccedilotildees QuiacutemicasProf Ricardo Longo (UFPE)
A dinacircmica molecular de sistemas reativos tem sido importante na determi-naccedilatildeo dos limites e limitaccedilotildees de teorias estatiacutesticas bem sucedidas comoa teoria do estado de transiccedilatildeo (TST) e a teoria RRKM no tratamento dereaccedilotildees bi- e unimoleculares De fato vaacuterias reaccedilotildees tecircm mecanismos e se-letividades que satildeo ditadas ou dirigidas pela dinacircmica Por exemplo seraacutemostrado que a seletividade da reaccedilatildeo OHminus + CH3ONO2 eacute determinadapela dinacircmica Esta reaccedilatildeo pode ocorrer via o deslocamento nucleofiacutelico bi-molecular no carbono (SN2C) ou no nitrogecircnio (SN2N) assim como aabstraccedilatildeo de proacuteton seguida da dissociaccedilatildeo (ECO2) A razatildeo experimentalECO2 SN2C SN2N eacute 086 014 00 e a teoria RRKM eacute incapaz deexplicar estes resultados Entretanto simulaccedilotildees de dinacircmica molecular deBorn-Oppenheimer (BOMD) fornecem trajetoacuterias quase-claacutessicas que expli-cam qualitativa e quantitativamente as observaccedilotildees experimentais Por exem-plo o mecanismo SN2N eacute suprimido pela blindagem eletrostaacutetica negativaao redor do aacutetomo de nitrogecircnio Enquanto que o aumento da eciecircncia docaminho SN2C eacute explicado pelas atraccedilotildees eletrostaacuteticas entre o grupo CH3
e o nucleoacutelo OHminus As simulaccedilotildees BOMD foram tambeacutem empregadas no es-tudo da dinacircmica de desidrataccedilatildeo de aacutelcoois protonados derivados do pinacol asaber [(CH3)2(R)C-CH(OH2)CH3]+ em que R = CH3 CH3CH2 e (CH3)2CHEsta reaccedilatildeo tem dois mecanismos limites i) concertado em que a dissociaccedilatildeoda aacutegua eacute concomitante com a migraccedilatildeo do grupo alquila e ii) em etapaso qual envolve um carbocaacutetion secundaacuterio [(CH3)2(R)C-CHCH2]+ como in-termediaacuterio O perl de energia da reaccedilatildeo fornece o mecanismo concertadoindependentemente do meacutetodo de estrutura eletrocircnica utilizado Contudotrajetoacuterias quase-claacutessicas partindo dos reagentes fornecem um caminho dereaccedilatildeo em etapas mostrando que a regiatildeo do estado de transiccedilatildeo eacute quase ir-relevante para o mecanismo da reaccedilatildeo Os conceitos concertado e sincronismosatildeo muito importantes em quiacutemica pois referem-se agrave relaccedilatildeo temporal entreeventos Por exemplo a formaccedilatildeo de duas ligaccedilotildees numa reaccedilatildeo de cicloadiccedilatildeo[4+2] ou Diels-Alder pode ser um evento siacutencrono ou assiacutencrono Em geral aassimetria da geometria do estado de transiccedilatildeo eacute utilizada como um criteacuteriopara estabelecer o sincronismo do evento Foram estudadas as seguinte reaccedilotildeesde Diels-Alder H2C=CH2 + ciclopentadieno e H2C=CHX + 13-butadienoem que X = H F CH3 OH CN NH2 e NO Estas reaccedilotildees apresentam assime-tria no estado de transiccedilatildeo de variam de simeacutetrica ateacute altamente assimeacutetricade maneira quase contiacutenua Logo espera-se que a sincronicidade das reaccedilotildeestambeacutem variem de acordo com a assimetria Entretanto os resultados dasdinacircmicas a partir do estado de transiccedilatildeo mostram que os criteacuterios estaacuteticos(assimetria do estado de transiccedilatildeo) satildeo muito limitados e fornecem resulta-dos contraditoacuterios De fato o intervalo temporal entre os eventos isto eacute a
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formaccedilatildeo das duas novas ligaccedilotildees C-C comparado com o periacuteodo vibracionalda ligaccedilatildeo simples C-C nos produtos eacute um criteacuterio mais conaacutevel e imparcialBaseado nesse criteacuterio todas as reaccedilotildees estudadas satildeo classicadas como siacuten-cronas exceto com o dienoacutelo H2C=CHNO apesar dos graus de assimetriagraduais e muito distintos das estruturas dos estados de transiccedilatildeo Estes resul-tados explicam tambeacutem a alta eciecircncia das reaccedilotildees de cicloadiccedilatildeo e portantosua utilidade em siacutentese orgacircnica
Agradecimentos CAPES CNPq FACEPE FINEP inct-INAMI PRONEX-CNPq-FACEPE
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CF 1
Equaccedilatildeo de Dirac Implementaccedilatildeo e Aplicaccedilotildees em Estudos de Es-trutura EletrocircnicaProf Roberto L A Haiduke (IQSCUSP)
Nesta palestra pretende-se discutir os aspectos baacutesicos da equaccedilatildeo de Diracquando aplicada aos estudos de estrutura eletrocircnica de sistemas atocircmicos emoleculares Primeiramente os principais efeitos relativiacutesticos na quiacutemicaseratildeo ilustrados por meio de alguns exemplos Depois seratildeo abordadas asnoccedilotildees fundamentais do formalismo de quatro componentes Aleacutem disto as-pectos teacutecnicos relacionados aos conjuntos de funccedilotildees de base necessaacuterios emodelo nucleares normalmente utilizados devem ser mencionados Finalmenteseraacute possiacutevel apresentar algumas aplicaccedilotildees deste tratamento realizadas emnosso grupo de pesquisa como no estudo dos momentos de quadrupolo nucle-ares
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CF 2
Aplicaccedilotildees da Teoria do Funcional de Densidade em Sistemas Quiacutemi-cosProf Willian R Rocha (UFMG)
A Teoria do Funcional de Densidade (DFT) tem se tornado nos uacuteltimos anosum importante meacutetodo para o estudo da reatividade quiacutemica em sistemasmoleculares com poucos aacutetomos ateacute sistemas macromoleculares como enzimasO desenvolvimento de novos e mais precisos funcionais de troca-correlaccedilatildeotem permitido o estudo de processos quiacutemicos com precisatildeo cada vez maiorpossibilitando a utilizaccedilatildeo da DFT como um meacutetodo para se validar pos-siacuteveis mecanismos de reaccedilatildeo e previsatildeo a priori da reatividade em sistemasmoleculares Nesta apresentaccedilatildeo seraacute dada uma breve revisatildeo dos avanccedilos edesaos da DFT no estudo da reatividade quiacutemica dando particular atenccedilatildeoaos processos cataliacuteticos promovidos por compostos de metais de transiccedilatildeo Autilizaccedilatildeo da DFT no estudo da reatividade quiacutemica seraacute discutida e exempli-cada atraveacutes de estudos recentes envolvendo processos de interesse bioloacutegicoe industrial
Agradecimentos CNPq FAPEMIG INCT-Cataacutelise Rede Mineira de Quiacutemica
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MC 1
Quiacutemica Quacircntica Relativiacutestica AplicadaProf Luiacutes Guilherme M Macedo (UFPA)
Muitos fenocircmenos de interesse quiacutemico como a existecircncia de caacutetions Hg2+2 emsoluccedilatildeo ou mesmo o funcionamento de uma bateria automotiva soacute podem sercorretamente compreendidos agrave luz da teoria quacircntica relativiacutestica Os efeitosrelativiacutesticos que podem ser compreendidos como diferenccedila entre os resul-tados obtidos a partir da equaccedilatildeo de Schroumldinger e da equaccedilatildeo relativiacutesticade Dirac exercem grande inuecircncia principalmente na quiacutemica dos elementosmais pesados da tabela perioacutedica De forma geral estes efeitos satildeo comumenteseparados de forma pragmaacutetica em efeitos cinemaacuteticos e efeitos oriundos doacoplamento de spin-oacuterbita Este minicurso visa de forma praacutetica a) infor-mar a importacircncia dos efeitos relativiacutesticos b) ensinar atraveacutes de exemplossimples como incluir os efeitos relativiacutesticos nos caacutelculos de quiacutemica computa-cional atraveacutes de programas gratuitos como o DIRAC13 que inclui os efeitosrelativiacutesticos naturalmente a partir da equaccedilatildeo de Dirac e um segundoprograma (ORCAGAMESSFIREFLY) que inclui os efeitos cinemaacuteticos deforma aproximada
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MC 2
Teoria do Funcional de Densidade Fundamentos e MetodologiaProf Heacutelio A Duarte (UFMG)
Inicialmente alguns conceitos baacutesicos e histoacutericos baseados na Teoria de Thomas-Fermi-Dirac seratildeo apresentados Os teoremas de Hohemberg-Kohn as equaccedilotildeesde Kohn-Sham e sua interpretaccedilatildeo a luz da Procura Restrita de Levy seratildeo dis-cutidos A metodologia geralmente implementada nos principais programascomputacionais disponiacuteveis na literatura utilizando-se de conjunto de funccedilotildeesde base localizadas seraacute apresentada em detalhes Um toacutepico especial sobre osfuncionais de troca-correlaccedilatildeo e como eles satildeo desenvolvidos seraacute tambeacutem ap-resentado Na parte praacutetica pretende-se estimular os estudantes a denir cor-retamente os dados de entrada fazer atenccedilatildeo haacute alguns aspectos de deniccedilatildeode modelo quiacutemico e a utilizaccedilatildeo de palavras-chaves que auxiliam na con-vergecircncia do caacutelculo SCF e na rapidez do caacutelculo Espera-se que o estudanteao nal do mini-curso compreenda os principais conceitos envolvidos na DFTesteja familiarizado com os termos e seja capaz de se aprofundar no assunto
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Iacutendice de Trabalhos
12Investigaccedilatildeo Teoacuterica da arilaccedilatildeo Heck-Matsuda enantiosseletiva do3-ciclopenten-1-ol utilizando DFTVitor Hugo Menezes da Silva 01A Importacircncia de Correccedilotildees Relativiacutesticas na Descriccedilatildeo de LigaccedilotildeesQuiacutemicas em OrganometaacutelicosRafael de Mattos Piccoli 02Estudo Computacional de Compostos de Ru-NO ligado a CyclamRenato Pereira Orenha 03Estudo Teoacuterico da Cloro Ftalocianina de Alumiacutenio por PM6 e DFTWesley Fonseca Vaz 04Inuecircncia da Estrutura Eletrocircnica na Componente Spin-Orbital doTensor Blindagem de RMN de 13C nos Isocircmeros do 12-diiodoetenoRenan Vidal Viesser 05Intensidades caracteriacutesticas de grupos funcionais no infravermelhoWagner Eduardo Richter 06Selective Extraction of Erisotrin Structural Analogs Theory andExperimentArnaldo Fernandes da Silva Fo 07Uso do Modelo Contiacutenuo de Solvente (C-PCM) com G3X-CEP paraCaacutelculos de Solvataccedilatildeo de Iacuteons Monovalentes com AcetonitrilaCleuton de Souza Silva 08Clusters Histoacuterico e evoluccedilatildeoDioacutegenes Mendes Arauacutejo 09Estimativa teoacuterica do pKa de aminas substituiacutedas com gruposalquilaReacutegis Casimiro Leal 10Discretizaccedilatildeo do Meacutetodo da Coordenada Geradora para geraccedilatildeo defunccedilotildees de base por q-exponenciaisMauricio Gustavo Rodrigues 11Anaacutelise conformacional da Benzbromarona (BZB)Iran da Luz Sousa 12Estudo das Propriedades de Nanoestruturas de SiCLarissa Sihe Oliveira 13Natureza da ligaccedilatildeo Fe-NO em sistemas trans-[FeIIL(NO)(oxa-aza)]n+ onde L=Cl ou H2O e n=1 ou 2 Uma investigaccedilatildeo com-putacionalLucas Abreu do Nascimento 14Estudo das propriedades dinacircmicas do sistema 1-etil-3-metilimidazoacutelio bis(triuorsulfonil)imida emiim[Tf2N]CO2
Tuanan Lourenccedilo 15Anaacutelise Teoacuterica de Clusters de Soacutedio-Potaacutessio por AlgoritmoGeneacutetico e Caacutelculos de Quiacutemica QuacircnticaMateus Xavier Silva 16
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Electronic energy levels engineering of P3HT employing chemicalsubstitutionsElieacutezer Fernando de Oliveira 17Estudo teoacuterico do mecanismo ESIPT em derivados de benzazoacuteisJosene Maria Toldo 18Processo de fragmentaccedilatildeo molecular do hiacutebrido γ-Fe2O3PMMAum estudo teoacuterico e experimentalSilviana Correcirca 19Estudo mecaniacutestico sobre a N-acilaccedilatildeo de aminas por aacutecidos car-boxiacutelicos catalisada por ZrCl4Felipe Vieira Zauith Assad 20Comparaccedilatildeo do Desempenho de Meacutetodos Compostos e Funcionaisde Densidade na Determinaccedilatildeo de Entalpias Padrotildees de FormaccedilatildeoLeonardo V das Chagas Lima 21NMR-TZPP-DKH Gaussian basis sets for NMR calculations 195Ptchemical shiftDiego Fernando da S Paschoal 22Avaliaccedilatildeo teoacuterica do efeito gauche na difenidramina e seu cloridratoFaacutetima Maria Pereira de Rezende 23Estudo envolvendo NN-nitrosodimetilamina protonadaRailton Barbosa de Andrade 24Ab-initio calculation of magnetic properties of Gd-doped SnO2
Fermin Fidel Herrera Aragoacuten 25Estrutura eletrocircnica de complexo envolvendo uma associaccedilatildeo porligaccedilatildeo quiacutemica entre uma ftalociaina de rutecircnio e o TiO2 (anatase)Diesley Martins 26Estudo computacional de [22]ciclofanosMateus Grecco Manfreacute 27Estudo comparativo de reatividade de triterpenos pentaciacuteclicos comatividade antimalaacutericaMarlon Vieira de Melo 28Estudos Teoacutericos Comparativos de Propriedades EstruturaisEletrocircnicas e Espectroscoacutepicas dos Aacutecidos Betuliacutenico e Melaleucicoe da Estabilidade de Clusters desses Metaboacutelitos EspeciaisNoam Gadelha da Silva 29On Activation Step of Hoveyda-Grubbs CatalystEacutegil de Brito Saacute 30Estudo do comportamento em soluccedilatildeo do 2-uoroetanol 3-uoroproanol e 4- uorobutanol por espectroscopias de RMN e in-fravermelho e caacutelculos teoacutericosRodrigo Antonio Cormanich 31Theoretical Study of the Infrared Raman and VCD Spectra ofThiophene Using Ab Initio and Density FuMarcello Ferreira da Costa 32
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Investigaccedilatildeo Teoacuterica da arilaccedilatildeo Heck-Matsuda enantiosseletiva do 3-ciclopenten-1-ol utilizando DFT
Vitor H Menezes da Silva1 (PG) Ricardo A Agnes2 (PG) Carlos R D Correia2 (PQ) Ataualpa A C Braga1 (PQ) vhugoiquspbr 1Instituto de Quiacutemica Departamento de Quiacutemica Fundamental Universidade de Satildeo Paulo SP Brasil2Instituto de Quiacutemica Departamento de Quiacutemica Orgacircnica Universidade Estadual de Campinas SP Brasil
IntroduccedilatildeoReaccedilotildees de Heck-Matsuda assimeacutetricas foram aplicadas por meio de uma estrateacutegia conhecida como transmissatildeo redox1 Aleacutem da formaccedilatildeo de adutos enriquecidos enantiomericamente haacute uma sequecircncia de inserccedilotildees migratoacuterias da espeacutecie de hidreto de palaacutedio e eliminaccedilotildees de βminushidrogecircnios ateacute a funcionalizaccedilatildeo do grupo hidroxila obtendo tambeacutem adutos carboniacutelicos2 Neste sentido este trabalho apresenta o estudo teoacuterico deste tipo de reaccedilatildeo utilizando aacutelcoois aliacutelicos ciacuteclicos
Metodologia ComputacionalAs estruturas foram otimizadas no niacutevel M06BS1 onde BS1 eacute a combinaccedilatildeo do pseudo potencial efetivo SDD e o conjunto de funccedilotildees de base 6-31G+(d) para o palaacutedio e o restante dos aacutetomos res-pectivamente Correccedilotildees termodinacircmicas foram feitas (em temperatura de 28915 K e pressatildeo de 1 atm) O efeito do solvente foi considerado por meio de caacutelculos pontuais M06-SMDBS1 nas geo-metrias em fase gasosa Todos os caacutelculos foram feitos utilizando o pacote Gaussian 09
Resultados e DiscussatildeoNa Figura 1 se observa que as espeacutecies TS2 TS3 TS4 e TS5 possuem as maiores energias pre-ponderantemente devido agraves acentuadas interaccedilotildees esteacutereas envolvendo o grupo t-butila com o ligan-te arila
Figura 1 Estruturas dos estados de transiccedilatildeo (TS) correspondentes agraves aproximaccedilotildees da olefina 3-ciclopenten-1-ol com diferentes conformaccedilotildees do ligante quiral pirino-oxazoliacutenico1 Cada TS estaacute associado ao seu respectivo aduto de Heck com diferente estereoquiacutemica Energias livres de solvataccedilatildeo (em kcalmol-1) relativas ao TS mais estaacutevel
O estado de transiccedilatildeo mais estaacutevel eacute o TS7 que estaacute associado exclusivamente ao produto de aacutelcool aliacutelico com estereoquiacutemica 3 o produto majoritaacuterio da reaccedilatildeo A energia do TS8 indica a presenccedila de adutos carboniacutelicos de mesma estereoquiacutemica 4 Fato tambeacutem evidenciado experimentalmente
ConclusotildeesPartindo que a estereoquiacutemica do produto final eacute decidida na inserccedilatildeo da olefina este modelo teoacuterico reproduz de maneira bastante satisfatoacuteria os dados experimentais A inclusatildeo do efeito de dispersatildeo nas energias mostrou-se importante para o tratamento destes sistemas
AgradecimentosVitor H M da Silva agradece a bolsa de doutorado concedida pela FAPESP (201304813-6 ) Referecircncias [1] Werner E W Mei T S Burckle A J e Sigman M S Science 2012 338 1445-1458[2] Oliveira C C Agnes R A Correia C R D J Org Chem 2013 78 3325-3328
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1 FFCLRP 2014
A Importacircncia de Correccedilotildees Relativiacutesticas na Descriccedilatildeo de Ligaccedilotildees Quiacutemicasem Organometaacutelicos
Rafael de Mattos Piccolisup1 (PG) e Giovanni Finoto Caramorisup1 (PQ)Email rafainfonethotmailcom
1 Universidade Federal de Santa Catarina Depto de Quiacutemica CFM CP 476 88040-900 Trindade Florianoacutepolis ndash SC
IntroduccedilatildeoO [Au3(12-μ-piridil)3] Figura 1 eacute um
composto organometaacutelico pertencente classe deComplexos Ciacuteclicos Trinucleares (CTC) os quaispossuem importantes propriedades espectroscoacutepicastal como vapocromismo e solvocromismoenvolvendo transiccedilotildees eletrocircnicas ligante rarr metalassociadas ao tamanho dos agregados formados porestas estruturas1 Estes agregados supramolecularesse formam por interaccedilotildees aurofiacutelicas e estas satildeoassociadas a contraccedilotildees relativiacutesticas das ligaccedilotildees edos orbitais devido ao acoplamento spin-spin espin-orbita12 Neste sentido foram feitas correccedilotildeesrelativiacutesticas DKH2 (Douglas-Kroll-Hess) e ZORA(Zeroth-order Regular Aproximation) aplicadas ateoria do funcional da densidade (DFT)2
Metodologia ComputacionalUtilizou-se o pacote de softwares Orca3 para
os caacutelculos de otimizaccedilatildeo das geometrias e frequecircncias vibracionais empregando-se o mesmo niacutevelde teoria BP86Def2-TZVP3 e correccedilotildees relativiacutesticas de segunda ordem DKH2 ou ZORA23
Resultados e DiscussatildeoDe acordo com a Figura 1 com correccedilatildeo ZORA observava-se a diminuiccedilatildeo dos niacuteveis de
energia de HOMO e LUMO e deve-se a uma melhor distribuiccedilatildeo das funccedilotildees radiaisprincipalmente de caroccedilo que levam a um aumento do potencial atrativo e orbitais maisproacuteximos24 devido ao acoplamento spin-spin e spin-orbita este efeito se reflete na contraccedilatildeo dosorbitais de valecircncia diminuindo a energia dos orbitais moleculares e pode ser observado na ligaccedilatildeoAu-C que se daacute entre orbitais internos do Au e orbitais antiligantes do C (back-donation) Aindaassim observa-se que as interaccedilotildees Au-Au e Au-N com DKH2 as quais natildeo envolvem orbitaisinternos satildeo mais curtas
ConclusotildeesConclui-se que ZORA e DKH2 aplicadas a DFT reproduzem satisfatoriamente os dados
experimentais e tratam a contraccedilatildeo dos orbitais internos e que as contraccedilotildees dos orbitais econtraccedilotildees das ligaccedilotildees satildeo efeitos distintos mas que atuam no mesmo sentido
Agradecimentos CNPq CAPES e FAPESC
Referecircncias [1] A Burini A A Mohamed J P Fackler Comm Inorg Chem 2003 24 253ndash280[2] M Reiher A Wolf Relativistic Quantun Chemistry Ed Wiley-VCH 2009[3] F Neese WIREs Comp Mol Sci 2012 2 73ndash78[4] M Reiher G Eickerling R Mastalerz V Herz W Scherer H Himmel J Chem Theory Comput 2007 32182-2197
Figura 1 Paracircmetros estruturais do composto[Au (12-μ-piridil) ] acircngulos em graus e distacircncias₃ ₃de ligaccedilatildeo em aringngstroumlns = valor experimental
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Estudo Computacional de Compostos de Ru-NO ligado a Cyclam
Renato Pereira Orenha1 (PG) Seacutergio Emanuel Galembeck1 (PQ) segalembuspbr
1Departamento de Quiacutemica Faculdade de Filosofia Ciecircncias e Letras de Ribeiratildeo Preto Universidade de Satildeo Paulo 14040-901 Ribeiratildeo Preto-SP Brasil Introduccedilatildeo
O oacutexido niacutetrico tem um papel jaacute conhecido como biorregulador em diversos processos Logo compostos de Ru-NO com ligante cyclam satildeo de grande interesse como doadores de oacutexido niacutetrico [1] Este trabalho eacute uma continuaccedilatildeo do estudo jaacute presente na literatura [1] sobre a ligaccedilatildeo Ru-NO para o composto fac-[Ru(NO)Cl2(k3N4N8N11(1-carboxilpropil)cyclam)]+ I bem como seus derivados II e III oriundos das desprotonaccedilotildees de O-H e em seguida do N-H mais aacutecido Metodologia Computacional
Atraveacutes do modelo computacional B3LYPcc-pVDZ com pseudopotencial ECP28MDF para o aacutetomo de Ru as geometrias foram otimizadas e a densidade eletrocircnica foi investigada por meio do meacutetodo QTAIM Aleacutem disso os espectros de absorccedilatildeo na regiatildeo UV-Vis foram obtidos com o meacutetodo CAM-B3LYP e a mesma base utilizada anteriormente Sendo que nesta etapa foi utilizado o modelo de solvataccedilatildeo PCM de modo a considerar o efeito de solvataccedilatildeo da aacutegua sobre estes complexos metaacutelicos Os softwares Gaussian09 AIMAll Chemissian e Gaussview 50 foram utilizados para realizar os caacutelculos Resultados e Discussatildeo
Segundo o meacutetodo QTAIM a partir de I para II temos um pequeno aumento na densidade eletrocircnica ρ(r)(Ru-NO) e do iacutendice de deslocalizaccedilatildeo DI(RuNO) junto de uma diminuiccedilatildeo da concentraccedilatildeo da densidade eletrocircnica nabla2ρ(r)(Ru-NO) Aleacutem disso temos que o caraacuteter covalente desta ligaccedilatildeo aumenta com base na diminuiccedilatildeo da densidade de energia total H(r)(Ru-NO) Outro importante ponto eacute o aumento da elipiticidade da ligaccedilatildeo quiacutemica ε(Ru-NO) Agora em IIIII haacute uma diminuiccedilatildeo de ρ(r)(Ru-NO) e DI(RuNO) atribuindo um menor caraacuteter covalente para esta ligaccedilatildeo como confirmado pelo aumento de H(r)(Ru-NO) apesar da distribuiccedilatildeo destes eleacutetrons estar menos concentrada fato visualizado pelo maior valor de nabla2ρ(r)(Ru-NO) Outro ponto eacute que haacute um menor valor de ε(Ru-NO) logo os eleacutetrons nesta ligaccedilatildeo se distribuem de modo mais ciliacutendrico A partir dos espectros de absorccedilatildeo observamos que em III o aparecimento duas transiccedilotildees eletrocircnicas centradas para o orbital π do NO que permite a desestabilizaccedilatildeo da ligaccedilatildeo Ru-NO Jaacute em IIIII tambeacutem haacute duas rotas desta espeacutecie de transiccedilatildeo para o controle da estabilidade da ligaccedilatildeo Ru-NO mas com energia necessaacuteria para excitaccedilatildeo menor Conclusotildees
Portanto os resultados indicaram um pequeno aumento da estabilidade da ligaccedilatildeo Ru-NO com a primeira desprotonaccedilatildeo de I poreacutem uma diminuiccedilatildeo com a desprotonaccedilatildeo de N-H de II para III Os espectros na regiatildeo UV-Vis indicaram que em IIIIII temos novas rotas e com menor energia para controlar a liberaccedilatildeo do NO Agradecimentos Os autores agradecem as agecircncias CAPESPROAP CNPq (processo 4815602010-6) e FAPESP (processo 200802677-0) pelo suporte financeiro e a Me Ali Faez Taha pela assistecircncia teacutecnica SEG agradece a CNPq pela bolsa de pesquisa (processo 3044472010-2) RPO agradece a FAPESP (processo 201120351-7) pela bolsa de doutorado-direto Referecircncias [1] Fabio G Doro Iuri M Pepe Sergio E Galembeck Rose M Carlos Zenis N da Rocha Mauro Bertottie e Elia Tfouni Dalton Transactions 2011 40 6420-6432
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Estudo Teoacuterico da Cloro Ftalocianina de Alumiacutenio por PM6 e DFT
Wesley F Vazsup1 (PG) Anselmo E de Oliveirasup2 (PQ)
wesfonsecagmailcom 1 2
Instituto de Quiacutemica ndash Universidade Federal de Goiaacutes Campus Samambaia CEP 13174001-970 Goiacircnia ndash GO ndash
Brasil
Introduccedilatildeo
As propriedades fiacutesicas e quiacutemicas das Ftalocianinas vecircm sendo estudadas extensivamente
ao passar das deacutecadas Estes compostos πndashmacrociacuteclicos altamente estaacuteveis apresentam
caracteriacutesticas interessantes como eficiente absorccedilatildeo de luz alta simetria planaridade e
deslocalizaccedilatildeo eletrocircnica sendo tambeacutem empregadas em cataacutelise ciecircncia de materiais tendo
aplicaccedilatildeo em dispositivos conversores de energia armazenamento de dados oacutepticos sensores de
gaacutes cristal liacutequido tintura infravermelha em tecnologia a laser etc [1] Tendo em conta as
aplicaccedilotildees possiacuteveis um esforccedilo consideraacutevel tem sido dedicado para a caracterizaccedilatildeo dos estados
excitados de metal-ftalocianinas seus derivados e os seus agregados por uma variedade de teacutecnicas
espectromeacutetricas [2] Tomou-se por objeto de estudo apoacutes levantamento bibliograacutefico a Cloro
Ftalocianina de Alumiacutenio
Metodologia Computacional
A estrutura molecular da AlPcCl foi determinada por caacutelculos de quiacutemica quacircntica no pacote
computacional Gaussian09 utilizado o conjunto de bases 6-31+G e os seguintes funcionais DFT
HSEH1PBE M05 M052X M06 M06HF M062X LC-ωPBE CAM-B3LYP ωB97 ωB97X
ωB97XD) para comparaccedilatildeo com aqueles jaacute conhecidos e obtidos com B3LYP [3] O estudo dos
estados excitados foi abordado por meacutetodos semi-empiacutericos utilizando o PM6 disponiacutevel no
Gaussian09 Tais estados foram estudados em agregados moleculares (diacutemero e duas disposiccedilotildees de
tetracircmeros) obtidos a partir de arquivos do CCDC (Cambridge Crystallographic Data Center)
Resultados e Discussatildeo
Os caacutelculos DFT realizados preveem que a moleacutecula de AlPcCl tem simetria C4v com o
aacutetomo do metal acima do plano definido pela cavidade interna de quatro aacutetomos de N e um
macrociclo quase planar Os resultados obtidos utilizando B3LYP apresentaram os menores valores
para os erros meacutedios calculados para os paracircmetros distacircncia de ligaccedilatildeo (0018Aring) e acircngulo de
ligaccedilatildeo (5473deg) tendo por referecircncia os dados cristalograacuteficos Para os agregados moleculares da
AlPcCl obteve-se que os empacotamentos tetracircmeros satildeo mais estaacuteveis que o diacutemero 1599 kjmol
e 1869 kjmol respectivamente A diferenccedila de energia dos orbitais HOMO e LUMO eacute 308 kjmol
maior para um dos tetracircmeros em relaccedilatildeo ao diacutemero Os valores para as bandas de excitaccedilatildeo de
Soret e Banda ldquoQrdquo obtidas atraveacutes dos caacutelculos com PM6 foram respectivamente 352 nm e 619-
775 nm para o diacutemero 352 nm e 616- 771 nm para um dos tetracircmeros e 389 nm e 579- 747 nm para
a outra disposiccedilatildeo do tetracircmero e estatildeo em excelente acordo com dados de referecircncia [4] [5]
Conclusotildees
Os resultados obtidos se apresentam em excelente acordo com os dados disponiacuteveis na
literatura
Referecircncias [1]GANTCHEV T G VAN LIER J E HUNTING D J Radiation Physics and Chemistry 2005 v 72 p 367ndash379
[2]RICCIARDI G ROSA A BAERENDS E J The Journal of Physical Chemistry A 2001 v 105 p 5242ndash5254
[3]STRENALYUK T SAMDAL S VOLDEN H V The Journal of Physical Chemistry A 2008 v 112 p 9075ndash
9082
[4]CHEN W et al Applied Physics Letters 2012 v 100 p 133302
[5] JENNINGS C et al Spectrochimica Acta Part A Molecular Spectroscopy 1986 v 42 p 991ndash995
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4 FFCLRP 2014
Influecircncia da Estrutura Eletrocircnica na Componente Spin-Orbital do Tensor
Blindagem de RMN de 13
C nos Isocircmeros do 12-diiodoeteno
Renan Vidal Viesser1
(PG) Lucas Colucci Ducati2 (PQ) Claacuteudio Francisco Tormena
1 (PQ)
tormenaiqmunicampbr 1Instituto de Quiacutemica UNICAMP Campinas-SP Brasil
2Instituto de Quiacutemica USP Satildeo Paulo-SP Brasil
Introduccedilatildeo
A blindagem de nuacutecleos de 1H e
13C promovida por aacutetomos de elevada massa eacute
reconhecida como um fenocircmeno relativiacutestico observaacutevel na RMN em funccedilatildeo da reduccedilatildeo do
deslocamento quiacutemico desses nuacutecleos sendo o acoplamento spin-orbital (SO) aceito como a
fonte desse ldquoefeito do aacutetomo pesadordquo1 Embora os mecanismos SOFC e SOSD sejam
conhecidos2 persistem duacutevidas sobre a influecircncia das interaccedilotildees estereoeletrocircnicas no efeito
do aacutetomo pesado Inserido neste contexto o presente trabalho visa compreender quais satildeo os
fatores responsaacuteveis pela diferenccedila de 17 ppm no deslocamento quiacutemico de 13
C dos isocircmeros
do 12-diiodoeteno sendo o trans mais blindado
Metodologia Computacional
Caacutelculos de otimizaccedilatildeo de geometria tensor blindagem e NBO foram realizados
empregando DFTKT2 como niacutevel de teoria funccedilatildeo de base TZ2P (STO) e aproximaccedilatildeo
relativiacutestica ZORA disponiacuteveis no software ADF 2013
Resultados e Discussatildeo
Os caacutelculos de tensor confirmaram a maior blindagem do isocircmero trans (=1121
ppm) em relaccedilatildeo ao cis (= 905 ppm) como pode ser observada na Figura 1 e indicaram que
as componentes paramagneacutetica e SO satildeo as responsaacuteveis por esta diferenccedila As anaacutelises de
NBO mostraram menores ocupacircncias dos lone pairs dos iodos e maiores dos orbitais C=C e
πC=C para o composto cis resultando num menor valor para o termo SO (257 ppm) em
comparaccedilatildeo ao trans (357 ppm)
A B
Figura 1 Tensor blindagem de 13
C e suas componentes PAS para o cis- (A) e trans-diiodoeteno (B)
Conclusotildees
Acreditamos que a compressatildeo esteacuterica existente entre os aacutetomos de iodo no isocircmero
cis esteja afetando a capacidade do iodo blindar o nuacutecleo de carbono principalmente devido
ao aumento do gap de energia entre os lone pairs do iodo e orbitais antiligantes do carbono
Agradecimentos
Os autores agradecem a FAPESP pelo suporte financeiro
Referecircncias [1] Aquino F Govind N Autschbach J J Chem Theory Comput 2011 7 3278-3292
[2] Kaupp M Malkina O L Malkin V G Pyykkouml P Chem Eur J 1998 4 118-126
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5 FFCLRP 2014
Intensidades caracteriacutesticas de grupos funcionais no infravermelho
Arnaldo F da Silvasup1 (PG) Wagner E Richtersup1 (PG) Roy E Brunssup1 (PQ)
wagnerrichteriqmunicampbr
sup1 ndash Instituto de Quiacutemica Universidade Estadual de Campinas CP 6154 CampinasndashSP Brasil
Introduccedilatildeo
Sabendashse que na espectroscopia no infravermelho a frequecircncia de absorccedilatildeo expressa em
nuacutemero de onda exibe um valor caracteriacutestico no espectro para cada grupo funcional em uma
moleacutecula Neste sentido buscamos uma metodologia de divisatildeo das intensidades de absorccedilatildeo
no infravermelho de modo a verificar se tambeacutem eacute possiacutevel atribuir intensidades de absorccedilatildeo
caracteriacutesticas para grupos funcionais no infravermelho tal como ocorre com as frequecircncias
Metodologia Computacional
O conjunto de testes envolvendo as moleacuteculas H2CO F2CO e HFCO foi escolhido
para avaliar a hipoacutetese mencionada para o modo vibracional correspondente ao estiramento da
carbonila νC=O O programa Gaussian03[1]
(no niacutevel CCSDaugndashccndashpVTZ[2]
)foi empregado
tanto na otimizaccedilatildeo das geometrias quanto na anaacutelise vibracional Os tensores polares foram
entatildeo manipulados com equaccedilotildees e programas desenvolvidos em nosso laboratoacuterio de modo
que as intensidades pudessem ser divididas em parcelas atocircmicas
Resultados e Discussatildeo
A anaacutelise vibracional forneceu aos estiramentos da carbonila das moleacuteculas acima
intensidades com valores de 857 4720 e 2807 kmmolndash1
respectivamente Jaacute as parcelas
atocircmicas quando somadas sobre os aacutetomos de carbono oxigecircnio e um termo de interaccedilatildeo
entre eles forneceu os valores de 1087 4410 e 2791 kmmolndash1
na mesma ordem Tal
comportamento foi verificado tambeacutem em outros modos vibracionais Aleacutem disso a aplicaccedilatildeo
da regra de soma do modelo CSSM ( sum sum sum ) vaacutelida para a soma
das intensidades mostrandashse vaacutelida tambeacutem para os modos vibracionais individualmente
Conclusotildees
Separar intensidades de absorccedilatildeo vinculadas a um modo normal correspondente agrave
movimentaccedilatildeo de diversos aacutetomos simultacircneamente em parcelas individuais para cada um
destes aacutetomos eacute possiacutevel O resultado de tal esquema de divisatildeo mostra uma concentraccedilatildeo das
intensidades principalmente sobre os aacutetomos cuja movimentaccedilatildeo eacute mais relevante para o
modo em questatildeo Os valores caracteriacutesticos natildeo satildeo tatildeo proacuteximos entre si quanto o satildeo as
frequecircncias caracteriacutesticas mas parece haver uma relaccedilatildeo entre eles e a eletronegatividade
meacutedia dos aacutetomos ligados agrave carbonila um resultado a priori jaacute esperado
Agradecimentos
Os autores agradecem agraves agecircncias de fomento CNPq e FAPESP pelo financiamento
Referecircncias
[1] Gaussian 03 Revision D02 M J Frisch J A Pople et al Gaussian Inc Wallingford CT 2004
[2] B Galabov Y Yamaguchi R B Remington H F Schaefer III J Phys Chem A 106 819 (2002)
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6 FFCLRP 2014
Selective Extraction of Erisotrin Structural Analogs Theory and Experiment
Arnaldo F da Silva Fordm (PG)1 Daniely X Soares (PG) Wagner E Richter (PG) Roy E Bruns (PQ)
1Instituto de Quiacutemica Universidade Estadual de Campinas CP 6154 13083-970 Campinas SP Brasil
Introduction
The biological activities of Erythrina alkaloids are assigned to Eritrinic compounds present
in the plant The most abundant of these alkaloids is called erisotrin and has high anxiolytic activity
raising interest in its structural analogues such as hydroxylated and methoxylated derivatives The
objective of this work was to propose a selective extraction of the erisotrin structural analogues
though UPLC-ESI-MSMS UV-VIS spectroscopy and TDDFT calculations
Computational Methodology
The geometry of the molecules was accessed through geometry optimizations with B3LYP
6-311G+(2d2p) A AMD 64 Opteron workstation with GAUSSIAN03 was used Since the
experimental extractions used solvents with different polarities the PCM from Gaussian03 package
was used In order to obtain the vertical excitation energies TDDFT was employed at the same
calculational level used on the geometry optimizations1
Results and Discussion
The chromatogram obtained from the Erythrina speciosa extract (flower) through UPLC-
ESI-MSMS showed some of the erisotrin structural analogues The solvent used was a
033033033(vv) mixture of hexane ethanol and dichloromethane The chromatogram is
composed primarily by three types of alkaloids skeletons I) a benzene ring with two o-methyl
substituents II) a benzene ring with one o-methyl and one hydroxyl substituents and III) a α β
unsaturated lactone The generic forms of the erisotrin structural analogues can be seen in Figure 1
Figure 3 Generic structures forms I II and III described in the text
To better understand the interaction between the solvents and the erythrinic alkaloids a UV-
VIS spectrum of the extract was acquired on all solvents Theoretical calculations were also applied
in order to gain additional information on the UV-VIS spectra The results of the UV-VIS analysis
are presented at Table 1
Table 1 HOMO-LUMO secondary transition wavelengths (nm) of the most relevant alkaloids on the Erythrina
speciosa extract Theoretical values obtained through B3LYP6-311+(2d 2p) are also included SolventSpecies I II III Exp Ethanol 2827 2732 3018 271 Chloroform 2822 2734 3009 282 Hexane 2815 2726 3040 270
Conclusions
When ethanol and hexane are used as solvent the molecules with the generic structure II are
better extracted as the absorption peak in the UV-VIS spectra is around 271 and 270 nm
respectively Nonetheless when chloromethane is used the molecules with generic structure I are
preferably extracted as the peak around 282 nm suggests
Acknowledgements
CNPq and Fapesp
Referecircncias [1] Andzelm J Rinderspacher B C Rawlett A Dougherty J Baer R Govind NJ Chem Theory Comput 2009
5 2835ndash284
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7 FFCLRP 2014
Uso do Modelo Contiacutenuo de Solvente (C-PCM) com G3X-CEP para Caacutelculos de Solvataccedilatildeo de Iacuteons Monovalentes com Acetonitrila
Cleuton de S Silva12
(PG) Rogeacuterio Custodio1(PQ)
cleutonsouzayahoocombr
1 Instituto de Ciecircncias Exatas e Tecnologia Universidade Federal do Amazonas CEP 69077-000 Itacoatiara-Am
2 Departamento de Fiacutesico-Quiacutemica Universidade Estadual de Campinas CEP 13083-970 Campinas-SP
Introduccedilatildeo
A importacircncia do efeito de solvente em reaccedilotildees quiacutemica tem sido frequentemente observada
e eacute objeto de frequentes estudos teoacutericos e experimentais Boes e colaboradores [1] demonstraram
que o ajuste apropriado da cavidade no meacutetodo IEF-PCM proporciona excelentes resultados quando
associado ao meacutetodo HFIEF-PCM Pereira e col [2] demonstraram a viabilidade de se utilizar
pseudopotenciais CEP (Compact Effective Pseudopotential) na teoria Gaussian n particularmente
Gaussian 3 ou G3 No presente projeto seraacute investigado um ajuste do modelo contiacutenuo de solvente
C-PCM com a teoria G3X(CEP) para caacutelculos de energia livre de solvataccedilatildeo de alguns iacuteons
Metodologia Computacional A teoria G3X [3] com pseudopotencial CEP ou simplesmente G3X(CEP) foi utilizada
juntamente com o modelo de solvente C-PCM em que acetonitrila foi utilizado como solvente para
calcular as energias livres de solvataccedilatildeo A otimizaccedilatildeo do fator de escala da cavidade do solvente
foi realizada entre o intervalo de 1 a 2
Resultados e Discussatildeo
O melhor resultado calculado em relaccedilatildeo aos dados experimentais foi obtido com fator de
escala de 119 para a combinaccedilatildeo G3X(CEP)C-PCM Os resultados foram comparados com
resultados de Boes [1] que utilizaram HFIEF-PCM com um fator de escala oacutetimo de 136 (ver
tabela 1) O fluacuteor apresentou o desvio muito alto em relaccedilatildeo ao experimental de -86 kcalmol para
G3X(CEP) se calcularmos o desvio meacutedio absoluto sem Fluacuteor teremos G3X(CEP) = 206 kcalMol
e HF = 248 kcalMol
Tabela I ndash Dados de Energia Livre de Solvataccedilatildeo (kcalmol) para acetonitrila calculadas para G3X(CEP) com
CPCM HF com IEF-PCM e desvio Meacutedio Absoluto
G3X(CEP)CPCM HFIEFshyPCM Exp G3X(CEP)CPCM HFIEFshyPCM Exp
Fshy shy7841 shy868 shy880 SCN
shy shy5377 shy574 shy519
Clshy shy6509 shy646 shy645 NO3
shy shy5818 shy602 shy565
Brshy shy6097 shy599 shy611 ClO4shy shy5367 shy539 shy508
N3shy shy5820 shy617 shy619 CH3CO2
shy shy6030 shy644 shy627
CNshy shy6250 shy636 shy592 DAM 175 162 shy
Conclusotildees Os resultados demonstram que o ajuste na cavidade CPCM melhora o resultado na energia
de solvataccedilatildeo para acetonitrila como solvente Os resultados apresentam com exceccedilatildeo do iacuteon fluacuteor
um desvio pequeno quando comparados com dados experimentais ou calculados por Boes e col
Agradecimentos Os autores agradecem o apoio financeiro da FAPEAM FAPESP CNPq e FAEPEX-
UNICAMP
Referecircncias [1] S Boes P R Livotto H Stassen Chemical Physcis 2006 331 142-158
[2] D H Pereira A F Ramos N H Morgon R Custodio 2011 135 034106-034131
[3] L A Curtiss P C Redfern K Raghavachari J Pople Chemical Physcis Lettres 2002 359 309-396
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8 FFCLRP 2014
Clusters Histoacuterico e evoluccedilatildeo
Dioacutegenes Mendes Arauacutejo1 (PG) Sergio E Galembeck1 (PQ)
diogenespgffclrpuspbr 1Departamento de Quiacutemica Faculdade de Filosofia Ciencias e Letras de Ribeirao Preto Universidade de Sao Paulo
14040-901 Ribeirao Preto (SP)
Introduccedilatildeo
Cluster pode ter diferentes significados dependendo da aacuterea que esta palavra eacute utilizada em
quiacutemica e em fiacutesica cluster significa um conjunto de aacutetomos ou moleacuteculas que interagem por forccedilas
natildeo covalentes Os primeiros estudos de clusters foram apresentados na literatura na deacutecada de
1930 mas ganharam forccedila na deacutecada de 1950 com a utilizaccedilatildeo de teacutecnicas experimentais como a
espectrometria de massa e vaporizaccedilatildeo a lazer Desde entatildeo muitos trabalhos cientiacuteficos foram
publicados investigando a natureza de clusters Os clusters ocupam o estado da mateacuteria
compreendido entre aacutetomos isolados e a fase condensada e o tamanho pode variar de dezenas ateacute
centenas de aringngstrons Clusters natildeo apresentam variaccedilotildees lineares de propriedades conforme o
crescimento e este eacute um dos pontos que atribui grande interesse nesses materiais[1] Recentemente
foi descoberta uma grande estabilidade em clusters que apresentam estrutura eletrocircnica
correspondente a nuacutemeros maacutegicos possibilitando o desenvolvimento de nanomateriais
estruturados com caracteriacutesticas especiacuteficas e tambeacutem a elaboraccedilatildeo uma nova tabela perioacutedica
formada por clusters que mimetizam as propriedades de elementos quiacutemicos sendo denominados
superaacutetomos[2] Entre os trabalhos que refletem o estado da arte desta aacuterea da ciecircncia grande parte
utilizam as propriedades dos clusters como uma ponte entre sistemas isolados ateacute a fase
condensada[3] Como exemplo podemos citar as aplicaccedilotildees de clusters em processos de superfiacutecie
como cataacutelises homogecircnea heterogecircnea e enzimaacutetica[4] a adsorccedilatildeo de hidrogecircnio em clusters de
alumiacutenio[5] a utilizaccedilatildeo de clusters em dispositivos de armazenamento de energia incrementando
algumas propriedades como a condutividade a velocidade de transferecircncia de carga e a
ciclabilidade[6] Esses exemplos mostram um pouco da versatilidade dos clusters o que faz que
eles venham ganhando forccedila principalmente no estudo de novos materiais para cataacutelise e
armazenamento de energia
Agradecimentos
Agradecemos a CAPES FAPESP e o CNPQ
Referecircncias
[1] AW Castleman P Jena Proc Natl Acad Sci USA 2006 103 10552-10553
[2] P Jena J Phys Chem Lett 2013 4 1432-1442
[3] P-Y Cheng JS Baskin AH Zewail Proc Natl Aca Sci USA 2006 103 10570-10576
[4] GA Somorjai AM Contreras M Montano RM Rioux Proc Natl Acad Sci USA 2006 103 10577-10583
[5] DJ Henry I Yarovsky J Phys Chem A 2009 113 2565-2571
[6] WJAS Gomes DM Arauacutejo AJF Carvalho SP Campana-Filho F Huguenin J Phys Chem C 2013 117
16774-16782
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9 FFCLRP 2014
Estimativa teoacuterica do pKa de aminas substituiacutedas com grupos alquila
Reacutegis Casimiro Leal12
(PG) Cleuton de Souza Silva13
(PG) Rogeacuterio Custodio1 (PQ)
regislealiqmunicampbr 1Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) Instituto de Quiacutemica 13083-970 Campinas-SP Brasil
2Instituto Federal de Educaccedilatildeo Ciecircncia e Tecnologia do Rio Grande do Norte (IFRN) 59215-000
Nova Cruz-RN Brasil 3Universidade Federal do Amazonas (UFAM) Instituto de Ciecircncias Exatas e Tecnologia 69103-128
Itacoatiara-AM Brasil
Introduccedilatildeo
O estudo das propriedades relacionadas agrave acidez e basicidade de substacircncias eacute
importante para compreensatildeo de determinados fenocircmenos [1] daiacute a necessidade de
estimativas das constantes de acidez (Ka) e basicidade (Kb) Bryantsev e col [2] estudaram
uma seacuterie de propriedades incluindo pKa de um conjunto de 23 aminas via DFT e um
modelo contiacutenuo de solvente Poisson-Boltzmann Aminas substituiacutedas (RNH2 R2NH e R3N
com R = -CH3) satildeo mais baacutesicas do que amocircnia (NH3) devido ao possiacutevel efeito doador de
eleacutetrons dos grupos alquila No entanto ocorre uma inversatildeo no comportamento quando se
compara a trimetilamina com as outras aminas substituiacutedas Isto pode ser explicado
qualitativamente pela dificuldade de acesso ao par de eleacutetrons livre do aacutetomo de nitrogecircnio na
trimetilamina devido ao impedimento espacial provocado pelos grupos alquilas substituintes
Metodologia Computacional
A estimativa do pKa foi realizado de acordo com o ciclo termodinacircmico descrito em
Freitas et al [3] Todos os caacutelculos foram realizados utilizando o pacote Gaussian 09W
Resultados e Discussatildeo
A Tabela 1 mostra as diferenccedilas entre valores de pKa experimental e teoacuterico obtidos
para os diferentes niacuteveis de caacutelculo O menor desvio foi com o meacutetodo Hartree-Fock
249 kcal mol-1
Nenhuma das metodologias utilizadas aqui reproduziu a tendecircncia
experimental de inversatildeo no comportamento do pKa quando se compara a trimetilamina com
as demais aminas substituiacutedas
Tabela 1 Diferenccedilas entre valores de pKa experimentais (pKaExp) e calculados (pKaCalc) em kcalmol-1
Aminas Exp [2]
[pKaExp ndash pKaCalc]
Hartree-Fock
6-311++g(dp)
B3LYP
6-311++g(dp)
G3(MP2)
B3 CBS-Q
NH3 925 202 208 209 208
CH3NH2 1064 308 316 315 315
(CH3)2NH 1077 299 307 306 306
(CH3)3N 980 186 196 193 194
DAM 249 257 256 256
Conclusotildees
A tendecircncia dos resultados experimentais natildeo foi reproduzida por nenhum dos meacutetodos
teoacutericos testados Os desvios satildeo elevados em relaccedilatildeo aos dados experimentais da ordem de
25 kcal mol-1
Efeitos locais do solvente estatildeo em andamento e devem corrigir a tendecircncia
Agradecimentos
FAPESP CNPq CAPES e FAEPEX-UNICAMP
Referecircncias [1] Seacutergio R B Silva Caio L Firme Kaacutessio M G Lima Quim Nova 2014 37 658-662
[2] Vyacheslav S Bryantsev Mamadou S Diallo William A Goddard III J Phys Chem A 2007 111 4422-4430
[3] Adilson A Freitas K Shimizu Luiacutes G Dias Frank H Quina J Braz Chem Soc 2007 18 1537-1546
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10 FFCLRP 2014
Discretizaccedilatildeo do Meacutetodo da Coordenada Geradora para geraccedilatildeo de
funccedilotildees de base por q-exponenciais
Mauriacutecio Gustavo Rodrigues1
(PG) Rogeacuterio Custodio (PQ)1
mauriciorodriguesiqmunicampbr
1 ndash Universidade Estadual de Campinas Campinas ndash SP
Introduccedilatildeo
O Meacutetodo da Coordenada Geradora (MCG) tem sido utilizado para o desenvolvimento
de conjuntos de funccedilotildees de base No meacutetodo original os expoentes das gaussianas satildeo
usualmente gerados atraveacutes de uma transformaccedilatildeo de coordenada geradora12
sendo n o nuacutemero de funccedilotildees de base primitivas desejado Neste trabalho
propotildee-se uma generalizaccedilatildeo do meacutetodo original pela q-exponencial3 da seguinte forma
se em que q eacute um paracircmetro a ser
otimizado juntamente com a malha Ω No MCG modificado pela q-exponencial
(MCGq) a equaccedilatildeo 1 continua vaacutelida para os casos em que q=1
Resultados e discussatildeo
MCG e MCGq foram aplicados para geraccedilatildeo de conjuntos de funccedilotildees de base atocircmicos
para os elementos representativos do segundo periacuteodo da Tabela Perioacutedica de modo
que apresentassem a configuraccedilatildeo de conjuntos de base de Pople 6-31G Todos os
paracircmetros foram otimizados com o meacutetodo Simplex e foi utilizado o niacutevel DFT
B3LYP para realizaccedilatildeo dos caacutelculos atocircmicos com o programa Gaussian09 Esses
resultados satildeo mostrados na Tabela 1 aleacutem do resultado exato4 para fins de
comparaccedilatildeo Nessa tabela tambeacutem satildeo apresentados resultados do MCG para uma base
maior (18s10p) tambeacutem para fins de comparaccedilatildeo
Tabela 1 Energias atocircmicas totais para o GCM GCMq HFN e GCM completo
(unidades atocircmicas)
GCM (10s4p) GCMq (10s4p) Exato GCM (18s10p)
B -24660252 -24660963 -246398 -24664036
C -37850843 -37852058 -378295 -37860238
N -54588155 -54589978 -545757 -54606958
O -75063965 -75066178 -750525 -75098236
F -99718436 -99721112 -997168 -99773437
Ne -128897668 -128900936 -1289230 -128980823
A Tabela 1 mostra que os resultados do GCMq satildeo mais baixos que o GCM com
mesmo tamanho de funccedilatildeo de base Em geral os expoentes gerados pelo GCMq satildeo
mais bem distribuiacutedos no espaccedilo de expoentes Para um conjunto completo de
primitivas espera-se que GCM e GCMq convirjam para o mesmo resultado
Agradecimentos
CAPES FAPESP CNPq FAEPEX-UNICAMP
Referecircncias
1 - R Custodio JD Goddard Can J Chem 70 (1992) 580
2 ndash E V R de Castro and F E Jorge J Chem Phys 108 (1998) 5226
3 - C Tsallis Quim Nova 16 (1994) 468
4 - E Buendiacutea F J Gaacutelvez P Maldonado and A Sarsa J Chem Phys 131 (2009) 44115
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11 FFCLRP 2014
Anaacutelise conformacional da Benzbromarona (BZB) Iran L Sousa (PG) Nelson H Morgon (PQ) Instituto de Quiacutemica - UNICAMP CP 6154 CEP 13084-971 Campinas - SP
iransousaiqmunicampbr
Introduccedilatildeo
O estudo teoacuterico das conformaccedilotildees e interaccedilotildees intramoleculares presentes em
sistemas modelos desde os mais simples ateacute estruturas complexas como proteinas
tornou-se importante para a compreensatildeo dos efeitos que influenciam a estabilidade
conformacional de moleacuteculas A escolha de uma metodologia computacional adequada eacute
extremamente importante para alcanccedilar o resultado final seja em termos de precisatildeo ou
custo computacional
Foi realizado um estudo conformacional da benzbromarona um faacutermaco
utilizado para o tratamento de casos refrataacuterios de gota1
Metodologia Computacional
Foram utilizados caacutelculos semiempiacutericos PM3 para indentificaccedilatildeo dos
confocircrmeros mais estaveacuteis Os minimos de energia foram otimizados com B3LYP6-
311++G (dp) Todos os caacutelculos foram realizados empregando o programa Gaussian
092
Foi avaliado as confomaccedilotildees de interesse em funccedilatildeo da rotaccedilatildeo dos acircngulos
diedros θ e β (Fig 1) estimada a cada 10ordm
Fig 1 Acircngulos diedros estudados
Resultados e Discussatildeo
As energias relativas e os acircngulos na qual foram obtidos os confocircrmeros mais
estaacuteveis satildeo mostrados na Tabela 1 Tabela 1 Energias Relativa (Kcalmol) e Angulos diedros (ordm) B3LYP6-311++G(dp)
Conf ER Diedros
α β
1 000 260 90
2 691 260 260
3 038 260 270
Observa-se que a benzbromarona apresenta um minimo em 260ordm e 90ordm A
explicaccedilatildeo desta preferecircncia seraacute investigada atraveacutes de caacutelculos de NBO Uma anaacutelise
populacional tambeacutem seraacute realizada a fim de verificarmos a predominacircncia de cada
confocircrmero
Conclusotildees
Os caacutelculos mostraram a existecircncia de isocircmeros conformacionais para a
Benzbromarona Na literatura natildeo haacute estudos teoricos deste faacutermaco Sendo assim
outros paracircmetros eletrocircnicos estatildeo sendo obtidos com o objetivo de melhor
caracterizar essa moleacutecula
Agradecimentos CNPq CAPES CENAPAD-SP e GridUNESP
Referecircncias 1S Kumar et al New Zealand Medical J 2005 118 152
2 httpwwwgaussiancom
β
θ
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12 FFCLRP 2014
Estudo das Propriedades de Nanofitas de SiC
Larissa S Oliveirasup1 (PG) Rogeacuterio J Baierlesup1sihelarissagmailcom
1Universidade Federal de Santa Maria
IntroduccedilatildeoMateriais semicondutores nanoestruturados satildeo potenciais candidatos para serem
utilizados em dispositivos semicondutores Muitas teacutecnicas computacionais tecircm sidoutilizadas agrave produccedilatildeo de materiais com propriedades desejaacuteveis agrave industria eletrocircnica onde ocarbeto de siliacutecio (SiC) vem se mostrando muito promissor
Metodologia ComputacionalO meacutetodo de primeiros princiacutepios adotado eacute fundamentado na Teoria do Funcional
Densidade (DFT) e para o tratamento da interaccedilatildeo forte entre os eleacutetrons de valecircncia com osde caroccedilo utilizaremos pseudopotenciais de norma conservada na forma totalmente separaacutevelAs equaccedilotildees de Kohn-Sham satildeo resolvidas de maneira autoconsistente com o termo de troca-correlaccedilatildeo tratado dentro da Aproximaccedilatildeo do Gradiente Generalizado (GGA) A soma naZona de Brillouin eacute tratada utilizando um conjunto especial de pontos k gerados dentro doprocedimento de Morkhost-Pack A procura da geometria eacute feita utilizando o algoritmo deGradiente Conjugado (CG) com o caacutelculo das forccedilas usando o procedimento de Hellmann-Feynman
A estabilidade dos defeitos eacute obtida com o caacutelculo da energia de formaccedilatildeo dosdefeitos utilizando os resultados de caacutelculos de energia total A energia de formaccedilatildeo de umdefeito Eform[Def] eacute calculado de acordo com a equaccedilatildeo
Eform[Def]=ET[Def] ndash ET[pristino] - nji
onde ET[Def] eacute a energia total para o sistema na presenccedila de um defeito e ET[pristino] eacute aenergia total do mesmo sem defeito A soma ocorre sobre todos os aacutetomos envolvidos nodefeito e j eacute o potencial quiacutemico para o i-eacutesimo aacutetomo envolvido no defeito
Resultados e DiscussatildeoPretendemos estudar as principais caracteriacutesticas das nanofitas de SiC em sua forma
pura e com defeitos Estes estudos ainda estatildeo em fase de conclusatildeo e por esse motivo aindanatildeo possuiacutemos resultados
ConclusotildeesEsperamos que com esse trabalho possamos natildeo soacute caracterizar de maneira
satisfatoacuteria esses materiais Esses materiais quando bem estruturados podem apresentarcaracteriacutesticas desejaacuteveis para a fabricaccedilatildeo de dispositivos eletrocircnicos com boa eficiecircncia
AgradecimentosAgrademos a UFSM FAPERGS e ao PPGFiacutesica
Referecircncias [1] R J Baierle PC Piquini L P Neves R H Miwa Ab initio study of native defects in SiC nanotubesPhysical Review B Condensed Matter and Materials Physics USA v 74 n15 p 155425 2006[2] E F Rosso Baierle R J Oxygen doped SiC Nanowires an ab initio study Chemical Physics Letters (Print)v 568 p 140-146 2013[3] F Zheng et al J App Phys 113 154302 (2013)
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13 FFCLRP 2014
Natureza da ligaccedilatildeo FendashNO em sistemas trans-[FeIIL(NO)(oxa-aza)]
n+ onde
L=Cl ou H2O e n=1 ou 2 Uma investigaccedilatildeo computacional
Lucas Abreu do Nascimento1 (PG) Francisco das Chagas Alves Lima2 (PQ) fdcalimagmailcom 1
Universidade Federal do Piauiacute ndash UFPI 2 Universidade Estadual do Piauiacute ndash UESPI
Introduccedilatildeo
Na deacutecada de 1980 Ignarro e colaboradores mostraram que o oxido niacutetrico (NO) desempenha importacircncia fundamental no meio bioloacutegico como em sistema de regulaccedilatildeo de pressatildeo
sanguina processos inflamatoacuterios dentre outros1 Seus estudos demonstraram que a atividade bioloacutegica do (NO) difere em categorias direto e indireto sendo a principal diferenccedila a concentraccedilatildeo (NO) no meio A busca por novas drogas aptas a manter o controle desta moleacutecula levaram a uma
vasta aplicaccedilatildeo de compostos de coordenaccedilatildeo em particular ligantes macrociacuteclicos2 Os ligantes aza-macrociclo tem demonstrando um importante papel na sua estabilidade bem como o ligante
trans ao (NO)34 Mediante a busca por novas drogas capazes de manter o controle de (NO) no meio bioloacutegico este trabalho tem como objetivo analisar a natureza da ligaccedilatildeo FendashNO no sistema trans-[FeIIL(NO)(oxa-aza)]n+ onde L satildeo os ligantes trans Cl ou H2O em relaccedilatildeo o (NO) e n+ satildeo as
possiacuteveis cargas (1 e 2) dos complexos Metodologia Computacional
Todos os caacutelculos foram desenvolvidos no programa Gaussian 095 em niacutevel de teoria DFT empregado o funcional de troca de Beckes em conjunto com o funcional de correlaccedilatildeo de Perdew (BP86) Para efeito de comparaccedilatildeo o meacutetodo PBE1PBE tambeacutem foi utilizado Em combinaccedilatildeo com
os meacutetodos propostos a base LANL2DZ foi utilizada Para entendimento da natureza da ligaccedilatildeo o programa AOMIx6 foi empregado Todos os caacutelculos foram realizados considerando o vaacutecuo
Resultados e Discussatildeo
Em ambas os meacutetodos utilizados o sistema com o ligante H2O mostrou uma media de 35000 kcal mol -1 mais estaacutevel com ralaccedilatildeo ao com Cl Com relaccedilatildeo o comprimento de ligaccedilatildeo
entre o metal e o NO observa-se que quando ligante apresenta orbitas do tipo pi (π) no caso H2O diminui o comprimento da ligaccedilatildeo em 0009 Aring em comparaccedilatildeo com o outro ligante Apesar da
energia de interaccedilatildeo FendashNO ter sido de -482 kcal mol-1 para L=Cl e -62 kcal mol-1 para L=H2O as energias de repulsatildeo mostram-se 0020 maior para L=Cl quando comparado com L=H2O Logo a presenccedila deste ligante H2O dificulta a liberaccedilatildeo do NO e consequentemente facilitar a sua absorccedilatildeo
Conclusotildees
Os resultados demostraram que o sistema proposto em ambos os meacutetodos possui uma
maior estabilidade quando o ligante H2O esta presente Com relaccedilatildeo ao comprimento da ligaccedilatildeo FendashNO ela diminui com a presenccedila do H2O Assim a liberaccedilatildeo de NO pode ocorre com maior facilidade com quando o Cl estiver na oposiccedilatildeo trans com relaccedilatildeo a ele Os resultados das energias
de energias de repulsatildeo corroboram para o entendimento desses sistemas Agradecimentos
Centro Nacional de Processamento de Alto Desempenho do Cearaacute - CENAPADUFC Referecircncias [1]Ignarro L J Buga GM Wood K S Byrns R E Chaudhuri G Proceed ings of the National Academy of
Sciences of the United States of America 1987 84 9265-9269
[2] Tfouni E Truzzi D R Tavares A Gomes A J Figueiredo L E amp Franco D W Biological activity of
ruthenium nitrosyl complexes Nitric Oxide Biology and Chemistry Official Journal of the Nitric Oxide Society
201226 38ndash53
[3] Aguilar C M amp Rocha W R The nature of the MndashNO bond in [M(Imidazole)(PPIX)(L)]q complexes (M=Fe2+
Ru2+ L=NO+ NO and NOminus PPIX=Protoporphyrin IX) Inorganica Chimica Acta 2013 408 18ndash26
[4]Caramori G F Kunitz A G Andriani K F Doro F G Frenking G amp Tfouni E The nature of Ru-NO bonds
in ruthenium tetraazamacrocycle nitrosyl complexes --a computational study Dalton Transactions (Cambridge
England 2003) 201241 7327ndash39
[5] Frisch M J Gaussian09
[6] S I Gorelsky AOMix Program for Molecular Orbital Analysis httpwwwsg-chemnet version 66 2012
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14 FFCLRP 2014
Estudo das propriedades dinacircmicas do sistema 1-etil-3-metilimidazoacuteliobis(trifluorsulfonil)imida emim[Tf2N]CO2
Tuanan da Costa Lourenccedilo(PG)sup1 Luciano Tavares da Costa(PG)sup2lourencotuanangmailcom
1Universidade Federal de Alfenas sup2Universidade Federal Fluminense
IntroduccedilatildeoRecentemente liacutequidos iocircnicos(LIs) tecircm sido amplamente estudados para aplicaccedilotildees em
quiacutemica verde sendo que tais aplicaccedilotildees satildeo possiacuteveis devido agraves propriedades destes liacutequidos comobaixa volatilidade estabilidade teacutermica toxicidade e baixa pressatildeo de vapor tornado-os assimpossiacuteveis solventes ldquoverdesrdquo Atualmente vimos enfrentando grandes mudanccedilas climaacuteticas causadaspelas grandes emissotildees de gases de efeito estufa na atmosfera e devido a isso torna-se necessaacuterio odesenvolvimento de tecnologias para a captura de tais gases sendo os liacutequidos iocircnicos candidatos aesta nova tecnologia O objetivo deste trabalho eacute o estudo da mistura do liacutequido iocircnico 1-etil-3-metilimidazoacutelio bis(trifluorsulfonil) imida emim[Tf2N] com o CO2
Metodologia ComputacionalSimulaccedilotildees por dinacircmica molecular foram usadas para o estudo do sistema [emim]Tf2N e
CO2 As simulaccedilotildees foram realizadas nos ensembles NVT e NpT com duraccedilatildeo de 100ns Foramutilizados 160 pares de Lis com diferentes concentraccedilotildees do gaacutes variando de 0 a 204 moleacuteculas auma temperatura de 313K Apoacutes os caacutelculos das interaccedilotildeessup2 foram realizados caacutelculos depropriedades dinacircmicas a fim de se avaliar as modificaccedilotildees causadas pela presenccedila do gaacutes
Resultados e DiscussatildeoForam calculados os coeficientes de difusatildeo para caacutetion e acircnion Podemos ver pela tabela 1
que haacute um aumento no coeficiente de difusatildeo proporcional ao aumento de moleacuteculas de CO2 Ocaacutetion tende a ser mais difuso do que o acircnion e isso se daacute pela presenccedila do anel aromaacutetico em suaestrutura o que proporciona uma maior mobilidade do caacutetion no eixo do anel Podemos ver atraveacutesdo deslocamento meacutedio quadraacutetico das espeacutecies que o comportamento da dinacircmica translacionalnatildeo eacute modificado pela presenccedila das moleacuteculas do gaacutes embora ocorra uma maior difusividade dasmoleacuteculas
Tabela 1- Coeficientes de difusatildeo para as espeacutecies do sistema valores em 10-5cmsup2s Conclusotildees
Os resultados preliminares mostraram uma grande afinidade do gaacutes com o LI evidenciadona modificaccedilatildeo do coeficiente de difusatildeo o que nos sugere uma certa interaccedilatildeo gaacutes-LI Osresultados preliminares das propriedades dinacircmicas para o liacutequido iocircnico tiveram uma boacorrelaccedilatildeo com a literaturasup3 o que mostra a validade do campo de forccedila utilizado nas simulaccedilotildees
AgradecimentosAgradecimentos a CAPES FAPEMIG UNIFAL-MG e UFF
Referecircncias [1] Karadas F Energy Fuels 2010 24 5817[2] Lourenccedilo T C et al Environ Sci Technol 2013 47 7421[3] Fredlake C P et al J Chem Eng Data 2004 49 954
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Anaacutelise Teoacuterica de Clusters de Soacutedio-Potaacutessio por Algoritmo Geneacutetico e Caacutelculos
de Quiacutemica Quacircntica
Mateus X Silva1
(PG) Breno R L Galvatildeo1
(PD) Jadson C Belchior1 (PQ)
xaviersmateusgmailcom 1Departamento de Quiacutemica-ICEx Universidade Federal de Minas Gerais Av Antocircnio Carlos 6627 Pampulha 31270-
901 - Belo Horizonte MG Brasil
Introduccedilatildeo
Clusters metaacutelicos tecircm atraiacutedo atenccedilatildeo cientiacutefica devido agraves suas potenciais aplicabilidades
tecnoloacutegicas em nanoescala O interesse teoacuterico vai aleacutem da determinaccedilatildeo das estruturas formadas
por estes sistemas sendo um objetivo central o entendimento de como estes clusters crescem e
como suas propriedades se modificam no curso deste processo A liga NaK eacute conhecida por ser
misciacutevel em todas as proporccedilotildees e liacutequida agrave temperatura ambiente para a maioria das composiccedilotildees1
sendo o foco deste trabalho a descriccedilatildeo do crescimento deste sistema
Metodologia Computacional
A hipersuperfiacutecie de energia potencial de clusters de NaK foi gerada pelo potencial empiacuterico
Gupta2 (PG) e explorada via um algoritmo geneacutetico (GA) modificado
3 pela adiccedilatildeo de dois novos
operadores ao procedimento evolucionaacuterio padratildeo Assim foram geradas condiccedilotildees iniciais para
abordagem dos clusters menores por meacutetodos de estrutura eletrocircnica tais como CCSD(T) e MP2
que produziram resultados de referecircncia A escolha de condiccedilotildees apropriados para caacutelculos DFT
foram exploradas utilizando os dados de referecircncia obtidos Por fim o acoplamento entre um GA e
a minimizaccedilatildeo da energia obtida em niacutevel de teoria quacircntica eacute investigado para gerar condiccedilotildees
iniciais mais adequadas em relaccedilatildeo agrave abordagem empiacuterica inicial
Resultados e Discussatildeo
Os miacutenimos gerados pelo PG foram avaliados e corrigidos pelos meacutetodos ab initio de alto
niacutevel correlacionando eleacutetrons de camadas internas Verificou-se que o PG falha sistematicamente
na previsatildeo dos miacutenimos corretos de energia para clusters de ateacute 6 aacutetomos estando estes sistemas
pequenos fora da regiatildeo ideal de aplicabilidade deste potencial Observou-se que abordagens usuais
DFT como B3LYP podem falhar na previsatildeo de resultados para sistemas especiacuteficos sendo que o
melhor acordo com os resultados de referecircncia foi obtido pela combinaccedilatildeo def2-TZVPPSVWN5
apesar da melhor relaccedilatildeo custo-benefiacutecio ter sido alcanccedilada por LANL2DZSVWN5 (com potencial
nuclear efetivo) O acoplamento entre o GA e o tratamento quacircntico dos clusters foi realizado
dentro de uma abordagem de alta relaccedilatildeo custo-benefiacutecio obtida pela utilizaccedilatildeo de um potencial
nuclear efetivo em niacutevel MP2 O meacutetodo proposto foi capaz de elevar significativamente a
qualidade das condiccedilotildees iniciais geradas para reotimizaccedilatildeo por meacutetodos mais exatos
Conclusotildees
Caacutelculos MP2 foram suficientes para prever estruturas corretas assim como caacutelculos DFT
com utilizaccedilatildeo de potencial nuclear efetivo forneceram resultados com desvios de apenas 5 em
relaccedilatildeo agravequeles considerados como referecircncia Para clusters maiores a abordagem semi-claacutessica
feita atraveacutes do PG forneceu uma proporccedilatildeo de aacutetomos de soacutedio de 30 a 40 capaz de gerar ligas
mais estaacuteveis quando comparadas agraves suas contrapartes homonucleares A tendecircncia experimental de
segregaccedilatildeo nuacutecleo-superfiacutecie foi prevista com sucesso pela presente abordagem
Agradecimentos
Noacutes agradecemos agrave FAPEMIG agrave Capes e ao CNPq
Referecircncias [1] Tchaplyguine M et al Phys Rev B 2009 80 033405
[2] Gupta R P Phys Rev B 1981 23 6265
[3] Guimaratildees F F et al J Chem Phys 2002 116 8327
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16 FFCLRP 2014
Electronic energy levels engineering of P3HT employing chemical substitutions
Eliezer Fernando Oliveira1 (PG) and Francisco Carlos Lavarda12 (PQ)
1UNESP - Univ Estadual Paulista POSMAT - Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Ciecircncia eTecnologia de Materiais Bauru SP Brazil
2Faculdade de Ciecircncias UNESP - Univ Estadual Paulista Departamento de Fiacutesica Av Eng LuizEdmundo Carrijo Coube 14-01 17033-360 Bauru SP Brazil
Correspondence to Eliezer Fernando de Oliveira (eliezer fcunespbr)
IntroductionCurrently there is an intensive search for new materials to make more efficient organic solar
cells The use of chemical modifications capable of modifying the electronic properties of materialsalready known is an interesting approach [1] as it can in principle provide a more adequateadjustment of the frontier electronic levels while preserving properties such as solubility Thus weperformed a theoretical study of the P3HT and 13 new derivatives obtained by substitution withelectron acceptor and donor groups in order to understand how the energy levels of the frontierorbitals are modified
Computational MethodologyWe adopt the oligomer approach with structures ranging from 2 to 10 monomer units [2]
and thiophenic rings kept coplanar as expected in the solid state [3] Structure optimizations weremade through the PM7 semiempirical method and we obtained electronic structure data byDFTB3LYP6-31G(1d) The properties of polymers are estimated theoretically by extrapolationmethods of the results obtained for the oligomers
Results and DiscussionAs can be observed in Figure 1 employing chemical substitutions allow to get a range of
materials with very different electronic properties an interesting fact for tuning the properties of thedevices
ConclusionsAn interesting result is that obtained for the P3HT-F case that shifts the HOMO and LUMO
energy levels of P3HT to lower energy values maintaining approximately the same ΔEHL
AgradecimentosWe would like to thank the Brazilian agency FAPESP (proc 201221983-0) for financial
support
Referecircncias [1] Oliveira E F Camilo-Jr A da Silva-Filho L C Lavarda F C J Polym Sci Part B Polym Phys 2013 51842-846[2] Batagin-Neto A Oliveira E F Graeff C F O Lavarda F C Molecular Simulation 2013 39 309-321
[3] Oliveira E F and Lavarda F C J Polym Sci Part B Polym Phys 2013 51 1350-1354
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17 FFCLRP 2014
Estudo teoacuterico do mecanismo ESIPT em derivados de benzazoacuteis
Josene M Toldo1(PG) Paulo F B Gonccedilalves
1(PQ)
Josenetoldoufrgsbr 1Universidade Federal do Rio Grande do Sul Instituto de Quiacutemica Grupo de Quiacutemica Teoacuterica
Introduccedilatildeo
A transferecircncia protocircnica intramolecular no estado excitado (ESIPT) caracteriza-se pela
transferecircncia de um proacuteton de um grupo doador para um grupo aceptor a partir de uma ligaccedilatildeo de
hidrogecircnio intramolecular presente na estrutura do estado excitado[1] O aumento do interesse no
estudo de moleacuteculas que apresentam ESIPT eacute um reflexo de suas propriedades fotoquiacutemicas e
fotofiacutesicas uacutenicas que permitem a sua utilizaccedilatildeo em novas aplicaccedilotildees optoeletrocircnicas[2] Nesse
trabalho a DFT foi utilizada para investigar os derivados dos benzazoacuteis descritos na Figura 1 onde
as estruturas 1a e 1b podem apresentar ESIPT
Figura 1 Estruturas dos derivados de benzazoacuteis
Metodologia Computacional
As otimizaccedilotildees geomeacutetricas e anaacutelises vibracionais nos estados S0 e S1 foram feitas
utilizando CAM-B3LYPcc-pVDZ e PBE1PBEcc-pVDZ Nos caacutelculos de energia para as transiccedilotildees verticais foram utilizados CAM-B3LYPjun-cc-pVTZ e PBE1PBEjun-cc-pVDZ Os efeitos do solvente foram incluiacutedos a partir do PCM com as constantes dieleacutetricas referentes ao 14-dioxano diclorometano etanol e acetonitrila Todos os caacutelculos foram feitos no Gaussian 09
Resultados e Discussatildeo
No estado fundamental natildeo haacute a possibilidade de transferecircncia protocircnica intramolecular
devido agrave grande instabilidade das formas ceto quando comparadas agraves formas enol No estado S1
ambas as formas satildeo possiacuteveis contudo o mecanismo ESIPT nem sempre eacute observado O funcional
CAM-B3LYP prevecirc o ESIPT apenas para a estrutura 1a utilizando o solvente mais apolar o 14-
dioxano Jaacute quando o PBE1PBE eacute empregado a estrutura 1a apresenta ESIPT com todos os
solventes e a estrutura 1b apenas para o 14-dioxano Contudo comparando os valores dos λabs e λem
obtidos com os dois funcionais com os resultados experimentais [3] percebe-se que o CAM-B3LYP
descreve melhor o sistema Um efeito batocrocircmico eacute observado ao aumentar a polaridade do
solvente o que eacute consistente com as transiccedilotildees do tipo π rarrπ
Conclusotildees
Devido agrave pequena diferenccedila de energia entre as formas ceto e enol explicada pela reduzida
transferecircncia de carga o mecanismo ESIPT eacute previsto apenas para a estrutura 1a em dioxano jaacute
que o CAM-B3LYP eacute o funcional que melhor descreve o sistema
Agradecimentos
CNPq CAPES e PROPESQ pelo suporte financeiro
Referecircncias [1] H Roohi F Hejazi N Mohtamedifar M Jahantab Spectrochim Acta Part A 2014 118 228-238
[2] J E Kwon S Y Park Adv Mater 2011 23 3615ndash3642
[3] G Wiethaus Siacutentese e caracterizaccedilatildeo de novas iminas com aplicaccedilotildees em oacuteptica natildeo-linear 2010 UFRGS BR
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18 FFCLRP 2014
Processo de fragmentaccedilatildeo molecular do hiacutebrido γ-Fe2O3 PMMA um estudo
teoacuterico e experimental
Silviana Correcirca1 Liacutevia C T Lacerda
1 Marcus V J Rocha
1-2 (PQ) Teodorico C Ramalho
1
(PQ) Elaine F F da Cunha1 (PQ)
silvianacorrea123yahoocombr 1Laboratoacuterio de Modelagem Molecular Departamento de Quiacutemica Universidade Federal de Lavras LavrasMG 2Department of Theoretical Chemistry Faculty of Sciences Vrije Universiteit Amsterdam Paiacuteses Baixos
Introduccedilatildeo
Materiais hiacutebridos orgacircnico-inorgacircnicos satildeo constituiacutedos pela combinaccedilatildeo de
componentes orgacircnicos e inorgacircnicos A siacutentese desses materiais com propriedades otimizadas
constitui uma aacuterea em constante expansatildeo com potencial aplicaccedilatildeo na aacuterea de cataacutelise e sensores
quiacutemicos[12]
Assim este trabalho tem objetivo de propor e entender o mecanismo de
fragmentaccedilatildeo molecular do hiacutebrido PMMA-maghemita realizado pelas teacutecnicas experimentais
de dessorccedilatildeo iocircnica utilizando caacutelculos teoacutericos
Metodologia Computacional
A teacutecnica de dessorccedilatildeo iocircnica estimulada por eleacutetrons foi utilizada para a fragmentaccedilatildeo
experimental E para o estudo teoacuterico utilizou-se o pacote ADF com o meacutetodo DFT o funcional
de densidade BLYP O conjunto de funccedilotildees do tipo Slater TZ2P
Resultados e Discussatildeo
O caminho de fragmentaccedilatildeo do
hiacutebrido PMMA-maghemita estaacute descrito de
acordo com a Figura 1 Pelos resultados
experimentais a ordem de intensidade de
perda dos fragmentos eacute COH+ gt CH3
+gt
CO2CH3+ A energia de formaccedilatildeo do iacuteon
CO2CH3+ seria maior do que os outros no
entanto a ordem de estabilidade encontrada
a partir de caacutelculos teoacutericos foi COH+ gt
CO2CH3+ gt CH3
+ (Figura1) A energia de
ativaccedilatildeo (E) para COH+ foi 2305 kcalmol
-
1 menor que a do CH3
+ Em comparaccedilatildeo
com a do CO2CH3+ a diferenccedila da E eacute
59759 e 62064 kcalmol-1
respectivamente
A intensidade de dessorccedilatildeo iocircnica e a
barreira de energia de ativaccedilatildeo teoacuterica
mostrou boa concordacircncia Assim o
controle cineacutetica pode ocorrer no processo
de fragmentaccedilatildeo da PMMA-maghemita
Conclusotildees
Atraveacutes dos caacutelculos teoacutericos com auxiacutelio dos dados experimentais foi possiacutevel prever e
propor um mecanismo de fragmentaccedilatildeo para o material Permitindo discutir as melhores vias de
formaccedilatildeo dos fragmentos e os fatores quiacutemicos que influenciam nas perdas
Agradecimentos
A CAPES CNPq e a UFRJ pelos auxiacutelios financeiros e de infraestrutura para a realizaccedilatildeo
do trabalho
Referecircncias [1] JOSEacute NM PRADO LASA Quiacutemica Nova 2005 v 28 n 2 p 281-288
[2] FAHMI A Materials Today 2009 v 12 n 5 p 44-50
Figura 1 Mecanismo de fragmentaccedilatildeo do
hiacutebrido PMMA-maghemita
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19 FFCLRP 2014
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Estudo mecaniacutestico sobre a N-acilaccedilatildeo de aminas por aacutecidos
carboxiacutelicos catalisada por ZrCl4
Felipe V Z Assad (PG) e Fabriacutecio R Sensato (PQ)
Universidade Federal de Satildeo Paulo UNIFESP Campus Diadema E-mail felipeassadglobocom
N-acilaccedilatildeo de aminas eacute um importante evento quiacutemico para a siacutentese da ligaccedilatildeo amida Tipicamente este tipo de ligaccedilatildeo eacute obtido da uniatildeo de um aacutecido carboxiacutelico a uma amina Entretanto a uniatildeo destes dois grupos funcionais natildeo ocorre agrave temperatura ambiente e requer temperaturas da ordem de 160-180
oC
1 Em 2012 Williams e colaboradores
2 reportaram um ineacutedito protocolo de siacutentese de amidas que
apresenta alta eficiecircncia para uma grande variedade de aminas e aacutecidos carboxiacutelicos A estrateacutegia - em sua condiccedilatildeo otimizada - baseia-se na reaccedilatildeo do substrato (amina) com aacutecido carboxiacutelico catalisada por tetracloreto de zircocircnio (ZrCl4) na presenccedila de tolueno a 110
0C Natildeo obstante a preeminecircncia do referido
procedimento nenhuma explanaccedilatildeo pormenorizada sobre o mecanismo molecular da reaccedilatildeo tem sido oferecida No presente estudo o mecanismo molecular de N-acilaccedilatildeo de aminas por aacutecidos carboxiacutelicos catalisada por ZrCl4 foi investigado por caacutelculos de estrutura eletrocircnica Os caacutelculos foram realizados em niacutevel DFTB3LYP com os seguintes conjuntos de base LANL2DZ para descrever o aacutetomo de zircocircnio e 6-311+G(2df2p) para os demais aacutetomos Pontos criacuteticos foram caracterizados por caacutelculos de frequecircncia vibracional Os processos de N-acilaccedilatildeo de aminas foram investigados para duas situaccedilotildees distintas reaccedilatildeo catalisada ou natildeo pelo ZrCl4 Para cada caso quatro caminhos reacionais idealizados foram investigados e caracterizados computacionalmente como segue i) processo concertado ii) por etapas iii) concertado em excesso de aacutecido carboxiacutelico e iv) por etapas tambeacutem em excesso do aacutecido Como modelos quiacutemicos para representar a amina e o aacutecido carboxiacutelico foram selecionadas as moleacuteculas metilamina e aacutecido metanoico Dos resultados obtidos na ausecircncia do ZrCl4 depreende-se que os valores de energia livre de ativaccedilatildeo ΔG
Dagger
satildeo consistentes com a baixa reatividade deste sistema agrave temperatura ambiente Dentre os canais investigados os processos por etapas demandam menores energias livre de ativaccedilatildeo que os concertados Assim o canal (ii) eacute mais reativo que o canal (i) enquanto o canal (iv) eacute mais reativo que o canal (iii) Em particular a adiccedilatildeo de ZrCl4 fortemente influencia a cineacutetica de acilaccedilatildeo associada ao mecanismo concertado em excesso do aacutecido carboxiacutelico A demanda de ativaccedilatildeo para este processo eacute diminuiacuteda por 86 kcalmol conduzindo a uma energia livre de ativaccedilatildeo ΔG
Dagger de 165 kcalmol e o correspondente perfil
energeacutetico eacute apresentado na Figura 1 Na ausecircncia do catalisador o mecanismo mais favorecido cineticamente eacute o processo por etapas em excesso de aacutecido carboxiacutelico No entanto o mecanismo concertado - em excesso do aacutecido - eacute prevalente na presenccedila do ZrCl4
Figura 1 Perfil energeacutetico do caminho reacional concertado em excesso de aacutecido carboxiacutelico catalisado pelo ZrCl4
Palavras Chave N-acilaccedilatildeo de aminas ligaccedilatildeo amida ZrCl4 caacutelculos de estrutura eletrocircnica DFT
[1] Valeur E Bradley M Chem Soc Rev 2009 38 606
[2] Allen C L Chhatwal A R Williams J M J Chemical Communications 2012 48 666-668
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Comparaccedilatildeo do Desempenho de Meacutetodos Compostos e Funcionais de
Densidade na Determinaccedilatildeo de Entalpias Padrotildees de Formaccedilatildeo
Leonardo Viana das Chagas Lima1 (PG) Nelson Henrique Morgon
1 (PQ)
leonardolimaiqmunicampbr 1Instituto de Quiacutemica Universidade Estadual de Campinas Baratildeo Geraldo Caixa Postal 6154 13083-970
Campinas Satildeo Paulo Brasil
Introduccedilatildeo
No estudo de sistemas com muitas partiacuteculas o uso de meacutetodos de estrutura eletrocircnica
sofisticados e bases extensas para a obtenccedilatildeo de propriedades com maior exatidatildeo sofre uma
limitaccedilatildeo praacutetica devido ao alto custo computacional o que felizmente pode ser contornado
por estrateacutegias como a teoria do funcional da densidade e os meacutetodos compostos[1]
Metodologia Computacional
Foram escolhidos os meacutetodos G3 G3MP2 G4 e G4MP2 e os funcionais com o
conjunto de bases G3LargeXP[2]
SOGGA11 B3LYP RevTPSS e M06-2X Realizaram-se
caacutelculos de otimizaccedilatildeo de geometria energia eletrocircnica e frequecircncias vibracionais (289 K e
1 bar) com o programa Gaussian09[3]
para um conjunto de 74 moleacuteculas e os respectivos os
aacutetomos presentes a fim de se determinar as entalpias padrotildees de formaccedilatildeo
Resultados e Discussatildeo
Comparando-se as determinaccedilotildees teoacutericas e experimentais obteve-se o erro meacutedio
(MSE) e o desvio RMS (RMSD) Avaliaram-se tambeacutem os tempos meacutedios de cpu (TM)
Tabela 1 ndash Anaacutelise estatiacutestica (MSE e RMSD em kcalmol) das determinaccedilotildees da entalpia padratildeo de formaccedilatildeo
(289 K e 1 bar) e tempo de CPU meacutedio dos caacutelculos (minutos)
Medidas Meacutetodos
G3 G3MP2 G4 G4MP2 B3LYP M06-2X RevTPSS SOGAA11
MSE -0406 -0332 -0155 -0107 6533 0873 -0718 -0331
RMSD 2543 2711 2463 2597 8553 3543 4060 9515
TM 4122 230 2983 625 1551 1672 1306 1917
Os menores RMSD foram observados para os meacutetodos compostos com destaque para
o G4 (2463 kcalmol) Jaacute os funcionais de densidade apresentaram RMSD superiores poreacutem
vale a pena destacar o M06-2X (3543 kcalmol) Os maiores tempos foram obtidos para os
meacutetodos G3 e G4 enquanto os menores foram os dos meacutetodos G3MP2 e G4MP2
Conclusotildees
Os meacutetodos G3MP2 e G4MP2 apresentaram os desempenhos mais equilibrados com
RMSD apenas pouco superiores ao meacutetodo G4 e os menores tempos de CPU Os funcionais
apesar dos tempos intermediaacuterios apresentaram RMSD consideravelmente superiores
Agradecimentos
Unicamp CENAPAD-SP CAPES
Referecircncias [1] Heerdt G Morgon N H Quiacutemica Nova 2012 23 1741-1746
[2] Curtis L A Redfern P C Raghavachari K Journal of Chemical Physics 2007 126 084108
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21 FFCLRP 2014
NMR-TZPP-DKH Gaussian basis sets for NMR calculations ndash 195Pt chemical
shift
Diego Paschoal1 (PG) Heacutelio F Dos Santos1 (PQ)
diego_paschoalyahoocombr 1Nuacutecleo de Estudos em Quiacutemica Computacional ndash NEQC ndash Departamento de Quiacutemica Universidade Federal de Juiz de
Fora Campus Universitaacuterio ndash Martelos 36036-030 Juiz de Fora MG Brasil
Nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy of 195Pt is an excellent method to be used
in structural characterization of new complexes in solution Besides NMR has been used in the
elucidation of reaction mechanism among other applications [1]
In this present study a comprehensive analysis of all relevant issues involved on the 195Pt
NMR chemical shift predictions are conducted Non-relativistic and relativistic calculations were
employed in distinct computation schemes to assess the most accurate method to use in a theoretical
calculations of 195Pt NMR In addition to the existing methods new relativistic Gaussian basis sets
named as NMR-TZPP-DKH were constructed for H-He Li-Ne Na-Ar K-Ca Ga-Kr Rb-Sr In-Xe
and Pt atoms and tested for 195Pt NMR predictions
NMR-TZPP-DKH Gaussian basis sets were developed according to the protocol described
by Neese [2] with some changes
Figure 1 195Pt chemical shift calculated at B3LYP(DKHSO)NMR-TZPP-DKHSO level
Platinum compounds studied in this work were optimized at B3LYPLANL2DZ(Pt)Def2-
TZVPP(Ligands) NMR calculations were performed using the GIAO method at B3LYPNMR-
TZPP-DKH level with relativistic effects incorporated by DKHSO approximation The [PtCl6]-2
was used as internal reference In all calculations the solvent effect was included using the PCM
formalism GAUSSIAN09 program were used in these calculations
The 195Pt for 73 complexes are showed in Figure 1 From the results we observe a good
agreement between experimental and calculated results with an average absolute deviation of 156
ppm for the compounds considered
The results and conclusions in this study are highly relevant to theoretical and experimental
chemists that seeking state of the art for the chemistry of platinum complexes Our conclusions are
supported by a series of theoretical calculations in good agreement with experimental values for a
wide range of 195Pt chemical shifts and with distinct ligands
Acknowledgments Authors acknowledges UFJF FAPEMIG CAPES and CNPq for
financial support
[1] P S Pregosin Coord Chem Rev 44 (1982) 247
[2] D A Pantazis X Y Chen C R Landis F Neese J Chem Theory Comput 4 (2008) 908
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
22 FFCLRP 2014
Avaliaccedilatildeo teoacuterica do efeito gauche na difenidramina e seu cloridrato Faacutetima M P de Rezende1 (PG) Matheus P de Freitas1 (PQ)
fatimarezendeposgraduflabr 1Departamento de Quiacutemica Universidade Federal de Lavras CP 3037 37200-000 Lavras MG
Introduccedilatildeo O cloridrato de difenidramina eacute um dos princiacutepios ativos do medicamento Dramin (utilizado no tratamento de naacuteuseas e vocircmitos) A difenidramina e seu cloridrato fornecem bons prospectos para exibirem o efeito gauche O efeito gauche eacute observado em moleacuteculas contendo o fragmento etila 12-dissubstituiacutedo em que os substituintes satildeo aacutetomos ou grupos eletronegativos Segundo esse efeito a conformaccedilatildeo gauche eacute a forma preferencial em comparaccedilatildeo com a conformaccedilatildeo anti embora efeitos de repulsatildeo esteacuterica e eletrostaacutetica entre substituintes sugiram que o equiliacutebrio deveria ser favoraacutevel ao isocircmero anti1 Nesse contexto o objetivo do presente trabalho eacute avaliar a preferecircncia conformacional (gauche ou anti) do cloridrato de difenidramina e de sua forma neutra (Figura 1a e 1b) em acetonitrila e no vaacutecuo
ON
H
ON
a b
Figura 1 a) Difenidramina protonada (caacutetion) b) Difenidramina Metodologia Computacional Os miacutenimos de energia dos compostos foram identificados por meio de uma varredura conformacional usando o meacutetodo Monte Carlo em niacutevel semi-empiacuterico AM1 usando o programa Spartan A varredura conformacional foi executada para difenidramina na forma neutra e catiocircnica obtendo-se 100 estruturas para cada composto sendo muitas delas idecircnticas As geometrias diferentes foram otimizadas em niacutevel HF631g-(dp) (incluindo caacutelculos de frequecircncia para garantir que as estruturas natildeo se tratavam de estados de transiccedilatildeo) e em seguida 14 estruturas com energias relativas diferentes foram resubmetidas a caacutelculos de otimizaccedilatildeo de geometria (no gaacutes e em acetonitrila impliacutecita - modelo PCM) em niacutevel B97X-D6-31g(dp) Resultados e Discussatildeo O efeito gauche eacute operante na difenidramina pois o confocircrmero mais estaacutevel possui acircngulo diedro O-C-C-N de aproximadamente 65o (gauche) e eacute cerca de 1 kcal mol-1 mais estaacutevel do que o confocircrmero anti mais abundante (O-C-C-N de aproximadamente 175o) tanto na fase gasosa quanto em acetonitrila A estabilizaccedilatildeo da conformaccedilatildeo gauche eacute possivelmente decorrente de interaccedilotildees hiperconjugativas antiperiplanares CHCN e CHCO (efeito gauche quacircntico) Contudo os dados de energia ainda indicam uma populaccedilatildeo mensuraacutevel de confocircrmeros anti (cerca de 10) Ao se protonar a difenidramina de forma que se obtenha o caacutetion difenidramiacutenio (correspondente ao cloridrato de difenidramina) a diferenccedila de energia entre os confocircrmeros gauche e anti mais estaacuteveis eacute de mais de 6 kcal mol-1 sugerindo que estruturas com acircngulo diedro O-C-C-N+ gauche sejam natildeo somente preferenciais mas exclusivas Esse fato eacute decorrente de um incremento estabilizante da conformaccedilatildeo gauche a atraccedilatildeo eletrostaacutetica ON+ (efeito gauche eletrostaacutetico)2 Conclusotildees Interaccedilotildees intramoleculares particularmente o efeito gauche (quacircntico e eletrostaacutetico) devem contribuir fortemente para a conformaccedilatildeo bioativa da difenidramina e seu cloridrato que eacute gauche ao longo do fragmento O-C-C-N segundo estrutura do Protein Data Bank (coacutedigo PDB 2AOT) Agradecimentos Agrave FAPEMIG CAPES e CNPq pelo suporte financeiro e bolsas de estudante (FMPR) e de pesquisador (MPF) Referecircncias [1] Goodman L Gu H Pophristic V J Phys Chem A 2005 109 1223-1229 [2] Gooseman N E J OacuteHagan D Peach M J G Slawin A M Z Tozer D J Young R J Angew Chem Int Ed 2007 46 5904-5908
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
23 FFCLRP 2014
Estudo envolvendo NN
Railton1 B de Andrade (PG) SilmarMiguel A F de Souza (PQ)
1Universidade Federal da Paraiacuteba Departamento de Quiacutemica 58036 Joatildeo Pes
Introduccedilatildeo
Uma das reaccedilotildees mais importantes das nitrosaminas se refere agrave quebra da ligaccedilatildeo NndashN (ver Figura 1) com a consequumlente liberaccedilatildeo do pode facilitar ou natildeo a quebra desta ligaccedilatildeo Pelaacuteez e colaboraprotonaccedilatildeo da nitrosamina mais simples (nitrosamina metilada
1a trans-(CH3)2NNOH+ 1c cis
Figura 1 conformaccedilotildees mais releva
Neste trabalho investigamos as quatro estruturas de menor energia da NNnitrosodimetilamina (DMNA
Metodologia Computacional
Utilizamos os meacutetodos geometrias referentes aos confocircrmeros mais estaacuteveis niacutevel CASSCFcc-pVDZ
Resultados e Discussatildeo
Temos um ordenamento energeacutetico em relaccedilatildeo aos resultados a niacutevel outro ordenamento com MRCI
Tabela 1Resultados obtidos para as quatro estruturas mai
Estruturaa
1a trans-(CH3)2NNOH+
1c cis-(CH3)2NNOH+
2a (CH3)2NHNO+
2c (CH3)2NNHO+
aAs quatro estruturas de menor energias foram otimizadas com realizado um caacutelculo MRCI correccedilotildees de Davdson dResultados entre parecircnteses referente agraves estruturas com H [2]
Conclusotildees
Para o estado fundamental foram obtidas quatro conformaccedilotildees mais estaacuteveis mostradas na Figura 1 sendo a estaacuteveis Observou-se o mesmo ordenamento obtido para a nitrosamina natildeoCaacutelculos com bases mais extensas (augReferecircncias [1] OHWADA T et al J Am Chem Soc
[2] PELAacuteEZ D et al J J Phys Chem A
Estudo envolvendo NN-nitrosodimetilamina protonada
B de Andrade (PG) Silmar1 A do Monte (PQ) Miguel A F de Souza (PQ) e Elizete1 Ventura (PQ)
railtoncggmailcom
Universidade Federal da Paraiacuteba Departamento de Quiacutemica 58036 Joatildeo Pessoa
Uma das reaccedilotildees mais importantes das nitrosaminas se refere agrave quebra da ligaccedilatildeo N (ver Figura 1) com a consequumlente liberaccedilatildeo do NO [1] A posiccedilatildeo da protonaccedilatildeo
pode facilitar ou natildeo a quebra desta ligaccedilatildeo Pelaacuteez e colaboradores [2] estudaram a protonaccedilatildeo da nitrosamina mais simples (H2NNO----H+) como modelo para a
1c cis-(CH3)2NNHO+ 2a (CH3)2NHNO
+ 2c (CH
conformaccedilotildees mais relevantes no estado fundamental de nitrosaminas protonadas
Neste trabalho investigamos as quatro estruturas de menor energia da NNDMNA) protonada (Figura 1 principais siacutetios de protonaccedilatildeo)
odologia Computacional
Utilizamos os meacutetodos MRCICASSCF com a base cc-pVDZ
geometrias referentes aos confocircrmeros mais estaacuteveis (Figura 1) foram otimizadas a
Temos um ordenamento energeacutetico em relaccedilatildeo aos resultados a niacutevel MRCI como indicado na Tabela 1
Resultados obtidos para as quatro estruturas mais estaacuteveis envolvendo NDMA protonada
CASSCF MRCIb MRCI+Q
c CASPT2ANO
∆E (kcalmol) 000 (000)d 000 000
1244 (1099) 1200 1183
-103 (-331) 1378 941
1389 (1232) 1793 1555 As quatro estruturas de menor energias foram otimizadas com CASSCF e a geometria obtida foi
realizado um caacutelculo MRCI bMRCI (Multireference Configuration Interaction
sultados entre parecircnteses referente agraves estruturas com H [2]
Para o estado fundamental foram obtidas quatro conformaccedilotildees mais estaacuteveis sendo a 1a trans-(CH3)2NNOH
+ e 2a (CH3)2NHNO
se o mesmo ordenamento obtido para a nitrosamina natildeoCaacutelculos com bases mais extensas (aug-cc-pVDZ e cc-pVTZ) estatildeo sendo realizados
J Am Chem Soc 123 10164 2001 J J Phys Chem A 112 8394 2008
nitrosodimetilamina protonada
A do Monte (PQ)
soa ndash PB ndash Brasil
Uma das reaccedilotildees mais importantes das nitrosaminas se refere agrave quebra da ligaccedilatildeo posiccedilatildeo da protonaccedilatildeo dores [2] estudaram a
) como modelo para a
2c (CH3)2NNHO+
ntes no estado fundamental de nitrosaminas protonadas
Neste trabalho investigamos as quatro estruturas de menor energia da NN-principais siacutetios de protonaccedilatildeo)
pVDZ Todas as ) foram otimizadas a
Temos um ordenamento energeacutetico em relaccedilatildeo aos resultados a niacutevel CASSCF e
s estaacuteveis envolvendo NDMA protonada
CASPT2ANO-L
(000) (1125) (459) (1141)
e a geometria obtida foi Multireference Configuration Interaction) c
MRCI com sultados entre parecircnteses referente agraves estruturas com H [2]
Para o estado fundamental foram obtidas quatro conformaccedilotildees mais estaacuteveis NHNO
+ as mais se o mesmo ordenamento obtido para a nitrosamina natildeo-metilada
pVTZ) estatildeo sendo realizados
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24 FFCLRP 2014
Ab-initio calculation of magnetic properties of Gd-doped SnO2
Fermin H Aragoacuten
fermin964hotmailcom Laboratoacuterio de Fiacutesica Aplicada Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear 31270-901 Belo Horizonte MG
Brazil
Introduction
The SnO2 compound is a n-type semiconductor with a large band gap (Eg ~ 36 eV) This
compound forms in a tetragonal rutile-type crystalline structure Reports published in the literature
experimental and theoretical indicate that the SnO2 compound doped with different chemical
elements (transition metals and rare earths) shows ferromagnetic properties above room
temperature high electrical conductivity high transparency in the visible region and high thermal
stability Due to these properties the rare earth-ion-doped SnO2 compounds are considered as
promising systems for the development of multifunctional magneto-optical devices [1] In special
the doping with trivalent Gd ions could provide with larger localized magnetic moments because of
their 4f7 electron configuration in comparison with transition metal ions
Computational Methodology
All calculations have been performed within the framework of the density-functional theory
(DFT) implemented in the well-tested SIESTA (Spanish Initiative for Electronic Simulations with
Thousands of Atoms) code
[2] and using the generalized gradient approximation (GGA)
pseudopotentials The system was studied in 2x2x2 supercell contained 48 atoms For the
calculation is considered the substitution of GdrarrSn that represent 625 of Gd-doped and one
oxygen vacancy that represent 3125 of the oxygen occupied site Spin polarized was carried out
to both cases with ferromagnetic (FM) and antiferromagnetic (AFM) configuration The difference
between the FM and AFM total energy (ΔE) can be expressed as ΔE=E(FM)-E(AFM) where
E(FM) denotes the total energy of FM state and E(AFM) denotes the total energy of AFM state
Positive value of ΔE implies that an AFM state is preferred while negative value of ΔE implies that
an FM state is preferred
Results
The values obtained to ΔE were -04 meV and -33 meV for 625 Gd-doped in SnO2 and
SnO2-γ (γ is the quantity of oxygen vacancy) respectively The low energy for Gd-doped SnO2
shows paramagnetic while for the Gd-doped SnO2-γ shows ferromagnetic behavior these results are
in agreement as theoretical and experimental work [34] where were shown that the oxygen
vacancies are a key of the origin of ferromagnetism in the call diluted magnetic semiconductors
Conclusions In conclusion we have investigated the electronic and magnetic properties of Gd-doped SnO2 (free of oxygen vacancy) and Gd-doped SnO2-γ (with oxygen vacancy) using SIESTA code Our calculations show remarkable changes in the spin polarized DOS with a strong correlation of the ferromagnetism with the presence of oxygen vacancy
The financial support of the Brazilian Agencies CNPq CAPES and FAPEMIG is gratefully
acknowledged
References [1] R Adhikari AK Das DKarmakar JGhatak J MagnMagn Mat 322 (2010) 3631
[2] J M Soler E Artacho J Gale A Garcia J Junquera P Ordejoacuten D Saacutenchez-Portal J Phys Cond Matt 14 2745
(2002)
[3] S B Ogale R J Choudhary J P Buban S E Lofland S R Shinde S N Kale V N Kulkarni J Higgins C
Lanci J R Simpson N D Browning S D Sarma H D Drew R L Greene and T Venkatesan Phys Rev Lett 91
77205 (2003)
[4] J M D Coey A P Douvalis C B Fitzgerald and M Venkatesan Appl Phys Lett 84 1332 (2004)
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
25 FFCLRP 2014
Estrutura eletrocircnica de complexo envolvendo uma associaccedilatildeo por ligaccedilatildeo
quiacutemica entre uma ftalocianina de rutecircnio e o TiO2 (anatase)
Diesley M S Arauacutejo1
(PG) Weverson R Gomes2(PG) Leonardo T Ueno
3(PQ) Antonio O T
Patrociacutenio1(PQ) Antonio E H Machado
1(PQ)
diesleymartinsyahoocombr 1Universidade Federal de Uberlacircndia Instituto de Quiacutemica Laboratoacuterio de Fotoquiacutemica e Ciecircncia de Materiais
2 Universidade Federal de Satildeo Carlos Departamento de Quiacutemica
3Universidade Federal de Uberlacircndia Faculdade de Ciecircncias Integradas do Pontal
Introduccedilatildeo
O emprego de abordagens baseadas na Teoria do Funcional de Densidade (DFT) tem
contribuiacutedo de forma significativa nos estudos de processos que envolvem transferecircncia de carga
[12] Ressalta-se entre outras possibilidades a previsatildeo do arranjo estrutural energeticamente mais
favoraacutevel e o entendimento de qual seria a melhor forma de ancoramento do corante na superfiacutecie
do semicondutor Aleacutem disso a estrutura eletrocircnica obtida teoricamente eacute capaz de fornecer
informaccedilotildees para o entendimento de processos importantes como eacute o caso da conversatildeo de energia
No presente trabalho avaliamos o comportamento de uma ftalocianina de rutecircnio ([(29-
bis(dietielamino)-1623-dicarboxi)PcRu(py)2]- FtRu) ligada quimicamente a um nanocluster de
anatase (TiO2)
Metodologia Computacional
Para a otimizaccedilatildeo estrutural e caacutelculo das frequecircncias vibracionais empregou-se o funcional
B3LYP e o conjunto de bases LANL2DZ ECP com o pseudo-potencial para o Titacircnio e o conjunto
Def2-TZVPD para os demais aacutetomos (H C N O e Ru) mais o pseudo-potencial para o Ru O
nanocluster de anatase empregado foi mantido congelado durante todos os caacutelculos Este consiste
em estrutura otimizada descrita por Jono e colaboradores [1] Todos os caacutelculos foram efetuados
considerando acetonitrila como solvente empregando o meacutetodo de contiacutenuo dieleacutetrico CPCM [45]
O funcional CAM-B3LYP foi utilizado na previsatildeo de 6 estados tripleto e dos 60 primeiros estados
singleto para a construccedilatildeo do espectro eletrocircnico e diagrama de energias
Resultados e Discussatildeo
No espectro de excitaccedilatildeo simulado a magnitude das forccedilas de oscilador para as transiccedilotildees
por volta de 560 nm sugere uma grande probabilidade de absorccedilatildeo de luz visiacutevel por este complexo
Em uma anaacutelise dos orbitais moleculares observa-se que tais excitaccedilotildees surgem da transferecircncia de
carga interfacial da FtRu para niacuteveis desocupados do semicondutor sugerindo que as transiccedilotildees
eletrocircnicas de menor energia devem envolver a excitaccedilatildeo de um eleacutetron da FtRu para diferentes
estados eletrocircnicos do TiO2 O gap energeacutetico entre o estado eletrocircnico de menor energia (S1) e o
estado fundamental eacute de cerca de 180 eV envolvendo a combinaccedilatildeo de diferentes transiccedilotildees
eletrocircnicas sugerindo que haacute injeccedilatildeo eletrocircnica do corante no estado excitado para a banda de
conduccedilatildeo do semicondutor isso eacute compatiacutevel com dados reportados em estudos similares [1-3]
Conclusotildees
Os dados obtidos para os niacuteveis de energia do complexo em estudo satildeo compatiacuteveis aos
observados para complexos similares Os resultados sugerem na excitaccedilatildeo eletrocircnica a
transferecircncia de eleacutetron de niacuteveis ocupados da FtRu para orbitais virtuais da anatase
Agradecimentos
UFU FAPEMIG CAPES e CNPq
Referecircncias
[1] R Jono et al J Phys Chem Lett 2011 2 1167ndash1170
[2] P M Anbarasan et al Rec Res Sci Tech 2010 2 08-16
[3] Corneliu I Oprea et al International Journal of Photoenergy 2013 1-15
[4] M Cossi et al J Comp Chem 2003 24 669-81
[5] V Barone and M Cossi J Phys Chem A 1998 102 1995-2001
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26 FFCLRP 2014
Estudo computacional de [22]ciclofanos
Mateus G Manfreacute1 (IC) Seacutergio E Galembeck
1 (PQ)
mateusmanfreuspbr 1Departamento de Quiacutemica Faculdade de Filosofia Ciecircncias e Letras de Ribeiratildeo Preto Universidade de Satildeo Paulo
14040-901 Ribeiratildeo Preto-SP Brasil
Introduccedilatildeo
Os [22]ciclofanos representam uma classe de compostos quiacutemicos com um campo de aplicaccedilatildeo que
abrange cataacutelises assimeacutetricas poliacutemeros com propriedades oacuteptico-eletrocircnicas distintas e mesmo
faacutermacos no combate agrave artrite Grande parte de suas caracteriacutesticas de interesse se deve a interaccedilotildees
entre seus dois aneacuteis aromaacuteticos portanto a compreensatildeo da natureza de tais interaccedilotildees elucidaria a
origem de suas aplicaccedilotildees bem como melhor exploraacute-las
Metodologia Computacional
Quatro compostos da classe dos [22]ciclofano vecircm sendo estudados neste trabalho
[22]paraciclofano (I) sin [22]metaciclofano (II) anti [22]metaciclofano (III) e
[22]metaparaciclofano (IV) As moleacuteculas tiveram suas geometrias optimizadas atraveacutes do meacutetodo
PW6B95-D3BJ tendo def2-TZVP A mesma metodologia foi adotada para o caacutelculo de seus
espectros infravermelho
Resultados e Discussatildeo
Em todos os compostos os valores estudados nas geometrias se encontram muito proacuteximos
dos valores experimentais na literatura2 Observa-se que para I e II a distacircncia interanular
apresentou um valor abaixo do raio de Van der Waals para o aacutetomo de carbono ( 28 acircngstrons) o
que sugere uma provaacutevel interaccedilatildeo through-space entre os aneacuteis Por outro lado os compostos III e
IV apresentaram uma distacircncia entre os aneacuteis maior que 28 acircngstrons indicando que caso estejam
presentes a interaccedilatildeo entre os aneacuteis se daacute principalmente through-bond
Os espectros infravermelho revelaram que em todos os compostos os picos de maior
intensidade se encontravam relacionados a vibraccedilotildees de estiramento dos hidrogecircnios Tanto O
espectro do composto I quanto do composto II bandas de intensidade consideraacutevel em 750 cm-1
relacionada agrave vibraccedilatildeo angular entre seus aneacuteis benzecircnicos indicando uma provaacutevel interaccedilatildeo
through-space O composto IV por outro lado natildeo apresentou tais bandas de interaccedilatildeo apenas entre
os aneacuteis mas sim uma banda em 606 cm-1
devido ao estiramento simeacutetrico entre os aneacuteis atraveacutes
das pontes etilecircnicas se tratando de uma provaacutevel interaccedilatildeo through-bond
Conclusatildeo
O meacutetodo PW6B95-D3BJ apresentou resultados com boa exatidatildeo ante aos valores
encontrados na literatura se mostrando adequado para o tratamento de [22]ciclofanos Os dados
obtidos na geometria para os compostos I e II bem como no espectro infravermelho convergem para
uma predominacircncia na interaccedilatildeo through-space enquanto que para o composto IV estes convergem
para uma predominacircncia na interaccedilatildeo through-bond
Agradecimentos
Os autores agradecem agrave FAPESP (processo 201319596-0) pelo suporte financeiro MGM
agradece agrave FAPESP (processo 201319596-0) pela bolsa de Iniciaccedilatildeo Cientiacutefica
Referecircncias Bibliograacutefica 2ChampionRGodfreyPD Betens FLJ Mol Spectrosc 199215518
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27 FFCLRP 2014
17ordm SIMPOacuteSIO BRASILEIRO DE QUIacuteMICA TEOacuteRICA (SBQT) 24 a 28 de novembro de 2013 Angra dos Reis Rio
ESTUDO COMPARATIVO DE REATIVIDADE DE TRITERPENOS
PENTACIacuteCLICOS COM ATIVIDADE ANTIMALAacuteRICA
Marlon Marques V de Melo Filho
1a(PG) Kelson Mota T Oliveira
1a(PQ) Noam S Gadelha
1a(PG)
Aristeu S da Fonseca1a
(PG)
1aGrupo de Quiacutemica Teoacuterica e Computacional (GQTC)
1bGrupo de Quiacutemica de Produtos Naturais e Desenvolvimento
de Meacutetodos Analiacuteticos (QPNMA) 1DQICE ndash UFAM Bloco 10 Setor Norte Av Rodrigo OJ Ramos 6200 Japiim
69077-000 Manaus ndash Amazonas
e-mail marlonvieirademelogmailcom
Palavras-chave lupeol aacutecido betulinico betulina aacutecido melaleuco atividade ONION
INTRODUCcedilAtildeO
A investigaccedilatildeo farmacecircutica em produtos naturais representa uma estrateacutegia importante para a descoberta e desenvolvimento de novos medicamentos Quatro moleacuteculas isoladas da A amazonicus no QPNMA com esqueleto triterpecircnico pentaciacuteclico tecircm mostrado graus diferentes de atividade contra o P falciparum Trecircs destes compostos satildeo apresentados na literatura como oacutetimos candidatos para o desenvolvimento de um tratamento mais eficiente contra a malaacuteria e outras doenccedilas parasitaacuterias Os quatro compostos depois de isolados foram identificados por meio de anaacutelise espectroscoacutepica (ver fig 1) Suas estruturas foram estudadas por meio de abordagem teoacuterica visando determinar que fatores estruturais e eletrocircnicos poderiam ser determinantes no grau de atividade Foram comparados os mapas de potencial eletrostaacutetico densidade eletrocircnica (2D e 3D) e distribuiccedilatildeo de cargas dos quatro compostos e seus valores tabelados Figura 1 Triterpenos pentaciacuteclicos isolados de A amazonicus 1 - lupeol 2 - O aacutecido betuliacutenico 3 - betulina 4 - o aacutecido Melaleucico
MEacuteTODOS Os calculos seratildeo realizados utilizando PC INTEL Quadcore
TM (8 GB RAM) em plataforma Debian
LINUX (Versatildeo 50) para calcular as propriedades estruturais e eletrocircnicas das quatro moleacuteculas Na otimizaccedilatildeo geomeacutetrica de rotina seraacute utilizado o meacutetodo com bases 6-21G e funcional b3lyp por meio do Programa Gaussian03 O meacutetodo a ser utilizado eacute o ONIOM Ele eacute recomendado para moleacuteculas grandes reaccedilotildees enzimaacuteticas mecanismos de reaccedilatildeo para os sistemas orgacircnicos efeitos dos substituintes e reatividade de compostos orgacircnicos e organometaacutelicos
RESULTADOS E DISCUSSAtildeO
Os dados oriundos do QPNMA indicam uma
maior atividade para o aacutecido betuliacutenico valores
meacutedios para o lupeol e betulina e nenhuma
atividade do aacutecido melaleucico Como a literatura
aponta a carboxila como forte candidato
responsaacutevel pela atividade do aacutecido betuliacutenico e a
hidroxila nos demais compostos a anaacutelise da
presenccedila destes grupos nas quatros estruturas foi
observado Estruturalmente os compostos
apresentaram grande similaridade em distacircncias e
acircngulos no esqueleto lupacircnico Os caacutelculos de
atividades dos triterpenos seratildeo realizados ao
interagi-los com o modelo tridimensional da proteiacutena
digestiva do P flaciparum que eacute encontrado no
Protein Data Base CONCLUSAtildeO
Uma das principais diferenccedilas observadas deve-
se a distribuiccedilatildeo de cargas nas COOH devido ao
efeito indutivo na proacutepria moleacutecula ou ateacute mesmo
um impedimento esteacuterico pelo maior volume da
moleacutecula
AGRADECIMENTOS
FAPEAM CNPq
Abdel Bar at al J Nat Prod 2009 72 1643ndash1650
2
1
25
12
6
27
15
16
19
28
22
21 29
30
24
23
OH
H
H
1
COOH
OH
OH H
OHH
H
H
3
2
3 4
23 24
6 5
10
1
25
9 8
7 27
14
13
12
30
19
1
8 17 16
15
28
22
21
29
26 COOH
COOH
OH
4
2
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28 FFCLRP 2014
Estudos Teoacutericos Comparativos de Propriedades Estruturais Eletrocircnicas e
Espectroscoacutepicas dos Aacutecidos Betuliacutenico e Melaleucico e da Estabilidade de
Clusters desses Metaboacutelitos Especiais
Noam G da Silva1 (PG) Kelson M T de Oliveira1 (PQ) Aristeu S da Fonseca1 (PG) e Marlon
Vieira de Melo1 (PG)
noam_gshotmailcom 1DQICE-UFAM Bloco 10 Setor Norte Av Rodrigo O J Ramos 6200 Japiim 69077-000 Manaus Amazonas
Introduccedilatildeo
A baixa atividade do aacutecido Melaleucico natildeo foi ateacute o presente momento estudada Sua
estrutura eacute similar agrave de outros compostos ativos mas algum outro fator deve estar influenciando
na quiacutemica da reaccedilatildeo[12] Estruturas como clusters onde interaccedilotildees de hidrogecircnio estabilizam
o sistema podem estar sendo formadas[34] e assim a moleacutecula mostra-se inativa em estudos de
atividade bioloacutegica[5]
Metodologia Computacional
Os caacutelculos foram realizados em maacutequinas QuadCore ambas com 8 GB de memoacuteria
RAM nas plataformas Debian 6 e 7 (Linux) O software utilizado foi o Gaussian 03 Rev C-02
As moleacuteculas foram estudadas com o AM1 B3LYP3-21G e B3LYP6-31G As estruturas com
duas e trecircs moleacuteculas foram estudadas com AM1
Resultados e Discussatildeo
Os resultados preliminares (alguns na Tabela 1)
mostram que a forma mais oxidada (aacutecido Melaleucico)
possui menor energia que o aacutecido Betuliacutenico Em ambas as
moleacuteculas ocorre interaccedilatildeo intermolecular que estabiliza o
sistema Quando duas moleacuteculas interagem haacute um efeito
estabilizante maior no aacutecido Betuliacutenico que no aacutecido
Melaleucico Com trecircs moleacuteculas interagindo ocorre
aumento na estabilizaccedilatildeo para ambos os casos mas o aacutecido Melaleucico tem uma estabilizaccedilatildeo
aproximadamente 20 kcalmol mais acentuada
Tabela 1 Algumas propriedades energeacuteticas e efeitos de interaccedilatildeo de hidrogecircnio
Propriedade Aacutecido Betuliacutenico Aacutecido Melaleucico
Energia Total (kcalmol) -187358751 -2719095827
Estabilizaccedilatildeo com duas moleacuteculas (kcalmol) -8641687843 -7807025921
Estabilizaccedilatildeo com trecircs moleacuteculas (kcalmol) -1326288052 -1528627227
Conclusotildees
A formaccedilatildeo de pontes de hidrogecircnio estabiliza os sistemas mas somente o aacutecido
Melaleucico pode formar grandes aglomerados com essas interaccedilotildees Sistemas maiores podem
ser estudados e fornecer respostas para a baixa atividade da moleacutecula
Agradecimentos
Ao CNPq e a FAPEAM pelos investimentos
Referecircncias [1] Chopra CS Cole A RH Theiberg KJL White DR Arthur HR Tetrahedron 1965 Vol 21 1529-1536
[2] Chopra CS White DR Tetrahedron 1966 Vol 22 897-901
[3] Mohajeri A Journal of molecular structure (Theochem) 2004 Vol 678 201-205
[4] Duvoisin Jr S Ighor CVL Quimica Nova 2011 Vol 34 1595-1603
[5] Bernard P Scior T Didier B Hibert M Berthon J Phytochemistry 2001 Vol 58 865-874
Figura 1 (Esquerda) Cluster de aacutecido
Melaleucico e (Direita) interaccedilotildees de
hidrogecircnio
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On Activation Step of Hoveyda-Grubbs Catalyst
Eacutegil Saacute 1 (PQ) Milton Matos 2 (PQ) hegelsahotmailcom
1 Universidade Federal do Piauiacute Campus Ministro Reis Velloso Parnaiacuteba-PI Brazil e-mail 2 Laboratoacuterio Interdisciplinar de Materiais Avanccedilados Centro de Ciecircncias da Natureza Teresina -PI Brazil
Introduccedilatildeo
Hoveyda-Grubbs catalyst is very important to catalyze the olefin metathesis reaction The activation mechanism is dissociative for RCM (Ring Closing Metathesis) of N-Tosyldiallylamine due to olefin size [1]
Metodologia Computacional
We study the activation mechanism using DFT (Density Functional Theory) through the hybrid functional B3LYP and the basis set 6-31g(d) for all atoms except ruthenium described by LanL2DZ all stationary points were characterized by vibrational frequency calculations using the same level of theory Resultados e Discussatildeo We search the activation path previously proposed [1] showed in the Figure 1 in black and blue lines This path start with the pre-catalyst A1 through the transition state TS(A1-A2) and the minimum A2 The next step is the complexation of N-Tosyldiallylamine (IA3) We also find an alternative path showed by the red line In this path proposed in the first time here we showed an immediately interconversion from A2 to IIA3 before the complexation of the olefin with a rotation through the RuC bond This structure presents a dihedral angle of 105deg between the carbons of group mesityl coordinated ruthenium the carbon of the carbene and the oxygen chelator CRuCO (marked with asterisk in Figure 1) While in the structure A2 the same-angle is -107deg showing the rotation of the entire group Hoveyda around the connection RuC this rotation happens easily and as published in theoretical and experimental studies [2] confirmed by the more the stability of IIA3 in comparison with A2 We investigated the activation directly from the structure A1 to the structure IIA3 but we found an unreal energy barrier corresponding to the possible TS(AI-IIA3) With these results we believe the activation process occurs with the interconversion from A2 to IIA3 and not directly from A2 to IA3 as showed in others works
Figure 1 Activation paths for the Hoveyda-Grubbs catalyst
Referecircncias
[1] [1] S J Connon M Rivard M Zaja S Blechert Adv Synth Catal 345 (2003) 572
[2] C M Aguillar W R Rocha J Phys Chem B 115 (2011) 2030
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Estudo do comportamento em soluccedilatildeo do 2-fluoroetanol 3-fluoroproanol e 4-fluorobutanol por espectroscopias de RMN e infravermelho e caacutelculos
teoacutericos R A Cormanich12(PG) R Rittner2(PQ) M P Freitas3 (PQ) and M Buumlhl1 (PQ)
rodcormanichiqmunicampbr 1 EastChem School of Chemistry University of St Andrews North Haugh St Andrews Fife KY16 9ST UK 2 Chemistry Institute State University of Campinas PO Box 6154 13083-970 Campinas SP Brazil 3 Department of Chemistry Federal University of Lavras PO Box 3037 37200-000 Lavras MG Brazil Introduccedilatildeo
Aacutetomos de fluacuteor em compostos orgacircnicos satildeo considerados fracos aceptores para formaccedilatildeo de ligaccedilatildeo de hidrogecircnio (LH)1 Contudo o miacutenimo global do 2-fluoroetanol (FE) que tem geometria apropriada para formar uma LH CFmiddotmiddotmiddotHO intramolecular eacute responsaacutevel por gt90 da sua populaccedilatildeo conformacional total Tal LH eacute comumente invocada para explicar a estabilidade do confocircrmero mais estaacutevel do FE2 Da mesma maneira tambeacutem eacute indicado que os miacutenimos globais do FP e FB formam LHs CFbullbullbullHO intramoleculares34 Natildeo haacute estudos conformacionais em soluccedilatildeo na literatura para estes compostos que sejam de nosso conhecimento Dessa maneira no presente trabalho foi realizada uma anaacutelise sistemaacutetica do comportamento conformacional em soluccedilatildeo do FE FP e FB por espectroscoipas de RMN de
1H e 19F e infravermelho suportado por caacutelculos teoacutericos Metodologia Computacional
Foram realizados caacutelculos teoacutericos em niacutevel MP2aug-cc-pVDZ para geometrias dos confocircrmeros do FE (5 confocircrmeros) FP (12 confocircrmeros) e FB (38 confocircrmeros) otimizados em niacutevel MP2aug-cc-pVDZ que apresentaram a melhor correlaccedilatildeo com o niacutevel CCSD(T)aug-cc-pVTZ em relaccedilatildeo agrave funcionais da DFT (B3LYP e B3LYP-D3) Foram entatildeo aplicados diferentes meacutetodos teoacutericos como o Quantum Theory of Atoms in Molecules (QTAIM) Non-Covalent Interactions (NCI) e o Natural Bond Orbitals (NBO) para se entender as preferecircncias conformacionais destes compostos Resultados e Discussatildeo
Nenhum indiacutecio de formaccedilatildeo de LH intramolecular CFbullbullbullHO pocircde ser detectado para o FE FP e FB experimentalmente em soluccedilatildeo nos espectros de RMN e infravermelho Caacutelculos teoacuterico baseados na QTAIM NCI e NBO indicam que LHs CFbullbullbullHO intramoleculares natildeo tecircm influecircncia sobre o comportamento conformacional do FE mas estabilizam o miacutenimo global tanto do FP quanto do FB para as moleacuteculas isoladas No entanto ao se adicionar correccedilotildees termodinacircmicas de energia livre de Gibbs mesmo em meios natildeo-polares tais como CCI4 ciclohexano e diclorometano (IEF-PCM) a populaccedilatildeo dos miacutenimos globais do FP (~11) e FB (~3) diminuem consideravelmente aparentemente abaixo do limite de detecccedilatildeo Conclusotildees
Contraacuterio agrave suposiccedilotildees encontradas na literatura o comportamento conformacional do FE natildeo eacute regido por uma LH CFHO intramolecular LHs intramoleculares satildeo importantes para os confocircrmeros mais estaacuteveis do FP e FB isolados mas natildeo podem ser detectadas em soluccedilatildeo O presente trabalho foi aceito para publicaccedilatildeo no jornal Phys Chem Chem Phys Agradecimentos FAPESP FAPEMIG CNPq e EaStCHEM Referecircncias [1] R A Cormanich M P Freitas C F Tormena R Rittner RSC Advances 2012 2 4169 [2] J Huang K Hedberg J Am Chem Soc 1989 111 6909 [3] H M Badawi W Foumlrner S A Ali Spectrochim Acta A 2008 69 263 [4] M Traetteberg A D Richardson K Hedberg R W Winter G L Gard J Phys Chem A 2001 105 9587
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Theoretical Study of the Infrared Raman and VCD Spectra of Thiophene UsingAb Initio and Density Functional Theory Calculations
Marcello F da Costa (PQ)1 Poliane C de Farias (PG)2
mcostauelbr polianefariasyahoocombr12Universidade Estadual de Londrina LBMM ndash Laboratoacuterio de Biofiacutesica e Mecacircnica Molecular
IntroductionOrganic semiconductors have physical characteristics similar to inorganic ones so they can
also be used in the manufacture of OLEDs [1] photovoltaic cells [2] lasers [3] Furthermoreorganic materials with semiconductor properties have some advantages when compared to inorganicones such as greater adaptability low cost of production and the possibility of easily making smallstructural changes to modify its physical and chemical properties Among the currently mostinteresting organic semiconductors are the thiophene based polymers and the thiophene togetherwith its derivatives which are the main constituents of organic conductors [4]
Computational detailsIn this work we made the calculation of the molecular parameters infrared and Raman
spectra with HF and MP2 ab initio methods and B3LYP and B3PW91 DFT functional packagesWe also compared the results with experimental data found in the literature [5-7] and we calculatedthe VCD (vibrational circular dichroism) spectrum based on the good agreement of the calculationsperformed The thiophenes geometry optimization and harmonic vibrational frequenciescalculations were performed with the GAUSSIAN 03 software package using HF levelapproximation MoslashllerndashPlesset many-body perturbation theory truncated at second order (MP2) andDFT with B3LYP and B3PW91 hybrid functional with both are believed to be superior inpredicting molecular properties A fairly large and flexible basis set 6-311++G was chosen toobtain accurate calculations about the molecule
Results and discussionThe results show that the DFT methods have more accuracy with experimental data The
B3LYP hybrid functional had slightly more accuracy than the B3PW91 for the vibrationalfrequencies and matched with experimental data until the 12th vibration in the range around 500 to1200 1cm The theoretical prediction of the VCD spectrum shows that the thiophene molecule hasa propensity to absorb clockwise circularly polarized light (positive absorption) at the most intenseinfrared absorptions
ConclusionThe set of basis functions 6-311++G is able to provide a realistic description of these
properties The good agreement with the experimental data of the harmonic vibrations supports theVCD results which provides useful information for the study of this material
AcknowledgementsThe authors would like to acknowledge the financial support granted by the following
Brazilian agency Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientiacutefico e Tecnoloacutegico (CNPq)
Referecircncias [1] Y Li Y Cao J Gao D Wang G Yu AJ Heeger Synthetic Met 99 (1999) 243[2] CJ Brabec NS Sariciftci JC Hummelen Adv Func Mater 11 (2001) 15[3] F Hide M Diaz-Garcia B Schwartz M Andersson P Qibing AJ Heeger Science 273 (1996) 1833[4] JH Schon A Dodabalapur Z Bao C Kloc O Schenker B Batlogg Nature 410 (2001) 189[5] T Kupka R Wrzalik G Pasterna K Pasterny J Mol Struct 616 (2002) 17[6] JS Kwiatkowski J Leszczynski I Teca J Mol Struct 436-437 (1997) 451[7] K Pasterny R Wrzalik T Kupka G Pasterna J Mol Spectrosc 614 (2002) 297
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Iacutendice de Autores
Anselmo E de Oliveira UFG 04Antonio E H Machado UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Antonio O T Patrociacutenio UNIVERSIDADE FEDERAL DEUBERLAcircNDIA
26
Aristeu S da Fonseca UFAM 28Arnaldo Fernandes da Silva Fo UNICAMP 06 07Ataualpa A C Braga UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 01Breno R L Galvatildeo UFMG 16Carlos R D Correia UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
CAMPINAS01
Cleuton de Souza Silva UNICAMP 08 10Claacuteudio Francisco Tormena UNICAMP 05Daniely X Soares UNICAMP 07Diego Fernando da S Paschoal UFJF 22Diesley Martins UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Dioacutegenes Mendes Arauacutejo USP-RP 09Elaine F F da Cunha FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Eacutegil de Brito Saacute UFPI 30Elizete Ventura UFPB 24Elieacutezer Fernando de Oliveira UNESP 17Fabriacutecio R Sensato UNIFESP 20Felipe Vieira Zauith Assad UNIFESP 20Fermin Fidel Herrera Aragoacuten CDTN 25Francisco Carlos Lavarda UNESP 17Francisco das Chagas Alves Lima UFPI 14Faacutetima Maria Pereira de Rezende UFLA 23Giovanni Finoto Caramori UFSC 02Heacutelio F Dos Santos UFJF 22Iran da Luz Sousa UNICAMP 12Jadson C Belchior UFMG 16Josene Maria Toldo UFRGS 18Kelson Mota T Oliveira UFAM 28Larissa Sihe Oliveira UFSM 13Leonardo T Ueno UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Leonardo V das Chagas Lima UNICAMP 21Lucas Abreu do Nascimento UESPI 14Lucas Colucci Ducati USP 05Luciano Tavares da Costa UNIFAL-MG 15Liacutevia C T Lacerda FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19M Buumlhl UNIVERSITY OF ST ANDREWS 31
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M P Freitas UFLA 31Marcello Ferreira da Costa UEL 32Marcus V J Rocha VRIJE UNIVERSITEIT 19Marlon Vieira de Melo UFAM 28Mateus Grecco Manfreacute UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 27Mateus Xavier Silva UFMG 16Matheus P de Freitas UFLA 23Mauricio Gustavo Rodrigues UNICAMP 11Milton Matos UFPI 30Nelson Henrique Morgon UNICAMP 12 21Noam Gadelha da Silva UFAM 29Noam S Gadelha UFAM 28Paulo Fernando Bruno Gonccedilalves UFRGS 18Poliane Cristina de Farias UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
LONDRINA32
R Rittner UNICAMP 31Rafael de Mattos Piccoli UFSC 02Railton Barbosa de Andrade UFPB 24Renan Vidal Viesser UNICAMP 05Renato Pereira Orenha UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 03Ricardo A Agnes UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
CAMPINAS01
Rodrigo Antonio Cormanich UNICAMP 31Rogeacuterio Custodio UNICAMP 08 10 11Rogeacuterio J Baierle UFSM 13Roy E Bruns UNICAMP 06 07Reacutegis Casimiro Leal UNICAMP 10Sergio E Galembeck USP-RP 09Silmar A do Monte UFPB 24Silviana Correcirca FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Seacutergio E Galembeck UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 27Seacutergio Emanuel Galembeck UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 03Teodorico C Ramalho FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Tuanan Lourenccedilo UNIFAL-MG 15Vitor Hugo Menezes da Silva UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 01Wagner E Richter UNICAMP 07Wagner Eduardo Richter UNICAMP 06Wesley Fonseca Vaz UFG 04Weverson R Gomes UNIVERSIDADE FEDERAL DE SAtildeO
CARLOS26
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Palavras Chaves
AacuteCIDO BETULINICO 28AacuteCIDO MELALEUCICO 29ACOPLAMENTO SPIN-ORBITAL 05AGREGADOS MOLECULARES 04ALGORITMO GENEacuteTICO 16ALPCCL 04AMINAS SUBSTITUIacuteDAS 10ANAacuteLISE CONFORMACIONAL 31ANATASE 26AROMATICIDADE 27ATIVIDADE 28BASIS SETS 22BENZAZOacuteIS 18BENZBROMARONA 12BIOACTIVITY 07C-PCM 08CAacuteLCULO COMPUTACIONAL 10CAacuteLCULOS AB INITIO 16CAacuteLCULOS DFT 01CASSCF 24CLUSTERS METAacuteLICOS 16CLUSTERS 09 29CO2 15COMPOSTO DE COODENACcedilAtildeO 14CONFOcircRMERO ANTI 23CONFOcircRMEROS 12CONJUGATED POLYMERS 17CSSM 06DFT CALCULATIONS 17DFT 02 12 14 18 19 20
21 25 26 29 32DINAcircMICA MOLECULAR 15EFEITO DO AacuteTOMO PESADO 05EFEITOS RELATIVIacuteSTICOS 02EFITO GAUCHE 23ENTALPIA DE FORMACcedilAtildeO 21ESIPT 18ESTADOS EXCITADOS 04ESTRUTURA ELETROcircNICA 09FTALOCIANINA 26FUNCIONAL HIacuteBRIDO M06 01FUNCcedilOtildeES DE BASE 11
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G3X(CEP) 08GD-DOPED SNO2 25HIPERCONJUGACcedilAtildeO 23INFRAVERMELHO 06INTENSIDADES 06INTERACcedilAtildeO INTRAMOLECULAR 27LIGACcedilAtildeO AMIDA 20LIGACcedilAtildeO DE HIDROGEcircNIO 31LIacuteQUIDO IOcircNICO 15MAGNETIC PROPERTIES 25MAGUEMITA 19MCG 11MECHANISM 30MEacuteTODOS COMPOSTOS 21N-ACILACcedilAtildeO DE AMINAS 20NANOFITAS 13NITROSAMINAS 24NITROSILO 03NMR 22OLEFIN METATHESIS 30ONION 28ORGANIC DEVICES 17ORGANOMETAacuteLICOS 02OXIDO NIacuteTRICO 14PKA 10PM3 12PMMA 19PROPRIEDADES 13PROTONACcedilAtildeO 24Q-EXPONENCIAIS 11QTAIM 03RAMAN 32REACcedilOtildeES DE HECK 01RELATIVISTIC EFFECTS 22RMN E INFRAVERMELHO 31RUTEcircNIO 03SIC 13SUPERAacuteTOMOS 09TDDFT 07TENSOR BLINDAGEM NUCLEAR 05TEORIA GAUSSIAN 08THIOPHENE 32UV-VIS SPECTROSCOPY 07
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bbb
E[ρ] = TS[ρ] +intd~rvext(~r)ρ(~r) + VH [ρ] + EXC [ρ]
βmc2 + 3sumk=1
αkpkc
ψ(x t) = ihpartψ(x t)
partt
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PL 3
Dinacircmica de Reaccedilotildees QuiacutemicasProf Ricardo Longo (UFPE)
A dinacircmica molecular de sistemas reativos tem sido importante na determi-naccedilatildeo dos limites e limitaccedilotildees de teorias estatiacutesticas bem sucedidas comoa teoria do estado de transiccedilatildeo (TST) e a teoria RRKM no tratamento dereaccedilotildees bi- e unimoleculares De fato vaacuterias reaccedilotildees tecircm mecanismos e se-letividades que satildeo ditadas ou dirigidas pela dinacircmica Por exemplo seraacutemostrado que a seletividade da reaccedilatildeo OHminus + CH3ONO2 eacute determinadapela dinacircmica Esta reaccedilatildeo pode ocorrer via o deslocamento nucleofiacutelico bi-molecular no carbono (SN2C) ou no nitrogecircnio (SN2N) assim como aabstraccedilatildeo de proacuteton seguida da dissociaccedilatildeo (ECO2) A razatildeo experimentalECO2 SN2C SN2N eacute 086 014 00 e a teoria RRKM eacute incapaz deexplicar estes resultados Entretanto simulaccedilotildees de dinacircmica molecular deBorn-Oppenheimer (BOMD) fornecem trajetoacuterias quase-claacutessicas que expli-cam qualitativa e quantitativamente as observaccedilotildees experimentais Por exem-plo o mecanismo SN2N eacute suprimido pela blindagem eletrostaacutetica negativaao redor do aacutetomo de nitrogecircnio Enquanto que o aumento da eciecircncia docaminho SN2C eacute explicado pelas atraccedilotildees eletrostaacuteticas entre o grupo CH3
e o nucleoacutelo OHminus As simulaccedilotildees BOMD foram tambeacutem empregadas no es-tudo da dinacircmica de desidrataccedilatildeo de aacutelcoois protonados derivados do pinacol asaber [(CH3)2(R)C-CH(OH2)CH3]+ em que R = CH3 CH3CH2 e (CH3)2CHEsta reaccedilatildeo tem dois mecanismos limites i) concertado em que a dissociaccedilatildeoda aacutegua eacute concomitante com a migraccedilatildeo do grupo alquila e ii) em etapaso qual envolve um carbocaacutetion secundaacuterio [(CH3)2(R)C-CHCH2]+ como in-termediaacuterio O perl de energia da reaccedilatildeo fornece o mecanismo concertadoindependentemente do meacutetodo de estrutura eletrocircnica utilizado Contudotrajetoacuterias quase-claacutessicas partindo dos reagentes fornecem um caminho dereaccedilatildeo em etapas mostrando que a regiatildeo do estado de transiccedilatildeo eacute quase ir-relevante para o mecanismo da reaccedilatildeo Os conceitos concertado e sincronismosatildeo muito importantes em quiacutemica pois referem-se agrave relaccedilatildeo temporal entreeventos Por exemplo a formaccedilatildeo de duas ligaccedilotildees numa reaccedilatildeo de cicloadiccedilatildeo[4+2] ou Diels-Alder pode ser um evento siacutencrono ou assiacutencrono Em geral aassimetria da geometria do estado de transiccedilatildeo eacute utilizada como um criteacuteriopara estabelecer o sincronismo do evento Foram estudadas as seguinte reaccedilotildeesde Diels-Alder H2C=CH2 + ciclopentadieno e H2C=CHX + 13-butadienoem que X = H F CH3 OH CN NH2 e NO Estas reaccedilotildees apresentam assime-tria no estado de transiccedilatildeo de variam de simeacutetrica ateacute altamente assimeacutetricade maneira quase contiacutenua Logo espera-se que a sincronicidade das reaccedilotildeestambeacutem variem de acordo com a assimetria Entretanto os resultados dasdinacircmicas a partir do estado de transiccedilatildeo mostram que os criteacuterios estaacuteticos(assimetria do estado de transiccedilatildeo) satildeo muito limitados e fornecem resulta-dos contraditoacuterios De fato o intervalo temporal entre os eventos isto eacute a
viii FFCLRP 2014
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
formaccedilatildeo das duas novas ligaccedilotildees C-C comparado com o periacuteodo vibracionalda ligaccedilatildeo simples C-C nos produtos eacute um criteacuterio mais conaacutevel e imparcialBaseado nesse criteacuterio todas as reaccedilotildees estudadas satildeo classicadas como siacuten-cronas exceto com o dienoacutelo H2C=CHNO apesar dos graus de assimetriagraduais e muito distintos das estruturas dos estados de transiccedilatildeo Estes resul-tados explicam tambeacutem a alta eciecircncia das reaccedilotildees de cicloadiccedilatildeo e portantosua utilidade em siacutentese orgacircnica
Agradecimentos CAPES CNPq FACEPE FINEP inct-INAMI PRONEX-CNPq-FACEPE
ix FFCLRP 2014
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CF 1
Equaccedilatildeo de Dirac Implementaccedilatildeo e Aplicaccedilotildees em Estudos de Es-trutura EletrocircnicaProf Roberto L A Haiduke (IQSCUSP)
Nesta palestra pretende-se discutir os aspectos baacutesicos da equaccedilatildeo de Diracquando aplicada aos estudos de estrutura eletrocircnica de sistemas atocircmicos emoleculares Primeiramente os principais efeitos relativiacutesticos na quiacutemicaseratildeo ilustrados por meio de alguns exemplos Depois seratildeo abordadas asnoccedilotildees fundamentais do formalismo de quatro componentes Aleacutem disto as-pectos teacutecnicos relacionados aos conjuntos de funccedilotildees de base necessaacuterios emodelo nucleares normalmente utilizados devem ser mencionados Finalmenteseraacute possiacutevel apresentar algumas aplicaccedilotildees deste tratamento realizadas emnosso grupo de pesquisa como no estudo dos momentos de quadrupolo nucle-ares
x FFCLRP 2014
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CF 2
Aplicaccedilotildees da Teoria do Funcional de Densidade em Sistemas Quiacutemi-cosProf Willian R Rocha (UFMG)
A Teoria do Funcional de Densidade (DFT) tem se tornado nos uacuteltimos anosum importante meacutetodo para o estudo da reatividade quiacutemica em sistemasmoleculares com poucos aacutetomos ateacute sistemas macromoleculares como enzimasO desenvolvimento de novos e mais precisos funcionais de troca-correlaccedilatildeotem permitido o estudo de processos quiacutemicos com precisatildeo cada vez maiorpossibilitando a utilizaccedilatildeo da DFT como um meacutetodo para se validar pos-siacuteveis mecanismos de reaccedilatildeo e previsatildeo a priori da reatividade em sistemasmoleculares Nesta apresentaccedilatildeo seraacute dada uma breve revisatildeo dos avanccedilos edesaos da DFT no estudo da reatividade quiacutemica dando particular atenccedilatildeoaos processos cataliacuteticos promovidos por compostos de metais de transiccedilatildeo Autilizaccedilatildeo da DFT no estudo da reatividade quiacutemica seraacute discutida e exempli-cada atraveacutes de estudos recentes envolvendo processos de interesse bioloacutegicoe industrial
Agradecimentos CNPq FAPEMIG INCT-Cataacutelise Rede Mineira de Quiacutemica
xi FFCLRP 2014
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MC 1
Quiacutemica Quacircntica Relativiacutestica AplicadaProf Luiacutes Guilherme M Macedo (UFPA)
Muitos fenocircmenos de interesse quiacutemico como a existecircncia de caacutetions Hg2+2 emsoluccedilatildeo ou mesmo o funcionamento de uma bateria automotiva soacute podem sercorretamente compreendidos agrave luz da teoria quacircntica relativiacutestica Os efeitosrelativiacutesticos que podem ser compreendidos como diferenccedila entre os resul-tados obtidos a partir da equaccedilatildeo de Schroumldinger e da equaccedilatildeo relativiacutesticade Dirac exercem grande inuecircncia principalmente na quiacutemica dos elementosmais pesados da tabela perioacutedica De forma geral estes efeitos satildeo comumenteseparados de forma pragmaacutetica em efeitos cinemaacuteticos e efeitos oriundos doacoplamento de spin-oacuterbita Este minicurso visa de forma praacutetica a) infor-mar a importacircncia dos efeitos relativiacutesticos b) ensinar atraveacutes de exemplossimples como incluir os efeitos relativiacutesticos nos caacutelculos de quiacutemica computa-cional atraveacutes de programas gratuitos como o DIRAC13 que inclui os efeitosrelativiacutesticos naturalmente a partir da equaccedilatildeo de Dirac e um segundoprograma (ORCAGAMESSFIREFLY) que inclui os efeitos cinemaacuteticos deforma aproximada
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MC 2
Teoria do Funcional de Densidade Fundamentos e MetodologiaProf Heacutelio A Duarte (UFMG)
Inicialmente alguns conceitos baacutesicos e histoacutericos baseados na Teoria de Thomas-Fermi-Dirac seratildeo apresentados Os teoremas de Hohemberg-Kohn as equaccedilotildeesde Kohn-Sham e sua interpretaccedilatildeo a luz da Procura Restrita de Levy seratildeo dis-cutidos A metodologia geralmente implementada nos principais programascomputacionais disponiacuteveis na literatura utilizando-se de conjunto de funccedilotildeesde base localizadas seraacute apresentada em detalhes Um toacutepico especial sobre osfuncionais de troca-correlaccedilatildeo e como eles satildeo desenvolvidos seraacute tambeacutem ap-resentado Na parte praacutetica pretende-se estimular os estudantes a denir cor-retamente os dados de entrada fazer atenccedilatildeo haacute alguns aspectos de deniccedilatildeode modelo quiacutemico e a utilizaccedilatildeo de palavras-chaves que auxiliam na con-vergecircncia do caacutelculo SCF e na rapidez do caacutelculo Espera-se que o estudanteao nal do mini-curso compreenda os principais conceitos envolvidos na DFTesteja familiarizado com os termos e seja capaz de se aprofundar no assunto
xiii FFCLRP 2014
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Iacutendice de Trabalhos
12Investigaccedilatildeo Teoacuterica da arilaccedilatildeo Heck-Matsuda enantiosseletiva do3-ciclopenten-1-ol utilizando DFTVitor Hugo Menezes da Silva 01A Importacircncia de Correccedilotildees Relativiacutesticas na Descriccedilatildeo de LigaccedilotildeesQuiacutemicas em OrganometaacutelicosRafael de Mattos Piccoli 02Estudo Computacional de Compostos de Ru-NO ligado a CyclamRenato Pereira Orenha 03Estudo Teoacuterico da Cloro Ftalocianina de Alumiacutenio por PM6 e DFTWesley Fonseca Vaz 04Inuecircncia da Estrutura Eletrocircnica na Componente Spin-Orbital doTensor Blindagem de RMN de 13C nos Isocircmeros do 12-diiodoetenoRenan Vidal Viesser 05Intensidades caracteriacutesticas de grupos funcionais no infravermelhoWagner Eduardo Richter 06Selective Extraction of Erisotrin Structural Analogs Theory andExperimentArnaldo Fernandes da Silva Fo 07Uso do Modelo Contiacutenuo de Solvente (C-PCM) com G3X-CEP paraCaacutelculos de Solvataccedilatildeo de Iacuteons Monovalentes com AcetonitrilaCleuton de Souza Silva 08Clusters Histoacuterico e evoluccedilatildeoDioacutegenes Mendes Arauacutejo 09Estimativa teoacuterica do pKa de aminas substituiacutedas com gruposalquilaReacutegis Casimiro Leal 10Discretizaccedilatildeo do Meacutetodo da Coordenada Geradora para geraccedilatildeo defunccedilotildees de base por q-exponenciaisMauricio Gustavo Rodrigues 11Anaacutelise conformacional da Benzbromarona (BZB)Iran da Luz Sousa 12Estudo das Propriedades de Nanoestruturas de SiCLarissa Sihe Oliveira 13Natureza da ligaccedilatildeo Fe-NO em sistemas trans-[FeIIL(NO)(oxa-aza)]n+ onde L=Cl ou H2O e n=1 ou 2 Uma investigaccedilatildeo com-putacionalLucas Abreu do Nascimento 14Estudo das propriedades dinacircmicas do sistema 1-etil-3-metilimidazoacutelio bis(triuorsulfonil)imida emiim[Tf2N]CO2
Tuanan Lourenccedilo 15Anaacutelise Teoacuterica de Clusters de Soacutedio-Potaacutessio por AlgoritmoGeneacutetico e Caacutelculos de Quiacutemica QuacircnticaMateus Xavier Silva 16
xiv FFCLRP 2014
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Electronic energy levels engineering of P3HT employing chemicalsubstitutionsElieacutezer Fernando de Oliveira 17Estudo teoacuterico do mecanismo ESIPT em derivados de benzazoacuteisJosene Maria Toldo 18Processo de fragmentaccedilatildeo molecular do hiacutebrido γ-Fe2O3PMMAum estudo teoacuterico e experimentalSilviana Correcirca 19Estudo mecaniacutestico sobre a N-acilaccedilatildeo de aminas por aacutecidos car-boxiacutelicos catalisada por ZrCl4Felipe Vieira Zauith Assad 20Comparaccedilatildeo do Desempenho de Meacutetodos Compostos e Funcionaisde Densidade na Determinaccedilatildeo de Entalpias Padrotildees de FormaccedilatildeoLeonardo V das Chagas Lima 21NMR-TZPP-DKH Gaussian basis sets for NMR calculations 195Ptchemical shiftDiego Fernando da S Paschoal 22Avaliaccedilatildeo teoacuterica do efeito gauche na difenidramina e seu cloridratoFaacutetima Maria Pereira de Rezende 23Estudo envolvendo NN-nitrosodimetilamina protonadaRailton Barbosa de Andrade 24Ab-initio calculation of magnetic properties of Gd-doped SnO2
Fermin Fidel Herrera Aragoacuten 25Estrutura eletrocircnica de complexo envolvendo uma associaccedilatildeo porligaccedilatildeo quiacutemica entre uma ftalociaina de rutecircnio e o TiO2 (anatase)Diesley Martins 26Estudo computacional de [22]ciclofanosMateus Grecco Manfreacute 27Estudo comparativo de reatividade de triterpenos pentaciacuteclicos comatividade antimalaacutericaMarlon Vieira de Melo 28Estudos Teoacutericos Comparativos de Propriedades EstruturaisEletrocircnicas e Espectroscoacutepicas dos Aacutecidos Betuliacutenico e Melaleucicoe da Estabilidade de Clusters desses Metaboacutelitos EspeciaisNoam Gadelha da Silva 29On Activation Step of Hoveyda-Grubbs CatalystEacutegil de Brito Saacute 30Estudo do comportamento em soluccedilatildeo do 2-uoroetanol 3-uoroproanol e 4- uorobutanol por espectroscopias de RMN e in-fravermelho e caacutelculos teoacutericosRodrigo Antonio Cormanich 31Theoretical Study of the Infrared Raman and VCD Spectra ofThiophene Using Ab Initio and Density FuMarcello Ferreira da Costa 32
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Investigaccedilatildeo Teoacuterica da arilaccedilatildeo Heck-Matsuda enantiosseletiva do 3-ciclopenten-1-ol utilizando DFT
Vitor H Menezes da Silva1 (PG) Ricardo A Agnes2 (PG) Carlos R D Correia2 (PQ) Ataualpa A C Braga1 (PQ) vhugoiquspbr 1Instituto de Quiacutemica Departamento de Quiacutemica Fundamental Universidade de Satildeo Paulo SP Brasil2Instituto de Quiacutemica Departamento de Quiacutemica Orgacircnica Universidade Estadual de Campinas SP Brasil
IntroduccedilatildeoReaccedilotildees de Heck-Matsuda assimeacutetricas foram aplicadas por meio de uma estrateacutegia conhecida como transmissatildeo redox1 Aleacutem da formaccedilatildeo de adutos enriquecidos enantiomericamente haacute uma sequecircncia de inserccedilotildees migratoacuterias da espeacutecie de hidreto de palaacutedio e eliminaccedilotildees de βminushidrogecircnios ateacute a funcionalizaccedilatildeo do grupo hidroxila obtendo tambeacutem adutos carboniacutelicos2 Neste sentido este trabalho apresenta o estudo teoacuterico deste tipo de reaccedilatildeo utilizando aacutelcoois aliacutelicos ciacuteclicos
Metodologia ComputacionalAs estruturas foram otimizadas no niacutevel M06BS1 onde BS1 eacute a combinaccedilatildeo do pseudo potencial efetivo SDD e o conjunto de funccedilotildees de base 6-31G+(d) para o palaacutedio e o restante dos aacutetomos res-pectivamente Correccedilotildees termodinacircmicas foram feitas (em temperatura de 28915 K e pressatildeo de 1 atm) O efeito do solvente foi considerado por meio de caacutelculos pontuais M06-SMDBS1 nas geo-metrias em fase gasosa Todos os caacutelculos foram feitos utilizando o pacote Gaussian 09
Resultados e DiscussatildeoNa Figura 1 se observa que as espeacutecies TS2 TS3 TS4 e TS5 possuem as maiores energias pre-ponderantemente devido agraves acentuadas interaccedilotildees esteacutereas envolvendo o grupo t-butila com o ligan-te arila
Figura 1 Estruturas dos estados de transiccedilatildeo (TS) correspondentes agraves aproximaccedilotildees da olefina 3-ciclopenten-1-ol com diferentes conformaccedilotildees do ligante quiral pirino-oxazoliacutenico1 Cada TS estaacute associado ao seu respectivo aduto de Heck com diferente estereoquiacutemica Energias livres de solvataccedilatildeo (em kcalmol-1) relativas ao TS mais estaacutevel
O estado de transiccedilatildeo mais estaacutevel eacute o TS7 que estaacute associado exclusivamente ao produto de aacutelcool aliacutelico com estereoquiacutemica 3 o produto majoritaacuterio da reaccedilatildeo A energia do TS8 indica a presenccedila de adutos carboniacutelicos de mesma estereoquiacutemica 4 Fato tambeacutem evidenciado experimentalmente
ConclusotildeesPartindo que a estereoquiacutemica do produto final eacute decidida na inserccedilatildeo da olefina este modelo teoacuterico reproduz de maneira bastante satisfatoacuteria os dados experimentais A inclusatildeo do efeito de dispersatildeo nas energias mostrou-se importante para o tratamento destes sistemas
AgradecimentosVitor H M da Silva agradece a bolsa de doutorado concedida pela FAPESP (201304813-6 ) Referecircncias [1] Werner E W Mei T S Burckle A J e Sigman M S Science 2012 338 1445-1458[2] Oliveira C C Agnes R A Correia C R D J Org Chem 2013 78 3325-3328
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A Importacircncia de Correccedilotildees Relativiacutesticas na Descriccedilatildeo de Ligaccedilotildees Quiacutemicasem Organometaacutelicos
Rafael de Mattos Piccolisup1 (PG) e Giovanni Finoto Caramorisup1 (PQ)Email rafainfonethotmailcom
1 Universidade Federal de Santa Catarina Depto de Quiacutemica CFM CP 476 88040-900 Trindade Florianoacutepolis ndash SC
IntroduccedilatildeoO [Au3(12-μ-piridil)3] Figura 1 eacute um
composto organometaacutelico pertencente classe deComplexos Ciacuteclicos Trinucleares (CTC) os quaispossuem importantes propriedades espectroscoacutepicastal como vapocromismo e solvocromismoenvolvendo transiccedilotildees eletrocircnicas ligante rarr metalassociadas ao tamanho dos agregados formados porestas estruturas1 Estes agregados supramolecularesse formam por interaccedilotildees aurofiacutelicas e estas satildeoassociadas a contraccedilotildees relativiacutesticas das ligaccedilotildees edos orbitais devido ao acoplamento spin-spin espin-orbita12 Neste sentido foram feitas correccedilotildeesrelativiacutesticas DKH2 (Douglas-Kroll-Hess) e ZORA(Zeroth-order Regular Aproximation) aplicadas ateoria do funcional da densidade (DFT)2
Metodologia ComputacionalUtilizou-se o pacote de softwares Orca3 para
os caacutelculos de otimizaccedilatildeo das geometrias e frequecircncias vibracionais empregando-se o mesmo niacutevelde teoria BP86Def2-TZVP3 e correccedilotildees relativiacutesticas de segunda ordem DKH2 ou ZORA23
Resultados e DiscussatildeoDe acordo com a Figura 1 com correccedilatildeo ZORA observava-se a diminuiccedilatildeo dos niacuteveis de
energia de HOMO e LUMO e deve-se a uma melhor distribuiccedilatildeo das funccedilotildees radiaisprincipalmente de caroccedilo que levam a um aumento do potencial atrativo e orbitais maisproacuteximos24 devido ao acoplamento spin-spin e spin-orbita este efeito se reflete na contraccedilatildeo dosorbitais de valecircncia diminuindo a energia dos orbitais moleculares e pode ser observado na ligaccedilatildeoAu-C que se daacute entre orbitais internos do Au e orbitais antiligantes do C (back-donation) Aindaassim observa-se que as interaccedilotildees Au-Au e Au-N com DKH2 as quais natildeo envolvem orbitaisinternos satildeo mais curtas
ConclusotildeesConclui-se que ZORA e DKH2 aplicadas a DFT reproduzem satisfatoriamente os dados
experimentais e tratam a contraccedilatildeo dos orbitais internos e que as contraccedilotildees dos orbitais econtraccedilotildees das ligaccedilotildees satildeo efeitos distintos mas que atuam no mesmo sentido
Agradecimentos CNPq CAPES e FAPESC
Referecircncias [1] A Burini A A Mohamed J P Fackler Comm Inorg Chem 2003 24 253ndash280[2] M Reiher A Wolf Relativistic Quantun Chemistry Ed Wiley-VCH 2009[3] F Neese WIREs Comp Mol Sci 2012 2 73ndash78[4] M Reiher G Eickerling R Mastalerz V Herz W Scherer H Himmel J Chem Theory Comput 2007 32182-2197
Figura 1 Paracircmetros estruturais do composto[Au (12-μ-piridil) ] acircngulos em graus e distacircncias₃ ₃de ligaccedilatildeo em aringngstroumlns = valor experimental
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Estudo Computacional de Compostos de Ru-NO ligado a Cyclam
Renato Pereira Orenha1 (PG) Seacutergio Emanuel Galembeck1 (PQ) segalembuspbr
1Departamento de Quiacutemica Faculdade de Filosofia Ciecircncias e Letras de Ribeiratildeo Preto Universidade de Satildeo Paulo 14040-901 Ribeiratildeo Preto-SP Brasil Introduccedilatildeo
O oacutexido niacutetrico tem um papel jaacute conhecido como biorregulador em diversos processos Logo compostos de Ru-NO com ligante cyclam satildeo de grande interesse como doadores de oacutexido niacutetrico [1] Este trabalho eacute uma continuaccedilatildeo do estudo jaacute presente na literatura [1] sobre a ligaccedilatildeo Ru-NO para o composto fac-[Ru(NO)Cl2(k3N4N8N11(1-carboxilpropil)cyclam)]+ I bem como seus derivados II e III oriundos das desprotonaccedilotildees de O-H e em seguida do N-H mais aacutecido Metodologia Computacional
Atraveacutes do modelo computacional B3LYPcc-pVDZ com pseudopotencial ECP28MDF para o aacutetomo de Ru as geometrias foram otimizadas e a densidade eletrocircnica foi investigada por meio do meacutetodo QTAIM Aleacutem disso os espectros de absorccedilatildeo na regiatildeo UV-Vis foram obtidos com o meacutetodo CAM-B3LYP e a mesma base utilizada anteriormente Sendo que nesta etapa foi utilizado o modelo de solvataccedilatildeo PCM de modo a considerar o efeito de solvataccedilatildeo da aacutegua sobre estes complexos metaacutelicos Os softwares Gaussian09 AIMAll Chemissian e Gaussview 50 foram utilizados para realizar os caacutelculos Resultados e Discussatildeo
Segundo o meacutetodo QTAIM a partir de I para II temos um pequeno aumento na densidade eletrocircnica ρ(r)(Ru-NO) e do iacutendice de deslocalizaccedilatildeo DI(RuNO) junto de uma diminuiccedilatildeo da concentraccedilatildeo da densidade eletrocircnica nabla2ρ(r)(Ru-NO) Aleacutem disso temos que o caraacuteter covalente desta ligaccedilatildeo aumenta com base na diminuiccedilatildeo da densidade de energia total H(r)(Ru-NO) Outro importante ponto eacute o aumento da elipiticidade da ligaccedilatildeo quiacutemica ε(Ru-NO) Agora em IIIII haacute uma diminuiccedilatildeo de ρ(r)(Ru-NO) e DI(RuNO) atribuindo um menor caraacuteter covalente para esta ligaccedilatildeo como confirmado pelo aumento de H(r)(Ru-NO) apesar da distribuiccedilatildeo destes eleacutetrons estar menos concentrada fato visualizado pelo maior valor de nabla2ρ(r)(Ru-NO) Outro ponto eacute que haacute um menor valor de ε(Ru-NO) logo os eleacutetrons nesta ligaccedilatildeo se distribuem de modo mais ciliacutendrico A partir dos espectros de absorccedilatildeo observamos que em III o aparecimento duas transiccedilotildees eletrocircnicas centradas para o orbital π do NO que permite a desestabilizaccedilatildeo da ligaccedilatildeo Ru-NO Jaacute em IIIII tambeacutem haacute duas rotas desta espeacutecie de transiccedilatildeo para o controle da estabilidade da ligaccedilatildeo Ru-NO mas com energia necessaacuteria para excitaccedilatildeo menor Conclusotildees
Portanto os resultados indicaram um pequeno aumento da estabilidade da ligaccedilatildeo Ru-NO com a primeira desprotonaccedilatildeo de I poreacutem uma diminuiccedilatildeo com a desprotonaccedilatildeo de N-H de II para III Os espectros na regiatildeo UV-Vis indicaram que em IIIIII temos novas rotas e com menor energia para controlar a liberaccedilatildeo do NO Agradecimentos Os autores agradecem as agecircncias CAPESPROAP CNPq (processo 4815602010-6) e FAPESP (processo 200802677-0) pelo suporte financeiro e a Me Ali Faez Taha pela assistecircncia teacutecnica SEG agradece a CNPq pela bolsa de pesquisa (processo 3044472010-2) RPO agradece a FAPESP (processo 201120351-7) pela bolsa de doutorado-direto Referecircncias [1] Fabio G Doro Iuri M Pepe Sergio E Galembeck Rose M Carlos Zenis N da Rocha Mauro Bertottie e Elia Tfouni Dalton Transactions 2011 40 6420-6432
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3 FFCLRP 2014
Estudo Teoacuterico da Cloro Ftalocianina de Alumiacutenio por PM6 e DFT
Wesley F Vazsup1 (PG) Anselmo E de Oliveirasup2 (PQ)
wesfonsecagmailcom 1 2
Instituto de Quiacutemica ndash Universidade Federal de Goiaacutes Campus Samambaia CEP 13174001-970 Goiacircnia ndash GO ndash
Brasil
Introduccedilatildeo
As propriedades fiacutesicas e quiacutemicas das Ftalocianinas vecircm sendo estudadas extensivamente
ao passar das deacutecadas Estes compostos πndashmacrociacuteclicos altamente estaacuteveis apresentam
caracteriacutesticas interessantes como eficiente absorccedilatildeo de luz alta simetria planaridade e
deslocalizaccedilatildeo eletrocircnica sendo tambeacutem empregadas em cataacutelise ciecircncia de materiais tendo
aplicaccedilatildeo em dispositivos conversores de energia armazenamento de dados oacutepticos sensores de
gaacutes cristal liacutequido tintura infravermelha em tecnologia a laser etc [1] Tendo em conta as
aplicaccedilotildees possiacuteveis um esforccedilo consideraacutevel tem sido dedicado para a caracterizaccedilatildeo dos estados
excitados de metal-ftalocianinas seus derivados e os seus agregados por uma variedade de teacutecnicas
espectromeacutetricas [2] Tomou-se por objeto de estudo apoacutes levantamento bibliograacutefico a Cloro
Ftalocianina de Alumiacutenio
Metodologia Computacional
A estrutura molecular da AlPcCl foi determinada por caacutelculos de quiacutemica quacircntica no pacote
computacional Gaussian09 utilizado o conjunto de bases 6-31+G e os seguintes funcionais DFT
HSEH1PBE M05 M052X M06 M06HF M062X LC-ωPBE CAM-B3LYP ωB97 ωB97X
ωB97XD) para comparaccedilatildeo com aqueles jaacute conhecidos e obtidos com B3LYP [3] O estudo dos
estados excitados foi abordado por meacutetodos semi-empiacutericos utilizando o PM6 disponiacutevel no
Gaussian09 Tais estados foram estudados em agregados moleculares (diacutemero e duas disposiccedilotildees de
tetracircmeros) obtidos a partir de arquivos do CCDC (Cambridge Crystallographic Data Center)
Resultados e Discussatildeo
Os caacutelculos DFT realizados preveem que a moleacutecula de AlPcCl tem simetria C4v com o
aacutetomo do metal acima do plano definido pela cavidade interna de quatro aacutetomos de N e um
macrociclo quase planar Os resultados obtidos utilizando B3LYP apresentaram os menores valores
para os erros meacutedios calculados para os paracircmetros distacircncia de ligaccedilatildeo (0018Aring) e acircngulo de
ligaccedilatildeo (5473deg) tendo por referecircncia os dados cristalograacuteficos Para os agregados moleculares da
AlPcCl obteve-se que os empacotamentos tetracircmeros satildeo mais estaacuteveis que o diacutemero 1599 kjmol
e 1869 kjmol respectivamente A diferenccedila de energia dos orbitais HOMO e LUMO eacute 308 kjmol
maior para um dos tetracircmeros em relaccedilatildeo ao diacutemero Os valores para as bandas de excitaccedilatildeo de
Soret e Banda ldquoQrdquo obtidas atraveacutes dos caacutelculos com PM6 foram respectivamente 352 nm e 619-
775 nm para o diacutemero 352 nm e 616- 771 nm para um dos tetracircmeros e 389 nm e 579- 747 nm para
a outra disposiccedilatildeo do tetracircmero e estatildeo em excelente acordo com dados de referecircncia [4] [5]
Conclusotildees
Os resultados obtidos se apresentam em excelente acordo com os dados disponiacuteveis na
literatura
Referecircncias [1]GANTCHEV T G VAN LIER J E HUNTING D J Radiation Physics and Chemistry 2005 v 72 p 367ndash379
[2]RICCIARDI G ROSA A BAERENDS E J The Journal of Physical Chemistry A 2001 v 105 p 5242ndash5254
[3]STRENALYUK T SAMDAL S VOLDEN H V The Journal of Physical Chemistry A 2008 v 112 p 9075ndash
9082
[4]CHEN W et al Applied Physics Letters 2012 v 100 p 133302
[5] JENNINGS C et al Spectrochimica Acta Part A Molecular Spectroscopy 1986 v 42 p 991ndash995
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Influecircncia da Estrutura Eletrocircnica na Componente Spin-Orbital do Tensor
Blindagem de RMN de 13
C nos Isocircmeros do 12-diiodoeteno
Renan Vidal Viesser1
(PG) Lucas Colucci Ducati2 (PQ) Claacuteudio Francisco Tormena
1 (PQ)
tormenaiqmunicampbr 1Instituto de Quiacutemica UNICAMP Campinas-SP Brasil
2Instituto de Quiacutemica USP Satildeo Paulo-SP Brasil
Introduccedilatildeo
A blindagem de nuacutecleos de 1H e
13C promovida por aacutetomos de elevada massa eacute
reconhecida como um fenocircmeno relativiacutestico observaacutevel na RMN em funccedilatildeo da reduccedilatildeo do
deslocamento quiacutemico desses nuacutecleos sendo o acoplamento spin-orbital (SO) aceito como a
fonte desse ldquoefeito do aacutetomo pesadordquo1 Embora os mecanismos SOFC e SOSD sejam
conhecidos2 persistem duacutevidas sobre a influecircncia das interaccedilotildees estereoeletrocircnicas no efeito
do aacutetomo pesado Inserido neste contexto o presente trabalho visa compreender quais satildeo os
fatores responsaacuteveis pela diferenccedila de 17 ppm no deslocamento quiacutemico de 13
C dos isocircmeros
do 12-diiodoeteno sendo o trans mais blindado
Metodologia Computacional
Caacutelculos de otimizaccedilatildeo de geometria tensor blindagem e NBO foram realizados
empregando DFTKT2 como niacutevel de teoria funccedilatildeo de base TZ2P (STO) e aproximaccedilatildeo
relativiacutestica ZORA disponiacuteveis no software ADF 2013
Resultados e Discussatildeo
Os caacutelculos de tensor confirmaram a maior blindagem do isocircmero trans (=1121
ppm) em relaccedilatildeo ao cis (= 905 ppm) como pode ser observada na Figura 1 e indicaram que
as componentes paramagneacutetica e SO satildeo as responsaacuteveis por esta diferenccedila As anaacutelises de
NBO mostraram menores ocupacircncias dos lone pairs dos iodos e maiores dos orbitais C=C e
πC=C para o composto cis resultando num menor valor para o termo SO (257 ppm) em
comparaccedilatildeo ao trans (357 ppm)
A B
Figura 1 Tensor blindagem de 13
C e suas componentes PAS para o cis- (A) e trans-diiodoeteno (B)
Conclusotildees
Acreditamos que a compressatildeo esteacuterica existente entre os aacutetomos de iodo no isocircmero
cis esteja afetando a capacidade do iodo blindar o nuacutecleo de carbono principalmente devido
ao aumento do gap de energia entre os lone pairs do iodo e orbitais antiligantes do carbono
Agradecimentos
Os autores agradecem a FAPESP pelo suporte financeiro
Referecircncias [1] Aquino F Govind N Autschbach J J Chem Theory Comput 2011 7 3278-3292
[2] Kaupp M Malkina O L Malkin V G Pyykkouml P Chem Eur J 1998 4 118-126
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Intensidades caracteriacutesticas de grupos funcionais no infravermelho
Arnaldo F da Silvasup1 (PG) Wagner E Richtersup1 (PG) Roy E Brunssup1 (PQ)
wagnerrichteriqmunicampbr
sup1 ndash Instituto de Quiacutemica Universidade Estadual de Campinas CP 6154 CampinasndashSP Brasil
Introduccedilatildeo
Sabendashse que na espectroscopia no infravermelho a frequecircncia de absorccedilatildeo expressa em
nuacutemero de onda exibe um valor caracteriacutestico no espectro para cada grupo funcional em uma
moleacutecula Neste sentido buscamos uma metodologia de divisatildeo das intensidades de absorccedilatildeo
no infravermelho de modo a verificar se tambeacutem eacute possiacutevel atribuir intensidades de absorccedilatildeo
caracteriacutesticas para grupos funcionais no infravermelho tal como ocorre com as frequecircncias
Metodologia Computacional
O conjunto de testes envolvendo as moleacuteculas H2CO F2CO e HFCO foi escolhido
para avaliar a hipoacutetese mencionada para o modo vibracional correspondente ao estiramento da
carbonila νC=O O programa Gaussian03[1]
(no niacutevel CCSDaugndashccndashpVTZ[2]
)foi empregado
tanto na otimizaccedilatildeo das geometrias quanto na anaacutelise vibracional Os tensores polares foram
entatildeo manipulados com equaccedilotildees e programas desenvolvidos em nosso laboratoacuterio de modo
que as intensidades pudessem ser divididas em parcelas atocircmicas
Resultados e Discussatildeo
A anaacutelise vibracional forneceu aos estiramentos da carbonila das moleacuteculas acima
intensidades com valores de 857 4720 e 2807 kmmolndash1
respectivamente Jaacute as parcelas
atocircmicas quando somadas sobre os aacutetomos de carbono oxigecircnio e um termo de interaccedilatildeo
entre eles forneceu os valores de 1087 4410 e 2791 kmmolndash1
na mesma ordem Tal
comportamento foi verificado tambeacutem em outros modos vibracionais Aleacutem disso a aplicaccedilatildeo
da regra de soma do modelo CSSM ( sum sum sum ) vaacutelida para a soma
das intensidades mostrandashse vaacutelida tambeacutem para os modos vibracionais individualmente
Conclusotildees
Separar intensidades de absorccedilatildeo vinculadas a um modo normal correspondente agrave
movimentaccedilatildeo de diversos aacutetomos simultacircneamente em parcelas individuais para cada um
destes aacutetomos eacute possiacutevel O resultado de tal esquema de divisatildeo mostra uma concentraccedilatildeo das
intensidades principalmente sobre os aacutetomos cuja movimentaccedilatildeo eacute mais relevante para o
modo em questatildeo Os valores caracteriacutesticos natildeo satildeo tatildeo proacuteximos entre si quanto o satildeo as
frequecircncias caracteriacutesticas mas parece haver uma relaccedilatildeo entre eles e a eletronegatividade
meacutedia dos aacutetomos ligados agrave carbonila um resultado a priori jaacute esperado
Agradecimentos
Os autores agradecem agraves agecircncias de fomento CNPq e FAPESP pelo financiamento
Referecircncias
[1] Gaussian 03 Revision D02 M J Frisch J A Pople et al Gaussian Inc Wallingford CT 2004
[2] B Galabov Y Yamaguchi R B Remington H F Schaefer III J Phys Chem A 106 819 (2002)
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6 FFCLRP 2014
Selective Extraction of Erisotrin Structural Analogs Theory and Experiment
Arnaldo F da Silva Fordm (PG)1 Daniely X Soares (PG) Wagner E Richter (PG) Roy E Bruns (PQ)
1Instituto de Quiacutemica Universidade Estadual de Campinas CP 6154 13083-970 Campinas SP Brasil
Introduction
The biological activities of Erythrina alkaloids are assigned to Eritrinic compounds present
in the plant The most abundant of these alkaloids is called erisotrin and has high anxiolytic activity
raising interest in its structural analogues such as hydroxylated and methoxylated derivatives The
objective of this work was to propose a selective extraction of the erisotrin structural analogues
though UPLC-ESI-MSMS UV-VIS spectroscopy and TDDFT calculations
Computational Methodology
The geometry of the molecules was accessed through geometry optimizations with B3LYP
6-311G+(2d2p) A AMD 64 Opteron workstation with GAUSSIAN03 was used Since the
experimental extractions used solvents with different polarities the PCM from Gaussian03 package
was used In order to obtain the vertical excitation energies TDDFT was employed at the same
calculational level used on the geometry optimizations1
Results and Discussion
The chromatogram obtained from the Erythrina speciosa extract (flower) through UPLC-
ESI-MSMS showed some of the erisotrin structural analogues The solvent used was a
033033033(vv) mixture of hexane ethanol and dichloromethane The chromatogram is
composed primarily by three types of alkaloids skeletons I) a benzene ring with two o-methyl
substituents II) a benzene ring with one o-methyl and one hydroxyl substituents and III) a α β
unsaturated lactone The generic forms of the erisotrin structural analogues can be seen in Figure 1
Figure 3 Generic structures forms I II and III described in the text
To better understand the interaction between the solvents and the erythrinic alkaloids a UV-
VIS spectrum of the extract was acquired on all solvents Theoretical calculations were also applied
in order to gain additional information on the UV-VIS spectra The results of the UV-VIS analysis
are presented at Table 1
Table 1 HOMO-LUMO secondary transition wavelengths (nm) of the most relevant alkaloids on the Erythrina
speciosa extract Theoretical values obtained through B3LYP6-311+(2d 2p) are also included SolventSpecies I II III Exp Ethanol 2827 2732 3018 271 Chloroform 2822 2734 3009 282 Hexane 2815 2726 3040 270
Conclusions
When ethanol and hexane are used as solvent the molecules with the generic structure II are
better extracted as the absorption peak in the UV-VIS spectra is around 271 and 270 nm
respectively Nonetheless when chloromethane is used the molecules with generic structure I are
preferably extracted as the peak around 282 nm suggests
Acknowledgements
CNPq and Fapesp
Referecircncias [1] Andzelm J Rinderspacher B C Rawlett A Dougherty J Baer R Govind NJ Chem Theory Comput 2009
5 2835ndash284
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Uso do Modelo Contiacutenuo de Solvente (C-PCM) com G3X-CEP para Caacutelculos de Solvataccedilatildeo de Iacuteons Monovalentes com Acetonitrila
Cleuton de S Silva12
(PG) Rogeacuterio Custodio1(PQ)
cleutonsouzayahoocombr
1 Instituto de Ciecircncias Exatas e Tecnologia Universidade Federal do Amazonas CEP 69077-000 Itacoatiara-Am
2 Departamento de Fiacutesico-Quiacutemica Universidade Estadual de Campinas CEP 13083-970 Campinas-SP
Introduccedilatildeo
A importacircncia do efeito de solvente em reaccedilotildees quiacutemica tem sido frequentemente observada
e eacute objeto de frequentes estudos teoacutericos e experimentais Boes e colaboradores [1] demonstraram
que o ajuste apropriado da cavidade no meacutetodo IEF-PCM proporciona excelentes resultados quando
associado ao meacutetodo HFIEF-PCM Pereira e col [2] demonstraram a viabilidade de se utilizar
pseudopotenciais CEP (Compact Effective Pseudopotential) na teoria Gaussian n particularmente
Gaussian 3 ou G3 No presente projeto seraacute investigado um ajuste do modelo contiacutenuo de solvente
C-PCM com a teoria G3X(CEP) para caacutelculos de energia livre de solvataccedilatildeo de alguns iacuteons
Metodologia Computacional A teoria G3X [3] com pseudopotencial CEP ou simplesmente G3X(CEP) foi utilizada
juntamente com o modelo de solvente C-PCM em que acetonitrila foi utilizado como solvente para
calcular as energias livres de solvataccedilatildeo A otimizaccedilatildeo do fator de escala da cavidade do solvente
foi realizada entre o intervalo de 1 a 2
Resultados e Discussatildeo
O melhor resultado calculado em relaccedilatildeo aos dados experimentais foi obtido com fator de
escala de 119 para a combinaccedilatildeo G3X(CEP)C-PCM Os resultados foram comparados com
resultados de Boes [1] que utilizaram HFIEF-PCM com um fator de escala oacutetimo de 136 (ver
tabela 1) O fluacuteor apresentou o desvio muito alto em relaccedilatildeo ao experimental de -86 kcalmol para
G3X(CEP) se calcularmos o desvio meacutedio absoluto sem Fluacuteor teremos G3X(CEP) = 206 kcalMol
e HF = 248 kcalMol
Tabela I ndash Dados de Energia Livre de Solvataccedilatildeo (kcalmol) para acetonitrila calculadas para G3X(CEP) com
CPCM HF com IEF-PCM e desvio Meacutedio Absoluto
G3X(CEP)CPCM HFIEFshyPCM Exp G3X(CEP)CPCM HFIEFshyPCM Exp
Fshy shy7841 shy868 shy880 SCN
shy shy5377 shy574 shy519
Clshy shy6509 shy646 shy645 NO3
shy shy5818 shy602 shy565
Brshy shy6097 shy599 shy611 ClO4shy shy5367 shy539 shy508
N3shy shy5820 shy617 shy619 CH3CO2
shy shy6030 shy644 shy627
CNshy shy6250 shy636 shy592 DAM 175 162 shy
Conclusotildees Os resultados demonstram que o ajuste na cavidade CPCM melhora o resultado na energia
de solvataccedilatildeo para acetonitrila como solvente Os resultados apresentam com exceccedilatildeo do iacuteon fluacuteor
um desvio pequeno quando comparados com dados experimentais ou calculados por Boes e col
Agradecimentos Os autores agradecem o apoio financeiro da FAPEAM FAPESP CNPq e FAEPEX-
UNICAMP
Referecircncias [1] S Boes P R Livotto H Stassen Chemical Physcis 2006 331 142-158
[2] D H Pereira A F Ramos N H Morgon R Custodio 2011 135 034106-034131
[3] L A Curtiss P C Redfern K Raghavachari J Pople Chemical Physcis Lettres 2002 359 309-396
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8 FFCLRP 2014
Clusters Histoacuterico e evoluccedilatildeo
Dioacutegenes Mendes Arauacutejo1 (PG) Sergio E Galembeck1 (PQ)
diogenespgffclrpuspbr 1Departamento de Quiacutemica Faculdade de Filosofia Ciencias e Letras de Ribeirao Preto Universidade de Sao Paulo
14040-901 Ribeirao Preto (SP)
Introduccedilatildeo
Cluster pode ter diferentes significados dependendo da aacuterea que esta palavra eacute utilizada em
quiacutemica e em fiacutesica cluster significa um conjunto de aacutetomos ou moleacuteculas que interagem por forccedilas
natildeo covalentes Os primeiros estudos de clusters foram apresentados na literatura na deacutecada de
1930 mas ganharam forccedila na deacutecada de 1950 com a utilizaccedilatildeo de teacutecnicas experimentais como a
espectrometria de massa e vaporizaccedilatildeo a lazer Desde entatildeo muitos trabalhos cientiacuteficos foram
publicados investigando a natureza de clusters Os clusters ocupam o estado da mateacuteria
compreendido entre aacutetomos isolados e a fase condensada e o tamanho pode variar de dezenas ateacute
centenas de aringngstrons Clusters natildeo apresentam variaccedilotildees lineares de propriedades conforme o
crescimento e este eacute um dos pontos que atribui grande interesse nesses materiais[1] Recentemente
foi descoberta uma grande estabilidade em clusters que apresentam estrutura eletrocircnica
correspondente a nuacutemeros maacutegicos possibilitando o desenvolvimento de nanomateriais
estruturados com caracteriacutesticas especiacuteficas e tambeacutem a elaboraccedilatildeo uma nova tabela perioacutedica
formada por clusters que mimetizam as propriedades de elementos quiacutemicos sendo denominados
superaacutetomos[2] Entre os trabalhos que refletem o estado da arte desta aacuterea da ciecircncia grande parte
utilizam as propriedades dos clusters como uma ponte entre sistemas isolados ateacute a fase
condensada[3] Como exemplo podemos citar as aplicaccedilotildees de clusters em processos de superfiacutecie
como cataacutelises homogecircnea heterogecircnea e enzimaacutetica[4] a adsorccedilatildeo de hidrogecircnio em clusters de
alumiacutenio[5] a utilizaccedilatildeo de clusters em dispositivos de armazenamento de energia incrementando
algumas propriedades como a condutividade a velocidade de transferecircncia de carga e a
ciclabilidade[6] Esses exemplos mostram um pouco da versatilidade dos clusters o que faz que
eles venham ganhando forccedila principalmente no estudo de novos materiais para cataacutelise e
armazenamento de energia
Agradecimentos
Agradecemos a CAPES FAPESP e o CNPQ
Referecircncias
[1] AW Castleman P Jena Proc Natl Acad Sci USA 2006 103 10552-10553
[2] P Jena J Phys Chem Lett 2013 4 1432-1442
[3] P-Y Cheng JS Baskin AH Zewail Proc Natl Aca Sci USA 2006 103 10570-10576
[4] GA Somorjai AM Contreras M Montano RM Rioux Proc Natl Acad Sci USA 2006 103 10577-10583
[5] DJ Henry I Yarovsky J Phys Chem A 2009 113 2565-2571
[6] WJAS Gomes DM Arauacutejo AJF Carvalho SP Campana-Filho F Huguenin J Phys Chem C 2013 117
16774-16782
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Estimativa teoacuterica do pKa de aminas substituiacutedas com grupos alquila
Reacutegis Casimiro Leal12
(PG) Cleuton de Souza Silva13
(PG) Rogeacuterio Custodio1 (PQ)
regislealiqmunicampbr 1Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) Instituto de Quiacutemica 13083-970 Campinas-SP Brasil
2Instituto Federal de Educaccedilatildeo Ciecircncia e Tecnologia do Rio Grande do Norte (IFRN) 59215-000
Nova Cruz-RN Brasil 3Universidade Federal do Amazonas (UFAM) Instituto de Ciecircncias Exatas e Tecnologia 69103-128
Itacoatiara-AM Brasil
Introduccedilatildeo
O estudo das propriedades relacionadas agrave acidez e basicidade de substacircncias eacute
importante para compreensatildeo de determinados fenocircmenos [1] daiacute a necessidade de
estimativas das constantes de acidez (Ka) e basicidade (Kb) Bryantsev e col [2] estudaram
uma seacuterie de propriedades incluindo pKa de um conjunto de 23 aminas via DFT e um
modelo contiacutenuo de solvente Poisson-Boltzmann Aminas substituiacutedas (RNH2 R2NH e R3N
com R = -CH3) satildeo mais baacutesicas do que amocircnia (NH3) devido ao possiacutevel efeito doador de
eleacutetrons dos grupos alquila No entanto ocorre uma inversatildeo no comportamento quando se
compara a trimetilamina com as outras aminas substituiacutedas Isto pode ser explicado
qualitativamente pela dificuldade de acesso ao par de eleacutetrons livre do aacutetomo de nitrogecircnio na
trimetilamina devido ao impedimento espacial provocado pelos grupos alquilas substituintes
Metodologia Computacional
A estimativa do pKa foi realizado de acordo com o ciclo termodinacircmico descrito em
Freitas et al [3] Todos os caacutelculos foram realizados utilizando o pacote Gaussian 09W
Resultados e Discussatildeo
A Tabela 1 mostra as diferenccedilas entre valores de pKa experimental e teoacuterico obtidos
para os diferentes niacuteveis de caacutelculo O menor desvio foi com o meacutetodo Hartree-Fock
249 kcal mol-1
Nenhuma das metodologias utilizadas aqui reproduziu a tendecircncia
experimental de inversatildeo no comportamento do pKa quando se compara a trimetilamina com
as demais aminas substituiacutedas
Tabela 1 Diferenccedilas entre valores de pKa experimentais (pKaExp) e calculados (pKaCalc) em kcalmol-1
Aminas Exp [2]
[pKaExp ndash pKaCalc]
Hartree-Fock
6-311++g(dp)
B3LYP
6-311++g(dp)
G3(MP2)
B3 CBS-Q
NH3 925 202 208 209 208
CH3NH2 1064 308 316 315 315
(CH3)2NH 1077 299 307 306 306
(CH3)3N 980 186 196 193 194
DAM 249 257 256 256
Conclusotildees
A tendecircncia dos resultados experimentais natildeo foi reproduzida por nenhum dos meacutetodos
teoacutericos testados Os desvios satildeo elevados em relaccedilatildeo aos dados experimentais da ordem de
25 kcal mol-1
Efeitos locais do solvente estatildeo em andamento e devem corrigir a tendecircncia
Agradecimentos
FAPESP CNPq CAPES e FAEPEX-UNICAMP
Referecircncias [1] Seacutergio R B Silva Caio L Firme Kaacutessio M G Lima Quim Nova 2014 37 658-662
[2] Vyacheslav S Bryantsev Mamadou S Diallo William A Goddard III J Phys Chem A 2007 111 4422-4430
[3] Adilson A Freitas K Shimizu Luiacutes G Dias Frank H Quina J Braz Chem Soc 2007 18 1537-1546
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Discretizaccedilatildeo do Meacutetodo da Coordenada Geradora para geraccedilatildeo de
funccedilotildees de base por q-exponenciais
Mauriacutecio Gustavo Rodrigues1
(PG) Rogeacuterio Custodio (PQ)1
mauriciorodriguesiqmunicampbr
1 ndash Universidade Estadual de Campinas Campinas ndash SP
Introduccedilatildeo
O Meacutetodo da Coordenada Geradora (MCG) tem sido utilizado para o desenvolvimento
de conjuntos de funccedilotildees de base No meacutetodo original os expoentes das gaussianas satildeo
usualmente gerados atraveacutes de uma transformaccedilatildeo de coordenada geradora12
sendo n o nuacutemero de funccedilotildees de base primitivas desejado Neste trabalho
propotildee-se uma generalizaccedilatildeo do meacutetodo original pela q-exponencial3 da seguinte forma
se em que q eacute um paracircmetro a ser
otimizado juntamente com a malha Ω No MCG modificado pela q-exponencial
(MCGq) a equaccedilatildeo 1 continua vaacutelida para os casos em que q=1
Resultados e discussatildeo
MCG e MCGq foram aplicados para geraccedilatildeo de conjuntos de funccedilotildees de base atocircmicos
para os elementos representativos do segundo periacuteodo da Tabela Perioacutedica de modo
que apresentassem a configuraccedilatildeo de conjuntos de base de Pople 6-31G Todos os
paracircmetros foram otimizados com o meacutetodo Simplex e foi utilizado o niacutevel DFT
B3LYP para realizaccedilatildeo dos caacutelculos atocircmicos com o programa Gaussian09 Esses
resultados satildeo mostrados na Tabela 1 aleacutem do resultado exato4 para fins de
comparaccedilatildeo Nessa tabela tambeacutem satildeo apresentados resultados do MCG para uma base
maior (18s10p) tambeacutem para fins de comparaccedilatildeo
Tabela 1 Energias atocircmicas totais para o GCM GCMq HFN e GCM completo
(unidades atocircmicas)
GCM (10s4p) GCMq (10s4p) Exato GCM (18s10p)
B -24660252 -24660963 -246398 -24664036
C -37850843 -37852058 -378295 -37860238
N -54588155 -54589978 -545757 -54606958
O -75063965 -75066178 -750525 -75098236
F -99718436 -99721112 -997168 -99773437
Ne -128897668 -128900936 -1289230 -128980823
A Tabela 1 mostra que os resultados do GCMq satildeo mais baixos que o GCM com
mesmo tamanho de funccedilatildeo de base Em geral os expoentes gerados pelo GCMq satildeo
mais bem distribuiacutedos no espaccedilo de expoentes Para um conjunto completo de
primitivas espera-se que GCM e GCMq convirjam para o mesmo resultado
Agradecimentos
CAPES FAPESP CNPq FAEPEX-UNICAMP
Referecircncias
1 - R Custodio JD Goddard Can J Chem 70 (1992) 580
2 ndash E V R de Castro and F E Jorge J Chem Phys 108 (1998) 5226
3 - C Tsallis Quim Nova 16 (1994) 468
4 - E Buendiacutea F J Gaacutelvez P Maldonado and A Sarsa J Chem Phys 131 (2009) 44115
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Anaacutelise conformacional da Benzbromarona (BZB) Iran L Sousa (PG) Nelson H Morgon (PQ) Instituto de Quiacutemica - UNICAMP CP 6154 CEP 13084-971 Campinas - SP
iransousaiqmunicampbr
Introduccedilatildeo
O estudo teoacuterico das conformaccedilotildees e interaccedilotildees intramoleculares presentes em
sistemas modelos desde os mais simples ateacute estruturas complexas como proteinas
tornou-se importante para a compreensatildeo dos efeitos que influenciam a estabilidade
conformacional de moleacuteculas A escolha de uma metodologia computacional adequada eacute
extremamente importante para alcanccedilar o resultado final seja em termos de precisatildeo ou
custo computacional
Foi realizado um estudo conformacional da benzbromarona um faacutermaco
utilizado para o tratamento de casos refrataacuterios de gota1
Metodologia Computacional
Foram utilizados caacutelculos semiempiacutericos PM3 para indentificaccedilatildeo dos
confocircrmeros mais estaveacuteis Os minimos de energia foram otimizados com B3LYP6-
311++G (dp) Todos os caacutelculos foram realizados empregando o programa Gaussian
092
Foi avaliado as confomaccedilotildees de interesse em funccedilatildeo da rotaccedilatildeo dos acircngulos
diedros θ e β (Fig 1) estimada a cada 10ordm
Fig 1 Acircngulos diedros estudados
Resultados e Discussatildeo
As energias relativas e os acircngulos na qual foram obtidos os confocircrmeros mais
estaacuteveis satildeo mostrados na Tabela 1 Tabela 1 Energias Relativa (Kcalmol) e Angulos diedros (ordm) B3LYP6-311++G(dp)
Conf ER Diedros
α β
1 000 260 90
2 691 260 260
3 038 260 270
Observa-se que a benzbromarona apresenta um minimo em 260ordm e 90ordm A
explicaccedilatildeo desta preferecircncia seraacute investigada atraveacutes de caacutelculos de NBO Uma anaacutelise
populacional tambeacutem seraacute realizada a fim de verificarmos a predominacircncia de cada
confocircrmero
Conclusotildees
Os caacutelculos mostraram a existecircncia de isocircmeros conformacionais para a
Benzbromarona Na literatura natildeo haacute estudos teoricos deste faacutermaco Sendo assim
outros paracircmetros eletrocircnicos estatildeo sendo obtidos com o objetivo de melhor
caracterizar essa moleacutecula
Agradecimentos CNPq CAPES CENAPAD-SP e GridUNESP
Referecircncias 1S Kumar et al New Zealand Medical J 2005 118 152
2 httpwwwgaussiancom
β
θ
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12 FFCLRP 2014
Estudo das Propriedades de Nanofitas de SiC
Larissa S Oliveirasup1 (PG) Rogeacuterio J Baierlesup1sihelarissagmailcom
1Universidade Federal de Santa Maria
IntroduccedilatildeoMateriais semicondutores nanoestruturados satildeo potenciais candidatos para serem
utilizados em dispositivos semicondutores Muitas teacutecnicas computacionais tecircm sidoutilizadas agrave produccedilatildeo de materiais com propriedades desejaacuteveis agrave industria eletrocircnica onde ocarbeto de siliacutecio (SiC) vem se mostrando muito promissor
Metodologia ComputacionalO meacutetodo de primeiros princiacutepios adotado eacute fundamentado na Teoria do Funcional
Densidade (DFT) e para o tratamento da interaccedilatildeo forte entre os eleacutetrons de valecircncia com osde caroccedilo utilizaremos pseudopotenciais de norma conservada na forma totalmente separaacutevelAs equaccedilotildees de Kohn-Sham satildeo resolvidas de maneira autoconsistente com o termo de troca-correlaccedilatildeo tratado dentro da Aproximaccedilatildeo do Gradiente Generalizado (GGA) A soma naZona de Brillouin eacute tratada utilizando um conjunto especial de pontos k gerados dentro doprocedimento de Morkhost-Pack A procura da geometria eacute feita utilizando o algoritmo deGradiente Conjugado (CG) com o caacutelculo das forccedilas usando o procedimento de Hellmann-Feynman
A estabilidade dos defeitos eacute obtida com o caacutelculo da energia de formaccedilatildeo dosdefeitos utilizando os resultados de caacutelculos de energia total A energia de formaccedilatildeo de umdefeito Eform[Def] eacute calculado de acordo com a equaccedilatildeo
Eform[Def]=ET[Def] ndash ET[pristino] - nji
onde ET[Def] eacute a energia total para o sistema na presenccedila de um defeito e ET[pristino] eacute aenergia total do mesmo sem defeito A soma ocorre sobre todos os aacutetomos envolvidos nodefeito e j eacute o potencial quiacutemico para o i-eacutesimo aacutetomo envolvido no defeito
Resultados e DiscussatildeoPretendemos estudar as principais caracteriacutesticas das nanofitas de SiC em sua forma
pura e com defeitos Estes estudos ainda estatildeo em fase de conclusatildeo e por esse motivo aindanatildeo possuiacutemos resultados
ConclusotildeesEsperamos que com esse trabalho possamos natildeo soacute caracterizar de maneira
satisfatoacuteria esses materiais Esses materiais quando bem estruturados podem apresentarcaracteriacutesticas desejaacuteveis para a fabricaccedilatildeo de dispositivos eletrocircnicos com boa eficiecircncia
AgradecimentosAgrademos a UFSM FAPERGS e ao PPGFiacutesica
Referecircncias [1] R J Baierle PC Piquini L P Neves R H Miwa Ab initio study of native defects in SiC nanotubesPhysical Review B Condensed Matter and Materials Physics USA v 74 n15 p 155425 2006[2] E F Rosso Baierle R J Oxygen doped SiC Nanowires an ab initio study Chemical Physics Letters (Print)v 568 p 140-146 2013[3] F Zheng et al J App Phys 113 154302 (2013)
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13 FFCLRP 2014
Natureza da ligaccedilatildeo FendashNO em sistemas trans-[FeIIL(NO)(oxa-aza)]
n+ onde
L=Cl ou H2O e n=1 ou 2 Uma investigaccedilatildeo computacional
Lucas Abreu do Nascimento1 (PG) Francisco das Chagas Alves Lima2 (PQ) fdcalimagmailcom 1
Universidade Federal do Piauiacute ndash UFPI 2 Universidade Estadual do Piauiacute ndash UESPI
Introduccedilatildeo
Na deacutecada de 1980 Ignarro e colaboradores mostraram que o oxido niacutetrico (NO) desempenha importacircncia fundamental no meio bioloacutegico como em sistema de regulaccedilatildeo de pressatildeo
sanguina processos inflamatoacuterios dentre outros1 Seus estudos demonstraram que a atividade bioloacutegica do (NO) difere em categorias direto e indireto sendo a principal diferenccedila a concentraccedilatildeo (NO) no meio A busca por novas drogas aptas a manter o controle desta moleacutecula levaram a uma
vasta aplicaccedilatildeo de compostos de coordenaccedilatildeo em particular ligantes macrociacuteclicos2 Os ligantes aza-macrociclo tem demonstrando um importante papel na sua estabilidade bem como o ligante
trans ao (NO)34 Mediante a busca por novas drogas capazes de manter o controle de (NO) no meio bioloacutegico este trabalho tem como objetivo analisar a natureza da ligaccedilatildeo FendashNO no sistema trans-[FeIIL(NO)(oxa-aza)]n+ onde L satildeo os ligantes trans Cl ou H2O em relaccedilatildeo o (NO) e n+ satildeo as
possiacuteveis cargas (1 e 2) dos complexos Metodologia Computacional
Todos os caacutelculos foram desenvolvidos no programa Gaussian 095 em niacutevel de teoria DFT empregado o funcional de troca de Beckes em conjunto com o funcional de correlaccedilatildeo de Perdew (BP86) Para efeito de comparaccedilatildeo o meacutetodo PBE1PBE tambeacutem foi utilizado Em combinaccedilatildeo com
os meacutetodos propostos a base LANL2DZ foi utilizada Para entendimento da natureza da ligaccedilatildeo o programa AOMIx6 foi empregado Todos os caacutelculos foram realizados considerando o vaacutecuo
Resultados e Discussatildeo
Em ambas os meacutetodos utilizados o sistema com o ligante H2O mostrou uma media de 35000 kcal mol -1 mais estaacutevel com ralaccedilatildeo ao com Cl Com relaccedilatildeo o comprimento de ligaccedilatildeo
entre o metal e o NO observa-se que quando ligante apresenta orbitas do tipo pi (π) no caso H2O diminui o comprimento da ligaccedilatildeo em 0009 Aring em comparaccedilatildeo com o outro ligante Apesar da
energia de interaccedilatildeo FendashNO ter sido de -482 kcal mol-1 para L=Cl e -62 kcal mol-1 para L=H2O as energias de repulsatildeo mostram-se 0020 maior para L=Cl quando comparado com L=H2O Logo a presenccedila deste ligante H2O dificulta a liberaccedilatildeo do NO e consequentemente facilitar a sua absorccedilatildeo
Conclusotildees
Os resultados demostraram que o sistema proposto em ambos os meacutetodos possui uma
maior estabilidade quando o ligante H2O esta presente Com relaccedilatildeo ao comprimento da ligaccedilatildeo FendashNO ela diminui com a presenccedila do H2O Assim a liberaccedilatildeo de NO pode ocorre com maior facilidade com quando o Cl estiver na oposiccedilatildeo trans com relaccedilatildeo a ele Os resultados das energias
de energias de repulsatildeo corroboram para o entendimento desses sistemas Agradecimentos
Centro Nacional de Processamento de Alto Desempenho do Cearaacute - CENAPADUFC Referecircncias [1]Ignarro L J Buga GM Wood K S Byrns R E Chaudhuri G Proceed ings of the National Academy of
Sciences of the United States of America 1987 84 9265-9269
[2] Tfouni E Truzzi D R Tavares A Gomes A J Figueiredo L E amp Franco D W Biological activity of
ruthenium nitrosyl complexes Nitric Oxide Biology and Chemistry Official Journal of the Nitric Oxide Society
201226 38ndash53
[3] Aguilar C M amp Rocha W R The nature of the MndashNO bond in [M(Imidazole)(PPIX)(L)]q complexes (M=Fe2+
Ru2+ L=NO+ NO and NOminus PPIX=Protoporphyrin IX) Inorganica Chimica Acta 2013 408 18ndash26
[4]Caramori G F Kunitz A G Andriani K F Doro F G Frenking G amp Tfouni E The nature of Ru-NO bonds
in ruthenium tetraazamacrocycle nitrosyl complexes --a computational study Dalton Transactions (Cambridge
England 2003) 201241 7327ndash39
[5] Frisch M J Gaussian09
[6] S I Gorelsky AOMix Program for Molecular Orbital Analysis httpwwwsg-chemnet version 66 2012
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14 FFCLRP 2014
Estudo das propriedades dinacircmicas do sistema 1-etil-3-metilimidazoacuteliobis(trifluorsulfonil)imida emim[Tf2N]CO2
Tuanan da Costa Lourenccedilo(PG)sup1 Luciano Tavares da Costa(PG)sup2lourencotuanangmailcom
1Universidade Federal de Alfenas sup2Universidade Federal Fluminense
IntroduccedilatildeoRecentemente liacutequidos iocircnicos(LIs) tecircm sido amplamente estudados para aplicaccedilotildees em
quiacutemica verde sendo que tais aplicaccedilotildees satildeo possiacuteveis devido agraves propriedades destes liacutequidos comobaixa volatilidade estabilidade teacutermica toxicidade e baixa pressatildeo de vapor tornado-os assimpossiacuteveis solventes ldquoverdesrdquo Atualmente vimos enfrentando grandes mudanccedilas climaacuteticas causadaspelas grandes emissotildees de gases de efeito estufa na atmosfera e devido a isso torna-se necessaacuterio odesenvolvimento de tecnologias para a captura de tais gases sendo os liacutequidos iocircnicos candidatos aesta nova tecnologia O objetivo deste trabalho eacute o estudo da mistura do liacutequido iocircnico 1-etil-3-metilimidazoacutelio bis(trifluorsulfonil) imida emim[Tf2N] com o CO2
Metodologia ComputacionalSimulaccedilotildees por dinacircmica molecular foram usadas para o estudo do sistema [emim]Tf2N e
CO2 As simulaccedilotildees foram realizadas nos ensembles NVT e NpT com duraccedilatildeo de 100ns Foramutilizados 160 pares de Lis com diferentes concentraccedilotildees do gaacutes variando de 0 a 204 moleacuteculas auma temperatura de 313K Apoacutes os caacutelculos das interaccedilotildeessup2 foram realizados caacutelculos depropriedades dinacircmicas a fim de se avaliar as modificaccedilotildees causadas pela presenccedila do gaacutes
Resultados e DiscussatildeoForam calculados os coeficientes de difusatildeo para caacutetion e acircnion Podemos ver pela tabela 1
que haacute um aumento no coeficiente de difusatildeo proporcional ao aumento de moleacuteculas de CO2 Ocaacutetion tende a ser mais difuso do que o acircnion e isso se daacute pela presenccedila do anel aromaacutetico em suaestrutura o que proporciona uma maior mobilidade do caacutetion no eixo do anel Podemos ver atraveacutesdo deslocamento meacutedio quadraacutetico das espeacutecies que o comportamento da dinacircmica translacionalnatildeo eacute modificado pela presenccedila das moleacuteculas do gaacutes embora ocorra uma maior difusividade dasmoleacuteculas
Tabela 1- Coeficientes de difusatildeo para as espeacutecies do sistema valores em 10-5cmsup2s Conclusotildees
Os resultados preliminares mostraram uma grande afinidade do gaacutes com o LI evidenciadona modificaccedilatildeo do coeficiente de difusatildeo o que nos sugere uma certa interaccedilatildeo gaacutes-LI Osresultados preliminares das propriedades dinacircmicas para o liacutequido iocircnico tiveram uma boacorrelaccedilatildeo com a literaturasup3 o que mostra a validade do campo de forccedila utilizado nas simulaccedilotildees
AgradecimentosAgradecimentos a CAPES FAPEMIG UNIFAL-MG e UFF
Referecircncias [1] Karadas F Energy Fuels 2010 24 5817[2] Lourenccedilo T C et al Environ Sci Technol 2013 47 7421[3] Fredlake C P et al J Chem Eng Data 2004 49 954
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15 FFCLRP 2014
Anaacutelise Teoacuterica de Clusters de Soacutedio-Potaacutessio por Algoritmo Geneacutetico e Caacutelculos
de Quiacutemica Quacircntica
Mateus X Silva1
(PG) Breno R L Galvatildeo1
(PD) Jadson C Belchior1 (PQ)
xaviersmateusgmailcom 1Departamento de Quiacutemica-ICEx Universidade Federal de Minas Gerais Av Antocircnio Carlos 6627 Pampulha 31270-
901 - Belo Horizonte MG Brasil
Introduccedilatildeo
Clusters metaacutelicos tecircm atraiacutedo atenccedilatildeo cientiacutefica devido agraves suas potenciais aplicabilidades
tecnoloacutegicas em nanoescala O interesse teoacuterico vai aleacutem da determinaccedilatildeo das estruturas formadas
por estes sistemas sendo um objetivo central o entendimento de como estes clusters crescem e
como suas propriedades se modificam no curso deste processo A liga NaK eacute conhecida por ser
misciacutevel em todas as proporccedilotildees e liacutequida agrave temperatura ambiente para a maioria das composiccedilotildees1
sendo o foco deste trabalho a descriccedilatildeo do crescimento deste sistema
Metodologia Computacional
A hipersuperfiacutecie de energia potencial de clusters de NaK foi gerada pelo potencial empiacuterico
Gupta2 (PG) e explorada via um algoritmo geneacutetico (GA) modificado
3 pela adiccedilatildeo de dois novos
operadores ao procedimento evolucionaacuterio padratildeo Assim foram geradas condiccedilotildees iniciais para
abordagem dos clusters menores por meacutetodos de estrutura eletrocircnica tais como CCSD(T) e MP2
que produziram resultados de referecircncia A escolha de condiccedilotildees apropriados para caacutelculos DFT
foram exploradas utilizando os dados de referecircncia obtidos Por fim o acoplamento entre um GA e
a minimizaccedilatildeo da energia obtida em niacutevel de teoria quacircntica eacute investigado para gerar condiccedilotildees
iniciais mais adequadas em relaccedilatildeo agrave abordagem empiacuterica inicial
Resultados e Discussatildeo
Os miacutenimos gerados pelo PG foram avaliados e corrigidos pelos meacutetodos ab initio de alto
niacutevel correlacionando eleacutetrons de camadas internas Verificou-se que o PG falha sistematicamente
na previsatildeo dos miacutenimos corretos de energia para clusters de ateacute 6 aacutetomos estando estes sistemas
pequenos fora da regiatildeo ideal de aplicabilidade deste potencial Observou-se que abordagens usuais
DFT como B3LYP podem falhar na previsatildeo de resultados para sistemas especiacuteficos sendo que o
melhor acordo com os resultados de referecircncia foi obtido pela combinaccedilatildeo def2-TZVPPSVWN5
apesar da melhor relaccedilatildeo custo-benefiacutecio ter sido alcanccedilada por LANL2DZSVWN5 (com potencial
nuclear efetivo) O acoplamento entre o GA e o tratamento quacircntico dos clusters foi realizado
dentro de uma abordagem de alta relaccedilatildeo custo-benefiacutecio obtida pela utilizaccedilatildeo de um potencial
nuclear efetivo em niacutevel MP2 O meacutetodo proposto foi capaz de elevar significativamente a
qualidade das condiccedilotildees iniciais geradas para reotimizaccedilatildeo por meacutetodos mais exatos
Conclusotildees
Caacutelculos MP2 foram suficientes para prever estruturas corretas assim como caacutelculos DFT
com utilizaccedilatildeo de potencial nuclear efetivo forneceram resultados com desvios de apenas 5 em
relaccedilatildeo agravequeles considerados como referecircncia Para clusters maiores a abordagem semi-claacutessica
feita atraveacutes do PG forneceu uma proporccedilatildeo de aacutetomos de soacutedio de 30 a 40 capaz de gerar ligas
mais estaacuteveis quando comparadas agraves suas contrapartes homonucleares A tendecircncia experimental de
segregaccedilatildeo nuacutecleo-superfiacutecie foi prevista com sucesso pela presente abordagem
Agradecimentos
Noacutes agradecemos agrave FAPEMIG agrave Capes e ao CNPq
Referecircncias [1] Tchaplyguine M et al Phys Rev B 2009 80 033405
[2] Gupta R P Phys Rev B 1981 23 6265
[3] Guimaratildees F F et al J Chem Phys 2002 116 8327
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16 FFCLRP 2014
Electronic energy levels engineering of P3HT employing chemical substitutions
Eliezer Fernando Oliveira1 (PG) and Francisco Carlos Lavarda12 (PQ)
1UNESP - Univ Estadual Paulista POSMAT - Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Ciecircncia eTecnologia de Materiais Bauru SP Brazil
2Faculdade de Ciecircncias UNESP - Univ Estadual Paulista Departamento de Fiacutesica Av Eng LuizEdmundo Carrijo Coube 14-01 17033-360 Bauru SP Brazil
Correspondence to Eliezer Fernando de Oliveira (eliezer fcunespbr)
IntroductionCurrently there is an intensive search for new materials to make more efficient organic solar
cells The use of chemical modifications capable of modifying the electronic properties of materialsalready known is an interesting approach [1] as it can in principle provide a more adequateadjustment of the frontier electronic levels while preserving properties such as solubility Thus weperformed a theoretical study of the P3HT and 13 new derivatives obtained by substitution withelectron acceptor and donor groups in order to understand how the energy levels of the frontierorbitals are modified
Computational MethodologyWe adopt the oligomer approach with structures ranging from 2 to 10 monomer units [2]
and thiophenic rings kept coplanar as expected in the solid state [3] Structure optimizations weremade through the PM7 semiempirical method and we obtained electronic structure data byDFTB3LYP6-31G(1d) The properties of polymers are estimated theoretically by extrapolationmethods of the results obtained for the oligomers
Results and DiscussionAs can be observed in Figure 1 employing chemical substitutions allow to get a range of
materials with very different electronic properties an interesting fact for tuning the properties of thedevices
ConclusionsAn interesting result is that obtained for the P3HT-F case that shifts the HOMO and LUMO
energy levels of P3HT to lower energy values maintaining approximately the same ΔEHL
AgradecimentosWe would like to thank the Brazilian agency FAPESP (proc 201221983-0) for financial
support
Referecircncias [1] Oliveira E F Camilo-Jr A da Silva-Filho L C Lavarda F C J Polym Sci Part B Polym Phys 2013 51842-846[2] Batagin-Neto A Oliveira E F Graeff C F O Lavarda F C Molecular Simulation 2013 39 309-321
[3] Oliveira E F and Lavarda F C J Polym Sci Part B Polym Phys 2013 51 1350-1354
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17 FFCLRP 2014
Estudo teoacuterico do mecanismo ESIPT em derivados de benzazoacuteis
Josene M Toldo1(PG) Paulo F B Gonccedilalves
1(PQ)
Josenetoldoufrgsbr 1Universidade Federal do Rio Grande do Sul Instituto de Quiacutemica Grupo de Quiacutemica Teoacuterica
Introduccedilatildeo
A transferecircncia protocircnica intramolecular no estado excitado (ESIPT) caracteriza-se pela
transferecircncia de um proacuteton de um grupo doador para um grupo aceptor a partir de uma ligaccedilatildeo de
hidrogecircnio intramolecular presente na estrutura do estado excitado[1] O aumento do interesse no
estudo de moleacuteculas que apresentam ESIPT eacute um reflexo de suas propriedades fotoquiacutemicas e
fotofiacutesicas uacutenicas que permitem a sua utilizaccedilatildeo em novas aplicaccedilotildees optoeletrocircnicas[2] Nesse
trabalho a DFT foi utilizada para investigar os derivados dos benzazoacuteis descritos na Figura 1 onde
as estruturas 1a e 1b podem apresentar ESIPT
Figura 1 Estruturas dos derivados de benzazoacuteis
Metodologia Computacional
As otimizaccedilotildees geomeacutetricas e anaacutelises vibracionais nos estados S0 e S1 foram feitas
utilizando CAM-B3LYPcc-pVDZ e PBE1PBEcc-pVDZ Nos caacutelculos de energia para as transiccedilotildees verticais foram utilizados CAM-B3LYPjun-cc-pVTZ e PBE1PBEjun-cc-pVDZ Os efeitos do solvente foram incluiacutedos a partir do PCM com as constantes dieleacutetricas referentes ao 14-dioxano diclorometano etanol e acetonitrila Todos os caacutelculos foram feitos no Gaussian 09
Resultados e Discussatildeo
No estado fundamental natildeo haacute a possibilidade de transferecircncia protocircnica intramolecular
devido agrave grande instabilidade das formas ceto quando comparadas agraves formas enol No estado S1
ambas as formas satildeo possiacuteveis contudo o mecanismo ESIPT nem sempre eacute observado O funcional
CAM-B3LYP prevecirc o ESIPT apenas para a estrutura 1a utilizando o solvente mais apolar o 14-
dioxano Jaacute quando o PBE1PBE eacute empregado a estrutura 1a apresenta ESIPT com todos os
solventes e a estrutura 1b apenas para o 14-dioxano Contudo comparando os valores dos λabs e λem
obtidos com os dois funcionais com os resultados experimentais [3] percebe-se que o CAM-B3LYP
descreve melhor o sistema Um efeito batocrocircmico eacute observado ao aumentar a polaridade do
solvente o que eacute consistente com as transiccedilotildees do tipo π rarrπ
Conclusotildees
Devido agrave pequena diferenccedila de energia entre as formas ceto e enol explicada pela reduzida
transferecircncia de carga o mecanismo ESIPT eacute previsto apenas para a estrutura 1a em dioxano jaacute
que o CAM-B3LYP eacute o funcional que melhor descreve o sistema
Agradecimentos
CNPq CAPES e PROPESQ pelo suporte financeiro
Referecircncias [1] H Roohi F Hejazi N Mohtamedifar M Jahantab Spectrochim Acta Part A 2014 118 228-238
[2] J E Kwon S Y Park Adv Mater 2011 23 3615ndash3642
[3] G Wiethaus Siacutentese e caracterizaccedilatildeo de novas iminas com aplicaccedilotildees em oacuteptica natildeo-linear 2010 UFRGS BR
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18 FFCLRP 2014
Processo de fragmentaccedilatildeo molecular do hiacutebrido γ-Fe2O3 PMMA um estudo
teoacuterico e experimental
Silviana Correcirca1 Liacutevia C T Lacerda
1 Marcus V J Rocha
1-2 (PQ) Teodorico C Ramalho
1
(PQ) Elaine F F da Cunha1 (PQ)
silvianacorrea123yahoocombr 1Laboratoacuterio de Modelagem Molecular Departamento de Quiacutemica Universidade Federal de Lavras LavrasMG 2Department of Theoretical Chemistry Faculty of Sciences Vrije Universiteit Amsterdam Paiacuteses Baixos
Introduccedilatildeo
Materiais hiacutebridos orgacircnico-inorgacircnicos satildeo constituiacutedos pela combinaccedilatildeo de
componentes orgacircnicos e inorgacircnicos A siacutentese desses materiais com propriedades otimizadas
constitui uma aacuterea em constante expansatildeo com potencial aplicaccedilatildeo na aacuterea de cataacutelise e sensores
quiacutemicos[12]
Assim este trabalho tem objetivo de propor e entender o mecanismo de
fragmentaccedilatildeo molecular do hiacutebrido PMMA-maghemita realizado pelas teacutecnicas experimentais
de dessorccedilatildeo iocircnica utilizando caacutelculos teoacutericos
Metodologia Computacional
A teacutecnica de dessorccedilatildeo iocircnica estimulada por eleacutetrons foi utilizada para a fragmentaccedilatildeo
experimental E para o estudo teoacuterico utilizou-se o pacote ADF com o meacutetodo DFT o funcional
de densidade BLYP O conjunto de funccedilotildees do tipo Slater TZ2P
Resultados e Discussatildeo
O caminho de fragmentaccedilatildeo do
hiacutebrido PMMA-maghemita estaacute descrito de
acordo com a Figura 1 Pelos resultados
experimentais a ordem de intensidade de
perda dos fragmentos eacute COH+ gt CH3
+gt
CO2CH3+ A energia de formaccedilatildeo do iacuteon
CO2CH3+ seria maior do que os outros no
entanto a ordem de estabilidade encontrada
a partir de caacutelculos teoacutericos foi COH+ gt
CO2CH3+ gt CH3
+ (Figura1) A energia de
ativaccedilatildeo (E) para COH+ foi 2305 kcalmol
-
1 menor que a do CH3
+ Em comparaccedilatildeo
com a do CO2CH3+ a diferenccedila da E eacute
59759 e 62064 kcalmol-1
respectivamente
A intensidade de dessorccedilatildeo iocircnica e a
barreira de energia de ativaccedilatildeo teoacuterica
mostrou boa concordacircncia Assim o
controle cineacutetica pode ocorrer no processo
de fragmentaccedilatildeo da PMMA-maghemita
Conclusotildees
Atraveacutes dos caacutelculos teoacutericos com auxiacutelio dos dados experimentais foi possiacutevel prever e
propor um mecanismo de fragmentaccedilatildeo para o material Permitindo discutir as melhores vias de
formaccedilatildeo dos fragmentos e os fatores quiacutemicos que influenciam nas perdas
Agradecimentos
A CAPES CNPq e a UFRJ pelos auxiacutelios financeiros e de infraestrutura para a realizaccedilatildeo
do trabalho
Referecircncias [1] JOSEacute NM PRADO LASA Quiacutemica Nova 2005 v 28 n 2 p 281-288
[2] FAHMI A Materials Today 2009 v 12 n 5 p 44-50
Figura 1 Mecanismo de fragmentaccedilatildeo do
hiacutebrido PMMA-maghemita
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Estudo mecaniacutestico sobre a N-acilaccedilatildeo de aminas por aacutecidos
carboxiacutelicos catalisada por ZrCl4
Felipe V Z Assad (PG) e Fabriacutecio R Sensato (PQ)
Universidade Federal de Satildeo Paulo UNIFESP Campus Diadema E-mail felipeassadglobocom
N-acilaccedilatildeo de aminas eacute um importante evento quiacutemico para a siacutentese da ligaccedilatildeo amida Tipicamente este tipo de ligaccedilatildeo eacute obtido da uniatildeo de um aacutecido carboxiacutelico a uma amina Entretanto a uniatildeo destes dois grupos funcionais natildeo ocorre agrave temperatura ambiente e requer temperaturas da ordem de 160-180
oC
1 Em 2012 Williams e colaboradores
2 reportaram um ineacutedito protocolo de siacutentese de amidas que
apresenta alta eficiecircncia para uma grande variedade de aminas e aacutecidos carboxiacutelicos A estrateacutegia - em sua condiccedilatildeo otimizada - baseia-se na reaccedilatildeo do substrato (amina) com aacutecido carboxiacutelico catalisada por tetracloreto de zircocircnio (ZrCl4) na presenccedila de tolueno a 110
0C Natildeo obstante a preeminecircncia do referido
procedimento nenhuma explanaccedilatildeo pormenorizada sobre o mecanismo molecular da reaccedilatildeo tem sido oferecida No presente estudo o mecanismo molecular de N-acilaccedilatildeo de aminas por aacutecidos carboxiacutelicos catalisada por ZrCl4 foi investigado por caacutelculos de estrutura eletrocircnica Os caacutelculos foram realizados em niacutevel DFTB3LYP com os seguintes conjuntos de base LANL2DZ para descrever o aacutetomo de zircocircnio e 6-311+G(2df2p) para os demais aacutetomos Pontos criacuteticos foram caracterizados por caacutelculos de frequecircncia vibracional Os processos de N-acilaccedilatildeo de aminas foram investigados para duas situaccedilotildees distintas reaccedilatildeo catalisada ou natildeo pelo ZrCl4 Para cada caso quatro caminhos reacionais idealizados foram investigados e caracterizados computacionalmente como segue i) processo concertado ii) por etapas iii) concertado em excesso de aacutecido carboxiacutelico e iv) por etapas tambeacutem em excesso do aacutecido Como modelos quiacutemicos para representar a amina e o aacutecido carboxiacutelico foram selecionadas as moleacuteculas metilamina e aacutecido metanoico Dos resultados obtidos na ausecircncia do ZrCl4 depreende-se que os valores de energia livre de ativaccedilatildeo ΔG
Dagger
satildeo consistentes com a baixa reatividade deste sistema agrave temperatura ambiente Dentre os canais investigados os processos por etapas demandam menores energias livre de ativaccedilatildeo que os concertados Assim o canal (ii) eacute mais reativo que o canal (i) enquanto o canal (iv) eacute mais reativo que o canal (iii) Em particular a adiccedilatildeo de ZrCl4 fortemente influencia a cineacutetica de acilaccedilatildeo associada ao mecanismo concertado em excesso do aacutecido carboxiacutelico A demanda de ativaccedilatildeo para este processo eacute diminuiacuteda por 86 kcalmol conduzindo a uma energia livre de ativaccedilatildeo ΔG
Dagger de 165 kcalmol e o correspondente perfil
energeacutetico eacute apresentado na Figura 1 Na ausecircncia do catalisador o mecanismo mais favorecido cineticamente eacute o processo por etapas em excesso de aacutecido carboxiacutelico No entanto o mecanismo concertado - em excesso do aacutecido - eacute prevalente na presenccedila do ZrCl4
Figura 1 Perfil energeacutetico do caminho reacional concertado em excesso de aacutecido carboxiacutelico catalisado pelo ZrCl4
Palavras Chave N-acilaccedilatildeo de aminas ligaccedilatildeo amida ZrCl4 caacutelculos de estrutura eletrocircnica DFT
[1] Valeur E Bradley M Chem Soc Rev 2009 38 606
[2] Allen C L Chhatwal A R Williams J M J Chemical Communications 2012 48 666-668
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20 FFCLRP 2014
Comparaccedilatildeo do Desempenho de Meacutetodos Compostos e Funcionais de
Densidade na Determinaccedilatildeo de Entalpias Padrotildees de Formaccedilatildeo
Leonardo Viana das Chagas Lima1 (PG) Nelson Henrique Morgon
1 (PQ)
leonardolimaiqmunicampbr 1Instituto de Quiacutemica Universidade Estadual de Campinas Baratildeo Geraldo Caixa Postal 6154 13083-970
Campinas Satildeo Paulo Brasil
Introduccedilatildeo
No estudo de sistemas com muitas partiacuteculas o uso de meacutetodos de estrutura eletrocircnica
sofisticados e bases extensas para a obtenccedilatildeo de propriedades com maior exatidatildeo sofre uma
limitaccedilatildeo praacutetica devido ao alto custo computacional o que felizmente pode ser contornado
por estrateacutegias como a teoria do funcional da densidade e os meacutetodos compostos[1]
Metodologia Computacional
Foram escolhidos os meacutetodos G3 G3MP2 G4 e G4MP2 e os funcionais com o
conjunto de bases G3LargeXP[2]
SOGGA11 B3LYP RevTPSS e M06-2X Realizaram-se
caacutelculos de otimizaccedilatildeo de geometria energia eletrocircnica e frequecircncias vibracionais (289 K e
1 bar) com o programa Gaussian09[3]
para um conjunto de 74 moleacuteculas e os respectivos os
aacutetomos presentes a fim de se determinar as entalpias padrotildees de formaccedilatildeo
Resultados e Discussatildeo
Comparando-se as determinaccedilotildees teoacutericas e experimentais obteve-se o erro meacutedio
(MSE) e o desvio RMS (RMSD) Avaliaram-se tambeacutem os tempos meacutedios de cpu (TM)
Tabela 1 ndash Anaacutelise estatiacutestica (MSE e RMSD em kcalmol) das determinaccedilotildees da entalpia padratildeo de formaccedilatildeo
(289 K e 1 bar) e tempo de CPU meacutedio dos caacutelculos (minutos)
Medidas Meacutetodos
G3 G3MP2 G4 G4MP2 B3LYP M06-2X RevTPSS SOGAA11
MSE -0406 -0332 -0155 -0107 6533 0873 -0718 -0331
RMSD 2543 2711 2463 2597 8553 3543 4060 9515
TM 4122 230 2983 625 1551 1672 1306 1917
Os menores RMSD foram observados para os meacutetodos compostos com destaque para
o G4 (2463 kcalmol) Jaacute os funcionais de densidade apresentaram RMSD superiores poreacutem
vale a pena destacar o M06-2X (3543 kcalmol) Os maiores tempos foram obtidos para os
meacutetodos G3 e G4 enquanto os menores foram os dos meacutetodos G3MP2 e G4MP2
Conclusotildees
Os meacutetodos G3MP2 e G4MP2 apresentaram os desempenhos mais equilibrados com
RMSD apenas pouco superiores ao meacutetodo G4 e os menores tempos de CPU Os funcionais
apesar dos tempos intermediaacuterios apresentaram RMSD consideravelmente superiores
Agradecimentos
Unicamp CENAPAD-SP CAPES
Referecircncias [1] Heerdt G Morgon N H Quiacutemica Nova 2012 23 1741-1746
[2] Curtis L A Redfern P C Raghavachari K Journal of Chemical Physics 2007 126 084108
[3] Frisch M J et al Gaussian09 Gaussian Inc 2009
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21 FFCLRP 2014
NMR-TZPP-DKH Gaussian basis sets for NMR calculations ndash 195Pt chemical
shift
Diego Paschoal1 (PG) Heacutelio F Dos Santos1 (PQ)
diego_paschoalyahoocombr 1Nuacutecleo de Estudos em Quiacutemica Computacional ndash NEQC ndash Departamento de Quiacutemica Universidade Federal de Juiz de
Fora Campus Universitaacuterio ndash Martelos 36036-030 Juiz de Fora MG Brasil
Nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy of 195Pt is an excellent method to be used
in structural characterization of new complexes in solution Besides NMR has been used in the
elucidation of reaction mechanism among other applications [1]
In this present study a comprehensive analysis of all relevant issues involved on the 195Pt
NMR chemical shift predictions are conducted Non-relativistic and relativistic calculations were
employed in distinct computation schemes to assess the most accurate method to use in a theoretical
calculations of 195Pt NMR In addition to the existing methods new relativistic Gaussian basis sets
named as NMR-TZPP-DKH were constructed for H-He Li-Ne Na-Ar K-Ca Ga-Kr Rb-Sr In-Xe
and Pt atoms and tested for 195Pt NMR predictions
NMR-TZPP-DKH Gaussian basis sets were developed according to the protocol described
by Neese [2] with some changes
Figure 1 195Pt chemical shift calculated at B3LYP(DKHSO)NMR-TZPP-DKHSO level
Platinum compounds studied in this work were optimized at B3LYPLANL2DZ(Pt)Def2-
TZVPP(Ligands) NMR calculations were performed using the GIAO method at B3LYPNMR-
TZPP-DKH level with relativistic effects incorporated by DKHSO approximation The [PtCl6]-2
was used as internal reference In all calculations the solvent effect was included using the PCM
formalism GAUSSIAN09 program were used in these calculations
The 195Pt for 73 complexes are showed in Figure 1 From the results we observe a good
agreement between experimental and calculated results with an average absolute deviation of 156
ppm for the compounds considered
The results and conclusions in this study are highly relevant to theoretical and experimental
chemists that seeking state of the art for the chemistry of platinum complexes Our conclusions are
supported by a series of theoretical calculations in good agreement with experimental values for a
wide range of 195Pt chemical shifts and with distinct ligands
Acknowledgments Authors acknowledges UFJF FAPEMIG CAPES and CNPq for
financial support
[1] P S Pregosin Coord Chem Rev 44 (1982) 247
[2] D A Pantazis X Y Chen C R Landis F Neese J Chem Theory Comput 4 (2008) 908
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22 FFCLRP 2014
Avaliaccedilatildeo teoacuterica do efeito gauche na difenidramina e seu cloridrato Faacutetima M P de Rezende1 (PG) Matheus P de Freitas1 (PQ)
fatimarezendeposgraduflabr 1Departamento de Quiacutemica Universidade Federal de Lavras CP 3037 37200-000 Lavras MG
Introduccedilatildeo O cloridrato de difenidramina eacute um dos princiacutepios ativos do medicamento Dramin (utilizado no tratamento de naacuteuseas e vocircmitos) A difenidramina e seu cloridrato fornecem bons prospectos para exibirem o efeito gauche O efeito gauche eacute observado em moleacuteculas contendo o fragmento etila 12-dissubstituiacutedo em que os substituintes satildeo aacutetomos ou grupos eletronegativos Segundo esse efeito a conformaccedilatildeo gauche eacute a forma preferencial em comparaccedilatildeo com a conformaccedilatildeo anti embora efeitos de repulsatildeo esteacuterica e eletrostaacutetica entre substituintes sugiram que o equiliacutebrio deveria ser favoraacutevel ao isocircmero anti1 Nesse contexto o objetivo do presente trabalho eacute avaliar a preferecircncia conformacional (gauche ou anti) do cloridrato de difenidramina e de sua forma neutra (Figura 1a e 1b) em acetonitrila e no vaacutecuo
ON
H
ON
a b
Figura 1 a) Difenidramina protonada (caacutetion) b) Difenidramina Metodologia Computacional Os miacutenimos de energia dos compostos foram identificados por meio de uma varredura conformacional usando o meacutetodo Monte Carlo em niacutevel semi-empiacuterico AM1 usando o programa Spartan A varredura conformacional foi executada para difenidramina na forma neutra e catiocircnica obtendo-se 100 estruturas para cada composto sendo muitas delas idecircnticas As geometrias diferentes foram otimizadas em niacutevel HF631g-(dp) (incluindo caacutelculos de frequecircncia para garantir que as estruturas natildeo se tratavam de estados de transiccedilatildeo) e em seguida 14 estruturas com energias relativas diferentes foram resubmetidas a caacutelculos de otimizaccedilatildeo de geometria (no gaacutes e em acetonitrila impliacutecita - modelo PCM) em niacutevel B97X-D6-31g(dp) Resultados e Discussatildeo O efeito gauche eacute operante na difenidramina pois o confocircrmero mais estaacutevel possui acircngulo diedro O-C-C-N de aproximadamente 65o (gauche) e eacute cerca de 1 kcal mol-1 mais estaacutevel do que o confocircrmero anti mais abundante (O-C-C-N de aproximadamente 175o) tanto na fase gasosa quanto em acetonitrila A estabilizaccedilatildeo da conformaccedilatildeo gauche eacute possivelmente decorrente de interaccedilotildees hiperconjugativas antiperiplanares CHCN e CHCO (efeito gauche quacircntico) Contudo os dados de energia ainda indicam uma populaccedilatildeo mensuraacutevel de confocircrmeros anti (cerca de 10) Ao se protonar a difenidramina de forma que se obtenha o caacutetion difenidramiacutenio (correspondente ao cloridrato de difenidramina) a diferenccedila de energia entre os confocircrmeros gauche e anti mais estaacuteveis eacute de mais de 6 kcal mol-1 sugerindo que estruturas com acircngulo diedro O-C-C-N+ gauche sejam natildeo somente preferenciais mas exclusivas Esse fato eacute decorrente de um incremento estabilizante da conformaccedilatildeo gauche a atraccedilatildeo eletrostaacutetica ON+ (efeito gauche eletrostaacutetico)2 Conclusotildees Interaccedilotildees intramoleculares particularmente o efeito gauche (quacircntico e eletrostaacutetico) devem contribuir fortemente para a conformaccedilatildeo bioativa da difenidramina e seu cloridrato que eacute gauche ao longo do fragmento O-C-C-N segundo estrutura do Protein Data Bank (coacutedigo PDB 2AOT) Agradecimentos Agrave FAPEMIG CAPES e CNPq pelo suporte financeiro e bolsas de estudante (FMPR) e de pesquisador (MPF) Referecircncias [1] Goodman L Gu H Pophristic V J Phys Chem A 2005 109 1223-1229 [2] Gooseman N E J OacuteHagan D Peach M J G Slawin A M Z Tozer D J Young R J Angew Chem Int Ed 2007 46 5904-5908
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23 FFCLRP 2014
Estudo envolvendo NN
Railton1 B de Andrade (PG) SilmarMiguel A F de Souza (PQ)
1Universidade Federal da Paraiacuteba Departamento de Quiacutemica 58036 Joatildeo Pes
Introduccedilatildeo
Uma das reaccedilotildees mais importantes das nitrosaminas se refere agrave quebra da ligaccedilatildeo NndashN (ver Figura 1) com a consequumlente liberaccedilatildeo do pode facilitar ou natildeo a quebra desta ligaccedilatildeo Pelaacuteez e colaboraprotonaccedilatildeo da nitrosamina mais simples (nitrosamina metilada
1a trans-(CH3)2NNOH+ 1c cis
Figura 1 conformaccedilotildees mais releva
Neste trabalho investigamos as quatro estruturas de menor energia da NNnitrosodimetilamina (DMNA
Metodologia Computacional
Utilizamos os meacutetodos geometrias referentes aos confocircrmeros mais estaacuteveis niacutevel CASSCFcc-pVDZ
Resultados e Discussatildeo
Temos um ordenamento energeacutetico em relaccedilatildeo aos resultados a niacutevel outro ordenamento com MRCI
Tabela 1Resultados obtidos para as quatro estruturas mai
Estruturaa
1a trans-(CH3)2NNOH+
1c cis-(CH3)2NNOH+
2a (CH3)2NHNO+
2c (CH3)2NNHO+
aAs quatro estruturas de menor energias foram otimizadas com realizado um caacutelculo MRCI correccedilotildees de Davdson dResultados entre parecircnteses referente agraves estruturas com H [2]
Conclusotildees
Para o estado fundamental foram obtidas quatro conformaccedilotildees mais estaacuteveis mostradas na Figura 1 sendo a estaacuteveis Observou-se o mesmo ordenamento obtido para a nitrosamina natildeoCaacutelculos com bases mais extensas (augReferecircncias [1] OHWADA T et al J Am Chem Soc
[2] PELAacuteEZ D et al J J Phys Chem A
Estudo envolvendo NN-nitrosodimetilamina protonada
B de Andrade (PG) Silmar1 A do Monte (PQ) Miguel A F de Souza (PQ) e Elizete1 Ventura (PQ)
railtoncggmailcom
Universidade Federal da Paraiacuteba Departamento de Quiacutemica 58036 Joatildeo Pessoa
Uma das reaccedilotildees mais importantes das nitrosaminas se refere agrave quebra da ligaccedilatildeo N (ver Figura 1) com a consequumlente liberaccedilatildeo do NO [1] A posiccedilatildeo da protonaccedilatildeo
pode facilitar ou natildeo a quebra desta ligaccedilatildeo Pelaacuteez e colaboradores [2] estudaram a protonaccedilatildeo da nitrosamina mais simples (H2NNO----H+) como modelo para a
1c cis-(CH3)2NNHO+ 2a (CH3)2NHNO
+ 2c (CH
conformaccedilotildees mais relevantes no estado fundamental de nitrosaminas protonadas
Neste trabalho investigamos as quatro estruturas de menor energia da NNDMNA) protonada (Figura 1 principais siacutetios de protonaccedilatildeo)
odologia Computacional
Utilizamos os meacutetodos MRCICASSCF com a base cc-pVDZ
geometrias referentes aos confocircrmeros mais estaacuteveis (Figura 1) foram otimizadas a
Temos um ordenamento energeacutetico em relaccedilatildeo aos resultados a niacutevel MRCI como indicado na Tabela 1
Resultados obtidos para as quatro estruturas mais estaacuteveis envolvendo NDMA protonada
CASSCF MRCIb MRCI+Q
c CASPT2ANO
∆E (kcalmol) 000 (000)d 000 000
1244 (1099) 1200 1183
-103 (-331) 1378 941
1389 (1232) 1793 1555 As quatro estruturas de menor energias foram otimizadas com CASSCF e a geometria obtida foi
realizado um caacutelculo MRCI bMRCI (Multireference Configuration Interaction
sultados entre parecircnteses referente agraves estruturas com H [2]
Para o estado fundamental foram obtidas quatro conformaccedilotildees mais estaacuteveis sendo a 1a trans-(CH3)2NNOH
+ e 2a (CH3)2NHNO
se o mesmo ordenamento obtido para a nitrosamina natildeoCaacutelculos com bases mais extensas (aug-cc-pVDZ e cc-pVTZ) estatildeo sendo realizados
J Am Chem Soc 123 10164 2001 J J Phys Chem A 112 8394 2008
nitrosodimetilamina protonada
A do Monte (PQ)
soa ndash PB ndash Brasil
Uma das reaccedilotildees mais importantes das nitrosaminas se refere agrave quebra da ligaccedilatildeo posiccedilatildeo da protonaccedilatildeo dores [2] estudaram a
) como modelo para a
2c (CH3)2NNHO+
ntes no estado fundamental de nitrosaminas protonadas
Neste trabalho investigamos as quatro estruturas de menor energia da NN-principais siacutetios de protonaccedilatildeo)
pVDZ Todas as ) foram otimizadas a
Temos um ordenamento energeacutetico em relaccedilatildeo aos resultados a niacutevel CASSCF e
s estaacuteveis envolvendo NDMA protonada
CASPT2ANO-L
(000) (1125) (459) (1141)
e a geometria obtida foi Multireference Configuration Interaction) c
MRCI com sultados entre parecircnteses referente agraves estruturas com H [2]
Para o estado fundamental foram obtidas quatro conformaccedilotildees mais estaacuteveis NHNO
+ as mais se o mesmo ordenamento obtido para a nitrosamina natildeo-metilada
pVTZ) estatildeo sendo realizados
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24 FFCLRP 2014
Ab-initio calculation of magnetic properties of Gd-doped SnO2
Fermin H Aragoacuten
fermin964hotmailcom Laboratoacuterio de Fiacutesica Aplicada Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear 31270-901 Belo Horizonte MG
Brazil
Introduction
The SnO2 compound is a n-type semiconductor with a large band gap (Eg ~ 36 eV) This
compound forms in a tetragonal rutile-type crystalline structure Reports published in the literature
experimental and theoretical indicate that the SnO2 compound doped with different chemical
elements (transition metals and rare earths) shows ferromagnetic properties above room
temperature high electrical conductivity high transparency in the visible region and high thermal
stability Due to these properties the rare earth-ion-doped SnO2 compounds are considered as
promising systems for the development of multifunctional magneto-optical devices [1] In special
the doping with trivalent Gd ions could provide with larger localized magnetic moments because of
their 4f7 electron configuration in comparison with transition metal ions
Computational Methodology
All calculations have been performed within the framework of the density-functional theory
(DFT) implemented in the well-tested SIESTA (Spanish Initiative for Electronic Simulations with
Thousands of Atoms) code
[2] and using the generalized gradient approximation (GGA)
pseudopotentials The system was studied in 2x2x2 supercell contained 48 atoms For the
calculation is considered the substitution of GdrarrSn that represent 625 of Gd-doped and one
oxygen vacancy that represent 3125 of the oxygen occupied site Spin polarized was carried out
to both cases with ferromagnetic (FM) and antiferromagnetic (AFM) configuration The difference
between the FM and AFM total energy (ΔE) can be expressed as ΔE=E(FM)-E(AFM) where
E(FM) denotes the total energy of FM state and E(AFM) denotes the total energy of AFM state
Positive value of ΔE implies that an AFM state is preferred while negative value of ΔE implies that
an FM state is preferred
Results
The values obtained to ΔE were -04 meV and -33 meV for 625 Gd-doped in SnO2 and
SnO2-γ (γ is the quantity of oxygen vacancy) respectively The low energy for Gd-doped SnO2
shows paramagnetic while for the Gd-doped SnO2-γ shows ferromagnetic behavior these results are
in agreement as theoretical and experimental work [34] where were shown that the oxygen
vacancies are a key of the origin of ferromagnetism in the call diluted magnetic semiconductors
Conclusions In conclusion we have investigated the electronic and magnetic properties of Gd-doped SnO2 (free of oxygen vacancy) and Gd-doped SnO2-γ (with oxygen vacancy) using SIESTA code Our calculations show remarkable changes in the spin polarized DOS with a strong correlation of the ferromagnetism with the presence of oxygen vacancy
The financial support of the Brazilian Agencies CNPq CAPES and FAPEMIG is gratefully
acknowledged
References [1] R Adhikari AK Das DKarmakar JGhatak J MagnMagn Mat 322 (2010) 3631
[2] J M Soler E Artacho J Gale A Garcia J Junquera P Ordejoacuten D Saacutenchez-Portal J Phys Cond Matt 14 2745
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77205 (2003)
[4] J M D Coey A P Douvalis C B Fitzgerald and M Venkatesan Appl Phys Lett 84 1332 (2004)
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
25 FFCLRP 2014
Estrutura eletrocircnica de complexo envolvendo uma associaccedilatildeo por ligaccedilatildeo
quiacutemica entre uma ftalocianina de rutecircnio e o TiO2 (anatase)
Diesley M S Arauacutejo1
(PG) Weverson R Gomes2(PG) Leonardo T Ueno
3(PQ) Antonio O T
Patrociacutenio1(PQ) Antonio E H Machado
1(PQ)
diesleymartinsyahoocombr 1Universidade Federal de Uberlacircndia Instituto de Quiacutemica Laboratoacuterio de Fotoquiacutemica e Ciecircncia de Materiais
2 Universidade Federal de Satildeo Carlos Departamento de Quiacutemica
3Universidade Federal de Uberlacircndia Faculdade de Ciecircncias Integradas do Pontal
Introduccedilatildeo
O emprego de abordagens baseadas na Teoria do Funcional de Densidade (DFT) tem
contribuiacutedo de forma significativa nos estudos de processos que envolvem transferecircncia de carga
[12] Ressalta-se entre outras possibilidades a previsatildeo do arranjo estrutural energeticamente mais
favoraacutevel e o entendimento de qual seria a melhor forma de ancoramento do corante na superfiacutecie
do semicondutor Aleacutem disso a estrutura eletrocircnica obtida teoricamente eacute capaz de fornecer
informaccedilotildees para o entendimento de processos importantes como eacute o caso da conversatildeo de energia
No presente trabalho avaliamos o comportamento de uma ftalocianina de rutecircnio ([(29-
bis(dietielamino)-1623-dicarboxi)PcRu(py)2]- FtRu) ligada quimicamente a um nanocluster de
anatase (TiO2)
Metodologia Computacional
Para a otimizaccedilatildeo estrutural e caacutelculo das frequecircncias vibracionais empregou-se o funcional
B3LYP e o conjunto de bases LANL2DZ ECP com o pseudo-potencial para o Titacircnio e o conjunto
Def2-TZVPD para os demais aacutetomos (H C N O e Ru) mais o pseudo-potencial para o Ru O
nanocluster de anatase empregado foi mantido congelado durante todos os caacutelculos Este consiste
em estrutura otimizada descrita por Jono e colaboradores [1] Todos os caacutelculos foram efetuados
considerando acetonitrila como solvente empregando o meacutetodo de contiacutenuo dieleacutetrico CPCM [45]
O funcional CAM-B3LYP foi utilizado na previsatildeo de 6 estados tripleto e dos 60 primeiros estados
singleto para a construccedilatildeo do espectro eletrocircnico e diagrama de energias
Resultados e Discussatildeo
No espectro de excitaccedilatildeo simulado a magnitude das forccedilas de oscilador para as transiccedilotildees
por volta de 560 nm sugere uma grande probabilidade de absorccedilatildeo de luz visiacutevel por este complexo
Em uma anaacutelise dos orbitais moleculares observa-se que tais excitaccedilotildees surgem da transferecircncia de
carga interfacial da FtRu para niacuteveis desocupados do semicondutor sugerindo que as transiccedilotildees
eletrocircnicas de menor energia devem envolver a excitaccedilatildeo de um eleacutetron da FtRu para diferentes
estados eletrocircnicos do TiO2 O gap energeacutetico entre o estado eletrocircnico de menor energia (S1) e o
estado fundamental eacute de cerca de 180 eV envolvendo a combinaccedilatildeo de diferentes transiccedilotildees
eletrocircnicas sugerindo que haacute injeccedilatildeo eletrocircnica do corante no estado excitado para a banda de
conduccedilatildeo do semicondutor isso eacute compatiacutevel com dados reportados em estudos similares [1-3]
Conclusotildees
Os dados obtidos para os niacuteveis de energia do complexo em estudo satildeo compatiacuteveis aos
observados para complexos similares Os resultados sugerem na excitaccedilatildeo eletrocircnica a
transferecircncia de eleacutetron de niacuteveis ocupados da FtRu para orbitais virtuais da anatase
Agradecimentos
UFU FAPEMIG CAPES e CNPq
Referecircncias
[1] R Jono et al J Phys Chem Lett 2011 2 1167ndash1170
[2] P M Anbarasan et al Rec Res Sci Tech 2010 2 08-16
[3] Corneliu I Oprea et al International Journal of Photoenergy 2013 1-15
[4] M Cossi et al J Comp Chem 2003 24 669-81
[5] V Barone and M Cossi J Phys Chem A 1998 102 1995-2001
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26 FFCLRP 2014
Estudo computacional de [22]ciclofanos
Mateus G Manfreacute1 (IC) Seacutergio E Galembeck
1 (PQ)
mateusmanfreuspbr 1Departamento de Quiacutemica Faculdade de Filosofia Ciecircncias e Letras de Ribeiratildeo Preto Universidade de Satildeo Paulo
14040-901 Ribeiratildeo Preto-SP Brasil
Introduccedilatildeo
Os [22]ciclofanos representam uma classe de compostos quiacutemicos com um campo de aplicaccedilatildeo que
abrange cataacutelises assimeacutetricas poliacutemeros com propriedades oacuteptico-eletrocircnicas distintas e mesmo
faacutermacos no combate agrave artrite Grande parte de suas caracteriacutesticas de interesse se deve a interaccedilotildees
entre seus dois aneacuteis aromaacuteticos portanto a compreensatildeo da natureza de tais interaccedilotildees elucidaria a
origem de suas aplicaccedilotildees bem como melhor exploraacute-las
Metodologia Computacional
Quatro compostos da classe dos [22]ciclofano vecircm sendo estudados neste trabalho
[22]paraciclofano (I) sin [22]metaciclofano (II) anti [22]metaciclofano (III) e
[22]metaparaciclofano (IV) As moleacuteculas tiveram suas geometrias optimizadas atraveacutes do meacutetodo
PW6B95-D3BJ tendo def2-TZVP A mesma metodologia foi adotada para o caacutelculo de seus
espectros infravermelho
Resultados e Discussatildeo
Em todos os compostos os valores estudados nas geometrias se encontram muito proacuteximos
dos valores experimentais na literatura2 Observa-se que para I e II a distacircncia interanular
apresentou um valor abaixo do raio de Van der Waals para o aacutetomo de carbono ( 28 acircngstrons) o
que sugere uma provaacutevel interaccedilatildeo through-space entre os aneacuteis Por outro lado os compostos III e
IV apresentaram uma distacircncia entre os aneacuteis maior que 28 acircngstrons indicando que caso estejam
presentes a interaccedilatildeo entre os aneacuteis se daacute principalmente through-bond
Os espectros infravermelho revelaram que em todos os compostos os picos de maior
intensidade se encontravam relacionados a vibraccedilotildees de estiramento dos hidrogecircnios Tanto O
espectro do composto I quanto do composto II bandas de intensidade consideraacutevel em 750 cm-1
relacionada agrave vibraccedilatildeo angular entre seus aneacuteis benzecircnicos indicando uma provaacutevel interaccedilatildeo
through-space O composto IV por outro lado natildeo apresentou tais bandas de interaccedilatildeo apenas entre
os aneacuteis mas sim uma banda em 606 cm-1
devido ao estiramento simeacutetrico entre os aneacuteis atraveacutes
das pontes etilecircnicas se tratando de uma provaacutevel interaccedilatildeo through-bond
Conclusatildeo
O meacutetodo PW6B95-D3BJ apresentou resultados com boa exatidatildeo ante aos valores
encontrados na literatura se mostrando adequado para o tratamento de [22]ciclofanos Os dados
obtidos na geometria para os compostos I e II bem como no espectro infravermelho convergem para
uma predominacircncia na interaccedilatildeo through-space enquanto que para o composto IV estes convergem
para uma predominacircncia na interaccedilatildeo through-bond
Agradecimentos
Os autores agradecem agrave FAPESP (processo 201319596-0) pelo suporte financeiro MGM
agradece agrave FAPESP (processo 201319596-0) pela bolsa de Iniciaccedilatildeo Cientiacutefica
Referecircncias Bibliograacutefica 2ChampionRGodfreyPD Betens FLJ Mol Spectrosc 199215518
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27 FFCLRP 2014
17ordm SIMPOacuteSIO BRASILEIRO DE QUIacuteMICA TEOacuteRICA (SBQT) 24 a 28 de novembro de 2013 Angra dos Reis Rio
ESTUDO COMPARATIVO DE REATIVIDADE DE TRITERPENOS
PENTACIacuteCLICOS COM ATIVIDADE ANTIMALAacuteRICA
Marlon Marques V de Melo Filho
1a(PG) Kelson Mota T Oliveira
1a(PQ) Noam S Gadelha
1a(PG)
Aristeu S da Fonseca1a
(PG)
1aGrupo de Quiacutemica Teoacuterica e Computacional (GQTC)
1bGrupo de Quiacutemica de Produtos Naturais e Desenvolvimento
de Meacutetodos Analiacuteticos (QPNMA) 1DQICE ndash UFAM Bloco 10 Setor Norte Av Rodrigo OJ Ramos 6200 Japiim
69077-000 Manaus ndash Amazonas
e-mail marlonvieirademelogmailcom
Palavras-chave lupeol aacutecido betulinico betulina aacutecido melaleuco atividade ONION
INTRODUCcedilAtildeO
A investigaccedilatildeo farmacecircutica em produtos naturais representa uma estrateacutegia importante para a descoberta e desenvolvimento de novos medicamentos Quatro moleacuteculas isoladas da A amazonicus no QPNMA com esqueleto triterpecircnico pentaciacuteclico tecircm mostrado graus diferentes de atividade contra o P falciparum Trecircs destes compostos satildeo apresentados na literatura como oacutetimos candidatos para o desenvolvimento de um tratamento mais eficiente contra a malaacuteria e outras doenccedilas parasitaacuterias Os quatro compostos depois de isolados foram identificados por meio de anaacutelise espectroscoacutepica (ver fig 1) Suas estruturas foram estudadas por meio de abordagem teoacuterica visando determinar que fatores estruturais e eletrocircnicos poderiam ser determinantes no grau de atividade Foram comparados os mapas de potencial eletrostaacutetico densidade eletrocircnica (2D e 3D) e distribuiccedilatildeo de cargas dos quatro compostos e seus valores tabelados Figura 1 Triterpenos pentaciacuteclicos isolados de A amazonicus 1 - lupeol 2 - O aacutecido betuliacutenico 3 - betulina 4 - o aacutecido Melaleucico
MEacuteTODOS Os calculos seratildeo realizados utilizando PC INTEL Quadcore
TM (8 GB RAM) em plataforma Debian
LINUX (Versatildeo 50) para calcular as propriedades estruturais e eletrocircnicas das quatro moleacuteculas Na otimizaccedilatildeo geomeacutetrica de rotina seraacute utilizado o meacutetodo com bases 6-21G e funcional b3lyp por meio do Programa Gaussian03 O meacutetodo a ser utilizado eacute o ONIOM Ele eacute recomendado para moleacuteculas grandes reaccedilotildees enzimaacuteticas mecanismos de reaccedilatildeo para os sistemas orgacircnicos efeitos dos substituintes e reatividade de compostos orgacircnicos e organometaacutelicos
RESULTADOS E DISCUSSAtildeO
Os dados oriundos do QPNMA indicam uma
maior atividade para o aacutecido betuliacutenico valores
meacutedios para o lupeol e betulina e nenhuma
atividade do aacutecido melaleucico Como a literatura
aponta a carboxila como forte candidato
responsaacutevel pela atividade do aacutecido betuliacutenico e a
hidroxila nos demais compostos a anaacutelise da
presenccedila destes grupos nas quatros estruturas foi
observado Estruturalmente os compostos
apresentaram grande similaridade em distacircncias e
acircngulos no esqueleto lupacircnico Os caacutelculos de
atividades dos triterpenos seratildeo realizados ao
interagi-los com o modelo tridimensional da proteiacutena
digestiva do P flaciparum que eacute encontrado no
Protein Data Base CONCLUSAtildeO
Uma das principais diferenccedilas observadas deve-
se a distribuiccedilatildeo de cargas nas COOH devido ao
efeito indutivo na proacutepria moleacutecula ou ateacute mesmo
um impedimento esteacuterico pelo maior volume da
moleacutecula
AGRADECIMENTOS
FAPEAM CNPq
Abdel Bar at al J Nat Prod 2009 72 1643ndash1650
2
1
25
12
6
27
15
16
19
28
22
21 29
30
24
23
OH
H
H
1
COOH
OH
OH H
OHH
H
H
3
2
3 4
23 24
6 5
10
1
25
9 8
7 27
14
13
12
30
19
1
8 17 16
15
28
22
21
29
26 COOH
COOH
OH
4
2
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28 FFCLRP 2014
Estudos Teoacutericos Comparativos de Propriedades Estruturais Eletrocircnicas e
Espectroscoacutepicas dos Aacutecidos Betuliacutenico e Melaleucico e da Estabilidade de
Clusters desses Metaboacutelitos Especiais
Noam G da Silva1 (PG) Kelson M T de Oliveira1 (PQ) Aristeu S da Fonseca1 (PG) e Marlon
Vieira de Melo1 (PG)
noam_gshotmailcom 1DQICE-UFAM Bloco 10 Setor Norte Av Rodrigo O J Ramos 6200 Japiim 69077-000 Manaus Amazonas
Introduccedilatildeo
A baixa atividade do aacutecido Melaleucico natildeo foi ateacute o presente momento estudada Sua
estrutura eacute similar agrave de outros compostos ativos mas algum outro fator deve estar influenciando
na quiacutemica da reaccedilatildeo[12] Estruturas como clusters onde interaccedilotildees de hidrogecircnio estabilizam
o sistema podem estar sendo formadas[34] e assim a moleacutecula mostra-se inativa em estudos de
atividade bioloacutegica[5]
Metodologia Computacional
Os caacutelculos foram realizados em maacutequinas QuadCore ambas com 8 GB de memoacuteria
RAM nas plataformas Debian 6 e 7 (Linux) O software utilizado foi o Gaussian 03 Rev C-02
As moleacuteculas foram estudadas com o AM1 B3LYP3-21G e B3LYP6-31G As estruturas com
duas e trecircs moleacuteculas foram estudadas com AM1
Resultados e Discussatildeo
Os resultados preliminares (alguns na Tabela 1)
mostram que a forma mais oxidada (aacutecido Melaleucico)
possui menor energia que o aacutecido Betuliacutenico Em ambas as
moleacuteculas ocorre interaccedilatildeo intermolecular que estabiliza o
sistema Quando duas moleacuteculas interagem haacute um efeito
estabilizante maior no aacutecido Betuliacutenico que no aacutecido
Melaleucico Com trecircs moleacuteculas interagindo ocorre
aumento na estabilizaccedilatildeo para ambos os casos mas o aacutecido Melaleucico tem uma estabilizaccedilatildeo
aproximadamente 20 kcalmol mais acentuada
Tabela 1 Algumas propriedades energeacuteticas e efeitos de interaccedilatildeo de hidrogecircnio
Propriedade Aacutecido Betuliacutenico Aacutecido Melaleucico
Energia Total (kcalmol) -187358751 -2719095827
Estabilizaccedilatildeo com duas moleacuteculas (kcalmol) -8641687843 -7807025921
Estabilizaccedilatildeo com trecircs moleacuteculas (kcalmol) -1326288052 -1528627227
Conclusotildees
A formaccedilatildeo de pontes de hidrogecircnio estabiliza os sistemas mas somente o aacutecido
Melaleucico pode formar grandes aglomerados com essas interaccedilotildees Sistemas maiores podem
ser estudados e fornecer respostas para a baixa atividade da moleacutecula
Agradecimentos
Ao CNPq e a FAPEAM pelos investimentos
Referecircncias [1] Chopra CS Cole A RH Theiberg KJL White DR Arthur HR Tetrahedron 1965 Vol 21 1529-1536
[2] Chopra CS White DR Tetrahedron 1966 Vol 22 897-901
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[4] Duvoisin Jr S Ighor CVL Quimica Nova 2011 Vol 34 1595-1603
[5] Bernard P Scior T Didier B Hibert M Berthon J Phytochemistry 2001 Vol 58 865-874
Figura 1 (Esquerda) Cluster de aacutecido
Melaleucico e (Direita) interaccedilotildees de
hidrogecircnio
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29 FFCLRP 2014
On Activation Step of Hoveyda-Grubbs Catalyst
Eacutegil Saacute 1 (PQ) Milton Matos 2 (PQ) hegelsahotmailcom
1 Universidade Federal do Piauiacute Campus Ministro Reis Velloso Parnaiacuteba-PI Brazil e-mail 2 Laboratoacuterio Interdisciplinar de Materiais Avanccedilados Centro de Ciecircncias da Natureza Teresina -PI Brazil
Introduccedilatildeo
Hoveyda-Grubbs catalyst is very important to catalyze the olefin metathesis reaction The activation mechanism is dissociative for RCM (Ring Closing Metathesis) of N-Tosyldiallylamine due to olefin size [1]
Metodologia Computacional
We study the activation mechanism using DFT (Density Functional Theory) through the hybrid functional B3LYP and the basis set 6-31g(d) for all atoms except ruthenium described by LanL2DZ all stationary points were characterized by vibrational frequency calculations using the same level of theory Resultados e Discussatildeo We search the activation path previously proposed [1] showed in the Figure 1 in black and blue lines This path start with the pre-catalyst A1 through the transition state TS(A1-A2) and the minimum A2 The next step is the complexation of N-Tosyldiallylamine (IA3) We also find an alternative path showed by the red line In this path proposed in the first time here we showed an immediately interconversion from A2 to IIA3 before the complexation of the olefin with a rotation through the RuC bond This structure presents a dihedral angle of 105deg between the carbons of group mesityl coordinated ruthenium the carbon of the carbene and the oxygen chelator CRuCO (marked with asterisk in Figure 1) While in the structure A2 the same-angle is -107deg showing the rotation of the entire group Hoveyda around the connection RuC this rotation happens easily and as published in theoretical and experimental studies [2] confirmed by the more the stability of IIA3 in comparison with A2 We investigated the activation directly from the structure A1 to the structure IIA3 but we found an unreal energy barrier corresponding to the possible TS(AI-IIA3) With these results we believe the activation process occurs with the interconversion from A2 to IIA3 and not directly from A2 to IA3 as showed in others works
Figure 1 Activation paths for the Hoveyda-Grubbs catalyst
Referecircncias
[1] [1] S J Connon M Rivard M Zaja S Blechert Adv Synth Catal 345 (2003) 572
[2] C M Aguillar W R Rocha J Phys Chem B 115 (2011) 2030
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30 FFCLRP 2014
Estudo do comportamento em soluccedilatildeo do 2-fluoroetanol 3-fluoroproanol e 4-fluorobutanol por espectroscopias de RMN e infravermelho e caacutelculos
teoacutericos R A Cormanich12(PG) R Rittner2(PQ) M P Freitas3 (PQ) and M Buumlhl1 (PQ)
rodcormanichiqmunicampbr 1 EastChem School of Chemistry University of St Andrews North Haugh St Andrews Fife KY16 9ST UK 2 Chemistry Institute State University of Campinas PO Box 6154 13083-970 Campinas SP Brazil 3 Department of Chemistry Federal University of Lavras PO Box 3037 37200-000 Lavras MG Brazil Introduccedilatildeo
Aacutetomos de fluacuteor em compostos orgacircnicos satildeo considerados fracos aceptores para formaccedilatildeo de ligaccedilatildeo de hidrogecircnio (LH)1 Contudo o miacutenimo global do 2-fluoroetanol (FE) que tem geometria apropriada para formar uma LH CFmiddotmiddotmiddotHO intramolecular eacute responsaacutevel por gt90 da sua populaccedilatildeo conformacional total Tal LH eacute comumente invocada para explicar a estabilidade do confocircrmero mais estaacutevel do FE2 Da mesma maneira tambeacutem eacute indicado que os miacutenimos globais do FP e FB formam LHs CFbullbullbullHO intramoleculares34 Natildeo haacute estudos conformacionais em soluccedilatildeo na literatura para estes compostos que sejam de nosso conhecimento Dessa maneira no presente trabalho foi realizada uma anaacutelise sistemaacutetica do comportamento conformacional em soluccedilatildeo do FE FP e FB por espectroscoipas de RMN de
1H e 19F e infravermelho suportado por caacutelculos teoacutericos Metodologia Computacional
Foram realizados caacutelculos teoacutericos em niacutevel MP2aug-cc-pVDZ para geometrias dos confocircrmeros do FE (5 confocircrmeros) FP (12 confocircrmeros) e FB (38 confocircrmeros) otimizados em niacutevel MP2aug-cc-pVDZ que apresentaram a melhor correlaccedilatildeo com o niacutevel CCSD(T)aug-cc-pVTZ em relaccedilatildeo agrave funcionais da DFT (B3LYP e B3LYP-D3) Foram entatildeo aplicados diferentes meacutetodos teoacutericos como o Quantum Theory of Atoms in Molecules (QTAIM) Non-Covalent Interactions (NCI) e o Natural Bond Orbitals (NBO) para se entender as preferecircncias conformacionais destes compostos Resultados e Discussatildeo
Nenhum indiacutecio de formaccedilatildeo de LH intramolecular CFbullbullbullHO pocircde ser detectado para o FE FP e FB experimentalmente em soluccedilatildeo nos espectros de RMN e infravermelho Caacutelculos teoacuterico baseados na QTAIM NCI e NBO indicam que LHs CFbullbullbullHO intramoleculares natildeo tecircm influecircncia sobre o comportamento conformacional do FE mas estabilizam o miacutenimo global tanto do FP quanto do FB para as moleacuteculas isoladas No entanto ao se adicionar correccedilotildees termodinacircmicas de energia livre de Gibbs mesmo em meios natildeo-polares tais como CCI4 ciclohexano e diclorometano (IEF-PCM) a populaccedilatildeo dos miacutenimos globais do FP (~11) e FB (~3) diminuem consideravelmente aparentemente abaixo do limite de detecccedilatildeo Conclusotildees
Contraacuterio agrave suposiccedilotildees encontradas na literatura o comportamento conformacional do FE natildeo eacute regido por uma LH CFHO intramolecular LHs intramoleculares satildeo importantes para os confocircrmeros mais estaacuteveis do FP e FB isolados mas natildeo podem ser detectadas em soluccedilatildeo O presente trabalho foi aceito para publicaccedilatildeo no jornal Phys Chem Chem Phys Agradecimentos FAPESP FAPEMIG CNPq e EaStCHEM Referecircncias [1] R A Cormanich M P Freitas C F Tormena R Rittner RSC Advances 2012 2 4169 [2] J Huang K Hedberg J Am Chem Soc 1989 111 6909 [3] H M Badawi W Foumlrner S A Ali Spectrochim Acta A 2008 69 263 [4] M Traetteberg A D Richardson K Hedberg R W Winter G L Gard J Phys Chem A 2001 105 9587
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31 FFCLRP 2014
Theoretical Study of the Infrared Raman and VCD Spectra of Thiophene UsingAb Initio and Density Functional Theory Calculations
Marcello F da Costa (PQ)1 Poliane C de Farias (PG)2
mcostauelbr polianefariasyahoocombr12Universidade Estadual de Londrina LBMM ndash Laboratoacuterio de Biofiacutesica e Mecacircnica Molecular
IntroductionOrganic semiconductors have physical characteristics similar to inorganic ones so they can
also be used in the manufacture of OLEDs [1] photovoltaic cells [2] lasers [3] Furthermoreorganic materials with semiconductor properties have some advantages when compared to inorganicones such as greater adaptability low cost of production and the possibility of easily making smallstructural changes to modify its physical and chemical properties Among the currently mostinteresting organic semiconductors are the thiophene based polymers and the thiophene togetherwith its derivatives which are the main constituents of organic conductors [4]
Computational detailsIn this work we made the calculation of the molecular parameters infrared and Raman
spectra with HF and MP2 ab initio methods and B3LYP and B3PW91 DFT functional packagesWe also compared the results with experimental data found in the literature [5-7] and we calculatedthe VCD (vibrational circular dichroism) spectrum based on the good agreement of the calculationsperformed The thiophenes geometry optimization and harmonic vibrational frequenciescalculations were performed with the GAUSSIAN 03 software package using HF levelapproximation MoslashllerndashPlesset many-body perturbation theory truncated at second order (MP2) andDFT with B3LYP and B3PW91 hybrid functional with both are believed to be superior inpredicting molecular properties A fairly large and flexible basis set 6-311++G was chosen toobtain accurate calculations about the molecule
Results and discussionThe results show that the DFT methods have more accuracy with experimental data The
B3LYP hybrid functional had slightly more accuracy than the B3PW91 for the vibrationalfrequencies and matched with experimental data until the 12th vibration in the range around 500 to1200 1cm The theoretical prediction of the VCD spectrum shows that the thiophene molecule hasa propensity to absorb clockwise circularly polarized light (positive absorption) at the most intenseinfrared absorptions
ConclusionThe set of basis functions 6-311++G is able to provide a realistic description of these
properties The good agreement with the experimental data of the harmonic vibrations supports theVCD results which provides useful information for the study of this material
AcknowledgementsThe authors would like to acknowledge the financial support granted by the following
Brazilian agency Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientiacutefico e Tecnoloacutegico (CNPq)
Referecircncias [1] Y Li Y Cao J Gao D Wang G Yu AJ Heeger Synthetic Met 99 (1999) 243[2] CJ Brabec NS Sariciftci JC Hummelen Adv Func Mater 11 (2001) 15[3] F Hide M Diaz-Garcia B Schwartz M Andersson P Qibing AJ Heeger Science 273 (1996) 1833[4] JH Schon A Dodabalapur Z Bao C Kloc O Schenker B Batlogg Nature 410 (2001) 189[5] T Kupka R Wrzalik G Pasterna K Pasterny J Mol Struct 616 (2002) 17[6] JS Kwiatkowski J Leszczynski I Teca J Mol Struct 436-437 (1997) 451[7] K Pasterny R Wrzalik T Kupka G Pasterna J Mol Spectrosc 614 (2002) 297
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32 FFCLRP 2014
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
Iacutendice de Autores
Anselmo E de Oliveira UFG 04Antonio E H Machado UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Antonio O T Patrociacutenio UNIVERSIDADE FEDERAL DEUBERLAcircNDIA
26
Aristeu S da Fonseca UFAM 28Arnaldo Fernandes da Silva Fo UNICAMP 06 07Ataualpa A C Braga UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 01Breno R L Galvatildeo UFMG 16Carlos R D Correia UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
CAMPINAS01
Cleuton de Souza Silva UNICAMP 08 10Claacuteudio Francisco Tormena UNICAMP 05Daniely X Soares UNICAMP 07Diego Fernando da S Paschoal UFJF 22Diesley Martins UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Dioacutegenes Mendes Arauacutejo USP-RP 09Elaine F F da Cunha FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Eacutegil de Brito Saacute UFPI 30Elizete Ventura UFPB 24Elieacutezer Fernando de Oliveira UNESP 17Fabriacutecio R Sensato UNIFESP 20Felipe Vieira Zauith Assad UNIFESP 20Fermin Fidel Herrera Aragoacuten CDTN 25Francisco Carlos Lavarda UNESP 17Francisco das Chagas Alves Lima UFPI 14Faacutetima Maria Pereira de Rezende UFLA 23Giovanni Finoto Caramori UFSC 02Heacutelio F Dos Santos UFJF 22Iran da Luz Sousa UNICAMP 12Jadson C Belchior UFMG 16Josene Maria Toldo UFRGS 18Kelson Mota T Oliveira UFAM 28Larissa Sihe Oliveira UFSM 13Leonardo T Ueno UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Leonardo V das Chagas Lima UNICAMP 21Lucas Abreu do Nascimento UESPI 14Lucas Colucci Ducati USP 05Luciano Tavares da Costa UNIFAL-MG 15Liacutevia C T Lacerda FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19M Buumlhl UNIVERSITY OF ST ANDREWS 31
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I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
M P Freitas UFLA 31Marcello Ferreira da Costa UEL 32Marcus V J Rocha VRIJE UNIVERSITEIT 19Marlon Vieira de Melo UFAM 28Mateus Grecco Manfreacute UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 27Mateus Xavier Silva UFMG 16Matheus P de Freitas UFLA 23Mauricio Gustavo Rodrigues UNICAMP 11Milton Matos UFPI 30Nelson Henrique Morgon UNICAMP 12 21Noam Gadelha da Silva UFAM 29Noam S Gadelha UFAM 28Paulo Fernando Bruno Gonccedilalves UFRGS 18Poliane Cristina de Farias UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
LONDRINA32
R Rittner UNICAMP 31Rafael de Mattos Piccoli UFSC 02Railton Barbosa de Andrade UFPB 24Renan Vidal Viesser UNICAMP 05Renato Pereira Orenha UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 03Ricardo A Agnes UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
CAMPINAS01
Rodrigo Antonio Cormanich UNICAMP 31Rogeacuterio Custodio UNICAMP 08 10 11Rogeacuterio J Baierle UFSM 13Roy E Bruns UNICAMP 06 07Reacutegis Casimiro Leal UNICAMP 10Sergio E Galembeck USP-RP 09Silmar A do Monte UFPB 24Silviana Correcirca FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Seacutergio E Galembeck UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 27Seacutergio Emanuel Galembeck UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 03Teodorico C Ramalho FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Tuanan Lourenccedilo UNIFAL-MG 15Vitor Hugo Menezes da Silva UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 01Wagner E Richter UNICAMP 07Wagner Eduardo Richter UNICAMP 06Wesley Fonseca Vaz UFG 04Weverson R Gomes UNIVERSIDADE FEDERAL DE SAtildeO
CARLOS26
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Palavras Chaves
AacuteCIDO BETULINICO 28AacuteCIDO MELALEUCICO 29ACOPLAMENTO SPIN-ORBITAL 05AGREGADOS MOLECULARES 04ALGORITMO GENEacuteTICO 16ALPCCL 04AMINAS SUBSTITUIacuteDAS 10ANAacuteLISE CONFORMACIONAL 31ANATASE 26AROMATICIDADE 27ATIVIDADE 28BASIS SETS 22BENZAZOacuteIS 18BENZBROMARONA 12BIOACTIVITY 07C-PCM 08CAacuteLCULO COMPUTACIONAL 10CAacuteLCULOS AB INITIO 16CAacuteLCULOS DFT 01CASSCF 24CLUSTERS METAacuteLICOS 16CLUSTERS 09 29CO2 15COMPOSTO DE COODENACcedilAtildeO 14CONFOcircRMERO ANTI 23CONFOcircRMEROS 12CONJUGATED POLYMERS 17CSSM 06DFT CALCULATIONS 17DFT 02 12 14 18 19 20
21 25 26 29 32DINAcircMICA MOLECULAR 15EFEITO DO AacuteTOMO PESADO 05EFEITOS RELATIVIacuteSTICOS 02EFITO GAUCHE 23ENTALPIA DE FORMACcedilAtildeO 21ESIPT 18ESTADOS EXCITADOS 04ESTRUTURA ELETROcircNICA 09FTALOCIANINA 26FUNCIONAL HIacuteBRIDO M06 01FUNCcedilOtildeES DE BASE 11
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G3X(CEP) 08GD-DOPED SNO2 25HIPERCONJUGACcedilAtildeO 23INFRAVERMELHO 06INTENSIDADES 06INTERACcedilAtildeO INTRAMOLECULAR 27LIGACcedilAtildeO AMIDA 20LIGACcedilAtildeO DE HIDROGEcircNIO 31LIacuteQUIDO IOcircNICO 15MAGNETIC PROPERTIES 25MAGUEMITA 19MCG 11MECHANISM 30MEacuteTODOS COMPOSTOS 21N-ACILACcedilAtildeO DE AMINAS 20NANOFITAS 13NITROSAMINAS 24NITROSILO 03NMR 22OLEFIN METATHESIS 30ONION 28ORGANIC DEVICES 17ORGANOMETAacuteLICOS 02OXIDO NIacuteTRICO 14PKA 10PM3 12PMMA 19PROPRIEDADES 13PROTONACcedilAtildeO 24Q-EXPONENCIAIS 11QTAIM 03RAMAN 32REACcedilOtildeES DE HECK 01RELATIVISTIC EFFECTS 22RMN E INFRAVERMELHO 31RUTEcircNIO 03SIC 13SUPERAacuteTOMOS 09TDDFT 07TENSOR BLINDAGEM NUCLEAR 05TEORIA GAUSSIAN 08THIOPHENE 32UV-VIS SPECTROSCOPY 07
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bbb
E[ρ] = TS[ρ] +intd~rvext(~r)ρ(~r) + VH [ρ] + EXC [ρ]
βmc2 + 3sumk=1
αkpkc
ψ(x t) = ihpartψ(x t)
partt
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formaccedilatildeo das duas novas ligaccedilotildees C-C comparado com o periacuteodo vibracionalda ligaccedilatildeo simples C-C nos produtos eacute um criteacuterio mais conaacutevel e imparcialBaseado nesse criteacuterio todas as reaccedilotildees estudadas satildeo classicadas como siacuten-cronas exceto com o dienoacutelo H2C=CHNO apesar dos graus de assimetriagraduais e muito distintos das estruturas dos estados de transiccedilatildeo Estes resul-tados explicam tambeacutem a alta eciecircncia das reaccedilotildees de cicloadiccedilatildeo e portantosua utilidade em siacutentese orgacircnica
Agradecimentos CAPES CNPq FACEPE FINEP inct-INAMI PRONEX-CNPq-FACEPE
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CF 1
Equaccedilatildeo de Dirac Implementaccedilatildeo e Aplicaccedilotildees em Estudos de Es-trutura EletrocircnicaProf Roberto L A Haiduke (IQSCUSP)
Nesta palestra pretende-se discutir os aspectos baacutesicos da equaccedilatildeo de Diracquando aplicada aos estudos de estrutura eletrocircnica de sistemas atocircmicos emoleculares Primeiramente os principais efeitos relativiacutesticos na quiacutemicaseratildeo ilustrados por meio de alguns exemplos Depois seratildeo abordadas asnoccedilotildees fundamentais do formalismo de quatro componentes Aleacutem disto as-pectos teacutecnicos relacionados aos conjuntos de funccedilotildees de base necessaacuterios emodelo nucleares normalmente utilizados devem ser mencionados Finalmenteseraacute possiacutevel apresentar algumas aplicaccedilotildees deste tratamento realizadas emnosso grupo de pesquisa como no estudo dos momentos de quadrupolo nucle-ares
x FFCLRP 2014
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CF 2
Aplicaccedilotildees da Teoria do Funcional de Densidade em Sistemas Quiacutemi-cosProf Willian R Rocha (UFMG)
A Teoria do Funcional de Densidade (DFT) tem se tornado nos uacuteltimos anosum importante meacutetodo para o estudo da reatividade quiacutemica em sistemasmoleculares com poucos aacutetomos ateacute sistemas macromoleculares como enzimasO desenvolvimento de novos e mais precisos funcionais de troca-correlaccedilatildeotem permitido o estudo de processos quiacutemicos com precisatildeo cada vez maiorpossibilitando a utilizaccedilatildeo da DFT como um meacutetodo para se validar pos-siacuteveis mecanismos de reaccedilatildeo e previsatildeo a priori da reatividade em sistemasmoleculares Nesta apresentaccedilatildeo seraacute dada uma breve revisatildeo dos avanccedilos edesaos da DFT no estudo da reatividade quiacutemica dando particular atenccedilatildeoaos processos cataliacuteticos promovidos por compostos de metais de transiccedilatildeo Autilizaccedilatildeo da DFT no estudo da reatividade quiacutemica seraacute discutida e exempli-cada atraveacutes de estudos recentes envolvendo processos de interesse bioloacutegicoe industrial
Agradecimentos CNPq FAPEMIG INCT-Cataacutelise Rede Mineira de Quiacutemica
xi FFCLRP 2014
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MC 1
Quiacutemica Quacircntica Relativiacutestica AplicadaProf Luiacutes Guilherme M Macedo (UFPA)
Muitos fenocircmenos de interesse quiacutemico como a existecircncia de caacutetions Hg2+2 emsoluccedilatildeo ou mesmo o funcionamento de uma bateria automotiva soacute podem sercorretamente compreendidos agrave luz da teoria quacircntica relativiacutestica Os efeitosrelativiacutesticos que podem ser compreendidos como diferenccedila entre os resul-tados obtidos a partir da equaccedilatildeo de Schroumldinger e da equaccedilatildeo relativiacutesticade Dirac exercem grande inuecircncia principalmente na quiacutemica dos elementosmais pesados da tabela perioacutedica De forma geral estes efeitos satildeo comumenteseparados de forma pragmaacutetica em efeitos cinemaacuteticos e efeitos oriundos doacoplamento de spin-oacuterbita Este minicurso visa de forma praacutetica a) infor-mar a importacircncia dos efeitos relativiacutesticos b) ensinar atraveacutes de exemplossimples como incluir os efeitos relativiacutesticos nos caacutelculos de quiacutemica computa-cional atraveacutes de programas gratuitos como o DIRAC13 que inclui os efeitosrelativiacutesticos naturalmente a partir da equaccedilatildeo de Dirac e um segundoprograma (ORCAGAMESSFIREFLY) que inclui os efeitos cinemaacuteticos deforma aproximada
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MC 2
Teoria do Funcional de Densidade Fundamentos e MetodologiaProf Heacutelio A Duarte (UFMG)
Inicialmente alguns conceitos baacutesicos e histoacutericos baseados na Teoria de Thomas-Fermi-Dirac seratildeo apresentados Os teoremas de Hohemberg-Kohn as equaccedilotildeesde Kohn-Sham e sua interpretaccedilatildeo a luz da Procura Restrita de Levy seratildeo dis-cutidos A metodologia geralmente implementada nos principais programascomputacionais disponiacuteveis na literatura utilizando-se de conjunto de funccedilotildeesde base localizadas seraacute apresentada em detalhes Um toacutepico especial sobre osfuncionais de troca-correlaccedilatildeo e como eles satildeo desenvolvidos seraacute tambeacutem ap-resentado Na parte praacutetica pretende-se estimular os estudantes a denir cor-retamente os dados de entrada fazer atenccedilatildeo haacute alguns aspectos de deniccedilatildeode modelo quiacutemico e a utilizaccedilatildeo de palavras-chaves que auxiliam na con-vergecircncia do caacutelculo SCF e na rapidez do caacutelculo Espera-se que o estudanteao nal do mini-curso compreenda os principais conceitos envolvidos na DFTesteja familiarizado com os termos e seja capaz de se aprofundar no assunto
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Iacutendice de Trabalhos
12Investigaccedilatildeo Teoacuterica da arilaccedilatildeo Heck-Matsuda enantiosseletiva do3-ciclopenten-1-ol utilizando DFTVitor Hugo Menezes da Silva 01A Importacircncia de Correccedilotildees Relativiacutesticas na Descriccedilatildeo de LigaccedilotildeesQuiacutemicas em OrganometaacutelicosRafael de Mattos Piccoli 02Estudo Computacional de Compostos de Ru-NO ligado a CyclamRenato Pereira Orenha 03Estudo Teoacuterico da Cloro Ftalocianina de Alumiacutenio por PM6 e DFTWesley Fonseca Vaz 04Inuecircncia da Estrutura Eletrocircnica na Componente Spin-Orbital doTensor Blindagem de RMN de 13C nos Isocircmeros do 12-diiodoetenoRenan Vidal Viesser 05Intensidades caracteriacutesticas de grupos funcionais no infravermelhoWagner Eduardo Richter 06Selective Extraction of Erisotrin Structural Analogs Theory andExperimentArnaldo Fernandes da Silva Fo 07Uso do Modelo Contiacutenuo de Solvente (C-PCM) com G3X-CEP paraCaacutelculos de Solvataccedilatildeo de Iacuteons Monovalentes com AcetonitrilaCleuton de Souza Silva 08Clusters Histoacuterico e evoluccedilatildeoDioacutegenes Mendes Arauacutejo 09Estimativa teoacuterica do pKa de aminas substituiacutedas com gruposalquilaReacutegis Casimiro Leal 10Discretizaccedilatildeo do Meacutetodo da Coordenada Geradora para geraccedilatildeo defunccedilotildees de base por q-exponenciaisMauricio Gustavo Rodrigues 11Anaacutelise conformacional da Benzbromarona (BZB)Iran da Luz Sousa 12Estudo das Propriedades de Nanoestruturas de SiCLarissa Sihe Oliveira 13Natureza da ligaccedilatildeo Fe-NO em sistemas trans-[FeIIL(NO)(oxa-aza)]n+ onde L=Cl ou H2O e n=1 ou 2 Uma investigaccedilatildeo com-putacionalLucas Abreu do Nascimento 14Estudo das propriedades dinacircmicas do sistema 1-etil-3-metilimidazoacutelio bis(triuorsulfonil)imida emiim[Tf2N]CO2
Tuanan Lourenccedilo 15Anaacutelise Teoacuterica de Clusters de Soacutedio-Potaacutessio por AlgoritmoGeneacutetico e Caacutelculos de Quiacutemica QuacircnticaMateus Xavier Silva 16
xiv FFCLRP 2014
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Electronic energy levels engineering of P3HT employing chemicalsubstitutionsElieacutezer Fernando de Oliveira 17Estudo teoacuterico do mecanismo ESIPT em derivados de benzazoacuteisJosene Maria Toldo 18Processo de fragmentaccedilatildeo molecular do hiacutebrido γ-Fe2O3PMMAum estudo teoacuterico e experimentalSilviana Correcirca 19Estudo mecaniacutestico sobre a N-acilaccedilatildeo de aminas por aacutecidos car-boxiacutelicos catalisada por ZrCl4Felipe Vieira Zauith Assad 20Comparaccedilatildeo do Desempenho de Meacutetodos Compostos e Funcionaisde Densidade na Determinaccedilatildeo de Entalpias Padrotildees de FormaccedilatildeoLeonardo V das Chagas Lima 21NMR-TZPP-DKH Gaussian basis sets for NMR calculations 195Ptchemical shiftDiego Fernando da S Paschoal 22Avaliaccedilatildeo teoacuterica do efeito gauche na difenidramina e seu cloridratoFaacutetima Maria Pereira de Rezende 23Estudo envolvendo NN-nitrosodimetilamina protonadaRailton Barbosa de Andrade 24Ab-initio calculation of magnetic properties of Gd-doped SnO2
Fermin Fidel Herrera Aragoacuten 25Estrutura eletrocircnica de complexo envolvendo uma associaccedilatildeo porligaccedilatildeo quiacutemica entre uma ftalociaina de rutecircnio e o TiO2 (anatase)Diesley Martins 26Estudo computacional de [22]ciclofanosMateus Grecco Manfreacute 27Estudo comparativo de reatividade de triterpenos pentaciacuteclicos comatividade antimalaacutericaMarlon Vieira de Melo 28Estudos Teoacutericos Comparativos de Propriedades EstruturaisEletrocircnicas e Espectroscoacutepicas dos Aacutecidos Betuliacutenico e Melaleucicoe da Estabilidade de Clusters desses Metaboacutelitos EspeciaisNoam Gadelha da Silva 29On Activation Step of Hoveyda-Grubbs CatalystEacutegil de Brito Saacute 30Estudo do comportamento em soluccedilatildeo do 2-uoroetanol 3-uoroproanol e 4- uorobutanol por espectroscopias de RMN e in-fravermelho e caacutelculos teoacutericosRodrigo Antonio Cormanich 31Theoretical Study of the Infrared Raman and VCD Spectra ofThiophene Using Ab Initio and Density FuMarcello Ferreira da Costa 32
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Investigaccedilatildeo Teoacuterica da arilaccedilatildeo Heck-Matsuda enantiosseletiva do 3-ciclopenten-1-ol utilizando DFT
Vitor H Menezes da Silva1 (PG) Ricardo A Agnes2 (PG) Carlos R D Correia2 (PQ) Ataualpa A C Braga1 (PQ) vhugoiquspbr 1Instituto de Quiacutemica Departamento de Quiacutemica Fundamental Universidade de Satildeo Paulo SP Brasil2Instituto de Quiacutemica Departamento de Quiacutemica Orgacircnica Universidade Estadual de Campinas SP Brasil
IntroduccedilatildeoReaccedilotildees de Heck-Matsuda assimeacutetricas foram aplicadas por meio de uma estrateacutegia conhecida como transmissatildeo redox1 Aleacutem da formaccedilatildeo de adutos enriquecidos enantiomericamente haacute uma sequecircncia de inserccedilotildees migratoacuterias da espeacutecie de hidreto de palaacutedio e eliminaccedilotildees de βminushidrogecircnios ateacute a funcionalizaccedilatildeo do grupo hidroxila obtendo tambeacutem adutos carboniacutelicos2 Neste sentido este trabalho apresenta o estudo teoacuterico deste tipo de reaccedilatildeo utilizando aacutelcoois aliacutelicos ciacuteclicos
Metodologia ComputacionalAs estruturas foram otimizadas no niacutevel M06BS1 onde BS1 eacute a combinaccedilatildeo do pseudo potencial efetivo SDD e o conjunto de funccedilotildees de base 6-31G+(d) para o palaacutedio e o restante dos aacutetomos res-pectivamente Correccedilotildees termodinacircmicas foram feitas (em temperatura de 28915 K e pressatildeo de 1 atm) O efeito do solvente foi considerado por meio de caacutelculos pontuais M06-SMDBS1 nas geo-metrias em fase gasosa Todos os caacutelculos foram feitos utilizando o pacote Gaussian 09
Resultados e DiscussatildeoNa Figura 1 se observa que as espeacutecies TS2 TS3 TS4 e TS5 possuem as maiores energias pre-ponderantemente devido agraves acentuadas interaccedilotildees esteacutereas envolvendo o grupo t-butila com o ligan-te arila
Figura 1 Estruturas dos estados de transiccedilatildeo (TS) correspondentes agraves aproximaccedilotildees da olefina 3-ciclopenten-1-ol com diferentes conformaccedilotildees do ligante quiral pirino-oxazoliacutenico1 Cada TS estaacute associado ao seu respectivo aduto de Heck com diferente estereoquiacutemica Energias livres de solvataccedilatildeo (em kcalmol-1) relativas ao TS mais estaacutevel
O estado de transiccedilatildeo mais estaacutevel eacute o TS7 que estaacute associado exclusivamente ao produto de aacutelcool aliacutelico com estereoquiacutemica 3 o produto majoritaacuterio da reaccedilatildeo A energia do TS8 indica a presenccedila de adutos carboniacutelicos de mesma estereoquiacutemica 4 Fato tambeacutem evidenciado experimentalmente
ConclusotildeesPartindo que a estereoquiacutemica do produto final eacute decidida na inserccedilatildeo da olefina este modelo teoacuterico reproduz de maneira bastante satisfatoacuteria os dados experimentais A inclusatildeo do efeito de dispersatildeo nas energias mostrou-se importante para o tratamento destes sistemas
AgradecimentosVitor H M da Silva agradece a bolsa de doutorado concedida pela FAPESP (201304813-6 ) Referecircncias [1] Werner E W Mei T S Burckle A J e Sigman M S Science 2012 338 1445-1458[2] Oliveira C C Agnes R A Correia C R D J Org Chem 2013 78 3325-3328
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1 FFCLRP 2014
A Importacircncia de Correccedilotildees Relativiacutesticas na Descriccedilatildeo de Ligaccedilotildees Quiacutemicasem Organometaacutelicos
Rafael de Mattos Piccolisup1 (PG) e Giovanni Finoto Caramorisup1 (PQ)Email rafainfonethotmailcom
1 Universidade Federal de Santa Catarina Depto de Quiacutemica CFM CP 476 88040-900 Trindade Florianoacutepolis ndash SC
IntroduccedilatildeoO [Au3(12-μ-piridil)3] Figura 1 eacute um
composto organometaacutelico pertencente classe deComplexos Ciacuteclicos Trinucleares (CTC) os quaispossuem importantes propriedades espectroscoacutepicastal como vapocromismo e solvocromismoenvolvendo transiccedilotildees eletrocircnicas ligante rarr metalassociadas ao tamanho dos agregados formados porestas estruturas1 Estes agregados supramolecularesse formam por interaccedilotildees aurofiacutelicas e estas satildeoassociadas a contraccedilotildees relativiacutesticas das ligaccedilotildees edos orbitais devido ao acoplamento spin-spin espin-orbita12 Neste sentido foram feitas correccedilotildeesrelativiacutesticas DKH2 (Douglas-Kroll-Hess) e ZORA(Zeroth-order Regular Aproximation) aplicadas ateoria do funcional da densidade (DFT)2
Metodologia ComputacionalUtilizou-se o pacote de softwares Orca3 para
os caacutelculos de otimizaccedilatildeo das geometrias e frequecircncias vibracionais empregando-se o mesmo niacutevelde teoria BP86Def2-TZVP3 e correccedilotildees relativiacutesticas de segunda ordem DKH2 ou ZORA23
Resultados e DiscussatildeoDe acordo com a Figura 1 com correccedilatildeo ZORA observava-se a diminuiccedilatildeo dos niacuteveis de
energia de HOMO e LUMO e deve-se a uma melhor distribuiccedilatildeo das funccedilotildees radiaisprincipalmente de caroccedilo que levam a um aumento do potencial atrativo e orbitais maisproacuteximos24 devido ao acoplamento spin-spin e spin-orbita este efeito se reflete na contraccedilatildeo dosorbitais de valecircncia diminuindo a energia dos orbitais moleculares e pode ser observado na ligaccedilatildeoAu-C que se daacute entre orbitais internos do Au e orbitais antiligantes do C (back-donation) Aindaassim observa-se que as interaccedilotildees Au-Au e Au-N com DKH2 as quais natildeo envolvem orbitaisinternos satildeo mais curtas
ConclusotildeesConclui-se que ZORA e DKH2 aplicadas a DFT reproduzem satisfatoriamente os dados
experimentais e tratam a contraccedilatildeo dos orbitais internos e que as contraccedilotildees dos orbitais econtraccedilotildees das ligaccedilotildees satildeo efeitos distintos mas que atuam no mesmo sentido
Agradecimentos CNPq CAPES e FAPESC
Referecircncias [1] A Burini A A Mohamed J P Fackler Comm Inorg Chem 2003 24 253ndash280[2] M Reiher A Wolf Relativistic Quantun Chemistry Ed Wiley-VCH 2009[3] F Neese WIREs Comp Mol Sci 2012 2 73ndash78[4] M Reiher G Eickerling R Mastalerz V Herz W Scherer H Himmel J Chem Theory Comput 2007 32182-2197
Figura 1 Paracircmetros estruturais do composto[Au (12-μ-piridil) ] acircngulos em graus e distacircncias₃ ₃de ligaccedilatildeo em aringngstroumlns = valor experimental
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Estudo Computacional de Compostos de Ru-NO ligado a Cyclam
Renato Pereira Orenha1 (PG) Seacutergio Emanuel Galembeck1 (PQ) segalembuspbr
1Departamento de Quiacutemica Faculdade de Filosofia Ciecircncias e Letras de Ribeiratildeo Preto Universidade de Satildeo Paulo 14040-901 Ribeiratildeo Preto-SP Brasil Introduccedilatildeo
O oacutexido niacutetrico tem um papel jaacute conhecido como biorregulador em diversos processos Logo compostos de Ru-NO com ligante cyclam satildeo de grande interesse como doadores de oacutexido niacutetrico [1] Este trabalho eacute uma continuaccedilatildeo do estudo jaacute presente na literatura [1] sobre a ligaccedilatildeo Ru-NO para o composto fac-[Ru(NO)Cl2(k3N4N8N11(1-carboxilpropil)cyclam)]+ I bem como seus derivados II e III oriundos das desprotonaccedilotildees de O-H e em seguida do N-H mais aacutecido Metodologia Computacional
Atraveacutes do modelo computacional B3LYPcc-pVDZ com pseudopotencial ECP28MDF para o aacutetomo de Ru as geometrias foram otimizadas e a densidade eletrocircnica foi investigada por meio do meacutetodo QTAIM Aleacutem disso os espectros de absorccedilatildeo na regiatildeo UV-Vis foram obtidos com o meacutetodo CAM-B3LYP e a mesma base utilizada anteriormente Sendo que nesta etapa foi utilizado o modelo de solvataccedilatildeo PCM de modo a considerar o efeito de solvataccedilatildeo da aacutegua sobre estes complexos metaacutelicos Os softwares Gaussian09 AIMAll Chemissian e Gaussview 50 foram utilizados para realizar os caacutelculos Resultados e Discussatildeo
Segundo o meacutetodo QTAIM a partir de I para II temos um pequeno aumento na densidade eletrocircnica ρ(r)(Ru-NO) e do iacutendice de deslocalizaccedilatildeo DI(RuNO) junto de uma diminuiccedilatildeo da concentraccedilatildeo da densidade eletrocircnica nabla2ρ(r)(Ru-NO) Aleacutem disso temos que o caraacuteter covalente desta ligaccedilatildeo aumenta com base na diminuiccedilatildeo da densidade de energia total H(r)(Ru-NO) Outro importante ponto eacute o aumento da elipiticidade da ligaccedilatildeo quiacutemica ε(Ru-NO) Agora em IIIII haacute uma diminuiccedilatildeo de ρ(r)(Ru-NO) e DI(RuNO) atribuindo um menor caraacuteter covalente para esta ligaccedilatildeo como confirmado pelo aumento de H(r)(Ru-NO) apesar da distribuiccedilatildeo destes eleacutetrons estar menos concentrada fato visualizado pelo maior valor de nabla2ρ(r)(Ru-NO) Outro ponto eacute que haacute um menor valor de ε(Ru-NO) logo os eleacutetrons nesta ligaccedilatildeo se distribuem de modo mais ciliacutendrico A partir dos espectros de absorccedilatildeo observamos que em III o aparecimento duas transiccedilotildees eletrocircnicas centradas para o orbital π do NO que permite a desestabilizaccedilatildeo da ligaccedilatildeo Ru-NO Jaacute em IIIII tambeacutem haacute duas rotas desta espeacutecie de transiccedilatildeo para o controle da estabilidade da ligaccedilatildeo Ru-NO mas com energia necessaacuteria para excitaccedilatildeo menor Conclusotildees
Portanto os resultados indicaram um pequeno aumento da estabilidade da ligaccedilatildeo Ru-NO com a primeira desprotonaccedilatildeo de I poreacutem uma diminuiccedilatildeo com a desprotonaccedilatildeo de N-H de II para III Os espectros na regiatildeo UV-Vis indicaram que em IIIIII temos novas rotas e com menor energia para controlar a liberaccedilatildeo do NO Agradecimentos Os autores agradecem as agecircncias CAPESPROAP CNPq (processo 4815602010-6) e FAPESP (processo 200802677-0) pelo suporte financeiro e a Me Ali Faez Taha pela assistecircncia teacutecnica SEG agradece a CNPq pela bolsa de pesquisa (processo 3044472010-2) RPO agradece a FAPESP (processo 201120351-7) pela bolsa de doutorado-direto Referecircncias [1] Fabio G Doro Iuri M Pepe Sergio E Galembeck Rose M Carlos Zenis N da Rocha Mauro Bertottie e Elia Tfouni Dalton Transactions 2011 40 6420-6432
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3 FFCLRP 2014
Estudo Teoacuterico da Cloro Ftalocianina de Alumiacutenio por PM6 e DFT
Wesley F Vazsup1 (PG) Anselmo E de Oliveirasup2 (PQ)
wesfonsecagmailcom 1 2
Instituto de Quiacutemica ndash Universidade Federal de Goiaacutes Campus Samambaia CEP 13174001-970 Goiacircnia ndash GO ndash
Brasil
Introduccedilatildeo
As propriedades fiacutesicas e quiacutemicas das Ftalocianinas vecircm sendo estudadas extensivamente
ao passar das deacutecadas Estes compostos πndashmacrociacuteclicos altamente estaacuteveis apresentam
caracteriacutesticas interessantes como eficiente absorccedilatildeo de luz alta simetria planaridade e
deslocalizaccedilatildeo eletrocircnica sendo tambeacutem empregadas em cataacutelise ciecircncia de materiais tendo
aplicaccedilatildeo em dispositivos conversores de energia armazenamento de dados oacutepticos sensores de
gaacutes cristal liacutequido tintura infravermelha em tecnologia a laser etc [1] Tendo em conta as
aplicaccedilotildees possiacuteveis um esforccedilo consideraacutevel tem sido dedicado para a caracterizaccedilatildeo dos estados
excitados de metal-ftalocianinas seus derivados e os seus agregados por uma variedade de teacutecnicas
espectromeacutetricas [2] Tomou-se por objeto de estudo apoacutes levantamento bibliograacutefico a Cloro
Ftalocianina de Alumiacutenio
Metodologia Computacional
A estrutura molecular da AlPcCl foi determinada por caacutelculos de quiacutemica quacircntica no pacote
computacional Gaussian09 utilizado o conjunto de bases 6-31+G e os seguintes funcionais DFT
HSEH1PBE M05 M052X M06 M06HF M062X LC-ωPBE CAM-B3LYP ωB97 ωB97X
ωB97XD) para comparaccedilatildeo com aqueles jaacute conhecidos e obtidos com B3LYP [3] O estudo dos
estados excitados foi abordado por meacutetodos semi-empiacutericos utilizando o PM6 disponiacutevel no
Gaussian09 Tais estados foram estudados em agregados moleculares (diacutemero e duas disposiccedilotildees de
tetracircmeros) obtidos a partir de arquivos do CCDC (Cambridge Crystallographic Data Center)
Resultados e Discussatildeo
Os caacutelculos DFT realizados preveem que a moleacutecula de AlPcCl tem simetria C4v com o
aacutetomo do metal acima do plano definido pela cavidade interna de quatro aacutetomos de N e um
macrociclo quase planar Os resultados obtidos utilizando B3LYP apresentaram os menores valores
para os erros meacutedios calculados para os paracircmetros distacircncia de ligaccedilatildeo (0018Aring) e acircngulo de
ligaccedilatildeo (5473deg) tendo por referecircncia os dados cristalograacuteficos Para os agregados moleculares da
AlPcCl obteve-se que os empacotamentos tetracircmeros satildeo mais estaacuteveis que o diacutemero 1599 kjmol
e 1869 kjmol respectivamente A diferenccedila de energia dos orbitais HOMO e LUMO eacute 308 kjmol
maior para um dos tetracircmeros em relaccedilatildeo ao diacutemero Os valores para as bandas de excitaccedilatildeo de
Soret e Banda ldquoQrdquo obtidas atraveacutes dos caacutelculos com PM6 foram respectivamente 352 nm e 619-
775 nm para o diacutemero 352 nm e 616- 771 nm para um dos tetracircmeros e 389 nm e 579- 747 nm para
a outra disposiccedilatildeo do tetracircmero e estatildeo em excelente acordo com dados de referecircncia [4] [5]
Conclusotildees
Os resultados obtidos se apresentam em excelente acordo com os dados disponiacuteveis na
literatura
Referecircncias [1]GANTCHEV T G VAN LIER J E HUNTING D J Radiation Physics and Chemistry 2005 v 72 p 367ndash379
[2]RICCIARDI G ROSA A BAERENDS E J The Journal of Physical Chemistry A 2001 v 105 p 5242ndash5254
[3]STRENALYUK T SAMDAL S VOLDEN H V The Journal of Physical Chemistry A 2008 v 112 p 9075ndash
9082
[4]CHEN W et al Applied Physics Letters 2012 v 100 p 133302
[5] JENNINGS C et al Spectrochimica Acta Part A Molecular Spectroscopy 1986 v 42 p 991ndash995
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4 FFCLRP 2014
Influecircncia da Estrutura Eletrocircnica na Componente Spin-Orbital do Tensor
Blindagem de RMN de 13
C nos Isocircmeros do 12-diiodoeteno
Renan Vidal Viesser1
(PG) Lucas Colucci Ducati2 (PQ) Claacuteudio Francisco Tormena
1 (PQ)
tormenaiqmunicampbr 1Instituto de Quiacutemica UNICAMP Campinas-SP Brasil
2Instituto de Quiacutemica USP Satildeo Paulo-SP Brasil
Introduccedilatildeo
A blindagem de nuacutecleos de 1H e
13C promovida por aacutetomos de elevada massa eacute
reconhecida como um fenocircmeno relativiacutestico observaacutevel na RMN em funccedilatildeo da reduccedilatildeo do
deslocamento quiacutemico desses nuacutecleos sendo o acoplamento spin-orbital (SO) aceito como a
fonte desse ldquoefeito do aacutetomo pesadordquo1 Embora os mecanismos SOFC e SOSD sejam
conhecidos2 persistem duacutevidas sobre a influecircncia das interaccedilotildees estereoeletrocircnicas no efeito
do aacutetomo pesado Inserido neste contexto o presente trabalho visa compreender quais satildeo os
fatores responsaacuteveis pela diferenccedila de 17 ppm no deslocamento quiacutemico de 13
C dos isocircmeros
do 12-diiodoeteno sendo o trans mais blindado
Metodologia Computacional
Caacutelculos de otimizaccedilatildeo de geometria tensor blindagem e NBO foram realizados
empregando DFTKT2 como niacutevel de teoria funccedilatildeo de base TZ2P (STO) e aproximaccedilatildeo
relativiacutestica ZORA disponiacuteveis no software ADF 2013
Resultados e Discussatildeo
Os caacutelculos de tensor confirmaram a maior blindagem do isocircmero trans (=1121
ppm) em relaccedilatildeo ao cis (= 905 ppm) como pode ser observada na Figura 1 e indicaram que
as componentes paramagneacutetica e SO satildeo as responsaacuteveis por esta diferenccedila As anaacutelises de
NBO mostraram menores ocupacircncias dos lone pairs dos iodos e maiores dos orbitais C=C e
πC=C para o composto cis resultando num menor valor para o termo SO (257 ppm) em
comparaccedilatildeo ao trans (357 ppm)
A B
Figura 1 Tensor blindagem de 13
C e suas componentes PAS para o cis- (A) e trans-diiodoeteno (B)
Conclusotildees
Acreditamos que a compressatildeo esteacuterica existente entre os aacutetomos de iodo no isocircmero
cis esteja afetando a capacidade do iodo blindar o nuacutecleo de carbono principalmente devido
ao aumento do gap de energia entre os lone pairs do iodo e orbitais antiligantes do carbono
Agradecimentos
Os autores agradecem a FAPESP pelo suporte financeiro
Referecircncias [1] Aquino F Govind N Autschbach J J Chem Theory Comput 2011 7 3278-3292
[2] Kaupp M Malkina O L Malkin V G Pyykkouml P Chem Eur J 1998 4 118-126
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5 FFCLRP 2014
Intensidades caracteriacutesticas de grupos funcionais no infravermelho
Arnaldo F da Silvasup1 (PG) Wagner E Richtersup1 (PG) Roy E Brunssup1 (PQ)
wagnerrichteriqmunicampbr
sup1 ndash Instituto de Quiacutemica Universidade Estadual de Campinas CP 6154 CampinasndashSP Brasil
Introduccedilatildeo
Sabendashse que na espectroscopia no infravermelho a frequecircncia de absorccedilatildeo expressa em
nuacutemero de onda exibe um valor caracteriacutestico no espectro para cada grupo funcional em uma
moleacutecula Neste sentido buscamos uma metodologia de divisatildeo das intensidades de absorccedilatildeo
no infravermelho de modo a verificar se tambeacutem eacute possiacutevel atribuir intensidades de absorccedilatildeo
caracteriacutesticas para grupos funcionais no infravermelho tal como ocorre com as frequecircncias
Metodologia Computacional
O conjunto de testes envolvendo as moleacuteculas H2CO F2CO e HFCO foi escolhido
para avaliar a hipoacutetese mencionada para o modo vibracional correspondente ao estiramento da
carbonila νC=O O programa Gaussian03[1]
(no niacutevel CCSDaugndashccndashpVTZ[2]
)foi empregado
tanto na otimizaccedilatildeo das geometrias quanto na anaacutelise vibracional Os tensores polares foram
entatildeo manipulados com equaccedilotildees e programas desenvolvidos em nosso laboratoacuterio de modo
que as intensidades pudessem ser divididas em parcelas atocircmicas
Resultados e Discussatildeo
A anaacutelise vibracional forneceu aos estiramentos da carbonila das moleacuteculas acima
intensidades com valores de 857 4720 e 2807 kmmolndash1
respectivamente Jaacute as parcelas
atocircmicas quando somadas sobre os aacutetomos de carbono oxigecircnio e um termo de interaccedilatildeo
entre eles forneceu os valores de 1087 4410 e 2791 kmmolndash1
na mesma ordem Tal
comportamento foi verificado tambeacutem em outros modos vibracionais Aleacutem disso a aplicaccedilatildeo
da regra de soma do modelo CSSM ( sum sum sum ) vaacutelida para a soma
das intensidades mostrandashse vaacutelida tambeacutem para os modos vibracionais individualmente
Conclusotildees
Separar intensidades de absorccedilatildeo vinculadas a um modo normal correspondente agrave
movimentaccedilatildeo de diversos aacutetomos simultacircneamente em parcelas individuais para cada um
destes aacutetomos eacute possiacutevel O resultado de tal esquema de divisatildeo mostra uma concentraccedilatildeo das
intensidades principalmente sobre os aacutetomos cuja movimentaccedilatildeo eacute mais relevante para o
modo em questatildeo Os valores caracteriacutesticos natildeo satildeo tatildeo proacuteximos entre si quanto o satildeo as
frequecircncias caracteriacutesticas mas parece haver uma relaccedilatildeo entre eles e a eletronegatividade
meacutedia dos aacutetomos ligados agrave carbonila um resultado a priori jaacute esperado
Agradecimentos
Os autores agradecem agraves agecircncias de fomento CNPq e FAPESP pelo financiamento
Referecircncias
[1] Gaussian 03 Revision D02 M J Frisch J A Pople et al Gaussian Inc Wallingford CT 2004
[2] B Galabov Y Yamaguchi R B Remington H F Schaefer III J Phys Chem A 106 819 (2002)
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6 FFCLRP 2014
Selective Extraction of Erisotrin Structural Analogs Theory and Experiment
Arnaldo F da Silva Fordm (PG)1 Daniely X Soares (PG) Wagner E Richter (PG) Roy E Bruns (PQ)
1Instituto de Quiacutemica Universidade Estadual de Campinas CP 6154 13083-970 Campinas SP Brasil
Introduction
The biological activities of Erythrina alkaloids are assigned to Eritrinic compounds present
in the plant The most abundant of these alkaloids is called erisotrin and has high anxiolytic activity
raising interest in its structural analogues such as hydroxylated and methoxylated derivatives The
objective of this work was to propose a selective extraction of the erisotrin structural analogues
though UPLC-ESI-MSMS UV-VIS spectroscopy and TDDFT calculations
Computational Methodology
The geometry of the molecules was accessed through geometry optimizations with B3LYP
6-311G+(2d2p) A AMD 64 Opteron workstation with GAUSSIAN03 was used Since the
experimental extractions used solvents with different polarities the PCM from Gaussian03 package
was used In order to obtain the vertical excitation energies TDDFT was employed at the same
calculational level used on the geometry optimizations1
Results and Discussion
The chromatogram obtained from the Erythrina speciosa extract (flower) through UPLC-
ESI-MSMS showed some of the erisotrin structural analogues The solvent used was a
033033033(vv) mixture of hexane ethanol and dichloromethane The chromatogram is
composed primarily by three types of alkaloids skeletons I) a benzene ring with two o-methyl
substituents II) a benzene ring with one o-methyl and one hydroxyl substituents and III) a α β
unsaturated lactone The generic forms of the erisotrin structural analogues can be seen in Figure 1
Figure 3 Generic structures forms I II and III described in the text
To better understand the interaction between the solvents and the erythrinic alkaloids a UV-
VIS spectrum of the extract was acquired on all solvents Theoretical calculations were also applied
in order to gain additional information on the UV-VIS spectra The results of the UV-VIS analysis
are presented at Table 1
Table 1 HOMO-LUMO secondary transition wavelengths (nm) of the most relevant alkaloids on the Erythrina
speciosa extract Theoretical values obtained through B3LYP6-311+(2d 2p) are also included SolventSpecies I II III Exp Ethanol 2827 2732 3018 271 Chloroform 2822 2734 3009 282 Hexane 2815 2726 3040 270
Conclusions
When ethanol and hexane are used as solvent the molecules with the generic structure II are
better extracted as the absorption peak in the UV-VIS spectra is around 271 and 270 nm
respectively Nonetheless when chloromethane is used the molecules with generic structure I are
preferably extracted as the peak around 282 nm suggests
Acknowledgements
CNPq and Fapesp
Referecircncias [1] Andzelm J Rinderspacher B C Rawlett A Dougherty J Baer R Govind NJ Chem Theory Comput 2009
5 2835ndash284
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7 FFCLRP 2014
Uso do Modelo Contiacutenuo de Solvente (C-PCM) com G3X-CEP para Caacutelculos de Solvataccedilatildeo de Iacuteons Monovalentes com Acetonitrila
Cleuton de S Silva12
(PG) Rogeacuterio Custodio1(PQ)
cleutonsouzayahoocombr
1 Instituto de Ciecircncias Exatas e Tecnologia Universidade Federal do Amazonas CEP 69077-000 Itacoatiara-Am
2 Departamento de Fiacutesico-Quiacutemica Universidade Estadual de Campinas CEP 13083-970 Campinas-SP
Introduccedilatildeo
A importacircncia do efeito de solvente em reaccedilotildees quiacutemica tem sido frequentemente observada
e eacute objeto de frequentes estudos teoacutericos e experimentais Boes e colaboradores [1] demonstraram
que o ajuste apropriado da cavidade no meacutetodo IEF-PCM proporciona excelentes resultados quando
associado ao meacutetodo HFIEF-PCM Pereira e col [2] demonstraram a viabilidade de se utilizar
pseudopotenciais CEP (Compact Effective Pseudopotential) na teoria Gaussian n particularmente
Gaussian 3 ou G3 No presente projeto seraacute investigado um ajuste do modelo contiacutenuo de solvente
C-PCM com a teoria G3X(CEP) para caacutelculos de energia livre de solvataccedilatildeo de alguns iacuteons
Metodologia Computacional A teoria G3X [3] com pseudopotencial CEP ou simplesmente G3X(CEP) foi utilizada
juntamente com o modelo de solvente C-PCM em que acetonitrila foi utilizado como solvente para
calcular as energias livres de solvataccedilatildeo A otimizaccedilatildeo do fator de escala da cavidade do solvente
foi realizada entre o intervalo de 1 a 2
Resultados e Discussatildeo
O melhor resultado calculado em relaccedilatildeo aos dados experimentais foi obtido com fator de
escala de 119 para a combinaccedilatildeo G3X(CEP)C-PCM Os resultados foram comparados com
resultados de Boes [1] que utilizaram HFIEF-PCM com um fator de escala oacutetimo de 136 (ver
tabela 1) O fluacuteor apresentou o desvio muito alto em relaccedilatildeo ao experimental de -86 kcalmol para
G3X(CEP) se calcularmos o desvio meacutedio absoluto sem Fluacuteor teremos G3X(CEP) = 206 kcalMol
e HF = 248 kcalMol
Tabela I ndash Dados de Energia Livre de Solvataccedilatildeo (kcalmol) para acetonitrila calculadas para G3X(CEP) com
CPCM HF com IEF-PCM e desvio Meacutedio Absoluto
G3X(CEP)CPCM HFIEFshyPCM Exp G3X(CEP)CPCM HFIEFshyPCM Exp
Fshy shy7841 shy868 shy880 SCN
shy shy5377 shy574 shy519
Clshy shy6509 shy646 shy645 NO3
shy shy5818 shy602 shy565
Brshy shy6097 shy599 shy611 ClO4shy shy5367 shy539 shy508
N3shy shy5820 shy617 shy619 CH3CO2
shy shy6030 shy644 shy627
CNshy shy6250 shy636 shy592 DAM 175 162 shy
Conclusotildees Os resultados demonstram que o ajuste na cavidade CPCM melhora o resultado na energia
de solvataccedilatildeo para acetonitrila como solvente Os resultados apresentam com exceccedilatildeo do iacuteon fluacuteor
um desvio pequeno quando comparados com dados experimentais ou calculados por Boes e col
Agradecimentos Os autores agradecem o apoio financeiro da FAPEAM FAPESP CNPq e FAEPEX-
UNICAMP
Referecircncias [1] S Boes P R Livotto H Stassen Chemical Physcis 2006 331 142-158
[2] D H Pereira A F Ramos N H Morgon R Custodio 2011 135 034106-034131
[3] L A Curtiss P C Redfern K Raghavachari J Pople Chemical Physcis Lettres 2002 359 309-396
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8 FFCLRP 2014
Clusters Histoacuterico e evoluccedilatildeo
Dioacutegenes Mendes Arauacutejo1 (PG) Sergio E Galembeck1 (PQ)
diogenespgffclrpuspbr 1Departamento de Quiacutemica Faculdade de Filosofia Ciencias e Letras de Ribeirao Preto Universidade de Sao Paulo
14040-901 Ribeirao Preto (SP)
Introduccedilatildeo
Cluster pode ter diferentes significados dependendo da aacuterea que esta palavra eacute utilizada em
quiacutemica e em fiacutesica cluster significa um conjunto de aacutetomos ou moleacuteculas que interagem por forccedilas
natildeo covalentes Os primeiros estudos de clusters foram apresentados na literatura na deacutecada de
1930 mas ganharam forccedila na deacutecada de 1950 com a utilizaccedilatildeo de teacutecnicas experimentais como a
espectrometria de massa e vaporizaccedilatildeo a lazer Desde entatildeo muitos trabalhos cientiacuteficos foram
publicados investigando a natureza de clusters Os clusters ocupam o estado da mateacuteria
compreendido entre aacutetomos isolados e a fase condensada e o tamanho pode variar de dezenas ateacute
centenas de aringngstrons Clusters natildeo apresentam variaccedilotildees lineares de propriedades conforme o
crescimento e este eacute um dos pontos que atribui grande interesse nesses materiais[1] Recentemente
foi descoberta uma grande estabilidade em clusters que apresentam estrutura eletrocircnica
correspondente a nuacutemeros maacutegicos possibilitando o desenvolvimento de nanomateriais
estruturados com caracteriacutesticas especiacuteficas e tambeacutem a elaboraccedilatildeo uma nova tabela perioacutedica
formada por clusters que mimetizam as propriedades de elementos quiacutemicos sendo denominados
superaacutetomos[2] Entre os trabalhos que refletem o estado da arte desta aacuterea da ciecircncia grande parte
utilizam as propriedades dos clusters como uma ponte entre sistemas isolados ateacute a fase
condensada[3] Como exemplo podemos citar as aplicaccedilotildees de clusters em processos de superfiacutecie
como cataacutelises homogecircnea heterogecircnea e enzimaacutetica[4] a adsorccedilatildeo de hidrogecircnio em clusters de
alumiacutenio[5] a utilizaccedilatildeo de clusters em dispositivos de armazenamento de energia incrementando
algumas propriedades como a condutividade a velocidade de transferecircncia de carga e a
ciclabilidade[6] Esses exemplos mostram um pouco da versatilidade dos clusters o que faz que
eles venham ganhando forccedila principalmente no estudo de novos materiais para cataacutelise e
armazenamento de energia
Agradecimentos
Agradecemos a CAPES FAPESP e o CNPQ
Referecircncias
[1] AW Castleman P Jena Proc Natl Acad Sci USA 2006 103 10552-10553
[2] P Jena J Phys Chem Lett 2013 4 1432-1442
[3] P-Y Cheng JS Baskin AH Zewail Proc Natl Aca Sci USA 2006 103 10570-10576
[4] GA Somorjai AM Contreras M Montano RM Rioux Proc Natl Acad Sci USA 2006 103 10577-10583
[5] DJ Henry I Yarovsky J Phys Chem A 2009 113 2565-2571
[6] WJAS Gomes DM Arauacutejo AJF Carvalho SP Campana-Filho F Huguenin J Phys Chem C 2013 117
16774-16782
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9 FFCLRP 2014
Estimativa teoacuterica do pKa de aminas substituiacutedas com grupos alquila
Reacutegis Casimiro Leal12
(PG) Cleuton de Souza Silva13
(PG) Rogeacuterio Custodio1 (PQ)
regislealiqmunicampbr 1Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) Instituto de Quiacutemica 13083-970 Campinas-SP Brasil
2Instituto Federal de Educaccedilatildeo Ciecircncia e Tecnologia do Rio Grande do Norte (IFRN) 59215-000
Nova Cruz-RN Brasil 3Universidade Federal do Amazonas (UFAM) Instituto de Ciecircncias Exatas e Tecnologia 69103-128
Itacoatiara-AM Brasil
Introduccedilatildeo
O estudo das propriedades relacionadas agrave acidez e basicidade de substacircncias eacute
importante para compreensatildeo de determinados fenocircmenos [1] daiacute a necessidade de
estimativas das constantes de acidez (Ka) e basicidade (Kb) Bryantsev e col [2] estudaram
uma seacuterie de propriedades incluindo pKa de um conjunto de 23 aminas via DFT e um
modelo contiacutenuo de solvente Poisson-Boltzmann Aminas substituiacutedas (RNH2 R2NH e R3N
com R = -CH3) satildeo mais baacutesicas do que amocircnia (NH3) devido ao possiacutevel efeito doador de
eleacutetrons dos grupos alquila No entanto ocorre uma inversatildeo no comportamento quando se
compara a trimetilamina com as outras aminas substituiacutedas Isto pode ser explicado
qualitativamente pela dificuldade de acesso ao par de eleacutetrons livre do aacutetomo de nitrogecircnio na
trimetilamina devido ao impedimento espacial provocado pelos grupos alquilas substituintes
Metodologia Computacional
A estimativa do pKa foi realizado de acordo com o ciclo termodinacircmico descrito em
Freitas et al [3] Todos os caacutelculos foram realizados utilizando o pacote Gaussian 09W
Resultados e Discussatildeo
A Tabela 1 mostra as diferenccedilas entre valores de pKa experimental e teoacuterico obtidos
para os diferentes niacuteveis de caacutelculo O menor desvio foi com o meacutetodo Hartree-Fock
249 kcal mol-1
Nenhuma das metodologias utilizadas aqui reproduziu a tendecircncia
experimental de inversatildeo no comportamento do pKa quando se compara a trimetilamina com
as demais aminas substituiacutedas
Tabela 1 Diferenccedilas entre valores de pKa experimentais (pKaExp) e calculados (pKaCalc) em kcalmol-1
Aminas Exp [2]
[pKaExp ndash pKaCalc]
Hartree-Fock
6-311++g(dp)
B3LYP
6-311++g(dp)
G3(MP2)
B3 CBS-Q
NH3 925 202 208 209 208
CH3NH2 1064 308 316 315 315
(CH3)2NH 1077 299 307 306 306
(CH3)3N 980 186 196 193 194
DAM 249 257 256 256
Conclusotildees
A tendecircncia dos resultados experimentais natildeo foi reproduzida por nenhum dos meacutetodos
teoacutericos testados Os desvios satildeo elevados em relaccedilatildeo aos dados experimentais da ordem de
25 kcal mol-1
Efeitos locais do solvente estatildeo em andamento e devem corrigir a tendecircncia
Agradecimentos
FAPESP CNPq CAPES e FAEPEX-UNICAMP
Referecircncias [1] Seacutergio R B Silva Caio L Firme Kaacutessio M G Lima Quim Nova 2014 37 658-662
[2] Vyacheslav S Bryantsev Mamadou S Diallo William A Goddard III J Phys Chem A 2007 111 4422-4430
[3] Adilson A Freitas K Shimizu Luiacutes G Dias Frank H Quina J Braz Chem Soc 2007 18 1537-1546
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10 FFCLRP 2014
Discretizaccedilatildeo do Meacutetodo da Coordenada Geradora para geraccedilatildeo de
funccedilotildees de base por q-exponenciais
Mauriacutecio Gustavo Rodrigues1
(PG) Rogeacuterio Custodio (PQ)1
mauriciorodriguesiqmunicampbr
1 ndash Universidade Estadual de Campinas Campinas ndash SP
Introduccedilatildeo
O Meacutetodo da Coordenada Geradora (MCG) tem sido utilizado para o desenvolvimento
de conjuntos de funccedilotildees de base No meacutetodo original os expoentes das gaussianas satildeo
usualmente gerados atraveacutes de uma transformaccedilatildeo de coordenada geradora12
sendo n o nuacutemero de funccedilotildees de base primitivas desejado Neste trabalho
propotildee-se uma generalizaccedilatildeo do meacutetodo original pela q-exponencial3 da seguinte forma
se em que q eacute um paracircmetro a ser
otimizado juntamente com a malha Ω No MCG modificado pela q-exponencial
(MCGq) a equaccedilatildeo 1 continua vaacutelida para os casos em que q=1
Resultados e discussatildeo
MCG e MCGq foram aplicados para geraccedilatildeo de conjuntos de funccedilotildees de base atocircmicos
para os elementos representativos do segundo periacuteodo da Tabela Perioacutedica de modo
que apresentassem a configuraccedilatildeo de conjuntos de base de Pople 6-31G Todos os
paracircmetros foram otimizados com o meacutetodo Simplex e foi utilizado o niacutevel DFT
B3LYP para realizaccedilatildeo dos caacutelculos atocircmicos com o programa Gaussian09 Esses
resultados satildeo mostrados na Tabela 1 aleacutem do resultado exato4 para fins de
comparaccedilatildeo Nessa tabela tambeacutem satildeo apresentados resultados do MCG para uma base
maior (18s10p) tambeacutem para fins de comparaccedilatildeo
Tabela 1 Energias atocircmicas totais para o GCM GCMq HFN e GCM completo
(unidades atocircmicas)
GCM (10s4p) GCMq (10s4p) Exato GCM (18s10p)
B -24660252 -24660963 -246398 -24664036
C -37850843 -37852058 -378295 -37860238
N -54588155 -54589978 -545757 -54606958
O -75063965 -75066178 -750525 -75098236
F -99718436 -99721112 -997168 -99773437
Ne -128897668 -128900936 -1289230 -128980823
A Tabela 1 mostra que os resultados do GCMq satildeo mais baixos que o GCM com
mesmo tamanho de funccedilatildeo de base Em geral os expoentes gerados pelo GCMq satildeo
mais bem distribuiacutedos no espaccedilo de expoentes Para um conjunto completo de
primitivas espera-se que GCM e GCMq convirjam para o mesmo resultado
Agradecimentos
CAPES FAPESP CNPq FAEPEX-UNICAMP
Referecircncias
1 - R Custodio JD Goddard Can J Chem 70 (1992) 580
2 ndash E V R de Castro and F E Jorge J Chem Phys 108 (1998) 5226
3 - C Tsallis Quim Nova 16 (1994) 468
4 - E Buendiacutea F J Gaacutelvez P Maldonado and A Sarsa J Chem Phys 131 (2009) 44115
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11 FFCLRP 2014
Anaacutelise conformacional da Benzbromarona (BZB) Iran L Sousa (PG) Nelson H Morgon (PQ) Instituto de Quiacutemica - UNICAMP CP 6154 CEP 13084-971 Campinas - SP
iransousaiqmunicampbr
Introduccedilatildeo
O estudo teoacuterico das conformaccedilotildees e interaccedilotildees intramoleculares presentes em
sistemas modelos desde os mais simples ateacute estruturas complexas como proteinas
tornou-se importante para a compreensatildeo dos efeitos que influenciam a estabilidade
conformacional de moleacuteculas A escolha de uma metodologia computacional adequada eacute
extremamente importante para alcanccedilar o resultado final seja em termos de precisatildeo ou
custo computacional
Foi realizado um estudo conformacional da benzbromarona um faacutermaco
utilizado para o tratamento de casos refrataacuterios de gota1
Metodologia Computacional
Foram utilizados caacutelculos semiempiacutericos PM3 para indentificaccedilatildeo dos
confocircrmeros mais estaveacuteis Os minimos de energia foram otimizados com B3LYP6-
311++G (dp) Todos os caacutelculos foram realizados empregando o programa Gaussian
092
Foi avaliado as confomaccedilotildees de interesse em funccedilatildeo da rotaccedilatildeo dos acircngulos
diedros θ e β (Fig 1) estimada a cada 10ordm
Fig 1 Acircngulos diedros estudados
Resultados e Discussatildeo
As energias relativas e os acircngulos na qual foram obtidos os confocircrmeros mais
estaacuteveis satildeo mostrados na Tabela 1 Tabela 1 Energias Relativa (Kcalmol) e Angulos diedros (ordm) B3LYP6-311++G(dp)
Conf ER Diedros
α β
1 000 260 90
2 691 260 260
3 038 260 270
Observa-se que a benzbromarona apresenta um minimo em 260ordm e 90ordm A
explicaccedilatildeo desta preferecircncia seraacute investigada atraveacutes de caacutelculos de NBO Uma anaacutelise
populacional tambeacutem seraacute realizada a fim de verificarmos a predominacircncia de cada
confocircrmero
Conclusotildees
Os caacutelculos mostraram a existecircncia de isocircmeros conformacionais para a
Benzbromarona Na literatura natildeo haacute estudos teoricos deste faacutermaco Sendo assim
outros paracircmetros eletrocircnicos estatildeo sendo obtidos com o objetivo de melhor
caracterizar essa moleacutecula
Agradecimentos CNPq CAPES CENAPAD-SP e GridUNESP
Referecircncias 1S Kumar et al New Zealand Medical J 2005 118 152
2 httpwwwgaussiancom
β
θ
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12 FFCLRP 2014
Estudo das Propriedades de Nanofitas de SiC
Larissa S Oliveirasup1 (PG) Rogeacuterio J Baierlesup1sihelarissagmailcom
1Universidade Federal de Santa Maria
IntroduccedilatildeoMateriais semicondutores nanoestruturados satildeo potenciais candidatos para serem
utilizados em dispositivos semicondutores Muitas teacutecnicas computacionais tecircm sidoutilizadas agrave produccedilatildeo de materiais com propriedades desejaacuteveis agrave industria eletrocircnica onde ocarbeto de siliacutecio (SiC) vem se mostrando muito promissor
Metodologia ComputacionalO meacutetodo de primeiros princiacutepios adotado eacute fundamentado na Teoria do Funcional
Densidade (DFT) e para o tratamento da interaccedilatildeo forte entre os eleacutetrons de valecircncia com osde caroccedilo utilizaremos pseudopotenciais de norma conservada na forma totalmente separaacutevelAs equaccedilotildees de Kohn-Sham satildeo resolvidas de maneira autoconsistente com o termo de troca-correlaccedilatildeo tratado dentro da Aproximaccedilatildeo do Gradiente Generalizado (GGA) A soma naZona de Brillouin eacute tratada utilizando um conjunto especial de pontos k gerados dentro doprocedimento de Morkhost-Pack A procura da geometria eacute feita utilizando o algoritmo deGradiente Conjugado (CG) com o caacutelculo das forccedilas usando o procedimento de Hellmann-Feynman
A estabilidade dos defeitos eacute obtida com o caacutelculo da energia de formaccedilatildeo dosdefeitos utilizando os resultados de caacutelculos de energia total A energia de formaccedilatildeo de umdefeito Eform[Def] eacute calculado de acordo com a equaccedilatildeo
Eform[Def]=ET[Def] ndash ET[pristino] - nji
onde ET[Def] eacute a energia total para o sistema na presenccedila de um defeito e ET[pristino] eacute aenergia total do mesmo sem defeito A soma ocorre sobre todos os aacutetomos envolvidos nodefeito e j eacute o potencial quiacutemico para o i-eacutesimo aacutetomo envolvido no defeito
Resultados e DiscussatildeoPretendemos estudar as principais caracteriacutesticas das nanofitas de SiC em sua forma
pura e com defeitos Estes estudos ainda estatildeo em fase de conclusatildeo e por esse motivo aindanatildeo possuiacutemos resultados
ConclusotildeesEsperamos que com esse trabalho possamos natildeo soacute caracterizar de maneira
satisfatoacuteria esses materiais Esses materiais quando bem estruturados podem apresentarcaracteriacutesticas desejaacuteveis para a fabricaccedilatildeo de dispositivos eletrocircnicos com boa eficiecircncia
AgradecimentosAgrademos a UFSM FAPERGS e ao PPGFiacutesica
Referecircncias [1] R J Baierle PC Piquini L P Neves R H Miwa Ab initio study of native defects in SiC nanotubesPhysical Review B Condensed Matter and Materials Physics USA v 74 n15 p 155425 2006[2] E F Rosso Baierle R J Oxygen doped SiC Nanowires an ab initio study Chemical Physics Letters (Print)v 568 p 140-146 2013[3] F Zheng et al J App Phys 113 154302 (2013)
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13 FFCLRP 2014
Natureza da ligaccedilatildeo FendashNO em sistemas trans-[FeIIL(NO)(oxa-aza)]
n+ onde
L=Cl ou H2O e n=1 ou 2 Uma investigaccedilatildeo computacional
Lucas Abreu do Nascimento1 (PG) Francisco das Chagas Alves Lima2 (PQ) fdcalimagmailcom 1
Universidade Federal do Piauiacute ndash UFPI 2 Universidade Estadual do Piauiacute ndash UESPI
Introduccedilatildeo
Na deacutecada de 1980 Ignarro e colaboradores mostraram que o oxido niacutetrico (NO) desempenha importacircncia fundamental no meio bioloacutegico como em sistema de regulaccedilatildeo de pressatildeo
sanguina processos inflamatoacuterios dentre outros1 Seus estudos demonstraram que a atividade bioloacutegica do (NO) difere em categorias direto e indireto sendo a principal diferenccedila a concentraccedilatildeo (NO) no meio A busca por novas drogas aptas a manter o controle desta moleacutecula levaram a uma
vasta aplicaccedilatildeo de compostos de coordenaccedilatildeo em particular ligantes macrociacuteclicos2 Os ligantes aza-macrociclo tem demonstrando um importante papel na sua estabilidade bem como o ligante
trans ao (NO)34 Mediante a busca por novas drogas capazes de manter o controle de (NO) no meio bioloacutegico este trabalho tem como objetivo analisar a natureza da ligaccedilatildeo FendashNO no sistema trans-[FeIIL(NO)(oxa-aza)]n+ onde L satildeo os ligantes trans Cl ou H2O em relaccedilatildeo o (NO) e n+ satildeo as
possiacuteveis cargas (1 e 2) dos complexos Metodologia Computacional
Todos os caacutelculos foram desenvolvidos no programa Gaussian 095 em niacutevel de teoria DFT empregado o funcional de troca de Beckes em conjunto com o funcional de correlaccedilatildeo de Perdew (BP86) Para efeito de comparaccedilatildeo o meacutetodo PBE1PBE tambeacutem foi utilizado Em combinaccedilatildeo com
os meacutetodos propostos a base LANL2DZ foi utilizada Para entendimento da natureza da ligaccedilatildeo o programa AOMIx6 foi empregado Todos os caacutelculos foram realizados considerando o vaacutecuo
Resultados e Discussatildeo
Em ambas os meacutetodos utilizados o sistema com o ligante H2O mostrou uma media de 35000 kcal mol -1 mais estaacutevel com ralaccedilatildeo ao com Cl Com relaccedilatildeo o comprimento de ligaccedilatildeo
entre o metal e o NO observa-se que quando ligante apresenta orbitas do tipo pi (π) no caso H2O diminui o comprimento da ligaccedilatildeo em 0009 Aring em comparaccedilatildeo com o outro ligante Apesar da
energia de interaccedilatildeo FendashNO ter sido de -482 kcal mol-1 para L=Cl e -62 kcal mol-1 para L=H2O as energias de repulsatildeo mostram-se 0020 maior para L=Cl quando comparado com L=H2O Logo a presenccedila deste ligante H2O dificulta a liberaccedilatildeo do NO e consequentemente facilitar a sua absorccedilatildeo
Conclusotildees
Os resultados demostraram que o sistema proposto em ambos os meacutetodos possui uma
maior estabilidade quando o ligante H2O esta presente Com relaccedilatildeo ao comprimento da ligaccedilatildeo FendashNO ela diminui com a presenccedila do H2O Assim a liberaccedilatildeo de NO pode ocorre com maior facilidade com quando o Cl estiver na oposiccedilatildeo trans com relaccedilatildeo a ele Os resultados das energias
de energias de repulsatildeo corroboram para o entendimento desses sistemas Agradecimentos
Centro Nacional de Processamento de Alto Desempenho do Cearaacute - CENAPADUFC Referecircncias [1]Ignarro L J Buga GM Wood K S Byrns R E Chaudhuri G Proceed ings of the National Academy of
Sciences of the United States of America 1987 84 9265-9269
[2] Tfouni E Truzzi D R Tavares A Gomes A J Figueiredo L E amp Franco D W Biological activity of
ruthenium nitrosyl complexes Nitric Oxide Biology and Chemistry Official Journal of the Nitric Oxide Society
201226 38ndash53
[3] Aguilar C M amp Rocha W R The nature of the MndashNO bond in [M(Imidazole)(PPIX)(L)]q complexes (M=Fe2+
Ru2+ L=NO+ NO and NOminus PPIX=Protoporphyrin IX) Inorganica Chimica Acta 2013 408 18ndash26
[4]Caramori G F Kunitz A G Andriani K F Doro F G Frenking G amp Tfouni E The nature of Ru-NO bonds
in ruthenium tetraazamacrocycle nitrosyl complexes --a computational study Dalton Transactions (Cambridge
England 2003) 201241 7327ndash39
[5] Frisch M J Gaussian09
[6] S I Gorelsky AOMix Program for Molecular Orbital Analysis httpwwwsg-chemnet version 66 2012
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14 FFCLRP 2014
Estudo das propriedades dinacircmicas do sistema 1-etil-3-metilimidazoacuteliobis(trifluorsulfonil)imida emim[Tf2N]CO2
Tuanan da Costa Lourenccedilo(PG)sup1 Luciano Tavares da Costa(PG)sup2lourencotuanangmailcom
1Universidade Federal de Alfenas sup2Universidade Federal Fluminense
IntroduccedilatildeoRecentemente liacutequidos iocircnicos(LIs) tecircm sido amplamente estudados para aplicaccedilotildees em
quiacutemica verde sendo que tais aplicaccedilotildees satildeo possiacuteveis devido agraves propriedades destes liacutequidos comobaixa volatilidade estabilidade teacutermica toxicidade e baixa pressatildeo de vapor tornado-os assimpossiacuteveis solventes ldquoverdesrdquo Atualmente vimos enfrentando grandes mudanccedilas climaacuteticas causadaspelas grandes emissotildees de gases de efeito estufa na atmosfera e devido a isso torna-se necessaacuterio odesenvolvimento de tecnologias para a captura de tais gases sendo os liacutequidos iocircnicos candidatos aesta nova tecnologia O objetivo deste trabalho eacute o estudo da mistura do liacutequido iocircnico 1-etil-3-metilimidazoacutelio bis(trifluorsulfonil) imida emim[Tf2N] com o CO2
Metodologia ComputacionalSimulaccedilotildees por dinacircmica molecular foram usadas para o estudo do sistema [emim]Tf2N e
CO2 As simulaccedilotildees foram realizadas nos ensembles NVT e NpT com duraccedilatildeo de 100ns Foramutilizados 160 pares de Lis com diferentes concentraccedilotildees do gaacutes variando de 0 a 204 moleacuteculas auma temperatura de 313K Apoacutes os caacutelculos das interaccedilotildeessup2 foram realizados caacutelculos depropriedades dinacircmicas a fim de se avaliar as modificaccedilotildees causadas pela presenccedila do gaacutes
Resultados e DiscussatildeoForam calculados os coeficientes de difusatildeo para caacutetion e acircnion Podemos ver pela tabela 1
que haacute um aumento no coeficiente de difusatildeo proporcional ao aumento de moleacuteculas de CO2 Ocaacutetion tende a ser mais difuso do que o acircnion e isso se daacute pela presenccedila do anel aromaacutetico em suaestrutura o que proporciona uma maior mobilidade do caacutetion no eixo do anel Podemos ver atraveacutesdo deslocamento meacutedio quadraacutetico das espeacutecies que o comportamento da dinacircmica translacionalnatildeo eacute modificado pela presenccedila das moleacuteculas do gaacutes embora ocorra uma maior difusividade dasmoleacuteculas
Tabela 1- Coeficientes de difusatildeo para as espeacutecies do sistema valores em 10-5cmsup2s Conclusotildees
Os resultados preliminares mostraram uma grande afinidade do gaacutes com o LI evidenciadona modificaccedilatildeo do coeficiente de difusatildeo o que nos sugere uma certa interaccedilatildeo gaacutes-LI Osresultados preliminares das propriedades dinacircmicas para o liacutequido iocircnico tiveram uma boacorrelaccedilatildeo com a literaturasup3 o que mostra a validade do campo de forccedila utilizado nas simulaccedilotildees
AgradecimentosAgradecimentos a CAPES FAPEMIG UNIFAL-MG e UFF
Referecircncias [1] Karadas F Energy Fuels 2010 24 5817[2] Lourenccedilo T C et al Environ Sci Technol 2013 47 7421[3] Fredlake C P et al J Chem Eng Data 2004 49 954
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Anaacutelise Teoacuterica de Clusters de Soacutedio-Potaacutessio por Algoritmo Geneacutetico e Caacutelculos
de Quiacutemica Quacircntica
Mateus X Silva1
(PG) Breno R L Galvatildeo1
(PD) Jadson C Belchior1 (PQ)
xaviersmateusgmailcom 1Departamento de Quiacutemica-ICEx Universidade Federal de Minas Gerais Av Antocircnio Carlos 6627 Pampulha 31270-
901 - Belo Horizonte MG Brasil
Introduccedilatildeo
Clusters metaacutelicos tecircm atraiacutedo atenccedilatildeo cientiacutefica devido agraves suas potenciais aplicabilidades
tecnoloacutegicas em nanoescala O interesse teoacuterico vai aleacutem da determinaccedilatildeo das estruturas formadas
por estes sistemas sendo um objetivo central o entendimento de como estes clusters crescem e
como suas propriedades se modificam no curso deste processo A liga NaK eacute conhecida por ser
misciacutevel em todas as proporccedilotildees e liacutequida agrave temperatura ambiente para a maioria das composiccedilotildees1
sendo o foco deste trabalho a descriccedilatildeo do crescimento deste sistema
Metodologia Computacional
A hipersuperfiacutecie de energia potencial de clusters de NaK foi gerada pelo potencial empiacuterico
Gupta2 (PG) e explorada via um algoritmo geneacutetico (GA) modificado
3 pela adiccedilatildeo de dois novos
operadores ao procedimento evolucionaacuterio padratildeo Assim foram geradas condiccedilotildees iniciais para
abordagem dos clusters menores por meacutetodos de estrutura eletrocircnica tais como CCSD(T) e MP2
que produziram resultados de referecircncia A escolha de condiccedilotildees apropriados para caacutelculos DFT
foram exploradas utilizando os dados de referecircncia obtidos Por fim o acoplamento entre um GA e
a minimizaccedilatildeo da energia obtida em niacutevel de teoria quacircntica eacute investigado para gerar condiccedilotildees
iniciais mais adequadas em relaccedilatildeo agrave abordagem empiacuterica inicial
Resultados e Discussatildeo
Os miacutenimos gerados pelo PG foram avaliados e corrigidos pelos meacutetodos ab initio de alto
niacutevel correlacionando eleacutetrons de camadas internas Verificou-se que o PG falha sistematicamente
na previsatildeo dos miacutenimos corretos de energia para clusters de ateacute 6 aacutetomos estando estes sistemas
pequenos fora da regiatildeo ideal de aplicabilidade deste potencial Observou-se que abordagens usuais
DFT como B3LYP podem falhar na previsatildeo de resultados para sistemas especiacuteficos sendo que o
melhor acordo com os resultados de referecircncia foi obtido pela combinaccedilatildeo def2-TZVPPSVWN5
apesar da melhor relaccedilatildeo custo-benefiacutecio ter sido alcanccedilada por LANL2DZSVWN5 (com potencial
nuclear efetivo) O acoplamento entre o GA e o tratamento quacircntico dos clusters foi realizado
dentro de uma abordagem de alta relaccedilatildeo custo-benefiacutecio obtida pela utilizaccedilatildeo de um potencial
nuclear efetivo em niacutevel MP2 O meacutetodo proposto foi capaz de elevar significativamente a
qualidade das condiccedilotildees iniciais geradas para reotimizaccedilatildeo por meacutetodos mais exatos
Conclusotildees
Caacutelculos MP2 foram suficientes para prever estruturas corretas assim como caacutelculos DFT
com utilizaccedilatildeo de potencial nuclear efetivo forneceram resultados com desvios de apenas 5 em
relaccedilatildeo agravequeles considerados como referecircncia Para clusters maiores a abordagem semi-claacutessica
feita atraveacutes do PG forneceu uma proporccedilatildeo de aacutetomos de soacutedio de 30 a 40 capaz de gerar ligas
mais estaacuteveis quando comparadas agraves suas contrapartes homonucleares A tendecircncia experimental de
segregaccedilatildeo nuacutecleo-superfiacutecie foi prevista com sucesso pela presente abordagem
Agradecimentos
Noacutes agradecemos agrave FAPEMIG agrave Capes e ao CNPq
Referecircncias [1] Tchaplyguine M et al Phys Rev B 2009 80 033405
[2] Gupta R P Phys Rev B 1981 23 6265
[3] Guimaratildees F F et al J Chem Phys 2002 116 8327
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Electronic energy levels engineering of P3HT employing chemical substitutions
Eliezer Fernando Oliveira1 (PG) and Francisco Carlos Lavarda12 (PQ)
1UNESP - Univ Estadual Paulista POSMAT - Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Ciecircncia eTecnologia de Materiais Bauru SP Brazil
2Faculdade de Ciecircncias UNESP - Univ Estadual Paulista Departamento de Fiacutesica Av Eng LuizEdmundo Carrijo Coube 14-01 17033-360 Bauru SP Brazil
Correspondence to Eliezer Fernando de Oliveira (eliezer fcunespbr)
IntroductionCurrently there is an intensive search for new materials to make more efficient organic solar
cells The use of chemical modifications capable of modifying the electronic properties of materialsalready known is an interesting approach [1] as it can in principle provide a more adequateadjustment of the frontier electronic levels while preserving properties such as solubility Thus weperformed a theoretical study of the P3HT and 13 new derivatives obtained by substitution withelectron acceptor and donor groups in order to understand how the energy levels of the frontierorbitals are modified
Computational MethodologyWe adopt the oligomer approach with structures ranging from 2 to 10 monomer units [2]
and thiophenic rings kept coplanar as expected in the solid state [3] Structure optimizations weremade through the PM7 semiempirical method and we obtained electronic structure data byDFTB3LYP6-31G(1d) The properties of polymers are estimated theoretically by extrapolationmethods of the results obtained for the oligomers
Results and DiscussionAs can be observed in Figure 1 employing chemical substitutions allow to get a range of
materials with very different electronic properties an interesting fact for tuning the properties of thedevices
ConclusionsAn interesting result is that obtained for the P3HT-F case that shifts the HOMO and LUMO
energy levels of P3HT to lower energy values maintaining approximately the same ΔEHL
AgradecimentosWe would like to thank the Brazilian agency FAPESP (proc 201221983-0) for financial
support
Referecircncias [1] Oliveira E F Camilo-Jr A da Silva-Filho L C Lavarda F C J Polym Sci Part B Polym Phys 2013 51842-846[2] Batagin-Neto A Oliveira E F Graeff C F O Lavarda F C Molecular Simulation 2013 39 309-321
[3] Oliveira E F and Lavarda F C J Polym Sci Part B Polym Phys 2013 51 1350-1354
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Estudo teoacuterico do mecanismo ESIPT em derivados de benzazoacuteis
Josene M Toldo1(PG) Paulo F B Gonccedilalves
1(PQ)
Josenetoldoufrgsbr 1Universidade Federal do Rio Grande do Sul Instituto de Quiacutemica Grupo de Quiacutemica Teoacuterica
Introduccedilatildeo
A transferecircncia protocircnica intramolecular no estado excitado (ESIPT) caracteriza-se pela
transferecircncia de um proacuteton de um grupo doador para um grupo aceptor a partir de uma ligaccedilatildeo de
hidrogecircnio intramolecular presente na estrutura do estado excitado[1] O aumento do interesse no
estudo de moleacuteculas que apresentam ESIPT eacute um reflexo de suas propriedades fotoquiacutemicas e
fotofiacutesicas uacutenicas que permitem a sua utilizaccedilatildeo em novas aplicaccedilotildees optoeletrocircnicas[2] Nesse
trabalho a DFT foi utilizada para investigar os derivados dos benzazoacuteis descritos na Figura 1 onde
as estruturas 1a e 1b podem apresentar ESIPT
Figura 1 Estruturas dos derivados de benzazoacuteis
Metodologia Computacional
As otimizaccedilotildees geomeacutetricas e anaacutelises vibracionais nos estados S0 e S1 foram feitas
utilizando CAM-B3LYPcc-pVDZ e PBE1PBEcc-pVDZ Nos caacutelculos de energia para as transiccedilotildees verticais foram utilizados CAM-B3LYPjun-cc-pVTZ e PBE1PBEjun-cc-pVDZ Os efeitos do solvente foram incluiacutedos a partir do PCM com as constantes dieleacutetricas referentes ao 14-dioxano diclorometano etanol e acetonitrila Todos os caacutelculos foram feitos no Gaussian 09
Resultados e Discussatildeo
No estado fundamental natildeo haacute a possibilidade de transferecircncia protocircnica intramolecular
devido agrave grande instabilidade das formas ceto quando comparadas agraves formas enol No estado S1
ambas as formas satildeo possiacuteveis contudo o mecanismo ESIPT nem sempre eacute observado O funcional
CAM-B3LYP prevecirc o ESIPT apenas para a estrutura 1a utilizando o solvente mais apolar o 14-
dioxano Jaacute quando o PBE1PBE eacute empregado a estrutura 1a apresenta ESIPT com todos os
solventes e a estrutura 1b apenas para o 14-dioxano Contudo comparando os valores dos λabs e λem
obtidos com os dois funcionais com os resultados experimentais [3] percebe-se que o CAM-B3LYP
descreve melhor o sistema Um efeito batocrocircmico eacute observado ao aumentar a polaridade do
solvente o que eacute consistente com as transiccedilotildees do tipo π rarrπ
Conclusotildees
Devido agrave pequena diferenccedila de energia entre as formas ceto e enol explicada pela reduzida
transferecircncia de carga o mecanismo ESIPT eacute previsto apenas para a estrutura 1a em dioxano jaacute
que o CAM-B3LYP eacute o funcional que melhor descreve o sistema
Agradecimentos
CNPq CAPES e PROPESQ pelo suporte financeiro
Referecircncias [1] H Roohi F Hejazi N Mohtamedifar M Jahantab Spectrochim Acta Part A 2014 118 228-238
[2] J E Kwon S Y Park Adv Mater 2011 23 3615ndash3642
[3] G Wiethaus Siacutentese e caracterizaccedilatildeo de novas iminas com aplicaccedilotildees em oacuteptica natildeo-linear 2010 UFRGS BR
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Processo de fragmentaccedilatildeo molecular do hiacutebrido γ-Fe2O3 PMMA um estudo
teoacuterico e experimental
Silviana Correcirca1 Liacutevia C T Lacerda
1 Marcus V J Rocha
1-2 (PQ) Teodorico C Ramalho
1
(PQ) Elaine F F da Cunha1 (PQ)
silvianacorrea123yahoocombr 1Laboratoacuterio de Modelagem Molecular Departamento de Quiacutemica Universidade Federal de Lavras LavrasMG 2Department of Theoretical Chemistry Faculty of Sciences Vrije Universiteit Amsterdam Paiacuteses Baixos
Introduccedilatildeo
Materiais hiacutebridos orgacircnico-inorgacircnicos satildeo constituiacutedos pela combinaccedilatildeo de
componentes orgacircnicos e inorgacircnicos A siacutentese desses materiais com propriedades otimizadas
constitui uma aacuterea em constante expansatildeo com potencial aplicaccedilatildeo na aacuterea de cataacutelise e sensores
quiacutemicos[12]
Assim este trabalho tem objetivo de propor e entender o mecanismo de
fragmentaccedilatildeo molecular do hiacutebrido PMMA-maghemita realizado pelas teacutecnicas experimentais
de dessorccedilatildeo iocircnica utilizando caacutelculos teoacutericos
Metodologia Computacional
A teacutecnica de dessorccedilatildeo iocircnica estimulada por eleacutetrons foi utilizada para a fragmentaccedilatildeo
experimental E para o estudo teoacuterico utilizou-se o pacote ADF com o meacutetodo DFT o funcional
de densidade BLYP O conjunto de funccedilotildees do tipo Slater TZ2P
Resultados e Discussatildeo
O caminho de fragmentaccedilatildeo do
hiacutebrido PMMA-maghemita estaacute descrito de
acordo com a Figura 1 Pelos resultados
experimentais a ordem de intensidade de
perda dos fragmentos eacute COH+ gt CH3
+gt
CO2CH3+ A energia de formaccedilatildeo do iacuteon
CO2CH3+ seria maior do que os outros no
entanto a ordem de estabilidade encontrada
a partir de caacutelculos teoacutericos foi COH+ gt
CO2CH3+ gt CH3
+ (Figura1) A energia de
ativaccedilatildeo (E) para COH+ foi 2305 kcalmol
-
1 menor que a do CH3
+ Em comparaccedilatildeo
com a do CO2CH3+ a diferenccedila da E eacute
59759 e 62064 kcalmol-1
respectivamente
A intensidade de dessorccedilatildeo iocircnica e a
barreira de energia de ativaccedilatildeo teoacuterica
mostrou boa concordacircncia Assim o
controle cineacutetica pode ocorrer no processo
de fragmentaccedilatildeo da PMMA-maghemita
Conclusotildees
Atraveacutes dos caacutelculos teoacutericos com auxiacutelio dos dados experimentais foi possiacutevel prever e
propor um mecanismo de fragmentaccedilatildeo para o material Permitindo discutir as melhores vias de
formaccedilatildeo dos fragmentos e os fatores quiacutemicos que influenciam nas perdas
Agradecimentos
A CAPES CNPq e a UFRJ pelos auxiacutelios financeiros e de infraestrutura para a realizaccedilatildeo
do trabalho
Referecircncias [1] JOSEacute NM PRADO LASA Quiacutemica Nova 2005 v 28 n 2 p 281-288
[2] FAHMI A Materials Today 2009 v 12 n 5 p 44-50
Figura 1 Mecanismo de fragmentaccedilatildeo do
hiacutebrido PMMA-maghemita
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19 FFCLRP 2014
I Escola de Quiacutemica Computacional
Estudo mecaniacutestico sobre a N-acilaccedilatildeo de aminas por aacutecidos
carboxiacutelicos catalisada por ZrCl4
Felipe V Z Assad (PG) e Fabriacutecio R Sensato (PQ)
Universidade Federal de Satildeo Paulo UNIFESP Campus Diadema E-mail felipeassadglobocom
N-acilaccedilatildeo de aminas eacute um importante evento quiacutemico para a siacutentese da ligaccedilatildeo amida Tipicamente este tipo de ligaccedilatildeo eacute obtido da uniatildeo de um aacutecido carboxiacutelico a uma amina Entretanto a uniatildeo destes dois grupos funcionais natildeo ocorre agrave temperatura ambiente e requer temperaturas da ordem de 160-180
oC
1 Em 2012 Williams e colaboradores
2 reportaram um ineacutedito protocolo de siacutentese de amidas que
apresenta alta eficiecircncia para uma grande variedade de aminas e aacutecidos carboxiacutelicos A estrateacutegia - em sua condiccedilatildeo otimizada - baseia-se na reaccedilatildeo do substrato (amina) com aacutecido carboxiacutelico catalisada por tetracloreto de zircocircnio (ZrCl4) na presenccedila de tolueno a 110
0C Natildeo obstante a preeminecircncia do referido
procedimento nenhuma explanaccedilatildeo pormenorizada sobre o mecanismo molecular da reaccedilatildeo tem sido oferecida No presente estudo o mecanismo molecular de N-acilaccedilatildeo de aminas por aacutecidos carboxiacutelicos catalisada por ZrCl4 foi investigado por caacutelculos de estrutura eletrocircnica Os caacutelculos foram realizados em niacutevel DFTB3LYP com os seguintes conjuntos de base LANL2DZ para descrever o aacutetomo de zircocircnio e 6-311+G(2df2p) para os demais aacutetomos Pontos criacuteticos foram caracterizados por caacutelculos de frequecircncia vibracional Os processos de N-acilaccedilatildeo de aminas foram investigados para duas situaccedilotildees distintas reaccedilatildeo catalisada ou natildeo pelo ZrCl4 Para cada caso quatro caminhos reacionais idealizados foram investigados e caracterizados computacionalmente como segue i) processo concertado ii) por etapas iii) concertado em excesso de aacutecido carboxiacutelico e iv) por etapas tambeacutem em excesso do aacutecido Como modelos quiacutemicos para representar a amina e o aacutecido carboxiacutelico foram selecionadas as moleacuteculas metilamina e aacutecido metanoico Dos resultados obtidos na ausecircncia do ZrCl4 depreende-se que os valores de energia livre de ativaccedilatildeo ΔG
Dagger
satildeo consistentes com a baixa reatividade deste sistema agrave temperatura ambiente Dentre os canais investigados os processos por etapas demandam menores energias livre de ativaccedilatildeo que os concertados Assim o canal (ii) eacute mais reativo que o canal (i) enquanto o canal (iv) eacute mais reativo que o canal (iii) Em particular a adiccedilatildeo de ZrCl4 fortemente influencia a cineacutetica de acilaccedilatildeo associada ao mecanismo concertado em excesso do aacutecido carboxiacutelico A demanda de ativaccedilatildeo para este processo eacute diminuiacuteda por 86 kcalmol conduzindo a uma energia livre de ativaccedilatildeo ΔG
Dagger de 165 kcalmol e o correspondente perfil
energeacutetico eacute apresentado na Figura 1 Na ausecircncia do catalisador o mecanismo mais favorecido cineticamente eacute o processo por etapas em excesso de aacutecido carboxiacutelico No entanto o mecanismo concertado - em excesso do aacutecido - eacute prevalente na presenccedila do ZrCl4
Figura 1 Perfil energeacutetico do caminho reacional concertado em excesso de aacutecido carboxiacutelico catalisado pelo ZrCl4
Palavras Chave N-acilaccedilatildeo de aminas ligaccedilatildeo amida ZrCl4 caacutelculos de estrutura eletrocircnica DFT
[1] Valeur E Bradley M Chem Soc Rev 2009 38 606
[2] Allen C L Chhatwal A R Williams J M J Chemical Communications 2012 48 666-668
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20 FFCLRP 2014
Comparaccedilatildeo do Desempenho de Meacutetodos Compostos e Funcionais de
Densidade na Determinaccedilatildeo de Entalpias Padrotildees de Formaccedilatildeo
Leonardo Viana das Chagas Lima1 (PG) Nelson Henrique Morgon
1 (PQ)
leonardolimaiqmunicampbr 1Instituto de Quiacutemica Universidade Estadual de Campinas Baratildeo Geraldo Caixa Postal 6154 13083-970
Campinas Satildeo Paulo Brasil
Introduccedilatildeo
No estudo de sistemas com muitas partiacuteculas o uso de meacutetodos de estrutura eletrocircnica
sofisticados e bases extensas para a obtenccedilatildeo de propriedades com maior exatidatildeo sofre uma
limitaccedilatildeo praacutetica devido ao alto custo computacional o que felizmente pode ser contornado
por estrateacutegias como a teoria do funcional da densidade e os meacutetodos compostos[1]
Metodologia Computacional
Foram escolhidos os meacutetodos G3 G3MP2 G4 e G4MP2 e os funcionais com o
conjunto de bases G3LargeXP[2]
SOGGA11 B3LYP RevTPSS e M06-2X Realizaram-se
caacutelculos de otimizaccedilatildeo de geometria energia eletrocircnica e frequecircncias vibracionais (289 K e
1 bar) com o programa Gaussian09[3]
para um conjunto de 74 moleacuteculas e os respectivos os
aacutetomos presentes a fim de se determinar as entalpias padrotildees de formaccedilatildeo
Resultados e Discussatildeo
Comparando-se as determinaccedilotildees teoacutericas e experimentais obteve-se o erro meacutedio
(MSE) e o desvio RMS (RMSD) Avaliaram-se tambeacutem os tempos meacutedios de cpu (TM)
Tabela 1 ndash Anaacutelise estatiacutestica (MSE e RMSD em kcalmol) das determinaccedilotildees da entalpia padratildeo de formaccedilatildeo
(289 K e 1 bar) e tempo de CPU meacutedio dos caacutelculos (minutos)
Medidas Meacutetodos
G3 G3MP2 G4 G4MP2 B3LYP M06-2X RevTPSS SOGAA11
MSE -0406 -0332 -0155 -0107 6533 0873 -0718 -0331
RMSD 2543 2711 2463 2597 8553 3543 4060 9515
TM 4122 230 2983 625 1551 1672 1306 1917
Os menores RMSD foram observados para os meacutetodos compostos com destaque para
o G4 (2463 kcalmol) Jaacute os funcionais de densidade apresentaram RMSD superiores poreacutem
vale a pena destacar o M06-2X (3543 kcalmol) Os maiores tempos foram obtidos para os
meacutetodos G3 e G4 enquanto os menores foram os dos meacutetodos G3MP2 e G4MP2
Conclusotildees
Os meacutetodos G3MP2 e G4MP2 apresentaram os desempenhos mais equilibrados com
RMSD apenas pouco superiores ao meacutetodo G4 e os menores tempos de CPU Os funcionais
apesar dos tempos intermediaacuterios apresentaram RMSD consideravelmente superiores
Agradecimentos
Unicamp CENAPAD-SP CAPES
Referecircncias [1] Heerdt G Morgon N H Quiacutemica Nova 2012 23 1741-1746
[2] Curtis L A Redfern P C Raghavachari K Journal of Chemical Physics 2007 126 084108
[3] Frisch M J et al Gaussian09 Gaussian Inc 2009
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
21 FFCLRP 2014
NMR-TZPP-DKH Gaussian basis sets for NMR calculations ndash 195Pt chemical
shift
Diego Paschoal1 (PG) Heacutelio F Dos Santos1 (PQ)
diego_paschoalyahoocombr 1Nuacutecleo de Estudos em Quiacutemica Computacional ndash NEQC ndash Departamento de Quiacutemica Universidade Federal de Juiz de
Fora Campus Universitaacuterio ndash Martelos 36036-030 Juiz de Fora MG Brasil
Nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy of 195Pt is an excellent method to be used
in structural characterization of new complexes in solution Besides NMR has been used in the
elucidation of reaction mechanism among other applications [1]
In this present study a comprehensive analysis of all relevant issues involved on the 195Pt
NMR chemical shift predictions are conducted Non-relativistic and relativistic calculations were
employed in distinct computation schemes to assess the most accurate method to use in a theoretical
calculations of 195Pt NMR In addition to the existing methods new relativistic Gaussian basis sets
named as NMR-TZPP-DKH were constructed for H-He Li-Ne Na-Ar K-Ca Ga-Kr Rb-Sr In-Xe
and Pt atoms and tested for 195Pt NMR predictions
NMR-TZPP-DKH Gaussian basis sets were developed according to the protocol described
by Neese [2] with some changes
Figure 1 195Pt chemical shift calculated at B3LYP(DKHSO)NMR-TZPP-DKHSO level
Platinum compounds studied in this work were optimized at B3LYPLANL2DZ(Pt)Def2-
TZVPP(Ligands) NMR calculations were performed using the GIAO method at B3LYPNMR-
TZPP-DKH level with relativistic effects incorporated by DKHSO approximation The [PtCl6]-2
was used as internal reference In all calculations the solvent effect was included using the PCM
formalism GAUSSIAN09 program were used in these calculations
The 195Pt for 73 complexes are showed in Figure 1 From the results we observe a good
agreement between experimental and calculated results with an average absolute deviation of 156
ppm for the compounds considered
The results and conclusions in this study are highly relevant to theoretical and experimental
chemists that seeking state of the art for the chemistry of platinum complexes Our conclusions are
supported by a series of theoretical calculations in good agreement with experimental values for a
wide range of 195Pt chemical shifts and with distinct ligands
Acknowledgments Authors acknowledges UFJF FAPEMIG CAPES and CNPq for
financial support
[1] P S Pregosin Coord Chem Rev 44 (1982) 247
[2] D A Pantazis X Y Chen C R Landis F Neese J Chem Theory Comput 4 (2008) 908
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22 FFCLRP 2014
Avaliaccedilatildeo teoacuterica do efeito gauche na difenidramina e seu cloridrato Faacutetima M P de Rezende1 (PG) Matheus P de Freitas1 (PQ)
fatimarezendeposgraduflabr 1Departamento de Quiacutemica Universidade Federal de Lavras CP 3037 37200-000 Lavras MG
Introduccedilatildeo O cloridrato de difenidramina eacute um dos princiacutepios ativos do medicamento Dramin (utilizado no tratamento de naacuteuseas e vocircmitos) A difenidramina e seu cloridrato fornecem bons prospectos para exibirem o efeito gauche O efeito gauche eacute observado em moleacuteculas contendo o fragmento etila 12-dissubstituiacutedo em que os substituintes satildeo aacutetomos ou grupos eletronegativos Segundo esse efeito a conformaccedilatildeo gauche eacute a forma preferencial em comparaccedilatildeo com a conformaccedilatildeo anti embora efeitos de repulsatildeo esteacuterica e eletrostaacutetica entre substituintes sugiram que o equiliacutebrio deveria ser favoraacutevel ao isocircmero anti1 Nesse contexto o objetivo do presente trabalho eacute avaliar a preferecircncia conformacional (gauche ou anti) do cloridrato de difenidramina e de sua forma neutra (Figura 1a e 1b) em acetonitrila e no vaacutecuo
ON
H
ON
a b
Figura 1 a) Difenidramina protonada (caacutetion) b) Difenidramina Metodologia Computacional Os miacutenimos de energia dos compostos foram identificados por meio de uma varredura conformacional usando o meacutetodo Monte Carlo em niacutevel semi-empiacuterico AM1 usando o programa Spartan A varredura conformacional foi executada para difenidramina na forma neutra e catiocircnica obtendo-se 100 estruturas para cada composto sendo muitas delas idecircnticas As geometrias diferentes foram otimizadas em niacutevel HF631g-(dp) (incluindo caacutelculos de frequecircncia para garantir que as estruturas natildeo se tratavam de estados de transiccedilatildeo) e em seguida 14 estruturas com energias relativas diferentes foram resubmetidas a caacutelculos de otimizaccedilatildeo de geometria (no gaacutes e em acetonitrila impliacutecita - modelo PCM) em niacutevel B97X-D6-31g(dp) Resultados e Discussatildeo O efeito gauche eacute operante na difenidramina pois o confocircrmero mais estaacutevel possui acircngulo diedro O-C-C-N de aproximadamente 65o (gauche) e eacute cerca de 1 kcal mol-1 mais estaacutevel do que o confocircrmero anti mais abundante (O-C-C-N de aproximadamente 175o) tanto na fase gasosa quanto em acetonitrila A estabilizaccedilatildeo da conformaccedilatildeo gauche eacute possivelmente decorrente de interaccedilotildees hiperconjugativas antiperiplanares CHCN e CHCO (efeito gauche quacircntico) Contudo os dados de energia ainda indicam uma populaccedilatildeo mensuraacutevel de confocircrmeros anti (cerca de 10) Ao se protonar a difenidramina de forma que se obtenha o caacutetion difenidramiacutenio (correspondente ao cloridrato de difenidramina) a diferenccedila de energia entre os confocircrmeros gauche e anti mais estaacuteveis eacute de mais de 6 kcal mol-1 sugerindo que estruturas com acircngulo diedro O-C-C-N+ gauche sejam natildeo somente preferenciais mas exclusivas Esse fato eacute decorrente de um incremento estabilizante da conformaccedilatildeo gauche a atraccedilatildeo eletrostaacutetica ON+ (efeito gauche eletrostaacutetico)2 Conclusotildees Interaccedilotildees intramoleculares particularmente o efeito gauche (quacircntico e eletrostaacutetico) devem contribuir fortemente para a conformaccedilatildeo bioativa da difenidramina e seu cloridrato que eacute gauche ao longo do fragmento O-C-C-N segundo estrutura do Protein Data Bank (coacutedigo PDB 2AOT) Agradecimentos Agrave FAPEMIG CAPES e CNPq pelo suporte financeiro e bolsas de estudante (FMPR) e de pesquisador (MPF) Referecircncias [1] Goodman L Gu H Pophristic V J Phys Chem A 2005 109 1223-1229 [2] Gooseman N E J OacuteHagan D Peach M J G Slawin A M Z Tozer D J Young R J Angew Chem Int Ed 2007 46 5904-5908
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23 FFCLRP 2014
Estudo envolvendo NN
Railton1 B de Andrade (PG) SilmarMiguel A F de Souza (PQ)
1Universidade Federal da Paraiacuteba Departamento de Quiacutemica 58036 Joatildeo Pes
Introduccedilatildeo
Uma das reaccedilotildees mais importantes das nitrosaminas se refere agrave quebra da ligaccedilatildeo NndashN (ver Figura 1) com a consequumlente liberaccedilatildeo do pode facilitar ou natildeo a quebra desta ligaccedilatildeo Pelaacuteez e colaboraprotonaccedilatildeo da nitrosamina mais simples (nitrosamina metilada
1a trans-(CH3)2NNOH+ 1c cis
Figura 1 conformaccedilotildees mais releva
Neste trabalho investigamos as quatro estruturas de menor energia da NNnitrosodimetilamina (DMNA
Metodologia Computacional
Utilizamos os meacutetodos geometrias referentes aos confocircrmeros mais estaacuteveis niacutevel CASSCFcc-pVDZ
Resultados e Discussatildeo
Temos um ordenamento energeacutetico em relaccedilatildeo aos resultados a niacutevel outro ordenamento com MRCI
Tabela 1Resultados obtidos para as quatro estruturas mai
Estruturaa
1a trans-(CH3)2NNOH+
1c cis-(CH3)2NNOH+
2a (CH3)2NHNO+
2c (CH3)2NNHO+
aAs quatro estruturas de menor energias foram otimizadas com realizado um caacutelculo MRCI correccedilotildees de Davdson dResultados entre parecircnteses referente agraves estruturas com H [2]
Conclusotildees
Para o estado fundamental foram obtidas quatro conformaccedilotildees mais estaacuteveis mostradas na Figura 1 sendo a estaacuteveis Observou-se o mesmo ordenamento obtido para a nitrosamina natildeoCaacutelculos com bases mais extensas (augReferecircncias [1] OHWADA T et al J Am Chem Soc
[2] PELAacuteEZ D et al J J Phys Chem A
Estudo envolvendo NN-nitrosodimetilamina protonada
B de Andrade (PG) Silmar1 A do Monte (PQ) Miguel A F de Souza (PQ) e Elizete1 Ventura (PQ)
railtoncggmailcom
Universidade Federal da Paraiacuteba Departamento de Quiacutemica 58036 Joatildeo Pessoa
Uma das reaccedilotildees mais importantes das nitrosaminas se refere agrave quebra da ligaccedilatildeo N (ver Figura 1) com a consequumlente liberaccedilatildeo do NO [1] A posiccedilatildeo da protonaccedilatildeo
pode facilitar ou natildeo a quebra desta ligaccedilatildeo Pelaacuteez e colaboradores [2] estudaram a protonaccedilatildeo da nitrosamina mais simples (H2NNO----H+) como modelo para a
1c cis-(CH3)2NNHO+ 2a (CH3)2NHNO
+ 2c (CH
conformaccedilotildees mais relevantes no estado fundamental de nitrosaminas protonadas
Neste trabalho investigamos as quatro estruturas de menor energia da NNDMNA) protonada (Figura 1 principais siacutetios de protonaccedilatildeo)
odologia Computacional
Utilizamos os meacutetodos MRCICASSCF com a base cc-pVDZ
geometrias referentes aos confocircrmeros mais estaacuteveis (Figura 1) foram otimizadas a
Temos um ordenamento energeacutetico em relaccedilatildeo aos resultados a niacutevel MRCI como indicado na Tabela 1
Resultados obtidos para as quatro estruturas mais estaacuteveis envolvendo NDMA protonada
CASSCF MRCIb MRCI+Q
c CASPT2ANO
∆E (kcalmol) 000 (000)d 000 000
1244 (1099) 1200 1183
-103 (-331) 1378 941
1389 (1232) 1793 1555 As quatro estruturas de menor energias foram otimizadas com CASSCF e a geometria obtida foi
realizado um caacutelculo MRCI bMRCI (Multireference Configuration Interaction
sultados entre parecircnteses referente agraves estruturas com H [2]
Para o estado fundamental foram obtidas quatro conformaccedilotildees mais estaacuteveis sendo a 1a trans-(CH3)2NNOH
+ e 2a (CH3)2NHNO
se o mesmo ordenamento obtido para a nitrosamina natildeoCaacutelculos com bases mais extensas (aug-cc-pVDZ e cc-pVTZ) estatildeo sendo realizados
J Am Chem Soc 123 10164 2001 J J Phys Chem A 112 8394 2008
nitrosodimetilamina protonada
A do Monte (PQ)
soa ndash PB ndash Brasil
Uma das reaccedilotildees mais importantes das nitrosaminas se refere agrave quebra da ligaccedilatildeo posiccedilatildeo da protonaccedilatildeo dores [2] estudaram a
) como modelo para a
2c (CH3)2NNHO+
ntes no estado fundamental de nitrosaminas protonadas
Neste trabalho investigamos as quatro estruturas de menor energia da NN-principais siacutetios de protonaccedilatildeo)
pVDZ Todas as ) foram otimizadas a
Temos um ordenamento energeacutetico em relaccedilatildeo aos resultados a niacutevel CASSCF e
s estaacuteveis envolvendo NDMA protonada
CASPT2ANO-L
(000) (1125) (459) (1141)
e a geometria obtida foi Multireference Configuration Interaction) c
MRCI com sultados entre parecircnteses referente agraves estruturas com H [2]
Para o estado fundamental foram obtidas quatro conformaccedilotildees mais estaacuteveis NHNO
+ as mais se o mesmo ordenamento obtido para a nitrosamina natildeo-metilada
pVTZ) estatildeo sendo realizados
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24 FFCLRP 2014
Ab-initio calculation of magnetic properties of Gd-doped SnO2
Fermin H Aragoacuten
fermin964hotmailcom Laboratoacuterio de Fiacutesica Aplicada Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear 31270-901 Belo Horizonte MG
Brazil
Introduction
The SnO2 compound is a n-type semiconductor with a large band gap (Eg ~ 36 eV) This
compound forms in a tetragonal rutile-type crystalline structure Reports published in the literature
experimental and theoretical indicate that the SnO2 compound doped with different chemical
elements (transition metals and rare earths) shows ferromagnetic properties above room
temperature high electrical conductivity high transparency in the visible region and high thermal
stability Due to these properties the rare earth-ion-doped SnO2 compounds are considered as
promising systems for the development of multifunctional magneto-optical devices [1] In special
the doping with trivalent Gd ions could provide with larger localized magnetic moments because of
their 4f7 electron configuration in comparison with transition metal ions
Computational Methodology
All calculations have been performed within the framework of the density-functional theory
(DFT) implemented in the well-tested SIESTA (Spanish Initiative for Electronic Simulations with
Thousands of Atoms) code
[2] and using the generalized gradient approximation (GGA)
pseudopotentials The system was studied in 2x2x2 supercell contained 48 atoms For the
calculation is considered the substitution of GdrarrSn that represent 625 of Gd-doped and one
oxygen vacancy that represent 3125 of the oxygen occupied site Spin polarized was carried out
to both cases with ferromagnetic (FM) and antiferromagnetic (AFM) configuration The difference
between the FM and AFM total energy (ΔE) can be expressed as ΔE=E(FM)-E(AFM) where
E(FM) denotes the total energy of FM state and E(AFM) denotes the total energy of AFM state
Positive value of ΔE implies that an AFM state is preferred while negative value of ΔE implies that
an FM state is preferred
Results
The values obtained to ΔE were -04 meV and -33 meV for 625 Gd-doped in SnO2 and
SnO2-γ (γ is the quantity of oxygen vacancy) respectively The low energy for Gd-doped SnO2
shows paramagnetic while for the Gd-doped SnO2-γ shows ferromagnetic behavior these results are
in agreement as theoretical and experimental work [34] where were shown that the oxygen
vacancies are a key of the origin of ferromagnetism in the call diluted magnetic semiconductors
Conclusions In conclusion we have investigated the electronic and magnetic properties of Gd-doped SnO2 (free of oxygen vacancy) and Gd-doped SnO2-γ (with oxygen vacancy) using SIESTA code Our calculations show remarkable changes in the spin polarized DOS with a strong correlation of the ferromagnetism with the presence of oxygen vacancy
The financial support of the Brazilian Agencies CNPq CAPES and FAPEMIG is gratefully
acknowledged
References [1] R Adhikari AK Das DKarmakar JGhatak J MagnMagn Mat 322 (2010) 3631
[2] J M Soler E Artacho J Gale A Garcia J Junquera P Ordejoacuten D Saacutenchez-Portal J Phys Cond Matt 14 2745
(2002)
[3] S B Ogale R J Choudhary J P Buban S E Lofland S R Shinde S N Kale V N Kulkarni J Higgins C
Lanci J R Simpson N D Browning S D Sarma H D Drew R L Greene and T Venkatesan Phys Rev Lett 91
77205 (2003)
[4] J M D Coey A P Douvalis C B Fitzgerald and M Venkatesan Appl Phys Lett 84 1332 (2004)
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
25 FFCLRP 2014
Estrutura eletrocircnica de complexo envolvendo uma associaccedilatildeo por ligaccedilatildeo
quiacutemica entre uma ftalocianina de rutecircnio e o TiO2 (anatase)
Diesley M S Arauacutejo1
(PG) Weverson R Gomes2(PG) Leonardo T Ueno
3(PQ) Antonio O T
Patrociacutenio1(PQ) Antonio E H Machado
1(PQ)
diesleymartinsyahoocombr 1Universidade Federal de Uberlacircndia Instituto de Quiacutemica Laboratoacuterio de Fotoquiacutemica e Ciecircncia de Materiais
2 Universidade Federal de Satildeo Carlos Departamento de Quiacutemica
3Universidade Federal de Uberlacircndia Faculdade de Ciecircncias Integradas do Pontal
Introduccedilatildeo
O emprego de abordagens baseadas na Teoria do Funcional de Densidade (DFT) tem
contribuiacutedo de forma significativa nos estudos de processos que envolvem transferecircncia de carga
[12] Ressalta-se entre outras possibilidades a previsatildeo do arranjo estrutural energeticamente mais
favoraacutevel e o entendimento de qual seria a melhor forma de ancoramento do corante na superfiacutecie
do semicondutor Aleacutem disso a estrutura eletrocircnica obtida teoricamente eacute capaz de fornecer
informaccedilotildees para o entendimento de processos importantes como eacute o caso da conversatildeo de energia
No presente trabalho avaliamos o comportamento de uma ftalocianina de rutecircnio ([(29-
bis(dietielamino)-1623-dicarboxi)PcRu(py)2]- FtRu) ligada quimicamente a um nanocluster de
anatase (TiO2)
Metodologia Computacional
Para a otimizaccedilatildeo estrutural e caacutelculo das frequecircncias vibracionais empregou-se o funcional
B3LYP e o conjunto de bases LANL2DZ ECP com o pseudo-potencial para o Titacircnio e o conjunto
Def2-TZVPD para os demais aacutetomos (H C N O e Ru) mais o pseudo-potencial para o Ru O
nanocluster de anatase empregado foi mantido congelado durante todos os caacutelculos Este consiste
em estrutura otimizada descrita por Jono e colaboradores [1] Todos os caacutelculos foram efetuados
considerando acetonitrila como solvente empregando o meacutetodo de contiacutenuo dieleacutetrico CPCM [45]
O funcional CAM-B3LYP foi utilizado na previsatildeo de 6 estados tripleto e dos 60 primeiros estados
singleto para a construccedilatildeo do espectro eletrocircnico e diagrama de energias
Resultados e Discussatildeo
No espectro de excitaccedilatildeo simulado a magnitude das forccedilas de oscilador para as transiccedilotildees
por volta de 560 nm sugere uma grande probabilidade de absorccedilatildeo de luz visiacutevel por este complexo
Em uma anaacutelise dos orbitais moleculares observa-se que tais excitaccedilotildees surgem da transferecircncia de
carga interfacial da FtRu para niacuteveis desocupados do semicondutor sugerindo que as transiccedilotildees
eletrocircnicas de menor energia devem envolver a excitaccedilatildeo de um eleacutetron da FtRu para diferentes
estados eletrocircnicos do TiO2 O gap energeacutetico entre o estado eletrocircnico de menor energia (S1) e o
estado fundamental eacute de cerca de 180 eV envolvendo a combinaccedilatildeo de diferentes transiccedilotildees
eletrocircnicas sugerindo que haacute injeccedilatildeo eletrocircnica do corante no estado excitado para a banda de
conduccedilatildeo do semicondutor isso eacute compatiacutevel com dados reportados em estudos similares [1-3]
Conclusotildees
Os dados obtidos para os niacuteveis de energia do complexo em estudo satildeo compatiacuteveis aos
observados para complexos similares Os resultados sugerem na excitaccedilatildeo eletrocircnica a
transferecircncia de eleacutetron de niacuteveis ocupados da FtRu para orbitais virtuais da anatase
Agradecimentos
UFU FAPEMIG CAPES e CNPq
Referecircncias
[1] R Jono et al J Phys Chem Lett 2011 2 1167ndash1170
[2] P M Anbarasan et al Rec Res Sci Tech 2010 2 08-16
[3] Corneliu I Oprea et al International Journal of Photoenergy 2013 1-15
[4] M Cossi et al J Comp Chem 2003 24 669-81
[5] V Barone and M Cossi J Phys Chem A 1998 102 1995-2001
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26 FFCLRP 2014
Estudo computacional de [22]ciclofanos
Mateus G Manfreacute1 (IC) Seacutergio E Galembeck
1 (PQ)
mateusmanfreuspbr 1Departamento de Quiacutemica Faculdade de Filosofia Ciecircncias e Letras de Ribeiratildeo Preto Universidade de Satildeo Paulo
14040-901 Ribeiratildeo Preto-SP Brasil
Introduccedilatildeo
Os [22]ciclofanos representam uma classe de compostos quiacutemicos com um campo de aplicaccedilatildeo que
abrange cataacutelises assimeacutetricas poliacutemeros com propriedades oacuteptico-eletrocircnicas distintas e mesmo
faacutermacos no combate agrave artrite Grande parte de suas caracteriacutesticas de interesse se deve a interaccedilotildees
entre seus dois aneacuteis aromaacuteticos portanto a compreensatildeo da natureza de tais interaccedilotildees elucidaria a
origem de suas aplicaccedilotildees bem como melhor exploraacute-las
Metodologia Computacional
Quatro compostos da classe dos [22]ciclofano vecircm sendo estudados neste trabalho
[22]paraciclofano (I) sin [22]metaciclofano (II) anti [22]metaciclofano (III) e
[22]metaparaciclofano (IV) As moleacuteculas tiveram suas geometrias optimizadas atraveacutes do meacutetodo
PW6B95-D3BJ tendo def2-TZVP A mesma metodologia foi adotada para o caacutelculo de seus
espectros infravermelho
Resultados e Discussatildeo
Em todos os compostos os valores estudados nas geometrias se encontram muito proacuteximos
dos valores experimentais na literatura2 Observa-se que para I e II a distacircncia interanular
apresentou um valor abaixo do raio de Van der Waals para o aacutetomo de carbono ( 28 acircngstrons) o
que sugere uma provaacutevel interaccedilatildeo through-space entre os aneacuteis Por outro lado os compostos III e
IV apresentaram uma distacircncia entre os aneacuteis maior que 28 acircngstrons indicando que caso estejam
presentes a interaccedilatildeo entre os aneacuteis se daacute principalmente through-bond
Os espectros infravermelho revelaram que em todos os compostos os picos de maior
intensidade se encontravam relacionados a vibraccedilotildees de estiramento dos hidrogecircnios Tanto O
espectro do composto I quanto do composto II bandas de intensidade consideraacutevel em 750 cm-1
relacionada agrave vibraccedilatildeo angular entre seus aneacuteis benzecircnicos indicando uma provaacutevel interaccedilatildeo
through-space O composto IV por outro lado natildeo apresentou tais bandas de interaccedilatildeo apenas entre
os aneacuteis mas sim uma banda em 606 cm-1
devido ao estiramento simeacutetrico entre os aneacuteis atraveacutes
das pontes etilecircnicas se tratando de uma provaacutevel interaccedilatildeo through-bond
Conclusatildeo
O meacutetodo PW6B95-D3BJ apresentou resultados com boa exatidatildeo ante aos valores
encontrados na literatura se mostrando adequado para o tratamento de [22]ciclofanos Os dados
obtidos na geometria para os compostos I e II bem como no espectro infravermelho convergem para
uma predominacircncia na interaccedilatildeo through-space enquanto que para o composto IV estes convergem
para uma predominacircncia na interaccedilatildeo through-bond
Agradecimentos
Os autores agradecem agrave FAPESP (processo 201319596-0) pelo suporte financeiro MGM
agradece agrave FAPESP (processo 201319596-0) pela bolsa de Iniciaccedilatildeo Cientiacutefica
Referecircncias Bibliograacutefica 2ChampionRGodfreyPD Betens FLJ Mol Spectrosc 199215518
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27 FFCLRP 2014
17ordm SIMPOacuteSIO BRASILEIRO DE QUIacuteMICA TEOacuteRICA (SBQT) 24 a 28 de novembro de 2013 Angra dos Reis Rio
ESTUDO COMPARATIVO DE REATIVIDADE DE TRITERPENOS
PENTACIacuteCLICOS COM ATIVIDADE ANTIMALAacuteRICA
Marlon Marques V de Melo Filho
1a(PG) Kelson Mota T Oliveira
1a(PQ) Noam S Gadelha
1a(PG)
Aristeu S da Fonseca1a
(PG)
1aGrupo de Quiacutemica Teoacuterica e Computacional (GQTC)
1bGrupo de Quiacutemica de Produtos Naturais e Desenvolvimento
de Meacutetodos Analiacuteticos (QPNMA) 1DQICE ndash UFAM Bloco 10 Setor Norte Av Rodrigo OJ Ramos 6200 Japiim
69077-000 Manaus ndash Amazonas
e-mail marlonvieirademelogmailcom
Palavras-chave lupeol aacutecido betulinico betulina aacutecido melaleuco atividade ONION
INTRODUCcedilAtildeO
A investigaccedilatildeo farmacecircutica em produtos naturais representa uma estrateacutegia importante para a descoberta e desenvolvimento de novos medicamentos Quatro moleacuteculas isoladas da A amazonicus no QPNMA com esqueleto triterpecircnico pentaciacuteclico tecircm mostrado graus diferentes de atividade contra o P falciparum Trecircs destes compostos satildeo apresentados na literatura como oacutetimos candidatos para o desenvolvimento de um tratamento mais eficiente contra a malaacuteria e outras doenccedilas parasitaacuterias Os quatro compostos depois de isolados foram identificados por meio de anaacutelise espectroscoacutepica (ver fig 1) Suas estruturas foram estudadas por meio de abordagem teoacuterica visando determinar que fatores estruturais e eletrocircnicos poderiam ser determinantes no grau de atividade Foram comparados os mapas de potencial eletrostaacutetico densidade eletrocircnica (2D e 3D) e distribuiccedilatildeo de cargas dos quatro compostos e seus valores tabelados Figura 1 Triterpenos pentaciacuteclicos isolados de A amazonicus 1 - lupeol 2 - O aacutecido betuliacutenico 3 - betulina 4 - o aacutecido Melaleucico
MEacuteTODOS Os calculos seratildeo realizados utilizando PC INTEL Quadcore
TM (8 GB RAM) em plataforma Debian
LINUX (Versatildeo 50) para calcular as propriedades estruturais e eletrocircnicas das quatro moleacuteculas Na otimizaccedilatildeo geomeacutetrica de rotina seraacute utilizado o meacutetodo com bases 6-21G e funcional b3lyp por meio do Programa Gaussian03 O meacutetodo a ser utilizado eacute o ONIOM Ele eacute recomendado para moleacuteculas grandes reaccedilotildees enzimaacuteticas mecanismos de reaccedilatildeo para os sistemas orgacircnicos efeitos dos substituintes e reatividade de compostos orgacircnicos e organometaacutelicos
RESULTADOS E DISCUSSAtildeO
Os dados oriundos do QPNMA indicam uma
maior atividade para o aacutecido betuliacutenico valores
meacutedios para o lupeol e betulina e nenhuma
atividade do aacutecido melaleucico Como a literatura
aponta a carboxila como forte candidato
responsaacutevel pela atividade do aacutecido betuliacutenico e a
hidroxila nos demais compostos a anaacutelise da
presenccedila destes grupos nas quatros estruturas foi
observado Estruturalmente os compostos
apresentaram grande similaridade em distacircncias e
acircngulos no esqueleto lupacircnico Os caacutelculos de
atividades dos triterpenos seratildeo realizados ao
interagi-los com o modelo tridimensional da proteiacutena
digestiva do P flaciparum que eacute encontrado no
Protein Data Base CONCLUSAtildeO
Uma das principais diferenccedilas observadas deve-
se a distribuiccedilatildeo de cargas nas COOH devido ao
efeito indutivo na proacutepria moleacutecula ou ateacute mesmo
um impedimento esteacuterico pelo maior volume da
moleacutecula
AGRADECIMENTOS
FAPEAM CNPq
Abdel Bar at al J Nat Prod 2009 72 1643ndash1650
2
1
25
12
6
27
15
16
19
28
22
21 29
30
24
23
OH
H
H
1
COOH
OH
OH H
OHH
H
H
3
2
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8 17 16
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26 COOH
COOH
OH
4
2
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28 FFCLRP 2014
Estudos Teoacutericos Comparativos de Propriedades Estruturais Eletrocircnicas e
Espectroscoacutepicas dos Aacutecidos Betuliacutenico e Melaleucico e da Estabilidade de
Clusters desses Metaboacutelitos Especiais
Noam G da Silva1 (PG) Kelson M T de Oliveira1 (PQ) Aristeu S da Fonseca1 (PG) e Marlon
Vieira de Melo1 (PG)
noam_gshotmailcom 1DQICE-UFAM Bloco 10 Setor Norte Av Rodrigo O J Ramos 6200 Japiim 69077-000 Manaus Amazonas
Introduccedilatildeo
A baixa atividade do aacutecido Melaleucico natildeo foi ateacute o presente momento estudada Sua
estrutura eacute similar agrave de outros compostos ativos mas algum outro fator deve estar influenciando
na quiacutemica da reaccedilatildeo[12] Estruturas como clusters onde interaccedilotildees de hidrogecircnio estabilizam
o sistema podem estar sendo formadas[34] e assim a moleacutecula mostra-se inativa em estudos de
atividade bioloacutegica[5]
Metodologia Computacional
Os caacutelculos foram realizados em maacutequinas QuadCore ambas com 8 GB de memoacuteria
RAM nas plataformas Debian 6 e 7 (Linux) O software utilizado foi o Gaussian 03 Rev C-02
As moleacuteculas foram estudadas com o AM1 B3LYP3-21G e B3LYP6-31G As estruturas com
duas e trecircs moleacuteculas foram estudadas com AM1
Resultados e Discussatildeo
Os resultados preliminares (alguns na Tabela 1)
mostram que a forma mais oxidada (aacutecido Melaleucico)
possui menor energia que o aacutecido Betuliacutenico Em ambas as
moleacuteculas ocorre interaccedilatildeo intermolecular que estabiliza o
sistema Quando duas moleacuteculas interagem haacute um efeito
estabilizante maior no aacutecido Betuliacutenico que no aacutecido
Melaleucico Com trecircs moleacuteculas interagindo ocorre
aumento na estabilizaccedilatildeo para ambos os casos mas o aacutecido Melaleucico tem uma estabilizaccedilatildeo
aproximadamente 20 kcalmol mais acentuada
Tabela 1 Algumas propriedades energeacuteticas e efeitos de interaccedilatildeo de hidrogecircnio
Propriedade Aacutecido Betuliacutenico Aacutecido Melaleucico
Energia Total (kcalmol) -187358751 -2719095827
Estabilizaccedilatildeo com duas moleacuteculas (kcalmol) -8641687843 -7807025921
Estabilizaccedilatildeo com trecircs moleacuteculas (kcalmol) -1326288052 -1528627227
Conclusotildees
A formaccedilatildeo de pontes de hidrogecircnio estabiliza os sistemas mas somente o aacutecido
Melaleucico pode formar grandes aglomerados com essas interaccedilotildees Sistemas maiores podem
ser estudados e fornecer respostas para a baixa atividade da moleacutecula
Agradecimentos
Ao CNPq e a FAPEAM pelos investimentos
Referecircncias [1] Chopra CS Cole A RH Theiberg KJL White DR Arthur HR Tetrahedron 1965 Vol 21 1529-1536
[2] Chopra CS White DR Tetrahedron 1966 Vol 22 897-901
[3] Mohajeri A Journal of molecular structure (Theochem) 2004 Vol 678 201-205
[4] Duvoisin Jr S Ighor CVL Quimica Nova 2011 Vol 34 1595-1603
[5] Bernard P Scior T Didier B Hibert M Berthon J Phytochemistry 2001 Vol 58 865-874
Figura 1 (Esquerda) Cluster de aacutecido
Melaleucico e (Direita) interaccedilotildees de
hidrogecircnio
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On Activation Step of Hoveyda-Grubbs Catalyst
Eacutegil Saacute 1 (PQ) Milton Matos 2 (PQ) hegelsahotmailcom
1 Universidade Federal do Piauiacute Campus Ministro Reis Velloso Parnaiacuteba-PI Brazil e-mail 2 Laboratoacuterio Interdisciplinar de Materiais Avanccedilados Centro de Ciecircncias da Natureza Teresina -PI Brazil
Introduccedilatildeo
Hoveyda-Grubbs catalyst is very important to catalyze the olefin metathesis reaction The activation mechanism is dissociative for RCM (Ring Closing Metathesis) of N-Tosyldiallylamine due to olefin size [1]
Metodologia Computacional
We study the activation mechanism using DFT (Density Functional Theory) through the hybrid functional B3LYP and the basis set 6-31g(d) for all atoms except ruthenium described by LanL2DZ all stationary points were characterized by vibrational frequency calculations using the same level of theory Resultados e Discussatildeo We search the activation path previously proposed [1] showed in the Figure 1 in black and blue lines This path start with the pre-catalyst A1 through the transition state TS(A1-A2) and the minimum A2 The next step is the complexation of N-Tosyldiallylamine (IA3) We also find an alternative path showed by the red line In this path proposed in the first time here we showed an immediately interconversion from A2 to IIA3 before the complexation of the olefin with a rotation through the RuC bond This structure presents a dihedral angle of 105deg between the carbons of group mesityl coordinated ruthenium the carbon of the carbene and the oxygen chelator CRuCO (marked with asterisk in Figure 1) While in the structure A2 the same-angle is -107deg showing the rotation of the entire group Hoveyda around the connection RuC this rotation happens easily and as published in theoretical and experimental studies [2] confirmed by the more the stability of IIA3 in comparison with A2 We investigated the activation directly from the structure A1 to the structure IIA3 but we found an unreal energy barrier corresponding to the possible TS(AI-IIA3) With these results we believe the activation process occurs with the interconversion from A2 to IIA3 and not directly from A2 to IA3 as showed in others works
Figure 1 Activation paths for the Hoveyda-Grubbs catalyst
Referecircncias
[1] [1] S J Connon M Rivard M Zaja S Blechert Adv Synth Catal 345 (2003) 572
[2] C M Aguillar W R Rocha J Phys Chem B 115 (2011) 2030
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Estudo do comportamento em soluccedilatildeo do 2-fluoroetanol 3-fluoroproanol e 4-fluorobutanol por espectroscopias de RMN e infravermelho e caacutelculos
teoacutericos R A Cormanich12(PG) R Rittner2(PQ) M P Freitas3 (PQ) and M Buumlhl1 (PQ)
rodcormanichiqmunicampbr 1 EastChem School of Chemistry University of St Andrews North Haugh St Andrews Fife KY16 9ST UK 2 Chemistry Institute State University of Campinas PO Box 6154 13083-970 Campinas SP Brazil 3 Department of Chemistry Federal University of Lavras PO Box 3037 37200-000 Lavras MG Brazil Introduccedilatildeo
Aacutetomos de fluacuteor em compostos orgacircnicos satildeo considerados fracos aceptores para formaccedilatildeo de ligaccedilatildeo de hidrogecircnio (LH)1 Contudo o miacutenimo global do 2-fluoroetanol (FE) que tem geometria apropriada para formar uma LH CFmiddotmiddotmiddotHO intramolecular eacute responsaacutevel por gt90 da sua populaccedilatildeo conformacional total Tal LH eacute comumente invocada para explicar a estabilidade do confocircrmero mais estaacutevel do FE2 Da mesma maneira tambeacutem eacute indicado que os miacutenimos globais do FP e FB formam LHs CFbullbullbullHO intramoleculares34 Natildeo haacute estudos conformacionais em soluccedilatildeo na literatura para estes compostos que sejam de nosso conhecimento Dessa maneira no presente trabalho foi realizada uma anaacutelise sistemaacutetica do comportamento conformacional em soluccedilatildeo do FE FP e FB por espectroscoipas de RMN de
1H e 19F e infravermelho suportado por caacutelculos teoacutericos Metodologia Computacional
Foram realizados caacutelculos teoacutericos em niacutevel MP2aug-cc-pVDZ para geometrias dos confocircrmeros do FE (5 confocircrmeros) FP (12 confocircrmeros) e FB (38 confocircrmeros) otimizados em niacutevel MP2aug-cc-pVDZ que apresentaram a melhor correlaccedilatildeo com o niacutevel CCSD(T)aug-cc-pVTZ em relaccedilatildeo agrave funcionais da DFT (B3LYP e B3LYP-D3) Foram entatildeo aplicados diferentes meacutetodos teoacutericos como o Quantum Theory of Atoms in Molecules (QTAIM) Non-Covalent Interactions (NCI) e o Natural Bond Orbitals (NBO) para se entender as preferecircncias conformacionais destes compostos Resultados e Discussatildeo
Nenhum indiacutecio de formaccedilatildeo de LH intramolecular CFbullbullbullHO pocircde ser detectado para o FE FP e FB experimentalmente em soluccedilatildeo nos espectros de RMN e infravermelho Caacutelculos teoacuterico baseados na QTAIM NCI e NBO indicam que LHs CFbullbullbullHO intramoleculares natildeo tecircm influecircncia sobre o comportamento conformacional do FE mas estabilizam o miacutenimo global tanto do FP quanto do FB para as moleacuteculas isoladas No entanto ao se adicionar correccedilotildees termodinacircmicas de energia livre de Gibbs mesmo em meios natildeo-polares tais como CCI4 ciclohexano e diclorometano (IEF-PCM) a populaccedilatildeo dos miacutenimos globais do FP (~11) e FB (~3) diminuem consideravelmente aparentemente abaixo do limite de detecccedilatildeo Conclusotildees
Contraacuterio agrave suposiccedilotildees encontradas na literatura o comportamento conformacional do FE natildeo eacute regido por uma LH CFHO intramolecular LHs intramoleculares satildeo importantes para os confocircrmeros mais estaacuteveis do FP e FB isolados mas natildeo podem ser detectadas em soluccedilatildeo O presente trabalho foi aceito para publicaccedilatildeo no jornal Phys Chem Chem Phys Agradecimentos FAPESP FAPEMIG CNPq e EaStCHEM Referecircncias [1] R A Cormanich M P Freitas C F Tormena R Rittner RSC Advances 2012 2 4169 [2] J Huang K Hedberg J Am Chem Soc 1989 111 6909 [3] H M Badawi W Foumlrner S A Ali Spectrochim Acta A 2008 69 263 [4] M Traetteberg A D Richardson K Hedberg R W Winter G L Gard J Phys Chem A 2001 105 9587
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Theoretical Study of the Infrared Raman and VCD Spectra of Thiophene UsingAb Initio and Density Functional Theory Calculations
Marcello F da Costa (PQ)1 Poliane C de Farias (PG)2
mcostauelbr polianefariasyahoocombr12Universidade Estadual de Londrina LBMM ndash Laboratoacuterio de Biofiacutesica e Mecacircnica Molecular
IntroductionOrganic semiconductors have physical characteristics similar to inorganic ones so they can
also be used in the manufacture of OLEDs [1] photovoltaic cells [2] lasers [3] Furthermoreorganic materials with semiconductor properties have some advantages when compared to inorganicones such as greater adaptability low cost of production and the possibility of easily making smallstructural changes to modify its physical and chemical properties Among the currently mostinteresting organic semiconductors are the thiophene based polymers and the thiophene togetherwith its derivatives which are the main constituents of organic conductors [4]
Computational detailsIn this work we made the calculation of the molecular parameters infrared and Raman
spectra with HF and MP2 ab initio methods and B3LYP and B3PW91 DFT functional packagesWe also compared the results with experimental data found in the literature [5-7] and we calculatedthe VCD (vibrational circular dichroism) spectrum based on the good agreement of the calculationsperformed The thiophenes geometry optimization and harmonic vibrational frequenciescalculations were performed with the GAUSSIAN 03 software package using HF levelapproximation MoslashllerndashPlesset many-body perturbation theory truncated at second order (MP2) andDFT with B3LYP and B3PW91 hybrid functional with both are believed to be superior inpredicting molecular properties A fairly large and flexible basis set 6-311++G was chosen toobtain accurate calculations about the molecule
Results and discussionThe results show that the DFT methods have more accuracy with experimental data The
B3LYP hybrid functional had slightly more accuracy than the B3PW91 for the vibrationalfrequencies and matched with experimental data until the 12th vibration in the range around 500 to1200 1cm The theoretical prediction of the VCD spectrum shows that the thiophene molecule hasa propensity to absorb clockwise circularly polarized light (positive absorption) at the most intenseinfrared absorptions
ConclusionThe set of basis functions 6-311++G is able to provide a realistic description of these
properties The good agreement with the experimental data of the harmonic vibrations supports theVCD results which provides useful information for the study of this material
AcknowledgementsThe authors would like to acknowledge the financial support granted by the following
Brazilian agency Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientiacutefico e Tecnoloacutegico (CNPq)
Referecircncias [1] Y Li Y Cao J Gao D Wang G Yu AJ Heeger Synthetic Met 99 (1999) 243[2] CJ Brabec NS Sariciftci JC Hummelen Adv Func Mater 11 (2001) 15[3] F Hide M Diaz-Garcia B Schwartz M Andersson P Qibing AJ Heeger Science 273 (1996) 1833[4] JH Schon A Dodabalapur Z Bao C Kloc O Schenker B Batlogg Nature 410 (2001) 189[5] T Kupka R Wrzalik G Pasterna K Pasterny J Mol Struct 616 (2002) 17[6] JS Kwiatkowski J Leszczynski I Teca J Mol Struct 436-437 (1997) 451[7] K Pasterny R Wrzalik T Kupka G Pasterna J Mol Spectrosc 614 (2002) 297
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Iacutendice de Autores
Anselmo E de Oliveira UFG 04Antonio E H Machado UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Antonio O T Patrociacutenio UNIVERSIDADE FEDERAL DEUBERLAcircNDIA
26
Aristeu S da Fonseca UFAM 28Arnaldo Fernandes da Silva Fo UNICAMP 06 07Ataualpa A C Braga UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 01Breno R L Galvatildeo UFMG 16Carlos R D Correia UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
CAMPINAS01
Cleuton de Souza Silva UNICAMP 08 10Claacuteudio Francisco Tormena UNICAMP 05Daniely X Soares UNICAMP 07Diego Fernando da S Paschoal UFJF 22Diesley Martins UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Dioacutegenes Mendes Arauacutejo USP-RP 09Elaine F F da Cunha FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Eacutegil de Brito Saacute UFPI 30Elizete Ventura UFPB 24Elieacutezer Fernando de Oliveira UNESP 17Fabriacutecio R Sensato UNIFESP 20Felipe Vieira Zauith Assad UNIFESP 20Fermin Fidel Herrera Aragoacuten CDTN 25Francisco Carlos Lavarda UNESP 17Francisco das Chagas Alves Lima UFPI 14Faacutetima Maria Pereira de Rezende UFLA 23Giovanni Finoto Caramori UFSC 02Heacutelio F Dos Santos UFJF 22Iran da Luz Sousa UNICAMP 12Jadson C Belchior UFMG 16Josene Maria Toldo UFRGS 18Kelson Mota T Oliveira UFAM 28Larissa Sihe Oliveira UFSM 13Leonardo T Ueno UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Leonardo V das Chagas Lima UNICAMP 21Lucas Abreu do Nascimento UESPI 14Lucas Colucci Ducati USP 05Luciano Tavares da Costa UNIFAL-MG 15Liacutevia C T Lacerda FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19M Buumlhl UNIVERSITY OF ST ANDREWS 31
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M P Freitas UFLA 31Marcello Ferreira da Costa UEL 32Marcus V J Rocha VRIJE UNIVERSITEIT 19Marlon Vieira de Melo UFAM 28Mateus Grecco Manfreacute UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 27Mateus Xavier Silva UFMG 16Matheus P de Freitas UFLA 23Mauricio Gustavo Rodrigues UNICAMP 11Milton Matos UFPI 30Nelson Henrique Morgon UNICAMP 12 21Noam Gadelha da Silva UFAM 29Noam S Gadelha UFAM 28Paulo Fernando Bruno Gonccedilalves UFRGS 18Poliane Cristina de Farias UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
LONDRINA32
R Rittner UNICAMP 31Rafael de Mattos Piccoli UFSC 02Railton Barbosa de Andrade UFPB 24Renan Vidal Viesser UNICAMP 05Renato Pereira Orenha UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 03Ricardo A Agnes UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
CAMPINAS01
Rodrigo Antonio Cormanich UNICAMP 31Rogeacuterio Custodio UNICAMP 08 10 11Rogeacuterio J Baierle UFSM 13Roy E Bruns UNICAMP 06 07Reacutegis Casimiro Leal UNICAMP 10Sergio E Galembeck USP-RP 09Silmar A do Monte UFPB 24Silviana Correcirca FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Seacutergio E Galembeck UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 27Seacutergio Emanuel Galembeck UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 03Teodorico C Ramalho FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Tuanan Lourenccedilo UNIFAL-MG 15Vitor Hugo Menezes da Silva UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 01Wagner E Richter UNICAMP 07Wagner Eduardo Richter UNICAMP 06Wesley Fonseca Vaz UFG 04Weverson R Gomes UNIVERSIDADE FEDERAL DE SAtildeO
CARLOS26
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Palavras Chaves
AacuteCIDO BETULINICO 28AacuteCIDO MELALEUCICO 29ACOPLAMENTO SPIN-ORBITAL 05AGREGADOS MOLECULARES 04ALGORITMO GENEacuteTICO 16ALPCCL 04AMINAS SUBSTITUIacuteDAS 10ANAacuteLISE CONFORMACIONAL 31ANATASE 26AROMATICIDADE 27ATIVIDADE 28BASIS SETS 22BENZAZOacuteIS 18BENZBROMARONA 12BIOACTIVITY 07C-PCM 08CAacuteLCULO COMPUTACIONAL 10CAacuteLCULOS AB INITIO 16CAacuteLCULOS DFT 01CASSCF 24CLUSTERS METAacuteLICOS 16CLUSTERS 09 29CO2 15COMPOSTO DE COODENACcedilAtildeO 14CONFOcircRMERO ANTI 23CONFOcircRMEROS 12CONJUGATED POLYMERS 17CSSM 06DFT CALCULATIONS 17DFT 02 12 14 18 19 20
21 25 26 29 32DINAcircMICA MOLECULAR 15EFEITO DO AacuteTOMO PESADO 05EFEITOS RELATIVIacuteSTICOS 02EFITO GAUCHE 23ENTALPIA DE FORMACcedilAtildeO 21ESIPT 18ESTADOS EXCITADOS 04ESTRUTURA ELETROcircNICA 09FTALOCIANINA 26FUNCIONAL HIacuteBRIDO M06 01FUNCcedilOtildeES DE BASE 11
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G3X(CEP) 08GD-DOPED SNO2 25HIPERCONJUGACcedilAtildeO 23INFRAVERMELHO 06INTENSIDADES 06INTERACcedilAtildeO INTRAMOLECULAR 27LIGACcedilAtildeO AMIDA 20LIGACcedilAtildeO DE HIDROGEcircNIO 31LIacuteQUIDO IOcircNICO 15MAGNETIC PROPERTIES 25MAGUEMITA 19MCG 11MECHANISM 30MEacuteTODOS COMPOSTOS 21N-ACILACcedilAtildeO DE AMINAS 20NANOFITAS 13NITROSAMINAS 24NITROSILO 03NMR 22OLEFIN METATHESIS 30ONION 28ORGANIC DEVICES 17ORGANOMETAacuteLICOS 02OXIDO NIacuteTRICO 14PKA 10PM3 12PMMA 19PROPRIEDADES 13PROTONACcedilAtildeO 24Q-EXPONENCIAIS 11QTAIM 03RAMAN 32REACcedilOtildeES DE HECK 01RELATIVISTIC EFFECTS 22RMN E INFRAVERMELHO 31RUTEcircNIO 03SIC 13SUPERAacuteTOMOS 09TDDFT 07TENSOR BLINDAGEM NUCLEAR 05TEORIA GAUSSIAN 08THIOPHENE 32UV-VIS SPECTROSCOPY 07
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bbb
E[ρ] = TS[ρ] +intd~rvext(~r)ρ(~r) + VH [ρ] + EXC [ρ]
βmc2 + 3sumk=1
αkpkc
ψ(x t) = ihpartψ(x t)
partt
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CF 1
Equaccedilatildeo de Dirac Implementaccedilatildeo e Aplicaccedilotildees em Estudos de Es-trutura EletrocircnicaProf Roberto L A Haiduke (IQSCUSP)
Nesta palestra pretende-se discutir os aspectos baacutesicos da equaccedilatildeo de Diracquando aplicada aos estudos de estrutura eletrocircnica de sistemas atocircmicos emoleculares Primeiramente os principais efeitos relativiacutesticos na quiacutemicaseratildeo ilustrados por meio de alguns exemplos Depois seratildeo abordadas asnoccedilotildees fundamentais do formalismo de quatro componentes Aleacutem disto as-pectos teacutecnicos relacionados aos conjuntos de funccedilotildees de base necessaacuterios emodelo nucleares normalmente utilizados devem ser mencionados Finalmenteseraacute possiacutevel apresentar algumas aplicaccedilotildees deste tratamento realizadas emnosso grupo de pesquisa como no estudo dos momentos de quadrupolo nucle-ares
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CF 2
Aplicaccedilotildees da Teoria do Funcional de Densidade em Sistemas Quiacutemi-cosProf Willian R Rocha (UFMG)
A Teoria do Funcional de Densidade (DFT) tem se tornado nos uacuteltimos anosum importante meacutetodo para o estudo da reatividade quiacutemica em sistemasmoleculares com poucos aacutetomos ateacute sistemas macromoleculares como enzimasO desenvolvimento de novos e mais precisos funcionais de troca-correlaccedilatildeotem permitido o estudo de processos quiacutemicos com precisatildeo cada vez maiorpossibilitando a utilizaccedilatildeo da DFT como um meacutetodo para se validar pos-siacuteveis mecanismos de reaccedilatildeo e previsatildeo a priori da reatividade em sistemasmoleculares Nesta apresentaccedilatildeo seraacute dada uma breve revisatildeo dos avanccedilos edesaos da DFT no estudo da reatividade quiacutemica dando particular atenccedilatildeoaos processos cataliacuteticos promovidos por compostos de metais de transiccedilatildeo Autilizaccedilatildeo da DFT no estudo da reatividade quiacutemica seraacute discutida e exempli-cada atraveacutes de estudos recentes envolvendo processos de interesse bioloacutegicoe industrial
Agradecimentos CNPq FAPEMIG INCT-Cataacutelise Rede Mineira de Quiacutemica
xi FFCLRP 2014
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MC 1
Quiacutemica Quacircntica Relativiacutestica AplicadaProf Luiacutes Guilherme M Macedo (UFPA)
Muitos fenocircmenos de interesse quiacutemico como a existecircncia de caacutetions Hg2+2 emsoluccedilatildeo ou mesmo o funcionamento de uma bateria automotiva soacute podem sercorretamente compreendidos agrave luz da teoria quacircntica relativiacutestica Os efeitosrelativiacutesticos que podem ser compreendidos como diferenccedila entre os resul-tados obtidos a partir da equaccedilatildeo de Schroumldinger e da equaccedilatildeo relativiacutesticade Dirac exercem grande inuecircncia principalmente na quiacutemica dos elementosmais pesados da tabela perioacutedica De forma geral estes efeitos satildeo comumenteseparados de forma pragmaacutetica em efeitos cinemaacuteticos e efeitos oriundos doacoplamento de spin-oacuterbita Este minicurso visa de forma praacutetica a) infor-mar a importacircncia dos efeitos relativiacutesticos b) ensinar atraveacutes de exemplossimples como incluir os efeitos relativiacutesticos nos caacutelculos de quiacutemica computa-cional atraveacutes de programas gratuitos como o DIRAC13 que inclui os efeitosrelativiacutesticos naturalmente a partir da equaccedilatildeo de Dirac e um segundoprograma (ORCAGAMESSFIREFLY) que inclui os efeitos cinemaacuteticos deforma aproximada
xii FFCLRP 2014
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MC 2
Teoria do Funcional de Densidade Fundamentos e MetodologiaProf Heacutelio A Duarte (UFMG)
Inicialmente alguns conceitos baacutesicos e histoacutericos baseados na Teoria de Thomas-Fermi-Dirac seratildeo apresentados Os teoremas de Hohemberg-Kohn as equaccedilotildeesde Kohn-Sham e sua interpretaccedilatildeo a luz da Procura Restrita de Levy seratildeo dis-cutidos A metodologia geralmente implementada nos principais programascomputacionais disponiacuteveis na literatura utilizando-se de conjunto de funccedilotildeesde base localizadas seraacute apresentada em detalhes Um toacutepico especial sobre osfuncionais de troca-correlaccedilatildeo e como eles satildeo desenvolvidos seraacute tambeacutem ap-resentado Na parte praacutetica pretende-se estimular os estudantes a denir cor-retamente os dados de entrada fazer atenccedilatildeo haacute alguns aspectos de deniccedilatildeode modelo quiacutemico e a utilizaccedilatildeo de palavras-chaves que auxiliam na con-vergecircncia do caacutelculo SCF e na rapidez do caacutelculo Espera-se que o estudanteao nal do mini-curso compreenda os principais conceitos envolvidos na DFTesteja familiarizado com os termos e seja capaz de se aprofundar no assunto
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I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
Iacutendice de Trabalhos
12Investigaccedilatildeo Teoacuterica da arilaccedilatildeo Heck-Matsuda enantiosseletiva do3-ciclopenten-1-ol utilizando DFTVitor Hugo Menezes da Silva 01A Importacircncia de Correccedilotildees Relativiacutesticas na Descriccedilatildeo de LigaccedilotildeesQuiacutemicas em OrganometaacutelicosRafael de Mattos Piccoli 02Estudo Computacional de Compostos de Ru-NO ligado a CyclamRenato Pereira Orenha 03Estudo Teoacuterico da Cloro Ftalocianina de Alumiacutenio por PM6 e DFTWesley Fonseca Vaz 04Inuecircncia da Estrutura Eletrocircnica na Componente Spin-Orbital doTensor Blindagem de RMN de 13C nos Isocircmeros do 12-diiodoetenoRenan Vidal Viesser 05Intensidades caracteriacutesticas de grupos funcionais no infravermelhoWagner Eduardo Richter 06Selective Extraction of Erisotrin Structural Analogs Theory andExperimentArnaldo Fernandes da Silva Fo 07Uso do Modelo Contiacutenuo de Solvente (C-PCM) com G3X-CEP paraCaacutelculos de Solvataccedilatildeo de Iacuteons Monovalentes com AcetonitrilaCleuton de Souza Silva 08Clusters Histoacuterico e evoluccedilatildeoDioacutegenes Mendes Arauacutejo 09Estimativa teoacuterica do pKa de aminas substituiacutedas com gruposalquilaReacutegis Casimiro Leal 10Discretizaccedilatildeo do Meacutetodo da Coordenada Geradora para geraccedilatildeo defunccedilotildees de base por q-exponenciaisMauricio Gustavo Rodrigues 11Anaacutelise conformacional da Benzbromarona (BZB)Iran da Luz Sousa 12Estudo das Propriedades de Nanoestruturas de SiCLarissa Sihe Oliveira 13Natureza da ligaccedilatildeo Fe-NO em sistemas trans-[FeIIL(NO)(oxa-aza)]n+ onde L=Cl ou H2O e n=1 ou 2 Uma investigaccedilatildeo com-putacionalLucas Abreu do Nascimento 14Estudo das propriedades dinacircmicas do sistema 1-etil-3-metilimidazoacutelio bis(triuorsulfonil)imida emiim[Tf2N]CO2
Tuanan Lourenccedilo 15Anaacutelise Teoacuterica de Clusters de Soacutedio-Potaacutessio por AlgoritmoGeneacutetico e Caacutelculos de Quiacutemica QuacircnticaMateus Xavier Silva 16
xiv FFCLRP 2014
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
Electronic energy levels engineering of P3HT employing chemicalsubstitutionsElieacutezer Fernando de Oliveira 17Estudo teoacuterico do mecanismo ESIPT em derivados de benzazoacuteisJosene Maria Toldo 18Processo de fragmentaccedilatildeo molecular do hiacutebrido γ-Fe2O3PMMAum estudo teoacuterico e experimentalSilviana Correcirca 19Estudo mecaniacutestico sobre a N-acilaccedilatildeo de aminas por aacutecidos car-boxiacutelicos catalisada por ZrCl4Felipe Vieira Zauith Assad 20Comparaccedilatildeo do Desempenho de Meacutetodos Compostos e Funcionaisde Densidade na Determinaccedilatildeo de Entalpias Padrotildees de FormaccedilatildeoLeonardo V das Chagas Lima 21NMR-TZPP-DKH Gaussian basis sets for NMR calculations 195Ptchemical shiftDiego Fernando da S Paschoal 22Avaliaccedilatildeo teoacuterica do efeito gauche na difenidramina e seu cloridratoFaacutetima Maria Pereira de Rezende 23Estudo envolvendo NN-nitrosodimetilamina protonadaRailton Barbosa de Andrade 24Ab-initio calculation of magnetic properties of Gd-doped SnO2
Fermin Fidel Herrera Aragoacuten 25Estrutura eletrocircnica de complexo envolvendo uma associaccedilatildeo porligaccedilatildeo quiacutemica entre uma ftalociaina de rutecircnio e o TiO2 (anatase)Diesley Martins 26Estudo computacional de [22]ciclofanosMateus Grecco Manfreacute 27Estudo comparativo de reatividade de triterpenos pentaciacuteclicos comatividade antimalaacutericaMarlon Vieira de Melo 28Estudos Teoacutericos Comparativos de Propriedades EstruturaisEletrocircnicas e Espectroscoacutepicas dos Aacutecidos Betuliacutenico e Melaleucicoe da Estabilidade de Clusters desses Metaboacutelitos EspeciaisNoam Gadelha da Silva 29On Activation Step of Hoveyda-Grubbs CatalystEacutegil de Brito Saacute 30Estudo do comportamento em soluccedilatildeo do 2-uoroetanol 3-uoroproanol e 4- uorobutanol por espectroscopias de RMN e in-fravermelho e caacutelculos teoacutericosRodrigo Antonio Cormanich 31Theoretical Study of the Infrared Raman and VCD Spectra ofThiophene Using Ab Initio and Density FuMarcello Ferreira da Costa 32
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Investigaccedilatildeo Teoacuterica da arilaccedilatildeo Heck-Matsuda enantiosseletiva do 3-ciclopenten-1-ol utilizando DFT
Vitor H Menezes da Silva1 (PG) Ricardo A Agnes2 (PG) Carlos R D Correia2 (PQ) Ataualpa A C Braga1 (PQ) vhugoiquspbr 1Instituto de Quiacutemica Departamento de Quiacutemica Fundamental Universidade de Satildeo Paulo SP Brasil2Instituto de Quiacutemica Departamento de Quiacutemica Orgacircnica Universidade Estadual de Campinas SP Brasil
IntroduccedilatildeoReaccedilotildees de Heck-Matsuda assimeacutetricas foram aplicadas por meio de uma estrateacutegia conhecida como transmissatildeo redox1 Aleacutem da formaccedilatildeo de adutos enriquecidos enantiomericamente haacute uma sequecircncia de inserccedilotildees migratoacuterias da espeacutecie de hidreto de palaacutedio e eliminaccedilotildees de βminushidrogecircnios ateacute a funcionalizaccedilatildeo do grupo hidroxila obtendo tambeacutem adutos carboniacutelicos2 Neste sentido este trabalho apresenta o estudo teoacuterico deste tipo de reaccedilatildeo utilizando aacutelcoois aliacutelicos ciacuteclicos
Metodologia ComputacionalAs estruturas foram otimizadas no niacutevel M06BS1 onde BS1 eacute a combinaccedilatildeo do pseudo potencial efetivo SDD e o conjunto de funccedilotildees de base 6-31G+(d) para o palaacutedio e o restante dos aacutetomos res-pectivamente Correccedilotildees termodinacircmicas foram feitas (em temperatura de 28915 K e pressatildeo de 1 atm) O efeito do solvente foi considerado por meio de caacutelculos pontuais M06-SMDBS1 nas geo-metrias em fase gasosa Todos os caacutelculos foram feitos utilizando o pacote Gaussian 09
Resultados e DiscussatildeoNa Figura 1 se observa que as espeacutecies TS2 TS3 TS4 e TS5 possuem as maiores energias pre-ponderantemente devido agraves acentuadas interaccedilotildees esteacutereas envolvendo o grupo t-butila com o ligan-te arila
Figura 1 Estruturas dos estados de transiccedilatildeo (TS) correspondentes agraves aproximaccedilotildees da olefina 3-ciclopenten-1-ol com diferentes conformaccedilotildees do ligante quiral pirino-oxazoliacutenico1 Cada TS estaacute associado ao seu respectivo aduto de Heck com diferente estereoquiacutemica Energias livres de solvataccedilatildeo (em kcalmol-1) relativas ao TS mais estaacutevel
O estado de transiccedilatildeo mais estaacutevel eacute o TS7 que estaacute associado exclusivamente ao produto de aacutelcool aliacutelico com estereoquiacutemica 3 o produto majoritaacuterio da reaccedilatildeo A energia do TS8 indica a presenccedila de adutos carboniacutelicos de mesma estereoquiacutemica 4 Fato tambeacutem evidenciado experimentalmente
ConclusotildeesPartindo que a estereoquiacutemica do produto final eacute decidida na inserccedilatildeo da olefina este modelo teoacuterico reproduz de maneira bastante satisfatoacuteria os dados experimentais A inclusatildeo do efeito de dispersatildeo nas energias mostrou-se importante para o tratamento destes sistemas
AgradecimentosVitor H M da Silva agradece a bolsa de doutorado concedida pela FAPESP (201304813-6 ) Referecircncias [1] Werner E W Mei T S Burckle A J e Sigman M S Science 2012 338 1445-1458[2] Oliveira C C Agnes R A Correia C R D J Org Chem 2013 78 3325-3328
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1 FFCLRP 2014
A Importacircncia de Correccedilotildees Relativiacutesticas na Descriccedilatildeo de Ligaccedilotildees Quiacutemicasem Organometaacutelicos
Rafael de Mattos Piccolisup1 (PG) e Giovanni Finoto Caramorisup1 (PQ)Email rafainfonethotmailcom
1 Universidade Federal de Santa Catarina Depto de Quiacutemica CFM CP 476 88040-900 Trindade Florianoacutepolis ndash SC
IntroduccedilatildeoO [Au3(12-μ-piridil)3] Figura 1 eacute um
composto organometaacutelico pertencente classe deComplexos Ciacuteclicos Trinucleares (CTC) os quaispossuem importantes propriedades espectroscoacutepicastal como vapocromismo e solvocromismoenvolvendo transiccedilotildees eletrocircnicas ligante rarr metalassociadas ao tamanho dos agregados formados porestas estruturas1 Estes agregados supramolecularesse formam por interaccedilotildees aurofiacutelicas e estas satildeoassociadas a contraccedilotildees relativiacutesticas das ligaccedilotildees edos orbitais devido ao acoplamento spin-spin espin-orbita12 Neste sentido foram feitas correccedilotildeesrelativiacutesticas DKH2 (Douglas-Kroll-Hess) e ZORA(Zeroth-order Regular Aproximation) aplicadas ateoria do funcional da densidade (DFT)2
Metodologia ComputacionalUtilizou-se o pacote de softwares Orca3 para
os caacutelculos de otimizaccedilatildeo das geometrias e frequecircncias vibracionais empregando-se o mesmo niacutevelde teoria BP86Def2-TZVP3 e correccedilotildees relativiacutesticas de segunda ordem DKH2 ou ZORA23
Resultados e DiscussatildeoDe acordo com a Figura 1 com correccedilatildeo ZORA observava-se a diminuiccedilatildeo dos niacuteveis de
energia de HOMO e LUMO e deve-se a uma melhor distribuiccedilatildeo das funccedilotildees radiaisprincipalmente de caroccedilo que levam a um aumento do potencial atrativo e orbitais maisproacuteximos24 devido ao acoplamento spin-spin e spin-orbita este efeito se reflete na contraccedilatildeo dosorbitais de valecircncia diminuindo a energia dos orbitais moleculares e pode ser observado na ligaccedilatildeoAu-C que se daacute entre orbitais internos do Au e orbitais antiligantes do C (back-donation) Aindaassim observa-se que as interaccedilotildees Au-Au e Au-N com DKH2 as quais natildeo envolvem orbitaisinternos satildeo mais curtas
ConclusotildeesConclui-se que ZORA e DKH2 aplicadas a DFT reproduzem satisfatoriamente os dados
experimentais e tratam a contraccedilatildeo dos orbitais internos e que as contraccedilotildees dos orbitais econtraccedilotildees das ligaccedilotildees satildeo efeitos distintos mas que atuam no mesmo sentido
Agradecimentos CNPq CAPES e FAPESC
Referecircncias [1] A Burini A A Mohamed J P Fackler Comm Inorg Chem 2003 24 253ndash280[2] M Reiher A Wolf Relativistic Quantun Chemistry Ed Wiley-VCH 2009[3] F Neese WIREs Comp Mol Sci 2012 2 73ndash78[4] M Reiher G Eickerling R Mastalerz V Herz W Scherer H Himmel J Chem Theory Comput 2007 32182-2197
Figura 1 Paracircmetros estruturais do composto[Au (12-μ-piridil) ] acircngulos em graus e distacircncias₃ ₃de ligaccedilatildeo em aringngstroumlns = valor experimental
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2 FFCLRP 2014
Estudo Computacional de Compostos de Ru-NO ligado a Cyclam
Renato Pereira Orenha1 (PG) Seacutergio Emanuel Galembeck1 (PQ) segalembuspbr
1Departamento de Quiacutemica Faculdade de Filosofia Ciecircncias e Letras de Ribeiratildeo Preto Universidade de Satildeo Paulo 14040-901 Ribeiratildeo Preto-SP Brasil Introduccedilatildeo
O oacutexido niacutetrico tem um papel jaacute conhecido como biorregulador em diversos processos Logo compostos de Ru-NO com ligante cyclam satildeo de grande interesse como doadores de oacutexido niacutetrico [1] Este trabalho eacute uma continuaccedilatildeo do estudo jaacute presente na literatura [1] sobre a ligaccedilatildeo Ru-NO para o composto fac-[Ru(NO)Cl2(k3N4N8N11(1-carboxilpropil)cyclam)]+ I bem como seus derivados II e III oriundos das desprotonaccedilotildees de O-H e em seguida do N-H mais aacutecido Metodologia Computacional
Atraveacutes do modelo computacional B3LYPcc-pVDZ com pseudopotencial ECP28MDF para o aacutetomo de Ru as geometrias foram otimizadas e a densidade eletrocircnica foi investigada por meio do meacutetodo QTAIM Aleacutem disso os espectros de absorccedilatildeo na regiatildeo UV-Vis foram obtidos com o meacutetodo CAM-B3LYP e a mesma base utilizada anteriormente Sendo que nesta etapa foi utilizado o modelo de solvataccedilatildeo PCM de modo a considerar o efeito de solvataccedilatildeo da aacutegua sobre estes complexos metaacutelicos Os softwares Gaussian09 AIMAll Chemissian e Gaussview 50 foram utilizados para realizar os caacutelculos Resultados e Discussatildeo
Segundo o meacutetodo QTAIM a partir de I para II temos um pequeno aumento na densidade eletrocircnica ρ(r)(Ru-NO) e do iacutendice de deslocalizaccedilatildeo DI(RuNO) junto de uma diminuiccedilatildeo da concentraccedilatildeo da densidade eletrocircnica nabla2ρ(r)(Ru-NO) Aleacutem disso temos que o caraacuteter covalente desta ligaccedilatildeo aumenta com base na diminuiccedilatildeo da densidade de energia total H(r)(Ru-NO) Outro importante ponto eacute o aumento da elipiticidade da ligaccedilatildeo quiacutemica ε(Ru-NO) Agora em IIIII haacute uma diminuiccedilatildeo de ρ(r)(Ru-NO) e DI(RuNO) atribuindo um menor caraacuteter covalente para esta ligaccedilatildeo como confirmado pelo aumento de H(r)(Ru-NO) apesar da distribuiccedilatildeo destes eleacutetrons estar menos concentrada fato visualizado pelo maior valor de nabla2ρ(r)(Ru-NO) Outro ponto eacute que haacute um menor valor de ε(Ru-NO) logo os eleacutetrons nesta ligaccedilatildeo se distribuem de modo mais ciliacutendrico A partir dos espectros de absorccedilatildeo observamos que em III o aparecimento duas transiccedilotildees eletrocircnicas centradas para o orbital π do NO que permite a desestabilizaccedilatildeo da ligaccedilatildeo Ru-NO Jaacute em IIIII tambeacutem haacute duas rotas desta espeacutecie de transiccedilatildeo para o controle da estabilidade da ligaccedilatildeo Ru-NO mas com energia necessaacuteria para excitaccedilatildeo menor Conclusotildees
Portanto os resultados indicaram um pequeno aumento da estabilidade da ligaccedilatildeo Ru-NO com a primeira desprotonaccedilatildeo de I poreacutem uma diminuiccedilatildeo com a desprotonaccedilatildeo de N-H de II para III Os espectros na regiatildeo UV-Vis indicaram que em IIIIII temos novas rotas e com menor energia para controlar a liberaccedilatildeo do NO Agradecimentos Os autores agradecem as agecircncias CAPESPROAP CNPq (processo 4815602010-6) e FAPESP (processo 200802677-0) pelo suporte financeiro e a Me Ali Faez Taha pela assistecircncia teacutecnica SEG agradece a CNPq pela bolsa de pesquisa (processo 3044472010-2) RPO agradece a FAPESP (processo 201120351-7) pela bolsa de doutorado-direto Referecircncias [1] Fabio G Doro Iuri M Pepe Sergio E Galembeck Rose M Carlos Zenis N da Rocha Mauro Bertottie e Elia Tfouni Dalton Transactions 2011 40 6420-6432
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3 FFCLRP 2014
Estudo Teoacuterico da Cloro Ftalocianina de Alumiacutenio por PM6 e DFT
Wesley F Vazsup1 (PG) Anselmo E de Oliveirasup2 (PQ)
wesfonsecagmailcom 1 2
Instituto de Quiacutemica ndash Universidade Federal de Goiaacutes Campus Samambaia CEP 13174001-970 Goiacircnia ndash GO ndash
Brasil
Introduccedilatildeo
As propriedades fiacutesicas e quiacutemicas das Ftalocianinas vecircm sendo estudadas extensivamente
ao passar das deacutecadas Estes compostos πndashmacrociacuteclicos altamente estaacuteveis apresentam
caracteriacutesticas interessantes como eficiente absorccedilatildeo de luz alta simetria planaridade e
deslocalizaccedilatildeo eletrocircnica sendo tambeacutem empregadas em cataacutelise ciecircncia de materiais tendo
aplicaccedilatildeo em dispositivos conversores de energia armazenamento de dados oacutepticos sensores de
gaacutes cristal liacutequido tintura infravermelha em tecnologia a laser etc [1] Tendo em conta as
aplicaccedilotildees possiacuteveis um esforccedilo consideraacutevel tem sido dedicado para a caracterizaccedilatildeo dos estados
excitados de metal-ftalocianinas seus derivados e os seus agregados por uma variedade de teacutecnicas
espectromeacutetricas [2] Tomou-se por objeto de estudo apoacutes levantamento bibliograacutefico a Cloro
Ftalocianina de Alumiacutenio
Metodologia Computacional
A estrutura molecular da AlPcCl foi determinada por caacutelculos de quiacutemica quacircntica no pacote
computacional Gaussian09 utilizado o conjunto de bases 6-31+G e os seguintes funcionais DFT
HSEH1PBE M05 M052X M06 M06HF M062X LC-ωPBE CAM-B3LYP ωB97 ωB97X
ωB97XD) para comparaccedilatildeo com aqueles jaacute conhecidos e obtidos com B3LYP [3] O estudo dos
estados excitados foi abordado por meacutetodos semi-empiacutericos utilizando o PM6 disponiacutevel no
Gaussian09 Tais estados foram estudados em agregados moleculares (diacutemero e duas disposiccedilotildees de
tetracircmeros) obtidos a partir de arquivos do CCDC (Cambridge Crystallographic Data Center)
Resultados e Discussatildeo
Os caacutelculos DFT realizados preveem que a moleacutecula de AlPcCl tem simetria C4v com o
aacutetomo do metal acima do plano definido pela cavidade interna de quatro aacutetomos de N e um
macrociclo quase planar Os resultados obtidos utilizando B3LYP apresentaram os menores valores
para os erros meacutedios calculados para os paracircmetros distacircncia de ligaccedilatildeo (0018Aring) e acircngulo de
ligaccedilatildeo (5473deg) tendo por referecircncia os dados cristalograacuteficos Para os agregados moleculares da
AlPcCl obteve-se que os empacotamentos tetracircmeros satildeo mais estaacuteveis que o diacutemero 1599 kjmol
e 1869 kjmol respectivamente A diferenccedila de energia dos orbitais HOMO e LUMO eacute 308 kjmol
maior para um dos tetracircmeros em relaccedilatildeo ao diacutemero Os valores para as bandas de excitaccedilatildeo de
Soret e Banda ldquoQrdquo obtidas atraveacutes dos caacutelculos com PM6 foram respectivamente 352 nm e 619-
775 nm para o diacutemero 352 nm e 616- 771 nm para um dos tetracircmeros e 389 nm e 579- 747 nm para
a outra disposiccedilatildeo do tetracircmero e estatildeo em excelente acordo com dados de referecircncia [4] [5]
Conclusotildees
Os resultados obtidos se apresentam em excelente acordo com os dados disponiacuteveis na
literatura
Referecircncias [1]GANTCHEV T G VAN LIER J E HUNTING D J Radiation Physics and Chemistry 2005 v 72 p 367ndash379
[2]RICCIARDI G ROSA A BAERENDS E J The Journal of Physical Chemistry A 2001 v 105 p 5242ndash5254
[3]STRENALYUK T SAMDAL S VOLDEN H V The Journal of Physical Chemistry A 2008 v 112 p 9075ndash
9082
[4]CHEN W et al Applied Physics Letters 2012 v 100 p 133302
[5] JENNINGS C et al Spectrochimica Acta Part A Molecular Spectroscopy 1986 v 42 p 991ndash995
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4 FFCLRP 2014
Influecircncia da Estrutura Eletrocircnica na Componente Spin-Orbital do Tensor
Blindagem de RMN de 13
C nos Isocircmeros do 12-diiodoeteno
Renan Vidal Viesser1
(PG) Lucas Colucci Ducati2 (PQ) Claacuteudio Francisco Tormena
1 (PQ)
tormenaiqmunicampbr 1Instituto de Quiacutemica UNICAMP Campinas-SP Brasil
2Instituto de Quiacutemica USP Satildeo Paulo-SP Brasil
Introduccedilatildeo
A blindagem de nuacutecleos de 1H e
13C promovida por aacutetomos de elevada massa eacute
reconhecida como um fenocircmeno relativiacutestico observaacutevel na RMN em funccedilatildeo da reduccedilatildeo do
deslocamento quiacutemico desses nuacutecleos sendo o acoplamento spin-orbital (SO) aceito como a
fonte desse ldquoefeito do aacutetomo pesadordquo1 Embora os mecanismos SOFC e SOSD sejam
conhecidos2 persistem duacutevidas sobre a influecircncia das interaccedilotildees estereoeletrocircnicas no efeito
do aacutetomo pesado Inserido neste contexto o presente trabalho visa compreender quais satildeo os
fatores responsaacuteveis pela diferenccedila de 17 ppm no deslocamento quiacutemico de 13
C dos isocircmeros
do 12-diiodoeteno sendo o trans mais blindado
Metodologia Computacional
Caacutelculos de otimizaccedilatildeo de geometria tensor blindagem e NBO foram realizados
empregando DFTKT2 como niacutevel de teoria funccedilatildeo de base TZ2P (STO) e aproximaccedilatildeo
relativiacutestica ZORA disponiacuteveis no software ADF 2013
Resultados e Discussatildeo
Os caacutelculos de tensor confirmaram a maior blindagem do isocircmero trans (=1121
ppm) em relaccedilatildeo ao cis (= 905 ppm) como pode ser observada na Figura 1 e indicaram que
as componentes paramagneacutetica e SO satildeo as responsaacuteveis por esta diferenccedila As anaacutelises de
NBO mostraram menores ocupacircncias dos lone pairs dos iodos e maiores dos orbitais C=C e
πC=C para o composto cis resultando num menor valor para o termo SO (257 ppm) em
comparaccedilatildeo ao trans (357 ppm)
A B
Figura 1 Tensor blindagem de 13
C e suas componentes PAS para o cis- (A) e trans-diiodoeteno (B)
Conclusotildees
Acreditamos que a compressatildeo esteacuterica existente entre os aacutetomos de iodo no isocircmero
cis esteja afetando a capacidade do iodo blindar o nuacutecleo de carbono principalmente devido
ao aumento do gap de energia entre os lone pairs do iodo e orbitais antiligantes do carbono
Agradecimentos
Os autores agradecem a FAPESP pelo suporte financeiro
Referecircncias [1] Aquino F Govind N Autschbach J J Chem Theory Comput 2011 7 3278-3292
[2] Kaupp M Malkina O L Malkin V G Pyykkouml P Chem Eur J 1998 4 118-126
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5 FFCLRP 2014
Intensidades caracteriacutesticas de grupos funcionais no infravermelho
Arnaldo F da Silvasup1 (PG) Wagner E Richtersup1 (PG) Roy E Brunssup1 (PQ)
wagnerrichteriqmunicampbr
sup1 ndash Instituto de Quiacutemica Universidade Estadual de Campinas CP 6154 CampinasndashSP Brasil
Introduccedilatildeo
Sabendashse que na espectroscopia no infravermelho a frequecircncia de absorccedilatildeo expressa em
nuacutemero de onda exibe um valor caracteriacutestico no espectro para cada grupo funcional em uma
moleacutecula Neste sentido buscamos uma metodologia de divisatildeo das intensidades de absorccedilatildeo
no infravermelho de modo a verificar se tambeacutem eacute possiacutevel atribuir intensidades de absorccedilatildeo
caracteriacutesticas para grupos funcionais no infravermelho tal como ocorre com as frequecircncias
Metodologia Computacional
O conjunto de testes envolvendo as moleacuteculas H2CO F2CO e HFCO foi escolhido
para avaliar a hipoacutetese mencionada para o modo vibracional correspondente ao estiramento da
carbonila νC=O O programa Gaussian03[1]
(no niacutevel CCSDaugndashccndashpVTZ[2]
)foi empregado
tanto na otimizaccedilatildeo das geometrias quanto na anaacutelise vibracional Os tensores polares foram
entatildeo manipulados com equaccedilotildees e programas desenvolvidos em nosso laboratoacuterio de modo
que as intensidades pudessem ser divididas em parcelas atocircmicas
Resultados e Discussatildeo
A anaacutelise vibracional forneceu aos estiramentos da carbonila das moleacuteculas acima
intensidades com valores de 857 4720 e 2807 kmmolndash1
respectivamente Jaacute as parcelas
atocircmicas quando somadas sobre os aacutetomos de carbono oxigecircnio e um termo de interaccedilatildeo
entre eles forneceu os valores de 1087 4410 e 2791 kmmolndash1
na mesma ordem Tal
comportamento foi verificado tambeacutem em outros modos vibracionais Aleacutem disso a aplicaccedilatildeo
da regra de soma do modelo CSSM ( sum sum sum ) vaacutelida para a soma
das intensidades mostrandashse vaacutelida tambeacutem para os modos vibracionais individualmente
Conclusotildees
Separar intensidades de absorccedilatildeo vinculadas a um modo normal correspondente agrave
movimentaccedilatildeo de diversos aacutetomos simultacircneamente em parcelas individuais para cada um
destes aacutetomos eacute possiacutevel O resultado de tal esquema de divisatildeo mostra uma concentraccedilatildeo das
intensidades principalmente sobre os aacutetomos cuja movimentaccedilatildeo eacute mais relevante para o
modo em questatildeo Os valores caracteriacutesticos natildeo satildeo tatildeo proacuteximos entre si quanto o satildeo as
frequecircncias caracteriacutesticas mas parece haver uma relaccedilatildeo entre eles e a eletronegatividade
meacutedia dos aacutetomos ligados agrave carbonila um resultado a priori jaacute esperado
Agradecimentos
Os autores agradecem agraves agecircncias de fomento CNPq e FAPESP pelo financiamento
Referecircncias
[1] Gaussian 03 Revision D02 M J Frisch J A Pople et al Gaussian Inc Wallingford CT 2004
[2] B Galabov Y Yamaguchi R B Remington H F Schaefer III J Phys Chem A 106 819 (2002)
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6 FFCLRP 2014
Selective Extraction of Erisotrin Structural Analogs Theory and Experiment
Arnaldo F da Silva Fordm (PG)1 Daniely X Soares (PG) Wagner E Richter (PG) Roy E Bruns (PQ)
1Instituto de Quiacutemica Universidade Estadual de Campinas CP 6154 13083-970 Campinas SP Brasil
Introduction
The biological activities of Erythrina alkaloids are assigned to Eritrinic compounds present
in the plant The most abundant of these alkaloids is called erisotrin and has high anxiolytic activity
raising interest in its structural analogues such as hydroxylated and methoxylated derivatives The
objective of this work was to propose a selective extraction of the erisotrin structural analogues
though UPLC-ESI-MSMS UV-VIS spectroscopy and TDDFT calculations
Computational Methodology
The geometry of the molecules was accessed through geometry optimizations with B3LYP
6-311G+(2d2p) A AMD 64 Opteron workstation with GAUSSIAN03 was used Since the
experimental extractions used solvents with different polarities the PCM from Gaussian03 package
was used In order to obtain the vertical excitation energies TDDFT was employed at the same
calculational level used on the geometry optimizations1
Results and Discussion
The chromatogram obtained from the Erythrina speciosa extract (flower) through UPLC-
ESI-MSMS showed some of the erisotrin structural analogues The solvent used was a
033033033(vv) mixture of hexane ethanol and dichloromethane The chromatogram is
composed primarily by three types of alkaloids skeletons I) a benzene ring with two o-methyl
substituents II) a benzene ring with one o-methyl and one hydroxyl substituents and III) a α β
unsaturated lactone The generic forms of the erisotrin structural analogues can be seen in Figure 1
Figure 3 Generic structures forms I II and III described in the text
To better understand the interaction between the solvents and the erythrinic alkaloids a UV-
VIS spectrum of the extract was acquired on all solvents Theoretical calculations were also applied
in order to gain additional information on the UV-VIS spectra The results of the UV-VIS analysis
are presented at Table 1
Table 1 HOMO-LUMO secondary transition wavelengths (nm) of the most relevant alkaloids on the Erythrina
speciosa extract Theoretical values obtained through B3LYP6-311+(2d 2p) are also included SolventSpecies I II III Exp Ethanol 2827 2732 3018 271 Chloroform 2822 2734 3009 282 Hexane 2815 2726 3040 270
Conclusions
When ethanol and hexane are used as solvent the molecules with the generic structure II are
better extracted as the absorption peak in the UV-VIS spectra is around 271 and 270 nm
respectively Nonetheless when chloromethane is used the molecules with generic structure I are
preferably extracted as the peak around 282 nm suggests
Acknowledgements
CNPq and Fapesp
Referecircncias [1] Andzelm J Rinderspacher B C Rawlett A Dougherty J Baer R Govind NJ Chem Theory Comput 2009
5 2835ndash284
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7 FFCLRP 2014
Uso do Modelo Contiacutenuo de Solvente (C-PCM) com G3X-CEP para Caacutelculos de Solvataccedilatildeo de Iacuteons Monovalentes com Acetonitrila
Cleuton de S Silva12
(PG) Rogeacuterio Custodio1(PQ)
cleutonsouzayahoocombr
1 Instituto de Ciecircncias Exatas e Tecnologia Universidade Federal do Amazonas CEP 69077-000 Itacoatiara-Am
2 Departamento de Fiacutesico-Quiacutemica Universidade Estadual de Campinas CEP 13083-970 Campinas-SP
Introduccedilatildeo
A importacircncia do efeito de solvente em reaccedilotildees quiacutemica tem sido frequentemente observada
e eacute objeto de frequentes estudos teoacutericos e experimentais Boes e colaboradores [1] demonstraram
que o ajuste apropriado da cavidade no meacutetodo IEF-PCM proporciona excelentes resultados quando
associado ao meacutetodo HFIEF-PCM Pereira e col [2] demonstraram a viabilidade de se utilizar
pseudopotenciais CEP (Compact Effective Pseudopotential) na teoria Gaussian n particularmente
Gaussian 3 ou G3 No presente projeto seraacute investigado um ajuste do modelo contiacutenuo de solvente
C-PCM com a teoria G3X(CEP) para caacutelculos de energia livre de solvataccedilatildeo de alguns iacuteons
Metodologia Computacional A teoria G3X [3] com pseudopotencial CEP ou simplesmente G3X(CEP) foi utilizada
juntamente com o modelo de solvente C-PCM em que acetonitrila foi utilizado como solvente para
calcular as energias livres de solvataccedilatildeo A otimizaccedilatildeo do fator de escala da cavidade do solvente
foi realizada entre o intervalo de 1 a 2
Resultados e Discussatildeo
O melhor resultado calculado em relaccedilatildeo aos dados experimentais foi obtido com fator de
escala de 119 para a combinaccedilatildeo G3X(CEP)C-PCM Os resultados foram comparados com
resultados de Boes [1] que utilizaram HFIEF-PCM com um fator de escala oacutetimo de 136 (ver
tabela 1) O fluacuteor apresentou o desvio muito alto em relaccedilatildeo ao experimental de -86 kcalmol para
G3X(CEP) se calcularmos o desvio meacutedio absoluto sem Fluacuteor teremos G3X(CEP) = 206 kcalMol
e HF = 248 kcalMol
Tabela I ndash Dados de Energia Livre de Solvataccedilatildeo (kcalmol) para acetonitrila calculadas para G3X(CEP) com
CPCM HF com IEF-PCM e desvio Meacutedio Absoluto
G3X(CEP)CPCM HFIEFshyPCM Exp G3X(CEP)CPCM HFIEFshyPCM Exp
Fshy shy7841 shy868 shy880 SCN
shy shy5377 shy574 shy519
Clshy shy6509 shy646 shy645 NO3
shy shy5818 shy602 shy565
Brshy shy6097 shy599 shy611 ClO4shy shy5367 shy539 shy508
N3shy shy5820 shy617 shy619 CH3CO2
shy shy6030 shy644 shy627
CNshy shy6250 shy636 shy592 DAM 175 162 shy
Conclusotildees Os resultados demonstram que o ajuste na cavidade CPCM melhora o resultado na energia
de solvataccedilatildeo para acetonitrila como solvente Os resultados apresentam com exceccedilatildeo do iacuteon fluacuteor
um desvio pequeno quando comparados com dados experimentais ou calculados por Boes e col
Agradecimentos Os autores agradecem o apoio financeiro da FAPEAM FAPESP CNPq e FAEPEX-
UNICAMP
Referecircncias [1] S Boes P R Livotto H Stassen Chemical Physcis 2006 331 142-158
[2] D H Pereira A F Ramos N H Morgon R Custodio 2011 135 034106-034131
[3] L A Curtiss P C Redfern K Raghavachari J Pople Chemical Physcis Lettres 2002 359 309-396
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Clusters Histoacuterico e evoluccedilatildeo
Dioacutegenes Mendes Arauacutejo1 (PG) Sergio E Galembeck1 (PQ)
diogenespgffclrpuspbr 1Departamento de Quiacutemica Faculdade de Filosofia Ciencias e Letras de Ribeirao Preto Universidade de Sao Paulo
14040-901 Ribeirao Preto (SP)
Introduccedilatildeo
Cluster pode ter diferentes significados dependendo da aacuterea que esta palavra eacute utilizada em
quiacutemica e em fiacutesica cluster significa um conjunto de aacutetomos ou moleacuteculas que interagem por forccedilas
natildeo covalentes Os primeiros estudos de clusters foram apresentados na literatura na deacutecada de
1930 mas ganharam forccedila na deacutecada de 1950 com a utilizaccedilatildeo de teacutecnicas experimentais como a
espectrometria de massa e vaporizaccedilatildeo a lazer Desde entatildeo muitos trabalhos cientiacuteficos foram
publicados investigando a natureza de clusters Os clusters ocupam o estado da mateacuteria
compreendido entre aacutetomos isolados e a fase condensada e o tamanho pode variar de dezenas ateacute
centenas de aringngstrons Clusters natildeo apresentam variaccedilotildees lineares de propriedades conforme o
crescimento e este eacute um dos pontos que atribui grande interesse nesses materiais[1] Recentemente
foi descoberta uma grande estabilidade em clusters que apresentam estrutura eletrocircnica
correspondente a nuacutemeros maacutegicos possibilitando o desenvolvimento de nanomateriais
estruturados com caracteriacutesticas especiacuteficas e tambeacutem a elaboraccedilatildeo uma nova tabela perioacutedica
formada por clusters que mimetizam as propriedades de elementos quiacutemicos sendo denominados
superaacutetomos[2] Entre os trabalhos que refletem o estado da arte desta aacuterea da ciecircncia grande parte
utilizam as propriedades dos clusters como uma ponte entre sistemas isolados ateacute a fase
condensada[3] Como exemplo podemos citar as aplicaccedilotildees de clusters em processos de superfiacutecie
como cataacutelises homogecircnea heterogecircnea e enzimaacutetica[4] a adsorccedilatildeo de hidrogecircnio em clusters de
alumiacutenio[5] a utilizaccedilatildeo de clusters em dispositivos de armazenamento de energia incrementando
algumas propriedades como a condutividade a velocidade de transferecircncia de carga e a
ciclabilidade[6] Esses exemplos mostram um pouco da versatilidade dos clusters o que faz que
eles venham ganhando forccedila principalmente no estudo de novos materiais para cataacutelise e
armazenamento de energia
Agradecimentos
Agradecemos a CAPES FAPESP e o CNPQ
Referecircncias
[1] AW Castleman P Jena Proc Natl Acad Sci USA 2006 103 10552-10553
[2] P Jena J Phys Chem Lett 2013 4 1432-1442
[3] P-Y Cheng JS Baskin AH Zewail Proc Natl Aca Sci USA 2006 103 10570-10576
[4] GA Somorjai AM Contreras M Montano RM Rioux Proc Natl Acad Sci USA 2006 103 10577-10583
[5] DJ Henry I Yarovsky J Phys Chem A 2009 113 2565-2571
[6] WJAS Gomes DM Arauacutejo AJF Carvalho SP Campana-Filho F Huguenin J Phys Chem C 2013 117
16774-16782
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Estimativa teoacuterica do pKa de aminas substituiacutedas com grupos alquila
Reacutegis Casimiro Leal12
(PG) Cleuton de Souza Silva13
(PG) Rogeacuterio Custodio1 (PQ)
regislealiqmunicampbr 1Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) Instituto de Quiacutemica 13083-970 Campinas-SP Brasil
2Instituto Federal de Educaccedilatildeo Ciecircncia e Tecnologia do Rio Grande do Norte (IFRN) 59215-000
Nova Cruz-RN Brasil 3Universidade Federal do Amazonas (UFAM) Instituto de Ciecircncias Exatas e Tecnologia 69103-128
Itacoatiara-AM Brasil
Introduccedilatildeo
O estudo das propriedades relacionadas agrave acidez e basicidade de substacircncias eacute
importante para compreensatildeo de determinados fenocircmenos [1] daiacute a necessidade de
estimativas das constantes de acidez (Ka) e basicidade (Kb) Bryantsev e col [2] estudaram
uma seacuterie de propriedades incluindo pKa de um conjunto de 23 aminas via DFT e um
modelo contiacutenuo de solvente Poisson-Boltzmann Aminas substituiacutedas (RNH2 R2NH e R3N
com R = -CH3) satildeo mais baacutesicas do que amocircnia (NH3) devido ao possiacutevel efeito doador de
eleacutetrons dos grupos alquila No entanto ocorre uma inversatildeo no comportamento quando se
compara a trimetilamina com as outras aminas substituiacutedas Isto pode ser explicado
qualitativamente pela dificuldade de acesso ao par de eleacutetrons livre do aacutetomo de nitrogecircnio na
trimetilamina devido ao impedimento espacial provocado pelos grupos alquilas substituintes
Metodologia Computacional
A estimativa do pKa foi realizado de acordo com o ciclo termodinacircmico descrito em
Freitas et al [3] Todos os caacutelculos foram realizados utilizando o pacote Gaussian 09W
Resultados e Discussatildeo
A Tabela 1 mostra as diferenccedilas entre valores de pKa experimental e teoacuterico obtidos
para os diferentes niacuteveis de caacutelculo O menor desvio foi com o meacutetodo Hartree-Fock
249 kcal mol-1
Nenhuma das metodologias utilizadas aqui reproduziu a tendecircncia
experimental de inversatildeo no comportamento do pKa quando se compara a trimetilamina com
as demais aminas substituiacutedas
Tabela 1 Diferenccedilas entre valores de pKa experimentais (pKaExp) e calculados (pKaCalc) em kcalmol-1
Aminas Exp [2]
[pKaExp ndash pKaCalc]
Hartree-Fock
6-311++g(dp)
B3LYP
6-311++g(dp)
G3(MP2)
B3 CBS-Q
NH3 925 202 208 209 208
CH3NH2 1064 308 316 315 315
(CH3)2NH 1077 299 307 306 306
(CH3)3N 980 186 196 193 194
DAM 249 257 256 256
Conclusotildees
A tendecircncia dos resultados experimentais natildeo foi reproduzida por nenhum dos meacutetodos
teoacutericos testados Os desvios satildeo elevados em relaccedilatildeo aos dados experimentais da ordem de
25 kcal mol-1
Efeitos locais do solvente estatildeo em andamento e devem corrigir a tendecircncia
Agradecimentos
FAPESP CNPq CAPES e FAEPEX-UNICAMP
Referecircncias [1] Seacutergio R B Silva Caio L Firme Kaacutessio M G Lima Quim Nova 2014 37 658-662
[2] Vyacheslav S Bryantsev Mamadou S Diallo William A Goddard III J Phys Chem A 2007 111 4422-4430
[3] Adilson A Freitas K Shimizu Luiacutes G Dias Frank H Quina J Braz Chem Soc 2007 18 1537-1546
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Discretizaccedilatildeo do Meacutetodo da Coordenada Geradora para geraccedilatildeo de
funccedilotildees de base por q-exponenciais
Mauriacutecio Gustavo Rodrigues1
(PG) Rogeacuterio Custodio (PQ)1
mauriciorodriguesiqmunicampbr
1 ndash Universidade Estadual de Campinas Campinas ndash SP
Introduccedilatildeo
O Meacutetodo da Coordenada Geradora (MCG) tem sido utilizado para o desenvolvimento
de conjuntos de funccedilotildees de base No meacutetodo original os expoentes das gaussianas satildeo
usualmente gerados atraveacutes de uma transformaccedilatildeo de coordenada geradora12
sendo n o nuacutemero de funccedilotildees de base primitivas desejado Neste trabalho
propotildee-se uma generalizaccedilatildeo do meacutetodo original pela q-exponencial3 da seguinte forma
se em que q eacute um paracircmetro a ser
otimizado juntamente com a malha Ω No MCG modificado pela q-exponencial
(MCGq) a equaccedilatildeo 1 continua vaacutelida para os casos em que q=1
Resultados e discussatildeo
MCG e MCGq foram aplicados para geraccedilatildeo de conjuntos de funccedilotildees de base atocircmicos
para os elementos representativos do segundo periacuteodo da Tabela Perioacutedica de modo
que apresentassem a configuraccedilatildeo de conjuntos de base de Pople 6-31G Todos os
paracircmetros foram otimizados com o meacutetodo Simplex e foi utilizado o niacutevel DFT
B3LYP para realizaccedilatildeo dos caacutelculos atocircmicos com o programa Gaussian09 Esses
resultados satildeo mostrados na Tabela 1 aleacutem do resultado exato4 para fins de
comparaccedilatildeo Nessa tabela tambeacutem satildeo apresentados resultados do MCG para uma base
maior (18s10p) tambeacutem para fins de comparaccedilatildeo
Tabela 1 Energias atocircmicas totais para o GCM GCMq HFN e GCM completo
(unidades atocircmicas)
GCM (10s4p) GCMq (10s4p) Exato GCM (18s10p)
B -24660252 -24660963 -246398 -24664036
C -37850843 -37852058 -378295 -37860238
N -54588155 -54589978 -545757 -54606958
O -75063965 -75066178 -750525 -75098236
F -99718436 -99721112 -997168 -99773437
Ne -128897668 -128900936 -1289230 -128980823
A Tabela 1 mostra que os resultados do GCMq satildeo mais baixos que o GCM com
mesmo tamanho de funccedilatildeo de base Em geral os expoentes gerados pelo GCMq satildeo
mais bem distribuiacutedos no espaccedilo de expoentes Para um conjunto completo de
primitivas espera-se que GCM e GCMq convirjam para o mesmo resultado
Agradecimentos
CAPES FAPESP CNPq FAEPEX-UNICAMP
Referecircncias
1 - R Custodio JD Goddard Can J Chem 70 (1992) 580
2 ndash E V R de Castro and F E Jorge J Chem Phys 108 (1998) 5226
3 - C Tsallis Quim Nova 16 (1994) 468
4 - E Buendiacutea F J Gaacutelvez P Maldonado and A Sarsa J Chem Phys 131 (2009) 44115
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Anaacutelise conformacional da Benzbromarona (BZB) Iran L Sousa (PG) Nelson H Morgon (PQ) Instituto de Quiacutemica - UNICAMP CP 6154 CEP 13084-971 Campinas - SP
iransousaiqmunicampbr
Introduccedilatildeo
O estudo teoacuterico das conformaccedilotildees e interaccedilotildees intramoleculares presentes em
sistemas modelos desde os mais simples ateacute estruturas complexas como proteinas
tornou-se importante para a compreensatildeo dos efeitos que influenciam a estabilidade
conformacional de moleacuteculas A escolha de uma metodologia computacional adequada eacute
extremamente importante para alcanccedilar o resultado final seja em termos de precisatildeo ou
custo computacional
Foi realizado um estudo conformacional da benzbromarona um faacutermaco
utilizado para o tratamento de casos refrataacuterios de gota1
Metodologia Computacional
Foram utilizados caacutelculos semiempiacutericos PM3 para indentificaccedilatildeo dos
confocircrmeros mais estaveacuteis Os minimos de energia foram otimizados com B3LYP6-
311++G (dp) Todos os caacutelculos foram realizados empregando o programa Gaussian
092
Foi avaliado as confomaccedilotildees de interesse em funccedilatildeo da rotaccedilatildeo dos acircngulos
diedros θ e β (Fig 1) estimada a cada 10ordm
Fig 1 Acircngulos diedros estudados
Resultados e Discussatildeo
As energias relativas e os acircngulos na qual foram obtidos os confocircrmeros mais
estaacuteveis satildeo mostrados na Tabela 1 Tabela 1 Energias Relativa (Kcalmol) e Angulos diedros (ordm) B3LYP6-311++G(dp)
Conf ER Diedros
α β
1 000 260 90
2 691 260 260
3 038 260 270
Observa-se que a benzbromarona apresenta um minimo em 260ordm e 90ordm A
explicaccedilatildeo desta preferecircncia seraacute investigada atraveacutes de caacutelculos de NBO Uma anaacutelise
populacional tambeacutem seraacute realizada a fim de verificarmos a predominacircncia de cada
confocircrmero
Conclusotildees
Os caacutelculos mostraram a existecircncia de isocircmeros conformacionais para a
Benzbromarona Na literatura natildeo haacute estudos teoricos deste faacutermaco Sendo assim
outros paracircmetros eletrocircnicos estatildeo sendo obtidos com o objetivo de melhor
caracterizar essa moleacutecula
Agradecimentos CNPq CAPES CENAPAD-SP e GridUNESP
Referecircncias 1S Kumar et al New Zealand Medical J 2005 118 152
2 httpwwwgaussiancom
β
θ
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Estudo das Propriedades de Nanofitas de SiC
Larissa S Oliveirasup1 (PG) Rogeacuterio J Baierlesup1sihelarissagmailcom
1Universidade Federal de Santa Maria
IntroduccedilatildeoMateriais semicondutores nanoestruturados satildeo potenciais candidatos para serem
utilizados em dispositivos semicondutores Muitas teacutecnicas computacionais tecircm sidoutilizadas agrave produccedilatildeo de materiais com propriedades desejaacuteveis agrave industria eletrocircnica onde ocarbeto de siliacutecio (SiC) vem se mostrando muito promissor
Metodologia ComputacionalO meacutetodo de primeiros princiacutepios adotado eacute fundamentado na Teoria do Funcional
Densidade (DFT) e para o tratamento da interaccedilatildeo forte entre os eleacutetrons de valecircncia com osde caroccedilo utilizaremos pseudopotenciais de norma conservada na forma totalmente separaacutevelAs equaccedilotildees de Kohn-Sham satildeo resolvidas de maneira autoconsistente com o termo de troca-correlaccedilatildeo tratado dentro da Aproximaccedilatildeo do Gradiente Generalizado (GGA) A soma naZona de Brillouin eacute tratada utilizando um conjunto especial de pontos k gerados dentro doprocedimento de Morkhost-Pack A procura da geometria eacute feita utilizando o algoritmo deGradiente Conjugado (CG) com o caacutelculo das forccedilas usando o procedimento de Hellmann-Feynman
A estabilidade dos defeitos eacute obtida com o caacutelculo da energia de formaccedilatildeo dosdefeitos utilizando os resultados de caacutelculos de energia total A energia de formaccedilatildeo de umdefeito Eform[Def] eacute calculado de acordo com a equaccedilatildeo
Eform[Def]=ET[Def] ndash ET[pristino] - nji
onde ET[Def] eacute a energia total para o sistema na presenccedila de um defeito e ET[pristino] eacute aenergia total do mesmo sem defeito A soma ocorre sobre todos os aacutetomos envolvidos nodefeito e j eacute o potencial quiacutemico para o i-eacutesimo aacutetomo envolvido no defeito
Resultados e DiscussatildeoPretendemos estudar as principais caracteriacutesticas das nanofitas de SiC em sua forma
pura e com defeitos Estes estudos ainda estatildeo em fase de conclusatildeo e por esse motivo aindanatildeo possuiacutemos resultados
ConclusotildeesEsperamos que com esse trabalho possamos natildeo soacute caracterizar de maneira
satisfatoacuteria esses materiais Esses materiais quando bem estruturados podem apresentarcaracteriacutesticas desejaacuteveis para a fabricaccedilatildeo de dispositivos eletrocircnicos com boa eficiecircncia
AgradecimentosAgrademos a UFSM FAPERGS e ao PPGFiacutesica
Referecircncias [1] R J Baierle PC Piquini L P Neves R H Miwa Ab initio study of native defects in SiC nanotubesPhysical Review B Condensed Matter and Materials Physics USA v 74 n15 p 155425 2006[2] E F Rosso Baierle R J Oxygen doped SiC Nanowires an ab initio study Chemical Physics Letters (Print)v 568 p 140-146 2013[3] F Zheng et al J App Phys 113 154302 (2013)
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Natureza da ligaccedilatildeo FendashNO em sistemas trans-[FeIIL(NO)(oxa-aza)]
n+ onde
L=Cl ou H2O e n=1 ou 2 Uma investigaccedilatildeo computacional
Lucas Abreu do Nascimento1 (PG) Francisco das Chagas Alves Lima2 (PQ) fdcalimagmailcom 1
Universidade Federal do Piauiacute ndash UFPI 2 Universidade Estadual do Piauiacute ndash UESPI
Introduccedilatildeo
Na deacutecada de 1980 Ignarro e colaboradores mostraram que o oxido niacutetrico (NO) desempenha importacircncia fundamental no meio bioloacutegico como em sistema de regulaccedilatildeo de pressatildeo
sanguina processos inflamatoacuterios dentre outros1 Seus estudos demonstraram que a atividade bioloacutegica do (NO) difere em categorias direto e indireto sendo a principal diferenccedila a concentraccedilatildeo (NO) no meio A busca por novas drogas aptas a manter o controle desta moleacutecula levaram a uma
vasta aplicaccedilatildeo de compostos de coordenaccedilatildeo em particular ligantes macrociacuteclicos2 Os ligantes aza-macrociclo tem demonstrando um importante papel na sua estabilidade bem como o ligante
trans ao (NO)34 Mediante a busca por novas drogas capazes de manter o controle de (NO) no meio bioloacutegico este trabalho tem como objetivo analisar a natureza da ligaccedilatildeo FendashNO no sistema trans-[FeIIL(NO)(oxa-aza)]n+ onde L satildeo os ligantes trans Cl ou H2O em relaccedilatildeo o (NO) e n+ satildeo as
possiacuteveis cargas (1 e 2) dos complexos Metodologia Computacional
Todos os caacutelculos foram desenvolvidos no programa Gaussian 095 em niacutevel de teoria DFT empregado o funcional de troca de Beckes em conjunto com o funcional de correlaccedilatildeo de Perdew (BP86) Para efeito de comparaccedilatildeo o meacutetodo PBE1PBE tambeacutem foi utilizado Em combinaccedilatildeo com
os meacutetodos propostos a base LANL2DZ foi utilizada Para entendimento da natureza da ligaccedilatildeo o programa AOMIx6 foi empregado Todos os caacutelculos foram realizados considerando o vaacutecuo
Resultados e Discussatildeo
Em ambas os meacutetodos utilizados o sistema com o ligante H2O mostrou uma media de 35000 kcal mol -1 mais estaacutevel com ralaccedilatildeo ao com Cl Com relaccedilatildeo o comprimento de ligaccedilatildeo
entre o metal e o NO observa-se que quando ligante apresenta orbitas do tipo pi (π) no caso H2O diminui o comprimento da ligaccedilatildeo em 0009 Aring em comparaccedilatildeo com o outro ligante Apesar da
energia de interaccedilatildeo FendashNO ter sido de -482 kcal mol-1 para L=Cl e -62 kcal mol-1 para L=H2O as energias de repulsatildeo mostram-se 0020 maior para L=Cl quando comparado com L=H2O Logo a presenccedila deste ligante H2O dificulta a liberaccedilatildeo do NO e consequentemente facilitar a sua absorccedilatildeo
Conclusotildees
Os resultados demostraram que o sistema proposto em ambos os meacutetodos possui uma
maior estabilidade quando o ligante H2O esta presente Com relaccedilatildeo ao comprimento da ligaccedilatildeo FendashNO ela diminui com a presenccedila do H2O Assim a liberaccedilatildeo de NO pode ocorre com maior facilidade com quando o Cl estiver na oposiccedilatildeo trans com relaccedilatildeo a ele Os resultados das energias
de energias de repulsatildeo corroboram para o entendimento desses sistemas Agradecimentos
Centro Nacional de Processamento de Alto Desempenho do Cearaacute - CENAPADUFC Referecircncias [1]Ignarro L J Buga GM Wood K S Byrns R E Chaudhuri G Proceed ings of the National Academy of
Sciences of the United States of America 1987 84 9265-9269
[2] Tfouni E Truzzi D R Tavares A Gomes A J Figueiredo L E amp Franco D W Biological activity of
ruthenium nitrosyl complexes Nitric Oxide Biology and Chemistry Official Journal of the Nitric Oxide Society
201226 38ndash53
[3] Aguilar C M amp Rocha W R The nature of the MndashNO bond in [M(Imidazole)(PPIX)(L)]q complexes (M=Fe2+
Ru2+ L=NO+ NO and NOminus PPIX=Protoporphyrin IX) Inorganica Chimica Acta 2013 408 18ndash26
[4]Caramori G F Kunitz A G Andriani K F Doro F G Frenking G amp Tfouni E The nature of Ru-NO bonds
in ruthenium tetraazamacrocycle nitrosyl complexes --a computational study Dalton Transactions (Cambridge
England 2003) 201241 7327ndash39
[5] Frisch M J Gaussian09
[6] S I Gorelsky AOMix Program for Molecular Orbital Analysis httpwwwsg-chemnet version 66 2012
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14 FFCLRP 2014
Estudo das propriedades dinacircmicas do sistema 1-etil-3-metilimidazoacuteliobis(trifluorsulfonil)imida emim[Tf2N]CO2
Tuanan da Costa Lourenccedilo(PG)sup1 Luciano Tavares da Costa(PG)sup2lourencotuanangmailcom
1Universidade Federal de Alfenas sup2Universidade Federal Fluminense
IntroduccedilatildeoRecentemente liacutequidos iocircnicos(LIs) tecircm sido amplamente estudados para aplicaccedilotildees em
quiacutemica verde sendo que tais aplicaccedilotildees satildeo possiacuteveis devido agraves propriedades destes liacutequidos comobaixa volatilidade estabilidade teacutermica toxicidade e baixa pressatildeo de vapor tornado-os assimpossiacuteveis solventes ldquoverdesrdquo Atualmente vimos enfrentando grandes mudanccedilas climaacuteticas causadaspelas grandes emissotildees de gases de efeito estufa na atmosfera e devido a isso torna-se necessaacuterio odesenvolvimento de tecnologias para a captura de tais gases sendo os liacutequidos iocircnicos candidatos aesta nova tecnologia O objetivo deste trabalho eacute o estudo da mistura do liacutequido iocircnico 1-etil-3-metilimidazoacutelio bis(trifluorsulfonil) imida emim[Tf2N] com o CO2
Metodologia ComputacionalSimulaccedilotildees por dinacircmica molecular foram usadas para o estudo do sistema [emim]Tf2N e
CO2 As simulaccedilotildees foram realizadas nos ensembles NVT e NpT com duraccedilatildeo de 100ns Foramutilizados 160 pares de Lis com diferentes concentraccedilotildees do gaacutes variando de 0 a 204 moleacuteculas auma temperatura de 313K Apoacutes os caacutelculos das interaccedilotildeessup2 foram realizados caacutelculos depropriedades dinacircmicas a fim de se avaliar as modificaccedilotildees causadas pela presenccedila do gaacutes
Resultados e DiscussatildeoForam calculados os coeficientes de difusatildeo para caacutetion e acircnion Podemos ver pela tabela 1
que haacute um aumento no coeficiente de difusatildeo proporcional ao aumento de moleacuteculas de CO2 Ocaacutetion tende a ser mais difuso do que o acircnion e isso se daacute pela presenccedila do anel aromaacutetico em suaestrutura o que proporciona uma maior mobilidade do caacutetion no eixo do anel Podemos ver atraveacutesdo deslocamento meacutedio quadraacutetico das espeacutecies que o comportamento da dinacircmica translacionalnatildeo eacute modificado pela presenccedila das moleacuteculas do gaacutes embora ocorra uma maior difusividade dasmoleacuteculas
Tabela 1- Coeficientes de difusatildeo para as espeacutecies do sistema valores em 10-5cmsup2s Conclusotildees
Os resultados preliminares mostraram uma grande afinidade do gaacutes com o LI evidenciadona modificaccedilatildeo do coeficiente de difusatildeo o que nos sugere uma certa interaccedilatildeo gaacutes-LI Osresultados preliminares das propriedades dinacircmicas para o liacutequido iocircnico tiveram uma boacorrelaccedilatildeo com a literaturasup3 o que mostra a validade do campo de forccedila utilizado nas simulaccedilotildees
AgradecimentosAgradecimentos a CAPES FAPEMIG UNIFAL-MG e UFF
Referecircncias [1] Karadas F Energy Fuels 2010 24 5817[2] Lourenccedilo T C et al Environ Sci Technol 2013 47 7421[3] Fredlake C P et al J Chem Eng Data 2004 49 954
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Anaacutelise Teoacuterica de Clusters de Soacutedio-Potaacutessio por Algoritmo Geneacutetico e Caacutelculos
de Quiacutemica Quacircntica
Mateus X Silva1
(PG) Breno R L Galvatildeo1
(PD) Jadson C Belchior1 (PQ)
xaviersmateusgmailcom 1Departamento de Quiacutemica-ICEx Universidade Federal de Minas Gerais Av Antocircnio Carlos 6627 Pampulha 31270-
901 - Belo Horizonte MG Brasil
Introduccedilatildeo
Clusters metaacutelicos tecircm atraiacutedo atenccedilatildeo cientiacutefica devido agraves suas potenciais aplicabilidades
tecnoloacutegicas em nanoescala O interesse teoacuterico vai aleacutem da determinaccedilatildeo das estruturas formadas
por estes sistemas sendo um objetivo central o entendimento de como estes clusters crescem e
como suas propriedades se modificam no curso deste processo A liga NaK eacute conhecida por ser
misciacutevel em todas as proporccedilotildees e liacutequida agrave temperatura ambiente para a maioria das composiccedilotildees1
sendo o foco deste trabalho a descriccedilatildeo do crescimento deste sistema
Metodologia Computacional
A hipersuperfiacutecie de energia potencial de clusters de NaK foi gerada pelo potencial empiacuterico
Gupta2 (PG) e explorada via um algoritmo geneacutetico (GA) modificado
3 pela adiccedilatildeo de dois novos
operadores ao procedimento evolucionaacuterio padratildeo Assim foram geradas condiccedilotildees iniciais para
abordagem dos clusters menores por meacutetodos de estrutura eletrocircnica tais como CCSD(T) e MP2
que produziram resultados de referecircncia A escolha de condiccedilotildees apropriados para caacutelculos DFT
foram exploradas utilizando os dados de referecircncia obtidos Por fim o acoplamento entre um GA e
a minimizaccedilatildeo da energia obtida em niacutevel de teoria quacircntica eacute investigado para gerar condiccedilotildees
iniciais mais adequadas em relaccedilatildeo agrave abordagem empiacuterica inicial
Resultados e Discussatildeo
Os miacutenimos gerados pelo PG foram avaliados e corrigidos pelos meacutetodos ab initio de alto
niacutevel correlacionando eleacutetrons de camadas internas Verificou-se que o PG falha sistematicamente
na previsatildeo dos miacutenimos corretos de energia para clusters de ateacute 6 aacutetomos estando estes sistemas
pequenos fora da regiatildeo ideal de aplicabilidade deste potencial Observou-se que abordagens usuais
DFT como B3LYP podem falhar na previsatildeo de resultados para sistemas especiacuteficos sendo que o
melhor acordo com os resultados de referecircncia foi obtido pela combinaccedilatildeo def2-TZVPPSVWN5
apesar da melhor relaccedilatildeo custo-benefiacutecio ter sido alcanccedilada por LANL2DZSVWN5 (com potencial
nuclear efetivo) O acoplamento entre o GA e o tratamento quacircntico dos clusters foi realizado
dentro de uma abordagem de alta relaccedilatildeo custo-benefiacutecio obtida pela utilizaccedilatildeo de um potencial
nuclear efetivo em niacutevel MP2 O meacutetodo proposto foi capaz de elevar significativamente a
qualidade das condiccedilotildees iniciais geradas para reotimizaccedilatildeo por meacutetodos mais exatos
Conclusotildees
Caacutelculos MP2 foram suficientes para prever estruturas corretas assim como caacutelculos DFT
com utilizaccedilatildeo de potencial nuclear efetivo forneceram resultados com desvios de apenas 5 em
relaccedilatildeo agravequeles considerados como referecircncia Para clusters maiores a abordagem semi-claacutessica
feita atraveacutes do PG forneceu uma proporccedilatildeo de aacutetomos de soacutedio de 30 a 40 capaz de gerar ligas
mais estaacuteveis quando comparadas agraves suas contrapartes homonucleares A tendecircncia experimental de
segregaccedilatildeo nuacutecleo-superfiacutecie foi prevista com sucesso pela presente abordagem
Agradecimentos
Noacutes agradecemos agrave FAPEMIG agrave Capes e ao CNPq
Referecircncias [1] Tchaplyguine M et al Phys Rev B 2009 80 033405
[2] Gupta R P Phys Rev B 1981 23 6265
[3] Guimaratildees F F et al J Chem Phys 2002 116 8327
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Electronic energy levels engineering of P3HT employing chemical substitutions
Eliezer Fernando Oliveira1 (PG) and Francisco Carlos Lavarda12 (PQ)
1UNESP - Univ Estadual Paulista POSMAT - Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Ciecircncia eTecnologia de Materiais Bauru SP Brazil
2Faculdade de Ciecircncias UNESP - Univ Estadual Paulista Departamento de Fiacutesica Av Eng LuizEdmundo Carrijo Coube 14-01 17033-360 Bauru SP Brazil
Correspondence to Eliezer Fernando de Oliveira (eliezer fcunespbr)
IntroductionCurrently there is an intensive search for new materials to make more efficient organic solar
cells The use of chemical modifications capable of modifying the electronic properties of materialsalready known is an interesting approach [1] as it can in principle provide a more adequateadjustment of the frontier electronic levels while preserving properties such as solubility Thus weperformed a theoretical study of the P3HT and 13 new derivatives obtained by substitution withelectron acceptor and donor groups in order to understand how the energy levels of the frontierorbitals are modified
Computational MethodologyWe adopt the oligomer approach with structures ranging from 2 to 10 monomer units [2]
and thiophenic rings kept coplanar as expected in the solid state [3] Structure optimizations weremade through the PM7 semiempirical method and we obtained electronic structure data byDFTB3LYP6-31G(1d) The properties of polymers are estimated theoretically by extrapolationmethods of the results obtained for the oligomers
Results and DiscussionAs can be observed in Figure 1 employing chemical substitutions allow to get a range of
materials with very different electronic properties an interesting fact for tuning the properties of thedevices
ConclusionsAn interesting result is that obtained for the P3HT-F case that shifts the HOMO and LUMO
energy levels of P3HT to lower energy values maintaining approximately the same ΔEHL
AgradecimentosWe would like to thank the Brazilian agency FAPESP (proc 201221983-0) for financial
support
Referecircncias [1] Oliveira E F Camilo-Jr A da Silva-Filho L C Lavarda F C J Polym Sci Part B Polym Phys 2013 51842-846[2] Batagin-Neto A Oliveira E F Graeff C F O Lavarda F C Molecular Simulation 2013 39 309-321
[3] Oliveira E F and Lavarda F C J Polym Sci Part B Polym Phys 2013 51 1350-1354
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17 FFCLRP 2014
Estudo teoacuterico do mecanismo ESIPT em derivados de benzazoacuteis
Josene M Toldo1(PG) Paulo F B Gonccedilalves
1(PQ)
Josenetoldoufrgsbr 1Universidade Federal do Rio Grande do Sul Instituto de Quiacutemica Grupo de Quiacutemica Teoacuterica
Introduccedilatildeo
A transferecircncia protocircnica intramolecular no estado excitado (ESIPT) caracteriza-se pela
transferecircncia de um proacuteton de um grupo doador para um grupo aceptor a partir de uma ligaccedilatildeo de
hidrogecircnio intramolecular presente na estrutura do estado excitado[1] O aumento do interesse no
estudo de moleacuteculas que apresentam ESIPT eacute um reflexo de suas propriedades fotoquiacutemicas e
fotofiacutesicas uacutenicas que permitem a sua utilizaccedilatildeo em novas aplicaccedilotildees optoeletrocircnicas[2] Nesse
trabalho a DFT foi utilizada para investigar os derivados dos benzazoacuteis descritos na Figura 1 onde
as estruturas 1a e 1b podem apresentar ESIPT
Figura 1 Estruturas dos derivados de benzazoacuteis
Metodologia Computacional
As otimizaccedilotildees geomeacutetricas e anaacutelises vibracionais nos estados S0 e S1 foram feitas
utilizando CAM-B3LYPcc-pVDZ e PBE1PBEcc-pVDZ Nos caacutelculos de energia para as transiccedilotildees verticais foram utilizados CAM-B3LYPjun-cc-pVTZ e PBE1PBEjun-cc-pVDZ Os efeitos do solvente foram incluiacutedos a partir do PCM com as constantes dieleacutetricas referentes ao 14-dioxano diclorometano etanol e acetonitrila Todos os caacutelculos foram feitos no Gaussian 09
Resultados e Discussatildeo
No estado fundamental natildeo haacute a possibilidade de transferecircncia protocircnica intramolecular
devido agrave grande instabilidade das formas ceto quando comparadas agraves formas enol No estado S1
ambas as formas satildeo possiacuteveis contudo o mecanismo ESIPT nem sempre eacute observado O funcional
CAM-B3LYP prevecirc o ESIPT apenas para a estrutura 1a utilizando o solvente mais apolar o 14-
dioxano Jaacute quando o PBE1PBE eacute empregado a estrutura 1a apresenta ESIPT com todos os
solventes e a estrutura 1b apenas para o 14-dioxano Contudo comparando os valores dos λabs e λem
obtidos com os dois funcionais com os resultados experimentais [3] percebe-se que o CAM-B3LYP
descreve melhor o sistema Um efeito batocrocircmico eacute observado ao aumentar a polaridade do
solvente o que eacute consistente com as transiccedilotildees do tipo π rarrπ
Conclusotildees
Devido agrave pequena diferenccedila de energia entre as formas ceto e enol explicada pela reduzida
transferecircncia de carga o mecanismo ESIPT eacute previsto apenas para a estrutura 1a em dioxano jaacute
que o CAM-B3LYP eacute o funcional que melhor descreve o sistema
Agradecimentos
CNPq CAPES e PROPESQ pelo suporte financeiro
Referecircncias [1] H Roohi F Hejazi N Mohtamedifar M Jahantab Spectrochim Acta Part A 2014 118 228-238
[2] J E Kwon S Y Park Adv Mater 2011 23 3615ndash3642
[3] G Wiethaus Siacutentese e caracterizaccedilatildeo de novas iminas com aplicaccedilotildees em oacuteptica natildeo-linear 2010 UFRGS BR
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18 FFCLRP 2014
Processo de fragmentaccedilatildeo molecular do hiacutebrido γ-Fe2O3 PMMA um estudo
teoacuterico e experimental
Silviana Correcirca1 Liacutevia C T Lacerda
1 Marcus V J Rocha
1-2 (PQ) Teodorico C Ramalho
1
(PQ) Elaine F F da Cunha1 (PQ)
silvianacorrea123yahoocombr 1Laboratoacuterio de Modelagem Molecular Departamento de Quiacutemica Universidade Federal de Lavras LavrasMG 2Department of Theoretical Chemistry Faculty of Sciences Vrije Universiteit Amsterdam Paiacuteses Baixos
Introduccedilatildeo
Materiais hiacutebridos orgacircnico-inorgacircnicos satildeo constituiacutedos pela combinaccedilatildeo de
componentes orgacircnicos e inorgacircnicos A siacutentese desses materiais com propriedades otimizadas
constitui uma aacuterea em constante expansatildeo com potencial aplicaccedilatildeo na aacuterea de cataacutelise e sensores
quiacutemicos[12]
Assim este trabalho tem objetivo de propor e entender o mecanismo de
fragmentaccedilatildeo molecular do hiacutebrido PMMA-maghemita realizado pelas teacutecnicas experimentais
de dessorccedilatildeo iocircnica utilizando caacutelculos teoacutericos
Metodologia Computacional
A teacutecnica de dessorccedilatildeo iocircnica estimulada por eleacutetrons foi utilizada para a fragmentaccedilatildeo
experimental E para o estudo teoacuterico utilizou-se o pacote ADF com o meacutetodo DFT o funcional
de densidade BLYP O conjunto de funccedilotildees do tipo Slater TZ2P
Resultados e Discussatildeo
O caminho de fragmentaccedilatildeo do
hiacutebrido PMMA-maghemita estaacute descrito de
acordo com a Figura 1 Pelos resultados
experimentais a ordem de intensidade de
perda dos fragmentos eacute COH+ gt CH3
+gt
CO2CH3+ A energia de formaccedilatildeo do iacuteon
CO2CH3+ seria maior do que os outros no
entanto a ordem de estabilidade encontrada
a partir de caacutelculos teoacutericos foi COH+ gt
CO2CH3+ gt CH3
+ (Figura1) A energia de
ativaccedilatildeo (E) para COH+ foi 2305 kcalmol
-
1 menor que a do CH3
+ Em comparaccedilatildeo
com a do CO2CH3+ a diferenccedila da E eacute
59759 e 62064 kcalmol-1
respectivamente
A intensidade de dessorccedilatildeo iocircnica e a
barreira de energia de ativaccedilatildeo teoacuterica
mostrou boa concordacircncia Assim o
controle cineacutetica pode ocorrer no processo
de fragmentaccedilatildeo da PMMA-maghemita
Conclusotildees
Atraveacutes dos caacutelculos teoacutericos com auxiacutelio dos dados experimentais foi possiacutevel prever e
propor um mecanismo de fragmentaccedilatildeo para o material Permitindo discutir as melhores vias de
formaccedilatildeo dos fragmentos e os fatores quiacutemicos que influenciam nas perdas
Agradecimentos
A CAPES CNPq e a UFRJ pelos auxiacutelios financeiros e de infraestrutura para a realizaccedilatildeo
do trabalho
Referecircncias [1] JOSEacute NM PRADO LASA Quiacutemica Nova 2005 v 28 n 2 p 281-288
[2] FAHMI A Materials Today 2009 v 12 n 5 p 44-50
Figura 1 Mecanismo de fragmentaccedilatildeo do
hiacutebrido PMMA-maghemita
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19 FFCLRP 2014
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Estudo mecaniacutestico sobre a N-acilaccedilatildeo de aminas por aacutecidos
carboxiacutelicos catalisada por ZrCl4
Felipe V Z Assad (PG) e Fabriacutecio R Sensato (PQ)
Universidade Federal de Satildeo Paulo UNIFESP Campus Diadema E-mail felipeassadglobocom
N-acilaccedilatildeo de aminas eacute um importante evento quiacutemico para a siacutentese da ligaccedilatildeo amida Tipicamente este tipo de ligaccedilatildeo eacute obtido da uniatildeo de um aacutecido carboxiacutelico a uma amina Entretanto a uniatildeo destes dois grupos funcionais natildeo ocorre agrave temperatura ambiente e requer temperaturas da ordem de 160-180
oC
1 Em 2012 Williams e colaboradores
2 reportaram um ineacutedito protocolo de siacutentese de amidas que
apresenta alta eficiecircncia para uma grande variedade de aminas e aacutecidos carboxiacutelicos A estrateacutegia - em sua condiccedilatildeo otimizada - baseia-se na reaccedilatildeo do substrato (amina) com aacutecido carboxiacutelico catalisada por tetracloreto de zircocircnio (ZrCl4) na presenccedila de tolueno a 110
0C Natildeo obstante a preeminecircncia do referido
procedimento nenhuma explanaccedilatildeo pormenorizada sobre o mecanismo molecular da reaccedilatildeo tem sido oferecida No presente estudo o mecanismo molecular de N-acilaccedilatildeo de aminas por aacutecidos carboxiacutelicos catalisada por ZrCl4 foi investigado por caacutelculos de estrutura eletrocircnica Os caacutelculos foram realizados em niacutevel DFTB3LYP com os seguintes conjuntos de base LANL2DZ para descrever o aacutetomo de zircocircnio e 6-311+G(2df2p) para os demais aacutetomos Pontos criacuteticos foram caracterizados por caacutelculos de frequecircncia vibracional Os processos de N-acilaccedilatildeo de aminas foram investigados para duas situaccedilotildees distintas reaccedilatildeo catalisada ou natildeo pelo ZrCl4 Para cada caso quatro caminhos reacionais idealizados foram investigados e caracterizados computacionalmente como segue i) processo concertado ii) por etapas iii) concertado em excesso de aacutecido carboxiacutelico e iv) por etapas tambeacutem em excesso do aacutecido Como modelos quiacutemicos para representar a amina e o aacutecido carboxiacutelico foram selecionadas as moleacuteculas metilamina e aacutecido metanoico Dos resultados obtidos na ausecircncia do ZrCl4 depreende-se que os valores de energia livre de ativaccedilatildeo ΔG
Dagger
satildeo consistentes com a baixa reatividade deste sistema agrave temperatura ambiente Dentre os canais investigados os processos por etapas demandam menores energias livre de ativaccedilatildeo que os concertados Assim o canal (ii) eacute mais reativo que o canal (i) enquanto o canal (iv) eacute mais reativo que o canal (iii) Em particular a adiccedilatildeo de ZrCl4 fortemente influencia a cineacutetica de acilaccedilatildeo associada ao mecanismo concertado em excesso do aacutecido carboxiacutelico A demanda de ativaccedilatildeo para este processo eacute diminuiacuteda por 86 kcalmol conduzindo a uma energia livre de ativaccedilatildeo ΔG
Dagger de 165 kcalmol e o correspondente perfil
energeacutetico eacute apresentado na Figura 1 Na ausecircncia do catalisador o mecanismo mais favorecido cineticamente eacute o processo por etapas em excesso de aacutecido carboxiacutelico No entanto o mecanismo concertado - em excesso do aacutecido - eacute prevalente na presenccedila do ZrCl4
Figura 1 Perfil energeacutetico do caminho reacional concertado em excesso de aacutecido carboxiacutelico catalisado pelo ZrCl4
Palavras Chave N-acilaccedilatildeo de aminas ligaccedilatildeo amida ZrCl4 caacutelculos de estrutura eletrocircnica DFT
[1] Valeur E Bradley M Chem Soc Rev 2009 38 606
[2] Allen C L Chhatwal A R Williams J M J Chemical Communications 2012 48 666-668
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20 FFCLRP 2014
Comparaccedilatildeo do Desempenho de Meacutetodos Compostos e Funcionais de
Densidade na Determinaccedilatildeo de Entalpias Padrotildees de Formaccedilatildeo
Leonardo Viana das Chagas Lima1 (PG) Nelson Henrique Morgon
1 (PQ)
leonardolimaiqmunicampbr 1Instituto de Quiacutemica Universidade Estadual de Campinas Baratildeo Geraldo Caixa Postal 6154 13083-970
Campinas Satildeo Paulo Brasil
Introduccedilatildeo
No estudo de sistemas com muitas partiacuteculas o uso de meacutetodos de estrutura eletrocircnica
sofisticados e bases extensas para a obtenccedilatildeo de propriedades com maior exatidatildeo sofre uma
limitaccedilatildeo praacutetica devido ao alto custo computacional o que felizmente pode ser contornado
por estrateacutegias como a teoria do funcional da densidade e os meacutetodos compostos[1]
Metodologia Computacional
Foram escolhidos os meacutetodos G3 G3MP2 G4 e G4MP2 e os funcionais com o
conjunto de bases G3LargeXP[2]
SOGGA11 B3LYP RevTPSS e M06-2X Realizaram-se
caacutelculos de otimizaccedilatildeo de geometria energia eletrocircnica e frequecircncias vibracionais (289 K e
1 bar) com o programa Gaussian09[3]
para um conjunto de 74 moleacuteculas e os respectivos os
aacutetomos presentes a fim de se determinar as entalpias padrotildees de formaccedilatildeo
Resultados e Discussatildeo
Comparando-se as determinaccedilotildees teoacutericas e experimentais obteve-se o erro meacutedio
(MSE) e o desvio RMS (RMSD) Avaliaram-se tambeacutem os tempos meacutedios de cpu (TM)
Tabela 1 ndash Anaacutelise estatiacutestica (MSE e RMSD em kcalmol) das determinaccedilotildees da entalpia padratildeo de formaccedilatildeo
(289 K e 1 bar) e tempo de CPU meacutedio dos caacutelculos (minutos)
Medidas Meacutetodos
G3 G3MP2 G4 G4MP2 B3LYP M06-2X RevTPSS SOGAA11
MSE -0406 -0332 -0155 -0107 6533 0873 -0718 -0331
RMSD 2543 2711 2463 2597 8553 3543 4060 9515
TM 4122 230 2983 625 1551 1672 1306 1917
Os menores RMSD foram observados para os meacutetodos compostos com destaque para
o G4 (2463 kcalmol) Jaacute os funcionais de densidade apresentaram RMSD superiores poreacutem
vale a pena destacar o M06-2X (3543 kcalmol) Os maiores tempos foram obtidos para os
meacutetodos G3 e G4 enquanto os menores foram os dos meacutetodos G3MP2 e G4MP2
Conclusotildees
Os meacutetodos G3MP2 e G4MP2 apresentaram os desempenhos mais equilibrados com
RMSD apenas pouco superiores ao meacutetodo G4 e os menores tempos de CPU Os funcionais
apesar dos tempos intermediaacuterios apresentaram RMSD consideravelmente superiores
Agradecimentos
Unicamp CENAPAD-SP CAPES
Referecircncias [1] Heerdt G Morgon N H Quiacutemica Nova 2012 23 1741-1746
[2] Curtis L A Redfern P C Raghavachari K Journal of Chemical Physics 2007 126 084108
[3] Frisch M J et al Gaussian09 Gaussian Inc 2009
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21 FFCLRP 2014
NMR-TZPP-DKH Gaussian basis sets for NMR calculations ndash 195Pt chemical
shift
Diego Paschoal1 (PG) Heacutelio F Dos Santos1 (PQ)
diego_paschoalyahoocombr 1Nuacutecleo de Estudos em Quiacutemica Computacional ndash NEQC ndash Departamento de Quiacutemica Universidade Federal de Juiz de
Fora Campus Universitaacuterio ndash Martelos 36036-030 Juiz de Fora MG Brasil
Nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy of 195Pt is an excellent method to be used
in structural characterization of new complexes in solution Besides NMR has been used in the
elucidation of reaction mechanism among other applications [1]
In this present study a comprehensive analysis of all relevant issues involved on the 195Pt
NMR chemical shift predictions are conducted Non-relativistic and relativistic calculations were
employed in distinct computation schemes to assess the most accurate method to use in a theoretical
calculations of 195Pt NMR In addition to the existing methods new relativistic Gaussian basis sets
named as NMR-TZPP-DKH were constructed for H-He Li-Ne Na-Ar K-Ca Ga-Kr Rb-Sr In-Xe
and Pt atoms and tested for 195Pt NMR predictions
NMR-TZPP-DKH Gaussian basis sets were developed according to the protocol described
by Neese [2] with some changes
Figure 1 195Pt chemical shift calculated at B3LYP(DKHSO)NMR-TZPP-DKHSO level
Platinum compounds studied in this work were optimized at B3LYPLANL2DZ(Pt)Def2-
TZVPP(Ligands) NMR calculations were performed using the GIAO method at B3LYPNMR-
TZPP-DKH level with relativistic effects incorporated by DKHSO approximation The [PtCl6]-2
was used as internal reference In all calculations the solvent effect was included using the PCM
formalism GAUSSIAN09 program were used in these calculations
The 195Pt for 73 complexes are showed in Figure 1 From the results we observe a good
agreement between experimental and calculated results with an average absolute deviation of 156
ppm for the compounds considered
The results and conclusions in this study are highly relevant to theoretical and experimental
chemists that seeking state of the art for the chemistry of platinum complexes Our conclusions are
supported by a series of theoretical calculations in good agreement with experimental values for a
wide range of 195Pt chemical shifts and with distinct ligands
Acknowledgments Authors acknowledges UFJF FAPEMIG CAPES and CNPq for
financial support
[1] P S Pregosin Coord Chem Rev 44 (1982) 247
[2] D A Pantazis X Y Chen C R Landis F Neese J Chem Theory Comput 4 (2008) 908
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22 FFCLRP 2014
Avaliaccedilatildeo teoacuterica do efeito gauche na difenidramina e seu cloridrato Faacutetima M P de Rezende1 (PG) Matheus P de Freitas1 (PQ)
fatimarezendeposgraduflabr 1Departamento de Quiacutemica Universidade Federal de Lavras CP 3037 37200-000 Lavras MG
Introduccedilatildeo O cloridrato de difenidramina eacute um dos princiacutepios ativos do medicamento Dramin (utilizado no tratamento de naacuteuseas e vocircmitos) A difenidramina e seu cloridrato fornecem bons prospectos para exibirem o efeito gauche O efeito gauche eacute observado em moleacuteculas contendo o fragmento etila 12-dissubstituiacutedo em que os substituintes satildeo aacutetomos ou grupos eletronegativos Segundo esse efeito a conformaccedilatildeo gauche eacute a forma preferencial em comparaccedilatildeo com a conformaccedilatildeo anti embora efeitos de repulsatildeo esteacuterica e eletrostaacutetica entre substituintes sugiram que o equiliacutebrio deveria ser favoraacutevel ao isocircmero anti1 Nesse contexto o objetivo do presente trabalho eacute avaliar a preferecircncia conformacional (gauche ou anti) do cloridrato de difenidramina e de sua forma neutra (Figura 1a e 1b) em acetonitrila e no vaacutecuo
ON
H
ON
a b
Figura 1 a) Difenidramina protonada (caacutetion) b) Difenidramina Metodologia Computacional Os miacutenimos de energia dos compostos foram identificados por meio de uma varredura conformacional usando o meacutetodo Monte Carlo em niacutevel semi-empiacuterico AM1 usando o programa Spartan A varredura conformacional foi executada para difenidramina na forma neutra e catiocircnica obtendo-se 100 estruturas para cada composto sendo muitas delas idecircnticas As geometrias diferentes foram otimizadas em niacutevel HF631g-(dp) (incluindo caacutelculos de frequecircncia para garantir que as estruturas natildeo se tratavam de estados de transiccedilatildeo) e em seguida 14 estruturas com energias relativas diferentes foram resubmetidas a caacutelculos de otimizaccedilatildeo de geometria (no gaacutes e em acetonitrila impliacutecita - modelo PCM) em niacutevel B97X-D6-31g(dp) Resultados e Discussatildeo O efeito gauche eacute operante na difenidramina pois o confocircrmero mais estaacutevel possui acircngulo diedro O-C-C-N de aproximadamente 65o (gauche) e eacute cerca de 1 kcal mol-1 mais estaacutevel do que o confocircrmero anti mais abundante (O-C-C-N de aproximadamente 175o) tanto na fase gasosa quanto em acetonitrila A estabilizaccedilatildeo da conformaccedilatildeo gauche eacute possivelmente decorrente de interaccedilotildees hiperconjugativas antiperiplanares CHCN e CHCO (efeito gauche quacircntico) Contudo os dados de energia ainda indicam uma populaccedilatildeo mensuraacutevel de confocircrmeros anti (cerca de 10) Ao se protonar a difenidramina de forma que se obtenha o caacutetion difenidramiacutenio (correspondente ao cloridrato de difenidramina) a diferenccedila de energia entre os confocircrmeros gauche e anti mais estaacuteveis eacute de mais de 6 kcal mol-1 sugerindo que estruturas com acircngulo diedro O-C-C-N+ gauche sejam natildeo somente preferenciais mas exclusivas Esse fato eacute decorrente de um incremento estabilizante da conformaccedilatildeo gauche a atraccedilatildeo eletrostaacutetica ON+ (efeito gauche eletrostaacutetico)2 Conclusotildees Interaccedilotildees intramoleculares particularmente o efeito gauche (quacircntico e eletrostaacutetico) devem contribuir fortemente para a conformaccedilatildeo bioativa da difenidramina e seu cloridrato que eacute gauche ao longo do fragmento O-C-C-N segundo estrutura do Protein Data Bank (coacutedigo PDB 2AOT) Agradecimentos Agrave FAPEMIG CAPES e CNPq pelo suporte financeiro e bolsas de estudante (FMPR) e de pesquisador (MPF) Referecircncias [1] Goodman L Gu H Pophristic V J Phys Chem A 2005 109 1223-1229 [2] Gooseman N E J OacuteHagan D Peach M J G Slawin A M Z Tozer D J Young R J Angew Chem Int Ed 2007 46 5904-5908
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23 FFCLRP 2014
Estudo envolvendo NN
Railton1 B de Andrade (PG) SilmarMiguel A F de Souza (PQ)
1Universidade Federal da Paraiacuteba Departamento de Quiacutemica 58036 Joatildeo Pes
Introduccedilatildeo
Uma das reaccedilotildees mais importantes das nitrosaminas se refere agrave quebra da ligaccedilatildeo NndashN (ver Figura 1) com a consequumlente liberaccedilatildeo do pode facilitar ou natildeo a quebra desta ligaccedilatildeo Pelaacuteez e colaboraprotonaccedilatildeo da nitrosamina mais simples (nitrosamina metilada
1a trans-(CH3)2NNOH+ 1c cis
Figura 1 conformaccedilotildees mais releva
Neste trabalho investigamos as quatro estruturas de menor energia da NNnitrosodimetilamina (DMNA
Metodologia Computacional
Utilizamos os meacutetodos geometrias referentes aos confocircrmeros mais estaacuteveis niacutevel CASSCFcc-pVDZ
Resultados e Discussatildeo
Temos um ordenamento energeacutetico em relaccedilatildeo aos resultados a niacutevel outro ordenamento com MRCI
Tabela 1Resultados obtidos para as quatro estruturas mai
Estruturaa
1a trans-(CH3)2NNOH+
1c cis-(CH3)2NNOH+
2a (CH3)2NHNO+
2c (CH3)2NNHO+
aAs quatro estruturas de menor energias foram otimizadas com realizado um caacutelculo MRCI correccedilotildees de Davdson dResultados entre parecircnteses referente agraves estruturas com H [2]
Conclusotildees
Para o estado fundamental foram obtidas quatro conformaccedilotildees mais estaacuteveis mostradas na Figura 1 sendo a estaacuteveis Observou-se o mesmo ordenamento obtido para a nitrosamina natildeoCaacutelculos com bases mais extensas (augReferecircncias [1] OHWADA T et al J Am Chem Soc
[2] PELAacuteEZ D et al J J Phys Chem A
Estudo envolvendo NN-nitrosodimetilamina protonada
B de Andrade (PG) Silmar1 A do Monte (PQ) Miguel A F de Souza (PQ) e Elizete1 Ventura (PQ)
railtoncggmailcom
Universidade Federal da Paraiacuteba Departamento de Quiacutemica 58036 Joatildeo Pessoa
Uma das reaccedilotildees mais importantes das nitrosaminas se refere agrave quebra da ligaccedilatildeo N (ver Figura 1) com a consequumlente liberaccedilatildeo do NO [1] A posiccedilatildeo da protonaccedilatildeo
pode facilitar ou natildeo a quebra desta ligaccedilatildeo Pelaacuteez e colaboradores [2] estudaram a protonaccedilatildeo da nitrosamina mais simples (H2NNO----H+) como modelo para a
1c cis-(CH3)2NNHO+ 2a (CH3)2NHNO
+ 2c (CH
conformaccedilotildees mais relevantes no estado fundamental de nitrosaminas protonadas
Neste trabalho investigamos as quatro estruturas de menor energia da NNDMNA) protonada (Figura 1 principais siacutetios de protonaccedilatildeo)
odologia Computacional
Utilizamos os meacutetodos MRCICASSCF com a base cc-pVDZ
geometrias referentes aos confocircrmeros mais estaacuteveis (Figura 1) foram otimizadas a
Temos um ordenamento energeacutetico em relaccedilatildeo aos resultados a niacutevel MRCI como indicado na Tabela 1
Resultados obtidos para as quatro estruturas mais estaacuteveis envolvendo NDMA protonada
CASSCF MRCIb MRCI+Q
c CASPT2ANO
∆E (kcalmol) 000 (000)d 000 000
1244 (1099) 1200 1183
-103 (-331) 1378 941
1389 (1232) 1793 1555 As quatro estruturas de menor energias foram otimizadas com CASSCF e a geometria obtida foi
realizado um caacutelculo MRCI bMRCI (Multireference Configuration Interaction
sultados entre parecircnteses referente agraves estruturas com H [2]
Para o estado fundamental foram obtidas quatro conformaccedilotildees mais estaacuteveis sendo a 1a trans-(CH3)2NNOH
+ e 2a (CH3)2NHNO
se o mesmo ordenamento obtido para a nitrosamina natildeoCaacutelculos com bases mais extensas (aug-cc-pVDZ e cc-pVTZ) estatildeo sendo realizados
J Am Chem Soc 123 10164 2001 J J Phys Chem A 112 8394 2008
nitrosodimetilamina protonada
A do Monte (PQ)
soa ndash PB ndash Brasil
Uma das reaccedilotildees mais importantes das nitrosaminas se refere agrave quebra da ligaccedilatildeo posiccedilatildeo da protonaccedilatildeo dores [2] estudaram a
) como modelo para a
2c (CH3)2NNHO+
ntes no estado fundamental de nitrosaminas protonadas
Neste trabalho investigamos as quatro estruturas de menor energia da NN-principais siacutetios de protonaccedilatildeo)
pVDZ Todas as ) foram otimizadas a
Temos um ordenamento energeacutetico em relaccedilatildeo aos resultados a niacutevel CASSCF e
s estaacuteveis envolvendo NDMA protonada
CASPT2ANO-L
(000) (1125) (459) (1141)
e a geometria obtida foi Multireference Configuration Interaction) c
MRCI com sultados entre parecircnteses referente agraves estruturas com H [2]
Para o estado fundamental foram obtidas quatro conformaccedilotildees mais estaacuteveis NHNO
+ as mais se o mesmo ordenamento obtido para a nitrosamina natildeo-metilada
pVTZ) estatildeo sendo realizados
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24 FFCLRP 2014
Ab-initio calculation of magnetic properties of Gd-doped SnO2
Fermin H Aragoacuten
fermin964hotmailcom Laboratoacuterio de Fiacutesica Aplicada Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear 31270-901 Belo Horizonte MG
Brazil
Introduction
The SnO2 compound is a n-type semiconductor with a large band gap (Eg ~ 36 eV) This
compound forms in a tetragonal rutile-type crystalline structure Reports published in the literature
experimental and theoretical indicate that the SnO2 compound doped with different chemical
elements (transition metals and rare earths) shows ferromagnetic properties above room
temperature high electrical conductivity high transparency in the visible region and high thermal
stability Due to these properties the rare earth-ion-doped SnO2 compounds are considered as
promising systems for the development of multifunctional magneto-optical devices [1] In special
the doping with trivalent Gd ions could provide with larger localized magnetic moments because of
their 4f7 electron configuration in comparison with transition metal ions
Computational Methodology
All calculations have been performed within the framework of the density-functional theory
(DFT) implemented in the well-tested SIESTA (Spanish Initiative for Electronic Simulations with
Thousands of Atoms) code
[2] and using the generalized gradient approximation (GGA)
pseudopotentials The system was studied in 2x2x2 supercell contained 48 atoms For the
calculation is considered the substitution of GdrarrSn that represent 625 of Gd-doped and one
oxygen vacancy that represent 3125 of the oxygen occupied site Spin polarized was carried out
to both cases with ferromagnetic (FM) and antiferromagnetic (AFM) configuration The difference
between the FM and AFM total energy (ΔE) can be expressed as ΔE=E(FM)-E(AFM) where
E(FM) denotes the total energy of FM state and E(AFM) denotes the total energy of AFM state
Positive value of ΔE implies that an AFM state is preferred while negative value of ΔE implies that
an FM state is preferred
Results
The values obtained to ΔE were -04 meV and -33 meV for 625 Gd-doped in SnO2 and
SnO2-γ (γ is the quantity of oxygen vacancy) respectively The low energy for Gd-doped SnO2
shows paramagnetic while for the Gd-doped SnO2-γ shows ferromagnetic behavior these results are
in agreement as theoretical and experimental work [34] where were shown that the oxygen
vacancies are a key of the origin of ferromagnetism in the call diluted magnetic semiconductors
Conclusions In conclusion we have investigated the electronic and magnetic properties of Gd-doped SnO2 (free of oxygen vacancy) and Gd-doped SnO2-γ (with oxygen vacancy) using SIESTA code Our calculations show remarkable changes in the spin polarized DOS with a strong correlation of the ferromagnetism with the presence of oxygen vacancy
The financial support of the Brazilian Agencies CNPq CAPES and FAPEMIG is gratefully
acknowledged
References [1] R Adhikari AK Das DKarmakar JGhatak J MagnMagn Mat 322 (2010) 3631
[2] J M Soler E Artacho J Gale A Garcia J Junquera P Ordejoacuten D Saacutenchez-Portal J Phys Cond Matt 14 2745
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[3] S B Ogale R J Choudhary J P Buban S E Lofland S R Shinde S N Kale V N Kulkarni J Higgins C
Lanci J R Simpson N D Browning S D Sarma H D Drew R L Greene and T Venkatesan Phys Rev Lett 91
77205 (2003)
[4] J M D Coey A P Douvalis C B Fitzgerald and M Venkatesan Appl Phys Lett 84 1332 (2004)
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
25 FFCLRP 2014
Estrutura eletrocircnica de complexo envolvendo uma associaccedilatildeo por ligaccedilatildeo
quiacutemica entre uma ftalocianina de rutecircnio e o TiO2 (anatase)
Diesley M S Arauacutejo1
(PG) Weverson R Gomes2(PG) Leonardo T Ueno
3(PQ) Antonio O T
Patrociacutenio1(PQ) Antonio E H Machado
1(PQ)
diesleymartinsyahoocombr 1Universidade Federal de Uberlacircndia Instituto de Quiacutemica Laboratoacuterio de Fotoquiacutemica e Ciecircncia de Materiais
2 Universidade Federal de Satildeo Carlos Departamento de Quiacutemica
3Universidade Federal de Uberlacircndia Faculdade de Ciecircncias Integradas do Pontal
Introduccedilatildeo
O emprego de abordagens baseadas na Teoria do Funcional de Densidade (DFT) tem
contribuiacutedo de forma significativa nos estudos de processos que envolvem transferecircncia de carga
[12] Ressalta-se entre outras possibilidades a previsatildeo do arranjo estrutural energeticamente mais
favoraacutevel e o entendimento de qual seria a melhor forma de ancoramento do corante na superfiacutecie
do semicondutor Aleacutem disso a estrutura eletrocircnica obtida teoricamente eacute capaz de fornecer
informaccedilotildees para o entendimento de processos importantes como eacute o caso da conversatildeo de energia
No presente trabalho avaliamos o comportamento de uma ftalocianina de rutecircnio ([(29-
bis(dietielamino)-1623-dicarboxi)PcRu(py)2]- FtRu) ligada quimicamente a um nanocluster de
anatase (TiO2)
Metodologia Computacional
Para a otimizaccedilatildeo estrutural e caacutelculo das frequecircncias vibracionais empregou-se o funcional
B3LYP e o conjunto de bases LANL2DZ ECP com o pseudo-potencial para o Titacircnio e o conjunto
Def2-TZVPD para os demais aacutetomos (H C N O e Ru) mais o pseudo-potencial para o Ru O
nanocluster de anatase empregado foi mantido congelado durante todos os caacutelculos Este consiste
em estrutura otimizada descrita por Jono e colaboradores [1] Todos os caacutelculos foram efetuados
considerando acetonitrila como solvente empregando o meacutetodo de contiacutenuo dieleacutetrico CPCM [45]
O funcional CAM-B3LYP foi utilizado na previsatildeo de 6 estados tripleto e dos 60 primeiros estados
singleto para a construccedilatildeo do espectro eletrocircnico e diagrama de energias
Resultados e Discussatildeo
No espectro de excitaccedilatildeo simulado a magnitude das forccedilas de oscilador para as transiccedilotildees
por volta de 560 nm sugere uma grande probabilidade de absorccedilatildeo de luz visiacutevel por este complexo
Em uma anaacutelise dos orbitais moleculares observa-se que tais excitaccedilotildees surgem da transferecircncia de
carga interfacial da FtRu para niacuteveis desocupados do semicondutor sugerindo que as transiccedilotildees
eletrocircnicas de menor energia devem envolver a excitaccedilatildeo de um eleacutetron da FtRu para diferentes
estados eletrocircnicos do TiO2 O gap energeacutetico entre o estado eletrocircnico de menor energia (S1) e o
estado fundamental eacute de cerca de 180 eV envolvendo a combinaccedilatildeo de diferentes transiccedilotildees
eletrocircnicas sugerindo que haacute injeccedilatildeo eletrocircnica do corante no estado excitado para a banda de
conduccedilatildeo do semicondutor isso eacute compatiacutevel com dados reportados em estudos similares [1-3]
Conclusotildees
Os dados obtidos para os niacuteveis de energia do complexo em estudo satildeo compatiacuteveis aos
observados para complexos similares Os resultados sugerem na excitaccedilatildeo eletrocircnica a
transferecircncia de eleacutetron de niacuteveis ocupados da FtRu para orbitais virtuais da anatase
Agradecimentos
UFU FAPEMIG CAPES e CNPq
Referecircncias
[1] R Jono et al J Phys Chem Lett 2011 2 1167ndash1170
[2] P M Anbarasan et al Rec Res Sci Tech 2010 2 08-16
[3] Corneliu I Oprea et al International Journal of Photoenergy 2013 1-15
[4] M Cossi et al J Comp Chem 2003 24 669-81
[5] V Barone and M Cossi J Phys Chem A 1998 102 1995-2001
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26 FFCLRP 2014
Estudo computacional de [22]ciclofanos
Mateus G Manfreacute1 (IC) Seacutergio E Galembeck
1 (PQ)
mateusmanfreuspbr 1Departamento de Quiacutemica Faculdade de Filosofia Ciecircncias e Letras de Ribeiratildeo Preto Universidade de Satildeo Paulo
14040-901 Ribeiratildeo Preto-SP Brasil
Introduccedilatildeo
Os [22]ciclofanos representam uma classe de compostos quiacutemicos com um campo de aplicaccedilatildeo que
abrange cataacutelises assimeacutetricas poliacutemeros com propriedades oacuteptico-eletrocircnicas distintas e mesmo
faacutermacos no combate agrave artrite Grande parte de suas caracteriacutesticas de interesse se deve a interaccedilotildees
entre seus dois aneacuteis aromaacuteticos portanto a compreensatildeo da natureza de tais interaccedilotildees elucidaria a
origem de suas aplicaccedilotildees bem como melhor exploraacute-las
Metodologia Computacional
Quatro compostos da classe dos [22]ciclofano vecircm sendo estudados neste trabalho
[22]paraciclofano (I) sin [22]metaciclofano (II) anti [22]metaciclofano (III) e
[22]metaparaciclofano (IV) As moleacuteculas tiveram suas geometrias optimizadas atraveacutes do meacutetodo
PW6B95-D3BJ tendo def2-TZVP A mesma metodologia foi adotada para o caacutelculo de seus
espectros infravermelho
Resultados e Discussatildeo
Em todos os compostos os valores estudados nas geometrias se encontram muito proacuteximos
dos valores experimentais na literatura2 Observa-se que para I e II a distacircncia interanular
apresentou um valor abaixo do raio de Van der Waals para o aacutetomo de carbono ( 28 acircngstrons) o
que sugere uma provaacutevel interaccedilatildeo through-space entre os aneacuteis Por outro lado os compostos III e
IV apresentaram uma distacircncia entre os aneacuteis maior que 28 acircngstrons indicando que caso estejam
presentes a interaccedilatildeo entre os aneacuteis se daacute principalmente through-bond
Os espectros infravermelho revelaram que em todos os compostos os picos de maior
intensidade se encontravam relacionados a vibraccedilotildees de estiramento dos hidrogecircnios Tanto O
espectro do composto I quanto do composto II bandas de intensidade consideraacutevel em 750 cm-1
relacionada agrave vibraccedilatildeo angular entre seus aneacuteis benzecircnicos indicando uma provaacutevel interaccedilatildeo
through-space O composto IV por outro lado natildeo apresentou tais bandas de interaccedilatildeo apenas entre
os aneacuteis mas sim uma banda em 606 cm-1
devido ao estiramento simeacutetrico entre os aneacuteis atraveacutes
das pontes etilecircnicas se tratando de uma provaacutevel interaccedilatildeo through-bond
Conclusatildeo
O meacutetodo PW6B95-D3BJ apresentou resultados com boa exatidatildeo ante aos valores
encontrados na literatura se mostrando adequado para o tratamento de [22]ciclofanos Os dados
obtidos na geometria para os compostos I e II bem como no espectro infravermelho convergem para
uma predominacircncia na interaccedilatildeo through-space enquanto que para o composto IV estes convergem
para uma predominacircncia na interaccedilatildeo through-bond
Agradecimentos
Os autores agradecem agrave FAPESP (processo 201319596-0) pelo suporte financeiro MGM
agradece agrave FAPESP (processo 201319596-0) pela bolsa de Iniciaccedilatildeo Cientiacutefica
Referecircncias Bibliograacutefica 2ChampionRGodfreyPD Betens FLJ Mol Spectrosc 199215518
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27 FFCLRP 2014
17ordm SIMPOacuteSIO BRASILEIRO DE QUIacuteMICA TEOacuteRICA (SBQT) 24 a 28 de novembro de 2013 Angra dos Reis Rio
ESTUDO COMPARATIVO DE REATIVIDADE DE TRITERPENOS
PENTACIacuteCLICOS COM ATIVIDADE ANTIMALAacuteRICA
Marlon Marques V de Melo Filho
1a(PG) Kelson Mota T Oliveira
1a(PQ) Noam S Gadelha
1a(PG)
Aristeu S da Fonseca1a
(PG)
1aGrupo de Quiacutemica Teoacuterica e Computacional (GQTC)
1bGrupo de Quiacutemica de Produtos Naturais e Desenvolvimento
de Meacutetodos Analiacuteticos (QPNMA) 1DQICE ndash UFAM Bloco 10 Setor Norte Av Rodrigo OJ Ramos 6200 Japiim
69077-000 Manaus ndash Amazonas
e-mail marlonvieirademelogmailcom
Palavras-chave lupeol aacutecido betulinico betulina aacutecido melaleuco atividade ONION
INTRODUCcedilAtildeO
A investigaccedilatildeo farmacecircutica em produtos naturais representa uma estrateacutegia importante para a descoberta e desenvolvimento de novos medicamentos Quatro moleacuteculas isoladas da A amazonicus no QPNMA com esqueleto triterpecircnico pentaciacuteclico tecircm mostrado graus diferentes de atividade contra o P falciparum Trecircs destes compostos satildeo apresentados na literatura como oacutetimos candidatos para o desenvolvimento de um tratamento mais eficiente contra a malaacuteria e outras doenccedilas parasitaacuterias Os quatro compostos depois de isolados foram identificados por meio de anaacutelise espectroscoacutepica (ver fig 1) Suas estruturas foram estudadas por meio de abordagem teoacuterica visando determinar que fatores estruturais e eletrocircnicos poderiam ser determinantes no grau de atividade Foram comparados os mapas de potencial eletrostaacutetico densidade eletrocircnica (2D e 3D) e distribuiccedilatildeo de cargas dos quatro compostos e seus valores tabelados Figura 1 Triterpenos pentaciacuteclicos isolados de A amazonicus 1 - lupeol 2 - O aacutecido betuliacutenico 3 - betulina 4 - o aacutecido Melaleucico
MEacuteTODOS Os calculos seratildeo realizados utilizando PC INTEL Quadcore
TM (8 GB RAM) em plataforma Debian
LINUX (Versatildeo 50) para calcular as propriedades estruturais e eletrocircnicas das quatro moleacuteculas Na otimizaccedilatildeo geomeacutetrica de rotina seraacute utilizado o meacutetodo com bases 6-21G e funcional b3lyp por meio do Programa Gaussian03 O meacutetodo a ser utilizado eacute o ONIOM Ele eacute recomendado para moleacuteculas grandes reaccedilotildees enzimaacuteticas mecanismos de reaccedilatildeo para os sistemas orgacircnicos efeitos dos substituintes e reatividade de compostos orgacircnicos e organometaacutelicos
RESULTADOS E DISCUSSAtildeO
Os dados oriundos do QPNMA indicam uma
maior atividade para o aacutecido betuliacutenico valores
meacutedios para o lupeol e betulina e nenhuma
atividade do aacutecido melaleucico Como a literatura
aponta a carboxila como forte candidato
responsaacutevel pela atividade do aacutecido betuliacutenico e a
hidroxila nos demais compostos a anaacutelise da
presenccedila destes grupos nas quatros estruturas foi
observado Estruturalmente os compostos
apresentaram grande similaridade em distacircncias e
acircngulos no esqueleto lupacircnico Os caacutelculos de
atividades dos triterpenos seratildeo realizados ao
interagi-los com o modelo tridimensional da proteiacutena
digestiva do P flaciparum que eacute encontrado no
Protein Data Base CONCLUSAtildeO
Uma das principais diferenccedilas observadas deve-
se a distribuiccedilatildeo de cargas nas COOH devido ao
efeito indutivo na proacutepria moleacutecula ou ateacute mesmo
um impedimento esteacuterico pelo maior volume da
moleacutecula
AGRADECIMENTOS
FAPEAM CNPq
Abdel Bar at al J Nat Prod 2009 72 1643ndash1650
2
1
25
12
6
27
15
16
19
28
22
21 29
30
24
23
OH
H
H
1
COOH
OH
OH H
OHH
H
H
3
2
3 4
23 24
6 5
10
1
25
9 8
7 27
14
13
12
30
19
1
8 17 16
15
28
22
21
29
26 COOH
COOH
OH
4
2
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28 FFCLRP 2014
Estudos Teoacutericos Comparativos de Propriedades Estruturais Eletrocircnicas e
Espectroscoacutepicas dos Aacutecidos Betuliacutenico e Melaleucico e da Estabilidade de
Clusters desses Metaboacutelitos Especiais
Noam G da Silva1 (PG) Kelson M T de Oliveira1 (PQ) Aristeu S da Fonseca1 (PG) e Marlon
Vieira de Melo1 (PG)
noam_gshotmailcom 1DQICE-UFAM Bloco 10 Setor Norte Av Rodrigo O J Ramos 6200 Japiim 69077-000 Manaus Amazonas
Introduccedilatildeo
A baixa atividade do aacutecido Melaleucico natildeo foi ateacute o presente momento estudada Sua
estrutura eacute similar agrave de outros compostos ativos mas algum outro fator deve estar influenciando
na quiacutemica da reaccedilatildeo[12] Estruturas como clusters onde interaccedilotildees de hidrogecircnio estabilizam
o sistema podem estar sendo formadas[34] e assim a moleacutecula mostra-se inativa em estudos de
atividade bioloacutegica[5]
Metodologia Computacional
Os caacutelculos foram realizados em maacutequinas QuadCore ambas com 8 GB de memoacuteria
RAM nas plataformas Debian 6 e 7 (Linux) O software utilizado foi o Gaussian 03 Rev C-02
As moleacuteculas foram estudadas com o AM1 B3LYP3-21G e B3LYP6-31G As estruturas com
duas e trecircs moleacuteculas foram estudadas com AM1
Resultados e Discussatildeo
Os resultados preliminares (alguns na Tabela 1)
mostram que a forma mais oxidada (aacutecido Melaleucico)
possui menor energia que o aacutecido Betuliacutenico Em ambas as
moleacuteculas ocorre interaccedilatildeo intermolecular que estabiliza o
sistema Quando duas moleacuteculas interagem haacute um efeito
estabilizante maior no aacutecido Betuliacutenico que no aacutecido
Melaleucico Com trecircs moleacuteculas interagindo ocorre
aumento na estabilizaccedilatildeo para ambos os casos mas o aacutecido Melaleucico tem uma estabilizaccedilatildeo
aproximadamente 20 kcalmol mais acentuada
Tabela 1 Algumas propriedades energeacuteticas e efeitos de interaccedilatildeo de hidrogecircnio
Propriedade Aacutecido Betuliacutenico Aacutecido Melaleucico
Energia Total (kcalmol) -187358751 -2719095827
Estabilizaccedilatildeo com duas moleacuteculas (kcalmol) -8641687843 -7807025921
Estabilizaccedilatildeo com trecircs moleacuteculas (kcalmol) -1326288052 -1528627227
Conclusotildees
A formaccedilatildeo de pontes de hidrogecircnio estabiliza os sistemas mas somente o aacutecido
Melaleucico pode formar grandes aglomerados com essas interaccedilotildees Sistemas maiores podem
ser estudados e fornecer respostas para a baixa atividade da moleacutecula
Agradecimentos
Ao CNPq e a FAPEAM pelos investimentos
Referecircncias [1] Chopra CS Cole A RH Theiberg KJL White DR Arthur HR Tetrahedron 1965 Vol 21 1529-1536
[2] Chopra CS White DR Tetrahedron 1966 Vol 22 897-901
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[4] Duvoisin Jr S Ighor CVL Quimica Nova 2011 Vol 34 1595-1603
[5] Bernard P Scior T Didier B Hibert M Berthon J Phytochemistry 2001 Vol 58 865-874
Figura 1 (Esquerda) Cluster de aacutecido
Melaleucico e (Direita) interaccedilotildees de
hidrogecircnio
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29 FFCLRP 2014
On Activation Step of Hoveyda-Grubbs Catalyst
Eacutegil Saacute 1 (PQ) Milton Matos 2 (PQ) hegelsahotmailcom
1 Universidade Federal do Piauiacute Campus Ministro Reis Velloso Parnaiacuteba-PI Brazil e-mail 2 Laboratoacuterio Interdisciplinar de Materiais Avanccedilados Centro de Ciecircncias da Natureza Teresina -PI Brazil
Introduccedilatildeo
Hoveyda-Grubbs catalyst is very important to catalyze the olefin metathesis reaction The activation mechanism is dissociative for RCM (Ring Closing Metathesis) of N-Tosyldiallylamine due to olefin size [1]
Metodologia Computacional
We study the activation mechanism using DFT (Density Functional Theory) through the hybrid functional B3LYP and the basis set 6-31g(d) for all atoms except ruthenium described by LanL2DZ all stationary points were characterized by vibrational frequency calculations using the same level of theory Resultados e Discussatildeo We search the activation path previously proposed [1] showed in the Figure 1 in black and blue lines This path start with the pre-catalyst A1 through the transition state TS(A1-A2) and the minimum A2 The next step is the complexation of N-Tosyldiallylamine (IA3) We also find an alternative path showed by the red line In this path proposed in the first time here we showed an immediately interconversion from A2 to IIA3 before the complexation of the olefin with a rotation through the RuC bond This structure presents a dihedral angle of 105deg between the carbons of group mesityl coordinated ruthenium the carbon of the carbene and the oxygen chelator CRuCO (marked with asterisk in Figure 1) While in the structure A2 the same-angle is -107deg showing the rotation of the entire group Hoveyda around the connection RuC this rotation happens easily and as published in theoretical and experimental studies [2] confirmed by the more the stability of IIA3 in comparison with A2 We investigated the activation directly from the structure A1 to the structure IIA3 but we found an unreal energy barrier corresponding to the possible TS(AI-IIA3) With these results we believe the activation process occurs with the interconversion from A2 to IIA3 and not directly from A2 to IA3 as showed in others works
Figure 1 Activation paths for the Hoveyda-Grubbs catalyst
Referecircncias
[1] [1] S J Connon M Rivard M Zaja S Blechert Adv Synth Catal 345 (2003) 572
[2] C M Aguillar W R Rocha J Phys Chem B 115 (2011) 2030
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30 FFCLRP 2014
Estudo do comportamento em soluccedilatildeo do 2-fluoroetanol 3-fluoroproanol e 4-fluorobutanol por espectroscopias de RMN e infravermelho e caacutelculos
teoacutericos R A Cormanich12(PG) R Rittner2(PQ) M P Freitas3 (PQ) and M Buumlhl1 (PQ)
rodcormanichiqmunicampbr 1 EastChem School of Chemistry University of St Andrews North Haugh St Andrews Fife KY16 9ST UK 2 Chemistry Institute State University of Campinas PO Box 6154 13083-970 Campinas SP Brazil 3 Department of Chemistry Federal University of Lavras PO Box 3037 37200-000 Lavras MG Brazil Introduccedilatildeo
Aacutetomos de fluacuteor em compostos orgacircnicos satildeo considerados fracos aceptores para formaccedilatildeo de ligaccedilatildeo de hidrogecircnio (LH)1 Contudo o miacutenimo global do 2-fluoroetanol (FE) que tem geometria apropriada para formar uma LH CFmiddotmiddotmiddotHO intramolecular eacute responsaacutevel por gt90 da sua populaccedilatildeo conformacional total Tal LH eacute comumente invocada para explicar a estabilidade do confocircrmero mais estaacutevel do FE2 Da mesma maneira tambeacutem eacute indicado que os miacutenimos globais do FP e FB formam LHs CFbullbullbullHO intramoleculares34 Natildeo haacute estudos conformacionais em soluccedilatildeo na literatura para estes compostos que sejam de nosso conhecimento Dessa maneira no presente trabalho foi realizada uma anaacutelise sistemaacutetica do comportamento conformacional em soluccedilatildeo do FE FP e FB por espectroscoipas de RMN de
1H e 19F e infravermelho suportado por caacutelculos teoacutericos Metodologia Computacional
Foram realizados caacutelculos teoacutericos em niacutevel MP2aug-cc-pVDZ para geometrias dos confocircrmeros do FE (5 confocircrmeros) FP (12 confocircrmeros) e FB (38 confocircrmeros) otimizados em niacutevel MP2aug-cc-pVDZ que apresentaram a melhor correlaccedilatildeo com o niacutevel CCSD(T)aug-cc-pVTZ em relaccedilatildeo agrave funcionais da DFT (B3LYP e B3LYP-D3) Foram entatildeo aplicados diferentes meacutetodos teoacutericos como o Quantum Theory of Atoms in Molecules (QTAIM) Non-Covalent Interactions (NCI) e o Natural Bond Orbitals (NBO) para se entender as preferecircncias conformacionais destes compostos Resultados e Discussatildeo
Nenhum indiacutecio de formaccedilatildeo de LH intramolecular CFbullbullbullHO pocircde ser detectado para o FE FP e FB experimentalmente em soluccedilatildeo nos espectros de RMN e infravermelho Caacutelculos teoacuterico baseados na QTAIM NCI e NBO indicam que LHs CFbullbullbullHO intramoleculares natildeo tecircm influecircncia sobre o comportamento conformacional do FE mas estabilizam o miacutenimo global tanto do FP quanto do FB para as moleacuteculas isoladas No entanto ao se adicionar correccedilotildees termodinacircmicas de energia livre de Gibbs mesmo em meios natildeo-polares tais como CCI4 ciclohexano e diclorometano (IEF-PCM) a populaccedilatildeo dos miacutenimos globais do FP (~11) e FB (~3) diminuem consideravelmente aparentemente abaixo do limite de detecccedilatildeo Conclusotildees
Contraacuterio agrave suposiccedilotildees encontradas na literatura o comportamento conformacional do FE natildeo eacute regido por uma LH CFHO intramolecular LHs intramoleculares satildeo importantes para os confocircrmeros mais estaacuteveis do FP e FB isolados mas natildeo podem ser detectadas em soluccedilatildeo O presente trabalho foi aceito para publicaccedilatildeo no jornal Phys Chem Chem Phys Agradecimentos FAPESP FAPEMIG CNPq e EaStCHEM Referecircncias [1] R A Cormanich M P Freitas C F Tormena R Rittner RSC Advances 2012 2 4169 [2] J Huang K Hedberg J Am Chem Soc 1989 111 6909 [3] H M Badawi W Foumlrner S A Ali Spectrochim Acta A 2008 69 263 [4] M Traetteberg A D Richardson K Hedberg R W Winter G L Gard J Phys Chem A 2001 105 9587
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31 FFCLRP 2014
Theoretical Study of the Infrared Raman and VCD Spectra of Thiophene UsingAb Initio and Density Functional Theory Calculations
Marcello F da Costa (PQ)1 Poliane C de Farias (PG)2
mcostauelbr polianefariasyahoocombr12Universidade Estadual de Londrina LBMM ndash Laboratoacuterio de Biofiacutesica e Mecacircnica Molecular
IntroductionOrganic semiconductors have physical characteristics similar to inorganic ones so they can
also be used in the manufacture of OLEDs [1] photovoltaic cells [2] lasers [3] Furthermoreorganic materials with semiconductor properties have some advantages when compared to inorganicones such as greater adaptability low cost of production and the possibility of easily making smallstructural changes to modify its physical and chemical properties Among the currently mostinteresting organic semiconductors are the thiophene based polymers and the thiophene togetherwith its derivatives which are the main constituents of organic conductors [4]
Computational detailsIn this work we made the calculation of the molecular parameters infrared and Raman
spectra with HF and MP2 ab initio methods and B3LYP and B3PW91 DFT functional packagesWe also compared the results with experimental data found in the literature [5-7] and we calculatedthe VCD (vibrational circular dichroism) spectrum based on the good agreement of the calculationsperformed The thiophenes geometry optimization and harmonic vibrational frequenciescalculations were performed with the GAUSSIAN 03 software package using HF levelapproximation MoslashllerndashPlesset many-body perturbation theory truncated at second order (MP2) andDFT with B3LYP and B3PW91 hybrid functional with both are believed to be superior inpredicting molecular properties A fairly large and flexible basis set 6-311++G was chosen toobtain accurate calculations about the molecule
Results and discussionThe results show that the DFT methods have more accuracy with experimental data The
B3LYP hybrid functional had slightly more accuracy than the B3PW91 for the vibrationalfrequencies and matched with experimental data until the 12th vibration in the range around 500 to1200 1cm The theoretical prediction of the VCD spectrum shows that the thiophene molecule hasa propensity to absorb clockwise circularly polarized light (positive absorption) at the most intenseinfrared absorptions
ConclusionThe set of basis functions 6-311++G is able to provide a realistic description of these
properties The good agreement with the experimental data of the harmonic vibrations supports theVCD results which provides useful information for the study of this material
AcknowledgementsThe authors would like to acknowledge the financial support granted by the following
Brazilian agency Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientiacutefico e Tecnoloacutegico (CNPq)
Referecircncias [1] Y Li Y Cao J Gao D Wang G Yu AJ Heeger Synthetic Met 99 (1999) 243[2] CJ Brabec NS Sariciftci JC Hummelen Adv Func Mater 11 (2001) 15[3] F Hide M Diaz-Garcia B Schwartz M Andersson P Qibing AJ Heeger Science 273 (1996) 1833[4] JH Schon A Dodabalapur Z Bao C Kloc O Schenker B Batlogg Nature 410 (2001) 189[5] T Kupka R Wrzalik G Pasterna K Pasterny J Mol Struct 616 (2002) 17[6] JS Kwiatkowski J Leszczynski I Teca J Mol Struct 436-437 (1997) 451[7] K Pasterny R Wrzalik T Kupka G Pasterna J Mol Spectrosc 614 (2002) 297
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32 FFCLRP 2014
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
Iacutendice de Autores
Anselmo E de Oliveira UFG 04Antonio E H Machado UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Antonio O T Patrociacutenio UNIVERSIDADE FEDERAL DEUBERLAcircNDIA
26
Aristeu S da Fonseca UFAM 28Arnaldo Fernandes da Silva Fo UNICAMP 06 07Ataualpa A C Braga UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 01Breno R L Galvatildeo UFMG 16Carlos R D Correia UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
CAMPINAS01
Cleuton de Souza Silva UNICAMP 08 10Claacuteudio Francisco Tormena UNICAMP 05Daniely X Soares UNICAMP 07Diego Fernando da S Paschoal UFJF 22Diesley Martins UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Dioacutegenes Mendes Arauacutejo USP-RP 09Elaine F F da Cunha FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Eacutegil de Brito Saacute UFPI 30Elizete Ventura UFPB 24Elieacutezer Fernando de Oliveira UNESP 17Fabriacutecio R Sensato UNIFESP 20Felipe Vieira Zauith Assad UNIFESP 20Fermin Fidel Herrera Aragoacuten CDTN 25Francisco Carlos Lavarda UNESP 17Francisco das Chagas Alves Lima UFPI 14Faacutetima Maria Pereira de Rezende UFLA 23Giovanni Finoto Caramori UFSC 02Heacutelio F Dos Santos UFJF 22Iran da Luz Sousa UNICAMP 12Jadson C Belchior UFMG 16Josene Maria Toldo UFRGS 18Kelson Mota T Oliveira UFAM 28Larissa Sihe Oliveira UFSM 13Leonardo T Ueno UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Leonardo V das Chagas Lima UNICAMP 21Lucas Abreu do Nascimento UESPI 14Lucas Colucci Ducati USP 05Luciano Tavares da Costa UNIFAL-MG 15Liacutevia C T Lacerda FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19M Buumlhl UNIVERSITY OF ST ANDREWS 31
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M P Freitas UFLA 31Marcello Ferreira da Costa UEL 32Marcus V J Rocha VRIJE UNIVERSITEIT 19Marlon Vieira de Melo UFAM 28Mateus Grecco Manfreacute UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 27Mateus Xavier Silva UFMG 16Matheus P de Freitas UFLA 23Mauricio Gustavo Rodrigues UNICAMP 11Milton Matos UFPI 30Nelson Henrique Morgon UNICAMP 12 21Noam Gadelha da Silva UFAM 29Noam S Gadelha UFAM 28Paulo Fernando Bruno Gonccedilalves UFRGS 18Poliane Cristina de Farias UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
LONDRINA32
R Rittner UNICAMP 31Rafael de Mattos Piccoli UFSC 02Railton Barbosa de Andrade UFPB 24Renan Vidal Viesser UNICAMP 05Renato Pereira Orenha UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 03Ricardo A Agnes UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
CAMPINAS01
Rodrigo Antonio Cormanich UNICAMP 31Rogeacuterio Custodio UNICAMP 08 10 11Rogeacuterio J Baierle UFSM 13Roy E Bruns UNICAMP 06 07Reacutegis Casimiro Leal UNICAMP 10Sergio E Galembeck USP-RP 09Silmar A do Monte UFPB 24Silviana Correcirca FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Seacutergio E Galembeck UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 27Seacutergio Emanuel Galembeck UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 03Teodorico C Ramalho FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Tuanan Lourenccedilo UNIFAL-MG 15Vitor Hugo Menezes da Silva UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 01Wagner E Richter UNICAMP 07Wagner Eduardo Richter UNICAMP 06Wesley Fonseca Vaz UFG 04Weverson R Gomes UNIVERSIDADE FEDERAL DE SAtildeO
CARLOS26
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Palavras Chaves
AacuteCIDO BETULINICO 28AacuteCIDO MELALEUCICO 29ACOPLAMENTO SPIN-ORBITAL 05AGREGADOS MOLECULARES 04ALGORITMO GENEacuteTICO 16ALPCCL 04AMINAS SUBSTITUIacuteDAS 10ANAacuteLISE CONFORMACIONAL 31ANATASE 26AROMATICIDADE 27ATIVIDADE 28BASIS SETS 22BENZAZOacuteIS 18BENZBROMARONA 12BIOACTIVITY 07C-PCM 08CAacuteLCULO COMPUTACIONAL 10CAacuteLCULOS AB INITIO 16CAacuteLCULOS DFT 01CASSCF 24CLUSTERS METAacuteLICOS 16CLUSTERS 09 29CO2 15COMPOSTO DE COODENACcedilAtildeO 14CONFOcircRMERO ANTI 23CONFOcircRMEROS 12CONJUGATED POLYMERS 17CSSM 06DFT CALCULATIONS 17DFT 02 12 14 18 19 20
21 25 26 29 32DINAcircMICA MOLECULAR 15EFEITO DO AacuteTOMO PESADO 05EFEITOS RELATIVIacuteSTICOS 02EFITO GAUCHE 23ENTALPIA DE FORMACcedilAtildeO 21ESIPT 18ESTADOS EXCITADOS 04ESTRUTURA ELETROcircNICA 09FTALOCIANINA 26FUNCIONAL HIacuteBRIDO M06 01FUNCcedilOtildeES DE BASE 11
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G3X(CEP) 08GD-DOPED SNO2 25HIPERCONJUGACcedilAtildeO 23INFRAVERMELHO 06INTENSIDADES 06INTERACcedilAtildeO INTRAMOLECULAR 27LIGACcedilAtildeO AMIDA 20LIGACcedilAtildeO DE HIDROGEcircNIO 31LIacuteQUIDO IOcircNICO 15MAGNETIC PROPERTIES 25MAGUEMITA 19MCG 11MECHANISM 30MEacuteTODOS COMPOSTOS 21N-ACILACcedilAtildeO DE AMINAS 20NANOFITAS 13NITROSAMINAS 24NITROSILO 03NMR 22OLEFIN METATHESIS 30ONION 28ORGANIC DEVICES 17ORGANOMETAacuteLICOS 02OXIDO NIacuteTRICO 14PKA 10PM3 12PMMA 19PROPRIEDADES 13PROTONACcedilAtildeO 24Q-EXPONENCIAIS 11QTAIM 03RAMAN 32REACcedilOtildeES DE HECK 01RELATIVISTIC EFFECTS 22RMN E INFRAVERMELHO 31RUTEcircNIO 03SIC 13SUPERAacuteTOMOS 09TDDFT 07TENSOR BLINDAGEM NUCLEAR 05TEORIA GAUSSIAN 08THIOPHENE 32UV-VIS SPECTROSCOPY 07
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bbb
E[ρ] = TS[ρ] +intd~rvext(~r)ρ(~r) + VH [ρ] + EXC [ρ]
βmc2 + 3sumk=1
αkpkc
ψ(x t) = ihpartψ(x t)
partt
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CF 2
Aplicaccedilotildees da Teoria do Funcional de Densidade em Sistemas Quiacutemi-cosProf Willian R Rocha (UFMG)
A Teoria do Funcional de Densidade (DFT) tem se tornado nos uacuteltimos anosum importante meacutetodo para o estudo da reatividade quiacutemica em sistemasmoleculares com poucos aacutetomos ateacute sistemas macromoleculares como enzimasO desenvolvimento de novos e mais precisos funcionais de troca-correlaccedilatildeotem permitido o estudo de processos quiacutemicos com precisatildeo cada vez maiorpossibilitando a utilizaccedilatildeo da DFT como um meacutetodo para se validar pos-siacuteveis mecanismos de reaccedilatildeo e previsatildeo a priori da reatividade em sistemasmoleculares Nesta apresentaccedilatildeo seraacute dada uma breve revisatildeo dos avanccedilos edesaos da DFT no estudo da reatividade quiacutemica dando particular atenccedilatildeoaos processos cataliacuteticos promovidos por compostos de metais de transiccedilatildeo Autilizaccedilatildeo da DFT no estudo da reatividade quiacutemica seraacute discutida e exempli-cada atraveacutes de estudos recentes envolvendo processos de interesse bioloacutegicoe industrial
Agradecimentos CNPq FAPEMIG INCT-Cataacutelise Rede Mineira de Quiacutemica
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MC 1
Quiacutemica Quacircntica Relativiacutestica AplicadaProf Luiacutes Guilherme M Macedo (UFPA)
Muitos fenocircmenos de interesse quiacutemico como a existecircncia de caacutetions Hg2+2 emsoluccedilatildeo ou mesmo o funcionamento de uma bateria automotiva soacute podem sercorretamente compreendidos agrave luz da teoria quacircntica relativiacutestica Os efeitosrelativiacutesticos que podem ser compreendidos como diferenccedila entre os resul-tados obtidos a partir da equaccedilatildeo de Schroumldinger e da equaccedilatildeo relativiacutesticade Dirac exercem grande inuecircncia principalmente na quiacutemica dos elementosmais pesados da tabela perioacutedica De forma geral estes efeitos satildeo comumenteseparados de forma pragmaacutetica em efeitos cinemaacuteticos e efeitos oriundos doacoplamento de spin-oacuterbita Este minicurso visa de forma praacutetica a) infor-mar a importacircncia dos efeitos relativiacutesticos b) ensinar atraveacutes de exemplossimples como incluir os efeitos relativiacutesticos nos caacutelculos de quiacutemica computa-cional atraveacutes de programas gratuitos como o DIRAC13 que inclui os efeitosrelativiacutesticos naturalmente a partir da equaccedilatildeo de Dirac e um segundoprograma (ORCAGAMESSFIREFLY) que inclui os efeitos cinemaacuteticos deforma aproximada
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MC 2
Teoria do Funcional de Densidade Fundamentos e MetodologiaProf Heacutelio A Duarte (UFMG)
Inicialmente alguns conceitos baacutesicos e histoacutericos baseados na Teoria de Thomas-Fermi-Dirac seratildeo apresentados Os teoremas de Hohemberg-Kohn as equaccedilotildeesde Kohn-Sham e sua interpretaccedilatildeo a luz da Procura Restrita de Levy seratildeo dis-cutidos A metodologia geralmente implementada nos principais programascomputacionais disponiacuteveis na literatura utilizando-se de conjunto de funccedilotildeesde base localizadas seraacute apresentada em detalhes Um toacutepico especial sobre osfuncionais de troca-correlaccedilatildeo e como eles satildeo desenvolvidos seraacute tambeacutem ap-resentado Na parte praacutetica pretende-se estimular os estudantes a denir cor-retamente os dados de entrada fazer atenccedilatildeo haacute alguns aspectos de deniccedilatildeode modelo quiacutemico e a utilizaccedilatildeo de palavras-chaves que auxiliam na con-vergecircncia do caacutelculo SCF e na rapidez do caacutelculo Espera-se que o estudanteao nal do mini-curso compreenda os principais conceitos envolvidos na DFTesteja familiarizado com os termos e seja capaz de se aprofundar no assunto
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Iacutendice de Trabalhos
12Investigaccedilatildeo Teoacuterica da arilaccedilatildeo Heck-Matsuda enantiosseletiva do3-ciclopenten-1-ol utilizando DFTVitor Hugo Menezes da Silva 01A Importacircncia de Correccedilotildees Relativiacutesticas na Descriccedilatildeo de LigaccedilotildeesQuiacutemicas em OrganometaacutelicosRafael de Mattos Piccoli 02Estudo Computacional de Compostos de Ru-NO ligado a CyclamRenato Pereira Orenha 03Estudo Teoacuterico da Cloro Ftalocianina de Alumiacutenio por PM6 e DFTWesley Fonseca Vaz 04Inuecircncia da Estrutura Eletrocircnica na Componente Spin-Orbital doTensor Blindagem de RMN de 13C nos Isocircmeros do 12-diiodoetenoRenan Vidal Viesser 05Intensidades caracteriacutesticas de grupos funcionais no infravermelhoWagner Eduardo Richter 06Selective Extraction of Erisotrin Structural Analogs Theory andExperimentArnaldo Fernandes da Silva Fo 07Uso do Modelo Contiacutenuo de Solvente (C-PCM) com G3X-CEP paraCaacutelculos de Solvataccedilatildeo de Iacuteons Monovalentes com AcetonitrilaCleuton de Souza Silva 08Clusters Histoacuterico e evoluccedilatildeoDioacutegenes Mendes Arauacutejo 09Estimativa teoacuterica do pKa de aminas substituiacutedas com gruposalquilaReacutegis Casimiro Leal 10Discretizaccedilatildeo do Meacutetodo da Coordenada Geradora para geraccedilatildeo defunccedilotildees de base por q-exponenciaisMauricio Gustavo Rodrigues 11Anaacutelise conformacional da Benzbromarona (BZB)Iran da Luz Sousa 12Estudo das Propriedades de Nanoestruturas de SiCLarissa Sihe Oliveira 13Natureza da ligaccedilatildeo Fe-NO em sistemas trans-[FeIIL(NO)(oxa-aza)]n+ onde L=Cl ou H2O e n=1 ou 2 Uma investigaccedilatildeo com-putacionalLucas Abreu do Nascimento 14Estudo das propriedades dinacircmicas do sistema 1-etil-3-metilimidazoacutelio bis(triuorsulfonil)imida emiim[Tf2N]CO2
Tuanan Lourenccedilo 15Anaacutelise Teoacuterica de Clusters de Soacutedio-Potaacutessio por AlgoritmoGeneacutetico e Caacutelculos de Quiacutemica QuacircnticaMateus Xavier Silva 16
xiv FFCLRP 2014
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Electronic energy levels engineering of P3HT employing chemicalsubstitutionsElieacutezer Fernando de Oliveira 17Estudo teoacuterico do mecanismo ESIPT em derivados de benzazoacuteisJosene Maria Toldo 18Processo de fragmentaccedilatildeo molecular do hiacutebrido γ-Fe2O3PMMAum estudo teoacuterico e experimentalSilviana Correcirca 19Estudo mecaniacutestico sobre a N-acilaccedilatildeo de aminas por aacutecidos car-boxiacutelicos catalisada por ZrCl4Felipe Vieira Zauith Assad 20Comparaccedilatildeo do Desempenho de Meacutetodos Compostos e Funcionaisde Densidade na Determinaccedilatildeo de Entalpias Padrotildees de FormaccedilatildeoLeonardo V das Chagas Lima 21NMR-TZPP-DKH Gaussian basis sets for NMR calculations 195Ptchemical shiftDiego Fernando da S Paschoal 22Avaliaccedilatildeo teoacuterica do efeito gauche na difenidramina e seu cloridratoFaacutetima Maria Pereira de Rezende 23Estudo envolvendo NN-nitrosodimetilamina protonadaRailton Barbosa de Andrade 24Ab-initio calculation of magnetic properties of Gd-doped SnO2
Fermin Fidel Herrera Aragoacuten 25Estrutura eletrocircnica de complexo envolvendo uma associaccedilatildeo porligaccedilatildeo quiacutemica entre uma ftalociaina de rutecircnio e o TiO2 (anatase)Diesley Martins 26Estudo computacional de [22]ciclofanosMateus Grecco Manfreacute 27Estudo comparativo de reatividade de triterpenos pentaciacuteclicos comatividade antimalaacutericaMarlon Vieira de Melo 28Estudos Teoacutericos Comparativos de Propriedades EstruturaisEletrocircnicas e Espectroscoacutepicas dos Aacutecidos Betuliacutenico e Melaleucicoe da Estabilidade de Clusters desses Metaboacutelitos EspeciaisNoam Gadelha da Silva 29On Activation Step of Hoveyda-Grubbs CatalystEacutegil de Brito Saacute 30Estudo do comportamento em soluccedilatildeo do 2-uoroetanol 3-uoroproanol e 4- uorobutanol por espectroscopias de RMN e in-fravermelho e caacutelculos teoacutericosRodrigo Antonio Cormanich 31Theoretical Study of the Infrared Raman and VCD Spectra ofThiophene Using Ab Initio and Density FuMarcello Ferreira da Costa 32
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Investigaccedilatildeo Teoacuterica da arilaccedilatildeo Heck-Matsuda enantiosseletiva do 3-ciclopenten-1-ol utilizando DFT
Vitor H Menezes da Silva1 (PG) Ricardo A Agnes2 (PG) Carlos R D Correia2 (PQ) Ataualpa A C Braga1 (PQ) vhugoiquspbr 1Instituto de Quiacutemica Departamento de Quiacutemica Fundamental Universidade de Satildeo Paulo SP Brasil2Instituto de Quiacutemica Departamento de Quiacutemica Orgacircnica Universidade Estadual de Campinas SP Brasil
IntroduccedilatildeoReaccedilotildees de Heck-Matsuda assimeacutetricas foram aplicadas por meio de uma estrateacutegia conhecida como transmissatildeo redox1 Aleacutem da formaccedilatildeo de adutos enriquecidos enantiomericamente haacute uma sequecircncia de inserccedilotildees migratoacuterias da espeacutecie de hidreto de palaacutedio e eliminaccedilotildees de βminushidrogecircnios ateacute a funcionalizaccedilatildeo do grupo hidroxila obtendo tambeacutem adutos carboniacutelicos2 Neste sentido este trabalho apresenta o estudo teoacuterico deste tipo de reaccedilatildeo utilizando aacutelcoois aliacutelicos ciacuteclicos
Metodologia ComputacionalAs estruturas foram otimizadas no niacutevel M06BS1 onde BS1 eacute a combinaccedilatildeo do pseudo potencial efetivo SDD e o conjunto de funccedilotildees de base 6-31G+(d) para o palaacutedio e o restante dos aacutetomos res-pectivamente Correccedilotildees termodinacircmicas foram feitas (em temperatura de 28915 K e pressatildeo de 1 atm) O efeito do solvente foi considerado por meio de caacutelculos pontuais M06-SMDBS1 nas geo-metrias em fase gasosa Todos os caacutelculos foram feitos utilizando o pacote Gaussian 09
Resultados e DiscussatildeoNa Figura 1 se observa que as espeacutecies TS2 TS3 TS4 e TS5 possuem as maiores energias pre-ponderantemente devido agraves acentuadas interaccedilotildees esteacutereas envolvendo o grupo t-butila com o ligan-te arila
Figura 1 Estruturas dos estados de transiccedilatildeo (TS) correspondentes agraves aproximaccedilotildees da olefina 3-ciclopenten-1-ol com diferentes conformaccedilotildees do ligante quiral pirino-oxazoliacutenico1 Cada TS estaacute associado ao seu respectivo aduto de Heck com diferente estereoquiacutemica Energias livres de solvataccedilatildeo (em kcalmol-1) relativas ao TS mais estaacutevel
O estado de transiccedilatildeo mais estaacutevel eacute o TS7 que estaacute associado exclusivamente ao produto de aacutelcool aliacutelico com estereoquiacutemica 3 o produto majoritaacuterio da reaccedilatildeo A energia do TS8 indica a presenccedila de adutos carboniacutelicos de mesma estereoquiacutemica 4 Fato tambeacutem evidenciado experimentalmente
ConclusotildeesPartindo que a estereoquiacutemica do produto final eacute decidida na inserccedilatildeo da olefina este modelo teoacuterico reproduz de maneira bastante satisfatoacuteria os dados experimentais A inclusatildeo do efeito de dispersatildeo nas energias mostrou-se importante para o tratamento destes sistemas
AgradecimentosVitor H M da Silva agradece a bolsa de doutorado concedida pela FAPESP (201304813-6 ) Referecircncias [1] Werner E W Mei T S Burckle A J e Sigman M S Science 2012 338 1445-1458[2] Oliveira C C Agnes R A Correia C R D J Org Chem 2013 78 3325-3328
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1 FFCLRP 2014
A Importacircncia de Correccedilotildees Relativiacutesticas na Descriccedilatildeo de Ligaccedilotildees Quiacutemicasem Organometaacutelicos
Rafael de Mattos Piccolisup1 (PG) e Giovanni Finoto Caramorisup1 (PQ)Email rafainfonethotmailcom
1 Universidade Federal de Santa Catarina Depto de Quiacutemica CFM CP 476 88040-900 Trindade Florianoacutepolis ndash SC
IntroduccedilatildeoO [Au3(12-μ-piridil)3] Figura 1 eacute um
composto organometaacutelico pertencente classe deComplexos Ciacuteclicos Trinucleares (CTC) os quaispossuem importantes propriedades espectroscoacutepicastal como vapocromismo e solvocromismoenvolvendo transiccedilotildees eletrocircnicas ligante rarr metalassociadas ao tamanho dos agregados formados porestas estruturas1 Estes agregados supramolecularesse formam por interaccedilotildees aurofiacutelicas e estas satildeoassociadas a contraccedilotildees relativiacutesticas das ligaccedilotildees edos orbitais devido ao acoplamento spin-spin espin-orbita12 Neste sentido foram feitas correccedilotildeesrelativiacutesticas DKH2 (Douglas-Kroll-Hess) e ZORA(Zeroth-order Regular Aproximation) aplicadas ateoria do funcional da densidade (DFT)2
Metodologia ComputacionalUtilizou-se o pacote de softwares Orca3 para
os caacutelculos de otimizaccedilatildeo das geometrias e frequecircncias vibracionais empregando-se o mesmo niacutevelde teoria BP86Def2-TZVP3 e correccedilotildees relativiacutesticas de segunda ordem DKH2 ou ZORA23
Resultados e DiscussatildeoDe acordo com a Figura 1 com correccedilatildeo ZORA observava-se a diminuiccedilatildeo dos niacuteveis de
energia de HOMO e LUMO e deve-se a uma melhor distribuiccedilatildeo das funccedilotildees radiaisprincipalmente de caroccedilo que levam a um aumento do potencial atrativo e orbitais maisproacuteximos24 devido ao acoplamento spin-spin e spin-orbita este efeito se reflete na contraccedilatildeo dosorbitais de valecircncia diminuindo a energia dos orbitais moleculares e pode ser observado na ligaccedilatildeoAu-C que se daacute entre orbitais internos do Au e orbitais antiligantes do C (back-donation) Aindaassim observa-se que as interaccedilotildees Au-Au e Au-N com DKH2 as quais natildeo envolvem orbitaisinternos satildeo mais curtas
ConclusotildeesConclui-se que ZORA e DKH2 aplicadas a DFT reproduzem satisfatoriamente os dados
experimentais e tratam a contraccedilatildeo dos orbitais internos e que as contraccedilotildees dos orbitais econtraccedilotildees das ligaccedilotildees satildeo efeitos distintos mas que atuam no mesmo sentido
Agradecimentos CNPq CAPES e FAPESC
Referecircncias [1] A Burini A A Mohamed J P Fackler Comm Inorg Chem 2003 24 253ndash280[2] M Reiher A Wolf Relativistic Quantun Chemistry Ed Wiley-VCH 2009[3] F Neese WIREs Comp Mol Sci 2012 2 73ndash78[4] M Reiher G Eickerling R Mastalerz V Herz W Scherer H Himmel J Chem Theory Comput 2007 32182-2197
Figura 1 Paracircmetros estruturais do composto[Au (12-μ-piridil) ] acircngulos em graus e distacircncias₃ ₃de ligaccedilatildeo em aringngstroumlns = valor experimental
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2 FFCLRP 2014
Estudo Computacional de Compostos de Ru-NO ligado a Cyclam
Renato Pereira Orenha1 (PG) Seacutergio Emanuel Galembeck1 (PQ) segalembuspbr
1Departamento de Quiacutemica Faculdade de Filosofia Ciecircncias e Letras de Ribeiratildeo Preto Universidade de Satildeo Paulo 14040-901 Ribeiratildeo Preto-SP Brasil Introduccedilatildeo
O oacutexido niacutetrico tem um papel jaacute conhecido como biorregulador em diversos processos Logo compostos de Ru-NO com ligante cyclam satildeo de grande interesse como doadores de oacutexido niacutetrico [1] Este trabalho eacute uma continuaccedilatildeo do estudo jaacute presente na literatura [1] sobre a ligaccedilatildeo Ru-NO para o composto fac-[Ru(NO)Cl2(k3N4N8N11(1-carboxilpropil)cyclam)]+ I bem como seus derivados II e III oriundos das desprotonaccedilotildees de O-H e em seguida do N-H mais aacutecido Metodologia Computacional
Atraveacutes do modelo computacional B3LYPcc-pVDZ com pseudopotencial ECP28MDF para o aacutetomo de Ru as geometrias foram otimizadas e a densidade eletrocircnica foi investigada por meio do meacutetodo QTAIM Aleacutem disso os espectros de absorccedilatildeo na regiatildeo UV-Vis foram obtidos com o meacutetodo CAM-B3LYP e a mesma base utilizada anteriormente Sendo que nesta etapa foi utilizado o modelo de solvataccedilatildeo PCM de modo a considerar o efeito de solvataccedilatildeo da aacutegua sobre estes complexos metaacutelicos Os softwares Gaussian09 AIMAll Chemissian e Gaussview 50 foram utilizados para realizar os caacutelculos Resultados e Discussatildeo
Segundo o meacutetodo QTAIM a partir de I para II temos um pequeno aumento na densidade eletrocircnica ρ(r)(Ru-NO) e do iacutendice de deslocalizaccedilatildeo DI(RuNO) junto de uma diminuiccedilatildeo da concentraccedilatildeo da densidade eletrocircnica nabla2ρ(r)(Ru-NO) Aleacutem disso temos que o caraacuteter covalente desta ligaccedilatildeo aumenta com base na diminuiccedilatildeo da densidade de energia total H(r)(Ru-NO) Outro importante ponto eacute o aumento da elipiticidade da ligaccedilatildeo quiacutemica ε(Ru-NO) Agora em IIIII haacute uma diminuiccedilatildeo de ρ(r)(Ru-NO) e DI(RuNO) atribuindo um menor caraacuteter covalente para esta ligaccedilatildeo como confirmado pelo aumento de H(r)(Ru-NO) apesar da distribuiccedilatildeo destes eleacutetrons estar menos concentrada fato visualizado pelo maior valor de nabla2ρ(r)(Ru-NO) Outro ponto eacute que haacute um menor valor de ε(Ru-NO) logo os eleacutetrons nesta ligaccedilatildeo se distribuem de modo mais ciliacutendrico A partir dos espectros de absorccedilatildeo observamos que em III o aparecimento duas transiccedilotildees eletrocircnicas centradas para o orbital π do NO que permite a desestabilizaccedilatildeo da ligaccedilatildeo Ru-NO Jaacute em IIIII tambeacutem haacute duas rotas desta espeacutecie de transiccedilatildeo para o controle da estabilidade da ligaccedilatildeo Ru-NO mas com energia necessaacuteria para excitaccedilatildeo menor Conclusotildees
Portanto os resultados indicaram um pequeno aumento da estabilidade da ligaccedilatildeo Ru-NO com a primeira desprotonaccedilatildeo de I poreacutem uma diminuiccedilatildeo com a desprotonaccedilatildeo de N-H de II para III Os espectros na regiatildeo UV-Vis indicaram que em IIIIII temos novas rotas e com menor energia para controlar a liberaccedilatildeo do NO Agradecimentos Os autores agradecem as agecircncias CAPESPROAP CNPq (processo 4815602010-6) e FAPESP (processo 200802677-0) pelo suporte financeiro e a Me Ali Faez Taha pela assistecircncia teacutecnica SEG agradece a CNPq pela bolsa de pesquisa (processo 3044472010-2) RPO agradece a FAPESP (processo 201120351-7) pela bolsa de doutorado-direto Referecircncias [1] Fabio G Doro Iuri M Pepe Sergio E Galembeck Rose M Carlos Zenis N da Rocha Mauro Bertottie e Elia Tfouni Dalton Transactions 2011 40 6420-6432
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3 FFCLRP 2014
Estudo Teoacuterico da Cloro Ftalocianina de Alumiacutenio por PM6 e DFT
Wesley F Vazsup1 (PG) Anselmo E de Oliveirasup2 (PQ)
wesfonsecagmailcom 1 2
Instituto de Quiacutemica ndash Universidade Federal de Goiaacutes Campus Samambaia CEP 13174001-970 Goiacircnia ndash GO ndash
Brasil
Introduccedilatildeo
As propriedades fiacutesicas e quiacutemicas das Ftalocianinas vecircm sendo estudadas extensivamente
ao passar das deacutecadas Estes compostos πndashmacrociacuteclicos altamente estaacuteveis apresentam
caracteriacutesticas interessantes como eficiente absorccedilatildeo de luz alta simetria planaridade e
deslocalizaccedilatildeo eletrocircnica sendo tambeacutem empregadas em cataacutelise ciecircncia de materiais tendo
aplicaccedilatildeo em dispositivos conversores de energia armazenamento de dados oacutepticos sensores de
gaacutes cristal liacutequido tintura infravermelha em tecnologia a laser etc [1] Tendo em conta as
aplicaccedilotildees possiacuteveis um esforccedilo consideraacutevel tem sido dedicado para a caracterizaccedilatildeo dos estados
excitados de metal-ftalocianinas seus derivados e os seus agregados por uma variedade de teacutecnicas
espectromeacutetricas [2] Tomou-se por objeto de estudo apoacutes levantamento bibliograacutefico a Cloro
Ftalocianina de Alumiacutenio
Metodologia Computacional
A estrutura molecular da AlPcCl foi determinada por caacutelculos de quiacutemica quacircntica no pacote
computacional Gaussian09 utilizado o conjunto de bases 6-31+G e os seguintes funcionais DFT
HSEH1PBE M05 M052X M06 M06HF M062X LC-ωPBE CAM-B3LYP ωB97 ωB97X
ωB97XD) para comparaccedilatildeo com aqueles jaacute conhecidos e obtidos com B3LYP [3] O estudo dos
estados excitados foi abordado por meacutetodos semi-empiacutericos utilizando o PM6 disponiacutevel no
Gaussian09 Tais estados foram estudados em agregados moleculares (diacutemero e duas disposiccedilotildees de
tetracircmeros) obtidos a partir de arquivos do CCDC (Cambridge Crystallographic Data Center)
Resultados e Discussatildeo
Os caacutelculos DFT realizados preveem que a moleacutecula de AlPcCl tem simetria C4v com o
aacutetomo do metal acima do plano definido pela cavidade interna de quatro aacutetomos de N e um
macrociclo quase planar Os resultados obtidos utilizando B3LYP apresentaram os menores valores
para os erros meacutedios calculados para os paracircmetros distacircncia de ligaccedilatildeo (0018Aring) e acircngulo de
ligaccedilatildeo (5473deg) tendo por referecircncia os dados cristalograacuteficos Para os agregados moleculares da
AlPcCl obteve-se que os empacotamentos tetracircmeros satildeo mais estaacuteveis que o diacutemero 1599 kjmol
e 1869 kjmol respectivamente A diferenccedila de energia dos orbitais HOMO e LUMO eacute 308 kjmol
maior para um dos tetracircmeros em relaccedilatildeo ao diacutemero Os valores para as bandas de excitaccedilatildeo de
Soret e Banda ldquoQrdquo obtidas atraveacutes dos caacutelculos com PM6 foram respectivamente 352 nm e 619-
775 nm para o diacutemero 352 nm e 616- 771 nm para um dos tetracircmeros e 389 nm e 579- 747 nm para
a outra disposiccedilatildeo do tetracircmero e estatildeo em excelente acordo com dados de referecircncia [4] [5]
Conclusotildees
Os resultados obtidos se apresentam em excelente acordo com os dados disponiacuteveis na
literatura
Referecircncias [1]GANTCHEV T G VAN LIER J E HUNTING D J Radiation Physics and Chemistry 2005 v 72 p 367ndash379
[2]RICCIARDI G ROSA A BAERENDS E J The Journal of Physical Chemistry A 2001 v 105 p 5242ndash5254
[3]STRENALYUK T SAMDAL S VOLDEN H V The Journal of Physical Chemistry A 2008 v 112 p 9075ndash
9082
[4]CHEN W et al Applied Physics Letters 2012 v 100 p 133302
[5] JENNINGS C et al Spectrochimica Acta Part A Molecular Spectroscopy 1986 v 42 p 991ndash995
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4 FFCLRP 2014
Influecircncia da Estrutura Eletrocircnica na Componente Spin-Orbital do Tensor
Blindagem de RMN de 13
C nos Isocircmeros do 12-diiodoeteno
Renan Vidal Viesser1
(PG) Lucas Colucci Ducati2 (PQ) Claacuteudio Francisco Tormena
1 (PQ)
tormenaiqmunicampbr 1Instituto de Quiacutemica UNICAMP Campinas-SP Brasil
2Instituto de Quiacutemica USP Satildeo Paulo-SP Brasil
Introduccedilatildeo
A blindagem de nuacutecleos de 1H e
13C promovida por aacutetomos de elevada massa eacute
reconhecida como um fenocircmeno relativiacutestico observaacutevel na RMN em funccedilatildeo da reduccedilatildeo do
deslocamento quiacutemico desses nuacutecleos sendo o acoplamento spin-orbital (SO) aceito como a
fonte desse ldquoefeito do aacutetomo pesadordquo1 Embora os mecanismos SOFC e SOSD sejam
conhecidos2 persistem duacutevidas sobre a influecircncia das interaccedilotildees estereoeletrocircnicas no efeito
do aacutetomo pesado Inserido neste contexto o presente trabalho visa compreender quais satildeo os
fatores responsaacuteveis pela diferenccedila de 17 ppm no deslocamento quiacutemico de 13
C dos isocircmeros
do 12-diiodoeteno sendo o trans mais blindado
Metodologia Computacional
Caacutelculos de otimizaccedilatildeo de geometria tensor blindagem e NBO foram realizados
empregando DFTKT2 como niacutevel de teoria funccedilatildeo de base TZ2P (STO) e aproximaccedilatildeo
relativiacutestica ZORA disponiacuteveis no software ADF 2013
Resultados e Discussatildeo
Os caacutelculos de tensor confirmaram a maior blindagem do isocircmero trans (=1121
ppm) em relaccedilatildeo ao cis (= 905 ppm) como pode ser observada na Figura 1 e indicaram que
as componentes paramagneacutetica e SO satildeo as responsaacuteveis por esta diferenccedila As anaacutelises de
NBO mostraram menores ocupacircncias dos lone pairs dos iodos e maiores dos orbitais C=C e
πC=C para o composto cis resultando num menor valor para o termo SO (257 ppm) em
comparaccedilatildeo ao trans (357 ppm)
A B
Figura 1 Tensor blindagem de 13
C e suas componentes PAS para o cis- (A) e trans-diiodoeteno (B)
Conclusotildees
Acreditamos que a compressatildeo esteacuterica existente entre os aacutetomos de iodo no isocircmero
cis esteja afetando a capacidade do iodo blindar o nuacutecleo de carbono principalmente devido
ao aumento do gap de energia entre os lone pairs do iodo e orbitais antiligantes do carbono
Agradecimentos
Os autores agradecem a FAPESP pelo suporte financeiro
Referecircncias [1] Aquino F Govind N Autschbach J J Chem Theory Comput 2011 7 3278-3292
[2] Kaupp M Malkina O L Malkin V G Pyykkouml P Chem Eur J 1998 4 118-126
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Intensidades caracteriacutesticas de grupos funcionais no infravermelho
Arnaldo F da Silvasup1 (PG) Wagner E Richtersup1 (PG) Roy E Brunssup1 (PQ)
wagnerrichteriqmunicampbr
sup1 ndash Instituto de Quiacutemica Universidade Estadual de Campinas CP 6154 CampinasndashSP Brasil
Introduccedilatildeo
Sabendashse que na espectroscopia no infravermelho a frequecircncia de absorccedilatildeo expressa em
nuacutemero de onda exibe um valor caracteriacutestico no espectro para cada grupo funcional em uma
moleacutecula Neste sentido buscamos uma metodologia de divisatildeo das intensidades de absorccedilatildeo
no infravermelho de modo a verificar se tambeacutem eacute possiacutevel atribuir intensidades de absorccedilatildeo
caracteriacutesticas para grupos funcionais no infravermelho tal como ocorre com as frequecircncias
Metodologia Computacional
O conjunto de testes envolvendo as moleacuteculas H2CO F2CO e HFCO foi escolhido
para avaliar a hipoacutetese mencionada para o modo vibracional correspondente ao estiramento da
carbonila νC=O O programa Gaussian03[1]
(no niacutevel CCSDaugndashccndashpVTZ[2]
)foi empregado
tanto na otimizaccedilatildeo das geometrias quanto na anaacutelise vibracional Os tensores polares foram
entatildeo manipulados com equaccedilotildees e programas desenvolvidos em nosso laboratoacuterio de modo
que as intensidades pudessem ser divididas em parcelas atocircmicas
Resultados e Discussatildeo
A anaacutelise vibracional forneceu aos estiramentos da carbonila das moleacuteculas acima
intensidades com valores de 857 4720 e 2807 kmmolndash1
respectivamente Jaacute as parcelas
atocircmicas quando somadas sobre os aacutetomos de carbono oxigecircnio e um termo de interaccedilatildeo
entre eles forneceu os valores de 1087 4410 e 2791 kmmolndash1
na mesma ordem Tal
comportamento foi verificado tambeacutem em outros modos vibracionais Aleacutem disso a aplicaccedilatildeo
da regra de soma do modelo CSSM ( sum sum sum ) vaacutelida para a soma
das intensidades mostrandashse vaacutelida tambeacutem para os modos vibracionais individualmente
Conclusotildees
Separar intensidades de absorccedilatildeo vinculadas a um modo normal correspondente agrave
movimentaccedilatildeo de diversos aacutetomos simultacircneamente em parcelas individuais para cada um
destes aacutetomos eacute possiacutevel O resultado de tal esquema de divisatildeo mostra uma concentraccedilatildeo das
intensidades principalmente sobre os aacutetomos cuja movimentaccedilatildeo eacute mais relevante para o
modo em questatildeo Os valores caracteriacutesticos natildeo satildeo tatildeo proacuteximos entre si quanto o satildeo as
frequecircncias caracteriacutesticas mas parece haver uma relaccedilatildeo entre eles e a eletronegatividade
meacutedia dos aacutetomos ligados agrave carbonila um resultado a priori jaacute esperado
Agradecimentos
Os autores agradecem agraves agecircncias de fomento CNPq e FAPESP pelo financiamento
Referecircncias
[1] Gaussian 03 Revision D02 M J Frisch J A Pople et al Gaussian Inc Wallingford CT 2004
[2] B Galabov Y Yamaguchi R B Remington H F Schaefer III J Phys Chem A 106 819 (2002)
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Selective Extraction of Erisotrin Structural Analogs Theory and Experiment
Arnaldo F da Silva Fordm (PG)1 Daniely X Soares (PG) Wagner E Richter (PG) Roy E Bruns (PQ)
1Instituto de Quiacutemica Universidade Estadual de Campinas CP 6154 13083-970 Campinas SP Brasil
Introduction
The biological activities of Erythrina alkaloids are assigned to Eritrinic compounds present
in the plant The most abundant of these alkaloids is called erisotrin and has high anxiolytic activity
raising interest in its structural analogues such as hydroxylated and methoxylated derivatives The
objective of this work was to propose a selective extraction of the erisotrin structural analogues
though UPLC-ESI-MSMS UV-VIS spectroscopy and TDDFT calculations
Computational Methodology
The geometry of the molecules was accessed through geometry optimizations with B3LYP
6-311G+(2d2p) A AMD 64 Opteron workstation with GAUSSIAN03 was used Since the
experimental extractions used solvents with different polarities the PCM from Gaussian03 package
was used In order to obtain the vertical excitation energies TDDFT was employed at the same
calculational level used on the geometry optimizations1
Results and Discussion
The chromatogram obtained from the Erythrina speciosa extract (flower) through UPLC-
ESI-MSMS showed some of the erisotrin structural analogues The solvent used was a
033033033(vv) mixture of hexane ethanol and dichloromethane The chromatogram is
composed primarily by three types of alkaloids skeletons I) a benzene ring with two o-methyl
substituents II) a benzene ring with one o-methyl and one hydroxyl substituents and III) a α β
unsaturated lactone The generic forms of the erisotrin structural analogues can be seen in Figure 1
Figure 3 Generic structures forms I II and III described in the text
To better understand the interaction between the solvents and the erythrinic alkaloids a UV-
VIS spectrum of the extract was acquired on all solvents Theoretical calculations were also applied
in order to gain additional information on the UV-VIS spectra The results of the UV-VIS analysis
are presented at Table 1
Table 1 HOMO-LUMO secondary transition wavelengths (nm) of the most relevant alkaloids on the Erythrina
speciosa extract Theoretical values obtained through B3LYP6-311+(2d 2p) are also included SolventSpecies I II III Exp Ethanol 2827 2732 3018 271 Chloroform 2822 2734 3009 282 Hexane 2815 2726 3040 270
Conclusions
When ethanol and hexane are used as solvent the molecules with the generic structure II are
better extracted as the absorption peak in the UV-VIS spectra is around 271 and 270 nm
respectively Nonetheless when chloromethane is used the molecules with generic structure I are
preferably extracted as the peak around 282 nm suggests
Acknowledgements
CNPq and Fapesp
Referecircncias [1] Andzelm J Rinderspacher B C Rawlett A Dougherty J Baer R Govind NJ Chem Theory Comput 2009
5 2835ndash284
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Uso do Modelo Contiacutenuo de Solvente (C-PCM) com G3X-CEP para Caacutelculos de Solvataccedilatildeo de Iacuteons Monovalentes com Acetonitrila
Cleuton de S Silva12
(PG) Rogeacuterio Custodio1(PQ)
cleutonsouzayahoocombr
1 Instituto de Ciecircncias Exatas e Tecnologia Universidade Federal do Amazonas CEP 69077-000 Itacoatiara-Am
2 Departamento de Fiacutesico-Quiacutemica Universidade Estadual de Campinas CEP 13083-970 Campinas-SP
Introduccedilatildeo
A importacircncia do efeito de solvente em reaccedilotildees quiacutemica tem sido frequentemente observada
e eacute objeto de frequentes estudos teoacutericos e experimentais Boes e colaboradores [1] demonstraram
que o ajuste apropriado da cavidade no meacutetodo IEF-PCM proporciona excelentes resultados quando
associado ao meacutetodo HFIEF-PCM Pereira e col [2] demonstraram a viabilidade de se utilizar
pseudopotenciais CEP (Compact Effective Pseudopotential) na teoria Gaussian n particularmente
Gaussian 3 ou G3 No presente projeto seraacute investigado um ajuste do modelo contiacutenuo de solvente
C-PCM com a teoria G3X(CEP) para caacutelculos de energia livre de solvataccedilatildeo de alguns iacuteons
Metodologia Computacional A teoria G3X [3] com pseudopotencial CEP ou simplesmente G3X(CEP) foi utilizada
juntamente com o modelo de solvente C-PCM em que acetonitrila foi utilizado como solvente para
calcular as energias livres de solvataccedilatildeo A otimizaccedilatildeo do fator de escala da cavidade do solvente
foi realizada entre o intervalo de 1 a 2
Resultados e Discussatildeo
O melhor resultado calculado em relaccedilatildeo aos dados experimentais foi obtido com fator de
escala de 119 para a combinaccedilatildeo G3X(CEP)C-PCM Os resultados foram comparados com
resultados de Boes [1] que utilizaram HFIEF-PCM com um fator de escala oacutetimo de 136 (ver
tabela 1) O fluacuteor apresentou o desvio muito alto em relaccedilatildeo ao experimental de -86 kcalmol para
G3X(CEP) se calcularmos o desvio meacutedio absoluto sem Fluacuteor teremos G3X(CEP) = 206 kcalMol
e HF = 248 kcalMol
Tabela I ndash Dados de Energia Livre de Solvataccedilatildeo (kcalmol) para acetonitrila calculadas para G3X(CEP) com
CPCM HF com IEF-PCM e desvio Meacutedio Absoluto
G3X(CEP)CPCM HFIEFshyPCM Exp G3X(CEP)CPCM HFIEFshyPCM Exp
Fshy shy7841 shy868 shy880 SCN
shy shy5377 shy574 shy519
Clshy shy6509 shy646 shy645 NO3
shy shy5818 shy602 shy565
Brshy shy6097 shy599 shy611 ClO4shy shy5367 shy539 shy508
N3shy shy5820 shy617 shy619 CH3CO2
shy shy6030 shy644 shy627
CNshy shy6250 shy636 shy592 DAM 175 162 shy
Conclusotildees Os resultados demonstram que o ajuste na cavidade CPCM melhora o resultado na energia
de solvataccedilatildeo para acetonitrila como solvente Os resultados apresentam com exceccedilatildeo do iacuteon fluacuteor
um desvio pequeno quando comparados com dados experimentais ou calculados por Boes e col
Agradecimentos Os autores agradecem o apoio financeiro da FAPEAM FAPESP CNPq e FAEPEX-
UNICAMP
Referecircncias [1] S Boes P R Livotto H Stassen Chemical Physcis 2006 331 142-158
[2] D H Pereira A F Ramos N H Morgon R Custodio 2011 135 034106-034131
[3] L A Curtiss P C Redfern K Raghavachari J Pople Chemical Physcis Lettres 2002 359 309-396
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Clusters Histoacuterico e evoluccedilatildeo
Dioacutegenes Mendes Arauacutejo1 (PG) Sergio E Galembeck1 (PQ)
diogenespgffclrpuspbr 1Departamento de Quiacutemica Faculdade de Filosofia Ciencias e Letras de Ribeirao Preto Universidade de Sao Paulo
14040-901 Ribeirao Preto (SP)
Introduccedilatildeo
Cluster pode ter diferentes significados dependendo da aacuterea que esta palavra eacute utilizada em
quiacutemica e em fiacutesica cluster significa um conjunto de aacutetomos ou moleacuteculas que interagem por forccedilas
natildeo covalentes Os primeiros estudos de clusters foram apresentados na literatura na deacutecada de
1930 mas ganharam forccedila na deacutecada de 1950 com a utilizaccedilatildeo de teacutecnicas experimentais como a
espectrometria de massa e vaporizaccedilatildeo a lazer Desde entatildeo muitos trabalhos cientiacuteficos foram
publicados investigando a natureza de clusters Os clusters ocupam o estado da mateacuteria
compreendido entre aacutetomos isolados e a fase condensada e o tamanho pode variar de dezenas ateacute
centenas de aringngstrons Clusters natildeo apresentam variaccedilotildees lineares de propriedades conforme o
crescimento e este eacute um dos pontos que atribui grande interesse nesses materiais[1] Recentemente
foi descoberta uma grande estabilidade em clusters que apresentam estrutura eletrocircnica
correspondente a nuacutemeros maacutegicos possibilitando o desenvolvimento de nanomateriais
estruturados com caracteriacutesticas especiacuteficas e tambeacutem a elaboraccedilatildeo uma nova tabela perioacutedica
formada por clusters que mimetizam as propriedades de elementos quiacutemicos sendo denominados
superaacutetomos[2] Entre os trabalhos que refletem o estado da arte desta aacuterea da ciecircncia grande parte
utilizam as propriedades dos clusters como uma ponte entre sistemas isolados ateacute a fase
condensada[3] Como exemplo podemos citar as aplicaccedilotildees de clusters em processos de superfiacutecie
como cataacutelises homogecircnea heterogecircnea e enzimaacutetica[4] a adsorccedilatildeo de hidrogecircnio em clusters de
alumiacutenio[5] a utilizaccedilatildeo de clusters em dispositivos de armazenamento de energia incrementando
algumas propriedades como a condutividade a velocidade de transferecircncia de carga e a
ciclabilidade[6] Esses exemplos mostram um pouco da versatilidade dos clusters o que faz que
eles venham ganhando forccedila principalmente no estudo de novos materiais para cataacutelise e
armazenamento de energia
Agradecimentos
Agradecemos a CAPES FAPESP e o CNPQ
Referecircncias
[1] AW Castleman P Jena Proc Natl Acad Sci USA 2006 103 10552-10553
[2] P Jena J Phys Chem Lett 2013 4 1432-1442
[3] P-Y Cheng JS Baskin AH Zewail Proc Natl Aca Sci USA 2006 103 10570-10576
[4] GA Somorjai AM Contreras M Montano RM Rioux Proc Natl Acad Sci USA 2006 103 10577-10583
[5] DJ Henry I Yarovsky J Phys Chem A 2009 113 2565-2571
[6] WJAS Gomes DM Arauacutejo AJF Carvalho SP Campana-Filho F Huguenin J Phys Chem C 2013 117
16774-16782
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Estimativa teoacuterica do pKa de aminas substituiacutedas com grupos alquila
Reacutegis Casimiro Leal12
(PG) Cleuton de Souza Silva13
(PG) Rogeacuterio Custodio1 (PQ)
regislealiqmunicampbr 1Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) Instituto de Quiacutemica 13083-970 Campinas-SP Brasil
2Instituto Federal de Educaccedilatildeo Ciecircncia e Tecnologia do Rio Grande do Norte (IFRN) 59215-000
Nova Cruz-RN Brasil 3Universidade Federal do Amazonas (UFAM) Instituto de Ciecircncias Exatas e Tecnologia 69103-128
Itacoatiara-AM Brasil
Introduccedilatildeo
O estudo das propriedades relacionadas agrave acidez e basicidade de substacircncias eacute
importante para compreensatildeo de determinados fenocircmenos [1] daiacute a necessidade de
estimativas das constantes de acidez (Ka) e basicidade (Kb) Bryantsev e col [2] estudaram
uma seacuterie de propriedades incluindo pKa de um conjunto de 23 aminas via DFT e um
modelo contiacutenuo de solvente Poisson-Boltzmann Aminas substituiacutedas (RNH2 R2NH e R3N
com R = -CH3) satildeo mais baacutesicas do que amocircnia (NH3) devido ao possiacutevel efeito doador de
eleacutetrons dos grupos alquila No entanto ocorre uma inversatildeo no comportamento quando se
compara a trimetilamina com as outras aminas substituiacutedas Isto pode ser explicado
qualitativamente pela dificuldade de acesso ao par de eleacutetrons livre do aacutetomo de nitrogecircnio na
trimetilamina devido ao impedimento espacial provocado pelos grupos alquilas substituintes
Metodologia Computacional
A estimativa do pKa foi realizado de acordo com o ciclo termodinacircmico descrito em
Freitas et al [3] Todos os caacutelculos foram realizados utilizando o pacote Gaussian 09W
Resultados e Discussatildeo
A Tabela 1 mostra as diferenccedilas entre valores de pKa experimental e teoacuterico obtidos
para os diferentes niacuteveis de caacutelculo O menor desvio foi com o meacutetodo Hartree-Fock
249 kcal mol-1
Nenhuma das metodologias utilizadas aqui reproduziu a tendecircncia
experimental de inversatildeo no comportamento do pKa quando se compara a trimetilamina com
as demais aminas substituiacutedas
Tabela 1 Diferenccedilas entre valores de pKa experimentais (pKaExp) e calculados (pKaCalc) em kcalmol-1
Aminas Exp [2]
[pKaExp ndash pKaCalc]
Hartree-Fock
6-311++g(dp)
B3LYP
6-311++g(dp)
G3(MP2)
B3 CBS-Q
NH3 925 202 208 209 208
CH3NH2 1064 308 316 315 315
(CH3)2NH 1077 299 307 306 306
(CH3)3N 980 186 196 193 194
DAM 249 257 256 256
Conclusotildees
A tendecircncia dos resultados experimentais natildeo foi reproduzida por nenhum dos meacutetodos
teoacutericos testados Os desvios satildeo elevados em relaccedilatildeo aos dados experimentais da ordem de
25 kcal mol-1
Efeitos locais do solvente estatildeo em andamento e devem corrigir a tendecircncia
Agradecimentos
FAPESP CNPq CAPES e FAEPEX-UNICAMP
Referecircncias [1] Seacutergio R B Silva Caio L Firme Kaacutessio M G Lima Quim Nova 2014 37 658-662
[2] Vyacheslav S Bryantsev Mamadou S Diallo William A Goddard III J Phys Chem A 2007 111 4422-4430
[3] Adilson A Freitas K Shimizu Luiacutes G Dias Frank H Quina J Braz Chem Soc 2007 18 1537-1546
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Discretizaccedilatildeo do Meacutetodo da Coordenada Geradora para geraccedilatildeo de
funccedilotildees de base por q-exponenciais
Mauriacutecio Gustavo Rodrigues1
(PG) Rogeacuterio Custodio (PQ)1
mauriciorodriguesiqmunicampbr
1 ndash Universidade Estadual de Campinas Campinas ndash SP
Introduccedilatildeo
O Meacutetodo da Coordenada Geradora (MCG) tem sido utilizado para o desenvolvimento
de conjuntos de funccedilotildees de base No meacutetodo original os expoentes das gaussianas satildeo
usualmente gerados atraveacutes de uma transformaccedilatildeo de coordenada geradora12
sendo n o nuacutemero de funccedilotildees de base primitivas desejado Neste trabalho
propotildee-se uma generalizaccedilatildeo do meacutetodo original pela q-exponencial3 da seguinte forma
se em que q eacute um paracircmetro a ser
otimizado juntamente com a malha Ω No MCG modificado pela q-exponencial
(MCGq) a equaccedilatildeo 1 continua vaacutelida para os casos em que q=1
Resultados e discussatildeo
MCG e MCGq foram aplicados para geraccedilatildeo de conjuntos de funccedilotildees de base atocircmicos
para os elementos representativos do segundo periacuteodo da Tabela Perioacutedica de modo
que apresentassem a configuraccedilatildeo de conjuntos de base de Pople 6-31G Todos os
paracircmetros foram otimizados com o meacutetodo Simplex e foi utilizado o niacutevel DFT
B3LYP para realizaccedilatildeo dos caacutelculos atocircmicos com o programa Gaussian09 Esses
resultados satildeo mostrados na Tabela 1 aleacutem do resultado exato4 para fins de
comparaccedilatildeo Nessa tabela tambeacutem satildeo apresentados resultados do MCG para uma base
maior (18s10p) tambeacutem para fins de comparaccedilatildeo
Tabela 1 Energias atocircmicas totais para o GCM GCMq HFN e GCM completo
(unidades atocircmicas)
GCM (10s4p) GCMq (10s4p) Exato GCM (18s10p)
B -24660252 -24660963 -246398 -24664036
C -37850843 -37852058 -378295 -37860238
N -54588155 -54589978 -545757 -54606958
O -75063965 -75066178 -750525 -75098236
F -99718436 -99721112 -997168 -99773437
Ne -128897668 -128900936 -1289230 -128980823
A Tabela 1 mostra que os resultados do GCMq satildeo mais baixos que o GCM com
mesmo tamanho de funccedilatildeo de base Em geral os expoentes gerados pelo GCMq satildeo
mais bem distribuiacutedos no espaccedilo de expoentes Para um conjunto completo de
primitivas espera-se que GCM e GCMq convirjam para o mesmo resultado
Agradecimentos
CAPES FAPESP CNPq FAEPEX-UNICAMP
Referecircncias
1 - R Custodio JD Goddard Can J Chem 70 (1992) 580
2 ndash E V R de Castro and F E Jorge J Chem Phys 108 (1998) 5226
3 - C Tsallis Quim Nova 16 (1994) 468
4 - E Buendiacutea F J Gaacutelvez P Maldonado and A Sarsa J Chem Phys 131 (2009) 44115
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11 FFCLRP 2014
Anaacutelise conformacional da Benzbromarona (BZB) Iran L Sousa (PG) Nelson H Morgon (PQ) Instituto de Quiacutemica - UNICAMP CP 6154 CEP 13084-971 Campinas - SP
iransousaiqmunicampbr
Introduccedilatildeo
O estudo teoacuterico das conformaccedilotildees e interaccedilotildees intramoleculares presentes em
sistemas modelos desde os mais simples ateacute estruturas complexas como proteinas
tornou-se importante para a compreensatildeo dos efeitos que influenciam a estabilidade
conformacional de moleacuteculas A escolha de uma metodologia computacional adequada eacute
extremamente importante para alcanccedilar o resultado final seja em termos de precisatildeo ou
custo computacional
Foi realizado um estudo conformacional da benzbromarona um faacutermaco
utilizado para o tratamento de casos refrataacuterios de gota1
Metodologia Computacional
Foram utilizados caacutelculos semiempiacutericos PM3 para indentificaccedilatildeo dos
confocircrmeros mais estaveacuteis Os minimos de energia foram otimizados com B3LYP6-
311++G (dp) Todos os caacutelculos foram realizados empregando o programa Gaussian
092
Foi avaliado as confomaccedilotildees de interesse em funccedilatildeo da rotaccedilatildeo dos acircngulos
diedros θ e β (Fig 1) estimada a cada 10ordm
Fig 1 Acircngulos diedros estudados
Resultados e Discussatildeo
As energias relativas e os acircngulos na qual foram obtidos os confocircrmeros mais
estaacuteveis satildeo mostrados na Tabela 1 Tabela 1 Energias Relativa (Kcalmol) e Angulos diedros (ordm) B3LYP6-311++G(dp)
Conf ER Diedros
α β
1 000 260 90
2 691 260 260
3 038 260 270
Observa-se que a benzbromarona apresenta um minimo em 260ordm e 90ordm A
explicaccedilatildeo desta preferecircncia seraacute investigada atraveacutes de caacutelculos de NBO Uma anaacutelise
populacional tambeacutem seraacute realizada a fim de verificarmos a predominacircncia de cada
confocircrmero
Conclusotildees
Os caacutelculos mostraram a existecircncia de isocircmeros conformacionais para a
Benzbromarona Na literatura natildeo haacute estudos teoricos deste faacutermaco Sendo assim
outros paracircmetros eletrocircnicos estatildeo sendo obtidos com o objetivo de melhor
caracterizar essa moleacutecula
Agradecimentos CNPq CAPES CENAPAD-SP e GridUNESP
Referecircncias 1S Kumar et al New Zealand Medical J 2005 118 152
2 httpwwwgaussiancom
β
θ
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12 FFCLRP 2014
Estudo das Propriedades de Nanofitas de SiC
Larissa S Oliveirasup1 (PG) Rogeacuterio J Baierlesup1sihelarissagmailcom
1Universidade Federal de Santa Maria
IntroduccedilatildeoMateriais semicondutores nanoestruturados satildeo potenciais candidatos para serem
utilizados em dispositivos semicondutores Muitas teacutecnicas computacionais tecircm sidoutilizadas agrave produccedilatildeo de materiais com propriedades desejaacuteveis agrave industria eletrocircnica onde ocarbeto de siliacutecio (SiC) vem se mostrando muito promissor
Metodologia ComputacionalO meacutetodo de primeiros princiacutepios adotado eacute fundamentado na Teoria do Funcional
Densidade (DFT) e para o tratamento da interaccedilatildeo forte entre os eleacutetrons de valecircncia com osde caroccedilo utilizaremos pseudopotenciais de norma conservada na forma totalmente separaacutevelAs equaccedilotildees de Kohn-Sham satildeo resolvidas de maneira autoconsistente com o termo de troca-correlaccedilatildeo tratado dentro da Aproximaccedilatildeo do Gradiente Generalizado (GGA) A soma naZona de Brillouin eacute tratada utilizando um conjunto especial de pontos k gerados dentro doprocedimento de Morkhost-Pack A procura da geometria eacute feita utilizando o algoritmo deGradiente Conjugado (CG) com o caacutelculo das forccedilas usando o procedimento de Hellmann-Feynman
A estabilidade dos defeitos eacute obtida com o caacutelculo da energia de formaccedilatildeo dosdefeitos utilizando os resultados de caacutelculos de energia total A energia de formaccedilatildeo de umdefeito Eform[Def] eacute calculado de acordo com a equaccedilatildeo
Eform[Def]=ET[Def] ndash ET[pristino] - nji
onde ET[Def] eacute a energia total para o sistema na presenccedila de um defeito e ET[pristino] eacute aenergia total do mesmo sem defeito A soma ocorre sobre todos os aacutetomos envolvidos nodefeito e j eacute o potencial quiacutemico para o i-eacutesimo aacutetomo envolvido no defeito
Resultados e DiscussatildeoPretendemos estudar as principais caracteriacutesticas das nanofitas de SiC em sua forma
pura e com defeitos Estes estudos ainda estatildeo em fase de conclusatildeo e por esse motivo aindanatildeo possuiacutemos resultados
ConclusotildeesEsperamos que com esse trabalho possamos natildeo soacute caracterizar de maneira
satisfatoacuteria esses materiais Esses materiais quando bem estruturados podem apresentarcaracteriacutesticas desejaacuteveis para a fabricaccedilatildeo de dispositivos eletrocircnicos com boa eficiecircncia
AgradecimentosAgrademos a UFSM FAPERGS e ao PPGFiacutesica
Referecircncias [1] R J Baierle PC Piquini L P Neves R H Miwa Ab initio study of native defects in SiC nanotubesPhysical Review B Condensed Matter and Materials Physics USA v 74 n15 p 155425 2006[2] E F Rosso Baierle R J Oxygen doped SiC Nanowires an ab initio study Chemical Physics Letters (Print)v 568 p 140-146 2013[3] F Zheng et al J App Phys 113 154302 (2013)
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13 FFCLRP 2014
Natureza da ligaccedilatildeo FendashNO em sistemas trans-[FeIIL(NO)(oxa-aza)]
n+ onde
L=Cl ou H2O e n=1 ou 2 Uma investigaccedilatildeo computacional
Lucas Abreu do Nascimento1 (PG) Francisco das Chagas Alves Lima2 (PQ) fdcalimagmailcom 1
Universidade Federal do Piauiacute ndash UFPI 2 Universidade Estadual do Piauiacute ndash UESPI
Introduccedilatildeo
Na deacutecada de 1980 Ignarro e colaboradores mostraram que o oxido niacutetrico (NO) desempenha importacircncia fundamental no meio bioloacutegico como em sistema de regulaccedilatildeo de pressatildeo
sanguina processos inflamatoacuterios dentre outros1 Seus estudos demonstraram que a atividade bioloacutegica do (NO) difere em categorias direto e indireto sendo a principal diferenccedila a concentraccedilatildeo (NO) no meio A busca por novas drogas aptas a manter o controle desta moleacutecula levaram a uma
vasta aplicaccedilatildeo de compostos de coordenaccedilatildeo em particular ligantes macrociacuteclicos2 Os ligantes aza-macrociclo tem demonstrando um importante papel na sua estabilidade bem como o ligante
trans ao (NO)34 Mediante a busca por novas drogas capazes de manter o controle de (NO) no meio bioloacutegico este trabalho tem como objetivo analisar a natureza da ligaccedilatildeo FendashNO no sistema trans-[FeIIL(NO)(oxa-aza)]n+ onde L satildeo os ligantes trans Cl ou H2O em relaccedilatildeo o (NO) e n+ satildeo as
possiacuteveis cargas (1 e 2) dos complexos Metodologia Computacional
Todos os caacutelculos foram desenvolvidos no programa Gaussian 095 em niacutevel de teoria DFT empregado o funcional de troca de Beckes em conjunto com o funcional de correlaccedilatildeo de Perdew (BP86) Para efeito de comparaccedilatildeo o meacutetodo PBE1PBE tambeacutem foi utilizado Em combinaccedilatildeo com
os meacutetodos propostos a base LANL2DZ foi utilizada Para entendimento da natureza da ligaccedilatildeo o programa AOMIx6 foi empregado Todos os caacutelculos foram realizados considerando o vaacutecuo
Resultados e Discussatildeo
Em ambas os meacutetodos utilizados o sistema com o ligante H2O mostrou uma media de 35000 kcal mol -1 mais estaacutevel com ralaccedilatildeo ao com Cl Com relaccedilatildeo o comprimento de ligaccedilatildeo
entre o metal e o NO observa-se que quando ligante apresenta orbitas do tipo pi (π) no caso H2O diminui o comprimento da ligaccedilatildeo em 0009 Aring em comparaccedilatildeo com o outro ligante Apesar da
energia de interaccedilatildeo FendashNO ter sido de -482 kcal mol-1 para L=Cl e -62 kcal mol-1 para L=H2O as energias de repulsatildeo mostram-se 0020 maior para L=Cl quando comparado com L=H2O Logo a presenccedila deste ligante H2O dificulta a liberaccedilatildeo do NO e consequentemente facilitar a sua absorccedilatildeo
Conclusotildees
Os resultados demostraram que o sistema proposto em ambos os meacutetodos possui uma
maior estabilidade quando o ligante H2O esta presente Com relaccedilatildeo ao comprimento da ligaccedilatildeo FendashNO ela diminui com a presenccedila do H2O Assim a liberaccedilatildeo de NO pode ocorre com maior facilidade com quando o Cl estiver na oposiccedilatildeo trans com relaccedilatildeo a ele Os resultados das energias
de energias de repulsatildeo corroboram para o entendimento desses sistemas Agradecimentos
Centro Nacional de Processamento de Alto Desempenho do Cearaacute - CENAPADUFC Referecircncias [1]Ignarro L J Buga GM Wood K S Byrns R E Chaudhuri G Proceed ings of the National Academy of
Sciences of the United States of America 1987 84 9265-9269
[2] Tfouni E Truzzi D R Tavares A Gomes A J Figueiredo L E amp Franco D W Biological activity of
ruthenium nitrosyl complexes Nitric Oxide Biology and Chemistry Official Journal of the Nitric Oxide Society
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[3] Aguilar C M amp Rocha W R The nature of the MndashNO bond in [M(Imidazole)(PPIX)(L)]q complexes (M=Fe2+
Ru2+ L=NO+ NO and NOminus PPIX=Protoporphyrin IX) Inorganica Chimica Acta 2013 408 18ndash26
[4]Caramori G F Kunitz A G Andriani K F Doro F G Frenking G amp Tfouni E The nature of Ru-NO bonds
in ruthenium tetraazamacrocycle nitrosyl complexes --a computational study Dalton Transactions (Cambridge
England 2003) 201241 7327ndash39
[5] Frisch M J Gaussian09
[6] S I Gorelsky AOMix Program for Molecular Orbital Analysis httpwwwsg-chemnet version 66 2012
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14 FFCLRP 2014
Estudo das propriedades dinacircmicas do sistema 1-etil-3-metilimidazoacuteliobis(trifluorsulfonil)imida emim[Tf2N]CO2
Tuanan da Costa Lourenccedilo(PG)sup1 Luciano Tavares da Costa(PG)sup2lourencotuanangmailcom
1Universidade Federal de Alfenas sup2Universidade Federal Fluminense
IntroduccedilatildeoRecentemente liacutequidos iocircnicos(LIs) tecircm sido amplamente estudados para aplicaccedilotildees em
quiacutemica verde sendo que tais aplicaccedilotildees satildeo possiacuteveis devido agraves propriedades destes liacutequidos comobaixa volatilidade estabilidade teacutermica toxicidade e baixa pressatildeo de vapor tornado-os assimpossiacuteveis solventes ldquoverdesrdquo Atualmente vimos enfrentando grandes mudanccedilas climaacuteticas causadaspelas grandes emissotildees de gases de efeito estufa na atmosfera e devido a isso torna-se necessaacuterio odesenvolvimento de tecnologias para a captura de tais gases sendo os liacutequidos iocircnicos candidatos aesta nova tecnologia O objetivo deste trabalho eacute o estudo da mistura do liacutequido iocircnico 1-etil-3-metilimidazoacutelio bis(trifluorsulfonil) imida emim[Tf2N] com o CO2
Metodologia ComputacionalSimulaccedilotildees por dinacircmica molecular foram usadas para o estudo do sistema [emim]Tf2N e
CO2 As simulaccedilotildees foram realizadas nos ensembles NVT e NpT com duraccedilatildeo de 100ns Foramutilizados 160 pares de Lis com diferentes concentraccedilotildees do gaacutes variando de 0 a 204 moleacuteculas auma temperatura de 313K Apoacutes os caacutelculos das interaccedilotildeessup2 foram realizados caacutelculos depropriedades dinacircmicas a fim de se avaliar as modificaccedilotildees causadas pela presenccedila do gaacutes
Resultados e DiscussatildeoForam calculados os coeficientes de difusatildeo para caacutetion e acircnion Podemos ver pela tabela 1
que haacute um aumento no coeficiente de difusatildeo proporcional ao aumento de moleacuteculas de CO2 Ocaacutetion tende a ser mais difuso do que o acircnion e isso se daacute pela presenccedila do anel aromaacutetico em suaestrutura o que proporciona uma maior mobilidade do caacutetion no eixo do anel Podemos ver atraveacutesdo deslocamento meacutedio quadraacutetico das espeacutecies que o comportamento da dinacircmica translacionalnatildeo eacute modificado pela presenccedila das moleacuteculas do gaacutes embora ocorra uma maior difusividade dasmoleacuteculas
Tabela 1- Coeficientes de difusatildeo para as espeacutecies do sistema valores em 10-5cmsup2s Conclusotildees
Os resultados preliminares mostraram uma grande afinidade do gaacutes com o LI evidenciadona modificaccedilatildeo do coeficiente de difusatildeo o que nos sugere uma certa interaccedilatildeo gaacutes-LI Osresultados preliminares das propriedades dinacircmicas para o liacutequido iocircnico tiveram uma boacorrelaccedilatildeo com a literaturasup3 o que mostra a validade do campo de forccedila utilizado nas simulaccedilotildees
AgradecimentosAgradecimentos a CAPES FAPEMIG UNIFAL-MG e UFF
Referecircncias [1] Karadas F Energy Fuels 2010 24 5817[2] Lourenccedilo T C et al Environ Sci Technol 2013 47 7421[3] Fredlake C P et al J Chem Eng Data 2004 49 954
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Anaacutelise Teoacuterica de Clusters de Soacutedio-Potaacutessio por Algoritmo Geneacutetico e Caacutelculos
de Quiacutemica Quacircntica
Mateus X Silva1
(PG) Breno R L Galvatildeo1
(PD) Jadson C Belchior1 (PQ)
xaviersmateusgmailcom 1Departamento de Quiacutemica-ICEx Universidade Federal de Minas Gerais Av Antocircnio Carlos 6627 Pampulha 31270-
901 - Belo Horizonte MG Brasil
Introduccedilatildeo
Clusters metaacutelicos tecircm atraiacutedo atenccedilatildeo cientiacutefica devido agraves suas potenciais aplicabilidades
tecnoloacutegicas em nanoescala O interesse teoacuterico vai aleacutem da determinaccedilatildeo das estruturas formadas
por estes sistemas sendo um objetivo central o entendimento de como estes clusters crescem e
como suas propriedades se modificam no curso deste processo A liga NaK eacute conhecida por ser
misciacutevel em todas as proporccedilotildees e liacutequida agrave temperatura ambiente para a maioria das composiccedilotildees1
sendo o foco deste trabalho a descriccedilatildeo do crescimento deste sistema
Metodologia Computacional
A hipersuperfiacutecie de energia potencial de clusters de NaK foi gerada pelo potencial empiacuterico
Gupta2 (PG) e explorada via um algoritmo geneacutetico (GA) modificado
3 pela adiccedilatildeo de dois novos
operadores ao procedimento evolucionaacuterio padratildeo Assim foram geradas condiccedilotildees iniciais para
abordagem dos clusters menores por meacutetodos de estrutura eletrocircnica tais como CCSD(T) e MP2
que produziram resultados de referecircncia A escolha de condiccedilotildees apropriados para caacutelculos DFT
foram exploradas utilizando os dados de referecircncia obtidos Por fim o acoplamento entre um GA e
a minimizaccedilatildeo da energia obtida em niacutevel de teoria quacircntica eacute investigado para gerar condiccedilotildees
iniciais mais adequadas em relaccedilatildeo agrave abordagem empiacuterica inicial
Resultados e Discussatildeo
Os miacutenimos gerados pelo PG foram avaliados e corrigidos pelos meacutetodos ab initio de alto
niacutevel correlacionando eleacutetrons de camadas internas Verificou-se que o PG falha sistematicamente
na previsatildeo dos miacutenimos corretos de energia para clusters de ateacute 6 aacutetomos estando estes sistemas
pequenos fora da regiatildeo ideal de aplicabilidade deste potencial Observou-se que abordagens usuais
DFT como B3LYP podem falhar na previsatildeo de resultados para sistemas especiacuteficos sendo que o
melhor acordo com os resultados de referecircncia foi obtido pela combinaccedilatildeo def2-TZVPPSVWN5
apesar da melhor relaccedilatildeo custo-benefiacutecio ter sido alcanccedilada por LANL2DZSVWN5 (com potencial
nuclear efetivo) O acoplamento entre o GA e o tratamento quacircntico dos clusters foi realizado
dentro de uma abordagem de alta relaccedilatildeo custo-benefiacutecio obtida pela utilizaccedilatildeo de um potencial
nuclear efetivo em niacutevel MP2 O meacutetodo proposto foi capaz de elevar significativamente a
qualidade das condiccedilotildees iniciais geradas para reotimizaccedilatildeo por meacutetodos mais exatos
Conclusotildees
Caacutelculos MP2 foram suficientes para prever estruturas corretas assim como caacutelculos DFT
com utilizaccedilatildeo de potencial nuclear efetivo forneceram resultados com desvios de apenas 5 em
relaccedilatildeo agravequeles considerados como referecircncia Para clusters maiores a abordagem semi-claacutessica
feita atraveacutes do PG forneceu uma proporccedilatildeo de aacutetomos de soacutedio de 30 a 40 capaz de gerar ligas
mais estaacuteveis quando comparadas agraves suas contrapartes homonucleares A tendecircncia experimental de
segregaccedilatildeo nuacutecleo-superfiacutecie foi prevista com sucesso pela presente abordagem
Agradecimentos
Noacutes agradecemos agrave FAPEMIG agrave Capes e ao CNPq
Referecircncias [1] Tchaplyguine M et al Phys Rev B 2009 80 033405
[2] Gupta R P Phys Rev B 1981 23 6265
[3] Guimaratildees F F et al J Chem Phys 2002 116 8327
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Electronic energy levels engineering of P3HT employing chemical substitutions
Eliezer Fernando Oliveira1 (PG) and Francisco Carlos Lavarda12 (PQ)
1UNESP - Univ Estadual Paulista POSMAT - Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Ciecircncia eTecnologia de Materiais Bauru SP Brazil
2Faculdade de Ciecircncias UNESP - Univ Estadual Paulista Departamento de Fiacutesica Av Eng LuizEdmundo Carrijo Coube 14-01 17033-360 Bauru SP Brazil
Correspondence to Eliezer Fernando de Oliveira (eliezer fcunespbr)
IntroductionCurrently there is an intensive search for new materials to make more efficient organic solar
cells The use of chemical modifications capable of modifying the electronic properties of materialsalready known is an interesting approach [1] as it can in principle provide a more adequateadjustment of the frontier electronic levels while preserving properties such as solubility Thus weperformed a theoretical study of the P3HT and 13 new derivatives obtained by substitution withelectron acceptor and donor groups in order to understand how the energy levels of the frontierorbitals are modified
Computational MethodologyWe adopt the oligomer approach with structures ranging from 2 to 10 monomer units [2]
and thiophenic rings kept coplanar as expected in the solid state [3] Structure optimizations weremade through the PM7 semiempirical method and we obtained electronic structure data byDFTB3LYP6-31G(1d) The properties of polymers are estimated theoretically by extrapolationmethods of the results obtained for the oligomers
Results and DiscussionAs can be observed in Figure 1 employing chemical substitutions allow to get a range of
materials with very different electronic properties an interesting fact for tuning the properties of thedevices
ConclusionsAn interesting result is that obtained for the P3HT-F case that shifts the HOMO and LUMO
energy levels of P3HT to lower energy values maintaining approximately the same ΔEHL
AgradecimentosWe would like to thank the Brazilian agency FAPESP (proc 201221983-0) for financial
support
Referecircncias [1] Oliveira E F Camilo-Jr A da Silva-Filho L C Lavarda F C J Polym Sci Part B Polym Phys 2013 51842-846[2] Batagin-Neto A Oliveira E F Graeff C F O Lavarda F C Molecular Simulation 2013 39 309-321
[3] Oliveira E F and Lavarda F C J Polym Sci Part B Polym Phys 2013 51 1350-1354
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Estudo teoacuterico do mecanismo ESIPT em derivados de benzazoacuteis
Josene M Toldo1(PG) Paulo F B Gonccedilalves
1(PQ)
Josenetoldoufrgsbr 1Universidade Federal do Rio Grande do Sul Instituto de Quiacutemica Grupo de Quiacutemica Teoacuterica
Introduccedilatildeo
A transferecircncia protocircnica intramolecular no estado excitado (ESIPT) caracteriza-se pela
transferecircncia de um proacuteton de um grupo doador para um grupo aceptor a partir de uma ligaccedilatildeo de
hidrogecircnio intramolecular presente na estrutura do estado excitado[1] O aumento do interesse no
estudo de moleacuteculas que apresentam ESIPT eacute um reflexo de suas propriedades fotoquiacutemicas e
fotofiacutesicas uacutenicas que permitem a sua utilizaccedilatildeo em novas aplicaccedilotildees optoeletrocircnicas[2] Nesse
trabalho a DFT foi utilizada para investigar os derivados dos benzazoacuteis descritos na Figura 1 onde
as estruturas 1a e 1b podem apresentar ESIPT
Figura 1 Estruturas dos derivados de benzazoacuteis
Metodologia Computacional
As otimizaccedilotildees geomeacutetricas e anaacutelises vibracionais nos estados S0 e S1 foram feitas
utilizando CAM-B3LYPcc-pVDZ e PBE1PBEcc-pVDZ Nos caacutelculos de energia para as transiccedilotildees verticais foram utilizados CAM-B3LYPjun-cc-pVTZ e PBE1PBEjun-cc-pVDZ Os efeitos do solvente foram incluiacutedos a partir do PCM com as constantes dieleacutetricas referentes ao 14-dioxano diclorometano etanol e acetonitrila Todos os caacutelculos foram feitos no Gaussian 09
Resultados e Discussatildeo
No estado fundamental natildeo haacute a possibilidade de transferecircncia protocircnica intramolecular
devido agrave grande instabilidade das formas ceto quando comparadas agraves formas enol No estado S1
ambas as formas satildeo possiacuteveis contudo o mecanismo ESIPT nem sempre eacute observado O funcional
CAM-B3LYP prevecirc o ESIPT apenas para a estrutura 1a utilizando o solvente mais apolar o 14-
dioxano Jaacute quando o PBE1PBE eacute empregado a estrutura 1a apresenta ESIPT com todos os
solventes e a estrutura 1b apenas para o 14-dioxano Contudo comparando os valores dos λabs e λem
obtidos com os dois funcionais com os resultados experimentais [3] percebe-se que o CAM-B3LYP
descreve melhor o sistema Um efeito batocrocircmico eacute observado ao aumentar a polaridade do
solvente o que eacute consistente com as transiccedilotildees do tipo π rarrπ
Conclusotildees
Devido agrave pequena diferenccedila de energia entre as formas ceto e enol explicada pela reduzida
transferecircncia de carga o mecanismo ESIPT eacute previsto apenas para a estrutura 1a em dioxano jaacute
que o CAM-B3LYP eacute o funcional que melhor descreve o sistema
Agradecimentos
CNPq CAPES e PROPESQ pelo suporte financeiro
Referecircncias [1] H Roohi F Hejazi N Mohtamedifar M Jahantab Spectrochim Acta Part A 2014 118 228-238
[2] J E Kwon S Y Park Adv Mater 2011 23 3615ndash3642
[3] G Wiethaus Siacutentese e caracterizaccedilatildeo de novas iminas com aplicaccedilotildees em oacuteptica natildeo-linear 2010 UFRGS BR
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Processo de fragmentaccedilatildeo molecular do hiacutebrido γ-Fe2O3 PMMA um estudo
teoacuterico e experimental
Silviana Correcirca1 Liacutevia C T Lacerda
1 Marcus V J Rocha
1-2 (PQ) Teodorico C Ramalho
1
(PQ) Elaine F F da Cunha1 (PQ)
silvianacorrea123yahoocombr 1Laboratoacuterio de Modelagem Molecular Departamento de Quiacutemica Universidade Federal de Lavras LavrasMG 2Department of Theoretical Chemistry Faculty of Sciences Vrije Universiteit Amsterdam Paiacuteses Baixos
Introduccedilatildeo
Materiais hiacutebridos orgacircnico-inorgacircnicos satildeo constituiacutedos pela combinaccedilatildeo de
componentes orgacircnicos e inorgacircnicos A siacutentese desses materiais com propriedades otimizadas
constitui uma aacuterea em constante expansatildeo com potencial aplicaccedilatildeo na aacuterea de cataacutelise e sensores
quiacutemicos[12]
Assim este trabalho tem objetivo de propor e entender o mecanismo de
fragmentaccedilatildeo molecular do hiacutebrido PMMA-maghemita realizado pelas teacutecnicas experimentais
de dessorccedilatildeo iocircnica utilizando caacutelculos teoacutericos
Metodologia Computacional
A teacutecnica de dessorccedilatildeo iocircnica estimulada por eleacutetrons foi utilizada para a fragmentaccedilatildeo
experimental E para o estudo teoacuterico utilizou-se o pacote ADF com o meacutetodo DFT o funcional
de densidade BLYP O conjunto de funccedilotildees do tipo Slater TZ2P
Resultados e Discussatildeo
O caminho de fragmentaccedilatildeo do
hiacutebrido PMMA-maghemita estaacute descrito de
acordo com a Figura 1 Pelos resultados
experimentais a ordem de intensidade de
perda dos fragmentos eacute COH+ gt CH3
+gt
CO2CH3+ A energia de formaccedilatildeo do iacuteon
CO2CH3+ seria maior do que os outros no
entanto a ordem de estabilidade encontrada
a partir de caacutelculos teoacutericos foi COH+ gt
CO2CH3+ gt CH3
+ (Figura1) A energia de
ativaccedilatildeo (E) para COH+ foi 2305 kcalmol
-
1 menor que a do CH3
+ Em comparaccedilatildeo
com a do CO2CH3+ a diferenccedila da E eacute
59759 e 62064 kcalmol-1
respectivamente
A intensidade de dessorccedilatildeo iocircnica e a
barreira de energia de ativaccedilatildeo teoacuterica
mostrou boa concordacircncia Assim o
controle cineacutetica pode ocorrer no processo
de fragmentaccedilatildeo da PMMA-maghemita
Conclusotildees
Atraveacutes dos caacutelculos teoacutericos com auxiacutelio dos dados experimentais foi possiacutevel prever e
propor um mecanismo de fragmentaccedilatildeo para o material Permitindo discutir as melhores vias de
formaccedilatildeo dos fragmentos e os fatores quiacutemicos que influenciam nas perdas
Agradecimentos
A CAPES CNPq e a UFRJ pelos auxiacutelios financeiros e de infraestrutura para a realizaccedilatildeo
do trabalho
Referecircncias [1] JOSEacute NM PRADO LASA Quiacutemica Nova 2005 v 28 n 2 p 281-288
[2] FAHMI A Materials Today 2009 v 12 n 5 p 44-50
Figura 1 Mecanismo de fragmentaccedilatildeo do
hiacutebrido PMMA-maghemita
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Estudo mecaniacutestico sobre a N-acilaccedilatildeo de aminas por aacutecidos
carboxiacutelicos catalisada por ZrCl4
Felipe V Z Assad (PG) e Fabriacutecio R Sensato (PQ)
Universidade Federal de Satildeo Paulo UNIFESP Campus Diadema E-mail felipeassadglobocom
N-acilaccedilatildeo de aminas eacute um importante evento quiacutemico para a siacutentese da ligaccedilatildeo amida Tipicamente este tipo de ligaccedilatildeo eacute obtido da uniatildeo de um aacutecido carboxiacutelico a uma amina Entretanto a uniatildeo destes dois grupos funcionais natildeo ocorre agrave temperatura ambiente e requer temperaturas da ordem de 160-180
oC
1 Em 2012 Williams e colaboradores
2 reportaram um ineacutedito protocolo de siacutentese de amidas que
apresenta alta eficiecircncia para uma grande variedade de aminas e aacutecidos carboxiacutelicos A estrateacutegia - em sua condiccedilatildeo otimizada - baseia-se na reaccedilatildeo do substrato (amina) com aacutecido carboxiacutelico catalisada por tetracloreto de zircocircnio (ZrCl4) na presenccedila de tolueno a 110
0C Natildeo obstante a preeminecircncia do referido
procedimento nenhuma explanaccedilatildeo pormenorizada sobre o mecanismo molecular da reaccedilatildeo tem sido oferecida No presente estudo o mecanismo molecular de N-acilaccedilatildeo de aminas por aacutecidos carboxiacutelicos catalisada por ZrCl4 foi investigado por caacutelculos de estrutura eletrocircnica Os caacutelculos foram realizados em niacutevel DFTB3LYP com os seguintes conjuntos de base LANL2DZ para descrever o aacutetomo de zircocircnio e 6-311+G(2df2p) para os demais aacutetomos Pontos criacuteticos foram caracterizados por caacutelculos de frequecircncia vibracional Os processos de N-acilaccedilatildeo de aminas foram investigados para duas situaccedilotildees distintas reaccedilatildeo catalisada ou natildeo pelo ZrCl4 Para cada caso quatro caminhos reacionais idealizados foram investigados e caracterizados computacionalmente como segue i) processo concertado ii) por etapas iii) concertado em excesso de aacutecido carboxiacutelico e iv) por etapas tambeacutem em excesso do aacutecido Como modelos quiacutemicos para representar a amina e o aacutecido carboxiacutelico foram selecionadas as moleacuteculas metilamina e aacutecido metanoico Dos resultados obtidos na ausecircncia do ZrCl4 depreende-se que os valores de energia livre de ativaccedilatildeo ΔG
Dagger
satildeo consistentes com a baixa reatividade deste sistema agrave temperatura ambiente Dentre os canais investigados os processos por etapas demandam menores energias livre de ativaccedilatildeo que os concertados Assim o canal (ii) eacute mais reativo que o canal (i) enquanto o canal (iv) eacute mais reativo que o canal (iii) Em particular a adiccedilatildeo de ZrCl4 fortemente influencia a cineacutetica de acilaccedilatildeo associada ao mecanismo concertado em excesso do aacutecido carboxiacutelico A demanda de ativaccedilatildeo para este processo eacute diminuiacuteda por 86 kcalmol conduzindo a uma energia livre de ativaccedilatildeo ΔG
Dagger de 165 kcalmol e o correspondente perfil
energeacutetico eacute apresentado na Figura 1 Na ausecircncia do catalisador o mecanismo mais favorecido cineticamente eacute o processo por etapas em excesso de aacutecido carboxiacutelico No entanto o mecanismo concertado - em excesso do aacutecido - eacute prevalente na presenccedila do ZrCl4
Figura 1 Perfil energeacutetico do caminho reacional concertado em excesso de aacutecido carboxiacutelico catalisado pelo ZrCl4
Palavras Chave N-acilaccedilatildeo de aminas ligaccedilatildeo amida ZrCl4 caacutelculos de estrutura eletrocircnica DFT
[1] Valeur E Bradley M Chem Soc Rev 2009 38 606
[2] Allen C L Chhatwal A R Williams J M J Chemical Communications 2012 48 666-668
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Comparaccedilatildeo do Desempenho de Meacutetodos Compostos e Funcionais de
Densidade na Determinaccedilatildeo de Entalpias Padrotildees de Formaccedilatildeo
Leonardo Viana das Chagas Lima1 (PG) Nelson Henrique Morgon
1 (PQ)
leonardolimaiqmunicampbr 1Instituto de Quiacutemica Universidade Estadual de Campinas Baratildeo Geraldo Caixa Postal 6154 13083-970
Campinas Satildeo Paulo Brasil
Introduccedilatildeo
No estudo de sistemas com muitas partiacuteculas o uso de meacutetodos de estrutura eletrocircnica
sofisticados e bases extensas para a obtenccedilatildeo de propriedades com maior exatidatildeo sofre uma
limitaccedilatildeo praacutetica devido ao alto custo computacional o que felizmente pode ser contornado
por estrateacutegias como a teoria do funcional da densidade e os meacutetodos compostos[1]
Metodologia Computacional
Foram escolhidos os meacutetodos G3 G3MP2 G4 e G4MP2 e os funcionais com o
conjunto de bases G3LargeXP[2]
SOGGA11 B3LYP RevTPSS e M06-2X Realizaram-se
caacutelculos de otimizaccedilatildeo de geometria energia eletrocircnica e frequecircncias vibracionais (289 K e
1 bar) com o programa Gaussian09[3]
para um conjunto de 74 moleacuteculas e os respectivos os
aacutetomos presentes a fim de se determinar as entalpias padrotildees de formaccedilatildeo
Resultados e Discussatildeo
Comparando-se as determinaccedilotildees teoacutericas e experimentais obteve-se o erro meacutedio
(MSE) e o desvio RMS (RMSD) Avaliaram-se tambeacutem os tempos meacutedios de cpu (TM)
Tabela 1 ndash Anaacutelise estatiacutestica (MSE e RMSD em kcalmol) das determinaccedilotildees da entalpia padratildeo de formaccedilatildeo
(289 K e 1 bar) e tempo de CPU meacutedio dos caacutelculos (minutos)
Medidas Meacutetodos
G3 G3MP2 G4 G4MP2 B3LYP M06-2X RevTPSS SOGAA11
MSE -0406 -0332 -0155 -0107 6533 0873 -0718 -0331
RMSD 2543 2711 2463 2597 8553 3543 4060 9515
TM 4122 230 2983 625 1551 1672 1306 1917
Os menores RMSD foram observados para os meacutetodos compostos com destaque para
o G4 (2463 kcalmol) Jaacute os funcionais de densidade apresentaram RMSD superiores poreacutem
vale a pena destacar o M06-2X (3543 kcalmol) Os maiores tempos foram obtidos para os
meacutetodos G3 e G4 enquanto os menores foram os dos meacutetodos G3MP2 e G4MP2
Conclusotildees
Os meacutetodos G3MP2 e G4MP2 apresentaram os desempenhos mais equilibrados com
RMSD apenas pouco superiores ao meacutetodo G4 e os menores tempos de CPU Os funcionais
apesar dos tempos intermediaacuterios apresentaram RMSD consideravelmente superiores
Agradecimentos
Unicamp CENAPAD-SP CAPES
Referecircncias [1] Heerdt G Morgon N H Quiacutemica Nova 2012 23 1741-1746
[2] Curtis L A Redfern P C Raghavachari K Journal of Chemical Physics 2007 126 084108
[3] Frisch M J et al Gaussian09 Gaussian Inc 2009
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21 FFCLRP 2014
NMR-TZPP-DKH Gaussian basis sets for NMR calculations ndash 195Pt chemical
shift
Diego Paschoal1 (PG) Heacutelio F Dos Santos1 (PQ)
diego_paschoalyahoocombr 1Nuacutecleo de Estudos em Quiacutemica Computacional ndash NEQC ndash Departamento de Quiacutemica Universidade Federal de Juiz de
Fora Campus Universitaacuterio ndash Martelos 36036-030 Juiz de Fora MG Brasil
Nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy of 195Pt is an excellent method to be used
in structural characterization of new complexes in solution Besides NMR has been used in the
elucidation of reaction mechanism among other applications [1]
In this present study a comprehensive analysis of all relevant issues involved on the 195Pt
NMR chemical shift predictions are conducted Non-relativistic and relativistic calculations were
employed in distinct computation schemes to assess the most accurate method to use in a theoretical
calculations of 195Pt NMR In addition to the existing methods new relativistic Gaussian basis sets
named as NMR-TZPP-DKH were constructed for H-He Li-Ne Na-Ar K-Ca Ga-Kr Rb-Sr In-Xe
and Pt atoms and tested for 195Pt NMR predictions
NMR-TZPP-DKH Gaussian basis sets were developed according to the protocol described
by Neese [2] with some changes
Figure 1 195Pt chemical shift calculated at B3LYP(DKHSO)NMR-TZPP-DKHSO level
Platinum compounds studied in this work were optimized at B3LYPLANL2DZ(Pt)Def2-
TZVPP(Ligands) NMR calculations were performed using the GIAO method at B3LYPNMR-
TZPP-DKH level with relativistic effects incorporated by DKHSO approximation The [PtCl6]-2
was used as internal reference In all calculations the solvent effect was included using the PCM
formalism GAUSSIAN09 program were used in these calculations
The 195Pt for 73 complexes are showed in Figure 1 From the results we observe a good
agreement between experimental and calculated results with an average absolute deviation of 156
ppm for the compounds considered
The results and conclusions in this study are highly relevant to theoretical and experimental
chemists that seeking state of the art for the chemistry of platinum complexes Our conclusions are
supported by a series of theoretical calculations in good agreement with experimental values for a
wide range of 195Pt chemical shifts and with distinct ligands
Acknowledgments Authors acknowledges UFJF FAPEMIG CAPES and CNPq for
financial support
[1] P S Pregosin Coord Chem Rev 44 (1982) 247
[2] D A Pantazis X Y Chen C R Landis F Neese J Chem Theory Comput 4 (2008) 908
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
22 FFCLRP 2014
Avaliaccedilatildeo teoacuterica do efeito gauche na difenidramina e seu cloridrato Faacutetima M P de Rezende1 (PG) Matheus P de Freitas1 (PQ)
fatimarezendeposgraduflabr 1Departamento de Quiacutemica Universidade Federal de Lavras CP 3037 37200-000 Lavras MG
Introduccedilatildeo O cloridrato de difenidramina eacute um dos princiacutepios ativos do medicamento Dramin (utilizado no tratamento de naacuteuseas e vocircmitos) A difenidramina e seu cloridrato fornecem bons prospectos para exibirem o efeito gauche O efeito gauche eacute observado em moleacuteculas contendo o fragmento etila 12-dissubstituiacutedo em que os substituintes satildeo aacutetomos ou grupos eletronegativos Segundo esse efeito a conformaccedilatildeo gauche eacute a forma preferencial em comparaccedilatildeo com a conformaccedilatildeo anti embora efeitos de repulsatildeo esteacuterica e eletrostaacutetica entre substituintes sugiram que o equiliacutebrio deveria ser favoraacutevel ao isocircmero anti1 Nesse contexto o objetivo do presente trabalho eacute avaliar a preferecircncia conformacional (gauche ou anti) do cloridrato de difenidramina e de sua forma neutra (Figura 1a e 1b) em acetonitrila e no vaacutecuo
ON
H
ON
a b
Figura 1 a) Difenidramina protonada (caacutetion) b) Difenidramina Metodologia Computacional Os miacutenimos de energia dos compostos foram identificados por meio de uma varredura conformacional usando o meacutetodo Monte Carlo em niacutevel semi-empiacuterico AM1 usando o programa Spartan A varredura conformacional foi executada para difenidramina na forma neutra e catiocircnica obtendo-se 100 estruturas para cada composto sendo muitas delas idecircnticas As geometrias diferentes foram otimizadas em niacutevel HF631g-(dp) (incluindo caacutelculos de frequecircncia para garantir que as estruturas natildeo se tratavam de estados de transiccedilatildeo) e em seguida 14 estruturas com energias relativas diferentes foram resubmetidas a caacutelculos de otimizaccedilatildeo de geometria (no gaacutes e em acetonitrila impliacutecita - modelo PCM) em niacutevel B97X-D6-31g(dp) Resultados e Discussatildeo O efeito gauche eacute operante na difenidramina pois o confocircrmero mais estaacutevel possui acircngulo diedro O-C-C-N de aproximadamente 65o (gauche) e eacute cerca de 1 kcal mol-1 mais estaacutevel do que o confocircrmero anti mais abundante (O-C-C-N de aproximadamente 175o) tanto na fase gasosa quanto em acetonitrila A estabilizaccedilatildeo da conformaccedilatildeo gauche eacute possivelmente decorrente de interaccedilotildees hiperconjugativas antiperiplanares CHCN e CHCO (efeito gauche quacircntico) Contudo os dados de energia ainda indicam uma populaccedilatildeo mensuraacutevel de confocircrmeros anti (cerca de 10) Ao se protonar a difenidramina de forma que se obtenha o caacutetion difenidramiacutenio (correspondente ao cloridrato de difenidramina) a diferenccedila de energia entre os confocircrmeros gauche e anti mais estaacuteveis eacute de mais de 6 kcal mol-1 sugerindo que estruturas com acircngulo diedro O-C-C-N+ gauche sejam natildeo somente preferenciais mas exclusivas Esse fato eacute decorrente de um incremento estabilizante da conformaccedilatildeo gauche a atraccedilatildeo eletrostaacutetica ON+ (efeito gauche eletrostaacutetico)2 Conclusotildees Interaccedilotildees intramoleculares particularmente o efeito gauche (quacircntico e eletrostaacutetico) devem contribuir fortemente para a conformaccedilatildeo bioativa da difenidramina e seu cloridrato que eacute gauche ao longo do fragmento O-C-C-N segundo estrutura do Protein Data Bank (coacutedigo PDB 2AOT) Agradecimentos Agrave FAPEMIG CAPES e CNPq pelo suporte financeiro e bolsas de estudante (FMPR) e de pesquisador (MPF) Referecircncias [1] Goodman L Gu H Pophristic V J Phys Chem A 2005 109 1223-1229 [2] Gooseman N E J OacuteHagan D Peach M J G Slawin A M Z Tozer D J Young R J Angew Chem Int Ed 2007 46 5904-5908
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
23 FFCLRP 2014
Estudo envolvendo NN
Railton1 B de Andrade (PG) SilmarMiguel A F de Souza (PQ)
1Universidade Federal da Paraiacuteba Departamento de Quiacutemica 58036 Joatildeo Pes
Introduccedilatildeo
Uma das reaccedilotildees mais importantes das nitrosaminas se refere agrave quebra da ligaccedilatildeo NndashN (ver Figura 1) com a consequumlente liberaccedilatildeo do pode facilitar ou natildeo a quebra desta ligaccedilatildeo Pelaacuteez e colaboraprotonaccedilatildeo da nitrosamina mais simples (nitrosamina metilada
1a trans-(CH3)2NNOH+ 1c cis
Figura 1 conformaccedilotildees mais releva
Neste trabalho investigamos as quatro estruturas de menor energia da NNnitrosodimetilamina (DMNA
Metodologia Computacional
Utilizamos os meacutetodos geometrias referentes aos confocircrmeros mais estaacuteveis niacutevel CASSCFcc-pVDZ
Resultados e Discussatildeo
Temos um ordenamento energeacutetico em relaccedilatildeo aos resultados a niacutevel outro ordenamento com MRCI
Tabela 1Resultados obtidos para as quatro estruturas mai
Estruturaa
1a trans-(CH3)2NNOH+
1c cis-(CH3)2NNOH+
2a (CH3)2NHNO+
2c (CH3)2NNHO+
aAs quatro estruturas de menor energias foram otimizadas com realizado um caacutelculo MRCI correccedilotildees de Davdson dResultados entre parecircnteses referente agraves estruturas com H [2]
Conclusotildees
Para o estado fundamental foram obtidas quatro conformaccedilotildees mais estaacuteveis mostradas na Figura 1 sendo a estaacuteveis Observou-se o mesmo ordenamento obtido para a nitrosamina natildeoCaacutelculos com bases mais extensas (augReferecircncias [1] OHWADA T et al J Am Chem Soc
[2] PELAacuteEZ D et al J J Phys Chem A
Estudo envolvendo NN-nitrosodimetilamina protonada
B de Andrade (PG) Silmar1 A do Monte (PQ) Miguel A F de Souza (PQ) e Elizete1 Ventura (PQ)
railtoncggmailcom
Universidade Federal da Paraiacuteba Departamento de Quiacutemica 58036 Joatildeo Pessoa
Uma das reaccedilotildees mais importantes das nitrosaminas se refere agrave quebra da ligaccedilatildeo N (ver Figura 1) com a consequumlente liberaccedilatildeo do NO [1] A posiccedilatildeo da protonaccedilatildeo
pode facilitar ou natildeo a quebra desta ligaccedilatildeo Pelaacuteez e colaboradores [2] estudaram a protonaccedilatildeo da nitrosamina mais simples (H2NNO----H+) como modelo para a
1c cis-(CH3)2NNHO+ 2a (CH3)2NHNO
+ 2c (CH
conformaccedilotildees mais relevantes no estado fundamental de nitrosaminas protonadas
Neste trabalho investigamos as quatro estruturas de menor energia da NNDMNA) protonada (Figura 1 principais siacutetios de protonaccedilatildeo)
odologia Computacional
Utilizamos os meacutetodos MRCICASSCF com a base cc-pVDZ
geometrias referentes aos confocircrmeros mais estaacuteveis (Figura 1) foram otimizadas a
Temos um ordenamento energeacutetico em relaccedilatildeo aos resultados a niacutevel MRCI como indicado na Tabela 1
Resultados obtidos para as quatro estruturas mais estaacuteveis envolvendo NDMA protonada
CASSCF MRCIb MRCI+Q
c CASPT2ANO
∆E (kcalmol) 000 (000)d 000 000
1244 (1099) 1200 1183
-103 (-331) 1378 941
1389 (1232) 1793 1555 As quatro estruturas de menor energias foram otimizadas com CASSCF e a geometria obtida foi
realizado um caacutelculo MRCI bMRCI (Multireference Configuration Interaction
sultados entre parecircnteses referente agraves estruturas com H [2]
Para o estado fundamental foram obtidas quatro conformaccedilotildees mais estaacuteveis sendo a 1a trans-(CH3)2NNOH
+ e 2a (CH3)2NHNO
se o mesmo ordenamento obtido para a nitrosamina natildeoCaacutelculos com bases mais extensas (aug-cc-pVDZ e cc-pVTZ) estatildeo sendo realizados
J Am Chem Soc 123 10164 2001 J J Phys Chem A 112 8394 2008
nitrosodimetilamina protonada
A do Monte (PQ)
soa ndash PB ndash Brasil
Uma das reaccedilotildees mais importantes das nitrosaminas se refere agrave quebra da ligaccedilatildeo posiccedilatildeo da protonaccedilatildeo dores [2] estudaram a
) como modelo para a
2c (CH3)2NNHO+
ntes no estado fundamental de nitrosaminas protonadas
Neste trabalho investigamos as quatro estruturas de menor energia da NN-principais siacutetios de protonaccedilatildeo)
pVDZ Todas as ) foram otimizadas a
Temos um ordenamento energeacutetico em relaccedilatildeo aos resultados a niacutevel CASSCF e
s estaacuteveis envolvendo NDMA protonada
CASPT2ANO-L
(000) (1125) (459) (1141)
e a geometria obtida foi Multireference Configuration Interaction) c
MRCI com sultados entre parecircnteses referente agraves estruturas com H [2]
Para o estado fundamental foram obtidas quatro conformaccedilotildees mais estaacuteveis NHNO
+ as mais se o mesmo ordenamento obtido para a nitrosamina natildeo-metilada
pVTZ) estatildeo sendo realizados
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24 FFCLRP 2014
Ab-initio calculation of magnetic properties of Gd-doped SnO2
Fermin H Aragoacuten
fermin964hotmailcom Laboratoacuterio de Fiacutesica Aplicada Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear 31270-901 Belo Horizonte MG
Brazil
Introduction
The SnO2 compound is a n-type semiconductor with a large band gap (Eg ~ 36 eV) This
compound forms in a tetragonal rutile-type crystalline structure Reports published in the literature
experimental and theoretical indicate that the SnO2 compound doped with different chemical
elements (transition metals and rare earths) shows ferromagnetic properties above room
temperature high electrical conductivity high transparency in the visible region and high thermal
stability Due to these properties the rare earth-ion-doped SnO2 compounds are considered as
promising systems for the development of multifunctional magneto-optical devices [1] In special
the doping with trivalent Gd ions could provide with larger localized magnetic moments because of
their 4f7 electron configuration in comparison with transition metal ions
Computational Methodology
All calculations have been performed within the framework of the density-functional theory
(DFT) implemented in the well-tested SIESTA (Spanish Initiative for Electronic Simulations with
Thousands of Atoms) code
[2] and using the generalized gradient approximation (GGA)
pseudopotentials The system was studied in 2x2x2 supercell contained 48 atoms For the
calculation is considered the substitution of GdrarrSn that represent 625 of Gd-doped and one
oxygen vacancy that represent 3125 of the oxygen occupied site Spin polarized was carried out
to both cases with ferromagnetic (FM) and antiferromagnetic (AFM) configuration The difference
between the FM and AFM total energy (ΔE) can be expressed as ΔE=E(FM)-E(AFM) where
E(FM) denotes the total energy of FM state and E(AFM) denotes the total energy of AFM state
Positive value of ΔE implies that an AFM state is preferred while negative value of ΔE implies that
an FM state is preferred
Results
The values obtained to ΔE were -04 meV and -33 meV for 625 Gd-doped in SnO2 and
SnO2-γ (γ is the quantity of oxygen vacancy) respectively The low energy for Gd-doped SnO2
shows paramagnetic while for the Gd-doped SnO2-γ shows ferromagnetic behavior these results are
in agreement as theoretical and experimental work [34] where were shown that the oxygen
vacancies are a key of the origin of ferromagnetism in the call diluted magnetic semiconductors
Conclusions In conclusion we have investigated the electronic and magnetic properties of Gd-doped SnO2 (free of oxygen vacancy) and Gd-doped SnO2-γ (with oxygen vacancy) using SIESTA code Our calculations show remarkable changes in the spin polarized DOS with a strong correlation of the ferromagnetism with the presence of oxygen vacancy
The financial support of the Brazilian Agencies CNPq CAPES and FAPEMIG is gratefully
acknowledged
References [1] R Adhikari AK Das DKarmakar JGhatak J MagnMagn Mat 322 (2010) 3631
[2] J M Soler E Artacho J Gale A Garcia J Junquera P Ordejoacuten D Saacutenchez-Portal J Phys Cond Matt 14 2745
(2002)
[3] S B Ogale R J Choudhary J P Buban S E Lofland S R Shinde S N Kale V N Kulkarni J Higgins C
Lanci J R Simpson N D Browning S D Sarma H D Drew R L Greene and T Venkatesan Phys Rev Lett 91
77205 (2003)
[4] J M D Coey A P Douvalis C B Fitzgerald and M Venkatesan Appl Phys Lett 84 1332 (2004)
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
25 FFCLRP 2014
Estrutura eletrocircnica de complexo envolvendo uma associaccedilatildeo por ligaccedilatildeo
quiacutemica entre uma ftalocianina de rutecircnio e o TiO2 (anatase)
Diesley M S Arauacutejo1
(PG) Weverson R Gomes2(PG) Leonardo T Ueno
3(PQ) Antonio O T
Patrociacutenio1(PQ) Antonio E H Machado
1(PQ)
diesleymartinsyahoocombr 1Universidade Federal de Uberlacircndia Instituto de Quiacutemica Laboratoacuterio de Fotoquiacutemica e Ciecircncia de Materiais
2 Universidade Federal de Satildeo Carlos Departamento de Quiacutemica
3Universidade Federal de Uberlacircndia Faculdade de Ciecircncias Integradas do Pontal
Introduccedilatildeo
O emprego de abordagens baseadas na Teoria do Funcional de Densidade (DFT) tem
contribuiacutedo de forma significativa nos estudos de processos que envolvem transferecircncia de carga
[12] Ressalta-se entre outras possibilidades a previsatildeo do arranjo estrutural energeticamente mais
favoraacutevel e o entendimento de qual seria a melhor forma de ancoramento do corante na superfiacutecie
do semicondutor Aleacutem disso a estrutura eletrocircnica obtida teoricamente eacute capaz de fornecer
informaccedilotildees para o entendimento de processos importantes como eacute o caso da conversatildeo de energia
No presente trabalho avaliamos o comportamento de uma ftalocianina de rutecircnio ([(29-
bis(dietielamino)-1623-dicarboxi)PcRu(py)2]- FtRu) ligada quimicamente a um nanocluster de
anatase (TiO2)
Metodologia Computacional
Para a otimizaccedilatildeo estrutural e caacutelculo das frequecircncias vibracionais empregou-se o funcional
B3LYP e o conjunto de bases LANL2DZ ECP com o pseudo-potencial para o Titacircnio e o conjunto
Def2-TZVPD para os demais aacutetomos (H C N O e Ru) mais o pseudo-potencial para o Ru O
nanocluster de anatase empregado foi mantido congelado durante todos os caacutelculos Este consiste
em estrutura otimizada descrita por Jono e colaboradores [1] Todos os caacutelculos foram efetuados
considerando acetonitrila como solvente empregando o meacutetodo de contiacutenuo dieleacutetrico CPCM [45]
O funcional CAM-B3LYP foi utilizado na previsatildeo de 6 estados tripleto e dos 60 primeiros estados
singleto para a construccedilatildeo do espectro eletrocircnico e diagrama de energias
Resultados e Discussatildeo
No espectro de excitaccedilatildeo simulado a magnitude das forccedilas de oscilador para as transiccedilotildees
por volta de 560 nm sugere uma grande probabilidade de absorccedilatildeo de luz visiacutevel por este complexo
Em uma anaacutelise dos orbitais moleculares observa-se que tais excitaccedilotildees surgem da transferecircncia de
carga interfacial da FtRu para niacuteveis desocupados do semicondutor sugerindo que as transiccedilotildees
eletrocircnicas de menor energia devem envolver a excitaccedilatildeo de um eleacutetron da FtRu para diferentes
estados eletrocircnicos do TiO2 O gap energeacutetico entre o estado eletrocircnico de menor energia (S1) e o
estado fundamental eacute de cerca de 180 eV envolvendo a combinaccedilatildeo de diferentes transiccedilotildees
eletrocircnicas sugerindo que haacute injeccedilatildeo eletrocircnica do corante no estado excitado para a banda de
conduccedilatildeo do semicondutor isso eacute compatiacutevel com dados reportados em estudos similares [1-3]
Conclusotildees
Os dados obtidos para os niacuteveis de energia do complexo em estudo satildeo compatiacuteveis aos
observados para complexos similares Os resultados sugerem na excitaccedilatildeo eletrocircnica a
transferecircncia de eleacutetron de niacuteveis ocupados da FtRu para orbitais virtuais da anatase
Agradecimentos
UFU FAPEMIG CAPES e CNPq
Referecircncias
[1] R Jono et al J Phys Chem Lett 2011 2 1167ndash1170
[2] P M Anbarasan et al Rec Res Sci Tech 2010 2 08-16
[3] Corneliu I Oprea et al International Journal of Photoenergy 2013 1-15
[4] M Cossi et al J Comp Chem 2003 24 669-81
[5] V Barone and M Cossi J Phys Chem A 1998 102 1995-2001
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
26 FFCLRP 2014
Estudo computacional de [22]ciclofanos
Mateus G Manfreacute1 (IC) Seacutergio E Galembeck
1 (PQ)
mateusmanfreuspbr 1Departamento de Quiacutemica Faculdade de Filosofia Ciecircncias e Letras de Ribeiratildeo Preto Universidade de Satildeo Paulo
14040-901 Ribeiratildeo Preto-SP Brasil
Introduccedilatildeo
Os [22]ciclofanos representam uma classe de compostos quiacutemicos com um campo de aplicaccedilatildeo que
abrange cataacutelises assimeacutetricas poliacutemeros com propriedades oacuteptico-eletrocircnicas distintas e mesmo
faacutermacos no combate agrave artrite Grande parte de suas caracteriacutesticas de interesse se deve a interaccedilotildees
entre seus dois aneacuteis aromaacuteticos portanto a compreensatildeo da natureza de tais interaccedilotildees elucidaria a
origem de suas aplicaccedilotildees bem como melhor exploraacute-las
Metodologia Computacional
Quatro compostos da classe dos [22]ciclofano vecircm sendo estudados neste trabalho
[22]paraciclofano (I) sin [22]metaciclofano (II) anti [22]metaciclofano (III) e
[22]metaparaciclofano (IV) As moleacuteculas tiveram suas geometrias optimizadas atraveacutes do meacutetodo
PW6B95-D3BJ tendo def2-TZVP A mesma metodologia foi adotada para o caacutelculo de seus
espectros infravermelho
Resultados e Discussatildeo
Em todos os compostos os valores estudados nas geometrias se encontram muito proacuteximos
dos valores experimentais na literatura2 Observa-se que para I e II a distacircncia interanular
apresentou um valor abaixo do raio de Van der Waals para o aacutetomo de carbono ( 28 acircngstrons) o
que sugere uma provaacutevel interaccedilatildeo through-space entre os aneacuteis Por outro lado os compostos III e
IV apresentaram uma distacircncia entre os aneacuteis maior que 28 acircngstrons indicando que caso estejam
presentes a interaccedilatildeo entre os aneacuteis se daacute principalmente through-bond
Os espectros infravermelho revelaram que em todos os compostos os picos de maior
intensidade se encontravam relacionados a vibraccedilotildees de estiramento dos hidrogecircnios Tanto O
espectro do composto I quanto do composto II bandas de intensidade consideraacutevel em 750 cm-1
relacionada agrave vibraccedilatildeo angular entre seus aneacuteis benzecircnicos indicando uma provaacutevel interaccedilatildeo
through-space O composto IV por outro lado natildeo apresentou tais bandas de interaccedilatildeo apenas entre
os aneacuteis mas sim uma banda em 606 cm-1
devido ao estiramento simeacutetrico entre os aneacuteis atraveacutes
das pontes etilecircnicas se tratando de uma provaacutevel interaccedilatildeo through-bond
Conclusatildeo
O meacutetodo PW6B95-D3BJ apresentou resultados com boa exatidatildeo ante aos valores
encontrados na literatura se mostrando adequado para o tratamento de [22]ciclofanos Os dados
obtidos na geometria para os compostos I e II bem como no espectro infravermelho convergem para
uma predominacircncia na interaccedilatildeo through-space enquanto que para o composto IV estes convergem
para uma predominacircncia na interaccedilatildeo through-bond
Agradecimentos
Os autores agradecem agrave FAPESP (processo 201319596-0) pelo suporte financeiro MGM
agradece agrave FAPESP (processo 201319596-0) pela bolsa de Iniciaccedilatildeo Cientiacutefica
Referecircncias Bibliograacutefica 2ChampionRGodfreyPD Betens FLJ Mol Spectrosc 199215518
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27 FFCLRP 2014
17ordm SIMPOacuteSIO BRASILEIRO DE QUIacuteMICA TEOacuteRICA (SBQT) 24 a 28 de novembro de 2013 Angra dos Reis Rio
ESTUDO COMPARATIVO DE REATIVIDADE DE TRITERPENOS
PENTACIacuteCLICOS COM ATIVIDADE ANTIMALAacuteRICA
Marlon Marques V de Melo Filho
1a(PG) Kelson Mota T Oliveira
1a(PQ) Noam S Gadelha
1a(PG)
Aristeu S da Fonseca1a
(PG)
1aGrupo de Quiacutemica Teoacuterica e Computacional (GQTC)
1bGrupo de Quiacutemica de Produtos Naturais e Desenvolvimento
de Meacutetodos Analiacuteticos (QPNMA) 1DQICE ndash UFAM Bloco 10 Setor Norte Av Rodrigo OJ Ramos 6200 Japiim
69077-000 Manaus ndash Amazonas
e-mail marlonvieirademelogmailcom
Palavras-chave lupeol aacutecido betulinico betulina aacutecido melaleuco atividade ONION
INTRODUCcedilAtildeO
A investigaccedilatildeo farmacecircutica em produtos naturais representa uma estrateacutegia importante para a descoberta e desenvolvimento de novos medicamentos Quatro moleacuteculas isoladas da A amazonicus no QPNMA com esqueleto triterpecircnico pentaciacuteclico tecircm mostrado graus diferentes de atividade contra o P falciparum Trecircs destes compostos satildeo apresentados na literatura como oacutetimos candidatos para o desenvolvimento de um tratamento mais eficiente contra a malaacuteria e outras doenccedilas parasitaacuterias Os quatro compostos depois de isolados foram identificados por meio de anaacutelise espectroscoacutepica (ver fig 1) Suas estruturas foram estudadas por meio de abordagem teoacuterica visando determinar que fatores estruturais e eletrocircnicos poderiam ser determinantes no grau de atividade Foram comparados os mapas de potencial eletrostaacutetico densidade eletrocircnica (2D e 3D) e distribuiccedilatildeo de cargas dos quatro compostos e seus valores tabelados Figura 1 Triterpenos pentaciacuteclicos isolados de A amazonicus 1 - lupeol 2 - O aacutecido betuliacutenico 3 - betulina 4 - o aacutecido Melaleucico
MEacuteTODOS Os calculos seratildeo realizados utilizando PC INTEL Quadcore
TM (8 GB RAM) em plataforma Debian
LINUX (Versatildeo 50) para calcular as propriedades estruturais e eletrocircnicas das quatro moleacuteculas Na otimizaccedilatildeo geomeacutetrica de rotina seraacute utilizado o meacutetodo com bases 6-21G e funcional b3lyp por meio do Programa Gaussian03 O meacutetodo a ser utilizado eacute o ONIOM Ele eacute recomendado para moleacuteculas grandes reaccedilotildees enzimaacuteticas mecanismos de reaccedilatildeo para os sistemas orgacircnicos efeitos dos substituintes e reatividade de compostos orgacircnicos e organometaacutelicos
RESULTADOS E DISCUSSAtildeO
Os dados oriundos do QPNMA indicam uma
maior atividade para o aacutecido betuliacutenico valores
meacutedios para o lupeol e betulina e nenhuma
atividade do aacutecido melaleucico Como a literatura
aponta a carboxila como forte candidato
responsaacutevel pela atividade do aacutecido betuliacutenico e a
hidroxila nos demais compostos a anaacutelise da
presenccedila destes grupos nas quatros estruturas foi
observado Estruturalmente os compostos
apresentaram grande similaridade em distacircncias e
acircngulos no esqueleto lupacircnico Os caacutelculos de
atividades dos triterpenos seratildeo realizados ao
interagi-los com o modelo tridimensional da proteiacutena
digestiva do P flaciparum que eacute encontrado no
Protein Data Base CONCLUSAtildeO
Uma das principais diferenccedilas observadas deve-
se a distribuiccedilatildeo de cargas nas COOH devido ao
efeito indutivo na proacutepria moleacutecula ou ateacute mesmo
um impedimento esteacuterico pelo maior volume da
moleacutecula
AGRADECIMENTOS
FAPEAM CNPq
Abdel Bar at al J Nat Prod 2009 72 1643ndash1650
2
1
25
12
6
27
15
16
19
28
22
21 29
30
24
23
OH
H
H
1
COOH
OH
OH H
OHH
H
H
3
2
3 4
23 24
6 5
10
1
25
9 8
7 27
14
13
12
30
19
1
8 17 16
15
28
22
21
29
26 COOH
COOH
OH
4
2
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28 FFCLRP 2014
Estudos Teoacutericos Comparativos de Propriedades Estruturais Eletrocircnicas e
Espectroscoacutepicas dos Aacutecidos Betuliacutenico e Melaleucico e da Estabilidade de
Clusters desses Metaboacutelitos Especiais
Noam G da Silva1 (PG) Kelson M T de Oliveira1 (PQ) Aristeu S da Fonseca1 (PG) e Marlon
Vieira de Melo1 (PG)
noam_gshotmailcom 1DQICE-UFAM Bloco 10 Setor Norte Av Rodrigo O J Ramos 6200 Japiim 69077-000 Manaus Amazonas
Introduccedilatildeo
A baixa atividade do aacutecido Melaleucico natildeo foi ateacute o presente momento estudada Sua
estrutura eacute similar agrave de outros compostos ativos mas algum outro fator deve estar influenciando
na quiacutemica da reaccedilatildeo[12] Estruturas como clusters onde interaccedilotildees de hidrogecircnio estabilizam
o sistema podem estar sendo formadas[34] e assim a moleacutecula mostra-se inativa em estudos de
atividade bioloacutegica[5]
Metodologia Computacional
Os caacutelculos foram realizados em maacutequinas QuadCore ambas com 8 GB de memoacuteria
RAM nas plataformas Debian 6 e 7 (Linux) O software utilizado foi o Gaussian 03 Rev C-02
As moleacuteculas foram estudadas com o AM1 B3LYP3-21G e B3LYP6-31G As estruturas com
duas e trecircs moleacuteculas foram estudadas com AM1
Resultados e Discussatildeo
Os resultados preliminares (alguns na Tabela 1)
mostram que a forma mais oxidada (aacutecido Melaleucico)
possui menor energia que o aacutecido Betuliacutenico Em ambas as
moleacuteculas ocorre interaccedilatildeo intermolecular que estabiliza o
sistema Quando duas moleacuteculas interagem haacute um efeito
estabilizante maior no aacutecido Betuliacutenico que no aacutecido
Melaleucico Com trecircs moleacuteculas interagindo ocorre
aumento na estabilizaccedilatildeo para ambos os casos mas o aacutecido Melaleucico tem uma estabilizaccedilatildeo
aproximadamente 20 kcalmol mais acentuada
Tabela 1 Algumas propriedades energeacuteticas e efeitos de interaccedilatildeo de hidrogecircnio
Propriedade Aacutecido Betuliacutenico Aacutecido Melaleucico
Energia Total (kcalmol) -187358751 -2719095827
Estabilizaccedilatildeo com duas moleacuteculas (kcalmol) -8641687843 -7807025921
Estabilizaccedilatildeo com trecircs moleacuteculas (kcalmol) -1326288052 -1528627227
Conclusotildees
A formaccedilatildeo de pontes de hidrogecircnio estabiliza os sistemas mas somente o aacutecido
Melaleucico pode formar grandes aglomerados com essas interaccedilotildees Sistemas maiores podem
ser estudados e fornecer respostas para a baixa atividade da moleacutecula
Agradecimentos
Ao CNPq e a FAPEAM pelos investimentos
Referecircncias [1] Chopra CS Cole A RH Theiberg KJL White DR Arthur HR Tetrahedron 1965 Vol 21 1529-1536
[2] Chopra CS White DR Tetrahedron 1966 Vol 22 897-901
[3] Mohajeri A Journal of molecular structure (Theochem) 2004 Vol 678 201-205
[4] Duvoisin Jr S Ighor CVL Quimica Nova 2011 Vol 34 1595-1603
[5] Bernard P Scior T Didier B Hibert M Berthon J Phytochemistry 2001 Vol 58 865-874
Figura 1 (Esquerda) Cluster de aacutecido
Melaleucico e (Direita) interaccedilotildees de
hidrogecircnio
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29 FFCLRP 2014
On Activation Step of Hoveyda-Grubbs Catalyst
Eacutegil Saacute 1 (PQ) Milton Matos 2 (PQ) hegelsahotmailcom
1 Universidade Federal do Piauiacute Campus Ministro Reis Velloso Parnaiacuteba-PI Brazil e-mail 2 Laboratoacuterio Interdisciplinar de Materiais Avanccedilados Centro de Ciecircncias da Natureza Teresina -PI Brazil
Introduccedilatildeo
Hoveyda-Grubbs catalyst is very important to catalyze the olefin metathesis reaction The activation mechanism is dissociative for RCM (Ring Closing Metathesis) of N-Tosyldiallylamine due to olefin size [1]
Metodologia Computacional
We study the activation mechanism using DFT (Density Functional Theory) through the hybrid functional B3LYP and the basis set 6-31g(d) for all atoms except ruthenium described by LanL2DZ all stationary points were characterized by vibrational frequency calculations using the same level of theory Resultados e Discussatildeo We search the activation path previously proposed [1] showed in the Figure 1 in black and blue lines This path start with the pre-catalyst A1 through the transition state TS(A1-A2) and the minimum A2 The next step is the complexation of N-Tosyldiallylamine (IA3) We also find an alternative path showed by the red line In this path proposed in the first time here we showed an immediately interconversion from A2 to IIA3 before the complexation of the olefin with a rotation through the RuC bond This structure presents a dihedral angle of 105deg between the carbons of group mesityl coordinated ruthenium the carbon of the carbene and the oxygen chelator CRuCO (marked with asterisk in Figure 1) While in the structure A2 the same-angle is -107deg showing the rotation of the entire group Hoveyda around the connection RuC this rotation happens easily and as published in theoretical and experimental studies [2] confirmed by the more the stability of IIA3 in comparison with A2 We investigated the activation directly from the structure A1 to the structure IIA3 but we found an unreal energy barrier corresponding to the possible TS(AI-IIA3) With these results we believe the activation process occurs with the interconversion from A2 to IIA3 and not directly from A2 to IA3 as showed in others works
Figure 1 Activation paths for the Hoveyda-Grubbs catalyst
Referecircncias
[1] [1] S J Connon M Rivard M Zaja S Blechert Adv Synth Catal 345 (2003) 572
[2] C M Aguillar W R Rocha J Phys Chem B 115 (2011) 2030
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Estudo do comportamento em soluccedilatildeo do 2-fluoroetanol 3-fluoroproanol e 4-fluorobutanol por espectroscopias de RMN e infravermelho e caacutelculos
teoacutericos R A Cormanich12(PG) R Rittner2(PQ) M P Freitas3 (PQ) and M Buumlhl1 (PQ)
rodcormanichiqmunicampbr 1 EastChem School of Chemistry University of St Andrews North Haugh St Andrews Fife KY16 9ST UK 2 Chemistry Institute State University of Campinas PO Box 6154 13083-970 Campinas SP Brazil 3 Department of Chemistry Federal University of Lavras PO Box 3037 37200-000 Lavras MG Brazil Introduccedilatildeo
Aacutetomos de fluacuteor em compostos orgacircnicos satildeo considerados fracos aceptores para formaccedilatildeo de ligaccedilatildeo de hidrogecircnio (LH)1 Contudo o miacutenimo global do 2-fluoroetanol (FE) que tem geometria apropriada para formar uma LH CFmiddotmiddotmiddotHO intramolecular eacute responsaacutevel por gt90 da sua populaccedilatildeo conformacional total Tal LH eacute comumente invocada para explicar a estabilidade do confocircrmero mais estaacutevel do FE2 Da mesma maneira tambeacutem eacute indicado que os miacutenimos globais do FP e FB formam LHs CFbullbullbullHO intramoleculares34 Natildeo haacute estudos conformacionais em soluccedilatildeo na literatura para estes compostos que sejam de nosso conhecimento Dessa maneira no presente trabalho foi realizada uma anaacutelise sistemaacutetica do comportamento conformacional em soluccedilatildeo do FE FP e FB por espectroscoipas de RMN de
1H e 19F e infravermelho suportado por caacutelculos teoacutericos Metodologia Computacional
Foram realizados caacutelculos teoacutericos em niacutevel MP2aug-cc-pVDZ para geometrias dos confocircrmeros do FE (5 confocircrmeros) FP (12 confocircrmeros) e FB (38 confocircrmeros) otimizados em niacutevel MP2aug-cc-pVDZ que apresentaram a melhor correlaccedilatildeo com o niacutevel CCSD(T)aug-cc-pVTZ em relaccedilatildeo agrave funcionais da DFT (B3LYP e B3LYP-D3) Foram entatildeo aplicados diferentes meacutetodos teoacutericos como o Quantum Theory of Atoms in Molecules (QTAIM) Non-Covalent Interactions (NCI) e o Natural Bond Orbitals (NBO) para se entender as preferecircncias conformacionais destes compostos Resultados e Discussatildeo
Nenhum indiacutecio de formaccedilatildeo de LH intramolecular CFbullbullbullHO pocircde ser detectado para o FE FP e FB experimentalmente em soluccedilatildeo nos espectros de RMN e infravermelho Caacutelculos teoacuterico baseados na QTAIM NCI e NBO indicam que LHs CFbullbullbullHO intramoleculares natildeo tecircm influecircncia sobre o comportamento conformacional do FE mas estabilizam o miacutenimo global tanto do FP quanto do FB para as moleacuteculas isoladas No entanto ao se adicionar correccedilotildees termodinacircmicas de energia livre de Gibbs mesmo em meios natildeo-polares tais como CCI4 ciclohexano e diclorometano (IEF-PCM) a populaccedilatildeo dos miacutenimos globais do FP (~11) e FB (~3) diminuem consideravelmente aparentemente abaixo do limite de detecccedilatildeo Conclusotildees
Contraacuterio agrave suposiccedilotildees encontradas na literatura o comportamento conformacional do FE natildeo eacute regido por uma LH CFHO intramolecular LHs intramoleculares satildeo importantes para os confocircrmeros mais estaacuteveis do FP e FB isolados mas natildeo podem ser detectadas em soluccedilatildeo O presente trabalho foi aceito para publicaccedilatildeo no jornal Phys Chem Chem Phys Agradecimentos FAPESP FAPEMIG CNPq e EaStCHEM Referecircncias [1] R A Cormanich M P Freitas C F Tormena R Rittner RSC Advances 2012 2 4169 [2] J Huang K Hedberg J Am Chem Soc 1989 111 6909 [3] H M Badawi W Foumlrner S A Ali Spectrochim Acta A 2008 69 263 [4] M Traetteberg A D Richardson K Hedberg R W Winter G L Gard J Phys Chem A 2001 105 9587
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Theoretical Study of the Infrared Raman and VCD Spectra of Thiophene UsingAb Initio and Density Functional Theory Calculations
Marcello F da Costa (PQ)1 Poliane C de Farias (PG)2
mcostauelbr polianefariasyahoocombr12Universidade Estadual de Londrina LBMM ndash Laboratoacuterio de Biofiacutesica e Mecacircnica Molecular
IntroductionOrganic semiconductors have physical characteristics similar to inorganic ones so they can
also be used in the manufacture of OLEDs [1] photovoltaic cells [2] lasers [3] Furthermoreorganic materials with semiconductor properties have some advantages when compared to inorganicones such as greater adaptability low cost of production and the possibility of easily making smallstructural changes to modify its physical and chemical properties Among the currently mostinteresting organic semiconductors are the thiophene based polymers and the thiophene togetherwith its derivatives which are the main constituents of organic conductors [4]
Computational detailsIn this work we made the calculation of the molecular parameters infrared and Raman
spectra with HF and MP2 ab initio methods and B3LYP and B3PW91 DFT functional packagesWe also compared the results with experimental data found in the literature [5-7] and we calculatedthe VCD (vibrational circular dichroism) spectrum based on the good agreement of the calculationsperformed The thiophenes geometry optimization and harmonic vibrational frequenciescalculations were performed with the GAUSSIAN 03 software package using HF levelapproximation MoslashllerndashPlesset many-body perturbation theory truncated at second order (MP2) andDFT with B3LYP and B3PW91 hybrid functional with both are believed to be superior inpredicting molecular properties A fairly large and flexible basis set 6-311++G was chosen toobtain accurate calculations about the molecule
Results and discussionThe results show that the DFT methods have more accuracy with experimental data The
B3LYP hybrid functional had slightly more accuracy than the B3PW91 for the vibrationalfrequencies and matched with experimental data until the 12th vibration in the range around 500 to1200 1cm The theoretical prediction of the VCD spectrum shows that the thiophene molecule hasa propensity to absorb clockwise circularly polarized light (positive absorption) at the most intenseinfrared absorptions
ConclusionThe set of basis functions 6-311++G is able to provide a realistic description of these
properties The good agreement with the experimental data of the harmonic vibrations supports theVCD results which provides useful information for the study of this material
AcknowledgementsThe authors would like to acknowledge the financial support granted by the following
Brazilian agency Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientiacutefico e Tecnoloacutegico (CNPq)
Referecircncias [1] Y Li Y Cao J Gao D Wang G Yu AJ Heeger Synthetic Met 99 (1999) 243[2] CJ Brabec NS Sariciftci JC Hummelen Adv Func Mater 11 (2001) 15[3] F Hide M Diaz-Garcia B Schwartz M Andersson P Qibing AJ Heeger Science 273 (1996) 1833[4] JH Schon A Dodabalapur Z Bao C Kloc O Schenker B Batlogg Nature 410 (2001) 189[5] T Kupka R Wrzalik G Pasterna K Pasterny J Mol Struct 616 (2002) 17[6] JS Kwiatkowski J Leszczynski I Teca J Mol Struct 436-437 (1997) 451[7] K Pasterny R Wrzalik T Kupka G Pasterna J Mol Spectrosc 614 (2002) 297
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Iacutendice de Autores
Anselmo E de Oliveira UFG 04Antonio E H Machado UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Antonio O T Patrociacutenio UNIVERSIDADE FEDERAL DEUBERLAcircNDIA
26
Aristeu S da Fonseca UFAM 28Arnaldo Fernandes da Silva Fo UNICAMP 06 07Ataualpa A C Braga UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 01Breno R L Galvatildeo UFMG 16Carlos R D Correia UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
CAMPINAS01
Cleuton de Souza Silva UNICAMP 08 10Claacuteudio Francisco Tormena UNICAMP 05Daniely X Soares UNICAMP 07Diego Fernando da S Paschoal UFJF 22Diesley Martins UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Dioacutegenes Mendes Arauacutejo USP-RP 09Elaine F F da Cunha FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Eacutegil de Brito Saacute UFPI 30Elizete Ventura UFPB 24Elieacutezer Fernando de Oliveira UNESP 17Fabriacutecio R Sensato UNIFESP 20Felipe Vieira Zauith Assad UNIFESP 20Fermin Fidel Herrera Aragoacuten CDTN 25Francisco Carlos Lavarda UNESP 17Francisco das Chagas Alves Lima UFPI 14Faacutetima Maria Pereira de Rezende UFLA 23Giovanni Finoto Caramori UFSC 02Heacutelio F Dos Santos UFJF 22Iran da Luz Sousa UNICAMP 12Jadson C Belchior UFMG 16Josene Maria Toldo UFRGS 18Kelson Mota T Oliveira UFAM 28Larissa Sihe Oliveira UFSM 13Leonardo T Ueno UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Leonardo V das Chagas Lima UNICAMP 21Lucas Abreu do Nascimento UESPI 14Lucas Colucci Ducati USP 05Luciano Tavares da Costa UNIFAL-MG 15Liacutevia C T Lacerda FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19M Buumlhl UNIVERSITY OF ST ANDREWS 31
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M P Freitas UFLA 31Marcello Ferreira da Costa UEL 32Marcus V J Rocha VRIJE UNIVERSITEIT 19Marlon Vieira de Melo UFAM 28Mateus Grecco Manfreacute UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 27Mateus Xavier Silva UFMG 16Matheus P de Freitas UFLA 23Mauricio Gustavo Rodrigues UNICAMP 11Milton Matos UFPI 30Nelson Henrique Morgon UNICAMP 12 21Noam Gadelha da Silva UFAM 29Noam S Gadelha UFAM 28Paulo Fernando Bruno Gonccedilalves UFRGS 18Poliane Cristina de Farias UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
LONDRINA32
R Rittner UNICAMP 31Rafael de Mattos Piccoli UFSC 02Railton Barbosa de Andrade UFPB 24Renan Vidal Viesser UNICAMP 05Renato Pereira Orenha UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 03Ricardo A Agnes UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
CAMPINAS01
Rodrigo Antonio Cormanich UNICAMP 31Rogeacuterio Custodio UNICAMP 08 10 11Rogeacuterio J Baierle UFSM 13Roy E Bruns UNICAMP 06 07Reacutegis Casimiro Leal UNICAMP 10Sergio E Galembeck USP-RP 09Silmar A do Monte UFPB 24Silviana Correcirca FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Seacutergio E Galembeck UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 27Seacutergio Emanuel Galembeck UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 03Teodorico C Ramalho FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Tuanan Lourenccedilo UNIFAL-MG 15Vitor Hugo Menezes da Silva UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 01Wagner E Richter UNICAMP 07Wagner Eduardo Richter UNICAMP 06Wesley Fonseca Vaz UFG 04Weverson R Gomes UNIVERSIDADE FEDERAL DE SAtildeO
CARLOS26
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Palavras Chaves
AacuteCIDO BETULINICO 28AacuteCIDO MELALEUCICO 29ACOPLAMENTO SPIN-ORBITAL 05AGREGADOS MOLECULARES 04ALGORITMO GENEacuteTICO 16ALPCCL 04AMINAS SUBSTITUIacuteDAS 10ANAacuteLISE CONFORMACIONAL 31ANATASE 26AROMATICIDADE 27ATIVIDADE 28BASIS SETS 22BENZAZOacuteIS 18BENZBROMARONA 12BIOACTIVITY 07C-PCM 08CAacuteLCULO COMPUTACIONAL 10CAacuteLCULOS AB INITIO 16CAacuteLCULOS DFT 01CASSCF 24CLUSTERS METAacuteLICOS 16CLUSTERS 09 29CO2 15COMPOSTO DE COODENACcedilAtildeO 14CONFOcircRMERO ANTI 23CONFOcircRMEROS 12CONJUGATED POLYMERS 17CSSM 06DFT CALCULATIONS 17DFT 02 12 14 18 19 20
21 25 26 29 32DINAcircMICA MOLECULAR 15EFEITO DO AacuteTOMO PESADO 05EFEITOS RELATIVIacuteSTICOS 02EFITO GAUCHE 23ENTALPIA DE FORMACcedilAtildeO 21ESIPT 18ESTADOS EXCITADOS 04ESTRUTURA ELETROcircNICA 09FTALOCIANINA 26FUNCIONAL HIacuteBRIDO M06 01FUNCcedilOtildeES DE BASE 11
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G3X(CEP) 08GD-DOPED SNO2 25HIPERCONJUGACcedilAtildeO 23INFRAVERMELHO 06INTENSIDADES 06INTERACcedilAtildeO INTRAMOLECULAR 27LIGACcedilAtildeO AMIDA 20LIGACcedilAtildeO DE HIDROGEcircNIO 31LIacuteQUIDO IOcircNICO 15MAGNETIC PROPERTIES 25MAGUEMITA 19MCG 11MECHANISM 30MEacuteTODOS COMPOSTOS 21N-ACILACcedilAtildeO DE AMINAS 20NANOFITAS 13NITROSAMINAS 24NITROSILO 03NMR 22OLEFIN METATHESIS 30ONION 28ORGANIC DEVICES 17ORGANOMETAacuteLICOS 02OXIDO NIacuteTRICO 14PKA 10PM3 12PMMA 19PROPRIEDADES 13PROTONACcedilAtildeO 24Q-EXPONENCIAIS 11QTAIM 03RAMAN 32REACcedilOtildeES DE HECK 01RELATIVISTIC EFFECTS 22RMN E INFRAVERMELHO 31RUTEcircNIO 03SIC 13SUPERAacuteTOMOS 09TDDFT 07TENSOR BLINDAGEM NUCLEAR 05TEORIA GAUSSIAN 08THIOPHENE 32UV-VIS SPECTROSCOPY 07
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bbb
E[ρ] = TS[ρ] +intd~rvext(~r)ρ(~r) + VH [ρ] + EXC [ρ]
βmc2 + 3sumk=1
αkpkc
ψ(x t) = ihpartψ(x t)
partt
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MC 1
Quiacutemica Quacircntica Relativiacutestica AplicadaProf Luiacutes Guilherme M Macedo (UFPA)
Muitos fenocircmenos de interesse quiacutemico como a existecircncia de caacutetions Hg2+2 emsoluccedilatildeo ou mesmo o funcionamento de uma bateria automotiva soacute podem sercorretamente compreendidos agrave luz da teoria quacircntica relativiacutestica Os efeitosrelativiacutesticos que podem ser compreendidos como diferenccedila entre os resul-tados obtidos a partir da equaccedilatildeo de Schroumldinger e da equaccedilatildeo relativiacutesticade Dirac exercem grande inuecircncia principalmente na quiacutemica dos elementosmais pesados da tabela perioacutedica De forma geral estes efeitos satildeo comumenteseparados de forma pragmaacutetica em efeitos cinemaacuteticos e efeitos oriundos doacoplamento de spin-oacuterbita Este minicurso visa de forma praacutetica a) infor-mar a importacircncia dos efeitos relativiacutesticos b) ensinar atraveacutes de exemplossimples como incluir os efeitos relativiacutesticos nos caacutelculos de quiacutemica computa-cional atraveacutes de programas gratuitos como o DIRAC13 que inclui os efeitosrelativiacutesticos naturalmente a partir da equaccedilatildeo de Dirac e um segundoprograma (ORCAGAMESSFIREFLY) que inclui os efeitos cinemaacuteticos deforma aproximada
xii FFCLRP 2014
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MC 2
Teoria do Funcional de Densidade Fundamentos e MetodologiaProf Heacutelio A Duarte (UFMG)
Inicialmente alguns conceitos baacutesicos e histoacutericos baseados na Teoria de Thomas-Fermi-Dirac seratildeo apresentados Os teoremas de Hohemberg-Kohn as equaccedilotildeesde Kohn-Sham e sua interpretaccedilatildeo a luz da Procura Restrita de Levy seratildeo dis-cutidos A metodologia geralmente implementada nos principais programascomputacionais disponiacuteveis na literatura utilizando-se de conjunto de funccedilotildeesde base localizadas seraacute apresentada em detalhes Um toacutepico especial sobre osfuncionais de troca-correlaccedilatildeo e como eles satildeo desenvolvidos seraacute tambeacutem ap-resentado Na parte praacutetica pretende-se estimular os estudantes a denir cor-retamente os dados de entrada fazer atenccedilatildeo haacute alguns aspectos de deniccedilatildeode modelo quiacutemico e a utilizaccedilatildeo de palavras-chaves que auxiliam na con-vergecircncia do caacutelculo SCF e na rapidez do caacutelculo Espera-se que o estudanteao nal do mini-curso compreenda os principais conceitos envolvidos na DFTesteja familiarizado com os termos e seja capaz de se aprofundar no assunto
xiii FFCLRP 2014
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Iacutendice de Trabalhos
12Investigaccedilatildeo Teoacuterica da arilaccedilatildeo Heck-Matsuda enantiosseletiva do3-ciclopenten-1-ol utilizando DFTVitor Hugo Menezes da Silva 01A Importacircncia de Correccedilotildees Relativiacutesticas na Descriccedilatildeo de LigaccedilotildeesQuiacutemicas em OrganometaacutelicosRafael de Mattos Piccoli 02Estudo Computacional de Compostos de Ru-NO ligado a CyclamRenato Pereira Orenha 03Estudo Teoacuterico da Cloro Ftalocianina de Alumiacutenio por PM6 e DFTWesley Fonseca Vaz 04Inuecircncia da Estrutura Eletrocircnica na Componente Spin-Orbital doTensor Blindagem de RMN de 13C nos Isocircmeros do 12-diiodoetenoRenan Vidal Viesser 05Intensidades caracteriacutesticas de grupos funcionais no infravermelhoWagner Eduardo Richter 06Selective Extraction of Erisotrin Structural Analogs Theory andExperimentArnaldo Fernandes da Silva Fo 07Uso do Modelo Contiacutenuo de Solvente (C-PCM) com G3X-CEP paraCaacutelculos de Solvataccedilatildeo de Iacuteons Monovalentes com AcetonitrilaCleuton de Souza Silva 08Clusters Histoacuterico e evoluccedilatildeoDioacutegenes Mendes Arauacutejo 09Estimativa teoacuterica do pKa de aminas substituiacutedas com gruposalquilaReacutegis Casimiro Leal 10Discretizaccedilatildeo do Meacutetodo da Coordenada Geradora para geraccedilatildeo defunccedilotildees de base por q-exponenciaisMauricio Gustavo Rodrigues 11Anaacutelise conformacional da Benzbromarona (BZB)Iran da Luz Sousa 12Estudo das Propriedades de Nanoestruturas de SiCLarissa Sihe Oliveira 13Natureza da ligaccedilatildeo Fe-NO em sistemas trans-[FeIIL(NO)(oxa-aza)]n+ onde L=Cl ou H2O e n=1 ou 2 Uma investigaccedilatildeo com-putacionalLucas Abreu do Nascimento 14Estudo das propriedades dinacircmicas do sistema 1-etil-3-metilimidazoacutelio bis(triuorsulfonil)imida emiim[Tf2N]CO2
Tuanan Lourenccedilo 15Anaacutelise Teoacuterica de Clusters de Soacutedio-Potaacutessio por AlgoritmoGeneacutetico e Caacutelculos de Quiacutemica QuacircnticaMateus Xavier Silva 16
xiv FFCLRP 2014
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Electronic energy levels engineering of P3HT employing chemicalsubstitutionsElieacutezer Fernando de Oliveira 17Estudo teoacuterico do mecanismo ESIPT em derivados de benzazoacuteisJosene Maria Toldo 18Processo de fragmentaccedilatildeo molecular do hiacutebrido γ-Fe2O3PMMAum estudo teoacuterico e experimentalSilviana Correcirca 19Estudo mecaniacutestico sobre a N-acilaccedilatildeo de aminas por aacutecidos car-boxiacutelicos catalisada por ZrCl4Felipe Vieira Zauith Assad 20Comparaccedilatildeo do Desempenho de Meacutetodos Compostos e Funcionaisde Densidade na Determinaccedilatildeo de Entalpias Padrotildees de FormaccedilatildeoLeonardo V das Chagas Lima 21NMR-TZPP-DKH Gaussian basis sets for NMR calculations 195Ptchemical shiftDiego Fernando da S Paschoal 22Avaliaccedilatildeo teoacuterica do efeito gauche na difenidramina e seu cloridratoFaacutetima Maria Pereira de Rezende 23Estudo envolvendo NN-nitrosodimetilamina protonadaRailton Barbosa de Andrade 24Ab-initio calculation of magnetic properties of Gd-doped SnO2
Fermin Fidel Herrera Aragoacuten 25Estrutura eletrocircnica de complexo envolvendo uma associaccedilatildeo porligaccedilatildeo quiacutemica entre uma ftalociaina de rutecircnio e o TiO2 (anatase)Diesley Martins 26Estudo computacional de [22]ciclofanosMateus Grecco Manfreacute 27Estudo comparativo de reatividade de triterpenos pentaciacuteclicos comatividade antimalaacutericaMarlon Vieira de Melo 28Estudos Teoacutericos Comparativos de Propriedades EstruturaisEletrocircnicas e Espectroscoacutepicas dos Aacutecidos Betuliacutenico e Melaleucicoe da Estabilidade de Clusters desses Metaboacutelitos EspeciaisNoam Gadelha da Silva 29On Activation Step of Hoveyda-Grubbs CatalystEacutegil de Brito Saacute 30Estudo do comportamento em soluccedilatildeo do 2-uoroetanol 3-uoroproanol e 4- uorobutanol por espectroscopias de RMN e in-fravermelho e caacutelculos teoacutericosRodrigo Antonio Cormanich 31Theoretical Study of the Infrared Raman and VCD Spectra ofThiophene Using Ab Initio and Density FuMarcello Ferreira da Costa 32
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Investigaccedilatildeo Teoacuterica da arilaccedilatildeo Heck-Matsuda enantiosseletiva do 3-ciclopenten-1-ol utilizando DFT
Vitor H Menezes da Silva1 (PG) Ricardo A Agnes2 (PG) Carlos R D Correia2 (PQ) Ataualpa A C Braga1 (PQ) vhugoiquspbr 1Instituto de Quiacutemica Departamento de Quiacutemica Fundamental Universidade de Satildeo Paulo SP Brasil2Instituto de Quiacutemica Departamento de Quiacutemica Orgacircnica Universidade Estadual de Campinas SP Brasil
IntroduccedilatildeoReaccedilotildees de Heck-Matsuda assimeacutetricas foram aplicadas por meio de uma estrateacutegia conhecida como transmissatildeo redox1 Aleacutem da formaccedilatildeo de adutos enriquecidos enantiomericamente haacute uma sequecircncia de inserccedilotildees migratoacuterias da espeacutecie de hidreto de palaacutedio e eliminaccedilotildees de βminushidrogecircnios ateacute a funcionalizaccedilatildeo do grupo hidroxila obtendo tambeacutem adutos carboniacutelicos2 Neste sentido este trabalho apresenta o estudo teoacuterico deste tipo de reaccedilatildeo utilizando aacutelcoois aliacutelicos ciacuteclicos
Metodologia ComputacionalAs estruturas foram otimizadas no niacutevel M06BS1 onde BS1 eacute a combinaccedilatildeo do pseudo potencial efetivo SDD e o conjunto de funccedilotildees de base 6-31G+(d) para o palaacutedio e o restante dos aacutetomos res-pectivamente Correccedilotildees termodinacircmicas foram feitas (em temperatura de 28915 K e pressatildeo de 1 atm) O efeito do solvente foi considerado por meio de caacutelculos pontuais M06-SMDBS1 nas geo-metrias em fase gasosa Todos os caacutelculos foram feitos utilizando o pacote Gaussian 09
Resultados e DiscussatildeoNa Figura 1 se observa que as espeacutecies TS2 TS3 TS4 e TS5 possuem as maiores energias pre-ponderantemente devido agraves acentuadas interaccedilotildees esteacutereas envolvendo o grupo t-butila com o ligan-te arila
Figura 1 Estruturas dos estados de transiccedilatildeo (TS) correspondentes agraves aproximaccedilotildees da olefina 3-ciclopenten-1-ol com diferentes conformaccedilotildees do ligante quiral pirino-oxazoliacutenico1 Cada TS estaacute associado ao seu respectivo aduto de Heck com diferente estereoquiacutemica Energias livres de solvataccedilatildeo (em kcalmol-1) relativas ao TS mais estaacutevel
O estado de transiccedilatildeo mais estaacutevel eacute o TS7 que estaacute associado exclusivamente ao produto de aacutelcool aliacutelico com estereoquiacutemica 3 o produto majoritaacuterio da reaccedilatildeo A energia do TS8 indica a presenccedila de adutos carboniacutelicos de mesma estereoquiacutemica 4 Fato tambeacutem evidenciado experimentalmente
ConclusotildeesPartindo que a estereoquiacutemica do produto final eacute decidida na inserccedilatildeo da olefina este modelo teoacuterico reproduz de maneira bastante satisfatoacuteria os dados experimentais A inclusatildeo do efeito de dispersatildeo nas energias mostrou-se importante para o tratamento destes sistemas
AgradecimentosVitor H M da Silva agradece a bolsa de doutorado concedida pela FAPESP (201304813-6 ) Referecircncias [1] Werner E W Mei T S Burckle A J e Sigman M S Science 2012 338 1445-1458[2] Oliveira C C Agnes R A Correia C R D J Org Chem 2013 78 3325-3328
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1 FFCLRP 2014
A Importacircncia de Correccedilotildees Relativiacutesticas na Descriccedilatildeo de Ligaccedilotildees Quiacutemicasem Organometaacutelicos
Rafael de Mattos Piccolisup1 (PG) e Giovanni Finoto Caramorisup1 (PQ)Email rafainfonethotmailcom
1 Universidade Federal de Santa Catarina Depto de Quiacutemica CFM CP 476 88040-900 Trindade Florianoacutepolis ndash SC
IntroduccedilatildeoO [Au3(12-μ-piridil)3] Figura 1 eacute um
composto organometaacutelico pertencente classe deComplexos Ciacuteclicos Trinucleares (CTC) os quaispossuem importantes propriedades espectroscoacutepicastal como vapocromismo e solvocromismoenvolvendo transiccedilotildees eletrocircnicas ligante rarr metalassociadas ao tamanho dos agregados formados porestas estruturas1 Estes agregados supramolecularesse formam por interaccedilotildees aurofiacutelicas e estas satildeoassociadas a contraccedilotildees relativiacutesticas das ligaccedilotildees edos orbitais devido ao acoplamento spin-spin espin-orbita12 Neste sentido foram feitas correccedilotildeesrelativiacutesticas DKH2 (Douglas-Kroll-Hess) e ZORA(Zeroth-order Regular Aproximation) aplicadas ateoria do funcional da densidade (DFT)2
Metodologia ComputacionalUtilizou-se o pacote de softwares Orca3 para
os caacutelculos de otimizaccedilatildeo das geometrias e frequecircncias vibracionais empregando-se o mesmo niacutevelde teoria BP86Def2-TZVP3 e correccedilotildees relativiacutesticas de segunda ordem DKH2 ou ZORA23
Resultados e DiscussatildeoDe acordo com a Figura 1 com correccedilatildeo ZORA observava-se a diminuiccedilatildeo dos niacuteveis de
energia de HOMO e LUMO e deve-se a uma melhor distribuiccedilatildeo das funccedilotildees radiaisprincipalmente de caroccedilo que levam a um aumento do potencial atrativo e orbitais maisproacuteximos24 devido ao acoplamento spin-spin e spin-orbita este efeito se reflete na contraccedilatildeo dosorbitais de valecircncia diminuindo a energia dos orbitais moleculares e pode ser observado na ligaccedilatildeoAu-C que se daacute entre orbitais internos do Au e orbitais antiligantes do C (back-donation) Aindaassim observa-se que as interaccedilotildees Au-Au e Au-N com DKH2 as quais natildeo envolvem orbitaisinternos satildeo mais curtas
ConclusotildeesConclui-se que ZORA e DKH2 aplicadas a DFT reproduzem satisfatoriamente os dados
experimentais e tratam a contraccedilatildeo dos orbitais internos e que as contraccedilotildees dos orbitais econtraccedilotildees das ligaccedilotildees satildeo efeitos distintos mas que atuam no mesmo sentido
Agradecimentos CNPq CAPES e FAPESC
Referecircncias [1] A Burini A A Mohamed J P Fackler Comm Inorg Chem 2003 24 253ndash280[2] M Reiher A Wolf Relativistic Quantun Chemistry Ed Wiley-VCH 2009[3] F Neese WIREs Comp Mol Sci 2012 2 73ndash78[4] M Reiher G Eickerling R Mastalerz V Herz W Scherer H Himmel J Chem Theory Comput 2007 32182-2197
Figura 1 Paracircmetros estruturais do composto[Au (12-μ-piridil) ] acircngulos em graus e distacircncias₃ ₃de ligaccedilatildeo em aringngstroumlns = valor experimental
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2 FFCLRP 2014
Estudo Computacional de Compostos de Ru-NO ligado a Cyclam
Renato Pereira Orenha1 (PG) Seacutergio Emanuel Galembeck1 (PQ) segalembuspbr
1Departamento de Quiacutemica Faculdade de Filosofia Ciecircncias e Letras de Ribeiratildeo Preto Universidade de Satildeo Paulo 14040-901 Ribeiratildeo Preto-SP Brasil Introduccedilatildeo
O oacutexido niacutetrico tem um papel jaacute conhecido como biorregulador em diversos processos Logo compostos de Ru-NO com ligante cyclam satildeo de grande interesse como doadores de oacutexido niacutetrico [1] Este trabalho eacute uma continuaccedilatildeo do estudo jaacute presente na literatura [1] sobre a ligaccedilatildeo Ru-NO para o composto fac-[Ru(NO)Cl2(k3N4N8N11(1-carboxilpropil)cyclam)]+ I bem como seus derivados II e III oriundos das desprotonaccedilotildees de O-H e em seguida do N-H mais aacutecido Metodologia Computacional
Atraveacutes do modelo computacional B3LYPcc-pVDZ com pseudopotencial ECP28MDF para o aacutetomo de Ru as geometrias foram otimizadas e a densidade eletrocircnica foi investigada por meio do meacutetodo QTAIM Aleacutem disso os espectros de absorccedilatildeo na regiatildeo UV-Vis foram obtidos com o meacutetodo CAM-B3LYP e a mesma base utilizada anteriormente Sendo que nesta etapa foi utilizado o modelo de solvataccedilatildeo PCM de modo a considerar o efeito de solvataccedilatildeo da aacutegua sobre estes complexos metaacutelicos Os softwares Gaussian09 AIMAll Chemissian e Gaussview 50 foram utilizados para realizar os caacutelculos Resultados e Discussatildeo
Segundo o meacutetodo QTAIM a partir de I para II temos um pequeno aumento na densidade eletrocircnica ρ(r)(Ru-NO) e do iacutendice de deslocalizaccedilatildeo DI(RuNO) junto de uma diminuiccedilatildeo da concentraccedilatildeo da densidade eletrocircnica nabla2ρ(r)(Ru-NO) Aleacutem disso temos que o caraacuteter covalente desta ligaccedilatildeo aumenta com base na diminuiccedilatildeo da densidade de energia total H(r)(Ru-NO) Outro importante ponto eacute o aumento da elipiticidade da ligaccedilatildeo quiacutemica ε(Ru-NO) Agora em IIIII haacute uma diminuiccedilatildeo de ρ(r)(Ru-NO) e DI(RuNO) atribuindo um menor caraacuteter covalente para esta ligaccedilatildeo como confirmado pelo aumento de H(r)(Ru-NO) apesar da distribuiccedilatildeo destes eleacutetrons estar menos concentrada fato visualizado pelo maior valor de nabla2ρ(r)(Ru-NO) Outro ponto eacute que haacute um menor valor de ε(Ru-NO) logo os eleacutetrons nesta ligaccedilatildeo se distribuem de modo mais ciliacutendrico A partir dos espectros de absorccedilatildeo observamos que em III o aparecimento duas transiccedilotildees eletrocircnicas centradas para o orbital π do NO que permite a desestabilizaccedilatildeo da ligaccedilatildeo Ru-NO Jaacute em IIIII tambeacutem haacute duas rotas desta espeacutecie de transiccedilatildeo para o controle da estabilidade da ligaccedilatildeo Ru-NO mas com energia necessaacuteria para excitaccedilatildeo menor Conclusotildees
Portanto os resultados indicaram um pequeno aumento da estabilidade da ligaccedilatildeo Ru-NO com a primeira desprotonaccedilatildeo de I poreacutem uma diminuiccedilatildeo com a desprotonaccedilatildeo de N-H de II para III Os espectros na regiatildeo UV-Vis indicaram que em IIIIII temos novas rotas e com menor energia para controlar a liberaccedilatildeo do NO Agradecimentos Os autores agradecem as agecircncias CAPESPROAP CNPq (processo 4815602010-6) e FAPESP (processo 200802677-0) pelo suporte financeiro e a Me Ali Faez Taha pela assistecircncia teacutecnica SEG agradece a CNPq pela bolsa de pesquisa (processo 3044472010-2) RPO agradece a FAPESP (processo 201120351-7) pela bolsa de doutorado-direto Referecircncias [1] Fabio G Doro Iuri M Pepe Sergio E Galembeck Rose M Carlos Zenis N da Rocha Mauro Bertottie e Elia Tfouni Dalton Transactions 2011 40 6420-6432
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3 FFCLRP 2014
Estudo Teoacuterico da Cloro Ftalocianina de Alumiacutenio por PM6 e DFT
Wesley F Vazsup1 (PG) Anselmo E de Oliveirasup2 (PQ)
wesfonsecagmailcom 1 2
Instituto de Quiacutemica ndash Universidade Federal de Goiaacutes Campus Samambaia CEP 13174001-970 Goiacircnia ndash GO ndash
Brasil
Introduccedilatildeo
As propriedades fiacutesicas e quiacutemicas das Ftalocianinas vecircm sendo estudadas extensivamente
ao passar das deacutecadas Estes compostos πndashmacrociacuteclicos altamente estaacuteveis apresentam
caracteriacutesticas interessantes como eficiente absorccedilatildeo de luz alta simetria planaridade e
deslocalizaccedilatildeo eletrocircnica sendo tambeacutem empregadas em cataacutelise ciecircncia de materiais tendo
aplicaccedilatildeo em dispositivos conversores de energia armazenamento de dados oacutepticos sensores de
gaacutes cristal liacutequido tintura infravermelha em tecnologia a laser etc [1] Tendo em conta as
aplicaccedilotildees possiacuteveis um esforccedilo consideraacutevel tem sido dedicado para a caracterizaccedilatildeo dos estados
excitados de metal-ftalocianinas seus derivados e os seus agregados por uma variedade de teacutecnicas
espectromeacutetricas [2] Tomou-se por objeto de estudo apoacutes levantamento bibliograacutefico a Cloro
Ftalocianina de Alumiacutenio
Metodologia Computacional
A estrutura molecular da AlPcCl foi determinada por caacutelculos de quiacutemica quacircntica no pacote
computacional Gaussian09 utilizado o conjunto de bases 6-31+G e os seguintes funcionais DFT
HSEH1PBE M05 M052X M06 M06HF M062X LC-ωPBE CAM-B3LYP ωB97 ωB97X
ωB97XD) para comparaccedilatildeo com aqueles jaacute conhecidos e obtidos com B3LYP [3] O estudo dos
estados excitados foi abordado por meacutetodos semi-empiacutericos utilizando o PM6 disponiacutevel no
Gaussian09 Tais estados foram estudados em agregados moleculares (diacutemero e duas disposiccedilotildees de
tetracircmeros) obtidos a partir de arquivos do CCDC (Cambridge Crystallographic Data Center)
Resultados e Discussatildeo
Os caacutelculos DFT realizados preveem que a moleacutecula de AlPcCl tem simetria C4v com o
aacutetomo do metal acima do plano definido pela cavidade interna de quatro aacutetomos de N e um
macrociclo quase planar Os resultados obtidos utilizando B3LYP apresentaram os menores valores
para os erros meacutedios calculados para os paracircmetros distacircncia de ligaccedilatildeo (0018Aring) e acircngulo de
ligaccedilatildeo (5473deg) tendo por referecircncia os dados cristalograacuteficos Para os agregados moleculares da
AlPcCl obteve-se que os empacotamentos tetracircmeros satildeo mais estaacuteveis que o diacutemero 1599 kjmol
e 1869 kjmol respectivamente A diferenccedila de energia dos orbitais HOMO e LUMO eacute 308 kjmol
maior para um dos tetracircmeros em relaccedilatildeo ao diacutemero Os valores para as bandas de excitaccedilatildeo de
Soret e Banda ldquoQrdquo obtidas atraveacutes dos caacutelculos com PM6 foram respectivamente 352 nm e 619-
775 nm para o diacutemero 352 nm e 616- 771 nm para um dos tetracircmeros e 389 nm e 579- 747 nm para
a outra disposiccedilatildeo do tetracircmero e estatildeo em excelente acordo com dados de referecircncia [4] [5]
Conclusotildees
Os resultados obtidos se apresentam em excelente acordo com os dados disponiacuteveis na
literatura
Referecircncias [1]GANTCHEV T G VAN LIER J E HUNTING D J Radiation Physics and Chemistry 2005 v 72 p 367ndash379
[2]RICCIARDI G ROSA A BAERENDS E J The Journal of Physical Chemistry A 2001 v 105 p 5242ndash5254
[3]STRENALYUK T SAMDAL S VOLDEN H V The Journal of Physical Chemistry A 2008 v 112 p 9075ndash
9082
[4]CHEN W et al Applied Physics Letters 2012 v 100 p 133302
[5] JENNINGS C et al Spectrochimica Acta Part A Molecular Spectroscopy 1986 v 42 p 991ndash995
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Influecircncia da Estrutura Eletrocircnica na Componente Spin-Orbital do Tensor
Blindagem de RMN de 13
C nos Isocircmeros do 12-diiodoeteno
Renan Vidal Viesser1
(PG) Lucas Colucci Ducati2 (PQ) Claacuteudio Francisco Tormena
1 (PQ)
tormenaiqmunicampbr 1Instituto de Quiacutemica UNICAMP Campinas-SP Brasil
2Instituto de Quiacutemica USP Satildeo Paulo-SP Brasil
Introduccedilatildeo
A blindagem de nuacutecleos de 1H e
13C promovida por aacutetomos de elevada massa eacute
reconhecida como um fenocircmeno relativiacutestico observaacutevel na RMN em funccedilatildeo da reduccedilatildeo do
deslocamento quiacutemico desses nuacutecleos sendo o acoplamento spin-orbital (SO) aceito como a
fonte desse ldquoefeito do aacutetomo pesadordquo1 Embora os mecanismos SOFC e SOSD sejam
conhecidos2 persistem duacutevidas sobre a influecircncia das interaccedilotildees estereoeletrocircnicas no efeito
do aacutetomo pesado Inserido neste contexto o presente trabalho visa compreender quais satildeo os
fatores responsaacuteveis pela diferenccedila de 17 ppm no deslocamento quiacutemico de 13
C dos isocircmeros
do 12-diiodoeteno sendo o trans mais blindado
Metodologia Computacional
Caacutelculos de otimizaccedilatildeo de geometria tensor blindagem e NBO foram realizados
empregando DFTKT2 como niacutevel de teoria funccedilatildeo de base TZ2P (STO) e aproximaccedilatildeo
relativiacutestica ZORA disponiacuteveis no software ADF 2013
Resultados e Discussatildeo
Os caacutelculos de tensor confirmaram a maior blindagem do isocircmero trans (=1121
ppm) em relaccedilatildeo ao cis (= 905 ppm) como pode ser observada na Figura 1 e indicaram que
as componentes paramagneacutetica e SO satildeo as responsaacuteveis por esta diferenccedila As anaacutelises de
NBO mostraram menores ocupacircncias dos lone pairs dos iodos e maiores dos orbitais C=C e
πC=C para o composto cis resultando num menor valor para o termo SO (257 ppm) em
comparaccedilatildeo ao trans (357 ppm)
A B
Figura 1 Tensor blindagem de 13
C e suas componentes PAS para o cis- (A) e trans-diiodoeteno (B)
Conclusotildees
Acreditamos que a compressatildeo esteacuterica existente entre os aacutetomos de iodo no isocircmero
cis esteja afetando a capacidade do iodo blindar o nuacutecleo de carbono principalmente devido
ao aumento do gap de energia entre os lone pairs do iodo e orbitais antiligantes do carbono
Agradecimentos
Os autores agradecem a FAPESP pelo suporte financeiro
Referecircncias [1] Aquino F Govind N Autschbach J J Chem Theory Comput 2011 7 3278-3292
[2] Kaupp M Malkina O L Malkin V G Pyykkouml P Chem Eur J 1998 4 118-126
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Intensidades caracteriacutesticas de grupos funcionais no infravermelho
Arnaldo F da Silvasup1 (PG) Wagner E Richtersup1 (PG) Roy E Brunssup1 (PQ)
wagnerrichteriqmunicampbr
sup1 ndash Instituto de Quiacutemica Universidade Estadual de Campinas CP 6154 CampinasndashSP Brasil
Introduccedilatildeo
Sabendashse que na espectroscopia no infravermelho a frequecircncia de absorccedilatildeo expressa em
nuacutemero de onda exibe um valor caracteriacutestico no espectro para cada grupo funcional em uma
moleacutecula Neste sentido buscamos uma metodologia de divisatildeo das intensidades de absorccedilatildeo
no infravermelho de modo a verificar se tambeacutem eacute possiacutevel atribuir intensidades de absorccedilatildeo
caracteriacutesticas para grupos funcionais no infravermelho tal como ocorre com as frequecircncias
Metodologia Computacional
O conjunto de testes envolvendo as moleacuteculas H2CO F2CO e HFCO foi escolhido
para avaliar a hipoacutetese mencionada para o modo vibracional correspondente ao estiramento da
carbonila νC=O O programa Gaussian03[1]
(no niacutevel CCSDaugndashccndashpVTZ[2]
)foi empregado
tanto na otimizaccedilatildeo das geometrias quanto na anaacutelise vibracional Os tensores polares foram
entatildeo manipulados com equaccedilotildees e programas desenvolvidos em nosso laboratoacuterio de modo
que as intensidades pudessem ser divididas em parcelas atocircmicas
Resultados e Discussatildeo
A anaacutelise vibracional forneceu aos estiramentos da carbonila das moleacuteculas acima
intensidades com valores de 857 4720 e 2807 kmmolndash1
respectivamente Jaacute as parcelas
atocircmicas quando somadas sobre os aacutetomos de carbono oxigecircnio e um termo de interaccedilatildeo
entre eles forneceu os valores de 1087 4410 e 2791 kmmolndash1
na mesma ordem Tal
comportamento foi verificado tambeacutem em outros modos vibracionais Aleacutem disso a aplicaccedilatildeo
da regra de soma do modelo CSSM ( sum sum sum ) vaacutelida para a soma
das intensidades mostrandashse vaacutelida tambeacutem para os modos vibracionais individualmente
Conclusotildees
Separar intensidades de absorccedilatildeo vinculadas a um modo normal correspondente agrave
movimentaccedilatildeo de diversos aacutetomos simultacircneamente em parcelas individuais para cada um
destes aacutetomos eacute possiacutevel O resultado de tal esquema de divisatildeo mostra uma concentraccedilatildeo das
intensidades principalmente sobre os aacutetomos cuja movimentaccedilatildeo eacute mais relevante para o
modo em questatildeo Os valores caracteriacutesticos natildeo satildeo tatildeo proacuteximos entre si quanto o satildeo as
frequecircncias caracteriacutesticas mas parece haver uma relaccedilatildeo entre eles e a eletronegatividade
meacutedia dos aacutetomos ligados agrave carbonila um resultado a priori jaacute esperado
Agradecimentos
Os autores agradecem agraves agecircncias de fomento CNPq e FAPESP pelo financiamento
Referecircncias
[1] Gaussian 03 Revision D02 M J Frisch J A Pople et al Gaussian Inc Wallingford CT 2004
[2] B Galabov Y Yamaguchi R B Remington H F Schaefer III J Phys Chem A 106 819 (2002)
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6 FFCLRP 2014
Selective Extraction of Erisotrin Structural Analogs Theory and Experiment
Arnaldo F da Silva Fordm (PG)1 Daniely X Soares (PG) Wagner E Richter (PG) Roy E Bruns (PQ)
1Instituto de Quiacutemica Universidade Estadual de Campinas CP 6154 13083-970 Campinas SP Brasil
Introduction
The biological activities of Erythrina alkaloids are assigned to Eritrinic compounds present
in the plant The most abundant of these alkaloids is called erisotrin and has high anxiolytic activity
raising interest in its structural analogues such as hydroxylated and methoxylated derivatives The
objective of this work was to propose a selective extraction of the erisotrin structural analogues
though UPLC-ESI-MSMS UV-VIS spectroscopy and TDDFT calculations
Computational Methodology
The geometry of the molecules was accessed through geometry optimizations with B3LYP
6-311G+(2d2p) A AMD 64 Opteron workstation with GAUSSIAN03 was used Since the
experimental extractions used solvents with different polarities the PCM from Gaussian03 package
was used In order to obtain the vertical excitation energies TDDFT was employed at the same
calculational level used on the geometry optimizations1
Results and Discussion
The chromatogram obtained from the Erythrina speciosa extract (flower) through UPLC-
ESI-MSMS showed some of the erisotrin structural analogues The solvent used was a
033033033(vv) mixture of hexane ethanol and dichloromethane The chromatogram is
composed primarily by three types of alkaloids skeletons I) a benzene ring with two o-methyl
substituents II) a benzene ring with one o-methyl and one hydroxyl substituents and III) a α β
unsaturated lactone The generic forms of the erisotrin structural analogues can be seen in Figure 1
Figure 3 Generic structures forms I II and III described in the text
To better understand the interaction between the solvents and the erythrinic alkaloids a UV-
VIS spectrum of the extract was acquired on all solvents Theoretical calculations were also applied
in order to gain additional information on the UV-VIS spectra The results of the UV-VIS analysis
are presented at Table 1
Table 1 HOMO-LUMO secondary transition wavelengths (nm) of the most relevant alkaloids on the Erythrina
speciosa extract Theoretical values obtained through B3LYP6-311+(2d 2p) are also included SolventSpecies I II III Exp Ethanol 2827 2732 3018 271 Chloroform 2822 2734 3009 282 Hexane 2815 2726 3040 270
Conclusions
When ethanol and hexane are used as solvent the molecules with the generic structure II are
better extracted as the absorption peak in the UV-VIS spectra is around 271 and 270 nm
respectively Nonetheless when chloromethane is used the molecules with generic structure I are
preferably extracted as the peak around 282 nm suggests
Acknowledgements
CNPq and Fapesp
Referecircncias [1] Andzelm J Rinderspacher B C Rawlett A Dougherty J Baer R Govind NJ Chem Theory Comput 2009
5 2835ndash284
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Uso do Modelo Contiacutenuo de Solvente (C-PCM) com G3X-CEP para Caacutelculos de Solvataccedilatildeo de Iacuteons Monovalentes com Acetonitrila
Cleuton de S Silva12
(PG) Rogeacuterio Custodio1(PQ)
cleutonsouzayahoocombr
1 Instituto de Ciecircncias Exatas e Tecnologia Universidade Federal do Amazonas CEP 69077-000 Itacoatiara-Am
2 Departamento de Fiacutesico-Quiacutemica Universidade Estadual de Campinas CEP 13083-970 Campinas-SP
Introduccedilatildeo
A importacircncia do efeito de solvente em reaccedilotildees quiacutemica tem sido frequentemente observada
e eacute objeto de frequentes estudos teoacutericos e experimentais Boes e colaboradores [1] demonstraram
que o ajuste apropriado da cavidade no meacutetodo IEF-PCM proporciona excelentes resultados quando
associado ao meacutetodo HFIEF-PCM Pereira e col [2] demonstraram a viabilidade de se utilizar
pseudopotenciais CEP (Compact Effective Pseudopotential) na teoria Gaussian n particularmente
Gaussian 3 ou G3 No presente projeto seraacute investigado um ajuste do modelo contiacutenuo de solvente
C-PCM com a teoria G3X(CEP) para caacutelculos de energia livre de solvataccedilatildeo de alguns iacuteons
Metodologia Computacional A teoria G3X [3] com pseudopotencial CEP ou simplesmente G3X(CEP) foi utilizada
juntamente com o modelo de solvente C-PCM em que acetonitrila foi utilizado como solvente para
calcular as energias livres de solvataccedilatildeo A otimizaccedilatildeo do fator de escala da cavidade do solvente
foi realizada entre o intervalo de 1 a 2
Resultados e Discussatildeo
O melhor resultado calculado em relaccedilatildeo aos dados experimentais foi obtido com fator de
escala de 119 para a combinaccedilatildeo G3X(CEP)C-PCM Os resultados foram comparados com
resultados de Boes [1] que utilizaram HFIEF-PCM com um fator de escala oacutetimo de 136 (ver
tabela 1) O fluacuteor apresentou o desvio muito alto em relaccedilatildeo ao experimental de -86 kcalmol para
G3X(CEP) se calcularmos o desvio meacutedio absoluto sem Fluacuteor teremos G3X(CEP) = 206 kcalMol
e HF = 248 kcalMol
Tabela I ndash Dados de Energia Livre de Solvataccedilatildeo (kcalmol) para acetonitrila calculadas para G3X(CEP) com
CPCM HF com IEF-PCM e desvio Meacutedio Absoluto
G3X(CEP)CPCM HFIEFshyPCM Exp G3X(CEP)CPCM HFIEFshyPCM Exp
Fshy shy7841 shy868 shy880 SCN
shy shy5377 shy574 shy519
Clshy shy6509 shy646 shy645 NO3
shy shy5818 shy602 shy565
Brshy shy6097 shy599 shy611 ClO4shy shy5367 shy539 shy508
N3shy shy5820 shy617 shy619 CH3CO2
shy shy6030 shy644 shy627
CNshy shy6250 shy636 shy592 DAM 175 162 shy
Conclusotildees Os resultados demonstram que o ajuste na cavidade CPCM melhora o resultado na energia
de solvataccedilatildeo para acetonitrila como solvente Os resultados apresentam com exceccedilatildeo do iacuteon fluacuteor
um desvio pequeno quando comparados com dados experimentais ou calculados por Boes e col
Agradecimentos Os autores agradecem o apoio financeiro da FAPEAM FAPESP CNPq e FAEPEX-
UNICAMP
Referecircncias [1] S Boes P R Livotto H Stassen Chemical Physcis 2006 331 142-158
[2] D H Pereira A F Ramos N H Morgon R Custodio 2011 135 034106-034131
[3] L A Curtiss P C Redfern K Raghavachari J Pople Chemical Physcis Lettres 2002 359 309-396
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8 FFCLRP 2014
Clusters Histoacuterico e evoluccedilatildeo
Dioacutegenes Mendes Arauacutejo1 (PG) Sergio E Galembeck1 (PQ)
diogenespgffclrpuspbr 1Departamento de Quiacutemica Faculdade de Filosofia Ciencias e Letras de Ribeirao Preto Universidade de Sao Paulo
14040-901 Ribeirao Preto (SP)
Introduccedilatildeo
Cluster pode ter diferentes significados dependendo da aacuterea que esta palavra eacute utilizada em
quiacutemica e em fiacutesica cluster significa um conjunto de aacutetomos ou moleacuteculas que interagem por forccedilas
natildeo covalentes Os primeiros estudos de clusters foram apresentados na literatura na deacutecada de
1930 mas ganharam forccedila na deacutecada de 1950 com a utilizaccedilatildeo de teacutecnicas experimentais como a
espectrometria de massa e vaporizaccedilatildeo a lazer Desde entatildeo muitos trabalhos cientiacuteficos foram
publicados investigando a natureza de clusters Os clusters ocupam o estado da mateacuteria
compreendido entre aacutetomos isolados e a fase condensada e o tamanho pode variar de dezenas ateacute
centenas de aringngstrons Clusters natildeo apresentam variaccedilotildees lineares de propriedades conforme o
crescimento e este eacute um dos pontos que atribui grande interesse nesses materiais[1] Recentemente
foi descoberta uma grande estabilidade em clusters que apresentam estrutura eletrocircnica
correspondente a nuacutemeros maacutegicos possibilitando o desenvolvimento de nanomateriais
estruturados com caracteriacutesticas especiacuteficas e tambeacutem a elaboraccedilatildeo uma nova tabela perioacutedica
formada por clusters que mimetizam as propriedades de elementos quiacutemicos sendo denominados
superaacutetomos[2] Entre os trabalhos que refletem o estado da arte desta aacuterea da ciecircncia grande parte
utilizam as propriedades dos clusters como uma ponte entre sistemas isolados ateacute a fase
condensada[3] Como exemplo podemos citar as aplicaccedilotildees de clusters em processos de superfiacutecie
como cataacutelises homogecircnea heterogecircnea e enzimaacutetica[4] a adsorccedilatildeo de hidrogecircnio em clusters de
alumiacutenio[5] a utilizaccedilatildeo de clusters em dispositivos de armazenamento de energia incrementando
algumas propriedades como a condutividade a velocidade de transferecircncia de carga e a
ciclabilidade[6] Esses exemplos mostram um pouco da versatilidade dos clusters o que faz que
eles venham ganhando forccedila principalmente no estudo de novos materiais para cataacutelise e
armazenamento de energia
Agradecimentos
Agradecemos a CAPES FAPESP e o CNPQ
Referecircncias
[1] AW Castleman P Jena Proc Natl Acad Sci USA 2006 103 10552-10553
[2] P Jena J Phys Chem Lett 2013 4 1432-1442
[3] P-Y Cheng JS Baskin AH Zewail Proc Natl Aca Sci USA 2006 103 10570-10576
[4] GA Somorjai AM Contreras M Montano RM Rioux Proc Natl Acad Sci USA 2006 103 10577-10583
[5] DJ Henry I Yarovsky J Phys Chem A 2009 113 2565-2571
[6] WJAS Gomes DM Arauacutejo AJF Carvalho SP Campana-Filho F Huguenin J Phys Chem C 2013 117
16774-16782
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9 FFCLRP 2014
Estimativa teoacuterica do pKa de aminas substituiacutedas com grupos alquila
Reacutegis Casimiro Leal12
(PG) Cleuton de Souza Silva13
(PG) Rogeacuterio Custodio1 (PQ)
regislealiqmunicampbr 1Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) Instituto de Quiacutemica 13083-970 Campinas-SP Brasil
2Instituto Federal de Educaccedilatildeo Ciecircncia e Tecnologia do Rio Grande do Norte (IFRN) 59215-000
Nova Cruz-RN Brasil 3Universidade Federal do Amazonas (UFAM) Instituto de Ciecircncias Exatas e Tecnologia 69103-128
Itacoatiara-AM Brasil
Introduccedilatildeo
O estudo das propriedades relacionadas agrave acidez e basicidade de substacircncias eacute
importante para compreensatildeo de determinados fenocircmenos [1] daiacute a necessidade de
estimativas das constantes de acidez (Ka) e basicidade (Kb) Bryantsev e col [2] estudaram
uma seacuterie de propriedades incluindo pKa de um conjunto de 23 aminas via DFT e um
modelo contiacutenuo de solvente Poisson-Boltzmann Aminas substituiacutedas (RNH2 R2NH e R3N
com R = -CH3) satildeo mais baacutesicas do que amocircnia (NH3) devido ao possiacutevel efeito doador de
eleacutetrons dos grupos alquila No entanto ocorre uma inversatildeo no comportamento quando se
compara a trimetilamina com as outras aminas substituiacutedas Isto pode ser explicado
qualitativamente pela dificuldade de acesso ao par de eleacutetrons livre do aacutetomo de nitrogecircnio na
trimetilamina devido ao impedimento espacial provocado pelos grupos alquilas substituintes
Metodologia Computacional
A estimativa do pKa foi realizado de acordo com o ciclo termodinacircmico descrito em
Freitas et al [3] Todos os caacutelculos foram realizados utilizando o pacote Gaussian 09W
Resultados e Discussatildeo
A Tabela 1 mostra as diferenccedilas entre valores de pKa experimental e teoacuterico obtidos
para os diferentes niacuteveis de caacutelculo O menor desvio foi com o meacutetodo Hartree-Fock
249 kcal mol-1
Nenhuma das metodologias utilizadas aqui reproduziu a tendecircncia
experimental de inversatildeo no comportamento do pKa quando se compara a trimetilamina com
as demais aminas substituiacutedas
Tabela 1 Diferenccedilas entre valores de pKa experimentais (pKaExp) e calculados (pKaCalc) em kcalmol-1
Aminas Exp [2]
[pKaExp ndash pKaCalc]
Hartree-Fock
6-311++g(dp)
B3LYP
6-311++g(dp)
G3(MP2)
B3 CBS-Q
NH3 925 202 208 209 208
CH3NH2 1064 308 316 315 315
(CH3)2NH 1077 299 307 306 306
(CH3)3N 980 186 196 193 194
DAM 249 257 256 256
Conclusotildees
A tendecircncia dos resultados experimentais natildeo foi reproduzida por nenhum dos meacutetodos
teoacutericos testados Os desvios satildeo elevados em relaccedilatildeo aos dados experimentais da ordem de
25 kcal mol-1
Efeitos locais do solvente estatildeo em andamento e devem corrigir a tendecircncia
Agradecimentos
FAPESP CNPq CAPES e FAEPEX-UNICAMP
Referecircncias [1] Seacutergio R B Silva Caio L Firme Kaacutessio M G Lima Quim Nova 2014 37 658-662
[2] Vyacheslav S Bryantsev Mamadou S Diallo William A Goddard III J Phys Chem A 2007 111 4422-4430
[3] Adilson A Freitas K Shimizu Luiacutes G Dias Frank H Quina J Braz Chem Soc 2007 18 1537-1546
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10 FFCLRP 2014
Discretizaccedilatildeo do Meacutetodo da Coordenada Geradora para geraccedilatildeo de
funccedilotildees de base por q-exponenciais
Mauriacutecio Gustavo Rodrigues1
(PG) Rogeacuterio Custodio (PQ)1
mauriciorodriguesiqmunicampbr
1 ndash Universidade Estadual de Campinas Campinas ndash SP
Introduccedilatildeo
O Meacutetodo da Coordenada Geradora (MCG) tem sido utilizado para o desenvolvimento
de conjuntos de funccedilotildees de base No meacutetodo original os expoentes das gaussianas satildeo
usualmente gerados atraveacutes de uma transformaccedilatildeo de coordenada geradora12
sendo n o nuacutemero de funccedilotildees de base primitivas desejado Neste trabalho
propotildee-se uma generalizaccedilatildeo do meacutetodo original pela q-exponencial3 da seguinte forma
se em que q eacute um paracircmetro a ser
otimizado juntamente com a malha Ω No MCG modificado pela q-exponencial
(MCGq) a equaccedilatildeo 1 continua vaacutelida para os casos em que q=1
Resultados e discussatildeo
MCG e MCGq foram aplicados para geraccedilatildeo de conjuntos de funccedilotildees de base atocircmicos
para os elementos representativos do segundo periacuteodo da Tabela Perioacutedica de modo
que apresentassem a configuraccedilatildeo de conjuntos de base de Pople 6-31G Todos os
paracircmetros foram otimizados com o meacutetodo Simplex e foi utilizado o niacutevel DFT
B3LYP para realizaccedilatildeo dos caacutelculos atocircmicos com o programa Gaussian09 Esses
resultados satildeo mostrados na Tabela 1 aleacutem do resultado exato4 para fins de
comparaccedilatildeo Nessa tabela tambeacutem satildeo apresentados resultados do MCG para uma base
maior (18s10p) tambeacutem para fins de comparaccedilatildeo
Tabela 1 Energias atocircmicas totais para o GCM GCMq HFN e GCM completo
(unidades atocircmicas)
GCM (10s4p) GCMq (10s4p) Exato GCM (18s10p)
B -24660252 -24660963 -246398 -24664036
C -37850843 -37852058 -378295 -37860238
N -54588155 -54589978 -545757 -54606958
O -75063965 -75066178 -750525 -75098236
F -99718436 -99721112 -997168 -99773437
Ne -128897668 -128900936 -1289230 -128980823
A Tabela 1 mostra que os resultados do GCMq satildeo mais baixos que o GCM com
mesmo tamanho de funccedilatildeo de base Em geral os expoentes gerados pelo GCMq satildeo
mais bem distribuiacutedos no espaccedilo de expoentes Para um conjunto completo de
primitivas espera-se que GCM e GCMq convirjam para o mesmo resultado
Agradecimentos
CAPES FAPESP CNPq FAEPEX-UNICAMP
Referecircncias
1 - R Custodio JD Goddard Can J Chem 70 (1992) 580
2 ndash E V R de Castro and F E Jorge J Chem Phys 108 (1998) 5226
3 - C Tsallis Quim Nova 16 (1994) 468
4 - E Buendiacutea F J Gaacutelvez P Maldonado and A Sarsa J Chem Phys 131 (2009) 44115
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11 FFCLRP 2014
Anaacutelise conformacional da Benzbromarona (BZB) Iran L Sousa (PG) Nelson H Morgon (PQ) Instituto de Quiacutemica - UNICAMP CP 6154 CEP 13084-971 Campinas - SP
iransousaiqmunicampbr
Introduccedilatildeo
O estudo teoacuterico das conformaccedilotildees e interaccedilotildees intramoleculares presentes em
sistemas modelos desde os mais simples ateacute estruturas complexas como proteinas
tornou-se importante para a compreensatildeo dos efeitos que influenciam a estabilidade
conformacional de moleacuteculas A escolha de uma metodologia computacional adequada eacute
extremamente importante para alcanccedilar o resultado final seja em termos de precisatildeo ou
custo computacional
Foi realizado um estudo conformacional da benzbromarona um faacutermaco
utilizado para o tratamento de casos refrataacuterios de gota1
Metodologia Computacional
Foram utilizados caacutelculos semiempiacutericos PM3 para indentificaccedilatildeo dos
confocircrmeros mais estaveacuteis Os minimos de energia foram otimizados com B3LYP6-
311++G (dp) Todos os caacutelculos foram realizados empregando o programa Gaussian
092
Foi avaliado as confomaccedilotildees de interesse em funccedilatildeo da rotaccedilatildeo dos acircngulos
diedros θ e β (Fig 1) estimada a cada 10ordm
Fig 1 Acircngulos diedros estudados
Resultados e Discussatildeo
As energias relativas e os acircngulos na qual foram obtidos os confocircrmeros mais
estaacuteveis satildeo mostrados na Tabela 1 Tabela 1 Energias Relativa (Kcalmol) e Angulos diedros (ordm) B3LYP6-311++G(dp)
Conf ER Diedros
α β
1 000 260 90
2 691 260 260
3 038 260 270
Observa-se que a benzbromarona apresenta um minimo em 260ordm e 90ordm A
explicaccedilatildeo desta preferecircncia seraacute investigada atraveacutes de caacutelculos de NBO Uma anaacutelise
populacional tambeacutem seraacute realizada a fim de verificarmos a predominacircncia de cada
confocircrmero
Conclusotildees
Os caacutelculos mostraram a existecircncia de isocircmeros conformacionais para a
Benzbromarona Na literatura natildeo haacute estudos teoricos deste faacutermaco Sendo assim
outros paracircmetros eletrocircnicos estatildeo sendo obtidos com o objetivo de melhor
caracterizar essa moleacutecula
Agradecimentos CNPq CAPES CENAPAD-SP e GridUNESP
Referecircncias 1S Kumar et al New Zealand Medical J 2005 118 152
2 httpwwwgaussiancom
β
θ
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Estudo das Propriedades de Nanofitas de SiC
Larissa S Oliveirasup1 (PG) Rogeacuterio J Baierlesup1sihelarissagmailcom
1Universidade Federal de Santa Maria
IntroduccedilatildeoMateriais semicondutores nanoestruturados satildeo potenciais candidatos para serem
utilizados em dispositivos semicondutores Muitas teacutecnicas computacionais tecircm sidoutilizadas agrave produccedilatildeo de materiais com propriedades desejaacuteveis agrave industria eletrocircnica onde ocarbeto de siliacutecio (SiC) vem se mostrando muito promissor
Metodologia ComputacionalO meacutetodo de primeiros princiacutepios adotado eacute fundamentado na Teoria do Funcional
Densidade (DFT) e para o tratamento da interaccedilatildeo forte entre os eleacutetrons de valecircncia com osde caroccedilo utilizaremos pseudopotenciais de norma conservada na forma totalmente separaacutevelAs equaccedilotildees de Kohn-Sham satildeo resolvidas de maneira autoconsistente com o termo de troca-correlaccedilatildeo tratado dentro da Aproximaccedilatildeo do Gradiente Generalizado (GGA) A soma naZona de Brillouin eacute tratada utilizando um conjunto especial de pontos k gerados dentro doprocedimento de Morkhost-Pack A procura da geometria eacute feita utilizando o algoritmo deGradiente Conjugado (CG) com o caacutelculo das forccedilas usando o procedimento de Hellmann-Feynman
A estabilidade dos defeitos eacute obtida com o caacutelculo da energia de formaccedilatildeo dosdefeitos utilizando os resultados de caacutelculos de energia total A energia de formaccedilatildeo de umdefeito Eform[Def] eacute calculado de acordo com a equaccedilatildeo
Eform[Def]=ET[Def] ndash ET[pristino] - nji
onde ET[Def] eacute a energia total para o sistema na presenccedila de um defeito e ET[pristino] eacute aenergia total do mesmo sem defeito A soma ocorre sobre todos os aacutetomos envolvidos nodefeito e j eacute o potencial quiacutemico para o i-eacutesimo aacutetomo envolvido no defeito
Resultados e DiscussatildeoPretendemos estudar as principais caracteriacutesticas das nanofitas de SiC em sua forma
pura e com defeitos Estes estudos ainda estatildeo em fase de conclusatildeo e por esse motivo aindanatildeo possuiacutemos resultados
ConclusotildeesEsperamos que com esse trabalho possamos natildeo soacute caracterizar de maneira
satisfatoacuteria esses materiais Esses materiais quando bem estruturados podem apresentarcaracteriacutesticas desejaacuteveis para a fabricaccedilatildeo de dispositivos eletrocircnicos com boa eficiecircncia
AgradecimentosAgrademos a UFSM FAPERGS e ao PPGFiacutesica
Referecircncias [1] R J Baierle PC Piquini L P Neves R H Miwa Ab initio study of native defects in SiC nanotubesPhysical Review B Condensed Matter and Materials Physics USA v 74 n15 p 155425 2006[2] E F Rosso Baierle R J Oxygen doped SiC Nanowires an ab initio study Chemical Physics Letters (Print)v 568 p 140-146 2013[3] F Zheng et al J App Phys 113 154302 (2013)
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13 FFCLRP 2014
Natureza da ligaccedilatildeo FendashNO em sistemas trans-[FeIIL(NO)(oxa-aza)]
n+ onde
L=Cl ou H2O e n=1 ou 2 Uma investigaccedilatildeo computacional
Lucas Abreu do Nascimento1 (PG) Francisco das Chagas Alves Lima2 (PQ) fdcalimagmailcom 1
Universidade Federal do Piauiacute ndash UFPI 2 Universidade Estadual do Piauiacute ndash UESPI
Introduccedilatildeo
Na deacutecada de 1980 Ignarro e colaboradores mostraram que o oxido niacutetrico (NO) desempenha importacircncia fundamental no meio bioloacutegico como em sistema de regulaccedilatildeo de pressatildeo
sanguina processos inflamatoacuterios dentre outros1 Seus estudos demonstraram que a atividade bioloacutegica do (NO) difere em categorias direto e indireto sendo a principal diferenccedila a concentraccedilatildeo (NO) no meio A busca por novas drogas aptas a manter o controle desta moleacutecula levaram a uma
vasta aplicaccedilatildeo de compostos de coordenaccedilatildeo em particular ligantes macrociacuteclicos2 Os ligantes aza-macrociclo tem demonstrando um importante papel na sua estabilidade bem como o ligante
trans ao (NO)34 Mediante a busca por novas drogas capazes de manter o controle de (NO) no meio bioloacutegico este trabalho tem como objetivo analisar a natureza da ligaccedilatildeo FendashNO no sistema trans-[FeIIL(NO)(oxa-aza)]n+ onde L satildeo os ligantes trans Cl ou H2O em relaccedilatildeo o (NO) e n+ satildeo as
possiacuteveis cargas (1 e 2) dos complexos Metodologia Computacional
Todos os caacutelculos foram desenvolvidos no programa Gaussian 095 em niacutevel de teoria DFT empregado o funcional de troca de Beckes em conjunto com o funcional de correlaccedilatildeo de Perdew (BP86) Para efeito de comparaccedilatildeo o meacutetodo PBE1PBE tambeacutem foi utilizado Em combinaccedilatildeo com
os meacutetodos propostos a base LANL2DZ foi utilizada Para entendimento da natureza da ligaccedilatildeo o programa AOMIx6 foi empregado Todos os caacutelculos foram realizados considerando o vaacutecuo
Resultados e Discussatildeo
Em ambas os meacutetodos utilizados o sistema com o ligante H2O mostrou uma media de 35000 kcal mol -1 mais estaacutevel com ralaccedilatildeo ao com Cl Com relaccedilatildeo o comprimento de ligaccedilatildeo
entre o metal e o NO observa-se que quando ligante apresenta orbitas do tipo pi (π) no caso H2O diminui o comprimento da ligaccedilatildeo em 0009 Aring em comparaccedilatildeo com o outro ligante Apesar da
energia de interaccedilatildeo FendashNO ter sido de -482 kcal mol-1 para L=Cl e -62 kcal mol-1 para L=H2O as energias de repulsatildeo mostram-se 0020 maior para L=Cl quando comparado com L=H2O Logo a presenccedila deste ligante H2O dificulta a liberaccedilatildeo do NO e consequentemente facilitar a sua absorccedilatildeo
Conclusotildees
Os resultados demostraram que o sistema proposto em ambos os meacutetodos possui uma
maior estabilidade quando o ligante H2O esta presente Com relaccedilatildeo ao comprimento da ligaccedilatildeo FendashNO ela diminui com a presenccedila do H2O Assim a liberaccedilatildeo de NO pode ocorre com maior facilidade com quando o Cl estiver na oposiccedilatildeo trans com relaccedilatildeo a ele Os resultados das energias
de energias de repulsatildeo corroboram para o entendimento desses sistemas Agradecimentos
Centro Nacional de Processamento de Alto Desempenho do Cearaacute - CENAPADUFC Referecircncias [1]Ignarro L J Buga GM Wood K S Byrns R E Chaudhuri G Proceed ings of the National Academy of
Sciences of the United States of America 1987 84 9265-9269
[2] Tfouni E Truzzi D R Tavares A Gomes A J Figueiredo L E amp Franco D W Biological activity of
ruthenium nitrosyl complexes Nitric Oxide Biology and Chemistry Official Journal of the Nitric Oxide Society
201226 38ndash53
[3] Aguilar C M amp Rocha W R The nature of the MndashNO bond in [M(Imidazole)(PPIX)(L)]q complexes (M=Fe2+
Ru2+ L=NO+ NO and NOminus PPIX=Protoporphyrin IX) Inorganica Chimica Acta 2013 408 18ndash26
[4]Caramori G F Kunitz A G Andriani K F Doro F G Frenking G amp Tfouni E The nature of Ru-NO bonds
in ruthenium tetraazamacrocycle nitrosyl complexes --a computational study Dalton Transactions (Cambridge
England 2003) 201241 7327ndash39
[5] Frisch M J Gaussian09
[6] S I Gorelsky AOMix Program for Molecular Orbital Analysis httpwwwsg-chemnet version 66 2012
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14 FFCLRP 2014
Estudo das propriedades dinacircmicas do sistema 1-etil-3-metilimidazoacuteliobis(trifluorsulfonil)imida emim[Tf2N]CO2
Tuanan da Costa Lourenccedilo(PG)sup1 Luciano Tavares da Costa(PG)sup2lourencotuanangmailcom
1Universidade Federal de Alfenas sup2Universidade Federal Fluminense
IntroduccedilatildeoRecentemente liacutequidos iocircnicos(LIs) tecircm sido amplamente estudados para aplicaccedilotildees em
quiacutemica verde sendo que tais aplicaccedilotildees satildeo possiacuteveis devido agraves propriedades destes liacutequidos comobaixa volatilidade estabilidade teacutermica toxicidade e baixa pressatildeo de vapor tornado-os assimpossiacuteveis solventes ldquoverdesrdquo Atualmente vimos enfrentando grandes mudanccedilas climaacuteticas causadaspelas grandes emissotildees de gases de efeito estufa na atmosfera e devido a isso torna-se necessaacuterio odesenvolvimento de tecnologias para a captura de tais gases sendo os liacutequidos iocircnicos candidatos aesta nova tecnologia O objetivo deste trabalho eacute o estudo da mistura do liacutequido iocircnico 1-etil-3-metilimidazoacutelio bis(trifluorsulfonil) imida emim[Tf2N] com o CO2
Metodologia ComputacionalSimulaccedilotildees por dinacircmica molecular foram usadas para o estudo do sistema [emim]Tf2N e
CO2 As simulaccedilotildees foram realizadas nos ensembles NVT e NpT com duraccedilatildeo de 100ns Foramutilizados 160 pares de Lis com diferentes concentraccedilotildees do gaacutes variando de 0 a 204 moleacuteculas auma temperatura de 313K Apoacutes os caacutelculos das interaccedilotildeessup2 foram realizados caacutelculos depropriedades dinacircmicas a fim de se avaliar as modificaccedilotildees causadas pela presenccedila do gaacutes
Resultados e DiscussatildeoForam calculados os coeficientes de difusatildeo para caacutetion e acircnion Podemos ver pela tabela 1
que haacute um aumento no coeficiente de difusatildeo proporcional ao aumento de moleacuteculas de CO2 Ocaacutetion tende a ser mais difuso do que o acircnion e isso se daacute pela presenccedila do anel aromaacutetico em suaestrutura o que proporciona uma maior mobilidade do caacutetion no eixo do anel Podemos ver atraveacutesdo deslocamento meacutedio quadraacutetico das espeacutecies que o comportamento da dinacircmica translacionalnatildeo eacute modificado pela presenccedila das moleacuteculas do gaacutes embora ocorra uma maior difusividade dasmoleacuteculas
Tabela 1- Coeficientes de difusatildeo para as espeacutecies do sistema valores em 10-5cmsup2s Conclusotildees
Os resultados preliminares mostraram uma grande afinidade do gaacutes com o LI evidenciadona modificaccedilatildeo do coeficiente de difusatildeo o que nos sugere uma certa interaccedilatildeo gaacutes-LI Osresultados preliminares das propriedades dinacircmicas para o liacutequido iocircnico tiveram uma boacorrelaccedilatildeo com a literaturasup3 o que mostra a validade do campo de forccedila utilizado nas simulaccedilotildees
AgradecimentosAgradecimentos a CAPES FAPEMIG UNIFAL-MG e UFF
Referecircncias [1] Karadas F Energy Fuels 2010 24 5817[2] Lourenccedilo T C et al Environ Sci Technol 2013 47 7421[3] Fredlake C P et al J Chem Eng Data 2004 49 954
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Anaacutelise Teoacuterica de Clusters de Soacutedio-Potaacutessio por Algoritmo Geneacutetico e Caacutelculos
de Quiacutemica Quacircntica
Mateus X Silva1
(PG) Breno R L Galvatildeo1
(PD) Jadson C Belchior1 (PQ)
xaviersmateusgmailcom 1Departamento de Quiacutemica-ICEx Universidade Federal de Minas Gerais Av Antocircnio Carlos 6627 Pampulha 31270-
901 - Belo Horizonte MG Brasil
Introduccedilatildeo
Clusters metaacutelicos tecircm atraiacutedo atenccedilatildeo cientiacutefica devido agraves suas potenciais aplicabilidades
tecnoloacutegicas em nanoescala O interesse teoacuterico vai aleacutem da determinaccedilatildeo das estruturas formadas
por estes sistemas sendo um objetivo central o entendimento de como estes clusters crescem e
como suas propriedades se modificam no curso deste processo A liga NaK eacute conhecida por ser
misciacutevel em todas as proporccedilotildees e liacutequida agrave temperatura ambiente para a maioria das composiccedilotildees1
sendo o foco deste trabalho a descriccedilatildeo do crescimento deste sistema
Metodologia Computacional
A hipersuperfiacutecie de energia potencial de clusters de NaK foi gerada pelo potencial empiacuterico
Gupta2 (PG) e explorada via um algoritmo geneacutetico (GA) modificado
3 pela adiccedilatildeo de dois novos
operadores ao procedimento evolucionaacuterio padratildeo Assim foram geradas condiccedilotildees iniciais para
abordagem dos clusters menores por meacutetodos de estrutura eletrocircnica tais como CCSD(T) e MP2
que produziram resultados de referecircncia A escolha de condiccedilotildees apropriados para caacutelculos DFT
foram exploradas utilizando os dados de referecircncia obtidos Por fim o acoplamento entre um GA e
a minimizaccedilatildeo da energia obtida em niacutevel de teoria quacircntica eacute investigado para gerar condiccedilotildees
iniciais mais adequadas em relaccedilatildeo agrave abordagem empiacuterica inicial
Resultados e Discussatildeo
Os miacutenimos gerados pelo PG foram avaliados e corrigidos pelos meacutetodos ab initio de alto
niacutevel correlacionando eleacutetrons de camadas internas Verificou-se que o PG falha sistematicamente
na previsatildeo dos miacutenimos corretos de energia para clusters de ateacute 6 aacutetomos estando estes sistemas
pequenos fora da regiatildeo ideal de aplicabilidade deste potencial Observou-se que abordagens usuais
DFT como B3LYP podem falhar na previsatildeo de resultados para sistemas especiacuteficos sendo que o
melhor acordo com os resultados de referecircncia foi obtido pela combinaccedilatildeo def2-TZVPPSVWN5
apesar da melhor relaccedilatildeo custo-benefiacutecio ter sido alcanccedilada por LANL2DZSVWN5 (com potencial
nuclear efetivo) O acoplamento entre o GA e o tratamento quacircntico dos clusters foi realizado
dentro de uma abordagem de alta relaccedilatildeo custo-benefiacutecio obtida pela utilizaccedilatildeo de um potencial
nuclear efetivo em niacutevel MP2 O meacutetodo proposto foi capaz de elevar significativamente a
qualidade das condiccedilotildees iniciais geradas para reotimizaccedilatildeo por meacutetodos mais exatos
Conclusotildees
Caacutelculos MP2 foram suficientes para prever estruturas corretas assim como caacutelculos DFT
com utilizaccedilatildeo de potencial nuclear efetivo forneceram resultados com desvios de apenas 5 em
relaccedilatildeo agravequeles considerados como referecircncia Para clusters maiores a abordagem semi-claacutessica
feita atraveacutes do PG forneceu uma proporccedilatildeo de aacutetomos de soacutedio de 30 a 40 capaz de gerar ligas
mais estaacuteveis quando comparadas agraves suas contrapartes homonucleares A tendecircncia experimental de
segregaccedilatildeo nuacutecleo-superfiacutecie foi prevista com sucesso pela presente abordagem
Agradecimentos
Noacutes agradecemos agrave FAPEMIG agrave Capes e ao CNPq
Referecircncias [1] Tchaplyguine M et al Phys Rev B 2009 80 033405
[2] Gupta R P Phys Rev B 1981 23 6265
[3] Guimaratildees F F et al J Chem Phys 2002 116 8327
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16 FFCLRP 2014
Electronic energy levels engineering of P3HT employing chemical substitutions
Eliezer Fernando Oliveira1 (PG) and Francisco Carlos Lavarda12 (PQ)
1UNESP - Univ Estadual Paulista POSMAT - Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Ciecircncia eTecnologia de Materiais Bauru SP Brazil
2Faculdade de Ciecircncias UNESP - Univ Estadual Paulista Departamento de Fiacutesica Av Eng LuizEdmundo Carrijo Coube 14-01 17033-360 Bauru SP Brazil
Correspondence to Eliezer Fernando de Oliveira (eliezer fcunespbr)
IntroductionCurrently there is an intensive search for new materials to make more efficient organic solar
cells The use of chemical modifications capable of modifying the electronic properties of materialsalready known is an interesting approach [1] as it can in principle provide a more adequateadjustment of the frontier electronic levels while preserving properties such as solubility Thus weperformed a theoretical study of the P3HT and 13 new derivatives obtained by substitution withelectron acceptor and donor groups in order to understand how the energy levels of the frontierorbitals are modified
Computational MethodologyWe adopt the oligomer approach with structures ranging from 2 to 10 monomer units [2]
and thiophenic rings kept coplanar as expected in the solid state [3] Structure optimizations weremade through the PM7 semiempirical method and we obtained electronic structure data byDFTB3LYP6-31G(1d) The properties of polymers are estimated theoretically by extrapolationmethods of the results obtained for the oligomers
Results and DiscussionAs can be observed in Figure 1 employing chemical substitutions allow to get a range of
materials with very different electronic properties an interesting fact for tuning the properties of thedevices
ConclusionsAn interesting result is that obtained for the P3HT-F case that shifts the HOMO and LUMO
energy levels of P3HT to lower energy values maintaining approximately the same ΔEHL
AgradecimentosWe would like to thank the Brazilian agency FAPESP (proc 201221983-0) for financial
support
Referecircncias [1] Oliveira E F Camilo-Jr A da Silva-Filho L C Lavarda F C J Polym Sci Part B Polym Phys 2013 51842-846[2] Batagin-Neto A Oliveira E F Graeff C F O Lavarda F C Molecular Simulation 2013 39 309-321
[3] Oliveira E F and Lavarda F C J Polym Sci Part B Polym Phys 2013 51 1350-1354
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17 FFCLRP 2014
Estudo teoacuterico do mecanismo ESIPT em derivados de benzazoacuteis
Josene M Toldo1(PG) Paulo F B Gonccedilalves
1(PQ)
Josenetoldoufrgsbr 1Universidade Federal do Rio Grande do Sul Instituto de Quiacutemica Grupo de Quiacutemica Teoacuterica
Introduccedilatildeo
A transferecircncia protocircnica intramolecular no estado excitado (ESIPT) caracteriza-se pela
transferecircncia de um proacuteton de um grupo doador para um grupo aceptor a partir de uma ligaccedilatildeo de
hidrogecircnio intramolecular presente na estrutura do estado excitado[1] O aumento do interesse no
estudo de moleacuteculas que apresentam ESIPT eacute um reflexo de suas propriedades fotoquiacutemicas e
fotofiacutesicas uacutenicas que permitem a sua utilizaccedilatildeo em novas aplicaccedilotildees optoeletrocircnicas[2] Nesse
trabalho a DFT foi utilizada para investigar os derivados dos benzazoacuteis descritos na Figura 1 onde
as estruturas 1a e 1b podem apresentar ESIPT
Figura 1 Estruturas dos derivados de benzazoacuteis
Metodologia Computacional
As otimizaccedilotildees geomeacutetricas e anaacutelises vibracionais nos estados S0 e S1 foram feitas
utilizando CAM-B3LYPcc-pVDZ e PBE1PBEcc-pVDZ Nos caacutelculos de energia para as transiccedilotildees verticais foram utilizados CAM-B3LYPjun-cc-pVTZ e PBE1PBEjun-cc-pVDZ Os efeitos do solvente foram incluiacutedos a partir do PCM com as constantes dieleacutetricas referentes ao 14-dioxano diclorometano etanol e acetonitrila Todos os caacutelculos foram feitos no Gaussian 09
Resultados e Discussatildeo
No estado fundamental natildeo haacute a possibilidade de transferecircncia protocircnica intramolecular
devido agrave grande instabilidade das formas ceto quando comparadas agraves formas enol No estado S1
ambas as formas satildeo possiacuteveis contudo o mecanismo ESIPT nem sempre eacute observado O funcional
CAM-B3LYP prevecirc o ESIPT apenas para a estrutura 1a utilizando o solvente mais apolar o 14-
dioxano Jaacute quando o PBE1PBE eacute empregado a estrutura 1a apresenta ESIPT com todos os
solventes e a estrutura 1b apenas para o 14-dioxano Contudo comparando os valores dos λabs e λem
obtidos com os dois funcionais com os resultados experimentais [3] percebe-se que o CAM-B3LYP
descreve melhor o sistema Um efeito batocrocircmico eacute observado ao aumentar a polaridade do
solvente o que eacute consistente com as transiccedilotildees do tipo π rarrπ
Conclusotildees
Devido agrave pequena diferenccedila de energia entre as formas ceto e enol explicada pela reduzida
transferecircncia de carga o mecanismo ESIPT eacute previsto apenas para a estrutura 1a em dioxano jaacute
que o CAM-B3LYP eacute o funcional que melhor descreve o sistema
Agradecimentos
CNPq CAPES e PROPESQ pelo suporte financeiro
Referecircncias [1] H Roohi F Hejazi N Mohtamedifar M Jahantab Spectrochim Acta Part A 2014 118 228-238
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[3] G Wiethaus Siacutentese e caracterizaccedilatildeo de novas iminas com aplicaccedilotildees em oacuteptica natildeo-linear 2010 UFRGS BR
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
18 FFCLRP 2014
Processo de fragmentaccedilatildeo molecular do hiacutebrido γ-Fe2O3 PMMA um estudo
teoacuterico e experimental
Silviana Correcirca1 Liacutevia C T Lacerda
1 Marcus V J Rocha
1-2 (PQ) Teodorico C Ramalho
1
(PQ) Elaine F F da Cunha1 (PQ)
silvianacorrea123yahoocombr 1Laboratoacuterio de Modelagem Molecular Departamento de Quiacutemica Universidade Federal de Lavras LavrasMG 2Department of Theoretical Chemistry Faculty of Sciences Vrije Universiteit Amsterdam Paiacuteses Baixos
Introduccedilatildeo
Materiais hiacutebridos orgacircnico-inorgacircnicos satildeo constituiacutedos pela combinaccedilatildeo de
componentes orgacircnicos e inorgacircnicos A siacutentese desses materiais com propriedades otimizadas
constitui uma aacuterea em constante expansatildeo com potencial aplicaccedilatildeo na aacuterea de cataacutelise e sensores
quiacutemicos[12]
Assim este trabalho tem objetivo de propor e entender o mecanismo de
fragmentaccedilatildeo molecular do hiacutebrido PMMA-maghemita realizado pelas teacutecnicas experimentais
de dessorccedilatildeo iocircnica utilizando caacutelculos teoacutericos
Metodologia Computacional
A teacutecnica de dessorccedilatildeo iocircnica estimulada por eleacutetrons foi utilizada para a fragmentaccedilatildeo
experimental E para o estudo teoacuterico utilizou-se o pacote ADF com o meacutetodo DFT o funcional
de densidade BLYP O conjunto de funccedilotildees do tipo Slater TZ2P
Resultados e Discussatildeo
O caminho de fragmentaccedilatildeo do
hiacutebrido PMMA-maghemita estaacute descrito de
acordo com a Figura 1 Pelos resultados
experimentais a ordem de intensidade de
perda dos fragmentos eacute COH+ gt CH3
+gt
CO2CH3+ A energia de formaccedilatildeo do iacuteon
CO2CH3+ seria maior do que os outros no
entanto a ordem de estabilidade encontrada
a partir de caacutelculos teoacutericos foi COH+ gt
CO2CH3+ gt CH3
+ (Figura1) A energia de
ativaccedilatildeo (E) para COH+ foi 2305 kcalmol
-
1 menor que a do CH3
+ Em comparaccedilatildeo
com a do CO2CH3+ a diferenccedila da E eacute
59759 e 62064 kcalmol-1
respectivamente
A intensidade de dessorccedilatildeo iocircnica e a
barreira de energia de ativaccedilatildeo teoacuterica
mostrou boa concordacircncia Assim o
controle cineacutetica pode ocorrer no processo
de fragmentaccedilatildeo da PMMA-maghemita
Conclusotildees
Atraveacutes dos caacutelculos teoacutericos com auxiacutelio dos dados experimentais foi possiacutevel prever e
propor um mecanismo de fragmentaccedilatildeo para o material Permitindo discutir as melhores vias de
formaccedilatildeo dos fragmentos e os fatores quiacutemicos que influenciam nas perdas
Agradecimentos
A CAPES CNPq e a UFRJ pelos auxiacutelios financeiros e de infraestrutura para a realizaccedilatildeo
do trabalho
Referecircncias [1] JOSEacute NM PRADO LASA Quiacutemica Nova 2005 v 28 n 2 p 281-288
[2] FAHMI A Materials Today 2009 v 12 n 5 p 44-50
Figura 1 Mecanismo de fragmentaccedilatildeo do
hiacutebrido PMMA-maghemita
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19 FFCLRP 2014
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Estudo mecaniacutestico sobre a N-acilaccedilatildeo de aminas por aacutecidos
carboxiacutelicos catalisada por ZrCl4
Felipe V Z Assad (PG) e Fabriacutecio R Sensato (PQ)
Universidade Federal de Satildeo Paulo UNIFESP Campus Diadema E-mail felipeassadglobocom
N-acilaccedilatildeo de aminas eacute um importante evento quiacutemico para a siacutentese da ligaccedilatildeo amida Tipicamente este tipo de ligaccedilatildeo eacute obtido da uniatildeo de um aacutecido carboxiacutelico a uma amina Entretanto a uniatildeo destes dois grupos funcionais natildeo ocorre agrave temperatura ambiente e requer temperaturas da ordem de 160-180
oC
1 Em 2012 Williams e colaboradores
2 reportaram um ineacutedito protocolo de siacutentese de amidas que
apresenta alta eficiecircncia para uma grande variedade de aminas e aacutecidos carboxiacutelicos A estrateacutegia - em sua condiccedilatildeo otimizada - baseia-se na reaccedilatildeo do substrato (amina) com aacutecido carboxiacutelico catalisada por tetracloreto de zircocircnio (ZrCl4) na presenccedila de tolueno a 110
0C Natildeo obstante a preeminecircncia do referido
procedimento nenhuma explanaccedilatildeo pormenorizada sobre o mecanismo molecular da reaccedilatildeo tem sido oferecida No presente estudo o mecanismo molecular de N-acilaccedilatildeo de aminas por aacutecidos carboxiacutelicos catalisada por ZrCl4 foi investigado por caacutelculos de estrutura eletrocircnica Os caacutelculos foram realizados em niacutevel DFTB3LYP com os seguintes conjuntos de base LANL2DZ para descrever o aacutetomo de zircocircnio e 6-311+G(2df2p) para os demais aacutetomos Pontos criacuteticos foram caracterizados por caacutelculos de frequecircncia vibracional Os processos de N-acilaccedilatildeo de aminas foram investigados para duas situaccedilotildees distintas reaccedilatildeo catalisada ou natildeo pelo ZrCl4 Para cada caso quatro caminhos reacionais idealizados foram investigados e caracterizados computacionalmente como segue i) processo concertado ii) por etapas iii) concertado em excesso de aacutecido carboxiacutelico e iv) por etapas tambeacutem em excesso do aacutecido Como modelos quiacutemicos para representar a amina e o aacutecido carboxiacutelico foram selecionadas as moleacuteculas metilamina e aacutecido metanoico Dos resultados obtidos na ausecircncia do ZrCl4 depreende-se que os valores de energia livre de ativaccedilatildeo ΔG
Dagger
satildeo consistentes com a baixa reatividade deste sistema agrave temperatura ambiente Dentre os canais investigados os processos por etapas demandam menores energias livre de ativaccedilatildeo que os concertados Assim o canal (ii) eacute mais reativo que o canal (i) enquanto o canal (iv) eacute mais reativo que o canal (iii) Em particular a adiccedilatildeo de ZrCl4 fortemente influencia a cineacutetica de acilaccedilatildeo associada ao mecanismo concertado em excesso do aacutecido carboxiacutelico A demanda de ativaccedilatildeo para este processo eacute diminuiacuteda por 86 kcalmol conduzindo a uma energia livre de ativaccedilatildeo ΔG
Dagger de 165 kcalmol e o correspondente perfil
energeacutetico eacute apresentado na Figura 1 Na ausecircncia do catalisador o mecanismo mais favorecido cineticamente eacute o processo por etapas em excesso de aacutecido carboxiacutelico No entanto o mecanismo concertado - em excesso do aacutecido - eacute prevalente na presenccedila do ZrCl4
Figura 1 Perfil energeacutetico do caminho reacional concertado em excesso de aacutecido carboxiacutelico catalisado pelo ZrCl4
Palavras Chave N-acilaccedilatildeo de aminas ligaccedilatildeo amida ZrCl4 caacutelculos de estrutura eletrocircnica DFT
[1] Valeur E Bradley M Chem Soc Rev 2009 38 606
[2] Allen C L Chhatwal A R Williams J M J Chemical Communications 2012 48 666-668
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20 FFCLRP 2014
Comparaccedilatildeo do Desempenho de Meacutetodos Compostos e Funcionais de
Densidade na Determinaccedilatildeo de Entalpias Padrotildees de Formaccedilatildeo
Leonardo Viana das Chagas Lima1 (PG) Nelson Henrique Morgon
1 (PQ)
leonardolimaiqmunicampbr 1Instituto de Quiacutemica Universidade Estadual de Campinas Baratildeo Geraldo Caixa Postal 6154 13083-970
Campinas Satildeo Paulo Brasil
Introduccedilatildeo
No estudo de sistemas com muitas partiacuteculas o uso de meacutetodos de estrutura eletrocircnica
sofisticados e bases extensas para a obtenccedilatildeo de propriedades com maior exatidatildeo sofre uma
limitaccedilatildeo praacutetica devido ao alto custo computacional o que felizmente pode ser contornado
por estrateacutegias como a teoria do funcional da densidade e os meacutetodos compostos[1]
Metodologia Computacional
Foram escolhidos os meacutetodos G3 G3MP2 G4 e G4MP2 e os funcionais com o
conjunto de bases G3LargeXP[2]
SOGGA11 B3LYP RevTPSS e M06-2X Realizaram-se
caacutelculos de otimizaccedilatildeo de geometria energia eletrocircnica e frequecircncias vibracionais (289 K e
1 bar) com o programa Gaussian09[3]
para um conjunto de 74 moleacuteculas e os respectivos os
aacutetomos presentes a fim de se determinar as entalpias padrotildees de formaccedilatildeo
Resultados e Discussatildeo
Comparando-se as determinaccedilotildees teoacutericas e experimentais obteve-se o erro meacutedio
(MSE) e o desvio RMS (RMSD) Avaliaram-se tambeacutem os tempos meacutedios de cpu (TM)
Tabela 1 ndash Anaacutelise estatiacutestica (MSE e RMSD em kcalmol) das determinaccedilotildees da entalpia padratildeo de formaccedilatildeo
(289 K e 1 bar) e tempo de CPU meacutedio dos caacutelculos (minutos)
Medidas Meacutetodos
G3 G3MP2 G4 G4MP2 B3LYP M06-2X RevTPSS SOGAA11
MSE -0406 -0332 -0155 -0107 6533 0873 -0718 -0331
RMSD 2543 2711 2463 2597 8553 3543 4060 9515
TM 4122 230 2983 625 1551 1672 1306 1917
Os menores RMSD foram observados para os meacutetodos compostos com destaque para
o G4 (2463 kcalmol) Jaacute os funcionais de densidade apresentaram RMSD superiores poreacutem
vale a pena destacar o M06-2X (3543 kcalmol) Os maiores tempos foram obtidos para os
meacutetodos G3 e G4 enquanto os menores foram os dos meacutetodos G3MP2 e G4MP2
Conclusotildees
Os meacutetodos G3MP2 e G4MP2 apresentaram os desempenhos mais equilibrados com
RMSD apenas pouco superiores ao meacutetodo G4 e os menores tempos de CPU Os funcionais
apesar dos tempos intermediaacuterios apresentaram RMSD consideravelmente superiores
Agradecimentos
Unicamp CENAPAD-SP CAPES
Referecircncias [1] Heerdt G Morgon N H Quiacutemica Nova 2012 23 1741-1746
[2] Curtis L A Redfern P C Raghavachari K Journal of Chemical Physics 2007 126 084108
[3] Frisch M J et al Gaussian09 Gaussian Inc 2009
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21 FFCLRP 2014
NMR-TZPP-DKH Gaussian basis sets for NMR calculations ndash 195Pt chemical
shift
Diego Paschoal1 (PG) Heacutelio F Dos Santos1 (PQ)
diego_paschoalyahoocombr 1Nuacutecleo de Estudos em Quiacutemica Computacional ndash NEQC ndash Departamento de Quiacutemica Universidade Federal de Juiz de
Fora Campus Universitaacuterio ndash Martelos 36036-030 Juiz de Fora MG Brasil
Nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy of 195Pt is an excellent method to be used
in structural characterization of new complexes in solution Besides NMR has been used in the
elucidation of reaction mechanism among other applications [1]
In this present study a comprehensive analysis of all relevant issues involved on the 195Pt
NMR chemical shift predictions are conducted Non-relativistic and relativistic calculations were
employed in distinct computation schemes to assess the most accurate method to use in a theoretical
calculations of 195Pt NMR In addition to the existing methods new relativistic Gaussian basis sets
named as NMR-TZPP-DKH were constructed for H-He Li-Ne Na-Ar K-Ca Ga-Kr Rb-Sr In-Xe
and Pt atoms and tested for 195Pt NMR predictions
NMR-TZPP-DKH Gaussian basis sets were developed according to the protocol described
by Neese [2] with some changes
Figure 1 195Pt chemical shift calculated at B3LYP(DKHSO)NMR-TZPP-DKHSO level
Platinum compounds studied in this work were optimized at B3LYPLANL2DZ(Pt)Def2-
TZVPP(Ligands) NMR calculations were performed using the GIAO method at B3LYPNMR-
TZPP-DKH level with relativistic effects incorporated by DKHSO approximation The [PtCl6]-2
was used as internal reference In all calculations the solvent effect was included using the PCM
formalism GAUSSIAN09 program were used in these calculations
The 195Pt for 73 complexes are showed in Figure 1 From the results we observe a good
agreement between experimental and calculated results with an average absolute deviation of 156
ppm for the compounds considered
The results and conclusions in this study are highly relevant to theoretical and experimental
chemists that seeking state of the art for the chemistry of platinum complexes Our conclusions are
supported by a series of theoretical calculations in good agreement with experimental values for a
wide range of 195Pt chemical shifts and with distinct ligands
Acknowledgments Authors acknowledges UFJF FAPEMIG CAPES and CNPq for
financial support
[1] P S Pregosin Coord Chem Rev 44 (1982) 247
[2] D A Pantazis X Y Chen C R Landis F Neese J Chem Theory Comput 4 (2008) 908
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22 FFCLRP 2014
Avaliaccedilatildeo teoacuterica do efeito gauche na difenidramina e seu cloridrato Faacutetima M P de Rezende1 (PG) Matheus P de Freitas1 (PQ)
fatimarezendeposgraduflabr 1Departamento de Quiacutemica Universidade Federal de Lavras CP 3037 37200-000 Lavras MG
Introduccedilatildeo O cloridrato de difenidramina eacute um dos princiacutepios ativos do medicamento Dramin (utilizado no tratamento de naacuteuseas e vocircmitos) A difenidramina e seu cloridrato fornecem bons prospectos para exibirem o efeito gauche O efeito gauche eacute observado em moleacuteculas contendo o fragmento etila 12-dissubstituiacutedo em que os substituintes satildeo aacutetomos ou grupos eletronegativos Segundo esse efeito a conformaccedilatildeo gauche eacute a forma preferencial em comparaccedilatildeo com a conformaccedilatildeo anti embora efeitos de repulsatildeo esteacuterica e eletrostaacutetica entre substituintes sugiram que o equiliacutebrio deveria ser favoraacutevel ao isocircmero anti1 Nesse contexto o objetivo do presente trabalho eacute avaliar a preferecircncia conformacional (gauche ou anti) do cloridrato de difenidramina e de sua forma neutra (Figura 1a e 1b) em acetonitrila e no vaacutecuo
ON
H
ON
a b
Figura 1 a) Difenidramina protonada (caacutetion) b) Difenidramina Metodologia Computacional Os miacutenimos de energia dos compostos foram identificados por meio de uma varredura conformacional usando o meacutetodo Monte Carlo em niacutevel semi-empiacuterico AM1 usando o programa Spartan A varredura conformacional foi executada para difenidramina na forma neutra e catiocircnica obtendo-se 100 estruturas para cada composto sendo muitas delas idecircnticas As geometrias diferentes foram otimizadas em niacutevel HF631g-(dp) (incluindo caacutelculos de frequecircncia para garantir que as estruturas natildeo se tratavam de estados de transiccedilatildeo) e em seguida 14 estruturas com energias relativas diferentes foram resubmetidas a caacutelculos de otimizaccedilatildeo de geometria (no gaacutes e em acetonitrila impliacutecita - modelo PCM) em niacutevel B97X-D6-31g(dp) Resultados e Discussatildeo O efeito gauche eacute operante na difenidramina pois o confocircrmero mais estaacutevel possui acircngulo diedro O-C-C-N de aproximadamente 65o (gauche) e eacute cerca de 1 kcal mol-1 mais estaacutevel do que o confocircrmero anti mais abundante (O-C-C-N de aproximadamente 175o) tanto na fase gasosa quanto em acetonitrila A estabilizaccedilatildeo da conformaccedilatildeo gauche eacute possivelmente decorrente de interaccedilotildees hiperconjugativas antiperiplanares CHCN e CHCO (efeito gauche quacircntico) Contudo os dados de energia ainda indicam uma populaccedilatildeo mensuraacutevel de confocircrmeros anti (cerca de 10) Ao se protonar a difenidramina de forma que se obtenha o caacutetion difenidramiacutenio (correspondente ao cloridrato de difenidramina) a diferenccedila de energia entre os confocircrmeros gauche e anti mais estaacuteveis eacute de mais de 6 kcal mol-1 sugerindo que estruturas com acircngulo diedro O-C-C-N+ gauche sejam natildeo somente preferenciais mas exclusivas Esse fato eacute decorrente de um incremento estabilizante da conformaccedilatildeo gauche a atraccedilatildeo eletrostaacutetica ON+ (efeito gauche eletrostaacutetico)2 Conclusotildees Interaccedilotildees intramoleculares particularmente o efeito gauche (quacircntico e eletrostaacutetico) devem contribuir fortemente para a conformaccedilatildeo bioativa da difenidramina e seu cloridrato que eacute gauche ao longo do fragmento O-C-C-N segundo estrutura do Protein Data Bank (coacutedigo PDB 2AOT) Agradecimentos Agrave FAPEMIG CAPES e CNPq pelo suporte financeiro e bolsas de estudante (FMPR) e de pesquisador (MPF) Referecircncias [1] Goodman L Gu H Pophristic V J Phys Chem A 2005 109 1223-1229 [2] Gooseman N E J OacuteHagan D Peach M J G Slawin A M Z Tozer D J Young R J Angew Chem Int Ed 2007 46 5904-5908
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23 FFCLRP 2014
Estudo envolvendo NN
Railton1 B de Andrade (PG) SilmarMiguel A F de Souza (PQ)
1Universidade Federal da Paraiacuteba Departamento de Quiacutemica 58036 Joatildeo Pes
Introduccedilatildeo
Uma das reaccedilotildees mais importantes das nitrosaminas se refere agrave quebra da ligaccedilatildeo NndashN (ver Figura 1) com a consequumlente liberaccedilatildeo do pode facilitar ou natildeo a quebra desta ligaccedilatildeo Pelaacuteez e colaboraprotonaccedilatildeo da nitrosamina mais simples (nitrosamina metilada
1a trans-(CH3)2NNOH+ 1c cis
Figura 1 conformaccedilotildees mais releva
Neste trabalho investigamos as quatro estruturas de menor energia da NNnitrosodimetilamina (DMNA
Metodologia Computacional
Utilizamos os meacutetodos geometrias referentes aos confocircrmeros mais estaacuteveis niacutevel CASSCFcc-pVDZ
Resultados e Discussatildeo
Temos um ordenamento energeacutetico em relaccedilatildeo aos resultados a niacutevel outro ordenamento com MRCI
Tabela 1Resultados obtidos para as quatro estruturas mai
Estruturaa
1a trans-(CH3)2NNOH+
1c cis-(CH3)2NNOH+
2a (CH3)2NHNO+
2c (CH3)2NNHO+
aAs quatro estruturas de menor energias foram otimizadas com realizado um caacutelculo MRCI correccedilotildees de Davdson dResultados entre parecircnteses referente agraves estruturas com H [2]
Conclusotildees
Para o estado fundamental foram obtidas quatro conformaccedilotildees mais estaacuteveis mostradas na Figura 1 sendo a estaacuteveis Observou-se o mesmo ordenamento obtido para a nitrosamina natildeoCaacutelculos com bases mais extensas (augReferecircncias [1] OHWADA T et al J Am Chem Soc
[2] PELAacuteEZ D et al J J Phys Chem A
Estudo envolvendo NN-nitrosodimetilamina protonada
B de Andrade (PG) Silmar1 A do Monte (PQ) Miguel A F de Souza (PQ) e Elizete1 Ventura (PQ)
railtoncggmailcom
Universidade Federal da Paraiacuteba Departamento de Quiacutemica 58036 Joatildeo Pessoa
Uma das reaccedilotildees mais importantes das nitrosaminas se refere agrave quebra da ligaccedilatildeo N (ver Figura 1) com a consequumlente liberaccedilatildeo do NO [1] A posiccedilatildeo da protonaccedilatildeo
pode facilitar ou natildeo a quebra desta ligaccedilatildeo Pelaacuteez e colaboradores [2] estudaram a protonaccedilatildeo da nitrosamina mais simples (H2NNO----H+) como modelo para a
1c cis-(CH3)2NNHO+ 2a (CH3)2NHNO
+ 2c (CH
conformaccedilotildees mais relevantes no estado fundamental de nitrosaminas protonadas
Neste trabalho investigamos as quatro estruturas de menor energia da NNDMNA) protonada (Figura 1 principais siacutetios de protonaccedilatildeo)
odologia Computacional
Utilizamos os meacutetodos MRCICASSCF com a base cc-pVDZ
geometrias referentes aos confocircrmeros mais estaacuteveis (Figura 1) foram otimizadas a
Temos um ordenamento energeacutetico em relaccedilatildeo aos resultados a niacutevel MRCI como indicado na Tabela 1
Resultados obtidos para as quatro estruturas mais estaacuteveis envolvendo NDMA protonada
CASSCF MRCIb MRCI+Q
c CASPT2ANO
∆E (kcalmol) 000 (000)d 000 000
1244 (1099) 1200 1183
-103 (-331) 1378 941
1389 (1232) 1793 1555 As quatro estruturas de menor energias foram otimizadas com CASSCF e a geometria obtida foi
realizado um caacutelculo MRCI bMRCI (Multireference Configuration Interaction
sultados entre parecircnteses referente agraves estruturas com H [2]
Para o estado fundamental foram obtidas quatro conformaccedilotildees mais estaacuteveis sendo a 1a trans-(CH3)2NNOH
+ e 2a (CH3)2NHNO
se o mesmo ordenamento obtido para a nitrosamina natildeoCaacutelculos com bases mais extensas (aug-cc-pVDZ e cc-pVTZ) estatildeo sendo realizados
J Am Chem Soc 123 10164 2001 J J Phys Chem A 112 8394 2008
nitrosodimetilamina protonada
A do Monte (PQ)
soa ndash PB ndash Brasil
Uma das reaccedilotildees mais importantes das nitrosaminas se refere agrave quebra da ligaccedilatildeo posiccedilatildeo da protonaccedilatildeo dores [2] estudaram a
) como modelo para a
2c (CH3)2NNHO+
ntes no estado fundamental de nitrosaminas protonadas
Neste trabalho investigamos as quatro estruturas de menor energia da NN-principais siacutetios de protonaccedilatildeo)
pVDZ Todas as ) foram otimizadas a
Temos um ordenamento energeacutetico em relaccedilatildeo aos resultados a niacutevel CASSCF e
s estaacuteveis envolvendo NDMA protonada
CASPT2ANO-L
(000) (1125) (459) (1141)
e a geometria obtida foi Multireference Configuration Interaction) c
MRCI com sultados entre parecircnteses referente agraves estruturas com H [2]
Para o estado fundamental foram obtidas quatro conformaccedilotildees mais estaacuteveis NHNO
+ as mais se o mesmo ordenamento obtido para a nitrosamina natildeo-metilada
pVTZ) estatildeo sendo realizados
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Ab-initio calculation of magnetic properties of Gd-doped SnO2
Fermin H Aragoacuten
fermin964hotmailcom Laboratoacuterio de Fiacutesica Aplicada Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear 31270-901 Belo Horizonte MG
Brazil
Introduction
The SnO2 compound is a n-type semiconductor with a large band gap (Eg ~ 36 eV) This
compound forms in a tetragonal rutile-type crystalline structure Reports published in the literature
experimental and theoretical indicate that the SnO2 compound doped with different chemical
elements (transition metals and rare earths) shows ferromagnetic properties above room
temperature high electrical conductivity high transparency in the visible region and high thermal
stability Due to these properties the rare earth-ion-doped SnO2 compounds are considered as
promising systems for the development of multifunctional magneto-optical devices [1] In special
the doping with trivalent Gd ions could provide with larger localized magnetic moments because of
their 4f7 electron configuration in comparison with transition metal ions
Computational Methodology
All calculations have been performed within the framework of the density-functional theory
(DFT) implemented in the well-tested SIESTA (Spanish Initiative for Electronic Simulations with
Thousands of Atoms) code
[2] and using the generalized gradient approximation (GGA)
pseudopotentials The system was studied in 2x2x2 supercell contained 48 atoms For the
calculation is considered the substitution of GdrarrSn that represent 625 of Gd-doped and one
oxygen vacancy that represent 3125 of the oxygen occupied site Spin polarized was carried out
to both cases with ferromagnetic (FM) and antiferromagnetic (AFM) configuration The difference
between the FM and AFM total energy (ΔE) can be expressed as ΔE=E(FM)-E(AFM) where
E(FM) denotes the total energy of FM state and E(AFM) denotes the total energy of AFM state
Positive value of ΔE implies that an AFM state is preferred while negative value of ΔE implies that
an FM state is preferred
Results
The values obtained to ΔE were -04 meV and -33 meV for 625 Gd-doped in SnO2 and
SnO2-γ (γ is the quantity of oxygen vacancy) respectively The low energy for Gd-doped SnO2
shows paramagnetic while for the Gd-doped SnO2-γ shows ferromagnetic behavior these results are
in agreement as theoretical and experimental work [34] where were shown that the oxygen
vacancies are a key of the origin of ferromagnetism in the call diluted magnetic semiconductors
Conclusions In conclusion we have investigated the electronic and magnetic properties of Gd-doped SnO2 (free of oxygen vacancy) and Gd-doped SnO2-γ (with oxygen vacancy) using SIESTA code Our calculations show remarkable changes in the spin polarized DOS with a strong correlation of the ferromagnetism with the presence of oxygen vacancy
The financial support of the Brazilian Agencies CNPq CAPES and FAPEMIG is gratefully
acknowledged
References [1] R Adhikari AK Das DKarmakar JGhatak J MagnMagn Mat 322 (2010) 3631
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25 FFCLRP 2014
Estrutura eletrocircnica de complexo envolvendo uma associaccedilatildeo por ligaccedilatildeo
quiacutemica entre uma ftalocianina de rutecircnio e o TiO2 (anatase)
Diesley M S Arauacutejo1
(PG) Weverson R Gomes2(PG) Leonardo T Ueno
3(PQ) Antonio O T
Patrociacutenio1(PQ) Antonio E H Machado
1(PQ)
diesleymartinsyahoocombr 1Universidade Federal de Uberlacircndia Instituto de Quiacutemica Laboratoacuterio de Fotoquiacutemica e Ciecircncia de Materiais
2 Universidade Federal de Satildeo Carlos Departamento de Quiacutemica
3Universidade Federal de Uberlacircndia Faculdade de Ciecircncias Integradas do Pontal
Introduccedilatildeo
O emprego de abordagens baseadas na Teoria do Funcional de Densidade (DFT) tem
contribuiacutedo de forma significativa nos estudos de processos que envolvem transferecircncia de carga
[12] Ressalta-se entre outras possibilidades a previsatildeo do arranjo estrutural energeticamente mais
favoraacutevel e o entendimento de qual seria a melhor forma de ancoramento do corante na superfiacutecie
do semicondutor Aleacutem disso a estrutura eletrocircnica obtida teoricamente eacute capaz de fornecer
informaccedilotildees para o entendimento de processos importantes como eacute o caso da conversatildeo de energia
No presente trabalho avaliamos o comportamento de uma ftalocianina de rutecircnio ([(29-
bis(dietielamino)-1623-dicarboxi)PcRu(py)2]- FtRu) ligada quimicamente a um nanocluster de
anatase (TiO2)
Metodologia Computacional
Para a otimizaccedilatildeo estrutural e caacutelculo das frequecircncias vibracionais empregou-se o funcional
B3LYP e o conjunto de bases LANL2DZ ECP com o pseudo-potencial para o Titacircnio e o conjunto
Def2-TZVPD para os demais aacutetomos (H C N O e Ru) mais o pseudo-potencial para o Ru O
nanocluster de anatase empregado foi mantido congelado durante todos os caacutelculos Este consiste
em estrutura otimizada descrita por Jono e colaboradores [1] Todos os caacutelculos foram efetuados
considerando acetonitrila como solvente empregando o meacutetodo de contiacutenuo dieleacutetrico CPCM [45]
O funcional CAM-B3LYP foi utilizado na previsatildeo de 6 estados tripleto e dos 60 primeiros estados
singleto para a construccedilatildeo do espectro eletrocircnico e diagrama de energias
Resultados e Discussatildeo
No espectro de excitaccedilatildeo simulado a magnitude das forccedilas de oscilador para as transiccedilotildees
por volta de 560 nm sugere uma grande probabilidade de absorccedilatildeo de luz visiacutevel por este complexo
Em uma anaacutelise dos orbitais moleculares observa-se que tais excitaccedilotildees surgem da transferecircncia de
carga interfacial da FtRu para niacuteveis desocupados do semicondutor sugerindo que as transiccedilotildees
eletrocircnicas de menor energia devem envolver a excitaccedilatildeo de um eleacutetron da FtRu para diferentes
estados eletrocircnicos do TiO2 O gap energeacutetico entre o estado eletrocircnico de menor energia (S1) e o
estado fundamental eacute de cerca de 180 eV envolvendo a combinaccedilatildeo de diferentes transiccedilotildees
eletrocircnicas sugerindo que haacute injeccedilatildeo eletrocircnica do corante no estado excitado para a banda de
conduccedilatildeo do semicondutor isso eacute compatiacutevel com dados reportados em estudos similares [1-3]
Conclusotildees
Os dados obtidos para os niacuteveis de energia do complexo em estudo satildeo compatiacuteveis aos
observados para complexos similares Os resultados sugerem na excitaccedilatildeo eletrocircnica a
transferecircncia de eleacutetron de niacuteveis ocupados da FtRu para orbitais virtuais da anatase
Agradecimentos
UFU FAPEMIG CAPES e CNPq
Referecircncias
[1] R Jono et al J Phys Chem Lett 2011 2 1167ndash1170
[2] P M Anbarasan et al Rec Res Sci Tech 2010 2 08-16
[3] Corneliu I Oprea et al International Journal of Photoenergy 2013 1-15
[4] M Cossi et al J Comp Chem 2003 24 669-81
[5] V Barone and M Cossi J Phys Chem A 1998 102 1995-2001
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
26 FFCLRP 2014
Estudo computacional de [22]ciclofanos
Mateus G Manfreacute1 (IC) Seacutergio E Galembeck
1 (PQ)
mateusmanfreuspbr 1Departamento de Quiacutemica Faculdade de Filosofia Ciecircncias e Letras de Ribeiratildeo Preto Universidade de Satildeo Paulo
14040-901 Ribeiratildeo Preto-SP Brasil
Introduccedilatildeo
Os [22]ciclofanos representam uma classe de compostos quiacutemicos com um campo de aplicaccedilatildeo que
abrange cataacutelises assimeacutetricas poliacutemeros com propriedades oacuteptico-eletrocircnicas distintas e mesmo
faacutermacos no combate agrave artrite Grande parte de suas caracteriacutesticas de interesse se deve a interaccedilotildees
entre seus dois aneacuteis aromaacuteticos portanto a compreensatildeo da natureza de tais interaccedilotildees elucidaria a
origem de suas aplicaccedilotildees bem como melhor exploraacute-las
Metodologia Computacional
Quatro compostos da classe dos [22]ciclofano vecircm sendo estudados neste trabalho
[22]paraciclofano (I) sin [22]metaciclofano (II) anti [22]metaciclofano (III) e
[22]metaparaciclofano (IV) As moleacuteculas tiveram suas geometrias optimizadas atraveacutes do meacutetodo
PW6B95-D3BJ tendo def2-TZVP A mesma metodologia foi adotada para o caacutelculo de seus
espectros infravermelho
Resultados e Discussatildeo
Em todos os compostos os valores estudados nas geometrias se encontram muito proacuteximos
dos valores experimentais na literatura2 Observa-se que para I e II a distacircncia interanular
apresentou um valor abaixo do raio de Van der Waals para o aacutetomo de carbono ( 28 acircngstrons) o
que sugere uma provaacutevel interaccedilatildeo through-space entre os aneacuteis Por outro lado os compostos III e
IV apresentaram uma distacircncia entre os aneacuteis maior que 28 acircngstrons indicando que caso estejam
presentes a interaccedilatildeo entre os aneacuteis se daacute principalmente through-bond
Os espectros infravermelho revelaram que em todos os compostos os picos de maior
intensidade se encontravam relacionados a vibraccedilotildees de estiramento dos hidrogecircnios Tanto O
espectro do composto I quanto do composto II bandas de intensidade consideraacutevel em 750 cm-1
relacionada agrave vibraccedilatildeo angular entre seus aneacuteis benzecircnicos indicando uma provaacutevel interaccedilatildeo
through-space O composto IV por outro lado natildeo apresentou tais bandas de interaccedilatildeo apenas entre
os aneacuteis mas sim uma banda em 606 cm-1
devido ao estiramento simeacutetrico entre os aneacuteis atraveacutes
das pontes etilecircnicas se tratando de uma provaacutevel interaccedilatildeo through-bond
Conclusatildeo
O meacutetodo PW6B95-D3BJ apresentou resultados com boa exatidatildeo ante aos valores
encontrados na literatura se mostrando adequado para o tratamento de [22]ciclofanos Os dados
obtidos na geometria para os compostos I e II bem como no espectro infravermelho convergem para
uma predominacircncia na interaccedilatildeo through-space enquanto que para o composto IV estes convergem
para uma predominacircncia na interaccedilatildeo through-bond
Agradecimentos
Os autores agradecem agrave FAPESP (processo 201319596-0) pelo suporte financeiro MGM
agradece agrave FAPESP (processo 201319596-0) pela bolsa de Iniciaccedilatildeo Cientiacutefica
Referecircncias Bibliograacutefica 2ChampionRGodfreyPD Betens FLJ Mol Spectrosc 199215518
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27 FFCLRP 2014
17ordm SIMPOacuteSIO BRASILEIRO DE QUIacuteMICA TEOacuteRICA (SBQT) 24 a 28 de novembro de 2013 Angra dos Reis Rio
ESTUDO COMPARATIVO DE REATIVIDADE DE TRITERPENOS
PENTACIacuteCLICOS COM ATIVIDADE ANTIMALAacuteRICA
Marlon Marques V de Melo Filho
1a(PG) Kelson Mota T Oliveira
1a(PQ) Noam S Gadelha
1a(PG)
Aristeu S da Fonseca1a
(PG)
1aGrupo de Quiacutemica Teoacuterica e Computacional (GQTC)
1bGrupo de Quiacutemica de Produtos Naturais e Desenvolvimento
de Meacutetodos Analiacuteticos (QPNMA) 1DQICE ndash UFAM Bloco 10 Setor Norte Av Rodrigo OJ Ramos 6200 Japiim
69077-000 Manaus ndash Amazonas
e-mail marlonvieirademelogmailcom
Palavras-chave lupeol aacutecido betulinico betulina aacutecido melaleuco atividade ONION
INTRODUCcedilAtildeO
A investigaccedilatildeo farmacecircutica em produtos naturais representa uma estrateacutegia importante para a descoberta e desenvolvimento de novos medicamentos Quatro moleacuteculas isoladas da A amazonicus no QPNMA com esqueleto triterpecircnico pentaciacuteclico tecircm mostrado graus diferentes de atividade contra o P falciparum Trecircs destes compostos satildeo apresentados na literatura como oacutetimos candidatos para o desenvolvimento de um tratamento mais eficiente contra a malaacuteria e outras doenccedilas parasitaacuterias Os quatro compostos depois de isolados foram identificados por meio de anaacutelise espectroscoacutepica (ver fig 1) Suas estruturas foram estudadas por meio de abordagem teoacuterica visando determinar que fatores estruturais e eletrocircnicos poderiam ser determinantes no grau de atividade Foram comparados os mapas de potencial eletrostaacutetico densidade eletrocircnica (2D e 3D) e distribuiccedilatildeo de cargas dos quatro compostos e seus valores tabelados Figura 1 Triterpenos pentaciacuteclicos isolados de A amazonicus 1 - lupeol 2 - O aacutecido betuliacutenico 3 - betulina 4 - o aacutecido Melaleucico
MEacuteTODOS Os calculos seratildeo realizados utilizando PC INTEL Quadcore
TM (8 GB RAM) em plataforma Debian
LINUX (Versatildeo 50) para calcular as propriedades estruturais e eletrocircnicas das quatro moleacuteculas Na otimizaccedilatildeo geomeacutetrica de rotina seraacute utilizado o meacutetodo com bases 6-21G e funcional b3lyp por meio do Programa Gaussian03 O meacutetodo a ser utilizado eacute o ONIOM Ele eacute recomendado para moleacuteculas grandes reaccedilotildees enzimaacuteticas mecanismos de reaccedilatildeo para os sistemas orgacircnicos efeitos dos substituintes e reatividade de compostos orgacircnicos e organometaacutelicos
RESULTADOS E DISCUSSAtildeO
Os dados oriundos do QPNMA indicam uma
maior atividade para o aacutecido betuliacutenico valores
meacutedios para o lupeol e betulina e nenhuma
atividade do aacutecido melaleucico Como a literatura
aponta a carboxila como forte candidato
responsaacutevel pela atividade do aacutecido betuliacutenico e a
hidroxila nos demais compostos a anaacutelise da
presenccedila destes grupos nas quatros estruturas foi
observado Estruturalmente os compostos
apresentaram grande similaridade em distacircncias e
acircngulos no esqueleto lupacircnico Os caacutelculos de
atividades dos triterpenos seratildeo realizados ao
interagi-los com o modelo tridimensional da proteiacutena
digestiva do P flaciparum que eacute encontrado no
Protein Data Base CONCLUSAtildeO
Uma das principais diferenccedilas observadas deve-
se a distribuiccedilatildeo de cargas nas COOH devido ao
efeito indutivo na proacutepria moleacutecula ou ateacute mesmo
um impedimento esteacuterico pelo maior volume da
moleacutecula
AGRADECIMENTOS
FAPEAM CNPq
Abdel Bar at al J Nat Prod 2009 72 1643ndash1650
2
1
25
12
6
27
15
16
19
28
22
21 29
30
24
23
OH
H
H
1
COOH
OH
OH H
OHH
H
H
3
2
3 4
23 24
6 5
10
1
25
9 8
7 27
14
13
12
30
19
1
8 17 16
15
28
22
21
29
26 COOH
COOH
OH
4
2
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28 FFCLRP 2014
Estudos Teoacutericos Comparativos de Propriedades Estruturais Eletrocircnicas e
Espectroscoacutepicas dos Aacutecidos Betuliacutenico e Melaleucico e da Estabilidade de
Clusters desses Metaboacutelitos Especiais
Noam G da Silva1 (PG) Kelson M T de Oliveira1 (PQ) Aristeu S da Fonseca1 (PG) e Marlon
Vieira de Melo1 (PG)
noam_gshotmailcom 1DQICE-UFAM Bloco 10 Setor Norte Av Rodrigo O J Ramos 6200 Japiim 69077-000 Manaus Amazonas
Introduccedilatildeo
A baixa atividade do aacutecido Melaleucico natildeo foi ateacute o presente momento estudada Sua
estrutura eacute similar agrave de outros compostos ativos mas algum outro fator deve estar influenciando
na quiacutemica da reaccedilatildeo[12] Estruturas como clusters onde interaccedilotildees de hidrogecircnio estabilizam
o sistema podem estar sendo formadas[34] e assim a moleacutecula mostra-se inativa em estudos de
atividade bioloacutegica[5]
Metodologia Computacional
Os caacutelculos foram realizados em maacutequinas QuadCore ambas com 8 GB de memoacuteria
RAM nas plataformas Debian 6 e 7 (Linux) O software utilizado foi o Gaussian 03 Rev C-02
As moleacuteculas foram estudadas com o AM1 B3LYP3-21G e B3LYP6-31G As estruturas com
duas e trecircs moleacuteculas foram estudadas com AM1
Resultados e Discussatildeo
Os resultados preliminares (alguns na Tabela 1)
mostram que a forma mais oxidada (aacutecido Melaleucico)
possui menor energia que o aacutecido Betuliacutenico Em ambas as
moleacuteculas ocorre interaccedilatildeo intermolecular que estabiliza o
sistema Quando duas moleacuteculas interagem haacute um efeito
estabilizante maior no aacutecido Betuliacutenico que no aacutecido
Melaleucico Com trecircs moleacuteculas interagindo ocorre
aumento na estabilizaccedilatildeo para ambos os casos mas o aacutecido Melaleucico tem uma estabilizaccedilatildeo
aproximadamente 20 kcalmol mais acentuada
Tabela 1 Algumas propriedades energeacuteticas e efeitos de interaccedilatildeo de hidrogecircnio
Propriedade Aacutecido Betuliacutenico Aacutecido Melaleucico
Energia Total (kcalmol) -187358751 -2719095827
Estabilizaccedilatildeo com duas moleacuteculas (kcalmol) -8641687843 -7807025921
Estabilizaccedilatildeo com trecircs moleacuteculas (kcalmol) -1326288052 -1528627227
Conclusotildees
A formaccedilatildeo de pontes de hidrogecircnio estabiliza os sistemas mas somente o aacutecido
Melaleucico pode formar grandes aglomerados com essas interaccedilotildees Sistemas maiores podem
ser estudados e fornecer respostas para a baixa atividade da moleacutecula
Agradecimentos
Ao CNPq e a FAPEAM pelos investimentos
Referecircncias [1] Chopra CS Cole A RH Theiberg KJL White DR Arthur HR Tetrahedron 1965 Vol 21 1529-1536
[2] Chopra CS White DR Tetrahedron 1966 Vol 22 897-901
[3] Mohajeri A Journal of molecular structure (Theochem) 2004 Vol 678 201-205
[4] Duvoisin Jr S Ighor CVL Quimica Nova 2011 Vol 34 1595-1603
[5] Bernard P Scior T Didier B Hibert M Berthon J Phytochemistry 2001 Vol 58 865-874
Figura 1 (Esquerda) Cluster de aacutecido
Melaleucico e (Direita) interaccedilotildees de
hidrogecircnio
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29 FFCLRP 2014
On Activation Step of Hoveyda-Grubbs Catalyst
Eacutegil Saacute 1 (PQ) Milton Matos 2 (PQ) hegelsahotmailcom
1 Universidade Federal do Piauiacute Campus Ministro Reis Velloso Parnaiacuteba-PI Brazil e-mail 2 Laboratoacuterio Interdisciplinar de Materiais Avanccedilados Centro de Ciecircncias da Natureza Teresina -PI Brazil
Introduccedilatildeo
Hoveyda-Grubbs catalyst is very important to catalyze the olefin metathesis reaction The activation mechanism is dissociative for RCM (Ring Closing Metathesis) of N-Tosyldiallylamine due to olefin size [1]
Metodologia Computacional
We study the activation mechanism using DFT (Density Functional Theory) through the hybrid functional B3LYP and the basis set 6-31g(d) for all atoms except ruthenium described by LanL2DZ all stationary points were characterized by vibrational frequency calculations using the same level of theory Resultados e Discussatildeo We search the activation path previously proposed [1] showed in the Figure 1 in black and blue lines This path start with the pre-catalyst A1 through the transition state TS(A1-A2) and the minimum A2 The next step is the complexation of N-Tosyldiallylamine (IA3) We also find an alternative path showed by the red line In this path proposed in the first time here we showed an immediately interconversion from A2 to IIA3 before the complexation of the olefin with a rotation through the RuC bond This structure presents a dihedral angle of 105deg between the carbons of group mesityl coordinated ruthenium the carbon of the carbene and the oxygen chelator CRuCO (marked with asterisk in Figure 1) While in the structure A2 the same-angle is -107deg showing the rotation of the entire group Hoveyda around the connection RuC this rotation happens easily and as published in theoretical and experimental studies [2] confirmed by the more the stability of IIA3 in comparison with A2 We investigated the activation directly from the structure A1 to the structure IIA3 but we found an unreal energy barrier corresponding to the possible TS(AI-IIA3) With these results we believe the activation process occurs with the interconversion from A2 to IIA3 and not directly from A2 to IA3 as showed in others works
Figure 1 Activation paths for the Hoveyda-Grubbs catalyst
Referecircncias
[1] [1] S J Connon M Rivard M Zaja S Blechert Adv Synth Catal 345 (2003) 572
[2] C M Aguillar W R Rocha J Phys Chem B 115 (2011) 2030
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30 FFCLRP 2014
Estudo do comportamento em soluccedilatildeo do 2-fluoroetanol 3-fluoroproanol e 4-fluorobutanol por espectroscopias de RMN e infravermelho e caacutelculos
teoacutericos R A Cormanich12(PG) R Rittner2(PQ) M P Freitas3 (PQ) and M Buumlhl1 (PQ)
rodcormanichiqmunicampbr 1 EastChem School of Chemistry University of St Andrews North Haugh St Andrews Fife KY16 9ST UK 2 Chemistry Institute State University of Campinas PO Box 6154 13083-970 Campinas SP Brazil 3 Department of Chemistry Federal University of Lavras PO Box 3037 37200-000 Lavras MG Brazil Introduccedilatildeo
Aacutetomos de fluacuteor em compostos orgacircnicos satildeo considerados fracos aceptores para formaccedilatildeo de ligaccedilatildeo de hidrogecircnio (LH)1 Contudo o miacutenimo global do 2-fluoroetanol (FE) que tem geometria apropriada para formar uma LH CFmiddotmiddotmiddotHO intramolecular eacute responsaacutevel por gt90 da sua populaccedilatildeo conformacional total Tal LH eacute comumente invocada para explicar a estabilidade do confocircrmero mais estaacutevel do FE2 Da mesma maneira tambeacutem eacute indicado que os miacutenimos globais do FP e FB formam LHs CFbullbullbullHO intramoleculares34 Natildeo haacute estudos conformacionais em soluccedilatildeo na literatura para estes compostos que sejam de nosso conhecimento Dessa maneira no presente trabalho foi realizada uma anaacutelise sistemaacutetica do comportamento conformacional em soluccedilatildeo do FE FP e FB por espectroscoipas de RMN de
1H e 19F e infravermelho suportado por caacutelculos teoacutericos Metodologia Computacional
Foram realizados caacutelculos teoacutericos em niacutevel MP2aug-cc-pVDZ para geometrias dos confocircrmeros do FE (5 confocircrmeros) FP (12 confocircrmeros) e FB (38 confocircrmeros) otimizados em niacutevel MP2aug-cc-pVDZ que apresentaram a melhor correlaccedilatildeo com o niacutevel CCSD(T)aug-cc-pVTZ em relaccedilatildeo agrave funcionais da DFT (B3LYP e B3LYP-D3) Foram entatildeo aplicados diferentes meacutetodos teoacutericos como o Quantum Theory of Atoms in Molecules (QTAIM) Non-Covalent Interactions (NCI) e o Natural Bond Orbitals (NBO) para se entender as preferecircncias conformacionais destes compostos Resultados e Discussatildeo
Nenhum indiacutecio de formaccedilatildeo de LH intramolecular CFbullbullbullHO pocircde ser detectado para o FE FP e FB experimentalmente em soluccedilatildeo nos espectros de RMN e infravermelho Caacutelculos teoacuterico baseados na QTAIM NCI e NBO indicam que LHs CFbullbullbullHO intramoleculares natildeo tecircm influecircncia sobre o comportamento conformacional do FE mas estabilizam o miacutenimo global tanto do FP quanto do FB para as moleacuteculas isoladas No entanto ao se adicionar correccedilotildees termodinacircmicas de energia livre de Gibbs mesmo em meios natildeo-polares tais como CCI4 ciclohexano e diclorometano (IEF-PCM) a populaccedilatildeo dos miacutenimos globais do FP (~11) e FB (~3) diminuem consideravelmente aparentemente abaixo do limite de detecccedilatildeo Conclusotildees
Contraacuterio agrave suposiccedilotildees encontradas na literatura o comportamento conformacional do FE natildeo eacute regido por uma LH CFHO intramolecular LHs intramoleculares satildeo importantes para os confocircrmeros mais estaacuteveis do FP e FB isolados mas natildeo podem ser detectadas em soluccedilatildeo O presente trabalho foi aceito para publicaccedilatildeo no jornal Phys Chem Chem Phys Agradecimentos FAPESP FAPEMIG CNPq e EaStCHEM Referecircncias [1] R A Cormanich M P Freitas C F Tormena R Rittner RSC Advances 2012 2 4169 [2] J Huang K Hedberg J Am Chem Soc 1989 111 6909 [3] H M Badawi W Foumlrner S A Ali Spectrochim Acta A 2008 69 263 [4] M Traetteberg A D Richardson K Hedberg R W Winter G L Gard J Phys Chem A 2001 105 9587
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31 FFCLRP 2014
Theoretical Study of the Infrared Raman and VCD Spectra of Thiophene UsingAb Initio and Density Functional Theory Calculations
Marcello F da Costa (PQ)1 Poliane C de Farias (PG)2
mcostauelbr polianefariasyahoocombr12Universidade Estadual de Londrina LBMM ndash Laboratoacuterio de Biofiacutesica e Mecacircnica Molecular
IntroductionOrganic semiconductors have physical characteristics similar to inorganic ones so they can
also be used in the manufacture of OLEDs [1] photovoltaic cells [2] lasers [3] Furthermoreorganic materials with semiconductor properties have some advantages when compared to inorganicones such as greater adaptability low cost of production and the possibility of easily making smallstructural changes to modify its physical and chemical properties Among the currently mostinteresting organic semiconductors are the thiophene based polymers and the thiophene togetherwith its derivatives which are the main constituents of organic conductors [4]
Computational detailsIn this work we made the calculation of the molecular parameters infrared and Raman
spectra with HF and MP2 ab initio methods and B3LYP and B3PW91 DFT functional packagesWe also compared the results with experimental data found in the literature [5-7] and we calculatedthe VCD (vibrational circular dichroism) spectrum based on the good agreement of the calculationsperformed The thiophenes geometry optimization and harmonic vibrational frequenciescalculations were performed with the GAUSSIAN 03 software package using HF levelapproximation MoslashllerndashPlesset many-body perturbation theory truncated at second order (MP2) andDFT with B3LYP and B3PW91 hybrid functional with both are believed to be superior inpredicting molecular properties A fairly large and flexible basis set 6-311++G was chosen toobtain accurate calculations about the molecule
Results and discussionThe results show that the DFT methods have more accuracy with experimental data The
B3LYP hybrid functional had slightly more accuracy than the B3PW91 for the vibrationalfrequencies and matched with experimental data until the 12th vibration in the range around 500 to1200 1cm The theoretical prediction of the VCD spectrum shows that the thiophene molecule hasa propensity to absorb clockwise circularly polarized light (positive absorption) at the most intenseinfrared absorptions
ConclusionThe set of basis functions 6-311++G is able to provide a realistic description of these
properties The good agreement with the experimental data of the harmonic vibrations supports theVCD results which provides useful information for the study of this material
AcknowledgementsThe authors would like to acknowledge the financial support granted by the following
Brazilian agency Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientiacutefico e Tecnoloacutegico (CNPq)
Referecircncias [1] Y Li Y Cao J Gao D Wang G Yu AJ Heeger Synthetic Met 99 (1999) 243[2] CJ Brabec NS Sariciftci JC Hummelen Adv Func Mater 11 (2001) 15[3] F Hide M Diaz-Garcia B Schwartz M Andersson P Qibing AJ Heeger Science 273 (1996) 1833[4] JH Schon A Dodabalapur Z Bao C Kloc O Schenker B Batlogg Nature 410 (2001) 189[5] T Kupka R Wrzalik G Pasterna K Pasterny J Mol Struct 616 (2002) 17[6] JS Kwiatkowski J Leszczynski I Teca J Mol Struct 436-437 (1997) 451[7] K Pasterny R Wrzalik T Kupka G Pasterna J Mol Spectrosc 614 (2002) 297
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32 FFCLRP 2014
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
Iacutendice de Autores
Anselmo E de Oliveira UFG 04Antonio E H Machado UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Antonio O T Patrociacutenio UNIVERSIDADE FEDERAL DEUBERLAcircNDIA
26
Aristeu S da Fonseca UFAM 28Arnaldo Fernandes da Silva Fo UNICAMP 06 07Ataualpa A C Braga UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 01Breno R L Galvatildeo UFMG 16Carlos R D Correia UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
CAMPINAS01
Cleuton de Souza Silva UNICAMP 08 10Claacuteudio Francisco Tormena UNICAMP 05Daniely X Soares UNICAMP 07Diego Fernando da S Paschoal UFJF 22Diesley Martins UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Dioacutegenes Mendes Arauacutejo USP-RP 09Elaine F F da Cunha FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Eacutegil de Brito Saacute UFPI 30Elizete Ventura UFPB 24Elieacutezer Fernando de Oliveira UNESP 17Fabriacutecio R Sensato UNIFESP 20Felipe Vieira Zauith Assad UNIFESP 20Fermin Fidel Herrera Aragoacuten CDTN 25Francisco Carlos Lavarda UNESP 17Francisco das Chagas Alves Lima UFPI 14Faacutetima Maria Pereira de Rezende UFLA 23Giovanni Finoto Caramori UFSC 02Heacutelio F Dos Santos UFJF 22Iran da Luz Sousa UNICAMP 12Jadson C Belchior UFMG 16Josene Maria Toldo UFRGS 18Kelson Mota T Oliveira UFAM 28Larissa Sihe Oliveira UFSM 13Leonardo T Ueno UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Leonardo V das Chagas Lima UNICAMP 21Lucas Abreu do Nascimento UESPI 14Lucas Colucci Ducati USP 05Luciano Tavares da Costa UNIFAL-MG 15Liacutevia C T Lacerda FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19M Buumlhl UNIVERSITY OF ST ANDREWS 31
33 FFCLRP 2014
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
M P Freitas UFLA 31Marcello Ferreira da Costa UEL 32Marcus V J Rocha VRIJE UNIVERSITEIT 19Marlon Vieira de Melo UFAM 28Mateus Grecco Manfreacute UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 27Mateus Xavier Silva UFMG 16Matheus P de Freitas UFLA 23Mauricio Gustavo Rodrigues UNICAMP 11Milton Matos UFPI 30Nelson Henrique Morgon UNICAMP 12 21Noam Gadelha da Silva UFAM 29Noam S Gadelha UFAM 28Paulo Fernando Bruno Gonccedilalves UFRGS 18Poliane Cristina de Farias UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
LONDRINA32
R Rittner UNICAMP 31Rafael de Mattos Piccoli UFSC 02Railton Barbosa de Andrade UFPB 24Renan Vidal Viesser UNICAMP 05Renato Pereira Orenha UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 03Ricardo A Agnes UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
CAMPINAS01
Rodrigo Antonio Cormanich UNICAMP 31Rogeacuterio Custodio UNICAMP 08 10 11Rogeacuterio J Baierle UFSM 13Roy E Bruns UNICAMP 06 07Reacutegis Casimiro Leal UNICAMP 10Sergio E Galembeck USP-RP 09Silmar A do Monte UFPB 24Silviana Correcirca FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Seacutergio E Galembeck UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 27Seacutergio Emanuel Galembeck UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 03Teodorico C Ramalho FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Tuanan Lourenccedilo UNIFAL-MG 15Vitor Hugo Menezes da Silva UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 01Wagner E Richter UNICAMP 07Wagner Eduardo Richter UNICAMP 06Wesley Fonseca Vaz UFG 04Weverson R Gomes UNIVERSIDADE FEDERAL DE SAtildeO
CARLOS26
34 FFCLRP 2014
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
Palavras Chaves
AacuteCIDO BETULINICO 28AacuteCIDO MELALEUCICO 29ACOPLAMENTO SPIN-ORBITAL 05AGREGADOS MOLECULARES 04ALGORITMO GENEacuteTICO 16ALPCCL 04AMINAS SUBSTITUIacuteDAS 10ANAacuteLISE CONFORMACIONAL 31ANATASE 26AROMATICIDADE 27ATIVIDADE 28BASIS SETS 22BENZAZOacuteIS 18BENZBROMARONA 12BIOACTIVITY 07C-PCM 08CAacuteLCULO COMPUTACIONAL 10CAacuteLCULOS AB INITIO 16CAacuteLCULOS DFT 01CASSCF 24CLUSTERS METAacuteLICOS 16CLUSTERS 09 29CO2 15COMPOSTO DE COODENACcedilAtildeO 14CONFOcircRMERO ANTI 23CONFOcircRMEROS 12CONJUGATED POLYMERS 17CSSM 06DFT CALCULATIONS 17DFT 02 12 14 18 19 20
21 25 26 29 32DINAcircMICA MOLECULAR 15EFEITO DO AacuteTOMO PESADO 05EFEITOS RELATIVIacuteSTICOS 02EFITO GAUCHE 23ENTALPIA DE FORMACcedilAtildeO 21ESIPT 18ESTADOS EXCITADOS 04ESTRUTURA ELETROcircNICA 09FTALOCIANINA 26FUNCIONAL HIacuteBRIDO M06 01FUNCcedilOtildeES DE BASE 11
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I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
G3X(CEP) 08GD-DOPED SNO2 25HIPERCONJUGACcedilAtildeO 23INFRAVERMELHO 06INTENSIDADES 06INTERACcedilAtildeO INTRAMOLECULAR 27LIGACcedilAtildeO AMIDA 20LIGACcedilAtildeO DE HIDROGEcircNIO 31LIacuteQUIDO IOcircNICO 15MAGNETIC PROPERTIES 25MAGUEMITA 19MCG 11MECHANISM 30MEacuteTODOS COMPOSTOS 21N-ACILACcedilAtildeO DE AMINAS 20NANOFITAS 13NITROSAMINAS 24NITROSILO 03NMR 22OLEFIN METATHESIS 30ONION 28ORGANIC DEVICES 17ORGANOMETAacuteLICOS 02OXIDO NIacuteTRICO 14PKA 10PM3 12PMMA 19PROPRIEDADES 13PROTONACcedilAtildeO 24Q-EXPONENCIAIS 11QTAIM 03RAMAN 32REACcedilOtildeES DE HECK 01RELATIVISTIC EFFECTS 22RMN E INFRAVERMELHO 31RUTEcircNIO 03SIC 13SUPERAacuteTOMOS 09TDDFT 07TENSOR BLINDAGEM NUCLEAR 05TEORIA GAUSSIAN 08THIOPHENE 32UV-VIS SPECTROSCOPY 07
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bbb
E[ρ] = TS[ρ] +intd~rvext(~r)ρ(~r) + VH [ρ] + EXC [ρ]
βmc2 + 3sumk=1
αkpkc
ψ(x t) = ihpartψ(x t)
partt
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MC 2
Teoria do Funcional de Densidade Fundamentos e MetodologiaProf Heacutelio A Duarte (UFMG)
Inicialmente alguns conceitos baacutesicos e histoacutericos baseados na Teoria de Thomas-Fermi-Dirac seratildeo apresentados Os teoremas de Hohemberg-Kohn as equaccedilotildeesde Kohn-Sham e sua interpretaccedilatildeo a luz da Procura Restrita de Levy seratildeo dis-cutidos A metodologia geralmente implementada nos principais programascomputacionais disponiacuteveis na literatura utilizando-se de conjunto de funccedilotildeesde base localizadas seraacute apresentada em detalhes Um toacutepico especial sobre osfuncionais de troca-correlaccedilatildeo e como eles satildeo desenvolvidos seraacute tambeacutem ap-resentado Na parte praacutetica pretende-se estimular os estudantes a denir cor-retamente os dados de entrada fazer atenccedilatildeo haacute alguns aspectos de deniccedilatildeode modelo quiacutemico e a utilizaccedilatildeo de palavras-chaves que auxiliam na con-vergecircncia do caacutelculo SCF e na rapidez do caacutelculo Espera-se que o estudanteao nal do mini-curso compreenda os principais conceitos envolvidos na DFTesteja familiarizado com os termos e seja capaz de se aprofundar no assunto
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Iacutendice de Trabalhos
12Investigaccedilatildeo Teoacuterica da arilaccedilatildeo Heck-Matsuda enantiosseletiva do3-ciclopenten-1-ol utilizando DFTVitor Hugo Menezes da Silva 01A Importacircncia de Correccedilotildees Relativiacutesticas na Descriccedilatildeo de LigaccedilotildeesQuiacutemicas em OrganometaacutelicosRafael de Mattos Piccoli 02Estudo Computacional de Compostos de Ru-NO ligado a CyclamRenato Pereira Orenha 03Estudo Teoacuterico da Cloro Ftalocianina de Alumiacutenio por PM6 e DFTWesley Fonseca Vaz 04Inuecircncia da Estrutura Eletrocircnica na Componente Spin-Orbital doTensor Blindagem de RMN de 13C nos Isocircmeros do 12-diiodoetenoRenan Vidal Viesser 05Intensidades caracteriacutesticas de grupos funcionais no infravermelhoWagner Eduardo Richter 06Selective Extraction of Erisotrin Structural Analogs Theory andExperimentArnaldo Fernandes da Silva Fo 07Uso do Modelo Contiacutenuo de Solvente (C-PCM) com G3X-CEP paraCaacutelculos de Solvataccedilatildeo de Iacuteons Monovalentes com AcetonitrilaCleuton de Souza Silva 08Clusters Histoacuterico e evoluccedilatildeoDioacutegenes Mendes Arauacutejo 09Estimativa teoacuterica do pKa de aminas substituiacutedas com gruposalquilaReacutegis Casimiro Leal 10Discretizaccedilatildeo do Meacutetodo da Coordenada Geradora para geraccedilatildeo defunccedilotildees de base por q-exponenciaisMauricio Gustavo Rodrigues 11Anaacutelise conformacional da Benzbromarona (BZB)Iran da Luz Sousa 12Estudo das Propriedades de Nanoestruturas de SiCLarissa Sihe Oliveira 13Natureza da ligaccedilatildeo Fe-NO em sistemas trans-[FeIIL(NO)(oxa-aza)]n+ onde L=Cl ou H2O e n=1 ou 2 Uma investigaccedilatildeo com-putacionalLucas Abreu do Nascimento 14Estudo das propriedades dinacircmicas do sistema 1-etil-3-metilimidazoacutelio bis(triuorsulfonil)imida emiim[Tf2N]CO2
Tuanan Lourenccedilo 15Anaacutelise Teoacuterica de Clusters de Soacutedio-Potaacutessio por AlgoritmoGeneacutetico e Caacutelculos de Quiacutemica QuacircnticaMateus Xavier Silva 16
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Electronic energy levels engineering of P3HT employing chemicalsubstitutionsElieacutezer Fernando de Oliveira 17Estudo teoacuterico do mecanismo ESIPT em derivados de benzazoacuteisJosene Maria Toldo 18Processo de fragmentaccedilatildeo molecular do hiacutebrido γ-Fe2O3PMMAum estudo teoacuterico e experimentalSilviana Correcirca 19Estudo mecaniacutestico sobre a N-acilaccedilatildeo de aminas por aacutecidos car-boxiacutelicos catalisada por ZrCl4Felipe Vieira Zauith Assad 20Comparaccedilatildeo do Desempenho de Meacutetodos Compostos e Funcionaisde Densidade na Determinaccedilatildeo de Entalpias Padrotildees de FormaccedilatildeoLeonardo V das Chagas Lima 21NMR-TZPP-DKH Gaussian basis sets for NMR calculations 195Ptchemical shiftDiego Fernando da S Paschoal 22Avaliaccedilatildeo teoacuterica do efeito gauche na difenidramina e seu cloridratoFaacutetima Maria Pereira de Rezende 23Estudo envolvendo NN-nitrosodimetilamina protonadaRailton Barbosa de Andrade 24Ab-initio calculation of magnetic properties of Gd-doped SnO2
Fermin Fidel Herrera Aragoacuten 25Estrutura eletrocircnica de complexo envolvendo uma associaccedilatildeo porligaccedilatildeo quiacutemica entre uma ftalociaina de rutecircnio e o TiO2 (anatase)Diesley Martins 26Estudo computacional de [22]ciclofanosMateus Grecco Manfreacute 27Estudo comparativo de reatividade de triterpenos pentaciacuteclicos comatividade antimalaacutericaMarlon Vieira de Melo 28Estudos Teoacutericos Comparativos de Propriedades EstruturaisEletrocircnicas e Espectroscoacutepicas dos Aacutecidos Betuliacutenico e Melaleucicoe da Estabilidade de Clusters desses Metaboacutelitos EspeciaisNoam Gadelha da Silva 29On Activation Step of Hoveyda-Grubbs CatalystEacutegil de Brito Saacute 30Estudo do comportamento em soluccedilatildeo do 2-uoroetanol 3-uoroproanol e 4- uorobutanol por espectroscopias de RMN e in-fravermelho e caacutelculos teoacutericosRodrigo Antonio Cormanich 31Theoretical Study of the Infrared Raman and VCD Spectra ofThiophene Using Ab Initio and Density FuMarcello Ferreira da Costa 32
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Investigaccedilatildeo Teoacuterica da arilaccedilatildeo Heck-Matsuda enantiosseletiva do 3-ciclopenten-1-ol utilizando DFT
Vitor H Menezes da Silva1 (PG) Ricardo A Agnes2 (PG) Carlos R D Correia2 (PQ) Ataualpa A C Braga1 (PQ) vhugoiquspbr 1Instituto de Quiacutemica Departamento de Quiacutemica Fundamental Universidade de Satildeo Paulo SP Brasil2Instituto de Quiacutemica Departamento de Quiacutemica Orgacircnica Universidade Estadual de Campinas SP Brasil
IntroduccedilatildeoReaccedilotildees de Heck-Matsuda assimeacutetricas foram aplicadas por meio de uma estrateacutegia conhecida como transmissatildeo redox1 Aleacutem da formaccedilatildeo de adutos enriquecidos enantiomericamente haacute uma sequecircncia de inserccedilotildees migratoacuterias da espeacutecie de hidreto de palaacutedio e eliminaccedilotildees de βminushidrogecircnios ateacute a funcionalizaccedilatildeo do grupo hidroxila obtendo tambeacutem adutos carboniacutelicos2 Neste sentido este trabalho apresenta o estudo teoacuterico deste tipo de reaccedilatildeo utilizando aacutelcoois aliacutelicos ciacuteclicos
Metodologia ComputacionalAs estruturas foram otimizadas no niacutevel M06BS1 onde BS1 eacute a combinaccedilatildeo do pseudo potencial efetivo SDD e o conjunto de funccedilotildees de base 6-31G+(d) para o palaacutedio e o restante dos aacutetomos res-pectivamente Correccedilotildees termodinacircmicas foram feitas (em temperatura de 28915 K e pressatildeo de 1 atm) O efeito do solvente foi considerado por meio de caacutelculos pontuais M06-SMDBS1 nas geo-metrias em fase gasosa Todos os caacutelculos foram feitos utilizando o pacote Gaussian 09
Resultados e DiscussatildeoNa Figura 1 se observa que as espeacutecies TS2 TS3 TS4 e TS5 possuem as maiores energias pre-ponderantemente devido agraves acentuadas interaccedilotildees esteacutereas envolvendo o grupo t-butila com o ligan-te arila
Figura 1 Estruturas dos estados de transiccedilatildeo (TS) correspondentes agraves aproximaccedilotildees da olefina 3-ciclopenten-1-ol com diferentes conformaccedilotildees do ligante quiral pirino-oxazoliacutenico1 Cada TS estaacute associado ao seu respectivo aduto de Heck com diferente estereoquiacutemica Energias livres de solvataccedilatildeo (em kcalmol-1) relativas ao TS mais estaacutevel
O estado de transiccedilatildeo mais estaacutevel eacute o TS7 que estaacute associado exclusivamente ao produto de aacutelcool aliacutelico com estereoquiacutemica 3 o produto majoritaacuterio da reaccedilatildeo A energia do TS8 indica a presenccedila de adutos carboniacutelicos de mesma estereoquiacutemica 4 Fato tambeacutem evidenciado experimentalmente
ConclusotildeesPartindo que a estereoquiacutemica do produto final eacute decidida na inserccedilatildeo da olefina este modelo teoacuterico reproduz de maneira bastante satisfatoacuteria os dados experimentais A inclusatildeo do efeito de dispersatildeo nas energias mostrou-se importante para o tratamento destes sistemas
AgradecimentosVitor H M da Silva agradece a bolsa de doutorado concedida pela FAPESP (201304813-6 ) Referecircncias [1] Werner E W Mei T S Burckle A J e Sigman M S Science 2012 338 1445-1458[2] Oliveira C C Agnes R A Correia C R D J Org Chem 2013 78 3325-3328
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1 FFCLRP 2014
A Importacircncia de Correccedilotildees Relativiacutesticas na Descriccedilatildeo de Ligaccedilotildees Quiacutemicasem Organometaacutelicos
Rafael de Mattos Piccolisup1 (PG) e Giovanni Finoto Caramorisup1 (PQ)Email rafainfonethotmailcom
1 Universidade Federal de Santa Catarina Depto de Quiacutemica CFM CP 476 88040-900 Trindade Florianoacutepolis ndash SC
IntroduccedilatildeoO [Au3(12-μ-piridil)3] Figura 1 eacute um
composto organometaacutelico pertencente classe deComplexos Ciacuteclicos Trinucleares (CTC) os quaispossuem importantes propriedades espectroscoacutepicastal como vapocromismo e solvocromismoenvolvendo transiccedilotildees eletrocircnicas ligante rarr metalassociadas ao tamanho dos agregados formados porestas estruturas1 Estes agregados supramolecularesse formam por interaccedilotildees aurofiacutelicas e estas satildeoassociadas a contraccedilotildees relativiacutesticas das ligaccedilotildees edos orbitais devido ao acoplamento spin-spin espin-orbita12 Neste sentido foram feitas correccedilotildeesrelativiacutesticas DKH2 (Douglas-Kroll-Hess) e ZORA(Zeroth-order Regular Aproximation) aplicadas ateoria do funcional da densidade (DFT)2
Metodologia ComputacionalUtilizou-se o pacote de softwares Orca3 para
os caacutelculos de otimizaccedilatildeo das geometrias e frequecircncias vibracionais empregando-se o mesmo niacutevelde teoria BP86Def2-TZVP3 e correccedilotildees relativiacutesticas de segunda ordem DKH2 ou ZORA23
Resultados e DiscussatildeoDe acordo com a Figura 1 com correccedilatildeo ZORA observava-se a diminuiccedilatildeo dos niacuteveis de
energia de HOMO e LUMO e deve-se a uma melhor distribuiccedilatildeo das funccedilotildees radiaisprincipalmente de caroccedilo que levam a um aumento do potencial atrativo e orbitais maisproacuteximos24 devido ao acoplamento spin-spin e spin-orbita este efeito se reflete na contraccedilatildeo dosorbitais de valecircncia diminuindo a energia dos orbitais moleculares e pode ser observado na ligaccedilatildeoAu-C que se daacute entre orbitais internos do Au e orbitais antiligantes do C (back-donation) Aindaassim observa-se que as interaccedilotildees Au-Au e Au-N com DKH2 as quais natildeo envolvem orbitaisinternos satildeo mais curtas
ConclusotildeesConclui-se que ZORA e DKH2 aplicadas a DFT reproduzem satisfatoriamente os dados
experimentais e tratam a contraccedilatildeo dos orbitais internos e que as contraccedilotildees dos orbitais econtraccedilotildees das ligaccedilotildees satildeo efeitos distintos mas que atuam no mesmo sentido
Agradecimentos CNPq CAPES e FAPESC
Referecircncias [1] A Burini A A Mohamed J P Fackler Comm Inorg Chem 2003 24 253ndash280[2] M Reiher A Wolf Relativistic Quantun Chemistry Ed Wiley-VCH 2009[3] F Neese WIREs Comp Mol Sci 2012 2 73ndash78[4] M Reiher G Eickerling R Mastalerz V Herz W Scherer H Himmel J Chem Theory Comput 2007 32182-2197
Figura 1 Paracircmetros estruturais do composto[Au (12-μ-piridil) ] acircngulos em graus e distacircncias₃ ₃de ligaccedilatildeo em aringngstroumlns = valor experimental
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2 FFCLRP 2014
Estudo Computacional de Compostos de Ru-NO ligado a Cyclam
Renato Pereira Orenha1 (PG) Seacutergio Emanuel Galembeck1 (PQ) segalembuspbr
1Departamento de Quiacutemica Faculdade de Filosofia Ciecircncias e Letras de Ribeiratildeo Preto Universidade de Satildeo Paulo 14040-901 Ribeiratildeo Preto-SP Brasil Introduccedilatildeo
O oacutexido niacutetrico tem um papel jaacute conhecido como biorregulador em diversos processos Logo compostos de Ru-NO com ligante cyclam satildeo de grande interesse como doadores de oacutexido niacutetrico [1] Este trabalho eacute uma continuaccedilatildeo do estudo jaacute presente na literatura [1] sobre a ligaccedilatildeo Ru-NO para o composto fac-[Ru(NO)Cl2(k3N4N8N11(1-carboxilpropil)cyclam)]+ I bem como seus derivados II e III oriundos das desprotonaccedilotildees de O-H e em seguida do N-H mais aacutecido Metodologia Computacional
Atraveacutes do modelo computacional B3LYPcc-pVDZ com pseudopotencial ECP28MDF para o aacutetomo de Ru as geometrias foram otimizadas e a densidade eletrocircnica foi investigada por meio do meacutetodo QTAIM Aleacutem disso os espectros de absorccedilatildeo na regiatildeo UV-Vis foram obtidos com o meacutetodo CAM-B3LYP e a mesma base utilizada anteriormente Sendo que nesta etapa foi utilizado o modelo de solvataccedilatildeo PCM de modo a considerar o efeito de solvataccedilatildeo da aacutegua sobre estes complexos metaacutelicos Os softwares Gaussian09 AIMAll Chemissian e Gaussview 50 foram utilizados para realizar os caacutelculos Resultados e Discussatildeo
Segundo o meacutetodo QTAIM a partir de I para II temos um pequeno aumento na densidade eletrocircnica ρ(r)(Ru-NO) e do iacutendice de deslocalizaccedilatildeo DI(RuNO) junto de uma diminuiccedilatildeo da concentraccedilatildeo da densidade eletrocircnica nabla2ρ(r)(Ru-NO) Aleacutem disso temos que o caraacuteter covalente desta ligaccedilatildeo aumenta com base na diminuiccedilatildeo da densidade de energia total H(r)(Ru-NO) Outro importante ponto eacute o aumento da elipiticidade da ligaccedilatildeo quiacutemica ε(Ru-NO) Agora em IIIII haacute uma diminuiccedilatildeo de ρ(r)(Ru-NO) e DI(RuNO) atribuindo um menor caraacuteter covalente para esta ligaccedilatildeo como confirmado pelo aumento de H(r)(Ru-NO) apesar da distribuiccedilatildeo destes eleacutetrons estar menos concentrada fato visualizado pelo maior valor de nabla2ρ(r)(Ru-NO) Outro ponto eacute que haacute um menor valor de ε(Ru-NO) logo os eleacutetrons nesta ligaccedilatildeo se distribuem de modo mais ciliacutendrico A partir dos espectros de absorccedilatildeo observamos que em III o aparecimento duas transiccedilotildees eletrocircnicas centradas para o orbital π do NO que permite a desestabilizaccedilatildeo da ligaccedilatildeo Ru-NO Jaacute em IIIII tambeacutem haacute duas rotas desta espeacutecie de transiccedilatildeo para o controle da estabilidade da ligaccedilatildeo Ru-NO mas com energia necessaacuteria para excitaccedilatildeo menor Conclusotildees
Portanto os resultados indicaram um pequeno aumento da estabilidade da ligaccedilatildeo Ru-NO com a primeira desprotonaccedilatildeo de I poreacutem uma diminuiccedilatildeo com a desprotonaccedilatildeo de N-H de II para III Os espectros na regiatildeo UV-Vis indicaram que em IIIIII temos novas rotas e com menor energia para controlar a liberaccedilatildeo do NO Agradecimentos Os autores agradecem as agecircncias CAPESPROAP CNPq (processo 4815602010-6) e FAPESP (processo 200802677-0) pelo suporte financeiro e a Me Ali Faez Taha pela assistecircncia teacutecnica SEG agradece a CNPq pela bolsa de pesquisa (processo 3044472010-2) RPO agradece a FAPESP (processo 201120351-7) pela bolsa de doutorado-direto Referecircncias [1] Fabio G Doro Iuri M Pepe Sergio E Galembeck Rose M Carlos Zenis N da Rocha Mauro Bertottie e Elia Tfouni Dalton Transactions 2011 40 6420-6432
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3 FFCLRP 2014
Estudo Teoacuterico da Cloro Ftalocianina de Alumiacutenio por PM6 e DFT
Wesley F Vazsup1 (PG) Anselmo E de Oliveirasup2 (PQ)
wesfonsecagmailcom 1 2
Instituto de Quiacutemica ndash Universidade Federal de Goiaacutes Campus Samambaia CEP 13174001-970 Goiacircnia ndash GO ndash
Brasil
Introduccedilatildeo
As propriedades fiacutesicas e quiacutemicas das Ftalocianinas vecircm sendo estudadas extensivamente
ao passar das deacutecadas Estes compostos πndashmacrociacuteclicos altamente estaacuteveis apresentam
caracteriacutesticas interessantes como eficiente absorccedilatildeo de luz alta simetria planaridade e
deslocalizaccedilatildeo eletrocircnica sendo tambeacutem empregadas em cataacutelise ciecircncia de materiais tendo
aplicaccedilatildeo em dispositivos conversores de energia armazenamento de dados oacutepticos sensores de
gaacutes cristal liacutequido tintura infravermelha em tecnologia a laser etc [1] Tendo em conta as
aplicaccedilotildees possiacuteveis um esforccedilo consideraacutevel tem sido dedicado para a caracterizaccedilatildeo dos estados
excitados de metal-ftalocianinas seus derivados e os seus agregados por uma variedade de teacutecnicas
espectromeacutetricas [2] Tomou-se por objeto de estudo apoacutes levantamento bibliograacutefico a Cloro
Ftalocianina de Alumiacutenio
Metodologia Computacional
A estrutura molecular da AlPcCl foi determinada por caacutelculos de quiacutemica quacircntica no pacote
computacional Gaussian09 utilizado o conjunto de bases 6-31+G e os seguintes funcionais DFT
HSEH1PBE M05 M052X M06 M06HF M062X LC-ωPBE CAM-B3LYP ωB97 ωB97X
ωB97XD) para comparaccedilatildeo com aqueles jaacute conhecidos e obtidos com B3LYP [3] O estudo dos
estados excitados foi abordado por meacutetodos semi-empiacutericos utilizando o PM6 disponiacutevel no
Gaussian09 Tais estados foram estudados em agregados moleculares (diacutemero e duas disposiccedilotildees de
tetracircmeros) obtidos a partir de arquivos do CCDC (Cambridge Crystallographic Data Center)
Resultados e Discussatildeo
Os caacutelculos DFT realizados preveem que a moleacutecula de AlPcCl tem simetria C4v com o
aacutetomo do metal acima do plano definido pela cavidade interna de quatro aacutetomos de N e um
macrociclo quase planar Os resultados obtidos utilizando B3LYP apresentaram os menores valores
para os erros meacutedios calculados para os paracircmetros distacircncia de ligaccedilatildeo (0018Aring) e acircngulo de
ligaccedilatildeo (5473deg) tendo por referecircncia os dados cristalograacuteficos Para os agregados moleculares da
AlPcCl obteve-se que os empacotamentos tetracircmeros satildeo mais estaacuteveis que o diacutemero 1599 kjmol
e 1869 kjmol respectivamente A diferenccedila de energia dos orbitais HOMO e LUMO eacute 308 kjmol
maior para um dos tetracircmeros em relaccedilatildeo ao diacutemero Os valores para as bandas de excitaccedilatildeo de
Soret e Banda ldquoQrdquo obtidas atraveacutes dos caacutelculos com PM6 foram respectivamente 352 nm e 619-
775 nm para o diacutemero 352 nm e 616- 771 nm para um dos tetracircmeros e 389 nm e 579- 747 nm para
a outra disposiccedilatildeo do tetracircmero e estatildeo em excelente acordo com dados de referecircncia [4] [5]
Conclusotildees
Os resultados obtidos se apresentam em excelente acordo com os dados disponiacuteveis na
literatura
Referecircncias [1]GANTCHEV T G VAN LIER J E HUNTING D J Radiation Physics and Chemistry 2005 v 72 p 367ndash379
[2]RICCIARDI G ROSA A BAERENDS E J The Journal of Physical Chemistry A 2001 v 105 p 5242ndash5254
[3]STRENALYUK T SAMDAL S VOLDEN H V The Journal of Physical Chemistry A 2008 v 112 p 9075ndash
9082
[4]CHEN W et al Applied Physics Letters 2012 v 100 p 133302
[5] JENNINGS C et al Spectrochimica Acta Part A Molecular Spectroscopy 1986 v 42 p 991ndash995
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4 FFCLRP 2014
Influecircncia da Estrutura Eletrocircnica na Componente Spin-Orbital do Tensor
Blindagem de RMN de 13
C nos Isocircmeros do 12-diiodoeteno
Renan Vidal Viesser1
(PG) Lucas Colucci Ducati2 (PQ) Claacuteudio Francisco Tormena
1 (PQ)
tormenaiqmunicampbr 1Instituto de Quiacutemica UNICAMP Campinas-SP Brasil
2Instituto de Quiacutemica USP Satildeo Paulo-SP Brasil
Introduccedilatildeo
A blindagem de nuacutecleos de 1H e
13C promovida por aacutetomos de elevada massa eacute
reconhecida como um fenocircmeno relativiacutestico observaacutevel na RMN em funccedilatildeo da reduccedilatildeo do
deslocamento quiacutemico desses nuacutecleos sendo o acoplamento spin-orbital (SO) aceito como a
fonte desse ldquoefeito do aacutetomo pesadordquo1 Embora os mecanismos SOFC e SOSD sejam
conhecidos2 persistem duacutevidas sobre a influecircncia das interaccedilotildees estereoeletrocircnicas no efeito
do aacutetomo pesado Inserido neste contexto o presente trabalho visa compreender quais satildeo os
fatores responsaacuteveis pela diferenccedila de 17 ppm no deslocamento quiacutemico de 13
C dos isocircmeros
do 12-diiodoeteno sendo o trans mais blindado
Metodologia Computacional
Caacutelculos de otimizaccedilatildeo de geometria tensor blindagem e NBO foram realizados
empregando DFTKT2 como niacutevel de teoria funccedilatildeo de base TZ2P (STO) e aproximaccedilatildeo
relativiacutestica ZORA disponiacuteveis no software ADF 2013
Resultados e Discussatildeo
Os caacutelculos de tensor confirmaram a maior blindagem do isocircmero trans (=1121
ppm) em relaccedilatildeo ao cis (= 905 ppm) como pode ser observada na Figura 1 e indicaram que
as componentes paramagneacutetica e SO satildeo as responsaacuteveis por esta diferenccedila As anaacutelises de
NBO mostraram menores ocupacircncias dos lone pairs dos iodos e maiores dos orbitais C=C e
πC=C para o composto cis resultando num menor valor para o termo SO (257 ppm) em
comparaccedilatildeo ao trans (357 ppm)
A B
Figura 1 Tensor blindagem de 13
C e suas componentes PAS para o cis- (A) e trans-diiodoeteno (B)
Conclusotildees
Acreditamos que a compressatildeo esteacuterica existente entre os aacutetomos de iodo no isocircmero
cis esteja afetando a capacidade do iodo blindar o nuacutecleo de carbono principalmente devido
ao aumento do gap de energia entre os lone pairs do iodo e orbitais antiligantes do carbono
Agradecimentos
Os autores agradecem a FAPESP pelo suporte financeiro
Referecircncias [1] Aquino F Govind N Autschbach J J Chem Theory Comput 2011 7 3278-3292
[2] Kaupp M Malkina O L Malkin V G Pyykkouml P Chem Eur J 1998 4 118-126
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5 FFCLRP 2014
Intensidades caracteriacutesticas de grupos funcionais no infravermelho
Arnaldo F da Silvasup1 (PG) Wagner E Richtersup1 (PG) Roy E Brunssup1 (PQ)
wagnerrichteriqmunicampbr
sup1 ndash Instituto de Quiacutemica Universidade Estadual de Campinas CP 6154 CampinasndashSP Brasil
Introduccedilatildeo
Sabendashse que na espectroscopia no infravermelho a frequecircncia de absorccedilatildeo expressa em
nuacutemero de onda exibe um valor caracteriacutestico no espectro para cada grupo funcional em uma
moleacutecula Neste sentido buscamos uma metodologia de divisatildeo das intensidades de absorccedilatildeo
no infravermelho de modo a verificar se tambeacutem eacute possiacutevel atribuir intensidades de absorccedilatildeo
caracteriacutesticas para grupos funcionais no infravermelho tal como ocorre com as frequecircncias
Metodologia Computacional
O conjunto de testes envolvendo as moleacuteculas H2CO F2CO e HFCO foi escolhido
para avaliar a hipoacutetese mencionada para o modo vibracional correspondente ao estiramento da
carbonila νC=O O programa Gaussian03[1]
(no niacutevel CCSDaugndashccndashpVTZ[2]
)foi empregado
tanto na otimizaccedilatildeo das geometrias quanto na anaacutelise vibracional Os tensores polares foram
entatildeo manipulados com equaccedilotildees e programas desenvolvidos em nosso laboratoacuterio de modo
que as intensidades pudessem ser divididas em parcelas atocircmicas
Resultados e Discussatildeo
A anaacutelise vibracional forneceu aos estiramentos da carbonila das moleacuteculas acima
intensidades com valores de 857 4720 e 2807 kmmolndash1
respectivamente Jaacute as parcelas
atocircmicas quando somadas sobre os aacutetomos de carbono oxigecircnio e um termo de interaccedilatildeo
entre eles forneceu os valores de 1087 4410 e 2791 kmmolndash1
na mesma ordem Tal
comportamento foi verificado tambeacutem em outros modos vibracionais Aleacutem disso a aplicaccedilatildeo
da regra de soma do modelo CSSM ( sum sum sum ) vaacutelida para a soma
das intensidades mostrandashse vaacutelida tambeacutem para os modos vibracionais individualmente
Conclusotildees
Separar intensidades de absorccedilatildeo vinculadas a um modo normal correspondente agrave
movimentaccedilatildeo de diversos aacutetomos simultacircneamente em parcelas individuais para cada um
destes aacutetomos eacute possiacutevel O resultado de tal esquema de divisatildeo mostra uma concentraccedilatildeo das
intensidades principalmente sobre os aacutetomos cuja movimentaccedilatildeo eacute mais relevante para o
modo em questatildeo Os valores caracteriacutesticos natildeo satildeo tatildeo proacuteximos entre si quanto o satildeo as
frequecircncias caracteriacutesticas mas parece haver uma relaccedilatildeo entre eles e a eletronegatividade
meacutedia dos aacutetomos ligados agrave carbonila um resultado a priori jaacute esperado
Agradecimentos
Os autores agradecem agraves agecircncias de fomento CNPq e FAPESP pelo financiamento
Referecircncias
[1] Gaussian 03 Revision D02 M J Frisch J A Pople et al Gaussian Inc Wallingford CT 2004
[2] B Galabov Y Yamaguchi R B Remington H F Schaefer III J Phys Chem A 106 819 (2002)
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6 FFCLRP 2014
Selective Extraction of Erisotrin Structural Analogs Theory and Experiment
Arnaldo F da Silva Fordm (PG)1 Daniely X Soares (PG) Wagner E Richter (PG) Roy E Bruns (PQ)
1Instituto de Quiacutemica Universidade Estadual de Campinas CP 6154 13083-970 Campinas SP Brasil
Introduction
The biological activities of Erythrina alkaloids are assigned to Eritrinic compounds present
in the plant The most abundant of these alkaloids is called erisotrin and has high anxiolytic activity
raising interest in its structural analogues such as hydroxylated and methoxylated derivatives The
objective of this work was to propose a selective extraction of the erisotrin structural analogues
though UPLC-ESI-MSMS UV-VIS spectroscopy and TDDFT calculations
Computational Methodology
The geometry of the molecules was accessed through geometry optimizations with B3LYP
6-311G+(2d2p) A AMD 64 Opteron workstation with GAUSSIAN03 was used Since the
experimental extractions used solvents with different polarities the PCM from Gaussian03 package
was used In order to obtain the vertical excitation energies TDDFT was employed at the same
calculational level used on the geometry optimizations1
Results and Discussion
The chromatogram obtained from the Erythrina speciosa extract (flower) through UPLC-
ESI-MSMS showed some of the erisotrin structural analogues The solvent used was a
033033033(vv) mixture of hexane ethanol and dichloromethane The chromatogram is
composed primarily by three types of alkaloids skeletons I) a benzene ring with two o-methyl
substituents II) a benzene ring with one o-methyl and one hydroxyl substituents and III) a α β
unsaturated lactone The generic forms of the erisotrin structural analogues can be seen in Figure 1
Figure 3 Generic structures forms I II and III described in the text
To better understand the interaction between the solvents and the erythrinic alkaloids a UV-
VIS spectrum of the extract was acquired on all solvents Theoretical calculations were also applied
in order to gain additional information on the UV-VIS spectra The results of the UV-VIS analysis
are presented at Table 1
Table 1 HOMO-LUMO secondary transition wavelengths (nm) of the most relevant alkaloids on the Erythrina
speciosa extract Theoretical values obtained through B3LYP6-311+(2d 2p) are also included SolventSpecies I II III Exp Ethanol 2827 2732 3018 271 Chloroform 2822 2734 3009 282 Hexane 2815 2726 3040 270
Conclusions
When ethanol and hexane are used as solvent the molecules with the generic structure II are
better extracted as the absorption peak in the UV-VIS spectra is around 271 and 270 nm
respectively Nonetheless when chloromethane is used the molecules with generic structure I are
preferably extracted as the peak around 282 nm suggests
Acknowledgements
CNPq and Fapesp
Referecircncias [1] Andzelm J Rinderspacher B C Rawlett A Dougherty J Baer R Govind NJ Chem Theory Comput 2009
5 2835ndash284
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7 FFCLRP 2014
Uso do Modelo Contiacutenuo de Solvente (C-PCM) com G3X-CEP para Caacutelculos de Solvataccedilatildeo de Iacuteons Monovalentes com Acetonitrila
Cleuton de S Silva12
(PG) Rogeacuterio Custodio1(PQ)
cleutonsouzayahoocombr
1 Instituto de Ciecircncias Exatas e Tecnologia Universidade Federal do Amazonas CEP 69077-000 Itacoatiara-Am
2 Departamento de Fiacutesico-Quiacutemica Universidade Estadual de Campinas CEP 13083-970 Campinas-SP
Introduccedilatildeo
A importacircncia do efeito de solvente em reaccedilotildees quiacutemica tem sido frequentemente observada
e eacute objeto de frequentes estudos teoacutericos e experimentais Boes e colaboradores [1] demonstraram
que o ajuste apropriado da cavidade no meacutetodo IEF-PCM proporciona excelentes resultados quando
associado ao meacutetodo HFIEF-PCM Pereira e col [2] demonstraram a viabilidade de se utilizar
pseudopotenciais CEP (Compact Effective Pseudopotential) na teoria Gaussian n particularmente
Gaussian 3 ou G3 No presente projeto seraacute investigado um ajuste do modelo contiacutenuo de solvente
C-PCM com a teoria G3X(CEP) para caacutelculos de energia livre de solvataccedilatildeo de alguns iacuteons
Metodologia Computacional A teoria G3X [3] com pseudopotencial CEP ou simplesmente G3X(CEP) foi utilizada
juntamente com o modelo de solvente C-PCM em que acetonitrila foi utilizado como solvente para
calcular as energias livres de solvataccedilatildeo A otimizaccedilatildeo do fator de escala da cavidade do solvente
foi realizada entre o intervalo de 1 a 2
Resultados e Discussatildeo
O melhor resultado calculado em relaccedilatildeo aos dados experimentais foi obtido com fator de
escala de 119 para a combinaccedilatildeo G3X(CEP)C-PCM Os resultados foram comparados com
resultados de Boes [1] que utilizaram HFIEF-PCM com um fator de escala oacutetimo de 136 (ver
tabela 1) O fluacuteor apresentou o desvio muito alto em relaccedilatildeo ao experimental de -86 kcalmol para
G3X(CEP) se calcularmos o desvio meacutedio absoluto sem Fluacuteor teremos G3X(CEP) = 206 kcalMol
e HF = 248 kcalMol
Tabela I ndash Dados de Energia Livre de Solvataccedilatildeo (kcalmol) para acetonitrila calculadas para G3X(CEP) com
CPCM HF com IEF-PCM e desvio Meacutedio Absoluto
G3X(CEP)CPCM HFIEFshyPCM Exp G3X(CEP)CPCM HFIEFshyPCM Exp
Fshy shy7841 shy868 shy880 SCN
shy shy5377 shy574 shy519
Clshy shy6509 shy646 shy645 NO3
shy shy5818 shy602 shy565
Brshy shy6097 shy599 shy611 ClO4shy shy5367 shy539 shy508
N3shy shy5820 shy617 shy619 CH3CO2
shy shy6030 shy644 shy627
CNshy shy6250 shy636 shy592 DAM 175 162 shy
Conclusotildees Os resultados demonstram que o ajuste na cavidade CPCM melhora o resultado na energia
de solvataccedilatildeo para acetonitrila como solvente Os resultados apresentam com exceccedilatildeo do iacuteon fluacuteor
um desvio pequeno quando comparados com dados experimentais ou calculados por Boes e col
Agradecimentos Os autores agradecem o apoio financeiro da FAPEAM FAPESP CNPq e FAEPEX-
UNICAMP
Referecircncias [1] S Boes P R Livotto H Stassen Chemical Physcis 2006 331 142-158
[2] D H Pereira A F Ramos N H Morgon R Custodio 2011 135 034106-034131
[3] L A Curtiss P C Redfern K Raghavachari J Pople Chemical Physcis Lettres 2002 359 309-396
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8 FFCLRP 2014
Clusters Histoacuterico e evoluccedilatildeo
Dioacutegenes Mendes Arauacutejo1 (PG) Sergio E Galembeck1 (PQ)
diogenespgffclrpuspbr 1Departamento de Quiacutemica Faculdade de Filosofia Ciencias e Letras de Ribeirao Preto Universidade de Sao Paulo
14040-901 Ribeirao Preto (SP)
Introduccedilatildeo
Cluster pode ter diferentes significados dependendo da aacuterea que esta palavra eacute utilizada em
quiacutemica e em fiacutesica cluster significa um conjunto de aacutetomos ou moleacuteculas que interagem por forccedilas
natildeo covalentes Os primeiros estudos de clusters foram apresentados na literatura na deacutecada de
1930 mas ganharam forccedila na deacutecada de 1950 com a utilizaccedilatildeo de teacutecnicas experimentais como a
espectrometria de massa e vaporizaccedilatildeo a lazer Desde entatildeo muitos trabalhos cientiacuteficos foram
publicados investigando a natureza de clusters Os clusters ocupam o estado da mateacuteria
compreendido entre aacutetomos isolados e a fase condensada e o tamanho pode variar de dezenas ateacute
centenas de aringngstrons Clusters natildeo apresentam variaccedilotildees lineares de propriedades conforme o
crescimento e este eacute um dos pontos que atribui grande interesse nesses materiais[1] Recentemente
foi descoberta uma grande estabilidade em clusters que apresentam estrutura eletrocircnica
correspondente a nuacutemeros maacutegicos possibilitando o desenvolvimento de nanomateriais
estruturados com caracteriacutesticas especiacuteficas e tambeacutem a elaboraccedilatildeo uma nova tabela perioacutedica
formada por clusters que mimetizam as propriedades de elementos quiacutemicos sendo denominados
superaacutetomos[2] Entre os trabalhos que refletem o estado da arte desta aacuterea da ciecircncia grande parte
utilizam as propriedades dos clusters como uma ponte entre sistemas isolados ateacute a fase
condensada[3] Como exemplo podemos citar as aplicaccedilotildees de clusters em processos de superfiacutecie
como cataacutelises homogecircnea heterogecircnea e enzimaacutetica[4] a adsorccedilatildeo de hidrogecircnio em clusters de
alumiacutenio[5] a utilizaccedilatildeo de clusters em dispositivos de armazenamento de energia incrementando
algumas propriedades como a condutividade a velocidade de transferecircncia de carga e a
ciclabilidade[6] Esses exemplos mostram um pouco da versatilidade dos clusters o que faz que
eles venham ganhando forccedila principalmente no estudo de novos materiais para cataacutelise e
armazenamento de energia
Agradecimentos
Agradecemos a CAPES FAPESP e o CNPQ
Referecircncias
[1] AW Castleman P Jena Proc Natl Acad Sci USA 2006 103 10552-10553
[2] P Jena J Phys Chem Lett 2013 4 1432-1442
[3] P-Y Cheng JS Baskin AH Zewail Proc Natl Aca Sci USA 2006 103 10570-10576
[4] GA Somorjai AM Contreras M Montano RM Rioux Proc Natl Acad Sci USA 2006 103 10577-10583
[5] DJ Henry I Yarovsky J Phys Chem A 2009 113 2565-2571
[6] WJAS Gomes DM Arauacutejo AJF Carvalho SP Campana-Filho F Huguenin J Phys Chem C 2013 117
16774-16782
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Estimativa teoacuterica do pKa de aminas substituiacutedas com grupos alquila
Reacutegis Casimiro Leal12
(PG) Cleuton de Souza Silva13
(PG) Rogeacuterio Custodio1 (PQ)
regislealiqmunicampbr 1Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) Instituto de Quiacutemica 13083-970 Campinas-SP Brasil
2Instituto Federal de Educaccedilatildeo Ciecircncia e Tecnologia do Rio Grande do Norte (IFRN) 59215-000
Nova Cruz-RN Brasil 3Universidade Federal do Amazonas (UFAM) Instituto de Ciecircncias Exatas e Tecnologia 69103-128
Itacoatiara-AM Brasil
Introduccedilatildeo
O estudo das propriedades relacionadas agrave acidez e basicidade de substacircncias eacute
importante para compreensatildeo de determinados fenocircmenos [1] daiacute a necessidade de
estimativas das constantes de acidez (Ka) e basicidade (Kb) Bryantsev e col [2] estudaram
uma seacuterie de propriedades incluindo pKa de um conjunto de 23 aminas via DFT e um
modelo contiacutenuo de solvente Poisson-Boltzmann Aminas substituiacutedas (RNH2 R2NH e R3N
com R = -CH3) satildeo mais baacutesicas do que amocircnia (NH3) devido ao possiacutevel efeito doador de
eleacutetrons dos grupos alquila No entanto ocorre uma inversatildeo no comportamento quando se
compara a trimetilamina com as outras aminas substituiacutedas Isto pode ser explicado
qualitativamente pela dificuldade de acesso ao par de eleacutetrons livre do aacutetomo de nitrogecircnio na
trimetilamina devido ao impedimento espacial provocado pelos grupos alquilas substituintes
Metodologia Computacional
A estimativa do pKa foi realizado de acordo com o ciclo termodinacircmico descrito em
Freitas et al [3] Todos os caacutelculos foram realizados utilizando o pacote Gaussian 09W
Resultados e Discussatildeo
A Tabela 1 mostra as diferenccedilas entre valores de pKa experimental e teoacuterico obtidos
para os diferentes niacuteveis de caacutelculo O menor desvio foi com o meacutetodo Hartree-Fock
249 kcal mol-1
Nenhuma das metodologias utilizadas aqui reproduziu a tendecircncia
experimental de inversatildeo no comportamento do pKa quando se compara a trimetilamina com
as demais aminas substituiacutedas
Tabela 1 Diferenccedilas entre valores de pKa experimentais (pKaExp) e calculados (pKaCalc) em kcalmol-1
Aminas Exp [2]
[pKaExp ndash pKaCalc]
Hartree-Fock
6-311++g(dp)
B3LYP
6-311++g(dp)
G3(MP2)
B3 CBS-Q
NH3 925 202 208 209 208
CH3NH2 1064 308 316 315 315
(CH3)2NH 1077 299 307 306 306
(CH3)3N 980 186 196 193 194
DAM 249 257 256 256
Conclusotildees
A tendecircncia dos resultados experimentais natildeo foi reproduzida por nenhum dos meacutetodos
teoacutericos testados Os desvios satildeo elevados em relaccedilatildeo aos dados experimentais da ordem de
25 kcal mol-1
Efeitos locais do solvente estatildeo em andamento e devem corrigir a tendecircncia
Agradecimentos
FAPESP CNPq CAPES e FAEPEX-UNICAMP
Referecircncias [1] Seacutergio R B Silva Caio L Firme Kaacutessio M G Lima Quim Nova 2014 37 658-662
[2] Vyacheslav S Bryantsev Mamadou S Diallo William A Goddard III J Phys Chem A 2007 111 4422-4430
[3] Adilson A Freitas K Shimizu Luiacutes G Dias Frank H Quina J Braz Chem Soc 2007 18 1537-1546
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10 FFCLRP 2014
Discretizaccedilatildeo do Meacutetodo da Coordenada Geradora para geraccedilatildeo de
funccedilotildees de base por q-exponenciais
Mauriacutecio Gustavo Rodrigues1
(PG) Rogeacuterio Custodio (PQ)1
mauriciorodriguesiqmunicampbr
1 ndash Universidade Estadual de Campinas Campinas ndash SP
Introduccedilatildeo
O Meacutetodo da Coordenada Geradora (MCG) tem sido utilizado para o desenvolvimento
de conjuntos de funccedilotildees de base No meacutetodo original os expoentes das gaussianas satildeo
usualmente gerados atraveacutes de uma transformaccedilatildeo de coordenada geradora12
sendo n o nuacutemero de funccedilotildees de base primitivas desejado Neste trabalho
propotildee-se uma generalizaccedilatildeo do meacutetodo original pela q-exponencial3 da seguinte forma
se em que q eacute um paracircmetro a ser
otimizado juntamente com a malha Ω No MCG modificado pela q-exponencial
(MCGq) a equaccedilatildeo 1 continua vaacutelida para os casos em que q=1
Resultados e discussatildeo
MCG e MCGq foram aplicados para geraccedilatildeo de conjuntos de funccedilotildees de base atocircmicos
para os elementos representativos do segundo periacuteodo da Tabela Perioacutedica de modo
que apresentassem a configuraccedilatildeo de conjuntos de base de Pople 6-31G Todos os
paracircmetros foram otimizados com o meacutetodo Simplex e foi utilizado o niacutevel DFT
B3LYP para realizaccedilatildeo dos caacutelculos atocircmicos com o programa Gaussian09 Esses
resultados satildeo mostrados na Tabela 1 aleacutem do resultado exato4 para fins de
comparaccedilatildeo Nessa tabela tambeacutem satildeo apresentados resultados do MCG para uma base
maior (18s10p) tambeacutem para fins de comparaccedilatildeo
Tabela 1 Energias atocircmicas totais para o GCM GCMq HFN e GCM completo
(unidades atocircmicas)
GCM (10s4p) GCMq (10s4p) Exato GCM (18s10p)
B -24660252 -24660963 -246398 -24664036
C -37850843 -37852058 -378295 -37860238
N -54588155 -54589978 -545757 -54606958
O -75063965 -75066178 -750525 -75098236
F -99718436 -99721112 -997168 -99773437
Ne -128897668 -128900936 -1289230 -128980823
A Tabela 1 mostra que os resultados do GCMq satildeo mais baixos que o GCM com
mesmo tamanho de funccedilatildeo de base Em geral os expoentes gerados pelo GCMq satildeo
mais bem distribuiacutedos no espaccedilo de expoentes Para um conjunto completo de
primitivas espera-se que GCM e GCMq convirjam para o mesmo resultado
Agradecimentos
CAPES FAPESP CNPq FAEPEX-UNICAMP
Referecircncias
1 - R Custodio JD Goddard Can J Chem 70 (1992) 580
2 ndash E V R de Castro and F E Jorge J Chem Phys 108 (1998) 5226
3 - C Tsallis Quim Nova 16 (1994) 468
4 - E Buendiacutea F J Gaacutelvez P Maldonado and A Sarsa J Chem Phys 131 (2009) 44115
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11 FFCLRP 2014
Anaacutelise conformacional da Benzbromarona (BZB) Iran L Sousa (PG) Nelson H Morgon (PQ) Instituto de Quiacutemica - UNICAMP CP 6154 CEP 13084-971 Campinas - SP
iransousaiqmunicampbr
Introduccedilatildeo
O estudo teoacuterico das conformaccedilotildees e interaccedilotildees intramoleculares presentes em
sistemas modelos desde os mais simples ateacute estruturas complexas como proteinas
tornou-se importante para a compreensatildeo dos efeitos que influenciam a estabilidade
conformacional de moleacuteculas A escolha de uma metodologia computacional adequada eacute
extremamente importante para alcanccedilar o resultado final seja em termos de precisatildeo ou
custo computacional
Foi realizado um estudo conformacional da benzbromarona um faacutermaco
utilizado para o tratamento de casos refrataacuterios de gota1
Metodologia Computacional
Foram utilizados caacutelculos semiempiacutericos PM3 para indentificaccedilatildeo dos
confocircrmeros mais estaveacuteis Os minimos de energia foram otimizados com B3LYP6-
311++G (dp) Todos os caacutelculos foram realizados empregando o programa Gaussian
092
Foi avaliado as confomaccedilotildees de interesse em funccedilatildeo da rotaccedilatildeo dos acircngulos
diedros θ e β (Fig 1) estimada a cada 10ordm
Fig 1 Acircngulos diedros estudados
Resultados e Discussatildeo
As energias relativas e os acircngulos na qual foram obtidos os confocircrmeros mais
estaacuteveis satildeo mostrados na Tabela 1 Tabela 1 Energias Relativa (Kcalmol) e Angulos diedros (ordm) B3LYP6-311++G(dp)
Conf ER Diedros
α β
1 000 260 90
2 691 260 260
3 038 260 270
Observa-se que a benzbromarona apresenta um minimo em 260ordm e 90ordm A
explicaccedilatildeo desta preferecircncia seraacute investigada atraveacutes de caacutelculos de NBO Uma anaacutelise
populacional tambeacutem seraacute realizada a fim de verificarmos a predominacircncia de cada
confocircrmero
Conclusotildees
Os caacutelculos mostraram a existecircncia de isocircmeros conformacionais para a
Benzbromarona Na literatura natildeo haacute estudos teoricos deste faacutermaco Sendo assim
outros paracircmetros eletrocircnicos estatildeo sendo obtidos com o objetivo de melhor
caracterizar essa moleacutecula
Agradecimentos CNPq CAPES CENAPAD-SP e GridUNESP
Referecircncias 1S Kumar et al New Zealand Medical J 2005 118 152
2 httpwwwgaussiancom
β
θ
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12 FFCLRP 2014
Estudo das Propriedades de Nanofitas de SiC
Larissa S Oliveirasup1 (PG) Rogeacuterio J Baierlesup1sihelarissagmailcom
1Universidade Federal de Santa Maria
IntroduccedilatildeoMateriais semicondutores nanoestruturados satildeo potenciais candidatos para serem
utilizados em dispositivos semicondutores Muitas teacutecnicas computacionais tecircm sidoutilizadas agrave produccedilatildeo de materiais com propriedades desejaacuteveis agrave industria eletrocircnica onde ocarbeto de siliacutecio (SiC) vem se mostrando muito promissor
Metodologia ComputacionalO meacutetodo de primeiros princiacutepios adotado eacute fundamentado na Teoria do Funcional
Densidade (DFT) e para o tratamento da interaccedilatildeo forte entre os eleacutetrons de valecircncia com osde caroccedilo utilizaremos pseudopotenciais de norma conservada na forma totalmente separaacutevelAs equaccedilotildees de Kohn-Sham satildeo resolvidas de maneira autoconsistente com o termo de troca-correlaccedilatildeo tratado dentro da Aproximaccedilatildeo do Gradiente Generalizado (GGA) A soma naZona de Brillouin eacute tratada utilizando um conjunto especial de pontos k gerados dentro doprocedimento de Morkhost-Pack A procura da geometria eacute feita utilizando o algoritmo deGradiente Conjugado (CG) com o caacutelculo das forccedilas usando o procedimento de Hellmann-Feynman
A estabilidade dos defeitos eacute obtida com o caacutelculo da energia de formaccedilatildeo dosdefeitos utilizando os resultados de caacutelculos de energia total A energia de formaccedilatildeo de umdefeito Eform[Def] eacute calculado de acordo com a equaccedilatildeo
Eform[Def]=ET[Def] ndash ET[pristino] - nji
onde ET[Def] eacute a energia total para o sistema na presenccedila de um defeito e ET[pristino] eacute aenergia total do mesmo sem defeito A soma ocorre sobre todos os aacutetomos envolvidos nodefeito e j eacute o potencial quiacutemico para o i-eacutesimo aacutetomo envolvido no defeito
Resultados e DiscussatildeoPretendemos estudar as principais caracteriacutesticas das nanofitas de SiC em sua forma
pura e com defeitos Estes estudos ainda estatildeo em fase de conclusatildeo e por esse motivo aindanatildeo possuiacutemos resultados
ConclusotildeesEsperamos que com esse trabalho possamos natildeo soacute caracterizar de maneira
satisfatoacuteria esses materiais Esses materiais quando bem estruturados podem apresentarcaracteriacutesticas desejaacuteveis para a fabricaccedilatildeo de dispositivos eletrocircnicos com boa eficiecircncia
AgradecimentosAgrademos a UFSM FAPERGS e ao PPGFiacutesica
Referecircncias [1] R J Baierle PC Piquini L P Neves R H Miwa Ab initio study of native defects in SiC nanotubesPhysical Review B Condensed Matter and Materials Physics USA v 74 n15 p 155425 2006[2] E F Rosso Baierle R J Oxygen doped SiC Nanowires an ab initio study Chemical Physics Letters (Print)v 568 p 140-146 2013[3] F Zheng et al J App Phys 113 154302 (2013)
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13 FFCLRP 2014
Natureza da ligaccedilatildeo FendashNO em sistemas trans-[FeIIL(NO)(oxa-aza)]
n+ onde
L=Cl ou H2O e n=1 ou 2 Uma investigaccedilatildeo computacional
Lucas Abreu do Nascimento1 (PG) Francisco das Chagas Alves Lima2 (PQ) fdcalimagmailcom 1
Universidade Federal do Piauiacute ndash UFPI 2 Universidade Estadual do Piauiacute ndash UESPI
Introduccedilatildeo
Na deacutecada de 1980 Ignarro e colaboradores mostraram que o oxido niacutetrico (NO) desempenha importacircncia fundamental no meio bioloacutegico como em sistema de regulaccedilatildeo de pressatildeo
sanguina processos inflamatoacuterios dentre outros1 Seus estudos demonstraram que a atividade bioloacutegica do (NO) difere em categorias direto e indireto sendo a principal diferenccedila a concentraccedilatildeo (NO) no meio A busca por novas drogas aptas a manter o controle desta moleacutecula levaram a uma
vasta aplicaccedilatildeo de compostos de coordenaccedilatildeo em particular ligantes macrociacuteclicos2 Os ligantes aza-macrociclo tem demonstrando um importante papel na sua estabilidade bem como o ligante
trans ao (NO)34 Mediante a busca por novas drogas capazes de manter o controle de (NO) no meio bioloacutegico este trabalho tem como objetivo analisar a natureza da ligaccedilatildeo FendashNO no sistema trans-[FeIIL(NO)(oxa-aza)]n+ onde L satildeo os ligantes trans Cl ou H2O em relaccedilatildeo o (NO) e n+ satildeo as
possiacuteveis cargas (1 e 2) dos complexos Metodologia Computacional
Todos os caacutelculos foram desenvolvidos no programa Gaussian 095 em niacutevel de teoria DFT empregado o funcional de troca de Beckes em conjunto com o funcional de correlaccedilatildeo de Perdew (BP86) Para efeito de comparaccedilatildeo o meacutetodo PBE1PBE tambeacutem foi utilizado Em combinaccedilatildeo com
os meacutetodos propostos a base LANL2DZ foi utilizada Para entendimento da natureza da ligaccedilatildeo o programa AOMIx6 foi empregado Todos os caacutelculos foram realizados considerando o vaacutecuo
Resultados e Discussatildeo
Em ambas os meacutetodos utilizados o sistema com o ligante H2O mostrou uma media de 35000 kcal mol -1 mais estaacutevel com ralaccedilatildeo ao com Cl Com relaccedilatildeo o comprimento de ligaccedilatildeo
entre o metal e o NO observa-se que quando ligante apresenta orbitas do tipo pi (π) no caso H2O diminui o comprimento da ligaccedilatildeo em 0009 Aring em comparaccedilatildeo com o outro ligante Apesar da
energia de interaccedilatildeo FendashNO ter sido de -482 kcal mol-1 para L=Cl e -62 kcal mol-1 para L=H2O as energias de repulsatildeo mostram-se 0020 maior para L=Cl quando comparado com L=H2O Logo a presenccedila deste ligante H2O dificulta a liberaccedilatildeo do NO e consequentemente facilitar a sua absorccedilatildeo
Conclusotildees
Os resultados demostraram que o sistema proposto em ambos os meacutetodos possui uma
maior estabilidade quando o ligante H2O esta presente Com relaccedilatildeo ao comprimento da ligaccedilatildeo FendashNO ela diminui com a presenccedila do H2O Assim a liberaccedilatildeo de NO pode ocorre com maior facilidade com quando o Cl estiver na oposiccedilatildeo trans com relaccedilatildeo a ele Os resultados das energias
de energias de repulsatildeo corroboram para o entendimento desses sistemas Agradecimentos
Centro Nacional de Processamento de Alto Desempenho do Cearaacute - CENAPADUFC Referecircncias [1]Ignarro L J Buga GM Wood K S Byrns R E Chaudhuri G Proceed ings of the National Academy of
Sciences of the United States of America 1987 84 9265-9269
[2] Tfouni E Truzzi D R Tavares A Gomes A J Figueiredo L E amp Franco D W Biological activity of
ruthenium nitrosyl complexes Nitric Oxide Biology and Chemistry Official Journal of the Nitric Oxide Society
201226 38ndash53
[3] Aguilar C M amp Rocha W R The nature of the MndashNO bond in [M(Imidazole)(PPIX)(L)]q complexes (M=Fe2+
Ru2+ L=NO+ NO and NOminus PPIX=Protoporphyrin IX) Inorganica Chimica Acta 2013 408 18ndash26
[4]Caramori G F Kunitz A G Andriani K F Doro F G Frenking G amp Tfouni E The nature of Ru-NO bonds
in ruthenium tetraazamacrocycle nitrosyl complexes --a computational study Dalton Transactions (Cambridge
England 2003) 201241 7327ndash39
[5] Frisch M J Gaussian09
[6] S I Gorelsky AOMix Program for Molecular Orbital Analysis httpwwwsg-chemnet version 66 2012
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14 FFCLRP 2014
Estudo das propriedades dinacircmicas do sistema 1-etil-3-metilimidazoacuteliobis(trifluorsulfonil)imida emim[Tf2N]CO2
Tuanan da Costa Lourenccedilo(PG)sup1 Luciano Tavares da Costa(PG)sup2lourencotuanangmailcom
1Universidade Federal de Alfenas sup2Universidade Federal Fluminense
IntroduccedilatildeoRecentemente liacutequidos iocircnicos(LIs) tecircm sido amplamente estudados para aplicaccedilotildees em
quiacutemica verde sendo que tais aplicaccedilotildees satildeo possiacuteveis devido agraves propriedades destes liacutequidos comobaixa volatilidade estabilidade teacutermica toxicidade e baixa pressatildeo de vapor tornado-os assimpossiacuteveis solventes ldquoverdesrdquo Atualmente vimos enfrentando grandes mudanccedilas climaacuteticas causadaspelas grandes emissotildees de gases de efeito estufa na atmosfera e devido a isso torna-se necessaacuterio odesenvolvimento de tecnologias para a captura de tais gases sendo os liacutequidos iocircnicos candidatos aesta nova tecnologia O objetivo deste trabalho eacute o estudo da mistura do liacutequido iocircnico 1-etil-3-metilimidazoacutelio bis(trifluorsulfonil) imida emim[Tf2N] com o CO2
Metodologia ComputacionalSimulaccedilotildees por dinacircmica molecular foram usadas para o estudo do sistema [emim]Tf2N e
CO2 As simulaccedilotildees foram realizadas nos ensembles NVT e NpT com duraccedilatildeo de 100ns Foramutilizados 160 pares de Lis com diferentes concentraccedilotildees do gaacutes variando de 0 a 204 moleacuteculas auma temperatura de 313K Apoacutes os caacutelculos das interaccedilotildeessup2 foram realizados caacutelculos depropriedades dinacircmicas a fim de se avaliar as modificaccedilotildees causadas pela presenccedila do gaacutes
Resultados e DiscussatildeoForam calculados os coeficientes de difusatildeo para caacutetion e acircnion Podemos ver pela tabela 1
que haacute um aumento no coeficiente de difusatildeo proporcional ao aumento de moleacuteculas de CO2 Ocaacutetion tende a ser mais difuso do que o acircnion e isso se daacute pela presenccedila do anel aromaacutetico em suaestrutura o que proporciona uma maior mobilidade do caacutetion no eixo do anel Podemos ver atraveacutesdo deslocamento meacutedio quadraacutetico das espeacutecies que o comportamento da dinacircmica translacionalnatildeo eacute modificado pela presenccedila das moleacuteculas do gaacutes embora ocorra uma maior difusividade dasmoleacuteculas
Tabela 1- Coeficientes de difusatildeo para as espeacutecies do sistema valores em 10-5cmsup2s Conclusotildees
Os resultados preliminares mostraram uma grande afinidade do gaacutes com o LI evidenciadona modificaccedilatildeo do coeficiente de difusatildeo o que nos sugere uma certa interaccedilatildeo gaacutes-LI Osresultados preliminares das propriedades dinacircmicas para o liacutequido iocircnico tiveram uma boacorrelaccedilatildeo com a literaturasup3 o que mostra a validade do campo de forccedila utilizado nas simulaccedilotildees
AgradecimentosAgradecimentos a CAPES FAPEMIG UNIFAL-MG e UFF
Referecircncias [1] Karadas F Energy Fuels 2010 24 5817[2] Lourenccedilo T C et al Environ Sci Technol 2013 47 7421[3] Fredlake C P et al J Chem Eng Data 2004 49 954
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15 FFCLRP 2014
Anaacutelise Teoacuterica de Clusters de Soacutedio-Potaacutessio por Algoritmo Geneacutetico e Caacutelculos
de Quiacutemica Quacircntica
Mateus X Silva1
(PG) Breno R L Galvatildeo1
(PD) Jadson C Belchior1 (PQ)
xaviersmateusgmailcom 1Departamento de Quiacutemica-ICEx Universidade Federal de Minas Gerais Av Antocircnio Carlos 6627 Pampulha 31270-
901 - Belo Horizonte MG Brasil
Introduccedilatildeo
Clusters metaacutelicos tecircm atraiacutedo atenccedilatildeo cientiacutefica devido agraves suas potenciais aplicabilidades
tecnoloacutegicas em nanoescala O interesse teoacuterico vai aleacutem da determinaccedilatildeo das estruturas formadas
por estes sistemas sendo um objetivo central o entendimento de como estes clusters crescem e
como suas propriedades se modificam no curso deste processo A liga NaK eacute conhecida por ser
misciacutevel em todas as proporccedilotildees e liacutequida agrave temperatura ambiente para a maioria das composiccedilotildees1
sendo o foco deste trabalho a descriccedilatildeo do crescimento deste sistema
Metodologia Computacional
A hipersuperfiacutecie de energia potencial de clusters de NaK foi gerada pelo potencial empiacuterico
Gupta2 (PG) e explorada via um algoritmo geneacutetico (GA) modificado
3 pela adiccedilatildeo de dois novos
operadores ao procedimento evolucionaacuterio padratildeo Assim foram geradas condiccedilotildees iniciais para
abordagem dos clusters menores por meacutetodos de estrutura eletrocircnica tais como CCSD(T) e MP2
que produziram resultados de referecircncia A escolha de condiccedilotildees apropriados para caacutelculos DFT
foram exploradas utilizando os dados de referecircncia obtidos Por fim o acoplamento entre um GA e
a minimizaccedilatildeo da energia obtida em niacutevel de teoria quacircntica eacute investigado para gerar condiccedilotildees
iniciais mais adequadas em relaccedilatildeo agrave abordagem empiacuterica inicial
Resultados e Discussatildeo
Os miacutenimos gerados pelo PG foram avaliados e corrigidos pelos meacutetodos ab initio de alto
niacutevel correlacionando eleacutetrons de camadas internas Verificou-se que o PG falha sistematicamente
na previsatildeo dos miacutenimos corretos de energia para clusters de ateacute 6 aacutetomos estando estes sistemas
pequenos fora da regiatildeo ideal de aplicabilidade deste potencial Observou-se que abordagens usuais
DFT como B3LYP podem falhar na previsatildeo de resultados para sistemas especiacuteficos sendo que o
melhor acordo com os resultados de referecircncia foi obtido pela combinaccedilatildeo def2-TZVPPSVWN5
apesar da melhor relaccedilatildeo custo-benefiacutecio ter sido alcanccedilada por LANL2DZSVWN5 (com potencial
nuclear efetivo) O acoplamento entre o GA e o tratamento quacircntico dos clusters foi realizado
dentro de uma abordagem de alta relaccedilatildeo custo-benefiacutecio obtida pela utilizaccedilatildeo de um potencial
nuclear efetivo em niacutevel MP2 O meacutetodo proposto foi capaz de elevar significativamente a
qualidade das condiccedilotildees iniciais geradas para reotimizaccedilatildeo por meacutetodos mais exatos
Conclusotildees
Caacutelculos MP2 foram suficientes para prever estruturas corretas assim como caacutelculos DFT
com utilizaccedilatildeo de potencial nuclear efetivo forneceram resultados com desvios de apenas 5 em
relaccedilatildeo agravequeles considerados como referecircncia Para clusters maiores a abordagem semi-claacutessica
feita atraveacutes do PG forneceu uma proporccedilatildeo de aacutetomos de soacutedio de 30 a 40 capaz de gerar ligas
mais estaacuteveis quando comparadas agraves suas contrapartes homonucleares A tendecircncia experimental de
segregaccedilatildeo nuacutecleo-superfiacutecie foi prevista com sucesso pela presente abordagem
Agradecimentos
Noacutes agradecemos agrave FAPEMIG agrave Capes e ao CNPq
Referecircncias [1] Tchaplyguine M et al Phys Rev B 2009 80 033405
[2] Gupta R P Phys Rev B 1981 23 6265
[3] Guimaratildees F F et al J Chem Phys 2002 116 8327
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16 FFCLRP 2014
Electronic energy levels engineering of P3HT employing chemical substitutions
Eliezer Fernando Oliveira1 (PG) and Francisco Carlos Lavarda12 (PQ)
1UNESP - Univ Estadual Paulista POSMAT - Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Ciecircncia eTecnologia de Materiais Bauru SP Brazil
2Faculdade de Ciecircncias UNESP - Univ Estadual Paulista Departamento de Fiacutesica Av Eng LuizEdmundo Carrijo Coube 14-01 17033-360 Bauru SP Brazil
Correspondence to Eliezer Fernando de Oliveira (eliezer fcunespbr)
IntroductionCurrently there is an intensive search for new materials to make more efficient organic solar
cells The use of chemical modifications capable of modifying the electronic properties of materialsalready known is an interesting approach [1] as it can in principle provide a more adequateadjustment of the frontier electronic levels while preserving properties such as solubility Thus weperformed a theoretical study of the P3HT and 13 new derivatives obtained by substitution withelectron acceptor and donor groups in order to understand how the energy levels of the frontierorbitals are modified
Computational MethodologyWe adopt the oligomer approach with structures ranging from 2 to 10 monomer units [2]
and thiophenic rings kept coplanar as expected in the solid state [3] Structure optimizations weremade through the PM7 semiempirical method and we obtained electronic structure data byDFTB3LYP6-31G(1d) The properties of polymers are estimated theoretically by extrapolationmethods of the results obtained for the oligomers
Results and DiscussionAs can be observed in Figure 1 employing chemical substitutions allow to get a range of
materials with very different electronic properties an interesting fact for tuning the properties of thedevices
ConclusionsAn interesting result is that obtained for the P3HT-F case that shifts the HOMO and LUMO
energy levels of P3HT to lower energy values maintaining approximately the same ΔEHL
AgradecimentosWe would like to thank the Brazilian agency FAPESP (proc 201221983-0) for financial
support
Referecircncias [1] Oliveira E F Camilo-Jr A da Silva-Filho L C Lavarda F C J Polym Sci Part B Polym Phys 2013 51842-846[2] Batagin-Neto A Oliveira E F Graeff C F O Lavarda F C Molecular Simulation 2013 39 309-321
[3] Oliveira E F and Lavarda F C J Polym Sci Part B Polym Phys 2013 51 1350-1354
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Estudo teoacuterico do mecanismo ESIPT em derivados de benzazoacuteis
Josene M Toldo1(PG) Paulo F B Gonccedilalves
1(PQ)
Josenetoldoufrgsbr 1Universidade Federal do Rio Grande do Sul Instituto de Quiacutemica Grupo de Quiacutemica Teoacuterica
Introduccedilatildeo
A transferecircncia protocircnica intramolecular no estado excitado (ESIPT) caracteriza-se pela
transferecircncia de um proacuteton de um grupo doador para um grupo aceptor a partir de uma ligaccedilatildeo de
hidrogecircnio intramolecular presente na estrutura do estado excitado[1] O aumento do interesse no
estudo de moleacuteculas que apresentam ESIPT eacute um reflexo de suas propriedades fotoquiacutemicas e
fotofiacutesicas uacutenicas que permitem a sua utilizaccedilatildeo em novas aplicaccedilotildees optoeletrocircnicas[2] Nesse
trabalho a DFT foi utilizada para investigar os derivados dos benzazoacuteis descritos na Figura 1 onde
as estruturas 1a e 1b podem apresentar ESIPT
Figura 1 Estruturas dos derivados de benzazoacuteis
Metodologia Computacional
As otimizaccedilotildees geomeacutetricas e anaacutelises vibracionais nos estados S0 e S1 foram feitas
utilizando CAM-B3LYPcc-pVDZ e PBE1PBEcc-pVDZ Nos caacutelculos de energia para as transiccedilotildees verticais foram utilizados CAM-B3LYPjun-cc-pVTZ e PBE1PBEjun-cc-pVDZ Os efeitos do solvente foram incluiacutedos a partir do PCM com as constantes dieleacutetricas referentes ao 14-dioxano diclorometano etanol e acetonitrila Todos os caacutelculos foram feitos no Gaussian 09
Resultados e Discussatildeo
No estado fundamental natildeo haacute a possibilidade de transferecircncia protocircnica intramolecular
devido agrave grande instabilidade das formas ceto quando comparadas agraves formas enol No estado S1
ambas as formas satildeo possiacuteveis contudo o mecanismo ESIPT nem sempre eacute observado O funcional
CAM-B3LYP prevecirc o ESIPT apenas para a estrutura 1a utilizando o solvente mais apolar o 14-
dioxano Jaacute quando o PBE1PBE eacute empregado a estrutura 1a apresenta ESIPT com todos os
solventes e a estrutura 1b apenas para o 14-dioxano Contudo comparando os valores dos λabs e λem
obtidos com os dois funcionais com os resultados experimentais [3] percebe-se que o CAM-B3LYP
descreve melhor o sistema Um efeito batocrocircmico eacute observado ao aumentar a polaridade do
solvente o que eacute consistente com as transiccedilotildees do tipo π rarrπ
Conclusotildees
Devido agrave pequena diferenccedila de energia entre as formas ceto e enol explicada pela reduzida
transferecircncia de carga o mecanismo ESIPT eacute previsto apenas para a estrutura 1a em dioxano jaacute
que o CAM-B3LYP eacute o funcional que melhor descreve o sistema
Agradecimentos
CNPq CAPES e PROPESQ pelo suporte financeiro
Referecircncias [1] H Roohi F Hejazi N Mohtamedifar M Jahantab Spectrochim Acta Part A 2014 118 228-238
[2] J E Kwon S Y Park Adv Mater 2011 23 3615ndash3642
[3] G Wiethaus Siacutentese e caracterizaccedilatildeo de novas iminas com aplicaccedilotildees em oacuteptica natildeo-linear 2010 UFRGS BR
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Processo de fragmentaccedilatildeo molecular do hiacutebrido γ-Fe2O3 PMMA um estudo
teoacuterico e experimental
Silviana Correcirca1 Liacutevia C T Lacerda
1 Marcus V J Rocha
1-2 (PQ) Teodorico C Ramalho
1
(PQ) Elaine F F da Cunha1 (PQ)
silvianacorrea123yahoocombr 1Laboratoacuterio de Modelagem Molecular Departamento de Quiacutemica Universidade Federal de Lavras LavrasMG 2Department of Theoretical Chemistry Faculty of Sciences Vrije Universiteit Amsterdam Paiacuteses Baixos
Introduccedilatildeo
Materiais hiacutebridos orgacircnico-inorgacircnicos satildeo constituiacutedos pela combinaccedilatildeo de
componentes orgacircnicos e inorgacircnicos A siacutentese desses materiais com propriedades otimizadas
constitui uma aacuterea em constante expansatildeo com potencial aplicaccedilatildeo na aacuterea de cataacutelise e sensores
quiacutemicos[12]
Assim este trabalho tem objetivo de propor e entender o mecanismo de
fragmentaccedilatildeo molecular do hiacutebrido PMMA-maghemita realizado pelas teacutecnicas experimentais
de dessorccedilatildeo iocircnica utilizando caacutelculos teoacutericos
Metodologia Computacional
A teacutecnica de dessorccedilatildeo iocircnica estimulada por eleacutetrons foi utilizada para a fragmentaccedilatildeo
experimental E para o estudo teoacuterico utilizou-se o pacote ADF com o meacutetodo DFT o funcional
de densidade BLYP O conjunto de funccedilotildees do tipo Slater TZ2P
Resultados e Discussatildeo
O caminho de fragmentaccedilatildeo do
hiacutebrido PMMA-maghemita estaacute descrito de
acordo com a Figura 1 Pelos resultados
experimentais a ordem de intensidade de
perda dos fragmentos eacute COH+ gt CH3
+gt
CO2CH3+ A energia de formaccedilatildeo do iacuteon
CO2CH3+ seria maior do que os outros no
entanto a ordem de estabilidade encontrada
a partir de caacutelculos teoacutericos foi COH+ gt
CO2CH3+ gt CH3
+ (Figura1) A energia de
ativaccedilatildeo (E) para COH+ foi 2305 kcalmol
-
1 menor que a do CH3
+ Em comparaccedilatildeo
com a do CO2CH3+ a diferenccedila da E eacute
59759 e 62064 kcalmol-1
respectivamente
A intensidade de dessorccedilatildeo iocircnica e a
barreira de energia de ativaccedilatildeo teoacuterica
mostrou boa concordacircncia Assim o
controle cineacutetica pode ocorrer no processo
de fragmentaccedilatildeo da PMMA-maghemita
Conclusotildees
Atraveacutes dos caacutelculos teoacutericos com auxiacutelio dos dados experimentais foi possiacutevel prever e
propor um mecanismo de fragmentaccedilatildeo para o material Permitindo discutir as melhores vias de
formaccedilatildeo dos fragmentos e os fatores quiacutemicos que influenciam nas perdas
Agradecimentos
A CAPES CNPq e a UFRJ pelos auxiacutelios financeiros e de infraestrutura para a realizaccedilatildeo
do trabalho
Referecircncias [1] JOSEacute NM PRADO LASA Quiacutemica Nova 2005 v 28 n 2 p 281-288
[2] FAHMI A Materials Today 2009 v 12 n 5 p 44-50
Figura 1 Mecanismo de fragmentaccedilatildeo do
hiacutebrido PMMA-maghemita
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Estudo mecaniacutestico sobre a N-acilaccedilatildeo de aminas por aacutecidos
carboxiacutelicos catalisada por ZrCl4
Felipe V Z Assad (PG) e Fabriacutecio R Sensato (PQ)
Universidade Federal de Satildeo Paulo UNIFESP Campus Diadema E-mail felipeassadglobocom
N-acilaccedilatildeo de aminas eacute um importante evento quiacutemico para a siacutentese da ligaccedilatildeo amida Tipicamente este tipo de ligaccedilatildeo eacute obtido da uniatildeo de um aacutecido carboxiacutelico a uma amina Entretanto a uniatildeo destes dois grupos funcionais natildeo ocorre agrave temperatura ambiente e requer temperaturas da ordem de 160-180
oC
1 Em 2012 Williams e colaboradores
2 reportaram um ineacutedito protocolo de siacutentese de amidas que
apresenta alta eficiecircncia para uma grande variedade de aminas e aacutecidos carboxiacutelicos A estrateacutegia - em sua condiccedilatildeo otimizada - baseia-se na reaccedilatildeo do substrato (amina) com aacutecido carboxiacutelico catalisada por tetracloreto de zircocircnio (ZrCl4) na presenccedila de tolueno a 110
0C Natildeo obstante a preeminecircncia do referido
procedimento nenhuma explanaccedilatildeo pormenorizada sobre o mecanismo molecular da reaccedilatildeo tem sido oferecida No presente estudo o mecanismo molecular de N-acilaccedilatildeo de aminas por aacutecidos carboxiacutelicos catalisada por ZrCl4 foi investigado por caacutelculos de estrutura eletrocircnica Os caacutelculos foram realizados em niacutevel DFTB3LYP com os seguintes conjuntos de base LANL2DZ para descrever o aacutetomo de zircocircnio e 6-311+G(2df2p) para os demais aacutetomos Pontos criacuteticos foram caracterizados por caacutelculos de frequecircncia vibracional Os processos de N-acilaccedilatildeo de aminas foram investigados para duas situaccedilotildees distintas reaccedilatildeo catalisada ou natildeo pelo ZrCl4 Para cada caso quatro caminhos reacionais idealizados foram investigados e caracterizados computacionalmente como segue i) processo concertado ii) por etapas iii) concertado em excesso de aacutecido carboxiacutelico e iv) por etapas tambeacutem em excesso do aacutecido Como modelos quiacutemicos para representar a amina e o aacutecido carboxiacutelico foram selecionadas as moleacuteculas metilamina e aacutecido metanoico Dos resultados obtidos na ausecircncia do ZrCl4 depreende-se que os valores de energia livre de ativaccedilatildeo ΔG
Dagger
satildeo consistentes com a baixa reatividade deste sistema agrave temperatura ambiente Dentre os canais investigados os processos por etapas demandam menores energias livre de ativaccedilatildeo que os concertados Assim o canal (ii) eacute mais reativo que o canal (i) enquanto o canal (iv) eacute mais reativo que o canal (iii) Em particular a adiccedilatildeo de ZrCl4 fortemente influencia a cineacutetica de acilaccedilatildeo associada ao mecanismo concertado em excesso do aacutecido carboxiacutelico A demanda de ativaccedilatildeo para este processo eacute diminuiacuteda por 86 kcalmol conduzindo a uma energia livre de ativaccedilatildeo ΔG
Dagger de 165 kcalmol e o correspondente perfil
energeacutetico eacute apresentado na Figura 1 Na ausecircncia do catalisador o mecanismo mais favorecido cineticamente eacute o processo por etapas em excesso de aacutecido carboxiacutelico No entanto o mecanismo concertado - em excesso do aacutecido - eacute prevalente na presenccedila do ZrCl4
Figura 1 Perfil energeacutetico do caminho reacional concertado em excesso de aacutecido carboxiacutelico catalisado pelo ZrCl4
Palavras Chave N-acilaccedilatildeo de aminas ligaccedilatildeo amida ZrCl4 caacutelculos de estrutura eletrocircnica DFT
[1] Valeur E Bradley M Chem Soc Rev 2009 38 606
[2] Allen C L Chhatwal A R Williams J M J Chemical Communications 2012 48 666-668
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Comparaccedilatildeo do Desempenho de Meacutetodos Compostos e Funcionais de
Densidade na Determinaccedilatildeo de Entalpias Padrotildees de Formaccedilatildeo
Leonardo Viana das Chagas Lima1 (PG) Nelson Henrique Morgon
1 (PQ)
leonardolimaiqmunicampbr 1Instituto de Quiacutemica Universidade Estadual de Campinas Baratildeo Geraldo Caixa Postal 6154 13083-970
Campinas Satildeo Paulo Brasil
Introduccedilatildeo
No estudo de sistemas com muitas partiacuteculas o uso de meacutetodos de estrutura eletrocircnica
sofisticados e bases extensas para a obtenccedilatildeo de propriedades com maior exatidatildeo sofre uma
limitaccedilatildeo praacutetica devido ao alto custo computacional o que felizmente pode ser contornado
por estrateacutegias como a teoria do funcional da densidade e os meacutetodos compostos[1]
Metodologia Computacional
Foram escolhidos os meacutetodos G3 G3MP2 G4 e G4MP2 e os funcionais com o
conjunto de bases G3LargeXP[2]
SOGGA11 B3LYP RevTPSS e M06-2X Realizaram-se
caacutelculos de otimizaccedilatildeo de geometria energia eletrocircnica e frequecircncias vibracionais (289 K e
1 bar) com o programa Gaussian09[3]
para um conjunto de 74 moleacuteculas e os respectivos os
aacutetomos presentes a fim de se determinar as entalpias padrotildees de formaccedilatildeo
Resultados e Discussatildeo
Comparando-se as determinaccedilotildees teoacutericas e experimentais obteve-se o erro meacutedio
(MSE) e o desvio RMS (RMSD) Avaliaram-se tambeacutem os tempos meacutedios de cpu (TM)
Tabela 1 ndash Anaacutelise estatiacutestica (MSE e RMSD em kcalmol) das determinaccedilotildees da entalpia padratildeo de formaccedilatildeo
(289 K e 1 bar) e tempo de CPU meacutedio dos caacutelculos (minutos)
Medidas Meacutetodos
G3 G3MP2 G4 G4MP2 B3LYP M06-2X RevTPSS SOGAA11
MSE -0406 -0332 -0155 -0107 6533 0873 -0718 -0331
RMSD 2543 2711 2463 2597 8553 3543 4060 9515
TM 4122 230 2983 625 1551 1672 1306 1917
Os menores RMSD foram observados para os meacutetodos compostos com destaque para
o G4 (2463 kcalmol) Jaacute os funcionais de densidade apresentaram RMSD superiores poreacutem
vale a pena destacar o M06-2X (3543 kcalmol) Os maiores tempos foram obtidos para os
meacutetodos G3 e G4 enquanto os menores foram os dos meacutetodos G3MP2 e G4MP2
Conclusotildees
Os meacutetodos G3MP2 e G4MP2 apresentaram os desempenhos mais equilibrados com
RMSD apenas pouco superiores ao meacutetodo G4 e os menores tempos de CPU Os funcionais
apesar dos tempos intermediaacuterios apresentaram RMSD consideravelmente superiores
Agradecimentos
Unicamp CENAPAD-SP CAPES
Referecircncias [1] Heerdt G Morgon N H Quiacutemica Nova 2012 23 1741-1746
[2] Curtis L A Redfern P C Raghavachari K Journal of Chemical Physics 2007 126 084108
[3] Frisch M J et al Gaussian09 Gaussian Inc 2009
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21 FFCLRP 2014
NMR-TZPP-DKH Gaussian basis sets for NMR calculations ndash 195Pt chemical
shift
Diego Paschoal1 (PG) Heacutelio F Dos Santos1 (PQ)
diego_paschoalyahoocombr 1Nuacutecleo de Estudos em Quiacutemica Computacional ndash NEQC ndash Departamento de Quiacutemica Universidade Federal de Juiz de
Fora Campus Universitaacuterio ndash Martelos 36036-030 Juiz de Fora MG Brasil
Nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy of 195Pt is an excellent method to be used
in structural characterization of new complexes in solution Besides NMR has been used in the
elucidation of reaction mechanism among other applications [1]
In this present study a comprehensive analysis of all relevant issues involved on the 195Pt
NMR chemical shift predictions are conducted Non-relativistic and relativistic calculations were
employed in distinct computation schemes to assess the most accurate method to use in a theoretical
calculations of 195Pt NMR In addition to the existing methods new relativistic Gaussian basis sets
named as NMR-TZPP-DKH were constructed for H-He Li-Ne Na-Ar K-Ca Ga-Kr Rb-Sr In-Xe
and Pt atoms and tested for 195Pt NMR predictions
NMR-TZPP-DKH Gaussian basis sets were developed according to the protocol described
by Neese [2] with some changes
Figure 1 195Pt chemical shift calculated at B3LYP(DKHSO)NMR-TZPP-DKHSO level
Platinum compounds studied in this work were optimized at B3LYPLANL2DZ(Pt)Def2-
TZVPP(Ligands) NMR calculations were performed using the GIAO method at B3LYPNMR-
TZPP-DKH level with relativistic effects incorporated by DKHSO approximation The [PtCl6]-2
was used as internal reference In all calculations the solvent effect was included using the PCM
formalism GAUSSIAN09 program were used in these calculations
The 195Pt for 73 complexes are showed in Figure 1 From the results we observe a good
agreement between experimental and calculated results with an average absolute deviation of 156
ppm for the compounds considered
The results and conclusions in this study are highly relevant to theoretical and experimental
chemists that seeking state of the art for the chemistry of platinum complexes Our conclusions are
supported by a series of theoretical calculations in good agreement with experimental values for a
wide range of 195Pt chemical shifts and with distinct ligands
Acknowledgments Authors acknowledges UFJF FAPEMIG CAPES and CNPq for
financial support
[1] P S Pregosin Coord Chem Rev 44 (1982) 247
[2] D A Pantazis X Y Chen C R Landis F Neese J Chem Theory Comput 4 (2008) 908
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22 FFCLRP 2014
Avaliaccedilatildeo teoacuterica do efeito gauche na difenidramina e seu cloridrato Faacutetima M P de Rezende1 (PG) Matheus P de Freitas1 (PQ)
fatimarezendeposgraduflabr 1Departamento de Quiacutemica Universidade Federal de Lavras CP 3037 37200-000 Lavras MG
Introduccedilatildeo O cloridrato de difenidramina eacute um dos princiacutepios ativos do medicamento Dramin (utilizado no tratamento de naacuteuseas e vocircmitos) A difenidramina e seu cloridrato fornecem bons prospectos para exibirem o efeito gauche O efeito gauche eacute observado em moleacuteculas contendo o fragmento etila 12-dissubstituiacutedo em que os substituintes satildeo aacutetomos ou grupos eletronegativos Segundo esse efeito a conformaccedilatildeo gauche eacute a forma preferencial em comparaccedilatildeo com a conformaccedilatildeo anti embora efeitos de repulsatildeo esteacuterica e eletrostaacutetica entre substituintes sugiram que o equiliacutebrio deveria ser favoraacutevel ao isocircmero anti1 Nesse contexto o objetivo do presente trabalho eacute avaliar a preferecircncia conformacional (gauche ou anti) do cloridrato de difenidramina e de sua forma neutra (Figura 1a e 1b) em acetonitrila e no vaacutecuo
ON
H
ON
a b
Figura 1 a) Difenidramina protonada (caacutetion) b) Difenidramina Metodologia Computacional Os miacutenimos de energia dos compostos foram identificados por meio de uma varredura conformacional usando o meacutetodo Monte Carlo em niacutevel semi-empiacuterico AM1 usando o programa Spartan A varredura conformacional foi executada para difenidramina na forma neutra e catiocircnica obtendo-se 100 estruturas para cada composto sendo muitas delas idecircnticas As geometrias diferentes foram otimizadas em niacutevel HF631g-(dp) (incluindo caacutelculos de frequecircncia para garantir que as estruturas natildeo se tratavam de estados de transiccedilatildeo) e em seguida 14 estruturas com energias relativas diferentes foram resubmetidas a caacutelculos de otimizaccedilatildeo de geometria (no gaacutes e em acetonitrila impliacutecita - modelo PCM) em niacutevel B97X-D6-31g(dp) Resultados e Discussatildeo O efeito gauche eacute operante na difenidramina pois o confocircrmero mais estaacutevel possui acircngulo diedro O-C-C-N de aproximadamente 65o (gauche) e eacute cerca de 1 kcal mol-1 mais estaacutevel do que o confocircrmero anti mais abundante (O-C-C-N de aproximadamente 175o) tanto na fase gasosa quanto em acetonitrila A estabilizaccedilatildeo da conformaccedilatildeo gauche eacute possivelmente decorrente de interaccedilotildees hiperconjugativas antiperiplanares CHCN e CHCO (efeito gauche quacircntico) Contudo os dados de energia ainda indicam uma populaccedilatildeo mensuraacutevel de confocircrmeros anti (cerca de 10) Ao se protonar a difenidramina de forma que se obtenha o caacutetion difenidramiacutenio (correspondente ao cloridrato de difenidramina) a diferenccedila de energia entre os confocircrmeros gauche e anti mais estaacuteveis eacute de mais de 6 kcal mol-1 sugerindo que estruturas com acircngulo diedro O-C-C-N+ gauche sejam natildeo somente preferenciais mas exclusivas Esse fato eacute decorrente de um incremento estabilizante da conformaccedilatildeo gauche a atraccedilatildeo eletrostaacutetica ON+ (efeito gauche eletrostaacutetico)2 Conclusotildees Interaccedilotildees intramoleculares particularmente o efeito gauche (quacircntico e eletrostaacutetico) devem contribuir fortemente para a conformaccedilatildeo bioativa da difenidramina e seu cloridrato que eacute gauche ao longo do fragmento O-C-C-N segundo estrutura do Protein Data Bank (coacutedigo PDB 2AOT) Agradecimentos Agrave FAPEMIG CAPES e CNPq pelo suporte financeiro e bolsas de estudante (FMPR) e de pesquisador (MPF) Referecircncias [1] Goodman L Gu H Pophristic V J Phys Chem A 2005 109 1223-1229 [2] Gooseman N E J OacuteHagan D Peach M J G Slawin A M Z Tozer D J Young R J Angew Chem Int Ed 2007 46 5904-5908
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23 FFCLRP 2014
Estudo envolvendo NN
Railton1 B de Andrade (PG) SilmarMiguel A F de Souza (PQ)
1Universidade Federal da Paraiacuteba Departamento de Quiacutemica 58036 Joatildeo Pes
Introduccedilatildeo
Uma das reaccedilotildees mais importantes das nitrosaminas se refere agrave quebra da ligaccedilatildeo NndashN (ver Figura 1) com a consequumlente liberaccedilatildeo do pode facilitar ou natildeo a quebra desta ligaccedilatildeo Pelaacuteez e colaboraprotonaccedilatildeo da nitrosamina mais simples (nitrosamina metilada
1a trans-(CH3)2NNOH+ 1c cis
Figura 1 conformaccedilotildees mais releva
Neste trabalho investigamos as quatro estruturas de menor energia da NNnitrosodimetilamina (DMNA
Metodologia Computacional
Utilizamos os meacutetodos geometrias referentes aos confocircrmeros mais estaacuteveis niacutevel CASSCFcc-pVDZ
Resultados e Discussatildeo
Temos um ordenamento energeacutetico em relaccedilatildeo aos resultados a niacutevel outro ordenamento com MRCI
Tabela 1Resultados obtidos para as quatro estruturas mai
Estruturaa
1a trans-(CH3)2NNOH+
1c cis-(CH3)2NNOH+
2a (CH3)2NHNO+
2c (CH3)2NNHO+
aAs quatro estruturas de menor energias foram otimizadas com realizado um caacutelculo MRCI correccedilotildees de Davdson dResultados entre parecircnteses referente agraves estruturas com H [2]
Conclusotildees
Para o estado fundamental foram obtidas quatro conformaccedilotildees mais estaacuteveis mostradas na Figura 1 sendo a estaacuteveis Observou-se o mesmo ordenamento obtido para a nitrosamina natildeoCaacutelculos com bases mais extensas (augReferecircncias [1] OHWADA T et al J Am Chem Soc
[2] PELAacuteEZ D et al J J Phys Chem A
Estudo envolvendo NN-nitrosodimetilamina protonada
B de Andrade (PG) Silmar1 A do Monte (PQ) Miguel A F de Souza (PQ) e Elizete1 Ventura (PQ)
railtoncggmailcom
Universidade Federal da Paraiacuteba Departamento de Quiacutemica 58036 Joatildeo Pessoa
Uma das reaccedilotildees mais importantes das nitrosaminas se refere agrave quebra da ligaccedilatildeo N (ver Figura 1) com a consequumlente liberaccedilatildeo do NO [1] A posiccedilatildeo da protonaccedilatildeo
pode facilitar ou natildeo a quebra desta ligaccedilatildeo Pelaacuteez e colaboradores [2] estudaram a protonaccedilatildeo da nitrosamina mais simples (H2NNO----H+) como modelo para a
1c cis-(CH3)2NNHO+ 2a (CH3)2NHNO
+ 2c (CH
conformaccedilotildees mais relevantes no estado fundamental de nitrosaminas protonadas
Neste trabalho investigamos as quatro estruturas de menor energia da NNDMNA) protonada (Figura 1 principais siacutetios de protonaccedilatildeo)
odologia Computacional
Utilizamos os meacutetodos MRCICASSCF com a base cc-pVDZ
geometrias referentes aos confocircrmeros mais estaacuteveis (Figura 1) foram otimizadas a
Temos um ordenamento energeacutetico em relaccedilatildeo aos resultados a niacutevel MRCI como indicado na Tabela 1
Resultados obtidos para as quatro estruturas mais estaacuteveis envolvendo NDMA protonada
CASSCF MRCIb MRCI+Q
c CASPT2ANO
∆E (kcalmol) 000 (000)d 000 000
1244 (1099) 1200 1183
-103 (-331) 1378 941
1389 (1232) 1793 1555 As quatro estruturas de menor energias foram otimizadas com CASSCF e a geometria obtida foi
realizado um caacutelculo MRCI bMRCI (Multireference Configuration Interaction
sultados entre parecircnteses referente agraves estruturas com H [2]
Para o estado fundamental foram obtidas quatro conformaccedilotildees mais estaacuteveis sendo a 1a trans-(CH3)2NNOH
+ e 2a (CH3)2NHNO
se o mesmo ordenamento obtido para a nitrosamina natildeoCaacutelculos com bases mais extensas (aug-cc-pVDZ e cc-pVTZ) estatildeo sendo realizados
J Am Chem Soc 123 10164 2001 J J Phys Chem A 112 8394 2008
nitrosodimetilamina protonada
A do Monte (PQ)
soa ndash PB ndash Brasil
Uma das reaccedilotildees mais importantes das nitrosaminas se refere agrave quebra da ligaccedilatildeo posiccedilatildeo da protonaccedilatildeo dores [2] estudaram a
) como modelo para a
2c (CH3)2NNHO+
ntes no estado fundamental de nitrosaminas protonadas
Neste trabalho investigamos as quatro estruturas de menor energia da NN-principais siacutetios de protonaccedilatildeo)
pVDZ Todas as ) foram otimizadas a
Temos um ordenamento energeacutetico em relaccedilatildeo aos resultados a niacutevel CASSCF e
s estaacuteveis envolvendo NDMA protonada
CASPT2ANO-L
(000) (1125) (459) (1141)
e a geometria obtida foi Multireference Configuration Interaction) c
MRCI com sultados entre parecircnteses referente agraves estruturas com H [2]
Para o estado fundamental foram obtidas quatro conformaccedilotildees mais estaacuteveis NHNO
+ as mais se o mesmo ordenamento obtido para a nitrosamina natildeo-metilada
pVTZ) estatildeo sendo realizados
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24 FFCLRP 2014
Ab-initio calculation of magnetic properties of Gd-doped SnO2
Fermin H Aragoacuten
fermin964hotmailcom Laboratoacuterio de Fiacutesica Aplicada Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear 31270-901 Belo Horizonte MG
Brazil
Introduction
The SnO2 compound is a n-type semiconductor with a large band gap (Eg ~ 36 eV) This
compound forms in a tetragonal rutile-type crystalline structure Reports published in the literature
experimental and theoretical indicate that the SnO2 compound doped with different chemical
elements (transition metals and rare earths) shows ferromagnetic properties above room
temperature high electrical conductivity high transparency in the visible region and high thermal
stability Due to these properties the rare earth-ion-doped SnO2 compounds are considered as
promising systems for the development of multifunctional magneto-optical devices [1] In special
the doping with trivalent Gd ions could provide with larger localized magnetic moments because of
their 4f7 electron configuration in comparison with transition metal ions
Computational Methodology
All calculations have been performed within the framework of the density-functional theory
(DFT) implemented in the well-tested SIESTA (Spanish Initiative for Electronic Simulations with
Thousands of Atoms) code
[2] and using the generalized gradient approximation (GGA)
pseudopotentials The system was studied in 2x2x2 supercell contained 48 atoms For the
calculation is considered the substitution of GdrarrSn that represent 625 of Gd-doped and one
oxygen vacancy that represent 3125 of the oxygen occupied site Spin polarized was carried out
to both cases with ferromagnetic (FM) and antiferromagnetic (AFM) configuration The difference
between the FM and AFM total energy (ΔE) can be expressed as ΔE=E(FM)-E(AFM) where
E(FM) denotes the total energy of FM state and E(AFM) denotes the total energy of AFM state
Positive value of ΔE implies that an AFM state is preferred while negative value of ΔE implies that
an FM state is preferred
Results
The values obtained to ΔE were -04 meV and -33 meV for 625 Gd-doped in SnO2 and
SnO2-γ (γ is the quantity of oxygen vacancy) respectively The low energy for Gd-doped SnO2
shows paramagnetic while for the Gd-doped SnO2-γ shows ferromagnetic behavior these results are
in agreement as theoretical and experimental work [34] where were shown that the oxygen
vacancies are a key of the origin of ferromagnetism in the call diluted magnetic semiconductors
Conclusions In conclusion we have investigated the electronic and magnetic properties of Gd-doped SnO2 (free of oxygen vacancy) and Gd-doped SnO2-γ (with oxygen vacancy) using SIESTA code Our calculations show remarkable changes in the spin polarized DOS with a strong correlation of the ferromagnetism with the presence of oxygen vacancy
The financial support of the Brazilian Agencies CNPq CAPES and FAPEMIG is gratefully
acknowledged
References [1] R Adhikari AK Das DKarmakar JGhatak J MagnMagn Mat 322 (2010) 3631
[2] J M Soler E Artacho J Gale A Garcia J Junquera P Ordejoacuten D Saacutenchez-Portal J Phys Cond Matt 14 2745
(2002)
[3] S B Ogale R J Choudhary J P Buban S E Lofland S R Shinde S N Kale V N Kulkarni J Higgins C
Lanci J R Simpson N D Browning S D Sarma H D Drew R L Greene and T Venkatesan Phys Rev Lett 91
77205 (2003)
[4] J M D Coey A P Douvalis C B Fitzgerald and M Venkatesan Appl Phys Lett 84 1332 (2004)
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
25 FFCLRP 2014
Estrutura eletrocircnica de complexo envolvendo uma associaccedilatildeo por ligaccedilatildeo
quiacutemica entre uma ftalocianina de rutecircnio e o TiO2 (anatase)
Diesley M S Arauacutejo1
(PG) Weverson R Gomes2(PG) Leonardo T Ueno
3(PQ) Antonio O T
Patrociacutenio1(PQ) Antonio E H Machado
1(PQ)
diesleymartinsyahoocombr 1Universidade Federal de Uberlacircndia Instituto de Quiacutemica Laboratoacuterio de Fotoquiacutemica e Ciecircncia de Materiais
2 Universidade Federal de Satildeo Carlos Departamento de Quiacutemica
3Universidade Federal de Uberlacircndia Faculdade de Ciecircncias Integradas do Pontal
Introduccedilatildeo
O emprego de abordagens baseadas na Teoria do Funcional de Densidade (DFT) tem
contribuiacutedo de forma significativa nos estudos de processos que envolvem transferecircncia de carga
[12] Ressalta-se entre outras possibilidades a previsatildeo do arranjo estrutural energeticamente mais
favoraacutevel e o entendimento de qual seria a melhor forma de ancoramento do corante na superfiacutecie
do semicondutor Aleacutem disso a estrutura eletrocircnica obtida teoricamente eacute capaz de fornecer
informaccedilotildees para o entendimento de processos importantes como eacute o caso da conversatildeo de energia
No presente trabalho avaliamos o comportamento de uma ftalocianina de rutecircnio ([(29-
bis(dietielamino)-1623-dicarboxi)PcRu(py)2]- FtRu) ligada quimicamente a um nanocluster de
anatase (TiO2)
Metodologia Computacional
Para a otimizaccedilatildeo estrutural e caacutelculo das frequecircncias vibracionais empregou-se o funcional
B3LYP e o conjunto de bases LANL2DZ ECP com o pseudo-potencial para o Titacircnio e o conjunto
Def2-TZVPD para os demais aacutetomos (H C N O e Ru) mais o pseudo-potencial para o Ru O
nanocluster de anatase empregado foi mantido congelado durante todos os caacutelculos Este consiste
em estrutura otimizada descrita por Jono e colaboradores [1] Todos os caacutelculos foram efetuados
considerando acetonitrila como solvente empregando o meacutetodo de contiacutenuo dieleacutetrico CPCM [45]
O funcional CAM-B3LYP foi utilizado na previsatildeo de 6 estados tripleto e dos 60 primeiros estados
singleto para a construccedilatildeo do espectro eletrocircnico e diagrama de energias
Resultados e Discussatildeo
No espectro de excitaccedilatildeo simulado a magnitude das forccedilas de oscilador para as transiccedilotildees
por volta de 560 nm sugere uma grande probabilidade de absorccedilatildeo de luz visiacutevel por este complexo
Em uma anaacutelise dos orbitais moleculares observa-se que tais excitaccedilotildees surgem da transferecircncia de
carga interfacial da FtRu para niacuteveis desocupados do semicondutor sugerindo que as transiccedilotildees
eletrocircnicas de menor energia devem envolver a excitaccedilatildeo de um eleacutetron da FtRu para diferentes
estados eletrocircnicos do TiO2 O gap energeacutetico entre o estado eletrocircnico de menor energia (S1) e o
estado fundamental eacute de cerca de 180 eV envolvendo a combinaccedilatildeo de diferentes transiccedilotildees
eletrocircnicas sugerindo que haacute injeccedilatildeo eletrocircnica do corante no estado excitado para a banda de
conduccedilatildeo do semicondutor isso eacute compatiacutevel com dados reportados em estudos similares [1-3]
Conclusotildees
Os dados obtidos para os niacuteveis de energia do complexo em estudo satildeo compatiacuteveis aos
observados para complexos similares Os resultados sugerem na excitaccedilatildeo eletrocircnica a
transferecircncia de eleacutetron de niacuteveis ocupados da FtRu para orbitais virtuais da anatase
Agradecimentos
UFU FAPEMIG CAPES e CNPq
Referecircncias
[1] R Jono et al J Phys Chem Lett 2011 2 1167ndash1170
[2] P M Anbarasan et al Rec Res Sci Tech 2010 2 08-16
[3] Corneliu I Oprea et al International Journal of Photoenergy 2013 1-15
[4] M Cossi et al J Comp Chem 2003 24 669-81
[5] V Barone and M Cossi J Phys Chem A 1998 102 1995-2001
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26 FFCLRP 2014
Estudo computacional de [22]ciclofanos
Mateus G Manfreacute1 (IC) Seacutergio E Galembeck
1 (PQ)
mateusmanfreuspbr 1Departamento de Quiacutemica Faculdade de Filosofia Ciecircncias e Letras de Ribeiratildeo Preto Universidade de Satildeo Paulo
14040-901 Ribeiratildeo Preto-SP Brasil
Introduccedilatildeo
Os [22]ciclofanos representam uma classe de compostos quiacutemicos com um campo de aplicaccedilatildeo que
abrange cataacutelises assimeacutetricas poliacutemeros com propriedades oacuteptico-eletrocircnicas distintas e mesmo
faacutermacos no combate agrave artrite Grande parte de suas caracteriacutesticas de interesse se deve a interaccedilotildees
entre seus dois aneacuteis aromaacuteticos portanto a compreensatildeo da natureza de tais interaccedilotildees elucidaria a
origem de suas aplicaccedilotildees bem como melhor exploraacute-las
Metodologia Computacional
Quatro compostos da classe dos [22]ciclofano vecircm sendo estudados neste trabalho
[22]paraciclofano (I) sin [22]metaciclofano (II) anti [22]metaciclofano (III) e
[22]metaparaciclofano (IV) As moleacuteculas tiveram suas geometrias optimizadas atraveacutes do meacutetodo
PW6B95-D3BJ tendo def2-TZVP A mesma metodologia foi adotada para o caacutelculo de seus
espectros infravermelho
Resultados e Discussatildeo
Em todos os compostos os valores estudados nas geometrias se encontram muito proacuteximos
dos valores experimentais na literatura2 Observa-se que para I e II a distacircncia interanular
apresentou um valor abaixo do raio de Van der Waals para o aacutetomo de carbono ( 28 acircngstrons) o
que sugere uma provaacutevel interaccedilatildeo through-space entre os aneacuteis Por outro lado os compostos III e
IV apresentaram uma distacircncia entre os aneacuteis maior que 28 acircngstrons indicando que caso estejam
presentes a interaccedilatildeo entre os aneacuteis se daacute principalmente through-bond
Os espectros infravermelho revelaram que em todos os compostos os picos de maior
intensidade se encontravam relacionados a vibraccedilotildees de estiramento dos hidrogecircnios Tanto O
espectro do composto I quanto do composto II bandas de intensidade consideraacutevel em 750 cm-1
relacionada agrave vibraccedilatildeo angular entre seus aneacuteis benzecircnicos indicando uma provaacutevel interaccedilatildeo
through-space O composto IV por outro lado natildeo apresentou tais bandas de interaccedilatildeo apenas entre
os aneacuteis mas sim uma banda em 606 cm-1
devido ao estiramento simeacutetrico entre os aneacuteis atraveacutes
das pontes etilecircnicas se tratando de uma provaacutevel interaccedilatildeo through-bond
Conclusatildeo
O meacutetodo PW6B95-D3BJ apresentou resultados com boa exatidatildeo ante aos valores
encontrados na literatura se mostrando adequado para o tratamento de [22]ciclofanos Os dados
obtidos na geometria para os compostos I e II bem como no espectro infravermelho convergem para
uma predominacircncia na interaccedilatildeo through-space enquanto que para o composto IV estes convergem
para uma predominacircncia na interaccedilatildeo through-bond
Agradecimentos
Os autores agradecem agrave FAPESP (processo 201319596-0) pelo suporte financeiro MGM
agradece agrave FAPESP (processo 201319596-0) pela bolsa de Iniciaccedilatildeo Cientiacutefica
Referecircncias Bibliograacutefica 2ChampionRGodfreyPD Betens FLJ Mol Spectrosc 199215518
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27 FFCLRP 2014
17ordm SIMPOacuteSIO BRASILEIRO DE QUIacuteMICA TEOacuteRICA (SBQT) 24 a 28 de novembro de 2013 Angra dos Reis Rio
ESTUDO COMPARATIVO DE REATIVIDADE DE TRITERPENOS
PENTACIacuteCLICOS COM ATIVIDADE ANTIMALAacuteRICA
Marlon Marques V de Melo Filho
1a(PG) Kelson Mota T Oliveira
1a(PQ) Noam S Gadelha
1a(PG)
Aristeu S da Fonseca1a
(PG)
1aGrupo de Quiacutemica Teoacuterica e Computacional (GQTC)
1bGrupo de Quiacutemica de Produtos Naturais e Desenvolvimento
de Meacutetodos Analiacuteticos (QPNMA) 1DQICE ndash UFAM Bloco 10 Setor Norte Av Rodrigo OJ Ramos 6200 Japiim
69077-000 Manaus ndash Amazonas
e-mail marlonvieirademelogmailcom
Palavras-chave lupeol aacutecido betulinico betulina aacutecido melaleuco atividade ONION
INTRODUCcedilAtildeO
A investigaccedilatildeo farmacecircutica em produtos naturais representa uma estrateacutegia importante para a descoberta e desenvolvimento de novos medicamentos Quatro moleacuteculas isoladas da A amazonicus no QPNMA com esqueleto triterpecircnico pentaciacuteclico tecircm mostrado graus diferentes de atividade contra o P falciparum Trecircs destes compostos satildeo apresentados na literatura como oacutetimos candidatos para o desenvolvimento de um tratamento mais eficiente contra a malaacuteria e outras doenccedilas parasitaacuterias Os quatro compostos depois de isolados foram identificados por meio de anaacutelise espectroscoacutepica (ver fig 1) Suas estruturas foram estudadas por meio de abordagem teoacuterica visando determinar que fatores estruturais e eletrocircnicos poderiam ser determinantes no grau de atividade Foram comparados os mapas de potencial eletrostaacutetico densidade eletrocircnica (2D e 3D) e distribuiccedilatildeo de cargas dos quatro compostos e seus valores tabelados Figura 1 Triterpenos pentaciacuteclicos isolados de A amazonicus 1 - lupeol 2 - O aacutecido betuliacutenico 3 - betulina 4 - o aacutecido Melaleucico
MEacuteTODOS Os calculos seratildeo realizados utilizando PC INTEL Quadcore
TM (8 GB RAM) em plataforma Debian
LINUX (Versatildeo 50) para calcular as propriedades estruturais e eletrocircnicas das quatro moleacuteculas Na otimizaccedilatildeo geomeacutetrica de rotina seraacute utilizado o meacutetodo com bases 6-21G e funcional b3lyp por meio do Programa Gaussian03 O meacutetodo a ser utilizado eacute o ONIOM Ele eacute recomendado para moleacuteculas grandes reaccedilotildees enzimaacuteticas mecanismos de reaccedilatildeo para os sistemas orgacircnicos efeitos dos substituintes e reatividade de compostos orgacircnicos e organometaacutelicos
RESULTADOS E DISCUSSAtildeO
Os dados oriundos do QPNMA indicam uma
maior atividade para o aacutecido betuliacutenico valores
meacutedios para o lupeol e betulina e nenhuma
atividade do aacutecido melaleucico Como a literatura
aponta a carboxila como forte candidato
responsaacutevel pela atividade do aacutecido betuliacutenico e a
hidroxila nos demais compostos a anaacutelise da
presenccedila destes grupos nas quatros estruturas foi
observado Estruturalmente os compostos
apresentaram grande similaridade em distacircncias e
acircngulos no esqueleto lupacircnico Os caacutelculos de
atividades dos triterpenos seratildeo realizados ao
interagi-los com o modelo tridimensional da proteiacutena
digestiva do P flaciparum que eacute encontrado no
Protein Data Base CONCLUSAtildeO
Uma das principais diferenccedilas observadas deve-
se a distribuiccedilatildeo de cargas nas COOH devido ao
efeito indutivo na proacutepria moleacutecula ou ateacute mesmo
um impedimento esteacuterico pelo maior volume da
moleacutecula
AGRADECIMENTOS
FAPEAM CNPq
Abdel Bar at al J Nat Prod 2009 72 1643ndash1650
2
1
25
12
6
27
15
16
19
28
22
21 29
30
24
23
OH
H
H
1
COOH
OH
OH H
OHH
H
H
3
2
3 4
23 24
6 5
10
1
25
9 8
7 27
14
13
12
30
19
1
8 17 16
15
28
22
21
29
26 COOH
COOH
OH
4
2
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28 FFCLRP 2014
Estudos Teoacutericos Comparativos de Propriedades Estruturais Eletrocircnicas e
Espectroscoacutepicas dos Aacutecidos Betuliacutenico e Melaleucico e da Estabilidade de
Clusters desses Metaboacutelitos Especiais
Noam G da Silva1 (PG) Kelson M T de Oliveira1 (PQ) Aristeu S da Fonseca1 (PG) e Marlon
Vieira de Melo1 (PG)
noam_gshotmailcom 1DQICE-UFAM Bloco 10 Setor Norte Av Rodrigo O J Ramos 6200 Japiim 69077-000 Manaus Amazonas
Introduccedilatildeo
A baixa atividade do aacutecido Melaleucico natildeo foi ateacute o presente momento estudada Sua
estrutura eacute similar agrave de outros compostos ativos mas algum outro fator deve estar influenciando
na quiacutemica da reaccedilatildeo[12] Estruturas como clusters onde interaccedilotildees de hidrogecircnio estabilizam
o sistema podem estar sendo formadas[34] e assim a moleacutecula mostra-se inativa em estudos de
atividade bioloacutegica[5]
Metodologia Computacional
Os caacutelculos foram realizados em maacutequinas QuadCore ambas com 8 GB de memoacuteria
RAM nas plataformas Debian 6 e 7 (Linux) O software utilizado foi o Gaussian 03 Rev C-02
As moleacuteculas foram estudadas com o AM1 B3LYP3-21G e B3LYP6-31G As estruturas com
duas e trecircs moleacuteculas foram estudadas com AM1
Resultados e Discussatildeo
Os resultados preliminares (alguns na Tabela 1)
mostram que a forma mais oxidada (aacutecido Melaleucico)
possui menor energia que o aacutecido Betuliacutenico Em ambas as
moleacuteculas ocorre interaccedilatildeo intermolecular que estabiliza o
sistema Quando duas moleacuteculas interagem haacute um efeito
estabilizante maior no aacutecido Betuliacutenico que no aacutecido
Melaleucico Com trecircs moleacuteculas interagindo ocorre
aumento na estabilizaccedilatildeo para ambos os casos mas o aacutecido Melaleucico tem uma estabilizaccedilatildeo
aproximadamente 20 kcalmol mais acentuada
Tabela 1 Algumas propriedades energeacuteticas e efeitos de interaccedilatildeo de hidrogecircnio
Propriedade Aacutecido Betuliacutenico Aacutecido Melaleucico
Energia Total (kcalmol) -187358751 -2719095827
Estabilizaccedilatildeo com duas moleacuteculas (kcalmol) -8641687843 -7807025921
Estabilizaccedilatildeo com trecircs moleacuteculas (kcalmol) -1326288052 -1528627227
Conclusotildees
A formaccedilatildeo de pontes de hidrogecircnio estabiliza os sistemas mas somente o aacutecido
Melaleucico pode formar grandes aglomerados com essas interaccedilotildees Sistemas maiores podem
ser estudados e fornecer respostas para a baixa atividade da moleacutecula
Agradecimentos
Ao CNPq e a FAPEAM pelos investimentos
Referecircncias [1] Chopra CS Cole A RH Theiberg KJL White DR Arthur HR Tetrahedron 1965 Vol 21 1529-1536
[2] Chopra CS White DR Tetrahedron 1966 Vol 22 897-901
[3] Mohajeri A Journal of molecular structure (Theochem) 2004 Vol 678 201-205
[4] Duvoisin Jr S Ighor CVL Quimica Nova 2011 Vol 34 1595-1603
[5] Bernard P Scior T Didier B Hibert M Berthon J Phytochemistry 2001 Vol 58 865-874
Figura 1 (Esquerda) Cluster de aacutecido
Melaleucico e (Direita) interaccedilotildees de
hidrogecircnio
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29 FFCLRP 2014
On Activation Step of Hoveyda-Grubbs Catalyst
Eacutegil Saacute 1 (PQ) Milton Matos 2 (PQ) hegelsahotmailcom
1 Universidade Federal do Piauiacute Campus Ministro Reis Velloso Parnaiacuteba-PI Brazil e-mail 2 Laboratoacuterio Interdisciplinar de Materiais Avanccedilados Centro de Ciecircncias da Natureza Teresina -PI Brazil
Introduccedilatildeo
Hoveyda-Grubbs catalyst is very important to catalyze the olefin metathesis reaction The activation mechanism is dissociative for RCM (Ring Closing Metathesis) of N-Tosyldiallylamine due to olefin size [1]
Metodologia Computacional
We study the activation mechanism using DFT (Density Functional Theory) through the hybrid functional B3LYP and the basis set 6-31g(d) for all atoms except ruthenium described by LanL2DZ all stationary points were characterized by vibrational frequency calculations using the same level of theory Resultados e Discussatildeo We search the activation path previously proposed [1] showed in the Figure 1 in black and blue lines This path start with the pre-catalyst A1 through the transition state TS(A1-A2) and the minimum A2 The next step is the complexation of N-Tosyldiallylamine (IA3) We also find an alternative path showed by the red line In this path proposed in the first time here we showed an immediately interconversion from A2 to IIA3 before the complexation of the olefin with a rotation through the RuC bond This structure presents a dihedral angle of 105deg between the carbons of group mesityl coordinated ruthenium the carbon of the carbene and the oxygen chelator CRuCO (marked with asterisk in Figure 1) While in the structure A2 the same-angle is -107deg showing the rotation of the entire group Hoveyda around the connection RuC this rotation happens easily and as published in theoretical and experimental studies [2] confirmed by the more the stability of IIA3 in comparison with A2 We investigated the activation directly from the structure A1 to the structure IIA3 but we found an unreal energy barrier corresponding to the possible TS(AI-IIA3) With these results we believe the activation process occurs with the interconversion from A2 to IIA3 and not directly from A2 to IA3 as showed in others works
Figure 1 Activation paths for the Hoveyda-Grubbs catalyst
Referecircncias
[1] [1] S J Connon M Rivard M Zaja S Blechert Adv Synth Catal 345 (2003) 572
[2] C M Aguillar W R Rocha J Phys Chem B 115 (2011) 2030
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30 FFCLRP 2014
Estudo do comportamento em soluccedilatildeo do 2-fluoroetanol 3-fluoroproanol e 4-fluorobutanol por espectroscopias de RMN e infravermelho e caacutelculos
teoacutericos R A Cormanich12(PG) R Rittner2(PQ) M P Freitas3 (PQ) and M Buumlhl1 (PQ)
rodcormanichiqmunicampbr 1 EastChem School of Chemistry University of St Andrews North Haugh St Andrews Fife KY16 9ST UK 2 Chemistry Institute State University of Campinas PO Box 6154 13083-970 Campinas SP Brazil 3 Department of Chemistry Federal University of Lavras PO Box 3037 37200-000 Lavras MG Brazil Introduccedilatildeo
Aacutetomos de fluacuteor em compostos orgacircnicos satildeo considerados fracos aceptores para formaccedilatildeo de ligaccedilatildeo de hidrogecircnio (LH)1 Contudo o miacutenimo global do 2-fluoroetanol (FE) que tem geometria apropriada para formar uma LH CFmiddotmiddotmiddotHO intramolecular eacute responsaacutevel por gt90 da sua populaccedilatildeo conformacional total Tal LH eacute comumente invocada para explicar a estabilidade do confocircrmero mais estaacutevel do FE2 Da mesma maneira tambeacutem eacute indicado que os miacutenimos globais do FP e FB formam LHs CFbullbullbullHO intramoleculares34 Natildeo haacute estudos conformacionais em soluccedilatildeo na literatura para estes compostos que sejam de nosso conhecimento Dessa maneira no presente trabalho foi realizada uma anaacutelise sistemaacutetica do comportamento conformacional em soluccedilatildeo do FE FP e FB por espectroscoipas de RMN de
1H e 19F e infravermelho suportado por caacutelculos teoacutericos Metodologia Computacional
Foram realizados caacutelculos teoacutericos em niacutevel MP2aug-cc-pVDZ para geometrias dos confocircrmeros do FE (5 confocircrmeros) FP (12 confocircrmeros) e FB (38 confocircrmeros) otimizados em niacutevel MP2aug-cc-pVDZ que apresentaram a melhor correlaccedilatildeo com o niacutevel CCSD(T)aug-cc-pVTZ em relaccedilatildeo agrave funcionais da DFT (B3LYP e B3LYP-D3) Foram entatildeo aplicados diferentes meacutetodos teoacutericos como o Quantum Theory of Atoms in Molecules (QTAIM) Non-Covalent Interactions (NCI) e o Natural Bond Orbitals (NBO) para se entender as preferecircncias conformacionais destes compostos Resultados e Discussatildeo
Nenhum indiacutecio de formaccedilatildeo de LH intramolecular CFbullbullbullHO pocircde ser detectado para o FE FP e FB experimentalmente em soluccedilatildeo nos espectros de RMN e infravermelho Caacutelculos teoacuterico baseados na QTAIM NCI e NBO indicam que LHs CFbullbullbullHO intramoleculares natildeo tecircm influecircncia sobre o comportamento conformacional do FE mas estabilizam o miacutenimo global tanto do FP quanto do FB para as moleacuteculas isoladas No entanto ao se adicionar correccedilotildees termodinacircmicas de energia livre de Gibbs mesmo em meios natildeo-polares tais como CCI4 ciclohexano e diclorometano (IEF-PCM) a populaccedilatildeo dos miacutenimos globais do FP (~11) e FB (~3) diminuem consideravelmente aparentemente abaixo do limite de detecccedilatildeo Conclusotildees
Contraacuterio agrave suposiccedilotildees encontradas na literatura o comportamento conformacional do FE natildeo eacute regido por uma LH CFHO intramolecular LHs intramoleculares satildeo importantes para os confocircrmeros mais estaacuteveis do FP e FB isolados mas natildeo podem ser detectadas em soluccedilatildeo O presente trabalho foi aceito para publicaccedilatildeo no jornal Phys Chem Chem Phys Agradecimentos FAPESP FAPEMIG CNPq e EaStCHEM Referecircncias [1] R A Cormanich M P Freitas C F Tormena R Rittner RSC Advances 2012 2 4169 [2] J Huang K Hedberg J Am Chem Soc 1989 111 6909 [3] H M Badawi W Foumlrner S A Ali Spectrochim Acta A 2008 69 263 [4] M Traetteberg A D Richardson K Hedberg R W Winter G L Gard J Phys Chem A 2001 105 9587
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Theoretical Study of the Infrared Raman and VCD Spectra of Thiophene UsingAb Initio and Density Functional Theory Calculations
Marcello F da Costa (PQ)1 Poliane C de Farias (PG)2
mcostauelbr polianefariasyahoocombr12Universidade Estadual de Londrina LBMM ndash Laboratoacuterio de Biofiacutesica e Mecacircnica Molecular
IntroductionOrganic semiconductors have physical characteristics similar to inorganic ones so they can
also be used in the manufacture of OLEDs [1] photovoltaic cells [2] lasers [3] Furthermoreorganic materials with semiconductor properties have some advantages when compared to inorganicones such as greater adaptability low cost of production and the possibility of easily making smallstructural changes to modify its physical and chemical properties Among the currently mostinteresting organic semiconductors are the thiophene based polymers and the thiophene togetherwith its derivatives which are the main constituents of organic conductors [4]
Computational detailsIn this work we made the calculation of the molecular parameters infrared and Raman
spectra with HF and MP2 ab initio methods and B3LYP and B3PW91 DFT functional packagesWe also compared the results with experimental data found in the literature [5-7] and we calculatedthe VCD (vibrational circular dichroism) spectrum based on the good agreement of the calculationsperformed The thiophenes geometry optimization and harmonic vibrational frequenciescalculations were performed with the GAUSSIAN 03 software package using HF levelapproximation MoslashllerndashPlesset many-body perturbation theory truncated at second order (MP2) andDFT with B3LYP and B3PW91 hybrid functional with both are believed to be superior inpredicting molecular properties A fairly large and flexible basis set 6-311++G was chosen toobtain accurate calculations about the molecule
Results and discussionThe results show that the DFT methods have more accuracy with experimental data The
B3LYP hybrid functional had slightly more accuracy than the B3PW91 for the vibrationalfrequencies and matched with experimental data until the 12th vibration in the range around 500 to1200 1cm The theoretical prediction of the VCD spectrum shows that the thiophene molecule hasa propensity to absorb clockwise circularly polarized light (positive absorption) at the most intenseinfrared absorptions
ConclusionThe set of basis functions 6-311++G is able to provide a realistic description of these
properties The good agreement with the experimental data of the harmonic vibrations supports theVCD results which provides useful information for the study of this material
AcknowledgementsThe authors would like to acknowledge the financial support granted by the following
Brazilian agency Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientiacutefico e Tecnoloacutegico (CNPq)
Referecircncias [1] Y Li Y Cao J Gao D Wang G Yu AJ Heeger Synthetic Met 99 (1999) 243[2] CJ Brabec NS Sariciftci JC Hummelen Adv Func Mater 11 (2001) 15[3] F Hide M Diaz-Garcia B Schwartz M Andersson P Qibing AJ Heeger Science 273 (1996) 1833[4] JH Schon A Dodabalapur Z Bao C Kloc O Schenker B Batlogg Nature 410 (2001) 189[5] T Kupka R Wrzalik G Pasterna K Pasterny J Mol Struct 616 (2002) 17[6] JS Kwiatkowski J Leszczynski I Teca J Mol Struct 436-437 (1997) 451[7] K Pasterny R Wrzalik T Kupka G Pasterna J Mol Spectrosc 614 (2002) 297
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Iacutendice de Autores
Anselmo E de Oliveira UFG 04Antonio E H Machado UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Antonio O T Patrociacutenio UNIVERSIDADE FEDERAL DEUBERLAcircNDIA
26
Aristeu S da Fonseca UFAM 28Arnaldo Fernandes da Silva Fo UNICAMP 06 07Ataualpa A C Braga UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 01Breno R L Galvatildeo UFMG 16Carlos R D Correia UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
CAMPINAS01
Cleuton de Souza Silva UNICAMP 08 10Claacuteudio Francisco Tormena UNICAMP 05Daniely X Soares UNICAMP 07Diego Fernando da S Paschoal UFJF 22Diesley Martins UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Dioacutegenes Mendes Arauacutejo USP-RP 09Elaine F F da Cunha FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Eacutegil de Brito Saacute UFPI 30Elizete Ventura UFPB 24Elieacutezer Fernando de Oliveira UNESP 17Fabriacutecio R Sensato UNIFESP 20Felipe Vieira Zauith Assad UNIFESP 20Fermin Fidel Herrera Aragoacuten CDTN 25Francisco Carlos Lavarda UNESP 17Francisco das Chagas Alves Lima UFPI 14Faacutetima Maria Pereira de Rezende UFLA 23Giovanni Finoto Caramori UFSC 02Heacutelio F Dos Santos UFJF 22Iran da Luz Sousa UNICAMP 12Jadson C Belchior UFMG 16Josene Maria Toldo UFRGS 18Kelson Mota T Oliveira UFAM 28Larissa Sihe Oliveira UFSM 13Leonardo T Ueno UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Leonardo V das Chagas Lima UNICAMP 21Lucas Abreu do Nascimento UESPI 14Lucas Colucci Ducati USP 05Luciano Tavares da Costa UNIFAL-MG 15Liacutevia C T Lacerda FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19M Buumlhl UNIVERSITY OF ST ANDREWS 31
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M P Freitas UFLA 31Marcello Ferreira da Costa UEL 32Marcus V J Rocha VRIJE UNIVERSITEIT 19Marlon Vieira de Melo UFAM 28Mateus Grecco Manfreacute UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 27Mateus Xavier Silva UFMG 16Matheus P de Freitas UFLA 23Mauricio Gustavo Rodrigues UNICAMP 11Milton Matos UFPI 30Nelson Henrique Morgon UNICAMP 12 21Noam Gadelha da Silva UFAM 29Noam S Gadelha UFAM 28Paulo Fernando Bruno Gonccedilalves UFRGS 18Poliane Cristina de Farias UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
LONDRINA32
R Rittner UNICAMP 31Rafael de Mattos Piccoli UFSC 02Railton Barbosa de Andrade UFPB 24Renan Vidal Viesser UNICAMP 05Renato Pereira Orenha UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 03Ricardo A Agnes UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
CAMPINAS01
Rodrigo Antonio Cormanich UNICAMP 31Rogeacuterio Custodio UNICAMP 08 10 11Rogeacuterio J Baierle UFSM 13Roy E Bruns UNICAMP 06 07Reacutegis Casimiro Leal UNICAMP 10Sergio E Galembeck USP-RP 09Silmar A do Monte UFPB 24Silviana Correcirca FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Seacutergio E Galembeck UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 27Seacutergio Emanuel Galembeck UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 03Teodorico C Ramalho FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Tuanan Lourenccedilo UNIFAL-MG 15Vitor Hugo Menezes da Silva UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 01Wagner E Richter UNICAMP 07Wagner Eduardo Richter UNICAMP 06Wesley Fonseca Vaz UFG 04Weverson R Gomes UNIVERSIDADE FEDERAL DE SAtildeO
CARLOS26
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Palavras Chaves
AacuteCIDO BETULINICO 28AacuteCIDO MELALEUCICO 29ACOPLAMENTO SPIN-ORBITAL 05AGREGADOS MOLECULARES 04ALGORITMO GENEacuteTICO 16ALPCCL 04AMINAS SUBSTITUIacuteDAS 10ANAacuteLISE CONFORMACIONAL 31ANATASE 26AROMATICIDADE 27ATIVIDADE 28BASIS SETS 22BENZAZOacuteIS 18BENZBROMARONA 12BIOACTIVITY 07C-PCM 08CAacuteLCULO COMPUTACIONAL 10CAacuteLCULOS AB INITIO 16CAacuteLCULOS DFT 01CASSCF 24CLUSTERS METAacuteLICOS 16CLUSTERS 09 29CO2 15COMPOSTO DE COODENACcedilAtildeO 14CONFOcircRMERO ANTI 23CONFOcircRMEROS 12CONJUGATED POLYMERS 17CSSM 06DFT CALCULATIONS 17DFT 02 12 14 18 19 20
21 25 26 29 32DINAcircMICA MOLECULAR 15EFEITO DO AacuteTOMO PESADO 05EFEITOS RELATIVIacuteSTICOS 02EFITO GAUCHE 23ENTALPIA DE FORMACcedilAtildeO 21ESIPT 18ESTADOS EXCITADOS 04ESTRUTURA ELETROcircNICA 09FTALOCIANINA 26FUNCIONAL HIacuteBRIDO M06 01FUNCcedilOtildeES DE BASE 11
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G3X(CEP) 08GD-DOPED SNO2 25HIPERCONJUGACcedilAtildeO 23INFRAVERMELHO 06INTENSIDADES 06INTERACcedilAtildeO INTRAMOLECULAR 27LIGACcedilAtildeO AMIDA 20LIGACcedilAtildeO DE HIDROGEcircNIO 31LIacuteQUIDO IOcircNICO 15MAGNETIC PROPERTIES 25MAGUEMITA 19MCG 11MECHANISM 30MEacuteTODOS COMPOSTOS 21N-ACILACcedilAtildeO DE AMINAS 20NANOFITAS 13NITROSAMINAS 24NITROSILO 03NMR 22OLEFIN METATHESIS 30ONION 28ORGANIC DEVICES 17ORGANOMETAacuteLICOS 02OXIDO NIacuteTRICO 14PKA 10PM3 12PMMA 19PROPRIEDADES 13PROTONACcedilAtildeO 24Q-EXPONENCIAIS 11QTAIM 03RAMAN 32REACcedilOtildeES DE HECK 01RELATIVISTIC EFFECTS 22RMN E INFRAVERMELHO 31RUTEcircNIO 03SIC 13SUPERAacuteTOMOS 09TDDFT 07TENSOR BLINDAGEM NUCLEAR 05TEORIA GAUSSIAN 08THIOPHENE 32UV-VIS SPECTROSCOPY 07
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bbb
E[ρ] = TS[ρ] +intd~rvext(~r)ρ(~r) + VH [ρ] + EXC [ρ]
βmc2 + 3sumk=1
αkpkc
ψ(x t) = ihpartψ(x t)
partt
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Iacutendice de Trabalhos
12Investigaccedilatildeo Teoacuterica da arilaccedilatildeo Heck-Matsuda enantiosseletiva do3-ciclopenten-1-ol utilizando DFTVitor Hugo Menezes da Silva 01A Importacircncia de Correccedilotildees Relativiacutesticas na Descriccedilatildeo de LigaccedilotildeesQuiacutemicas em OrganometaacutelicosRafael de Mattos Piccoli 02Estudo Computacional de Compostos de Ru-NO ligado a CyclamRenato Pereira Orenha 03Estudo Teoacuterico da Cloro Ftalocianina de Alumiacutenio por PM6 e DFTWesley Fonseca Vaz 04Inuecircncia da Estrutura Eletrocircnica na Componente Spin-Orbital doTensor Blindagem de RMN de 13C nos Isocircmeros do 12-diiodoetenoRenan Vidal Viesser 05Intensidades caracteriacutesticas de grupos funcionais no infravermelhoWagner Eduardo Richter 06Selective Extraction of Erisotrin Structural Analogs Theory andExperimentArnaldo Fernandes da Silva Fo 07Uso do Modelo Contiacutenuo de Solvente (C-PCM) com G3X-CEP paraCaacutelculos de Solvataccedilatildeo de Iacuteons Monovalentes com AcetonitrilaCleuton de Souza Silva 08Clusters Histoacuterico e evoluccedilatildeoDioacutegenes Mendes Arauacutejo 09Estimativa teoacuterica do pKa de aminas substituiacutedas com gruposalquilaReacutegis Casimiro Leal 10Discretizaccedilatildeo do Meacutetodo da Coordenada Geradora para geraccedilatildeo defunccedilotildees de base por q-exponenciaisMauricio Gustavo Rodrigues 11Anaacutelise conformacional da Benzbromarona (BZB)Iran da Luz Sousa 12Estudo das Propriedades de Nanoestruturas de SiCLarissa Sihe Oliveira 13Natureza da ligaccedilatildeo Fe-NO em sistemas trans-[FeIIL(NO)(oxa-aza)]n+ onde L=Cl ou H2O e n=1 ou 2 Uma investigaccedilatildeo com-putacionalLucas Abreu do Nascimento 14Estudo das propriedades dinacircmicas do sistema 1-etil-3-metilimidazoacutelio bis(triuorsulfonil)imida emiim[Tf2N]CO2
Tuanan Lourenccedilo 15Anaacutelise Teoacuterica de Clusters de Soacutedio-Potaacutessio por AlgoritmoGeneacutetico e Caacutelculos de Quiacutemica QuacircnticaMateus Xavier Silva 16
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Electronic energy levels engineering of P3HT employing chemicalsubstitutionsElieacutezer Fernando de Oliveira 17Estudo teoacuterico do mecanismo ESIPT em derivados de benzazoacuteisJosene Maria Toldo 18Processo de fragmentaccedilatildeo molecular do hiacutebrido γ-Fe2O3PMMAum estudo teoacuterico e experimentalSilviana Correcirca 19Estudo mecaniacutestico sobre a N-acilaccedilatildeo de aminas por aacutecidos car-boxiacutelicos catalisada por ZrCl4Felipe Vieira Zauith Assad 20Comparaccedilatildeo do Desempenho de Meacutetodos Compostos e Funcionaisde Densidade na Determinaccedilatildeo de Entalpias Padrotildees de FormaccedilatildeoLeonardo V das Chagas Lima 21NMR-TZPP-DKH Gaussian basis sets for NMR calculations 195Ptchemical shiftDiego Fernando da S Paschoal 22Avaliaccedilatildeo teoacuterica do efeito gauche na difenidramina e seu cloridratoFaacutetima Maria Pereira de Rezende 23Estudo envolvendo NN-nitrosodimetilamina protonadaRailton Barbosa de Andrade 24Ab-initio calculation of magnetic properties of Gd-doped SnO2
Fermin Fidel Herrera Aragoacuten 25Estrutura eletrocircnica de complexo envolvendo uma associaccedilatildeo porligaccedilatildeo quiacutemica entre uma ftalociaina de rutecircnio e o TiO2 (anatase)Diesley Martins 26Estudo computacional de [22]ciclofanosMateus Grecco Manfreacute 27Estudo comparativo de reatividade de triterpenos pentaciacuteclicos comatividade antimalaacutericaMarlon Vieira de Melo 28Estudos Teoacutericos Comparativos de Propriedades EstruturaisEletrocircnicas e Espectroscoacutepicas dos Aacutecidos Betuliacutenico e Melaleucicoe da Estabilidade de Clusters desses Metaboacutelitos EspeciaisNoam Gadelha da Silva 29On Activation Step of Hoveyda-Grubbs CatalystEacutegil de Brito Saacute 30Estudo do comportamento em soluccedilatildeo do 2-uoroetanol 3-uoroproanol e 4- uorobutanol por espectroscopias de RMN e in-fravermelho e caacutelculos teoacutericosRodrigo Antonio Cormanich 31Theoretical Study of the Infrared Raman and VCD Spectra ofThiophene Using Ab Initio and Density FuMarcello Ferreira da Costa 32
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Investigaccedilatildeo Teoacuterica da arilaccedilatildeo Heck-Matsuda enantiosseletiva do 3-ciclopenten-1-ol utilizando DFT
Vitor H Menezes da Silva1 (PG) Ricardo A Agnes2 (PG) Carlos R D Correia2 (PQ) Ataualpa A C Braga1 (PQ) vhugoiquspbr 1Instituto de Quiacutemica Departamento de Quiacutemica Fundamental Universidade de Satildeo Paulo SP Brasil2Instituto de Quiacutemica Departamento de Quiacutemica Orgacircnica Universidade Estadual de Campinas SP Brasil
IntroduccedilatildeoReaccedilotildees de Heck-Matsuda assimeacutetricas foram aplicadas por meio de uma estrateacutegia conhecida como transmissatildeo redox1 Aleacutem da formaccedilatildeo de adutos enriquecidos enantiomericamente haacute uma sequecircncia de inserccedilotildees migratoacuterias da espeacutecie de hidreto de palaacutedio e eliminaccedilotildees de βminushidrogecircnios ateacute a funcionalizaccedilatildeo do grupo hidroxila obtendo tambeacutem adutos carboniacutelicos2 Neste sentido este trabalho apresenta o estudo teoacuterico deste tipo de reaccedilatildeo utilizando aacutelcoois aliacutelicos ciacuteclicos
Metodologia ComputacionalAs estruturas foram otimizadas no niacutevel M06BS1 onde BS1 eacute a combinaccedilatildeo do pseudo potencial efetivo SDD e o conjunto de funccedilotildees de base 6-31G+(d) para o palaacutedio e o restante dos aacutetomos res-pectivamente Correccedilotildees termodinacircmicas foram feitas (em temperatura de 28915 K e pressatildeo de 1 atm) O efeito do solvente foi considerado por meio de caacutelculos pontuais M06-SMDBS1 nas geo-metrias em fase gasosa Todos os caacutelculos foram feitos utilizando o pacote Gaussian 09
Resultados e DiscussatildeoNa Figura 1 se observa que as espeacutecies TS2 TS3 TS4 e TS5 possuem as maiores energias pre-ponderantemente devido agraves acentuadas interaccedilotildees esteacutereas envolvendo o grupo t-butila com o ligan-te arila
Figura 1 Estruturas dos estados de transiccedilatildeo (TS) correspondentes agraves aproximaccedilotildees da olefina 3-ciclopenten-1-ol com diferentes conformaccedilotildees do ligante quiral pirino-oxazoliacutenico1 Cada TS estaacute associado ao seu respectivo aduto de Heck com diferente estereoquiacutemica Energias livres de solvataccedilatildeo (em kcalmol-1) relativas ao TS mais estaacutevel
O estado de transiccedilatildeo mais estaacutevel eacute o TS7 que estaacute associado exclusivamente ao produto de aacutelcool aliacutelico com estereoquiacutemica 3 o produto majoritaacuterio da reaccedilatildeo A energia do TS8 indica a presenccedila de adutos carboniacutelicos de mesma estereoquiacutemica 4 Fato tambeacutem evidenciado experimentalmente
ConclusotildeesPartindo que a estereoquiacutemica do produto final eacute decidida na inserccedilatildeo da olefina este modelo teoacuterico reproduz de maneira bastante satisfatoacuteria os dados experimentais A inclusatildeo do efeito de dispersatildeo nas energias mostrou-se importante para o tratamento destes sistemas
AgradecimentosVitor H M da Silva agradece a bolsa de doutorado concedida pela FAPESP (201304813-6 ) Referecircncias [1] Werner E W Mei T S Burckle A J e Sigman M S Science 2012 338 1445-1458[2] Oliveira C C Agnes R A Correia C R D J Org Chem 2013 78 3325-3328
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1 FFCLRP 2014
A Importacircncia de Correccedilotildees Relativiacutesticas na Descriccedilatildeo de Ligaccedilotildees Quiacutemicasem Organometaacutelicos
Rafael de Mattos Piccolisup1 (PG) e Giovanni Finoto Caramorisup1 (PQ)Email rafainfonethotmailcom
1 Universidade Federal de Santa Catarina Depto de Quiacutemica CFM CP 476 88040-900 Trindade Florianoacutepolis ndash SC
IntroduccedilatildeoO [Au3(12-μ-piridil)3] Figura 1 eacute um
composto organometaacutelico pertencente classe deComplexos Ciacuteclicos Trinucleares (CTC) os quaispossuem importantes propriedades espectroscoacutepicastal como vapocromismo e solvocromismoenvolvendo transiccedilotildees eletrocircnicas ligante rarr metalassociadas ao tamanho dos agregados formados porestas estruturas1 Estes agregados supramolecularesse formam por interaccedilotildees aurofiacutelicas e estas satildeoassociadas a contraccedilotildees relativiacutesticas das ligaccedilotildees edos orbitais devido ao acoplamento spin-spin espin-orbita12 Neste sentido foram feitas correccedilotildeesrelativiacutesticas DKH2 (Douglas-Kroll-Hess) e ZORA(Zeroth-order Regular Aproximation) aplicadas ateoria do funcional da densidade (DFT)2
Metodologia ComputacionalUtilizou-se o pacote de softwares Orca3 para
os caacutelculos de otimizaccedilatildeo das geometrias e frequecircncias vibracionais empregando-se o mesmo niacutevelde teoria BP86Def2-TZVP3 e correccedilotildees relativiacutesticas de segunda ordem DKH2 ou ZORA23
Resultados e DiscussatildeoDe acordo com a Figura 1 com correccedilatildeo ZORA observava-se a diminuiccedilatildeo dos niacuteveis de
energia de HOMO e LUMO e deve-se a uma melhor distribuiccedilatildeo das funccedilotildees radiaisprincipalmente de caroccedilo que levam a um aumento do potencial atrativo e orbitais maisproacuteximos24 devido ao acoplamento spin-spin e spin-orbita este efeito se reflete na contraccedilatildeo dosorbitais de valecircncia diminuindo a energia dos orbitais moleculares e pode ser observado na ligaccedilatildeoAu-C que se daacute entre orbitais internos do Au e orbitais antiligantes do C (back-donation) Aindaassim observa-se que as interaccedilotildees Au-Au e Au-N com DKH2 as quais natildeo envolvem orbitaisinternos satildeo mais curtas
ConclusotildeesConclui-se que ZORA e DKH2 aplicadas a DFT reproduzem satisfatoriamente os dados
experimentais e tratam a contraccedilatildeo dos orbitais internos e que as contraccedilotildees dos orbitais econtraccedilotildees das ligaccedilotildees satildeo efeitos distintos mas que atuam no mesmo sentido
Agradecimentos CNPq CAPES e FAPESC
Referecircncias [1] A Burini A A Mohamed J P Fackler Comm Inorg Chem 2003 24 253ndash280[2] M Reiher A Wolf Relativistic Quantun Chemistry Ed Wiley-VCH 2009[3] F Neese WIREs Comp Mol Sci 2012 2 73ndash78[4] M Reiher G Eickerling R Mastalerz V Herz W Scherer H Himmel J Chem Theory Comput 2007 32182-2197
Figura 1 Paracircmetros estruturais do composto[Au (12-μ-piridil) ] acircngulos em graus e distacircncias₃ ₃de ligaccedilatildeo em aringngstroumlns = valor experimental
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Estudo Computacional de Compostos de Ru-NO ligado a Cyclam
Renato Pereira Orenha1 (PG) Seacutergio Emanuel Galembeck1 (PQ) segalembuspbr
1Departamento de Quiacutemica Faculdade de Filosofia Ciecircncias e Letras de Ribeiratildeo Preto Universidade de Satildeo Paulo 14040-901 Ribeiratildeo Preto-SP Brasil Introduccedilatildeo
O oacutexido niacutetrico tem um papel jaacute conhecido como biorregulador em diversos processos Logo compostos de Ru-NO com ligante cyclam satildeo de grande interesse como doadores de oacutexido niacutetrico [1] Este trabalho eacute uma continuaccedilatildeo do estudo jaacute presente na literatura [1] sobre a ligaccedilatildeo Ru-NO para o composto fac-[Ru(NO)Cl2(k3N4N8N11(1-carboxilpropil)cyclam)]+ I bem como seus derivados II e III oriundos das desprotonaccedilotildees de O-H e em seguida do N-H mais aacutecido Metodologia Computacional
Atraveacutes do modelo computacional B3LYPcc-pVDZ com pseudopotencial ECP28MDF para o aacutetomo de Ru as geometrias foram otimizadas e a densidade eletrocircnica foi investigada por meio do meacutetodo QTAIM Aleacutem disso os espectros de absorccedilatildeo na regiatildeo UV-Vis foram obtidos com o meacutetodo CAM-B3LYP e a mesma base utilizada anteriormente Sendo que nesta etapa foi utilizado o modelo de solvataccedilatildeo PCM de modo a considerar o efeito de solvataccedilatildeo da aacutegua sobre estes complexos metaacutelicos Os softwares Gaussian09 AIMAll Chemissian e Gaussview 50 foram utilizados para realizar os caacutelculos Resultados e Discussatildeo
Segundo o meacutetodo QTAIM a partir de I para II temos um pequeno aumento na densidade eletrocircnica ρ(r)(Ru-NO) e do iacutendice de deslocalizaccedilatildeo DI(RuNO) junto de uma diminuiccedilatildeo da concentraccedilatildeo da densidade eletrocircnica nabla2ρ(r)(Ru-NO) Aleacutem disso temos que o caraacuteter covalente desta ligaccedilatildeo aumenta com base na diminuiccedilatildeo da densidade de energia total H(r)(Ru-NO) Outro importante ponto eacute o aumento da elipiticidade da ligaccedilatildeo quiacutemica ε(Ru-NO) Agora em IIIII haacute uma diminuiccedilatildeo de ρ(r)(Ru-NO) e DI(RuNO) atribuindo um menor caraacuteter covalente para esta ligaccedilatildeo como confirmado pelo aumento de H(r)(Ru-NO) apesar da distribuiccedilatildeo destes eleacutetrons estar menos concentrada fato visualizado pelo maior valor de nabla2ρ(r)(Ru-NO) Outro ponto eacute que haacute um menor valor de ε(Ru-NO) logo os eleacutetrons nesta ligaccedilatildeo se distribuem de modo mais ciliacutendrico A partir dos espectros de absorccedilatildeo observamos que em III o aparecimento duas transiccedilotildees eletrocircnicas centradas para o orbital π do NO que permite a desestabilizaccedilatildeo da ligaccedilatildeo Ru-NO Jaacute em IIIII tambeacutem haacute duas rotas desta espeacutecie de transiccedilatildeo para o controle da estabilidade da ligaccedilatildeo Ru-NO mas com energia necessaacuteria para excitaccedilatildeo menor Conclusotildees
Portanto os resultados indicaram um pequeno aumento da estabilidade da ligaccedilatildeo Ru-NO com a primeira desprotonaccedilatildeo de I poreacutem uma diminuiccedilatildeo com a desprotonaccedilatildeo de N-H de II para III Os espectros na regiatildeo UV-Vis indicaram que em IIIIII temos novas rotas e com menor energia para controlar a liberaccedilatildeo do NO Agradecimentos Os autores agradecem as agecircncias CAPESPROAP CNPq (processo 4815602010-6) e FAPESP (processo 200802677-0) pelo suporte financeiro e a Me Ali Faez Taha pela assistecircncia teacutecnica SEG agradece a CNPq pela bolsa de pesquisa (processo 3044472010-2) RPO agradece a FAPESP (processo 201120351-7) pela bolsa de doutorado-direto Referecircncias [1] Fabio G Doro Iuri M Pepe Sergio E Galembeck Rose M Carlos Zenis N da Rocha Mauro Bertottie e Elia Tfouni Dalton Transactions 2011 40 6420-6432
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Estudo Teoacuterico da Cloro Ftalocianina de Alumiacutenio por PM6 e DFT
Wesley F Vazsup1 (PG) Anselmo E de Oliveirasup2 (PQ)
wesfonsecagmailcom 1 2
Instituto de Quiacutemica ndash Universidade Federal de Goiaacutes Campus Samambaia CEP 13174001-970 Goiacircnia ndash GO ndash
Brasil
Introduccedilatildeo
As propriedades fiacutesicas e quiacutemicas das Ftalocianinas vecircm sendo estudadas extensivamente
ao passar das deacutecadas Estes compostos πndashmacrociacuteclicos altamente estaacuteveis apresentam
caracteriacutesticas interessantes como eficiente absorccedilatildeo de luz alta simetria planaridade e
deslocalizaccedilatildeo eletrocircnica sendo tambeacutem empregadas em cataacutelise ciecircncia de materiais tendo
aplicaccedilatildeo em dispositivos conversores de energia armazenamento de dados oacutepticos sensores de
gaacutes cristal liacutequido tintura infravermelha em tecnologia a laser etc [1] Tendo em conta as
aplicaccedilotildees possiacuteveis um esforccedilo consideraacutevel tem sido dedicado para a caracterizaccedilatildeo dos estados
excitados de metal-ftalocianinas seus derivados e os seus agregados por uma variedade de teacutecnicas
espectromeacutetricas [2] Tomou-se por objeto de estudo apoacutes levantamento bibliograacutefico a Cloro
Ftalocianina de Alumiacutenio
Metodologia Computacional
A estrutura molecular da AlPcCl foi determinada por caacutelculos de quiacutemica quacircntica no pacote
computacional Gaussian09 utilizado o conjunto de bases 6-31+G e os seguintes funcionais DFT
HSEH1PBE M05 M052X M06 M06HF M062X LC-ωPBE CAM-B3LYP ωB97 ωB97X
ωB97XD) para comparaccedilatildeo com aqueles jaacute conhecidos e obtidos com B3LYP [3] O estudo dos
estados excitados foi abordado por meacutetodos semi-empiacutericos utilizando o PM6 disponiacutevel no
Gaussian09 Tais estados foram estudados em agregados moleculares (diacutemero e duas disposiccedilotildees de
tetracircmeros) obtidos a partir de arquivos do CCDC (Cambridge Crystallographic Data Center)
Resultados e Discussatildeo
Os caacutelculos DFT realizados preveem que a moleacutecula de AlPcCl tem simetria C4v com o
aacutetomo do metal acima do plano definido pela cavidade interna de quatro aacutetomos de N e um
macrociclo quase planar Os resultados obtidos utilizando B3LYP apresentaram os menores valores
para os erros meacutedios calculados para os paracircmetros distacircncia de ligaccedilatildeo (0018Aring) e acircngulo de
ligaccedilatildeo (5473deg) tendo por referecircncia os dados cristalograacuteficos Para os agregados moleculares da
AlPcCl obteve-se que os empacotamentos tetracircmeros satildeo mais estaacuteveis que o diacutemero 1599 kjmol
e 1869 kjmol respectivamente A diferenccedila de energia dos orbitais HOMO e LUMO eacute 308 kjmol
maior para um dos tetracircmeros em relaccedilatildeo ao diacutemero Os valores para as bandas de excitaccedilatildeo de
Soret e Banda ldquoQrdquo obtidas atraveacutes dos caacutelculos com PM6 foram respectivamente 352 nm e 619-
775 nm para o diacutemero 352 nm e 616- 771 nm para um dos tetracircmeros e 389 nm e 579- 747 nm para
a outra disposiccedilatildeo do tetracircmero e estatildeo em excelente acordo com dados de referecircncia [4] [5]
Conclusotildees
Os resultados obtidos se apresentam em excelente acordo com os dados disponiacuteveis na
literatura
Referecircncias [1]GANTCHEV T G VAN LIER J E HUNTING D J Radiation Physics and Chemistry 2005 v 72 p 367ndash379
[2]RICCIARDI G ROSA A BAERENDS E J The Journal of Physical Chemistry A 2001 v 105 p 5242ndash5254
[3]STRENALYUK T SAMDAL S VOLDEN H V The Journal of Physical Chemistry A 2008 v 112 p 9075ndash
9082
[4]CHEN W et al Applied Physics Letters 2012 v 100 p 133302
[5] JENNINGS C et al Spectrochimica Acta Part A Molecular Spectroscopy 1986 v 42 p 991ndash995
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
4 FFCLRP 2014
Influecircncia da Estrutura Eletrocircnica na Componente Spin-Orbital do Tensor
Blindagem de RMN de 13
C nos Isocircmeros do 12-diiodoeteno
Renan Vidal Viesser1
(PG) Lucas Colucci Ducati2 (PQ) Claacuteudio Francisco Tormena
1 (PQ)
tormenaiqmunicampbr 1Instituto de Quiacutemica UNICAMP Campinas-SP Brasil
2Instituto de Quiacutemica USP Satildeo Paulo-SP Brasil
Introduccedilatildeo
A blindagem de nuacutecleos de 1H e
13C promovida por aacutetomos de elevada massa eacute
reconhecida como um fenocircmeno relativiacutestico observaacutevel na RMN em funccedilatildeo da reduccedilatildeo do
deslocamento quiacutemico desses nuacutecleos sendo o acoplamento spin-orbital (SO) aceito como a
fonte desse ldquoefeito do aacutetomo pesadordquo1 Embora os mecanismos SOFC e SOSD sejam
conhecidos2 persistem duacutevidas sobre a influecircncia das interaccedilotildees estereoeletrocircnicas no efeito
do aacutetomo pesado Inserido neste contexto o presente trabalho visa compreender quais satildeo os
fatores responsaacuteveis pela diferenccedila de 17 ppm no deslocamento quiacutemico de 13
C dos isocircmeros
do 12-diiodoeteno sendo o trans mais blindado
Metodologia Computacional
Caacutelculos de otimizaccedilatildeo de geometria tensor blindagem e NBO foram realizados
empregando DFTKT2 como niacutevel de teoria funccedilatildeo de base TZ2P (STO) e aproximaccedilatildeo
relativiacutestica ZORA disponiacuteveis no software ADF 2013
Resultados e Discussatildeo
Os caacutelculos de tensor confirmaram a maior blindagem do isocircmero trans (=1121
ppm) em relaccedilatildeo ao cis (= 905 ppm) como pode ser observada na Figura 1 e indicaram que
as componentes paramagneacutetica e SO satildeo as responsaacuteveis por esta diferenccedila As anaacutelises de
NBO mostraram menores ocupacircncias dos lone pairs dos iodos e maiores dos orbitais C=C e
πC=C para o composto cis resultando num menor valor para o termo SO (257 ppm) em
comparaccedilatildeo ao trans (357 ppm)
A B
Figura 1 Tensor blindagem de 13
C e suas componentes PAS para o cis- (A) e trans-diiodoeteno (B)
Conclusotildees
Acreditamos que a compressatildeo esteacuterica existente entre os aacutetomos de iodo no isocircmero
cis esteja afetando a capacidade do iodo blindar o nuacutecleo de carbono principalmente devido
ao aumento do gap de energia entre os lone pairs do iodo e orbitais antiligantes do carbono
Agradecimentos
Os autores agradecem a FAPESP pelo suporte financeiro
Referecircncias [1] Aquino F Govind N Autschbach J J Chem Theory Comput 2011 7 3278-3292
[2] Kaupp M Malkina O L Malkin V G Pyykkouml P Chem Eur J 1998 4 118-126
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5 FFCLRP 2014
Intensidades caracteriacutesticas de grupos funcionais no infravermelho
Arnaldo F da Silvasup1 (PG) Wagner E Richtersup1 (PG) Roy E Brunssup1 (PQ)
wagnerrichteriqmunicampbr
sup1 ndash Instituto de Quiacutemica Universidade Estadual de Campinas CP 6154 CampinasndashSP Brasil
Introduccedilatildeo
Sabendashse que na espectroscopia no infravermelho a frequecircncia de absorccedilatildeo expressa em
nuacutemero de onda exibe um valor caracteriacutestico no espectro para cada grupo funcional em uma
moleacutecula Neste sentido buscamos uma metodologia de divisatildeo das intensidades de absorccedilatildeo
no infravermelho de modo a verificar se tambeacutem eacute possiacutevel atribuir intensidades de absorccedilatildeo
caracteriacutesticas para grupos funcionais no infravermelho tal como ocorre com as frequecircncias
Metodologia Computacional
O conjunto de testes envolvendo as moleacuteculas H2CO F2CO e HFCO foi escolhido
para avaliar a hipoacutetese mencionada para o modo vibracional correspondente ao estiramento da
carbonila νC=O O programa Gaussian03[1]
(no niacutevel CCSDaugndashccndashpVTZ[2]
)foi empregado
tanto na otimizaccedilatildeo das geometrias quanto na anaacutelise vibracional Os tensores polares foram
entatildeo manipulados com equaccedilotildees e programas desenvolvidos em nosso laboratoacuterio de modo
que as intensidades pudessem ser divididas em parcelas atocircmicas
Resultados e Discussatildeo
A anaacutelise vibracional forneceu aos estiramentos da carbonila das moleacuteculas acima
intensidades com valores de 857 4720 e 2807 kmmolndash1
respectivamente Jaacute as parcelas
atocircmicas quando somadas sobre os aacutetomos de carbono oxigecircnio e um termo de interaccedilatildeo
entre eles forneceu os valores de 1087 4410 e 2791 kmmolndash1
na mesma ordem Tal
comportamento foi verificado tambeacutem em outros modos vibracionais Aleacutem disso a aplicaccedilatildeo
da regra de soma do modelo CSSM ( sum sum sum ) vaacutelida para a soma
das intensidades mostrandashse vaacutelida tambeacutem para os modos vibracionais individualmente
Conclusotildees
Separar intensidades de absorccedilatildeo vinculadas a um modo normal correspondente agrave
movimentaccedilatildeo de diversos aacutetomos simultacircneamente em parcelas individuais para cada um
destes aacutetomos eacute possiacutevel O resultado de tal esquema de divisatildeo mostra uma concentraccedilatildeo das
intensidades principalmente sobre os aacutetomos cuja movimentaccedilatildeo eacute mais relevante para o
modo em questatildeo Os valores caracteriacutesticos natildeo satildeo tatildeo proacuteximos entre si quanto o satildeo as
frequecircncias caracteriacutesticas mas parece haver uma relaccedilatildeo entre eles e a eletronegatividade
meacutedia dos aacutetomos ligados agrave carbonila um resultado a priori jaacute esperado
Agradecimentos
Os autores agradecem agraves agecircncias de fomento CNPq e FAPESP pelo financiamento
Referecircncias
[1] Gaussian 03 Revision D02 M J Frisch J A Pople et al Gaussian Inc Wallingford CT 2004
[2] B Galabov Y Yamaguchi R B Remington H F Schaefer III J Phys Chem A 106 819 (2002)
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6 FFCLRP 2014
Selective Extraction of Erisotrin Structural Analogs Theory and Experiment
Arnaldo F da Silva Fordm (PG)1 Daniely X Soares (PG) Wagner E Richter (PG) Roy E Bruns (PQ)
1Instituto de Quiacutemica Universidade Estadual de Campinas CP 6154 13083-970 Campinas SP Brasil
Introduction
The biological activities of Erythrina alkaloids are assigned to Eritrinic compounds present
in the plant The most abundant of these alkaloids is called erisotrin and has high anxiolytic activity
raising interest in its structural analogues such as hydroxylated and methoxylated derivatives The
objective of this work was to propose a selective extraction of the erisotrin structural analogues
though UPLC-ESI-MSMS UV-VIS spectroscopy and TDDFT calculations
Computational Methodology
The geometry of the molecules was accessed through geometry optimizations with B3LYP
6-311G+(2d2p) A AMD 64 Opteron workstation with GAUSSIAN03 was used Since the
experimental extractions used solvents with different polarities the PCM from Gaussian03 package
was used In order to obtain the vertical excitation energies TDDFT was employed at the same
calculational level used on the geometry optimizations1
Results and Discussion
The chromatogram obtained from the Erythrina speciosa extract (flower) through UPLC-
ESI-MSMS showed some of the erisotrin structural analogues The solvent used was a
033033033(vv) mixture of hexane ethanol and dichloromethane The chromatogram is
composed primarily by three types of alkaloids skeletons I) a benzene ring with two o-methyl
substituents II) a benzene ring with one o-methyl and one hydroxyl substituents and III) a α β
unsaturated lactone The generic forms of the erisotrin structural analogues can be seen in Figure 1
Figure 3 Generic structures forms I II and III described in the text
To better understand the interaction between the solvents and the erythrinic alkaloids a UV-
VIS spectrum of the extract was acquired on all solvents Theoretical calculations were also applied
in order to gain additional information on the UV-VIS spectra The results of the UV-VIS analysis
are presented at Table 1
Table 1 HOMO-LUMO secondary transition wavelengths (nm) of the most relevant alkaloids on the Erythrina
speciosa extract Theoretical values obtained through B3LYP6-311+(2d 2p) are also included SolventSpecies I II III Exp Ethanol 2827 2732 3018 271 Chloroform 2822 2734 3009 282 Hexane 2815 2726 3040 270
Conclusions
When ethanol and hexane are used as solvent the molecules with the generic structure II are
better extracted as the absorption peak in the UV-VIS spectra is around 271 and 270 nm
respectively Nonetheless when chloromethane is used the molecules with generic structure I are
preferably extracted as the peak around 282 nm suggests
Acknowledgements
CNPq and Fapesp
Referecircncias [1] Andzelm J Rinderspacher B C Rawlett A Dougherty J Baer R Govind NJ Chem Theory Comput 2009
5 2835ndash284
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7 FFCLRP 2014
Uso do Modelo Contiacutenuo de Solvente (C-PCM) com G3X-CEP para Caacutelculos de Solvataccedilatildeo de Iacuteons Monovalentes com Acetonitrila
Cleuton de S Silva12
(PG) Rogeacuterio Custodio1(PQ)
cleutonsouzayahoocombr
1 Instituto de Ciecircncias Exatas e Tecnologia Universidade Federal do Amazonas CEP 69077-000 Itacoatiara-Am
2 Departamento de Fiacutesico-Quiacutemica Universidade Estadual de Campinas CEP 13083-970 Campinas-SP
Introduccedilatildeo
A importacircncia do efeito de solvente em reaccedilotildees quiacutemica tem sido frequentemente observada
e eacute objeto de frequentes estudos teoacutericos e experimentais Boes e colaboradores [1] demonstraram
que o ajuste apropriado da cavidade no meacutetodo IEF-PCM proporciona excelentes resultados quando
associado ao meacutetodo HFIEF-PCM Pereira e col [2] demonstraram a viabilidade de se utilizar
pseudopotenciais CEP (Compact Effective Pseudopotential) na teoria Gaussian n particularmente
Gaussian 3 ou G3 No presente projeto seraacute investigado um ajuste do modelo contiacutenuo de solvente
C-PCM com a teoria G3X(CEP) para caacutelculos de energia livre de solvataccedilatildeo de alguns iacuteons
Metodologia Computacional A teoria G3X [3] com pseudopotencial CEP ou simplesmente G3X(CEP) foi utilizada
juntamente com o modelo de solvente C-PCM em que acetonitrila foi utilizado como solvente para
calcular as energias livres de solvataccedilatildeo A otimizaccedilatildeo do fator de escala da cavidade do solvente
foi realizada entre o intervalo de 1 a 2
Resultados e Discussatildeo
O melhor resultado calculado em relaccedilatildeo aos dados experimentais foi obtido com fator de
escala de 119 para a combinaccedilatildeo G3X(CEP)C-PCM Os resultados foram comparados com
resultados de Boes [1] que utilizaram HFIEF-PCM com um fator de escala oacutetimo de 136 (ver
tabela 1) O fluacuteor apresentou o desvio muito alto em relaccedilatildeo ao experimental de -86 kcalmol para
G3X(CEP) se calcularmos o desvio meacutedio absoluto sem Fluacuteor teremos G3X(CEP) = 206 kcalMol
e HF = 248 kcalMol
Tabela I ndash Dados de Energia Livre de Solvataccedilatildeo (kcalmol) para acetonitrila calculadas para G3X(CEP) com
CPCM HF com IEF-PCM e desvio Meacutedio Absoluto
G3X(CEP)CPCM HFIEFshyPCM Exp G3X(CEP)CPCM HFIEFshyPCM Exp
Fshy shy7841 shy868 shy880 SCN
shy shy5377 shy574 shy519
Clshy shy6509 shy646 shy645 NO3
shy shy5818 shy602 shy565
Brshy shy6097 shy599 shy611 ClO4shy shy5367 shy539 shy508
N3shy shy5820 shy617 shy619 CH3CO2
shy shy6030 shy644 shy627
CNshy shy6250 shy636 shy592 DAM 175 162 shy
Conclusotildees Os resultados demonstram que o ajuste na cavidade CPCM melhora o resultado na energia
de solvataccedilatildeo para acetonitrila como solvente Os resultados apresentam com exceccedilatildeo do iacuteon fluacuteor
um desvio pequeno quando comparados com dados experimentais ou calculados por Boes e col
Agradecimentos Os autores agradecem o apoio financeiro da FAPEAM FAPESP CNPq e FAEPEX-
UNICAMP
Referecircncias [1] S Boes P R Livotto H Stassen Chemical Physcis 2006 331 142-158
[2] D H Pereira A F Ramos N H Morgon R Custodio 2011 135 034106-034131
[3] L A Curtiss P C Redfern K Raghavachari J Pople Chemical Physcis Lettres 2002 359 309-396
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8 FFCLRP 2014
Clusters Histoacuterico e evoluccedilatildeo
Dioacutegenes Mendes Arauacutejo1 (PG) Sergio E Galembeck1 (PQ)
diogenespgffclrpuspbr 1Departamento de Quiacutemica Faculdade de Filosofia Ciencias e Letras de Ribeirao Preto Universidade de Sao Paulo
14040-901 Ribeirao Preto (SP)
Introduccedilatildeo
Cluster pode ter diferentes significados dependendo da aacuterea que esta palavra eacute utilizada em
quiacutemica e em fiacutesica cluster significa um conjunto de aacutetomos ou moleacuteculas que interagem por forccedilas
natildeo covalentes Os primeiros estudos de clusters foram apresentados na literatura na deacutecada de
1930 mas ganharam forccedila na deacutecada de 1950 com a utilizaccedilatildeo de teacutecnicas experimentais como a
espectrometria de massa e vaporizaccedilatildeo a lazer Desde entatildeo muitos trabalhos cientiacuteficos foram
publicados investigando a natureza de clusters Os clusters ocupam o estado da mateacuteria
compreendido entre aacutetomos isolados e a fase condensada e o tamanho pode variar de dezenas ateacute
centenas de aringngstrons Clusters natildeo apresentam variaccedilotildees lineares de propriedades conforme o
crescimento e este eacute um dos pontos que atribui grande interesse nesses materiais[1] Recentemente
foi descoberta uma grande estabilidade em clusters que apresentam estrutura eletrocircnica
correspondente a nuacutemeros maacutegicos possibilitando o desenvolvimento de nanomateriais
estruturados com caracteriacutesticas especiacuteficas e tambeacutem a elaboraccedilatildeo uma nova tabela perioacutedica
formada por clusters que mimetizam as propriedades de elementos quiacutemicos sendo denominados
superaacutetomos[2] Entre os trabalhos que refletem o estado da arte desta aacuterea da ciecircncia grande parte
utilizam as propriedades dos clusters como uma ponte entre sistemas isolados ateacute a fase
condensada[3] Como exemplo podemos citar as aplicaccedilotildees de clusters em processos de superfiacutecie
como cataacutelises homogecircnea heterogecircnea e enzimaacutetica[4] a adsorccedilatildeo de hidrogecircnio em clusters de
alumiacutenio[5] a utilizaccedilatildeo de clusters em dispositivos de armazenamento de energia incrementando
algumas propriedades como a condutividade a velocidade de transferecircncia de carga e a
ciclabilidade[6] Esses exemplos mostram um pouco da versatilidade dos clusters o que faz que
eles venham ganhando forccedila principalmente no estudo de novos materiais para cataacutelise e
armazenamento de energia
Agradecimentos
Agradecemos a CAPES FAPESP e o CNPQ
Referecircncias
[1] AW Castleman P Jena Proc Natl Acad Sci USA 2006 103 10552-10553
[2] P Jena J Phys Chem Lett 2013 4 1432-1442
[3] P-Y Cheng JS Baskin AH Zewail Proc Natl Aca Sci USA 2006 103 10570-10576
[4] GA Somorjai AM Contreras M Montano RM Rioux Proc Natl Acad Sci USA 2006 103 10577-10583
[5] DJ Henry I Yarovsky J Phys Chem A 2009 113 2565-2571
[6] WJAS Gomes DM Arauacutejo AJF Carvalho SP Campana-Filho F Huguenin J Phys Chem C 2013 117
16774-16782
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9 FFCLRP 2014
Estimativa teoacuterica do pKa de aminas substituiacutedas com grupos alquila
Reacutegis Casimiro Leal12
(PG) Cleuton de Souza Silva13
(PG) Rogeacuterio Custodio1 (PQ)
regislealiqmunicampbr 1Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) Instituto de Quiacutemica 13083-970 Campinas-SP Brasil
2Instituto Federal de Educaccedilatildeo Ciecircncia e Tecnologia do Rio Grande do Norte (IFRN) 59215-000
Nova Cruz-RN Brasil 3Universidade Federal do Amazonas (UFAM) Instituto de Ciecircncias Exatas e Tecnologia 69103-128
Itacoatiara-AM Brasil
Introduccedilatildeo
O estudo das propriedades relacionadas agrave acidez e basicidade de substacircncias eacute
importante para compreensatildeo de determinados fenocircmenos [1] daiacute a necessidade de
estimativas das constantes de acidez (Ka) e basicidade (Kb) Bryantsev e col [2] estudaram
uma seacuterie de propriedades incluindo pKa de um conjunto de 23 aminas via DFT e um
modelo contiacutenuo de solvente Poisson-Boltzmann Aminas substituiacutedas (RNH2 R2NH e R3N
com R = -CH3) satildeo mais baacutesicas do que amocircnia (NH3) devido ao possiacutevel efeito doador de
eleacutetrons dos grupos alquila No entanto ocorre uma inversatildeo no comportamento quando se
compara a trimetilamina com as outras aminas substituiacutedas Isto pode ser explicado
qualitativamente pela dificuldade de acesso ao par de eleacutetrons livre do aacutetomo de nitrogecircnio na
trimetilamina devido ao impedimento espacial provocado pelos grupos alquilas substituintes
Metodologia Computacional
A estimativa do pKa foi realizado de acordo com o ciclo termodinacircmico descrito em
Freitas et al [3] Todos os caacutelculos foram realizados utilizando o pacote Gaussian 09W
Resultados e Discussatildeo
A Tabela 1 mostra as diferenccedilas entre valores de pKa experimental e teoacuterico obtidos
para os diferentes niacuteveis de caacutelculo O menor desvio foi com o meacutetodo Hartree-Fock
249 kcal mol-1
Nenhuma das metodologias utilizadas aqui reproduziu a tendecircncia
experimental de inversatildeo no comportamento do pKa quando se compara a trimetilamina com
as demais aminas substituiacutedas
Tabela 1 Diferenccedilas entre valores de pKa experimentais (pKaExp) e calculados (pKaCalc) em kcalmol-1
Aminas Exp [2]
[pKaExp ndash pKaCalc]
Hartree-Fock
6-311++g(dp)
B3LYP
6-311++g(dp)
G3(MP2)
B3 CBS-Q
NH3 925 202 208 209 208
CH3NH2 1064 308 316 315 315
(CH3)2NH 1077 299 307 306 306
(CH3)3N 980 186 196 193 194
DAM 249 257 256 256
Conclusotildees
A tendecircncia dos resultados experimentais natildeo foi reproduzida por nenhum dos meacutetodos
teoacutericos testados Os desvios satildeo elevados em relaccedilatildeo aos dados experimentais da ordem de
25 kcal mol-1
Efeitos locais do solvente estatildeo em andamento e devem corrigir a tendecircncia
Agradecimentos
FAPESP CNPq CAPES e FAEPEX-UNICAMP
Referecircncias [1] Seacutergio R B Silva Caio L Firme Kaacutessio M G Lima Quim Nova 2014 37 658-662
[2] Vyacheslav S Bryantsev Mamadou S Diallo William A Goddard III J Phys Chem A 2007 111 4422-4430
[3] Adilson A Freitas K Shimizu Luiacutes G Dias Frank H Quina J Braz Chem Soc 2007 18 1537-1546
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10 FFCLRP 2014
Discretizaccedilatildeo do Meacutetodo da Coordenada Geradora para geraccedilatildeo de
funccedilotildees de base por q-exponenciais
Mauriacutecio Gustavo Rodrigues1
(PG) Rogeacuterio Custodio (PQ)1
mauriciorodriguesiqmunicampbr
1 ndash Universidade Estadual de Campinas Campinas ndash SP
Introduccedilatildeo
O Meacutetodo da Coordenada Geradora (MCG) tem sido utilizado para o desenvolvimento
de conjuntos de funccedilotildees de base No meacutetodo original os expoentes das gaussianas satildeo
usualmente gerados atraveacutes de uma transformaccedilatildeo de coordenada geradora12
sendo n o nuacutemero de funccedilotildees de base primitivas desejado Neste trabalho
propotildee-se uma generalizaccedilatildeo do meacutetodo original pela q-exponencial3 da seguinte forma
se em que q eacute um paracircmetro a ser
otimizado juntamente com a malha Ω No MCG modificado pela q-exponencial
(MCGq) a equaccedilatildeo 1 continua vaacutelida para os casos em que q=1
Resultados e discussatildeo
MCG e MCGq foram aplicados para geraccedilatildeo de conjuntos de funccedilotildees de base atocircmicos
para os elementos representativos do segundo periacuteodo da Tabela Perioacutedica de modo
que apresentassem a configuraccedilatildeo de conjuntos de base de Pople 6-31G Todos os
paracircmetros foram otimizados com o meacutetodo Simplex e foi utilizado o niacutevel DFT
B3LYP para realizaccedilatildeo dos caacutelculos atocircmicos com o programa Gaussian09 Esses
resultados satildeo mostrados na Tabela 1 aleacutem do resultado exato4 para fins de
comparaccedilatildeo Nessa tabela tambeacutem satildeo apresentados resultados do MCG para uma base
maior (18s10p) tambeacutem para fins de comparaccedilatildeo
Tabela 1 Energias atocircmicas totais para o GCM GCMq HFN e GCM completo
(unidades atocircmicas)
GCM (10s4p) GCMq (10s4p) Exato GCM (18s10p)
B -24660252 -24660963 -246398 -24664036
C -37850843 -37852058 -378295 -37860238
N -54588155 -54589978 -545757 -54606958
O -75063965 -75066178 -750525 -75098236
F -99718436 -99721112 -997168 -99773437
Ne -128897668 -128900936 -1289230 -128980823
A Tabela 1 mostra que os resultados do GCMq satildeo mais baixos que o GCM com
mesmo tamanho de funccedilatildeo de base Em geral os expoentes gerados pelo GCMq satildeo
mais bem distribuiacutedos no espaccedilo de expoentes Para um conjunto completo de
primitivas espera-se que GCM e GCMq convirjam para o mesmo resultado
Agradecimentos
CAPES FAPESP CNPq FAEPEX-UNICAMP
Referecircncias
1 - R Custodio JD Goddard Can J Chem 70 (1992) 580
2 ndash E V R de Castro and F E Jorge J Chem Phys 108 (1998) 5226
3 - C Tsallis Quim Nova 16 (1994) 468
4 - E Buendiacutea F J Gaacutelvez P Maldonado and A Sarsa J Chem Phys 131 (2009) 44115
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11 FFCLRP 2014
Anaacutelise conformacional da Benzbromarona (BZB) Iran L Sousa (PG) Nelson H Morgon (PQ) Instituto de Quiacutemica - UNICAMP CP 6154 CEP 13084-971 Campinas - SP
iransousaiqmunicampbr
Introduccedilatildeo
O estudo teoacuterico das conformaccedilotildees e interaccedilotildees intramoleculares presentes em
sistemas modelos desde os mais simples ateacute estruturas complexas como proteinas
tornou-se importante para a compreensatildeo dos efeitos que influenciam a estabilidade
conformacional de moleacuteculas A escolha de uma metodologia computacional adequada eacute
extremamente importante para alcanccedilar o resultado final seja em termos de precisatildeo ou
custo computacional
Foi realizado um estudo conformacional da benzbromarona um faacutermaco
utilizado para o tratamento de casos refrataacuterios de gota1
Metodologia Computacional
Foram utilizados caacutelculos semiempiacutericos PM3 para indentificaccedilatildeo dos
confocircrmeros mais estaveacuteis Os minimos de energia foram otimizados com B3LYP6-
311++G (dp) Todos os caacutelculos foram realizados empregando o programa Gaussian
092
Foi avaliado as confomaccedilotildees de interesse em funccedilatildeo da rotaccedilatildeo dos acircngulos
diedros θ e β (Fig 1) estimada a cada 10ordm
Fig 1 Acircngulos diedros estudados
Resultados e Discussatildeo
As energias relativas e os acircngulos na qual foram obtidos os confocircrmeros mais
estaacuteveis satildeo mostrados na Tabela 1 Tabela 1 Energias Relativa (Kcalmol) e Angulos diedros (ordm) B3LYP6-311++G(dp)
Conf ER Diedros
α β
1 000 260 90
2 691 260 260
3 038 260 270
Observa-se que a benzbromarona apresenta um minimo em 260ordm e 90ordm A
explicaccedilatildeo desta preferecircncia seraacute investigada atraveacutes de caacutelculos de NBO Uma anaacutelise
populacional tambeacutem seraacute realizada a fim de verificarmos a predominacircncia de cada
confocircrmero
Conclusotildees
Os caacutelculos mostraram a existecircncia de isocircmeros conformacionais para a
Benzbromarona Na literatura natildeo haacute estudos teoricos deste faacutermaco Sendo assim
outros paracircmetros eletrocircnicos estatildeo sendo obtidos com o objetivo de melhor
caracterizar essa moleacutecula
Agradecimentos CNPq CAPES CENAPAD-SP e GridUNESP
Referecircncias 1S Kumar et al New Zealand Medical J 2005 118 152
2 httpwwwgaussiancom
β
θ
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12 FFCLRP 2014
Estudo das Propriedades de Nanofitas de SiC
Larissa S Oliveirasup1 (PG) Rogeacuterio J Baierlesup1sihelarissagmailcom
1Universidade Federal de Santa Maria
IntroduccedilatildeoMateriais semicondutores nanoestruturados satildeo potenciais candidatos para serem
utilizados em dispositivos semicondutores Muitas teacutecnicas computacionais tecircm sidoutilizadas agrave produccedilatildeo de materiais com propriedades desejaacuteveis agrave industria eletrocircnica onde ocarbeto de siliacutecio (SiC) vem se mostrando muito promissor
Metodologia ComputacionalO meacutetodo de primeiros princiacutepios adotado eacute fundamentado na Teoria do Funcional
Densidade (DFT) e para o tratamento da interaccedilatildeo forte entre os eleacutetrons de valecircncia com osde caroccedilo utilizaremos pseudopotenciais de norma conservada na forma totalmente separaacutevelAs equaccedilotildees de Kohn-Sham satildeo resolvidas de maneira autoconsistente com o termo de troca-correlaccedilatildeo tratado dentro da Aproximaccedilatildeo do Gradiente Generalizado (GGA) A soma naZona de Brillouin eacute tratada utilizando um conjunto especial de pontos k gerados dentro doprocedimento de Morkhost-Pack A procura da geometria eacute feita utilizando o algoritmo deGradiente Conjugado (CG) com o caacutelculo das forccedilas usando o procedimento de Hellmann-Feynman
A estabilidade dos defeitos eacute obtida com o caacutelculo da energia de formaccedilatildeo dosdefeitos utilizando os resultados de caacutelculos de energia total A energia de formaccedilatildeo de umdefeito Eform[Def] eacute calculado de acordo com a equaccedilatildeo
Eform[Def]=ET[Def] ndash ET[pristino] - nji
onde ET[Def] eacute a energia total para o sistema na presenccedila de um defeito e ET[pristino] eacute aenergia total do mesmo sem defeito A soma ocorre sobre todos os aacutetomos envolvidos nodefeito e j eacute o potencial quiacutemico para o i-eacutesimo aacutetomo envolvido no defeito
Resultados e DiscussatildeoPretendemos estudar as principais caracteriacutesticas das nanofitas de SiC em sua forma
pura e com defeitos Estes estudos ainda estatildeo em fase de conclusatildeo e por esse motivo aindanatildeo possuiacutemos resultados
ConclusotildeesEsperamos que com esse trabalho possamos natildeo soacute caracterizar de maneira
satisfatoacuteria esses materiais Esses materiais quando bem estruturados podem apresentarcaracteriacutesticas desejaacuteveis para a fabricaccedilatildeo de dispositivos eletrocircnicos com boa eficiecircncia
AgradecimentosAgrademos a UFSM FAPERGS e ao PPGFiacutesica
Referecircncias [1] R J Baierle PC Piquini L P Neves R H Miwa Ab initio study of native defects in SiC nanotubesPhysical Review B Condensed Matter and Materials Physics USA v 74 n15 p 155425 2006[2] E F Rosso Baierle R J Oxygen doped SiC Nanowires an ab initio study Chemical Physics Letters (Print)v 568 p 140-146 2013[3] F Zheng et al J App Phys 113 154302 (2013)
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13 FFCLRP 2014
Natureza da ligaccedilatildeo FendashNO em sistemas trans-[FeIIL(NO)(oxa-aza)]
n+ onde
L=Cl ou H2O e n=1 ou 2 Uma investigaccedilatildeo computacional
Lucas Abreu do Nascimento1 (PG) Francisco das Chagas Alves Lima2 (PQ) fdcalimagmailcom 1
Universidade Federal do Piauiacute ndash UFPI 2 Universidade Estadual do Piauiacute ndash UESPI
Introduccedilatildeo
Na deacutecada de 1980 Ignarro e colaboradores mostraram que o oxido niacutetrico (NO) desempenha importacircncia fundamental no meio bioloacutegico como em sistema de regulaccedilatildeo de pressatildeo
sanguina processos inflamatoacuterios dentre outros1 Seus estudos demonstraram que a atividade bioloacutegica do (NO) difere em categorias direto e indireto sendo a principal diferenccedila a concentraccedilatildeo (NO) no meio A busca por novas drogas aptas a manter o controle desta moleacutecula levaram a uma
vasta aplicaccedilatildeo de compostos de coordenaccedilatildeo em particular ligantes macrociacuteclicos2 Os ligantes aza-macrociclo tem demonstrando um importante papel na sua estabilidade bem como o ligante
trans ao (NO)34 Mediante a busca por novas drogas capazes de manter o controle de (NO) no meio bioloacutegico este trabalho tem como objetivo analisar a natureza da ligaccedilatildeo FendashNO no sistema trans-[FeIIL(NO)(oxa-aza)]n+ onde L satildeo os ligantes trans Cl ou H2O em relaccedilatildeo o (NO) e n+ satildeo as
possiacuteveis cargas (1 e 2) dos complexos Metodologia Computacional
Todos os caacutelculos foram desenvolvidos no programa Gaussian 095 em niacutevel de teoria DFT empregado o funcional de troca de Beckes em conjunto com o funcional de correlaccedilatildeo de Perdew (BP86) Para efeito de comparaccedilatildeo o meacutetodo PBE1PBE tambeacutem foi utilizado Em combinaccedilatildeo com
os meacutetodos propostos a base LANL2DZ foi utilizada Para entendimento da natureza da ligaccedilatildeo o programa AOMIx6 foi empregado Todos os caacutelculos foram realizados considerando o vaacutecuo
Resultados e Discussatildeo
Em ambas os meacutetodos utilizados o sistema com o ligante H2O mostrou uma media de 35000 kcal mol -1 mais estaacutevel com ralaccedilatildeo ao com Cl Com relaccedilatildeo o comprimento de ligaccedilatildeo
entre o metal e o NO observa-se que quando ligante apresenta orbitas do tipo pi (π) no caso H2O diminui o comprimento da ligaccedilatildeo em 0009 Aring em comparaccedilatildeo com o outro ligante Apesar da
energia de interaccedilatildeo FendashNO ter sido de -482 kcal mol-1 para L=Cl e -62 kcal mol-1 para L=H2O as energias de repulsatildeo mostram-se 0020 maior para L=Cl quando comparado com L=H2O Logo a presenccedila deste ligante H2O dificulta a liberaccedilatildeo do NO e consequentemente facilitar a sua absorccedilatildeo
Conclusotildees
Os resultados demostraram que o sistema proposto em ambos os meacutetodos possui uma
maior estabilidade quando o ligante H2O esta presente Com relaccedilatildeo ao comprimento da ligaccedilatildeo FendashNO ela diminui com a presenccedila do H2O Assim a liberaccedilatildeo de NO pode ocorre com maior facilidade com quando o Cl estiver na oposiccedilatildeo trans com relaccedilatildeo a ele Os resultados das energias
de energias de repulsatildeo corroboram para o entendimento desses sistemas Agradecimentos
Centro Nacional de Processamento de Alto Desempenho do Cearaacute - CENAPADUFC Referecircncias [1]Ignarro L J Buga GM Wood K S Byrns R E Chaudhuri G Proceed ings of the National Academy of
Sciences of the United States of America 1987 84 9265-9269
[2] Tfouni E Truzzi D R Tavares A Gomes A J Figueiredo L E amp Franco D W Biological activity of
ruthenium nitrosyl complexes Nitric Oxide Biology and Chemistry Official Journal of the Nitric Oxide Society
201226 38ndash53
[3] Aguilar C M amp Rocha W R The nature of the MndashNO bond in [M(Imidazole)(PPIX)(L)]q complexes (M=Fe2+
Ru2+ L=NO+ NO and NOminus PPIX=Protoporphyrin IX) Inorganica Chimica Acta 2013 408 18ndash26
[4]Caramori G F Kunitz A G Andriani K F Doro F G Frenking G amp Tfouni E The nature of Ru-NO bonds
in ruthenium tetraazamacrocycle nitrosyl complexes --a computational study Dalton Transactions (Cambridge
England 2003) 201241 7327ndash39
[5] Frisch M J Gaussian09
[6] S I Gorelsky AOMix Program for Molecular Orbital Analysis httpwwwsg-chemnet version 66 2012
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14 FFCLRP 2014
Estudo das propriedades dinacircmicas do sistema 1-etil-3-metilimidazoacuteliobis(trifluorsulfonil)imida emim[Tf2N]CO2
Tuanan da Costa Lourenccedilo(PG)sup1 Luciano Tavares da Costa(PG)sup2lourencotuanangmailcom
1Universidade Federal de Alfenas sup2Universidade Federal Fluminense
IntroduccedilatildeoRecentemente liacutequidos iocircnicos(LIs) tecircm sido amplamente estudados para aplicaccedilotildees em
quiacutemica verde sendo que tais aplicaccedilotildees satildeo possiacuteveis devido agraves propriedades destes liacutequidos comobaixa volatilidade estabilidade teacutermica toxicidade e baixa pressatildeo de vapor tornado-os assimpossiacuteveis solventes ldquoverdesrdquo Atualmente vimos enfrentando grandes mudanccedilas climaacuteticas causadaspelas grandes emissotildees de gases de efeito estufa na atmosfera e devido a isso torna-se necessaacuterio odesenvolvimento de tecnologias para a captura de tais gases sendo os liacutequidos iocircnicos candidatos aesta nova tecnologia O objetivo deste trabalho eacute o estudo da mistura do liacutequido iocircnico 1-etil-3-metilimidazoacutelio bis(trifluorsulfonil) imida emim[Tf2N] com o CO2
Metodologia ComputacionalSimulaccedilotildees por dinacircmica molecular foram usadas para o estudo do sistema [emim]Tf2N e
CO2 As simulaccedilotildees foram realizadas nos ensembles NVT e NpT com duraccedilatildeo de 100ns Foramutilizados 160 pares de Lis com diferentes concentraccedilotildees do gaacutes variando de 0 a 204 moleacuteculas auma temperatura de 313K Apoacutes os caacutelculos das interaccedilotildeessup2 foram realizados caacutelculos depropriedades dinacircmicas a fim de se avaliar as modificaccedilotildees causadas pela presenccedila do gaacutes
Resultados e DiscussatildeoForam calculados os coeficientes de difusatildeo para caacutetion e acircnion Podemos ver pela tabela 1
que haacute um aumento no coeficiente de difusatildeo proporcional ao aumento de moleacuteculas de CO2 Ocaacutetion tende a ser mais difuso do que o acircnion e isso se daacute pela presenccedila do anel aromaacutetico em suaestrutura o que proporciona uma maior mobilidade do caacutetion no eixo do anel Podemos ver atraveacutesdo deslocamento meacutedio quadraacutetico das espeacutecies que o comportamento da dinacircmica translacionalnatildeo eacute modificado pela presenccedila das moleacuteculas do gaacutes embora ocorra uma maior difusividade dasmoleacuteculas
Tabela 1- Coeficientes de difusatildeo para as espeacutecies do sistema valores em 10-5cmsup2s Conclusotildees
Os resultados preliminares mostraram uma grande afinidade do gaacutes com o LI evidenciadona modificaccedilatildeo do coeficiente de difusatildeo o que nos sugere uma certa interaccedilatildeo gaacutes-LI Osresultados preliminares das propriedades dinacircmicas para o liacutequido iocircnico tiveram uma boacorrelaccedilatildeo com a literaturasup3 o que mostra a validade do campo de forccedila utilizado nas simulaccedilotildees
AgradecimentosAgradecimentos a CAPES FAPEMIG UNIFAL-MG e UFF
Referecircncias [1] Karadas F Energy Fuels 2010 24 5817[2] Lourenccedilo T C et al Environ Sci Technol 2013 47 7421[3] Fredlake C P et al J Chem Eng Data 2004 49 954
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15 FFCLRP 2014
Anaacutelise Teoacuterica de Clusters de Soacutedio-Potaacutessio por Algoritmo Geneacutetico e Caacutelculos
de Quiacutemica Quacircntica
Mateus X Silva1
(PG) Breno R L Galvatildeo1
(PD) Jadson C Belchior1 (PQ)
xaviersmateusgmailcom 1Departamento de Quiacutemica-ICEx Universidade Federal de Minas Gerais Av Antocircnio Carlos 6627 Pampulha 31270-
901 - Belo Horizonte MG Brasil
Introduccedilatildeo
Clusters metaacutelicos tecircm atraiacutedo atenccedilatildeo cientiacutefica devido agraves suas potenciais aplicabilidades
tecnoloacutegicas em nanoescala O interesse teoacuterico vai aleacutem da determinaccedilatildeo das estruturas formadas
por estes sistemas sendo um objetivo central o entendimento de como estes clusters crescem e
como suas propriedades se modificam no curso deste processo A liga NaK eacute conhecida por ser
misciacutevel em todas as proporccedilotildees e liacutequida agrave temperatura ambiente para a maioria das composiccedilotildees1
sendo o foco deste trabalho a descriccedilatildeo do crescimento deste sistema
Metodologia Computacional
A hipersuperfiacutecie de energia potencial de clusters de NaK foi gerada pelo potencial empiacuterico
Gupta2 (PG) e explorada via um algoritmo geneacutetico (GA) modificado
3 pela adiccedilatildeo de dois novos
operadores ao procedimento evolucionaacuterio padratildeo Assim foram geradas condiccedilotildees iniciais para
abordagem dos clusters menores por meacutetodos de estrutura eletrocircnica tais como CCSD(T) e MP2
que produziram resultados de referecircncia A escolha de condiccedilotildees apropriados para caacutelculos DFT
foram exploradas utilizando os dados de referecircncia obtidos Por fim o acoplamento entre um GA e
a minimizaccedilatildeo da energia obtida em niacutevel de teoria quacircntica eacute investigado para gerar condiccedilotildees
iniciais mais adequadas em relaccedilatildeo agrave abordagem empiacuterica inicial
Resultados e Discussatildeo
Os miacutenimos gerados pelo PG foram avaliados e corrigidos pelos meacutetodos ab initio de alto
niacutevel correlacionando eleacutetrons de camadas internas Verificou-se que o PG falha sistematicamente
na previsatildeo dos miacutenimos corretos de energia para clusters de ateacute 6 aacutetomos estando estes sistemas
pequenos fora da regiatildeo ideal de aplicabilidade deste potencial Observou-se que abordagens usuais
DFT como B3LYP podem falhar na previsatildeo de resultados para sistemas especiacuteficos sendo que o
melhor acordo com os resultados de referecircncia foi obtido pela combinaccedilatildeo def2-TZVPPSVWN5
apesar da melhor relaccedilatildeo custo-benefiacutecio ter sido alcanccedilada por LANL2DZSVWN5 (com potencial
nuclear efetivo) O acoplamento entre o GA e o tratamento quacircntico dos clusters foi realizado
dentro de uma abordagem de alta relaccedilatildeo custo-benefiacutecio obtida pela utilizaccedilatildeo de um potencial
nuclear efetivo em niacutevel MP2 O meacutetodo proposto foi capaz de elevar significativamente a
qualidade das condiccedilotildees iniciais geradas para reotimizaccedilatildeo por meacutetodos mais exatos
Conclusotildees
Caacutelculos MP2 foram suficientes para prever estruturas corretas assim como caacutelculos DFT
com utilizaccedilatildeo de potencial nuclear efetivo forneceram resultados com desvios de apenas 5 em
relaccedilatildeo agravequeles considerados como referecircncia Para clusters maiores a abordagem semi-claacutessica
feita atraveacutes do PG forneceu uma proporccedilatildeo de aacutetomos de soacutedio de 30 a 40 capaz de gerar ligas
mais estaacuteveis quando comparadas agraves suas contrapartes homonucleares A tendecircncia experimental de
segregaccedilatildeo nuacutecleo-superfiacutecie foi prevista com sucesso pela presente abordagem
Agradecimentos
Noacutes agradecemos agrave FAPEMIG agrave Capes e ao CNPq
Referecircncias [1] Tchaplyguine M et al Phys Rev B 2009 80 033405
[2] Gupta R P Phys Rev B 1981 23 6265
[3] Guimaratildees F F et al J Chem Phys 2002 116 8327
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Electronic energy levels engineering of P3HT employing chemical substitutions
Eliezer Fernando Oliveira1 (PG) and Francisco Carlos Lavarda12 (PQ)
1UNESP - Univ Estadual Paulista POSMAT - Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Ciecircncia eTecnologia de Materiais Bauru SP Brazil
2Faculdade de Ciecircncias UNESP - Univ Estadual Paulista Departamento de Fiacutesica Av Eng LuizEdmundo Carrijo Coube 14-01 17033-360 Bauru SP Brazil
Correspondence to Eliezer Fernando de Oliveira (eliezer fcunespbr)
IntroductionCurrently there is an intensive search for new materials to make more efficient organic solar
cells The use of chemical modifications capable of modifying the electronic properties of materialsalready known is an interesting approach [1] as it can in principle provide a more adequateadjustment of the frontier electronic levels while preserving properties such as solubility Thus weperformed a theoretical study of the P3HT and 13 new derivatives obtained by substitution withelectron acceptor and donor groups in order to understand how the energy levels of the frontierorbitals are modified
Computational MethodologyWe adopt the oligomer approach with structures ranging from 2 to 10 monomer units [2]
and thiophenic rings kept coplanar as expected in the solid state [3] Structure optimizations weremade through the PM7 semiempirical method and we obtained electronic structure data byDFTB3LYP6-31G(1d) The properties of polymers are estimated theoretically by extrapolationmethods of the results obtained for the oligomers
Results and DiscussionAs can be observed in Figure 1 employing chemical substitutions allow to get a range of
materials with very different electronic properties an interesting fact for tuning the properties of thedevices
ConclusionsAn interesting result is that obtained for the P3HT-F case that shifts the HOMO and LUMO
energy levels of P3HT to lower energy values maintaining approximately the same ΔEHL
AgradecimentosWe would like to thank the Brazilian agency FAPESP (proc 201221983-0) for financial
support
Referecircncias [1] Oliveira E F Camilo-Jr A da Silva-Filho L C Lavarda F C J Polym Sci Part B Polym Phys 2013 51842-846[2] Batagin-Neto A Oliveira E F Graeff C F O Lavarda F C Molecular Simulation 2013 39 309-321
[3] Oliveira E F and Lavarda F C J Polym Sci Part B Polym Phys 2013 51 1350-1354
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Estudo teoacuterico do mecanismo ESIPT em derivados de benzazoacuteis
Josene M Toldo1(PG) Paulo F B Gonccedilalves
1(PQ)
Josenetoldoufrgsbr 1Universidade Federal do Rio Grande do Sul Instituto de Quiacutemica Grupo de Quiacutemica Teoacuterica
Introduccedilatildeo
A transferecircncia protocircnica intramolecular no estado excitado (ESIPT) caracteriza-se pela
transferecircncia de um proacuteton de um grupo doador para um grupo aceptor a partir de uma ligaccedilatildeo de
hidrogecircnio intramolecular presente na estrutura do estado excitado[1] O aumento do interesse no
estudo de moleacuteculas que apresentam ESIPT eacute um reflexo de suas propriedades fotoquiacutemicas e
fotofiacutesicas uacutenicas que permitem a sua utilizaccedilatildeo em novas aplicaccedilotildees optoeletrocircnicas[2] Nesse
trabalho a DFT foi utilizada para investigar os derivados dos benzazoacuteis descritos na Figura 1 onde
as estruturas 1a e 1b podem apresentar ESIPT
Figura 1 Estruturas dos derivados de benzazoacuteis
Metodologia Computacional
As otimizaccedilotildees geomeacutetricas e anaacutelises vibracionais nos estados S0 e S1 foram feitas
utilizando CAM-B3LYPcc-pVDZ e PBE1PBEcc-pVDZ Nos caacutelculos de energia para as transiccedilotildees verticais foram utilizados CAM-B3LYPjun-cc-pVTZ e PBE1PBEjun-cc-pVDZ Os efeitos do solvente foram incluiacutedos a partir do PCM com as constantes dieleacutetricas referentes ao 14-dioxano diclorometano etanol e acetonitrila Todos os caacutelculos foram feitos no Gaussian 09
Resultados e Discussatildeo
No estado fundamental natildeo haacute a possibilidade de transferecircncia protocircnica intramolecular
devido agrave grande instabilidade das formas ceto quando comparadas agraves formas enol No estado S1
ambas as formas satildeo possiacuteveis contudo o mecanismo ESIPT nem sempre eacute observado O funcional
CAM-B3LYP prevecirc o ESIPT apenas para a estrutura 1a utilizando o solvente mais apolar o 14-
dioxano Jaacute quando o PBE1PBE eacute empregado a estrutura 1a apresenta ESIPT com todos os
solventes e a estrutura 1b apenas para o 14-dioxano Contudo comparando os valores dos λabs e λem
obtidos com os dois funcionais com os resultados experimentais [3] percebe-se que o CAM-B3LYP
descreve melhor o sistema Um efeito batocrocircmico eacute observado ao aumentar a polaridade do
solvente o que eacute consistente com as transiccedilotildees do tipo π rarrπ
Conclusotildees
Devido agrave pequena diferenccedila de energia entre as formas ceto e enol explicada pela reduzida
transferecircncia de carga o mecanismo ESIPT eacute previsto apenas para a estrutura 1a em dioxano jaacute
que o CAM-B3LYP eacute o funcional que melhor descreve o sistema
Agradecimentos
CNPq CAPES e PROPESQ pelo suporte financeiro
Referecircncias [1] H Roohi F Hejazi N Mohtamedifar M Jahantab Spectrochim Acta Part A 2014 118 228-238
[2] J E Kwon S Y Park Adv Mater 2011 23 3615ndash3642
[3] G Wiethaus Siacutentese e caracterizaccedilatildeo de novas iminas com aplicaccedilotildees em oacuteptica natildeo-linear 2010 UFRGS BR
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Processo de fragmentaccedilatildeo molecular do hiacutebrido γ-Fe2O3 PMMA um estudo
teoacuterico e experimental
Silviana Correcirca1 Liacutevia C T Lacerda
1 Marcus V J Rocha
1-2 (PQ) Teodorico C Ramalho
1
(PQ) Elaine F F da Cunha1 (PQ)
silvianacorrea123yahoocombr 1Laboratoacuterio de Modelagem Molecular Departamento de Quiacutemica Universidade Federal de Lavras LavrasMG 2Department of Theoretical Chemistry Faculty of Sciences Vrije Universiteit Amsterdam Paiacuteses Baixos
Introduccedilatildeo
Materiais hiacutebridos orgacircnico-inorgacircnicos satildeo constituiacutedos pela combinaccedilatildeo de
componentes orgacircnicos e inorgacircnicos A siacutentese desses materiais com propriedades otimizadas
constitui uma aacuterea em constante expansatildeo com potencial aplicaccedilatildeo na aacuterea de cataacutelise e sensores
quiacutemicos[12]
Assim este trabalho tem objetivo de propor e entender o mecanismo de
fragmentaccedilatildeo molecular do hiacutebrido PMMA-maghemita realizado pelas teacutecnicas experimentais
de dessorccedilatildeo iocircnica utilizando caacutelculos teoacutericos
Metodologia Computacional
A teacutecnica de dessorccedilatildeo iocircnica estimulada por eleacutetrons foi utilizada para a fragmentaccedilatildeo
experimental E para o estudo teoacuterico utilizou-se o pacote ADF com o meacutetodo DFT o funcional
de densidade BLYP O conjunto de funccedilotildees do tipo Slater TZ2P
Resultados e Discussatildeo
O caminho de fragmentaccedilatildeo do
hiacutebrido PMMA-maghemita estaacute descrito de
acordo com a Figura 1 Pelos resultados
experimentais a ordem de intensidade de
perda dos fragmentos eacute COH+ gt CH3
+gt
CO2CH3+ A energia de formaccedilatildeo do iacuteon
CO2CH3+ seria maior do que os outros no
entanto a ordem de estabilidade encontrada
a partir de caacutelculos teoacutericos foi COH+ gt
CO2CH3+ gt CH3
+ (Figura1) A energia de
ativaccedilatildeo (E) para COH+ foi 2305 kcalmol
-
1 menor que a do CH3
+ Em comparaccedilatildeo
com a do CO2CH3+ a diferenccedila da E eacute
59759 e 62064 kcalmol-1
respectivamente
A intensidade de dessorccedilatildeo iocircnica e a
barreira de energia de ativaccedilatildeo teoacuterica
mostrou boa concordacircncia Assim o
controle cineacutetica pode ocorrer no processo
de fragmentaccedilatildeo da PMMA-maghemita
Conclusotildees
Atraveacutes dos caacutelculos teoacutericos com auxiacutelio dos dados experimentais foi possiacutevel prever e
propor um mecanismo de fragmentaccedilatildeo para o material Permitindo discutir as melhores vias de
formaccedilatildeo dos fragmentos e os fatores quiacutemicos que influenciam nas perdas
Agradecimentos
A CAPES CNPq e a UFRJ pelos auxiacutelios financeiros e de infraestrutura para a realizaccedilatildeo
do trabalho
Referecircncias [1] JOSEacute NM PRADO LASA Quiacutemica Nova 2005 v 28 n 2 p 281-288
[2] FAHMI A Materials Today 2009 v 12 n 5 p 44-50
Figura 1 Mecanismo de fragmentaccedilatildeo do
hiacutebrido PMMA-maghemita
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19 FFCLRP 2014
I Escola de Quiacutemica Computacional
Estudo mecaniacutestico sobre a N-acilaccedilatildeo de aminas por aacutecidos
carboxiacutelicos catalisada por ZrCl4
Felipe V Z Assad (PG) e Fabriacutecio R Sensato (PQ)
Universidade Federal de Satildeo Paulo UNIFESP Campus Diadema E-mail felipeassadglobocom
N-acilaccedilatildeo de aminas eacute um importante evento quiacutemico para a siacutentese da ligaccedilatildeo amida Tipicamente este tipo de ligaccedilatildeo eacute obtido da uniatildeo de um aacutecido carboxiacutelico a uma amina Entretanto a uniatildeo destes dois grupos funcionais natildeo ocorre agrave temperatura ambiente e requer temperaturas da ordem de 160-180
oC
1 Em 2012 Williams e colaboradores
2 reportaram um ineacutedito protocolo de siacutentese de amidas que
apresenta alta eficiecircncia para uma grande variedade de aminas e aacutecidos carboxiacutelicos A estrateacutegia - em sua condiccedilatildeo otimizada - baseia-se na reaccedilatildeo do substrato (amina) com aacutecido carboxiacutelico catalisada por tetracloreto de zircocircnio (ZrCl4) na presenccedila de tolueno a 110
0C Natildeo obstante a preeminecircncia do referido
procedimento nenhuma explanaccedilatildeo pormenorizada sobre o mecanismo molecular da reaccedilatildeo tem sido oferecida No presente estudo o mecanismo molecular de N-acilaccedilatildeo de aminas por aacutecidos carboxiacutelicos catalisada por ZrCl4 foi investigado por caacutelculos de estrutura eletrocircnica Os caacutelculos foram realizados em niacutevel DFTB3LYP com os seguintes conjuntos de base LANL2DZ para descrever o aacutetomo de zircocircnio e 6-311+G(2df2p) para os demais aacutetomos Pontos criacuteticos foram caracterizados por caacutelculos de frequecircncia vibracional Os processos de N-acilaccedilatildeo de aminas foram investigados para duas situaccedilotildees distintas reaccedilatildeo catalisada ou natildeo pelo ZrCl4 Para cada caso quatro caminhos reacionais idealizados foram investigados e caracterizados computacionalmente como segue i) processo concertado ii) por etapas iii) concertado em excesso de aacutecido carboxiacutelico e iv) por etapas tambeacutem em excesso do aacutecido Como modelos quiacutemicos para representar a amina e o aacutecido carboxiacutelico foram selecionadas as moleacuteculas metilamina e aacutecido metanoico Dos resultados obtidos na ausecircncia do ZrCl4 depreende-se que os valores de energia livre de ativaccedilatildeo ΔG
Dagger
satildeo consistentes com a baixa reatividade deste sistema agrave temperatura ambiente Dentre os canais investigados os processos por etapas demandam menores energias livre de ativaccedilatildeo que os concertados Assim o canal (ii) eacute mais reativo que o canal (i) enquanto o canal (iv) eacute mais reativo que o canal (iii) Em particular a adiccedilatildeo de ZrCl4 fortemente influencia a cineacutetica de acilaccedilatildeo associada ao mecanismo concertado em excesso do aacutecido carboxiacutelico A demanda de ativaccedilatildeo para este processo eacute diminuiacuteda por 86 kcalmol conduzindo a uma energia livre de ativaccedilatildeo ΔG
Dagger de 165 kcalmol e o correspondente perfil
energeacutetico eacute apresentado na Figura 1 Na ausecircncia do catalisador o mecanismo mais favorecido cineticamente eacute o processo por etapas em excesso de aacutecido carboxiacutelico No entanto o mecanismo concertado - em excesso do aacutecido - eacute prevalente na presenccedila do ZrCl4
Figura 1 Perfil energeacutetico do caminho reacional concertado em excesso de aacutecido carboxiacutelico catalisado pelo ZrCl4
Palavras Chave N-acilaccedilatildeo de aminas ligaccedilatildeo amida ZrCl4 caacutelculos de estrutura eletrocircnica DFT
[1] Valeur E Bradley M Chem Soc Rev 2009 38 606
[2] Allen C L Chhatwal A R Williams J M J Chemical Communications 2012 48 666-668
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20 FFCLRP 2014
Comparaccedilatildeo do Desempenho de Meacutetodos Compostos e Funcionais de
Densidade na Determinaccedilatildeo de Entalpias Padrotildees de Formaccedilatildeo
Leonardo Viana das Chagas Lima1 (PG) Nelson Henrique Morgon
1 (PQ)
leonardolimaiqmunicampbr 1Instituto de Quiacutemica Universidade Estadual de Campinas Baratildeo Geraldo Caixa Postal 6154 13083-970
Campinas Satildeo Paulo Brasil
Introduccedilatildeo
No estudo de sistemas com muitas partiacuteculas o uso de meacutetodos de estrutura eletrocircnica
sofisticados e bases extensas para a obtenccedilatildeo de propriedades com maior exatidatildeo sofre uma
limitaccedilatildeo praacutetica devido ao alto custo computacional o que felizmente pode ser contornado
por estrateacutegias como a teoria do funcional da densidade e os meacutetodos compostos[1]
Metodologia Computacional
Foram escolhidos os meacutetodos G3 G3MP2 G4 e G4MP2 e os funcionais com o
conjunto de bases G3LargeXP[2]
SOGGA11 B3LYP RevTPSS e M06-2X Realizaram-se
caacutelculos de otimizaccedilatildeo de geometria energia eletrocircnica e frequecircncias vibracionais (289 K e
1 bar) com o programa Gaussian09[3]
para um conjunto de 74 moleacuteculas e os respectivos os
aacutetomos presentes a fim de se determinar as entalpias padrotildees de formaccedilatildeo
Resultados e Discussatildeo
Comparando-se as determinaccedilotildees teoacutericas e experimentais obteve-se o erro meacutedio
(MSE) e o desvio RMS (RMSD) Avaliaram-se tambeacutem os tempos meacutedios de cpu (TM)
Tabela 1 ndash Anaacutelise estatiacutestica (MSE e RMSD em kcalmol) das determinaccedilotildees da entalpia padratildeo de formaccedilatildeo
(289 K e 1 bar) e tempo de CPU meacutedio dos caacutelculos (minutos)
Medidas Meacutetodos
G3 G3MP2 G4 G4MP2 B3LYP M06-2X RevTPSS SOGAA11
MSE -0406 -0332 -0155 -0107 6533 0873 -0718 -0331
RMSD 2543 2711 2463 2597 8553 3543 4060 9515
TM 4122 230 2983 625 1551 1672 1306 1917
Os menores RMSD foram observados para os meacutetodos compostos com destaque para
o G4 (2463 kcalmol) Jaacute os funcionais de densidade apresentaram RMSD superiores poreacutem
vale a pena destacar o M06-2X (3543 kcalmol) Os maiores tempos foram obtidos para os
meacutetodos G3 e G4 enquanto os menores foram os dos meacutetodos G3MP2 e G4MP2
Conclusotildees
Os meacutetodos G3MP2 e G4MP2 apresentaram os desempenhos mais equilibrados com
RMSD apenas pouco superiores ao meacutetodo G4 e os menores tempos de CPU Os funcionais
apesar dos tempos intermediaacuterios apresentaram RMSD consideravelmente superiores
Agradecimentos
Unicamp CENAPAD-SP CAPES
Referecircncias [1] Heerdt G Morgon N H Quiacutemica Nova 2012 23 1741-1746
[2] Curtis L A Redfern P C Raghavachari K Journal of Chemical Physics 2007 126 084108
[3] Frisch M J et al Gaussian09 Gaussian Inc 2009
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21 FFCLRP 2014
NMR-TZPP-DKH Gaussian basis sets for NMR calculations ndash 195Pt chemical
shift
Diego Paschoal1 (PG) Heacutelio F Dos Santos1 (PQ)
diego_paschoalyahoocombr 1Nuacutecleo de Estudos em Quiacutemica Computacional ndash NEQC ndash Departamento de Quiacutemica Universidade Federal de Juiz de
Fora Campus Universitaacuterio ndash Martelos 36036-030 Juiz de Fora MG Brasil
Nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy of 195Pt is an excellent method to be used
in structural characterization of new complexes in solution Besides NMR has been used in the
elucidation of reaction mechanism among other applications [1]
In this present study a comprehensive analysis of all relevant issues involved on the 195Pt
NMR chemical shift predictions are conducted Non-relativistic and relativistic calculations were
employed in distinct computation schemes to assess the most accurate method to use in a theoretical
calculations of 195Pt NMR In addition to the existing methods new relativistic Gaussian basis sets
named as NMR-TZPP-DKH were constructed for H-He Li-Ne Na-Ar K-Ca Ga-Kr Rb-Sr In-Xe
and Pt atoms and tested for 195Pt NMR predictions
NMR-TZPP-DKH Gaussian basis sets were developed according to the protocol described
by Neese [2] with some changes
Figure 1 195Pt chemical shift calculated at B3LYP(DKHSO)NMR-TZPP-DKHSO level
Platinum compounds studied in this work were optimized at B3LYPLANL2DZ(Pt)Def2-
TZVPP(Ligands) NMR calculations were performed using the GIAO method at B3LYPNMR-
TZPP-DKH level with relativistic effects incorporated by DKHSO approximation The [PtCl6]-2
was used as internal reference In all calculations the solvent effect was included using the PCM
formalism GAUSSIAN09 program were used in these calculations
The 195Pt for 73 complexes are showed in Figure 1 From the results we observe a good
agreement between experimental and calculated results with an average absolute deviation of 156
ppm for the compounds considered
The results and conclusions in this study are highly relevant to theoretical and experimental
chemists that seeking state of the art for the chemistry of platinum complexes Our conclusions are
supported by a series of theoretical calculations in good agreement with experimental values for a
wide range of 195Pt chemical shifts and with distinct ligands
Acknowledgments Authors acknowledges UFJF FAPEMIG CAPES and CNPq for
financial support
[1] P S Pregosin Coord Chem Rev 44 (1982) 247
[2] D A Pantazis X Y Chen C R Landis F Neese J Chem Theory Comput 4 (2008) 908
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22 FFCLRP 2014
Avaliaccedilatildeo teoacuterica do efeito gauche na difenidramina e seu cloridrato Faacutetima M P de Rezende1 (PG) Matheus P de Freitas1 (PQ)
fatimarezendeposgraduflabr 1Departamento de Quiacutemica Universidade Federal de Lavras CP 3037 37200-000 Lavras MG
Introduccedilatildeo O cloridrato de difenidramina eacute um dos princiacutepios ativos do medicamento Dramin (utilizado no tratamento de naacuteuseas e vocircmitos) A difenidramina e seu cloridrato fornecem bons prospectos para exibirem o efeito gauche O efeito gauche eacute observado em moleacuteculas contendo o fragmento etila 12-dissubstituiacutedo em que os substituintes satildeo aacutetomos ou grupos eletronegativos Segundo esse efeito a conformaccedilatildeo gauche eacute a forma preferencial em comparaccedilatildeo com a conformaccedilatildeo anti embora efeitos de repulsatildeo esteacuterica e eletrostaacutetica entre substituintes sugiram que o equiliacutebrio deveria ser favoraacutevel ao isocircmero anti1 Nesse contexto o objetivo do presente trabalho eacute avaliar a preferecircncia conformacional (gauche ou anti) do cloridrato de difenidramina e de sua forma neutra (Figura 1a e 1b) em acetonitrila e no vaacutecuo
ON
H
ON
a b
Figura 1 a) Difenidramina protonada (caacutetion) b) Difenidramina Metodologia Computacional Os miacutenimos de energia dos compostos foram identificados por meio de uma varredura conformacional usando o meacutetodo Monte Carlo em niacutevel semi-empiacuterico AM1 usando o programa Spartan A varredura conformacional foi executada para difenidramina na forma neutra e catiocircnica obtendo-se 100 estruturas para cada composto sendo muitas delas idecircnticas As geometrias diferentes foram otimizadas em niacutevel HF631g-(dp) (incluindo caacutelculos de frequecircncia para garantir que as estruturas natildeo se tratavam de estados de transiccedilatildeo) e em seguida 14 estruturas com energias relativas diferentes foram resubmetidas a caacutelculos de otimizaccedilatildeo de geometria (no gaacutes e em acetonitrila impliacutecita - modelo PCM) em niacutevel B97X-D6-31g(dp) Resultados e Discussatildeo O efeito gauche eacute operante na difenidramina pois o confocircrmero mais estaacutevel possui acircngulo diedro O-C-C-N de aproximadamente 65o (gauche) e eacute cerca de 1 kcal mol-1 mais estaacutevel do que o confocircrmero anti mais abundante (O-C-C-N de aproximadamente 175o) tanto na fase gasosa quanto em acetonitrila A estabilizaccedilatildeo da conformaccedilatildeo gauche eacute possivelmente decorrente de interaccedilotildees hiperconjugativas antiperiplanares CHCN e CHCO (efeito gauche quacircntico) Contudo os dados de energia ainda indicam uma populaccedilatildeo mensuraacutevel de confocircrmeros anti (cerca de 10) Ao se protonar a difenidramina de forma que se obtenha o caacutetion difenidramiacutenio (correspondente ao cloridrato de difenidramina) a diferenccedila de energia entre os confocircrmeros gauche e anti mais estaacuteveis eacute de mais de 6 kcal mol-1 sugerindo que estruturas com acircngulo diedro O-C-C-N+ gauche sejam natildeo somente preferenciais mas exclusivas Esse fato eacute decorrente de um incremento estabilizante da conformaccedilatildeo gauche a atraccedilatildeo eletrostaacutetica ON+ (efeito gauche eletrostaacutetico)2 Conclusotildees Interaccedilotildees intramoleculares particularmente o efeito gauche (quacircntico e eletrostaacutetico) devem contribuir fortemente para a conformaccedilatildeo bioativa da difenidramina e seu cloridrato que eacute gauche ao longo do fragmento O-C-C-N segundo estrutura do Protein Data Bank (coacutedigo PDB 2AOT) Agradecimentos Agrave FAPEMIG CAPES e CNPq pelo suporte financeiro e bolsas de estudante (FMPR) e de pesquisador (MPF) Referecircncias [1] Goodman L Gu H Pophristic V J Phys Chem A 2005 109 1223-1229 [2] Gooseman N E J OacuteHagan D Peach M J G Slawin A M Z Tozer D J Young R J Angew Chem Int Ed 2007 46 5904-5908
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23 FFCLRP 2014
Estudo envolvendo NN
Railton1 B de Andrade (PG) SilmarMiguel A F de Souza (PQ)
1Universidade Federal da Paraiacuteba Departamento de Quiacutemica 58036 Joatildeo Pes
Introduccedilatildeo
Uma das reaccedilotildees mais importantes das nitrosaminas se refere agrave quebra da ligaccedilatildeo NndashN (ver Figura 1) com a consequumlente liberaccedilatildeo do pode facilitar ou natildeo a quebra desta ligaccedilatildeo Pelaacuteez e colaboraprotonaccedilatildeo da nitrosamina mais simples (nitrosamina metilada
1a trans-(CH3)2NNOH+ 1c cis
Figura 1 conformaccedilotildees mais releva
Neste trabalho investigamos as quatro estruturas de menor energia da NNnitrosodimetilamina (DMNA
Metodologia Computacional
Utilizamos os meacutetodos geometrias referentes aos confocircrmeros mais estaacuteveis niacutevel CASSCFcc-pVDZ
Resultados e Discussatildeo
Temos um ordenamento energeacutetico em relaccedilatildeo aos resultados a niacutevel outro ordenamento com MRCI
Tabela 1Resultados obtidos para as quatro estruturas mai
Estruturaa
1a trans-(CH3)2NNOH+
1c cis-(CH3)2NNOH+
2a (CH3)2NHNO+
2c (CH3)2NNHO+
aAs quatro estruturas de menor energias foram otimizadas com realizado um caacutelculo MRCI correccedilotildees de Davdson dResultados entre parecircnteses referente agraves estruturas com H [2]
Conclusotildees
Para o estado fundamental foram obtidas quatro conformaccedilotildees mais estaacuteveis mostradas na Figura 1 sendo a estaacuteveis Observou-se o mesmo ordenamento obtido para a nitrosamina natildeoCaacutelculos com bases mais extensas (augReferecircncias [1] OHWADA T et al J Am Chem Soc
[2] PELAacuteEZ D et al J J Phys Chem A
Estudo envolvendo NN-nitrosodimetilamina protonada
B de Andrade (PG) Silmar1 A do Monte (PQ) Miguel A F de Souza (PQ) e Elizete1 Ventura (PQ)
railtoncggmailcom
Universidade Federal da Paraiacuteba Departamento de Quiacutemica 58036 Joatildeo Pessoa
Uma das reaccedilotildees mais importantes das nitrosaminas se refere agrave quebra da ligaccedilatildeo N (ver Figura 1) com a consequumlente liberaccedilatildeo do NO [1] A posiccedilatildeo da protonaccedilatildeo
pode facilitar ou natildeo a quebra desta ligaccedilatildeo Pelaacuteez e colaboradores [2] estudaram a protonaccedilatildeo da nitrosamina mais simples (H2NNO----H+) como modelo para a
1c cis-(CH3)2NNHO+ 2a (CH3)2NHNO
+ 2c (CH
conformaccedilotildees mais relevantes no estado fundamental de nitrosaminas protonadas
Neste trabalho investigamos as quatro estruturas de menor energia da NNDMNA) protonada (Figura 1 principais siacutetios de protonaccedilatildeo)
odologia Computacional
Utilizamos os meacutetodos MRCICASSCF com a base cc-pVDZ
geometrias referentes aos confocircrmeros mais estaacuteveis (Figura 1) foram otimizadas a
Temos um ordenamento energeacutetico em relaccedilatildeo aos resultados a niacutevel MRCI como indicado na Tabela 1
Resultados obtidos para as quatro estruturas mais estaacuteveis envolvendo NDMA protonada
CASSCF MRCIb MRCI+Q
c CASPT2ANO
∆E (kcalmol) 000 (000)d 000 000
1244 (1099) 1200 1183
-103 (-331) 1378 941
1389 (1232) 1793 1555 As quatro estruturas de menor energias foram otimizadas com CASSCF e a geometria obtida foi
realizado um caacutelculo MRCI bMRCI (Multireference Configuration Interaction
sultados entre parecircnteses referente agraves estruturas com H [2]
Para o estado fundamental foram obtidas quatro conformaccedilotildees mais estaacuteveis sendo a 1a trans-(CH3)2NNOH
+ e 2a (CH3)2NHNO
se o mesmo ordenamento obtido para a nitrosamina natildeoCaacutelculos com bases mais extensas (aug-cc-pVDZ e cc-pVTZ) estatildeo sendo realizados
J Am Chem Soc 123 10164 2001 J J Phys Chem A 112 8394 2008
nitrosodimetilamina protonada
A do Monte (PQ)
soa ndash PB ndash Brasil
Uma das reaccedilotildees mais importantes das nitrosaminas se refere agrave quebra da ligaccedilatildeo posiccedilatildeo da protonaccedilatildeo dores [2] estudaram a
) como modelo para a
2c (CH3)2NNHO+
ntes no estado fundamental de nitrosaminas protonadas
Neste trabalho investigamos as quatro estruturas de menor energia da NN-principais siacutetios de protonaccedilatildeo)
pVDZ Todas as ) foram otimizadas a
Temos um ordenamento energeacutetico em relaccedilatildeo aos resultados a niacutevel CASSCF e
s estaacuteveis envolvendo NDMA protonada
CASPT2ANO-L
(000) (1125) (459) (1141)
e a geometria obtida foi Multireference Configuration Interaction) c
MRCI com sultados entre parecircnteses referente agraves estruturas com H [2]
Para o estado fundamental foram obtidas quatro conformaccedilotildees mais estaacuteveis NHNO
+ as mais se o mesmo ordenamento obtido para a nitrosamina natildeo-metilada
pVTZ) estatildeo sendo realizados
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24 FFCLRP 2014
Ab-initio calculation of magnetic properties of Gd-doped SnO2
Fermin H Aragoacuten
fermin964hotmailcom Laboratoacuterio de Fiacutesica Aplicada Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear 31270-901 Belo Horizonte MG
Brazil
Introduction
The SnO2 compound is a n-type semiconductor with a large band gap (Eg ~ 36 eV) This
compound forms in a tetragonal rutile-type crystalline structure Reports published in the literature
experimental and theoretical indicate that the SnO2 compound doped with different chemical
elements (transition metals and rare earths) shows ferromagnetic properties above room
temperature high electrical conductivity high transparency in the visible region and high thermal
stability Due to these properties the rare earth-ion-doped SnO2 compounds are considered as
promising systems for the development of multifunctional magneto-optical devices [1] In special
the doping with trivalent Gd ions could provide with larger localized magnetic moments because of
their 4f7 electron configuration in comparison with transition metal ions
Computational Methodology
All calculations have been performed within the framework of the density-functional theory
(DFT) implemented in the well-tested SIESTA (Spanish Initiative for Electronic Simulations with
Thousands of Atoms) code
[2] and using the generalized gradient approximation (GGA)
pseudopotentials The system was studied in 2x2x2 supercell contained 48 atoms For the
calculation is considered the substitution of GdrarrSn that represent 625 of Gd-doped and one
oxygen vacancy that represent 3125 of the oxygen occupied site Spin polarized was carried out
to both cases with ferromagnetic (FM) and antiferromagnetic (AFM) configuration The difference
between the FM and AFM total energy (ΔE) can be expressed as ΔE=E(FM)-E(AFM) where
E(FM) denotes the total energy of FM state and E(AFM) denotes the total energy of AFM state
Positive value of ΔE implies that an AFM state is preferred while negative value of ΔE implies that
an FM state is preferred
Results
The values obtained to ΔE were -04 meV and -33 meV for 625 Gd-doped in SnO2 and
SnO2-γ (γ is the quantity of oxygen vacancy) respectively The low energy for Gd-doped SnO2
shows paramagnetic while for the Gd-doped SnO2-γ shows ferromagnetic behavior these results are
in agreement as theoretical and experimental work [34] where were shown that the oxygen
vacancies are a key of the origin of ferromagnetism in the call diluted magnetic semiconductors
Conclusions In conclusion we have investigated the electronic and magnetic properties of Gd-doped SnO2 (free of oxygen vacancy) and Gd-doped SnO2-γ (with oxygen vacancy) using SIESTA code Our calculations show remarkable changes in the spin polarized DOS with a strong correlation of the ferromagnetism with the presence of oxygen vacancy
The financial support of the Brazilian Agencies CNPq CAPES and FAPEMIG is gratefully
acknowledged
References [1] R Adhikari AK Das DKarmakar JGhatak J MagnMagn Mat 322 (2010) 3631
[2] J M Soler E Artacho J Gale A Garcia J Junquera P Ordejoacuten D Saacutenchez-Portal J Phys Cond Matt 14 2745
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[3] S B Ogale R J Choudhary J P Buban S E Lofland S R Shinde S N Kale V N Kulkarni J Higgins C
Lanci J R Simpson N D Browning S D Sarma H D Drew R L Greene and T Venkatesan Phys Rev Lett 91
77205 (2003)
[4] J M D Coey A P Douvalis C B Fitzgerald and M Venkatesan Appl Phys Lett 84 1332 (2004)
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
25 FFCLRP 2014
Estrutura eletrocircnica de complexo envolvendo uma associaccedilatildeo por ligaccedilatildeo
quiacutemica entre uma ftalocianina de rutecircnio e o TiO2 (anatase)
Diesley M S Arauacutejo1
(PG) Weverson R Gomes2(PG) Leonardo T Ueno
3(PQ) Antonio O T
Patrociacutenio1(PQ) Antonio E H Machado
1(PQ)
diesleymartinsyahoocombr 1Universidade Federal de Uberlacircndia Instituto de Quiacutemica Laboratoacuterio de Fotoquiacutemica e Ciecircncia de Materiais
2 Universidade Federal de Satildeo Carlos Departamento de Quiacutemica
3Universidade Federal de Uberlacircndia Faculdade de Ciecircncias Integradas do Pontal
Introduccedilatildeo
O emprego de abordagens baseadas na Teoria do Funcional de Densidade (DFT) tem
contribuiacutedo de forma significativa nos estudos de processos que envolvem transferecircncia de carga
[12] Ressalta-se entre outras possibilidades a previsatildeo do arranjo estrutural energeticamente mais
favoraacutevel e o entendimento de qual seria a melhor forma de ancoramento do corante na superfiacutecie
do semicondutor Aleacutem disso a estrutura eletrocircnica obtida teoricamente eacute capaz de fornecer
informaccedilotildees para o entendimento de processos importantes como eacute o caso da conversatildeo de energia
No presente trabalho avaliamos o comportamento de uma ftalocianina de rutecircnio ([(29-
bis(dietielamino)-1623-dicarboxi)PcRu(py)2]- FtRu) ligada quimicamente a um nanocluster de
anatase (TiO2)
Metodologia Computacional
Para a otimizaccedilatildeo estrutural e caacutelculo das frequecircncias vibracionais empregou-se o funcional
B3LYP e o conjunto de bases LANL2DZ ECP com o pseudo-potencial para o Titacircnio e o conjunto
Def2-TZVPD para os demais aacutetomos (H C N O e Ru) mais o pseudo-potencial para o Ru O
nanocluster de anatase empregado foi mantido congelado durante todos os caacutelculos Este consiste
em estrutura otimizada descrita por Jono e colaboradores [1] Todos os caacutelculos foram efetuados
considerando acetonitrila como solvente empregando o meacutetodo de contiacutenuo dieleacutetrico CPCM [45]
O funcional CAM-B3LYP foi utilizado na previsatildeo de 6 estados tripleto e dos 60 primeiros estados
singleto para a construccedilatildeo do espectro eletrocircnico e diagrama de energias
Resultados e Discussatildeo
No espectro de excitaccedilatildeo simulado a magnitude das forccedilas de oscilador para as transiccedilotildees
por volta de 560 nm sugere uma grande probabilidade de absorccedilatildeo de luz visiacutevel por este complexo
Em uma anaacutelise dos orbitais moleculares observa-se que tais excitaccedilotildees surgem da transferecircncia de
carga interfacial da FtRu para niacuteveis desocupados do semicondutor sugerindo que as transiccedilotildees
eletrocircnicas de menor energia devem envolver a excitaccedilatildeo de um eleacutetron da FtRu para diferentes
estados eletrocircnicos do TiO2 O gap energeacutetico entre o estado eletrocircnico de menor energia (S1) e o
estado fundamental eacute de cerca de 180 eV envolvendo a combinaccedilatildeo de diferentes transiccedilotildees
eletrocircnicas sugerindo que haacute injeccedilatildeo eletrocircnica do corante no estado excitado para a banda de
conduccedilatildeo do semicondutor isso eacute compatiacutevel com dados reportados em estudos similares [1-3]
Conclusotildees
Os dados obtidos para os niacuteveis de energia do complexo em estudo satildeo compatiacuteveis aos
observados para complexos similares Os resultados sugerem na excitaccedilatildeo eletrocircnica a
transferecircncia de eleacutetron de niacuteveis ocupados da FtRu para orbitais virtuais da anatase
Agradecimentos
UFU FAPEMIG CAPES e CNPq
Referecircncias
[1] R Jono et al J Phys Chem Lett 2011 2 1167ndash1170
[2] P M Anbarasan et al Rec Res Sci Tech 2010 2 08-16
[3] Corneliu I Oprea et al International Journal of Photoenergy 2013 1-15
[4] M Cossi et al J Comp Chem 2003 24 669-81
[5] V Barone and M Cossi J Phys Chem A 1998 102 1995-2001
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26 FFCLRP 2014
Estudo computacional de [22]ciclofanos
Mateus G Manfreacute1 (IC) Seacutergio E Galembeck
1 (PQ)
mateusmanfreuspbr 1Departamento de Quiacutemica Faculdade de Filosofia Ciecircncias e Letras de Ribeiratildeo Preto Universidade de Satildeo Paulo
14040-901 Ribeiratildeo Preto-SP Brasil
Introduccedilatildeo
Os [22]ciclofanos representam uma classe de compostos quiacutemicos com um campo de aplicaccedilatildeo que
abrange cataacutelises assimeacutetricas poliacutemeros com propriedades oacuteptico-eletrocircnicas distintas e mesmo
faacutermacos no combate agrave artrite Grande parte de suas caracteriacutesticas de interesse se deve a interaccedilotildees
entre seus dois aneacuteis aromaacuteticos portanto a compreensatildeo da natureza de tais interaccedilotildees elucidaria a
origem de suas aplicaccedilotildees bem como melhor exploraacute-las
Metodologia Computacional
Quatro compostos da classe dos [22]ciclofano vecircm sendo estudados neste trabalho
[22]paraciclofano (I) sin [22]metaciclofano (II) anti [22]metaciclofano (III) e
[22]metaparaciclofano (IV) As moleacuteculas tiveram suas geometrias optimizadas atraveacutes do meacutetodo
PW6B95-D3BJ tendo def2-TZVP A mesma metodologia foi adotada para o caacutelculo de seus
espectros infravermelho
Resultados e Discussatildeo
Em todos os compostos os valores estudados nas geometrias se encontram muito proacuteximos
dos valores experimentais na literatura2 Observa-se que para I e II a distacircncia interanular
apresentou um valor abaixo do raio de Van der Waals para o aacutetomo de carbono ( 28 acircngstrons) o
que sugere uma provaacutevel interaccedilatildeo through-space entre os aneacuteis Por outro lado os compostos III e
IV apresentaram uma distacircncia entre os aneacuteis maior que 28 acircngstrons indicando que caso estejam
presentes a interaccedilatildeo entre os aneacuteis se daacute principalmente through-bond
Os espectros infravermelho revelaram que em todos os compostos os picos de maior
intensidade se encontravam relacionados a vibraccedilotildees de estiramento dos hidrogecircnios Tanto O
espectro do composto I quanto do composto II bandas de intensidade consideraacutevel em 750 cm-1
relacionada agrave vibraccedilatildeo angular entre seus aneacuteis benzecircnicos indicando uma provaacutevel interaccedilatildeo
through-space O composto IV por outro lado natildeo apresentou tais bandas de interaccedilatildeo apenas entre
os aneacuteis mas sim uma banda em 606 cm-1
devido ao estiramento simeacutetrico entre os aneacuteis atraveacutes
das pontes etilecircnicas se tratando de uma provaacutevel interaccedilatildeo through-bond
Conclusatildeo
O meacutetodo PW6B95-D3BJ apresentou resultados com boa exatidatildeo ante aos valores
encontrados na literatura se mostrando adequado para o tratamento de [22]ciclofanos Os dados
obtidos na geometria para os compostos I e II bem como no espectro infravermelho convergem para
uma predominacircncia na interaccedilatildeo through-space enquanto que para o composto IV estes convergem
para uma predominacircncia na interaccedilatildeo through-bond
Agradecimentos
Os autores agradecem agrave FAPESP (processo 201319596-0) pelo suporte financeiro MGM
agradece agrave FAPESP (processo 201319596-0) pela bolsa de Iniciaccedilatildeo Cientiacutefica
Referecircncias Bibliograacutefica 2ChampionRGodfreyPD Betens FLJ Mol Spectrosc 199215518
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27 FFCLRP 2014
17ordm SIMPOacuteSIO BRASILEIRO DE QUIacuteMICA TEOacuteRICA (SBQT) 24 a 28 de novembro de 2013 Angra dos Reis Rio
ESTUDO COMPARATIVO DE REATIVIDADE DE TRITERPENOS
PENTACIacuteCLICOS COM ATIVIDADE ANTIMALAacuteRICA
Marlon Marques V de Melo Filho
1a(PG) Kelson Mota T Oliveira
1a(PQ) Noam S Gadelha
1a(PG)
Aristeu S da Fonseca1a
(PG)
1aGrupo de Quiacutemica Teoacuterica e Computacional (GQTC)
1bGrupo de Quiacutemica de Produtos Naturais e Desenvolvimento
de Meacutetodos Analiacuteticos (QPNMA) 1DQICE ndash UFAM Bloco 10 Setor Norte Av Rodrigo OJ Ramos 6200 Japiim
69077-000 Manaus ndash Amazonas
e-mail marlonvieirademelogmailcom
Palavras-chave lupeol aacutecido betulinico betulina aacutecido melaleuco atividade ONION
INTRODUCcedilAtildeO
A investigaccedilatildeo farmacecircutica em produtos naturais representa uma estrateacutegia importante para a descoberta e desenvolvimento de novos medicamentos Quatro moleacuteculas isoladas da A amazonicus no QPNMA com esqueleto triterpecircnico pentaciacuteclico tecircm mostrado graus diferentes de atividade contra o P falciparum Trecircs destes compostos satildeo apresentados na literatura como oacutetimos candidatos para o desenvolvimento de um tratamento mais eficiente contra a malaacuteria e outras doenccedilas parasitaacuterias Os quatro compostos depois de isolados foram identificados por meio de anaacutelise espectroscoacutepica (ver fig 1) Suas estruturas foram estudadas por meio de abordagem teoacuterica visando determinar que fatores estruturais e eletrocircnicos poderiam ser determinantes no grau de atividade Foram comparados os mapas de potencial eletrostaacutetico densidade eletrocircnica (2D e 3D) e distribuiccedilatildeo de cargas dos quatro compostos e seus valores tabelados Figura 1 Triterpenos pentaciacuteclicos isolados de A amazonicus 1 - lupeol 2 - O aacutecido betuliacutenico 3 - betulina 4 - o aacutecido Melaleucico
MEacuteTODOS Os calculos seratildeo realizados utilizando PC INTEL Quadcore
TM (8 GB RAM) em plataforma Debian
LINUX (Versatildeo 50) para calcular as propriedades estruturais e eletrocircnicas das quatro moleacuteculas Na otimizaccedilatildeo geomeacutetrica de rotina seraacute utilizado o meacutetodo com bases 6-21G e funcional b3lyp por meio do Programa Gaussian03 O meacutetodo a ser utilizado eacute o ONIOM Ele eacute recomendado para moleacuteculas grandes reaccedilotildees enzimaacuteticas mecanismos de reaccedilatildeo para os sistemas orgacircnicos efeitos dos substituintes e reatividade de compostos orgacircnicos e organometaacutelicos
RESULTADOS E DISCUSSAtildeO
Os dados oriundos do QPNMA indicam uma
maior atividade para o aacutecido betuliacutenico valores
meacutedios para o lupeol e betulina e nenhuma
atividade do aacutecido melaleucico Como a literatura
aponta a carboxila como forte candidato
responsaacutevel pela atividade do aacutecido betuliacutenico e a
hidroxila nos demais compostos a anaacutelise da
presenccedila destes grupos nas quatros estruturas foi
observado Estruturalmente os compostos
apresentaram grande similaridade em distacircncias e
acircngulos no esqueleto lupacircnico Os caacutelculos de
atividades dos triterpenos seratildeo realizados ao
interagi-los com o modelo tridimensional da proteiacutena
digestiva do P flaciparum que eacute encontrado no
Protein Data Base CONCLUSAtildeO
Uma das principais diferenccedilas observadas deve-
se a distribuiccedilatildeo de cargas nas COOH devido ao
efeito indutivo na proacutepria moleacutecula ou ateacute mesmo
um impedimento esteacuterico pelo maior volume da
moleacutecula
AGRADECIMENTOS
FAPEAM CNPq
Abdel Bar at al J Nat Prod 2009 72 1643ndash1650
2
1
25
12
6
27
15
16
19
28
22
21 29
30
24
23
OH
H
H
1
COOH
OH
OH H
OHH
H
H
3
2
3 4
23 24
6 5
10
1
25
9 8
7 27
14
13
12
30
19
1
8 17 16
15
28
22
21
29
26 COOH
COOH
OH
4
2
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
28 FFCLRP 2014
Estudos Teoacutericos Comparativos de Propriedades Estruturais Eletrocircnicas e
Espectroscoacutepicas dos Aacutecidos Betuliacutenico e Melaleucico e da Estabilidade de
Clusters desses Metaboacutelitos Especiais
Noam G da Silva1 (PG) Kelson M T de Oliveira1 (PQ) Aristeu S da Fonseca1 (PG) e Marlon
Vieira de Melo1 (PG)
noam_gshotmailcom 1DQICE-UFAM Bloco 10 Setor Norte Av Rodrigo O J Ramos 6200 Japiim 69077-000 Manaus Amazonas
Introduccedilatildeo
A baixa atividade do aacutecido Melaleucico natildeo foi ateacute o presente momento estudada Sua
estrutura eacute similar agrave de outros compostos ativos mas algum outro fator deve estar influenciando
na quiacutemica da reaccedilatildeo[12] Estruturas como clusters onde interaccedilotildees de hidrogecircnio estabilizam
o sistema podem estar sendo formadas[34] e assim a moleacutecula mostra-se inativa em estudos de
atividade bioloacutegica[5]
Metodologia Computacional
Os caacutelculos foram realizados em maacutequinas QuadCore ambas com 8 GB de memoacuteria
RAM nas plataformas Debian 6 e 7 (Linux) O software utilizado foi o Gaussian 03 Rev C-02
As moleacuteculas foram estudadas com o AM1 B3LYP3-21G e B3LYP6-31G As estruturas com
duas e trecircs moleacuteculas foram estudadas com AM1
Resultados e Discussatildeo
Os resultados preliminares (alguns na Tabela 1)
mostram que a forma mais oxidada (aacutecido Melaleucico)
possui menor energia que o aacutecido Betuliacutenico Em ambas as
moleacuteculas ocorre interaccedilatildeo intermolecular que estabiliza o
sistema Quando duas moleacuteculas interagem haacute um efeito
estabilizante maior no aacutecido Betuliacutenico que no aacutecido
Melaleucico Com trecircs moleacuteculas interagindo ocorre
aumento na estabilizaccedilatildeo para ambos os casos mas o aacutecido Melaleucico tem uma estabilizaccedilatildeo
aproximadamente 20 kcalmol mais acentuada
Tabela 1 Algumas propriedades energeacuteticas e efeitos de interaccedilatildeo de hidrogecircnio
Propriedade Aacutecido Betuliacutenico Aacutecido Melaleucico
Energia Total (kcalmol) -187358751 -2719095827
Estabilizaccedilatildeo com duas moleacuteculas (kcalmol) -8641687843 -7807025921
Estabilizaccedilatildeo com trecircs moleacuteculas (kcalmol) -1326288052 -1528627227
Conclusotildees
A formaccedilatildeo de pontes de hidrogecircnio estabiliza os sistemas mas somente o aacutecido
Melaleucico pode formar grandes aglomerados com essas interaccedilotildees Sistemas maiores podem
ser estudados e fornecer respostas para a baixa atividade da moleacutecula
Agradecimentos
Ao CNPq e a FAPEAM pelos investimentos
Referecircncias [1] Chopra CS Cole A RH Theiberg KJL White DR Arthur HR Tetrahedron 1965 Vol 21 1529-1536
[2] Chopra CS White DR Tetrahedron 1966 Vol 22 897-901
[3] Mohajeri A Journal of molecular structure (Theochem) 2004 Vol 678 201-205
[4] Duvoisin Jr S Ighor CVL Quimica Nova 2011 Vol 34 1595-1603
[5] Bernard P Scior T Didier B Hibert M Berthon J Phytochemistry 2001 Vol 58 865-874
Figura 1 (Esquerda) Cluster de aacutecido
Melaleucico e (Direita) interaccedilotildees de
hidrogecircnio
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29 FFCLRP 2014
On Activation Step of Hoveyda-Grubbs Catalyst
Eacutegil Saacute 1 (PQ) Milton Matos 2 (PQ) hegelsahotmailcom
1 Universidade Federal do Piauiacute Campus Ministro Reis Velloso Parnaiacuteba-PI Brazil e-mail 2 Laboratoacuterio Interdisciplinar de Materiais Avanccedilados Centro de Ciecircncias da Natureza Teresina -PI Brazil
Introduccedilatildeo
Hoveyda-Grubbs catalyst is very important to catalyze the olefin metathesis reaction The activation mechanism is dissociative for RCM (Ring Closing Metathesis) of N-Tosyldiallylamine due to olefin size [1]
Metodologia Computacional
We study the activation mechanism using DFT (Density Functional Theory) through the hybrid functional B3LYP and the basis set 6-31g(d) for all atoms except ruthenium described by LanL2DZ all stationary points were characterized by vibrational frequency calculations using the same level of theory Resultados e Discussatildeo We search the activation path previously proposed [1] showed in the Figure 1 in black and blue lines This path start with the pre-catalyst A1 through the transition state TS(A1-A2) and the minimum A2 The next step is the complexation of N-Tosyldiallylamine (IA3) We also find an alternative path showed by the red line In this path proposed in the first time here we showed an immediately interconversion from A2 to IIA3 before the complexation of the olefin with a rotation through the RuC bond This structure presents a dihedral angle of 105deg between the carbons of group mesityl coordinated ruthenium the carbon of the carbene and the oxygen chelator CRuCO (marked with asterisk in Figure 1) While in the structure A2 the same-angle is -107deg showing the rotation of the entire group Hoveyda around the connection RuC this rotation happens easily and as published in theoretical and experimental studies [2] confirmed by the more the stability of IIA3 in comparison with A2 We investigated the activation directly from the structure A1 to the structure IIA3 but we found an unreal energy barrier corresponding to the possible TS(AI-IIA3) With these results we believe the activation process occurs with the interconversion from A2 to IIA3 and not directly from A2 to IA3 as showed in others works
Figure 1 Activation paths for the Hoveyda-Grubbs catalyst
Referecircncias
[1] [1] S J Connon M Rivard M Zaja S Blechert Adv Synth Catal 345 (2003) 572
[2] C M Aguillar W R Rocha J Phys Chem B 115 (2011) 2030
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30 FFCLRP 2014
Estudo do comportamento em soluccedilatildeo do 2-fluoroetanol 3-fluoroproanol e 4-fluorobutanol por espectroscopias de RMN e infravermelho e caacutelculos
teoacutericos R A Cormanich12(PG) R Rittner2(PQ) M P Freitas3 (PQ) and M Buumlhl1 (PQ)
rodcormanichiqmunicampbr 1 EastChem School of Chemistry University of St Andrews North Haugh St Andrews Fife KY16 9ST UK 2 Chemistry Institute State University of Campinas PO Box 6154 13083-970 Campinas SP Brazil 3 Department of Chemistry Federal University of Lavras PO Box 3037 37200-000 Lavras MG Brazil Introduccedilatildeo
Aacutetomos de fluacuteor em compostos orgacircnicos satildeo considerados fracos aceptores para formaccedilatildeo de ligaccedilatildeo de hidrogecircnio (LH)1 Contudo o miacutenimo global do 2-fluoroetanol (FE) que tem geometria apropriada para formar uma LH CFmiddotmiddotmiddotHO intramolecular eacute responsaacutevel por gt90 da sua populaccedilatildeo conformacional total Tal LH eacute comumente invocada para explicar a estabilidade do confocircrmero mais estaacutevel do FE2 Da mesma maneira tambeacutem eacute indicado que os miacutenimos globais do FP e FB formam LHs CFbullbullbullHO intramoleculares34 Natildeo haacute estudos conformacionais em soluccedilatildeo na literatura para estes compostos que sejam de nosso conhecimento Dessa maneira no presente trabalho foi realizada uma anaacutelise sistemaacutetica do comportamento conformacional em soluccedilatildeo do FE FP e FB por espectroscoipas de RMN de
1H e 19F e infravermelho suportado por caacutelculos teoacutericos Metodologia Computacional
Foram realizados caacutelculos teoacutericos em niacutevel MP2aug-cc-pVDZ para geometrias dos confocircrmeros do FE (5 confocircrmeros) FP (12 confocircrmeros) e FB (38 confocircrmeros) otimizados em niacutevel MP2aug-cc-pVDZ que apresentaram a melhor correlaccedilatildeo com o niacutevel CCSD(T)aug-cc-pVTZ em relaccedilatildeo agrave funcionais da DFT (B3LYP e B3LYP-D3) Foram entatildeo aplicados diferentes meacutetodos teoacutericos como o Quantum Theory of Atoms in Molecules (QTAIM) Non-Covalent Interactions (NCI) e o Natural Bond Orbitals (NBO) para se entender as preferecircncias conformacionais destes compostos Resultados e Discussatildeo
Nenhum indiacutecio de formaccedilatildeo de LH intramolecular CFbullbullbullHO pocircde ser detectado para o FE FP e FB experimentalmente em soluccedilatildeo nos espectros de RMN e infravermelho Caacutelculos teoacuterico baseados na QTAIM NCI e NBO indicam que LHs CFbullbullbullHO intramoleculares natildeo tecircm influecircncia sobre o comportamento conformacional do FE mas estabilizam o miacutenimo global tanto do FP quanto do FB para as moleacuteculas isoladas No entanto ao se adicionar correccedilotildees termodinacircmicas de energia livre de Gibbs mesmo em meios natildeo-polares tais como CCI4 ciclohexano e diclorometano (IEF-PCM) a populaccedilatildeo dos miacutenimos globais do FP (~11) e FB (~3) diminuem consideravelmente aparentemente abaixo do limite de detecccedilatildeo Conclusotildees
Contraacuterio agrave suposiccedilotildees encontradas na literatura o comportamento conformacional do FE natildeo eacute regido por uma LH CFHO intramolecular LHs intramoleculares satildeo importantes para os confocircrmeros mais estaacuteveis do FP e FB isolados mas natildeo podem ser detectadas em soluccedilatildeo O presente trabalho foi aceito para publicaccedilatildeo no jornal Phys Chem Chem Phys Agradecimentos FAPESP FAPEMIG CNPq e EaStCHEM Referecircncias [1] R A Cormanich M P Freitas C F Tormena R Rittner RSC Advances 2012 2 4169 [2] J Huang K Hedberg J Am Chem Soc 1989 111 6909 [3] H M Badawi W Foumlrner S A Ali Spectrochim Acta A 2008 69 263 [4] M Traetteberg A D Richardson K Hedberg R W Winter G L Gard J Phys Chem A 2001 105 9587
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31 FFCLRP 2014
Theoretical Study of the Infrared Raman and VCD Spectra of Thiophene UsingAb Initio and Density Functional Theory Calculations
Marcello F da Costa (PQ)1 Poliane C de Farias (PG)2
mcostauelbr polianefariasyahoocombr12Universidade Estadual de Londrina LBMM ndash Laboratoacuterio de Biofiacutesica e Mecacircnica Molecular
IntroductionOrganic semiconductors have physical characteristics similar to inorganic ones so they can
also be used in the manufacture of OLEDs [1] photovoltaic cells [2] lasers [3] Furthermoreorganic materials with semiconductor properties have some advantages when compared to inorganicones such as greater adaptability low cost of production and the possibility of easily making smallstructural changes to modify its physical and chemical properties Among the currently mostinteresting organic semiconductors are the thiophene based polymers and the thiophene togetherwith its derivatives which are the main constituents of organic conductors [4]
Computational detailsIn this work we made the calculation of the molecular parameters infrared and Raman
spectra with HF and MP2 ab initio methods and B3LYP and B3PW91 DFT functional packagesWe also compared the results with experimental data found in the literature [5-7] and we calculatedthe VCD (vibrational circular dichroism) spectrum based on the good agreement of the calculationsperformed The thiophenes geometry optimization and harmonic vibrational frequenciescalculations were performed with the GAUSSIAN 03 software package using HF levelapproximation MoslashllerndashPlesset many-body perturbation theory truncated at second order (MP2) andDFT with B3LYP and B3PW91 hybrid functional with both are believed to be superior inpredicting molecular properties A fairly large and flexible basis set 6-311++G was chosen toobtain accurate calculations about the molecule
Results and discussionThe results show that the DFT methods have more accuracy with experimental data The
B3LYP hybrid functional had slightly more accuracy than the B3PW91 for the vibrationalfrequencies and matched with experimental data until the 12th vibration in the range around 500 to1200 1cm The theoretical prediction of the VCD spectrum shows that the thiophene molecule hasa propensity to absorb clockwise circularly polarized light (positive absorption) at the most intenseinfrared absorptions
ConclusionThe set of basis functions 6-311++G is able to provide a realistic description of these
properties The good agreement with the experimental data of the harmonic vibrations supports theVCD results which provides useful information for the study of this material
AcknowledgementsThe authors would like to acknowledge the financial support granted by the following
Brazilian agency Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientiacutefico e Tecnoloacutegico (CNPq)
Referecircncias [1] Y Li Y Cao J Gao D Wang G Yu AJ Heeger Synthetic Met 99 (1999) 243[2] CJ Brabec NS Sariciftci JC Hummelen Adv Func Mater 11 (2001) 15[3] F Hide M Diaz-Garcia B Schwartz M Andersson P Qibing AJ Heeger Science 273 (1996) 1833[4] JH Schon A Dodabalapur Z Bao C Kloc O Schenker B Batlogg Nature 410 (2001) 189[5] T Kupka R Wrzalik G Pasterna K Pasterny J Mol Struct 616 (2002) 17[6] JS Kwiatkowski J Leszczynski I Teca J Mol Struct 436-437 (1997) 451[7] K Pasterny R Wrzalik T Kupka G Pasterna J Mol Spectrosc 614 (2002) 297
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Iacutendice de Autores
Anselmo E de Oliveira UFG 04Antonio E H Machado UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Antonio O T Patrociacutenio UNIVERSIDADE FEDERAL DEUBERLAcircNDIA
26
Aristeu S da Fonseca UFAM 28Arnaldo Fernandes da Silva Fo UNICAMP 06 07Ataualpa A C Braga UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 01Breno R L Galvatildeo UFMG 16Carlos R D Correia UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
CAMPINAS01
Cleuton de Souza Silva UNICAMP 08 10Claacuteudio Francisco Tormena UNICAMP 05Daniely X Soares UNICAMP 07Diego Fernando da S Paschoal UFJF 22Diesley Martins UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Dioacutegenes Mendes Arauacutejo USP-RP 09Elaine F F da Cunha FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Eacutegil de Brito Saacute UFPI 30Elizete Ventura UFPB 24Elieacutezer Fernando de Oliveira UNESP 17Fabriacutecio R Sensato UNIFESP 20Felipe Vieira Zauith Assad UNIFESP 20Fermin Fidel Herrera Aragoacuten CDTN 25Francisco Carlos Lavarda UNESP 17Francisco das Chagas Alves Lima UFPI 14Faacutetima Maria Pereira de Rezende UFLA 23Giovanni Finoto Caramori UFSC 02Heacutelio F Dos Santos UFJF 22Iran da Luz Sousa UNICAMP 12Jadson C Belchior UFMG 16Josene Maria Toldo UFRGS 18Kelson Mota T Oliveira UFAM 28Larissa Sihe Oliveira UFSM 13Leonardo T Ueno UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Leonardo V das Chagas Lima UNICAMP 21Lucas Abreu do Nascimento UESPI 14Lucas Colucci Ducati USP 05Luciano Tavares da Costa UNIFAL-MG 15Liacutevia C T Lacerda FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19M Buumlhl UNIVERSITY OF ST ANDREWS 31
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M P Freitas UFLA 31Marcello Ferreira da Costa UEL 32Marcus V J Rocha VRIJE UNIVERSITEIT 19Marlon Vieira de Melo UFAM 28Mateus Grecco Manfreacute UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 27Mateus Xavier Silva UFMG 16Matheus P de Freitas UFLA 23Mauricio Gustavo Rodrigues UNICAMP 11Milton Matos UFPI 30Nelson Henrique Morgon UNICAMP 12 21Noam Gadelha da Silva UFAM 29Noam S Gadelha UFAM 28Paulo Fernando Bruno Gonccedilalves UFRGS 18Poliane Cristina de Farias UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
LONDRINA32
R Rittner UNICAMP 31Rafael de Mattos Piccoli UFSC 02Railton Barbosa de Andrade UFPB 24Renan Vidal Viesser UNICAMP 05Renato Pereira Orenha UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 03Ricardo A Agnes UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
CAMPINAS01
Rodrigo Antonio Cormanich UNICAMP 31Rogeacuterio Custodio UNICAMP 08 10 11Rogeacuterio J Baierle UFSM 13Roy E Bruns UNICAMP 06 07Reacutegis Casimiro Leal UNICAMP 10Sergio E Galembeck USP-RP 09Silmar A do Monte UFPB 24Silviana Correcirca FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Seacutergio E Galembeck UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 27Seacutergio Emanuel Galembeck UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 03Teodorico C Ramalho FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Tuanan Lourenccedilo UNIFAL-MG 15Vitor Hugo Menezes da Silva UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 01Wagner E Richter UNICAMP 07Wagner Eduardo Richter UNICAMP 06Wesley Fonseca Vaz UFG 04Weverson R Gomes UNIVERSIDADE FEDERAL DE SAtildeO
CARLOS26
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Palavras Chaves
AacuteCIDO BETULINICO 28AacuteCIDO MELALEUCICO 29ACOPLAMENTO SPIN-ORBITAL 05AGREGADOS MOLECULARES 04ALGORITMO GENEacuteTICO 16ALPCCL 04AMINAS SUBSTITUIacuteDAS 10ANAacuteLISE CONFORMACIONAL 31ANATASE 26AROMATICIDADE 27ATIVIDADE 28BASIS SETS 22BENZAZOacuteIS 18BENZBROMARONA 12BIOACTIVITY 07C-PCM 08CAacuteLCULO COMPUTACIONAL 10CAacuteLCULOS AB INITIO 16CAacuteLCULOS DFT 01CASSCF 24CLUSTERS METAacuteLICOS 16CLUSTERS 09 29CO2 15COMPOSTO DE COODENACcedilAtildeO 14CONFOcircRMERO ANTI 23CONFOcircRMEROS 12CONJUGATED POLYMERS 17CSSM 06DFT CALCULATIONS 17DFT 02 12 14 18 19 20
21 25 26 29 32DINAcircMICA MOLECULAR 15EFEITO DO AacuteTOMO PESADO 05EFEITOS RELATIVIacuteSTICOS 02EFITO GAUCHE 23ENTALPIA DE FORMACcedilAtildeO 21ESIPT 18ESTADOS EXCITADOS 04ESTRUTURA ELETROcircNICA 09FTALOCIANINA 26FUNCIONAL HIacuteBRIDO M06 01FUNCcedilOtildeES DE BASE 11
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G3X(CEP) 08GD-DOPED SNO2 25HIPERCONJUGACcedilAtildeO 23INFRAVERMELHO 06INTENSIDADES 06INTERACcedilAtildeO INTRAMOLECULAR 27LIGACcedilAtildeO AMIDA 20LIGACcedilAtildeO DE HIDROGEcircNIO 31LIacuteQUIDO IOcircNICO 15MAGNETIC PROPERTIES 25MAGUEMITA 19MCG 11MECHANISM 30MEacuteTODOS COMPOSTOS 21N-ACILACcedilAtildeO DE AMINAS 20NANOFITAS 13NITROSAMINAS 24NITROSILO 03NMR 22OLEFIN METATHESIS 30ONION 28ORGANIC DEVICES 17ORGANOMETAacuteLICOS 02OXIDO NIacuteTRICO 14PKA 10PM3 12PMMA 19PROPRIEDADES 13PROTONACcedilAtildeO 24Q-EXPONENCIAIS 11QTAIM 03RAMAN 32REACcedilOtildeES DE HECK 01RELATIVISTIC EFFECTS 22RMN E INFRAVERMELHO 31RUTEcircNIO 03SIC 13SUPERAacuteTOMOS 09TDDFT 07TENSOR BLINDAGEM NUCLEAR 05TEORIA GAUSSIAN 08THIOPHENE 32UV-VIS SPECTROSCOPY 07
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bbb
E[ρ] = TS[ρ] +intd~rvext(~r)ρ(~r) + VH [ρ] + EXC [ρ]
βmc2 + 3sumk=1
αkpkc
ψ(x t) = ihpartψ(x t)
partt
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Electronic energy levels engineering of P3HT employing chemicalsubstitutionsElieacutezer Fernando de Oliveira 17Estudo teoacuterico do mecanismo ESIPT em derivados de benzazoacuteisJosene Maria Toldo 18Processo de fragmentaccedilatildeo molecular do hiacutebrido γ-Fe2O3PMMAum estudo teoacuterico e experimentalSilviana Correcirca 19Estudo mecaniacutestico sobre a N-acilaccedilatildeo de aminas por aacutecidos car-boxiacutelicos catalisada por ZrCl4Felipe Vieira Zauith Assad 20Comparaccedilatildeo do Desempenho de Meacutetodos Compostos e Funcionaisde Densidade na Determinaccedilatildeo de Entalpias Padrotildees de FormaccedilatildeoLeonardo V das Chagas Lima 21NMR-TZPP-DKH Gaussian basis sets for NMR calculations 195Ptchemical shiftDiego Fernando da S Paschoal 22Avaliaccedilatildeo teoacuterica do efeito gauche na difenidramina e seu cloridratoFaacutetima Maria Pereira de Rezende 23Estudo envolvendo NN-nitrosodimetilamina protonadaRailton Barbosa de Andrade 24Ab-initio calculation of magnetic properties of Gd-doped SnO2
Fermin Fidel Herrera Aragoacuten 25Estrutura eletrocircnica de complexo envolvendo uma associaccedilatildeo porligaccedilatildeo quiacutemica entre uma ftalociaina de rutecircnio e o TiO2 (anatase)Diesley Martins 26Estudo computacional de [22]ciclofanosMateus Grecco Manfreacute 27Estudo comparativo de reatividade de triterpenos pentaciacuteclicos comatividade antimalaacutericaMarlon Vieira de Melo 28Estudos Teoacutericos Comparativos de Propriedades EstruturaisEletrocircnicas e Espectroscoacutepicas dos Aacutecidos Betuliacutenico e Melaleucicoe da Estabilidade de Clusters desses Metaboacutelitos EspeciaisNoam Gadelha da Silva 29On Activation Step of Hoveyda-Grubbs CatalystEacutegil de Brito Saacute 30Estudo do comportamento em soluccedilatildeo do 2-uoroetanol 3-uoroproanol e 4- uorobutanol por espectroscopias de RMN e in-fravermelho e caacutelculos teoacutericosRodrigo Antonio Cormanich 31Theoretical Study of the Infrared Raman and VCD Spectra ofThiophene Using Ab Initio and Density FuMarcello Ferreira da Costa 32
xv FFCLRP 2014
Investigaccedilatildeo Teoacuterica da arilaccedilatildeo Heck-Matsuda enantiosseletiva do 3-ciclopenten-1-ol utilizando DFT
Vitor H Menezes da Silva1 (PG) Ricardo A Agnes2 (PG) Carlos R D Correia2 (PQ) Ataualpa A C Braga1 (PQ) vhugoiquspbr 1Instituto de Quiacutemica Departamento de Quiacutemica Fundamental Universidade de Satildeo Paulo SP Brasil2Instituto de Quiacutemica Departamento de Quiacutemica Orgacircnica Universidade Estadual de Campinas SP Brasil
IntroduccedilatildeoReaccedilotildees de Heck-Matsuda assimeacutetricas foram aplicadas por meio de uma estrateacutegia conhecida como transmissatildeo redox1 Aleacutem da formaccedilatildeo de adutos enriquecidos enantiomericamente haacute uma sequecircncia de inserccedilotildees migratoacuterias da espeacutecie de hidreto de palaacutedio e eliminaccedilotildees de βminushidrogecircnios ateacute a funcionalizaccedilatildeo do grupo hidroxila obtendo tambeacutem adutos carboniacutelicos2 Neste sentido este trabalho apresenta o estudo teoacuterico deste tipo de reaccedilatildeo utilizando aacutelcoois aliacutelicos ciacuteclicos
Metodologia ComputacionalAs estruturas foram otimizadas no niacutevel M06BS1 onde BS1 eacute a combinaccedilatildeo do pseudo potencial efetivo SDD e o conjunto de funccedilotildees de base 6-31G+(d) para o palaacutedio e o restante dos aacutetomos res-pectivamente Correccedilotildees termodinacircmicas foram feitas (em temperatura de 28915 K e pressatildeo de 1 atm) O efeito do solvente foi considerado por meio de caacutelculos pontuais M06-SMDBS1 nas geo-metrias em fase gasosa Todos os caacutelculos foram feitos utilizando o pacote Gaussian 09
Resultados e DiscussatildeoNa Figura 1 se observa que as espeacutecies TS2 TS3 TS4 e TS5 possuem as maiores energias pre-ponderantemente devido agraves acentuadas interaccedilotildees esteacutereas envolvendo o grupo t-butila com o ligan-te arila
Figura 1 Estruturas dos estados de transiccedilatildeo (TS) correspondentes agraves aproximaccedilotildees da olefina 3-ciclopenten-1-ol com diferentes conformaccedilotildees do ligante quiral pirino-oxazoliacutenico1 Cada TS estaacute associado ao seu respectivo aduto de Heck com diferente estereoquiacutemica Energias livres de solvataccedilatildeo (em kcalmol-1) relativas ao TS mais estaacutevel
O estado de transiccedilatildeo mais estaacutevel eacute o TS7 que estaacute associado exclusivamente ao produto de aacutelcool aliacutelico com estereoquiacutemica 3 o produto majoritaacuterio da reaccedilatildeo A energia do TS8 indica a presenccedila de adutos carboniacutelicos de mesma estereoquiacutemica 4 Fato tambeacutem evidenciado experimentalmente
ConclusotildeesPartindo que a estereoquiacutemica do produto final eacute decidida na inserccedilatildeo da olefina este modelo teoacuterico reproduz de maneira bastante satisfatoacuteria os dados experimentais A inclusatildeo do efeito de dispersatildeo nas energias mostrou-se importante para o tratamento destes sistemas
AgradecimentosVitor H M da Silva agradece a bolsa de doutorado concedida pela FAPESP (201304813-6 ) Referecircncias [1] Werner E W Mei T S Burckle A J e Sigman M S Science 2012 338 1445-1458[2] Oliveira C C Agnes R A Correia C R D J Org Chem 2013 78 3325-3328
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1 FFCLRP 2014
A Importacircncia de Correccedilotildees Relativiacutesticas na Descriccedilatildeo de Ligaccedilotildees Quiacutemicasem Organometaacutelicos
Rafael de Mattos Piccolisup1 (PG) e Giovanni Finoto Caramorisup1 (PQ)Email rafainfonethotmailcom
1 Universidade Federal de Santa Catarina Depto de Quiacutemica CFM CP 476 88040-900 Trindade Florianoacutepolis ndash SC
IntroduccedilatildeoO [Au3(12-μ-piridil)3] Figura 1 eacute um
composto organometaacutelico pertencente classe deComplexos Ciacuteclicos Trinucleares (CTC) os quaispossuem importantes propriedades espectroscoacutepicastal como vapocromismo e solvocromismoenvolvendo transiccedilotildees eletrocircnicas ligante rarr metalassociadas ao tamanho dos agregados formados porestas estruturas1 Estes agregados supramolecularesse formam por interaccedilotildees aurofiacutelicas e estas satildeoassociadas a contraccedilotildees relativiacutesticas das ligaccedilotildees edos orbitais devido ao acoplamento spin-spin espin-orbita12 Neste sentido foram feitas correccedilotildeesrelativiacutesticas DKH2 (Douglas-Kroll-Hess) e ZORA(Zeroth-order Regular Aproximation) aplicadas ateoria do funcional da densidade (DFT)2
Metodologia ComputacionalUtilizou-se o pacote de softwares Orca3 para
os caacutelculos de otimizaccedilatildeo das geometrias e frequecircncias vibracionais empregando-se o mesmo niacutevelde teoria BP86Def2-TZVP3 e correccedilotildees relativiacutesticas de segunda ordem DKH2 ou ZORA23
Resultados e DiscussatildeoDe acordo com a Figura 1 com correccedilatildeo ZORA observava-se a diminuiccedilatildeo dos niacuteveis de
energia de HOMO e LUMO e deve-se a uma melhor distribuiccedilatildeo das funccedilotildees radiaisprincipalmente de caroccedilo que levam a um aumento do potencial atrativo e orbitais maisproacuteximos24 devido ao acoplamento spin-spin e spin-orbita este efeito se reflete na contraccedilatildeo dosorbitais de valecircncia diminuindo a energia dos orbitais moleculares e pode ser observado na ligaccedilatildeoAu-C que se daacute entre orbitais internos do Au e orbitais antiligantes do C (back-donation) Aindaassim observa-se que as interaccedilotildees Au-Au e Au-N com DKH2 as quais natildeo envolvem orbitaisinternos satildeo mais curtas
ConclusotildeesConclui-se que ZORA e DKH2 aplicadas a DFT reproduzem satisfatoriamente os dados
experimentais e tratam a contraccedilatildeo dos orbitais internos e que as contraccedilotildees dos orbitais econtraccedilotildees das ligaccedilotildees satildeo efeitos distintos mas que atuam no mesmo sentido
Agradecimentos CNPq CAPES e FAPESC
Referecircncias [1] A Burini A A Mohamed J P Fackler Comm Inorg Chem 2003 24 253ndash280[2] M Reiher A Wolf Relativistic Quantun Chemistry Ed Wiley-VCH 2009[3] F Neese WIREs Comp Mol Sci 2012 2 73ndash78[4] M Reiher G Eickerling R Mastalerz V Herz W Scherer H Himmel J Chem Theory Comput 2007 32182-2197
Figura 1 Paracircmetros estruturais do composto[Au (12-μ-piridil) ] acircngulos em graus e distacircncias₃ ₃de ligaccedilatildeo em aringngstroumlns = valor experimental
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2 FFCLRP 2014
Estudo Computacional de Compostos de Ru-NO ligado a Cyclam
Renato Pereira Orenha1 (PG) Seacutergio Emanuel Galembeck1 (PQ) segalembuspbr
1Departamento de Quiacutemica Faculdade de Filosofia Ciecircncias e Letras de Ribeiratildeo Preto Universidade de Satildeo Paulo 14040-901 Ribeiratildeo Preto-SP Brasil Introduccedilatildeo
O oacutexido niacutetrico tem um papel jaacute conhecido como biorregulador em diversos processos Logo compostos de Ru-NO com ligante cyclam satildeo de grande interesse como doadores de oacutexido niacutetrico [1] Este trabalho eacute uma continuaccedilatildeo do estudo jaacute presente na literatura [1] sobre a ligaccedilatildeo Ru-NO para o composto fac-[Ru(NO)Cl2(k3N4N8N11(1-carboxilpropil)cyclam)]+ I bem como seus derivados II e III oriundos das desprotonaccedilotildees de O-H e em seguida do N-H mais aacutecido Metodologia Computacional
Atraveacutes do modelo computacional B3LYPcc-pVDZ com pseudopotencial ECP28MDF para o aacutetomo de Ru as geometrias foram otimizadas e a densidade eletrocircnica foi investigada por meio do meacutetodo QTAIM Aleacutem disso os espectros de absorccedilatildeo na regiatildeo UV-Vis foram obtidos com o meacutetodo CAM-B3LYP e a mesma base utilizada anteriormente Sendo que nesta etapa foi utilizado o modelo de solvataccedilatildeo PCM de modo a considerar o efeito de solvataccedilatildeo da aacutegua sobre estes complexos metaacutelicos Os softwares Gaussian09 AIMAll Chemissian e Gaussview 50 foram utilizados para realizar os caacutelculos Resultados e Discussatildeo
Segundo o meacutetodo QTAIM a partir de I para II temos um pequeno aumento na densidade eletrocircnica ρ(r)(Ru-NO) e do iacutendice de deslocalizaccedilatildeo DI(RuNO) junto de uma diminuiccedilatildeo da concentraccedilatildeo da densidade eletrocircnica nabla2ρ(r)(Ru-NO) Aleacutem disso temos que o caraacuteter covalente desta ligaccedilatildeo aumenta com base na diminuiccedilatildeo da densidade de energia total H(r)(Ru-NO) Outro importante ponto eacute o aumento da elipiticidade da ligaccedilatildeo quiacutemica ε(Ru-NO) Agora em IIIII haacute uma diminuiccedilatildeo de ρ(r)(Ru-NO) e DI(RuNO) atribuindo um menor caraacuteter covalente para esta ligaccedilatildeo como confirmado pelo aumento de H(r)(Ru-NO) apesar da distribuiccedilatildeo destes eleacutetrons estar menos concentrada fato visualizado pelo maior valor de nabla2ρ(r)(Ru-NO) Outro ponto eacute que haacute um menor valor de ε(Ru-NO) logo os eleacutetrons nesta ligaccedilatildeo se distribuem de modo mais ciliacutendrico A partir dos espectros de absorccedilatildeo observamos que em III o aparecimento duas transiccedilotildees eletrocircnicas centradas para o orbital π do NO que permite a desestabilizaccedilatildeo da ligaccedilatildeo Ru-NO Jaacute em IIIII tambeacutem haacute duas rotas desta espeacutecie de transiccedilatildeo para o controle da estabilidade da ligaccedilatildeo Ru-NO mas com energia necessaacuteria para excitaccedilatildeo menor Conclusotildees
Portanto os resultados indicaram um pequeno aumento da estabilidade da ligaccedilatildeo Ru-NO com a primeira desprotonaccedilatildeo de I poreacutem uma diminuiccedilatildeo com a desprotonaccedilatildeo de N-H de II para III Os espectros na regiatildeo UV-Vis indicaram que em IIIIII temos novas rotas e com menor energia para controlar a liberaccedilatildeo do NO Agradecimentos Os autores agradecem as agecircncias CAPESPROAP CNPq (processo 4815602010-6) e FAPESP (processo 200802677-0) pelo suporte financeiro e a Me Ali Faez Taha pela assistecircncia teacutecnica SEG agradece a CNPq pela bolsa de pesquisa (processo 3044472010-2) RPO agradece a FAPESP (processo 201120351-7) pela bolsa de doutorado-direto Referecircncias [1] Fabio G Doro Iuri M Pepe Sergio E Galembeck Rose M Carlos Zenis N da Rocha Mauro Bertottie e Elia Tfouni Dalton Transactions 2011 40 6420-6432
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3 FFCLRP 2014
Estudo Teoacuterico da Cloro Ftalocianina de Alumiacutenio por PM6 e DFT
Wesley F Vazsup1 (PG) Anselmo E de Oliveirasup2 (PQ)
wesfonsecagmailcom 1 2
Instituto de Quiacutemica ndash Universidade Federal de Goiaacutes Campus Samambaia CEP 13174001-970 Goiacircnia ndash GO ndash
Brasil
Introduccedilatildeo
As propriedades fiacutesicas e quiacutemicas das Ftalocianinas vecircm sendo estudadas extensivamente
ao passar das deacutecadas Estes compostos πndashmacrociacuteclicos altamente estaacuteveis apresentam
caracteriacutesticas interessantes como eficiente absorccedilatildeo de luz alta simetria planaridade e
deslocalizaccedilatildeo eletrocircnica sendo tambeacutem empregadas em cataacutelise ciecircncia de materiais tendo
aplicaccedilatildeo em dispositivos conversores de energia armazenamento de dados oacutepticos sensores de
gaacutes cristal liacutequido tintura infravermelha em tecnologia a laser etc [1] Tendo em conta as
aplicaccedilotildees possiacuteveis um esforccedilo consideraacutevel tem sido dedicado para a caracterizaccedilatildeo dos estados
excitados de metal-ftalocianinas seus derivados e os seus agregados por uma variedade de teacutecnicas
espectromeacutetricas [2] Tomou-se por objeto de estudo apoacutes levantamento bibliograacutefico a Cloro
Ftalocianina de Alumiacutenio
Metodologia Computacional
A estrutura molecular da AlPcCl foi determinada por caacutelculos de quiacutemica quacircntica no pacote
computacional Gaussian09 utilizado o conjunto de bases 6-31+G e os seguintes funcionais DFT
HSEH1PBE M05 M052X M06 M06HF M062X LC-ωPBE CAM-B3LYP ωB97 ωB97X
ωB97XD) para comparaccedilatildeo com aqueles jaacute conhecidos e obtidos com B3LYP [3] O estudo dos
estados excitados foi abordado por meacutetodos semi-empiacutericos utilizando o PM6 disponiacutevel no
Gaussian09 Tais estados foram estudados em agregados moleculares (diacutemero e duas disposiccedilotildees de
tetracircmeros) obtidos a partir de arquivos do CCDC (Cambridge Crystallographic Data Center)
Resultados e Discussatildeo
Os caacutelculos DFT realizados preveem que a moleacutecula de AlPcCl tem simetria C4v com o
aacutetomo do metal acima do plano definido pela cavidade interna de quatro aacutetomos de N e um
macrociclo quase planar Os resultados obtidos utilizando B3LYP apresentaram os menores valores
para os erros meacutedios calculados para os paracircmetros distacircncia de ligaccedilatildeo (0018Aring) e acircngulo de
ligaccedilatildeo (5473deg) tendo por referecircncia os dados cristalograacuteficos Para os agregados moleculares da
AlPcCl obteve-se que os empacotamentos tetracircmeros satildeo mais estaacuteveis que o diacutemero 1599 kjmol
e 1869 kjmol respectivamente A diferenccedila de energia dos orbitais HOMO e LUMO eacute 308 kjmol
maior para um dos tetracircmeros em relaccedilatildeo ao diacutemero Os valores para as bandas de excitaccedilatildeo de
Soret e Banda ldquoQrdquo obtidas atraveacutes dos caacutelculos com PM6 foram respectivamente 352 nm e 619-
775 nm para o diacutemero 352 nm e 616- 771 nm para um dos tetracircmeros e 389 nm e 579- 747 nm para
a outra disposiccedilatildeo do tetracircmero e estatildeo em excelente acordo com dados de referecircncia [4] [5]
Conclusotildees
Os resultados obtidos se apresentam em excelente acordo com os dados disponiacuteveis na
literatura
Referecircncias [1]GANTCHEV T G VAN LIER J E HUNTING D J Radiation Physics and Chemistry 2005 v 72 p 367ndash379
[2]RICCIARDI G ROSA A BAERENDS E J The Journal of Physical Chemistry A 2001 v 105 p 5242ndash5254
[3]STRENALYUK T SAMDAL S VOLDEN H V The Journal of Physical Chemistry A 2008 v 112 p 9075ndash
9082
[4]CHEN W et al Applied Physics Letters 2012 v 100 p 133302
[5] JENNINGS C et al Spectrochimica Acta Part A Molecular Spectroscopy 1986 v 42 p 991ndash995
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4 FFCLRP 2014
Influecircncia da Estrutura Eletrocircnica na Componente Spin-Orbital do Tensor
Blindagem de RMN de 13
C nos Isocircmeros do 12-diiodoeteno
Renan Vidal Viesser1
(PG) Lucas Colucci Ducati2 (PQ) Claacuteudio Francisco Tormena
1 (PQ)
tormenaiqmunicampbr 1Instituto de Quiacutemica UNICAMP Campinas-SP Brasil
2Instituto de Quiacutemica USP Satildeo Paulo-SP Brasil
Introduccedilatildeo
A blindagem de nuacutecleos de 1H e
13C promovida por aacutetomos de elevada massa eacute
reconhecida como um fenocircmeno relativiacutestico observaacutevel na RMN em funccedilatildeo da reduccedilatildeo do
deslocamento quiacutemico desses nuacutecleos sendo o acoplamento spin-orbital (SO) aceito como a
fonte desse ldquoefeito do aacutetomo pesadordquo1 Embora os mecanismos SOFC e SOSD sejam
conhecidos2 persistem duacutevidas sobre a influecircncia das interaccedilotildees estereoeletrocircnicas no efeito
do aacutetomo pesado Inserido neste contexto o presente trabalho visa compreender quais satildeo os
fatores responsaacuteveis pela diferenccedila de 17 ppm no deslocamento quiacutemico de 13
C dos isocircmeros
do 12-diiodoeteno sendo o trans mais blindado
Metodologia Computacional
Caacutelculos de otimizaccedilatildeo de geometria tensor blindagem e NBO foram realizados
empregando DFTKT2 como niacutevel de teoria funccedilatildeo de base TZ2P (STO) e aproximaccedilatildeo
relativiacutestica ZORA disponiacuteveis no software ADF 2013
Resultados e Discussatildeo
Os caacutelculos de tensor confirmaram a maior blindagem do isocircmero trans (=1121
ppm) em relaccedilatildeo ao cis (= 905 ppm) como pode ser observada na Figura 1 e indicaram que
as componentes paramagneacutetica e SO satildeo as responsaacuteveis por esta diferenccedila As anaacutelises de
NBO mostraram menores ocupacircncias dos lone pairs dos iodos e maiores dos orbitais C=C e
πC=C para o composto cis resultando num menor valor para o termo SO (257 ppm) em
comparaccedilatildeo ao trans (357 ppm)
A B
Figura 1 Tensor blindagem de 13
C e suas componentes PAS para o cis- (A) e trans-diiodoeteno (B)
Conclusotildees
Acreditamos que a compressatildeo esteacuterica existente entre os aacutetomos de iodo no isocircmero
cis esteja afetando a capacidade do iodo blindar o nuacutecleo de carbono principalmente devido
ao aumento do gap de energia entre os lone pairs do iodo e orbitais antiligantes do carbono
Agradecimentos
Os autores agradecem a FAPESP pelo suporte financeiro
Referecircncias [1] Aquino F Govind N Autschbach J J Chem Theory Comput 2011 7 3278-3292
[2] Kaupp M Malkina O L Malkin V G Pyykkouml P Chem Eur J 1998 4 118-126
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5 FFCLRP 2014
Intensidades caracteriacutesticas de grupos funcionais no infravermelho
Arnaldo F da Silvasup1 (PG) Wagner E Richtersup1 (PG) Roy E Brunssup1 (PQ)
wagnerrichteriqmunicampbr
sup1 ndash Instituto de Quiacutemica Universidade Estadual de Campinas CP 6154 CampinasndashSP Brasil
Introduccedilatildeo
Sabendashse que na espectroscopia no infravermelho a frequecircncia de absorccedilatildeo expressa em
nuacutemero de onda exibe um valor caracteriacutestico no espectro para cada grupo funcional em uma
moleacutecula Neste sentido buscamos uma metodologia de divisatildeo das intensidades de absorccedilatildeo
no infravermelho de modo a verificar se tambeacutem eacute possiacutevel atribuir intensidades de absorccedilatildeo
caracteriacutesticas para grupos funcionais no infravermelho tal como ocorre com as frequecircncias
Metodologia Computacional
O conjunto de testes envolvendo as moleacuteculas H2CO F2CO e HFCO foi escolhido
para avaliar a hipoacutetese mencionada para o modo vibracional correspondente ao estiramento da
carbonila νC=O O programa Gaussian03[1]
(no niacutevel CCSDaugndashccndashpVTZ[2]
)foi empregado
tanto na otimizaccedilatildeo das geometrias quanto na anaacutelise vibracional Os tensores polares foram
entatildeo manipulados com equaccedilotildees e programas desenvolvidos em nosso laboratoacuterio de modo
que as intensidades pudessem ser divididas em parcelas atocircmicas
Resultados e Discussatildeo
A anaacutelise vibracional forneceu aos estiramentos da carbonila das moleacuteculas acima
intensidades com valores de 857 4720 e 2807 kmmolndash1
respectivamente Jaacute as parcelas
atocircmicas quando somadas sobre os aacutetomos de carbono oxigecircnio e um termo de interaccedilatildeo
entre eles forneceu os valores de 1087 4410 e 2791 kmmolndash1
na mesma ordem Tal
comportamento foi verificado tambeacutem em outros modos vibracionais Aleacutem disso a aplicaccedilatildeo
da regra de soma do modelo CSSM ( sum sum sum ) vaacutelida para a soma
das intensidades mostrandashse vaacutelida tambeacutem para os modos vibracionais individualmente
Conclusotildees
Separar intensidades de absorccedilatildeo vinculadas a um modo normal correspondente agrave
movimentaccedilatildeo de diversos aacutetomos simultacircneamente em parcelas individuais para cada um
destes aacutetomos eacute possiacutevel O resultado de tal esquema de divisatildeo mostra uma concentraccedilatildeo das
intensidades principalmente sobre os aacutetomos cuja movimentaccedilatildeo eacute mais relevante para o
modo em questatildeo Os valores caracteriacutesticos natildeo satildeo tatildeo proacuteximos entre si quanto o satildeo as
frequecircncias caracteriacutesticas mas parece haver uma relaccedilatildeo entre eles e a eletronegatividade
meacutedia dos aacutetomos ligados agrave carbonila um resultado a priori jaacute esperado
Agradecimentos
Os autores agradecem agraves agecircncias de fomento CNPq e FAPESP pelo financiamento
Referecircncias
[1] Gaussian 03 Revision D02 M J Frisch J A Pople et al Gaussian Inc Wallingford CT 2004
[2] B Galabov Y Yamaguchi R B Remington H F Schaefer III J Phys Chem A 106 819 (2002)
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6 FFCLRP 2014
Selective Extraction of Erisotrin Structural Analogs Theory and Experiment
Arnaldo F da Silva Fordm (PG)1 Daniely X Soares (PG) Wagner E Richter (PG) Roy E Bruns (PQ)
1Instituto de Quiacutemica Universidade Estadual de Campinas CP 6154 13083-970 Campinas SP Brasil
Introduction
The biological activities of Erythrina alkaloids are assigned to Eritrinic compounds present
in the plant The most abundant of these alkaloids is called erisotrin and has high anxiolytic activity
raising interest in its structural analogues such as hydroxylated and methoxylated derivatives The
objective of this work was to propose a selective extraction of the erisotrin structural analogues
though UPLC-ESI-MSMS UV-VIS spectroscopy and TDDFT calculations
Computational Methodology
The geometry of the molecules was accessed through geometry optimizations with B3LYP
6-311G+(2d2p) A AMD 64 Opteron workstation with GAUSSIAN03 was used Since the
experimental extractions used solvents with different polarities the PCM from Gaussian03 package
was used In order to obtain the vertical excitation energies TDDFT was employed at the same
calculational level used on the geometry optimizations1
Results and Discussion
The chromatogram obtained from the Erythrina speciosa extract (flower) through UPLC-
ESI-MSMS showed some of the erisotrin structural analogues The solvent used was a
033033033(vv) mixture of hexane ethanol and dichloromethane The chromatogram is
composed primarily by three types of alkaloids skeletons I) a benzene ring with two o-methyl
substituents II) a benzene ring with one o-methyl and one hydroxyl substituents and III) a α β
unsaturated lactone The generic forms of the erisotrin structural analogues can be seen in Figure 1
Figure 3 Generic structures forms I II and III described in the text
To better understand the interaction between the solvents and the erythrinic alkaloids a UV-
VIS spectrum of the extract was acquired on all solvents Theoretical calculations were also applied
in order to gain additional information on the UV-VIS spectra The results of the UV-VIS analysis
are presented at Table 1
Table 1 HOMO-LUMO secondary transition wavelengths (nm) of the most relevant alkaloids on the Erythrina
speciosa extract Theoretical values obtained through B3LYP6-311+(2d 2p) are also included SolventSpecies I II III Exp Ethanol 2827 2732 3018 271 Chloroform 2822 2734 3009 282 Hexane 2815 2726 3040 270
Conclusions
When ethanol and hexane are used as solvent the molecules with the generic structure II are
better extracted as the absorption peak in the UV-VIS spectra is around 271 and 270 nm
respectively Nonetheless when chloromethane is used the molecules with generic structure I are
preferably extracted as the peak around 282 nm suggests
Acknowledgements
CNPq and Fapesp
Referecircncias [1] Andzelm J Rinderspacher B C Rawlett A Dougherty J Baer R Govind NJ Chem Theory Comput 2009
5 2835ndash284
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7 FFCLRP 2014
Uso do Modelo Contiacutenuo de Solvente (C-PCM) com G3X-CEP para Caacutelculos de Solvataccedilatildeo de Iacuteons Monovalentes com Acetonitrila
Cleuton de S Silva12
(PG) Rogeacuterio Custodio1(PQ)
cleutonsouzayahoocombr
1 Instituto de Ciecircncias Exatas e Tecnologia Universidade Federal do Amazonas CEP 69077-000 Itacoatiara-Am
2 Departamento de Fiacutesico-Quiacutemica Universidade Estadual de Campinas CEP 13083-970 Campinas-SP
Introduccedilatildeo
A importacircncia do efeito de solvente em reaccedilotildees quiacutemica tem sido frequentemente observada
e eacute objeto de frequentes estudos teoacutericos e experimentais Boes e colaboradores [1] demonstraram
que o ajuste apropriado da cavidade no meacutetodo IEF-PCM proporciona excelentes resultados quando
associado ao meacutetodo HFIEF-PCM Pereira e col [2] demonstraram a viabilidade de se utilizar
pseudopotenciais CEP (Compact Effective Pseudopotential) na teoria Gaussian n particularmente
Gaussian 3 ou G3 No presente projeto seraacute investigado um ajuste do modelo contiacutenuo de solvente
C-PCM com a teoria G3X(CEP) para caacutelculos de energia livre de solvataccedilatildeo de alguns iacuteons
Metodologia Computacional A teoria G3X [3] com pseudopotencial CEP ou simplesmente G3X(CEP) foi utilizada
juntamente com o modelo de solvente C-PCM em que acetonitrila foi utilizado como solvente para
calcular as energias livres de solvataccedilatildeo A otimizaccedilatildeo do fator de escala da cavidade do solvente
foi realizada entre o intervalo de 1 a 2
Resultados e Discussatildeo
O melhor resultado calculado em relaccedilatildeo aos dados experimentais foi obtido com fator de
escala de 119 para a combinaccedilatildeo G3X(CEP)C-PCM Os resultados foram comparados com
resultados de Boes [1] que utilizaram HFIEF-PCM com um fator de escala oacutetimo de 136 (ver
tabela 1) O fluacuteor apresentou o desvio muito alto em relaccedilatildeo ao experimental de -86 kcalmol para
G3X(CEP) se calcularmos o desvio meacutedio absoluto sem Fluacuteor teremos G3X(CEP) = 206 kcalMol
e HF = 248 kcalMol
Tabela I ndash Dados de Energia Livre de Solvataccedilatildeo (kcalmol) para acetonitrila calculadas para G3X(CEP) com
CPCM HF com IEF-PCM e desvio Meacutedio Absoluto
G3X(CEP)CPCM HFIEFshyPCM Exp G3X(CEP)CPCM HFIEFshyPCM Exp
Fshy shy7841 shy868 shy880 SCN
shy shy5377 shy574 shy519
Clshy shy6509 shy646 shy645 NO3
shy shy5818 shy602 shy565
Brshy shy6097 shy599 shy611 ClO4shy shy5367 shy539 shy508
N3shy shy5820 shy617 shy619 CH3CO2
shy shy6030 shy644 shy627
CNshy shy6250 shy636 shy592 DAM 175 162 shy
Conclusotildees Os resultados demonstram que o ajuste na cavidade CPCM melhora o resultado na energia
de solvataccedilatildeo para acetonitrila como solvente Os resultados apresentam com exceccedilatildeo do iacuteon fluacuteor
um desvio pequeno quando comparados com dados experimentais ou calculados por Boes e col
Agradecimentos Os autores agradecem o apoio financeiro da FAPEAM FAPESP CNPq e FAEPEX-
UNICAMP
Referecircncias [1] S Boes P R Livotto H Stassen Chemical Physcis 2006 331 142-158
[2] D H Pereira A F Ramos N H Morgon R Custodio 2011 135 034106-034131
[3] L A Curtiss P C Redfern K Raghavachari J Pople Chemical Physcis Lettres 2002 359 309-396
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Clusters Histoacuterico e evoluccedilatildeo
Dioacutegenes Mendes Arauacutejo1 (PG) Sergio E Galembeck1 (PQ)
diogenespgffclrpuspbr 1Departamento de Quiacutemica Faculdade de Filosofia Ciencias e Letras de Ribeirao Preto Universidade de Sao Paulo
14040-901 Ribeirao Preto (SP)
Introduccedilatildeo
Cluster pode ter diferentes significados dependendo da aacuterea que esta palavra eacute utilizada em
quiacutemica e em fiacutesica cluster significa um conjunto de aacutetomos ou moleacuteculas que interagem por forccedilas
natildeo covalentes Os primeiros estudos de clusters foram apresentados na literatura na deacutecada de
1930 mas ganharam forccedila na deacutecada de 1950 com a utilizaccedilatildeo de teacutecnicas experimentais como a
espectrometria de massa e vaporizaccedilatildeo a lazer Desde entatildeo muitos trabalhos cientiacuteficos foram
publicados investigando a natureza de clusters Os clusters ocupam o estado da mateacuteria
compreendido entre aacutetomos isolados e a fase condensada e o tamanho pode variar de dezenas ateacute
centenas de aringngstrons Clusters natildeo apresentam variaccedilotildees lineares de propriedades conforme o
crescimento e este eacute um dos pontos que atribui grande interesse nesses materiais[1] Recentemente
foi descoberta uma grande estabilidade em clusters que apresentam estrutura eletrocircnica
correspondente a nuacutemeros maacutegicos possibilitando o desenvolvimento de nanomateriais
estruturados com caracteriacutesticas especiacuteficas e tambeacutem a elaboraccedilatildeo uma nova tabela perioacutedica
formada por clusters que mimetizam as propriedades de elementos quiacutemicos sendo denominados
superaacutetomos[2] Entre os trabalhos que refletem o estado da arte desta aacuterea da ciecircncia grande parte
utilizam as propriedades dos clusters como uma ponte entre sistemas isolados ateacute a fase
condensada[3] Como exemplo podemos citar as aplicaccedilotildees de clusters em processos de superfiacutecie
como cataacutelises homogecircnea heterogecircnea e enzimaacutetica[4] a adsorccedilatildeo de hidrogecircnio em clusters de
alumiacutenio[5] a utilizaccedilatildeo de clusters em dispositivos de armazenamento de energia incrementando
algumas propriedades como a condutividade a velocidade de transferecircncia de carga e a
ciclabilidade[6] Esses exemplos mostram um pouco da versatilidade dos clusters o que faz que
eles venham ganhando forccedila principalmente no estudo de novos materiais para cataacutelise e
armazenamento de energia
Agradecimentos
Agradecemos a CAPES FAPESP e o CNPQ
Referecircncias
[1] AW Castleman P Jena Proc Natl Acad Sci USA 2006 103 10552-10553
[2] P Jena J Phys Chem Lett 2013 4 1432-1442
[3] P-Y Cheng JS Baskin AH Zewail Proc Natl Aca Sci USA 2006 103 10570-10576
[4] GA Somorjai AM Contreras M Montano RM Rioux Proc Natl Acad Sci USA 2006 103 10577-10583
[5] DJ Henry I Yarovsky J Phys Chem A 2009 113 2565-2571
[6] WJAS Gomes DM Arauacutejo AJF Carvalho SP Campana-Filho F Huguenin J Phys Chem C 2013 117
16774-16782
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9 FFCLRP 2014
Estimativa teoacuterica do pKa de aminas substituiacutedas com grupos alquila
Reacutegis Casimiro Leal12
(PG) Cleuton de Souza Silva13
(PG) Rogeacuterio Custodio1 (PQ)
regislealiqmunicampbr 1Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) Instituto de Quiacutemica 13083-970 Campinas-SP Brasil
2Instituto Federal de Educaccedilatildeo Ciecircncia e Tecnologia do Rio Grande do Norte (IFRN) 59215-000
Nova Cruz-RN Brasil 3Universidade Federal do Amazonas (UFAM) Instituto de Ciecircncias Exatas e Tecnologia 69103-128
Itacoatiara-AM Brasil
Introduccedilatildeo
O estudo das propriedades relacionadas agrave acidez e basicidade de substacircncias eacute
importante para compreensatildeo de determinados fenocircmenos [1] daiacute a necessidade de
estimativas das constantes de acidez (Ka) e basicidade (Kb) Bryantsev e col [2] estudaram
uma seacuterie de propriedades incluindo pKa de um conjunto de 23 aminas via DFT e um
modelo contiacutenuo de solvente Poisson-Boltzmann Aminas substituiacutedas (RNH2 R2NH e R3N
com R = -CH3) satildeo mais baacutesicas do que amocircnia (NH3) devido ao possiacutevel efeito doador de
eleacutetrons dos grupos alquila No entanto ocorre uma inversatildeo no comportamento quando se
compara a trimetilamina com as outras aminas substituiacutedas Isto pode ser explicado
qualitativamente pela dificuldade de acesso ao par de eleacutetrons livre do aacutetomo de nitrogecircnio na
trimetilamina devido ao impedimento espacial provocado pelos grupos alquilas substituintes
Metodologia Computacional
A estimativa do pKa foi realizado de acordo com o ciclo termodinacircmico descrito em
Freitas et al [3] Todos os caacutelculos foram realizados utilizando o pacote Gaussian 09W
Resultados e Discussatildeo
A Tabela 1 mostra as diferenccedilas entre valores de pKa experimental e teoacuterico obtidos
para os diferentes niacuteveis de caacutelculo O menor desvio foi com o meacutetodo Hartree-Fock
249 kcal mol-1
Nenhuma das metodologias utilizadas aqui reproduziu a tendecircncia
experimental de inversatildeo no comportamento do pKa quando se compara a trimetilamina com
as demais aminas substituiacutedas
Tabela 1 Diferenccedilas entre valores de pKa experimentais (pKaExp) e calculados (pKaCalc) em kcalmol-1
Aminas Exp [2]
[pKaExp ndash pKaCalc]
Hartree-Fock
6-311++g(dp)
B3LYP
6-311++g(dp)
G3(MP2)
B3 CBS-Q
NH3 925 202 208 209 208
CH3NH2 1064 308 316 315 315
(CH3)2NH 1077 299 307 306 306
(CH3)3N 980 186 196 193 194
DAM 249 257 256 256
Conclusotildees
A tendecircncia dos resultados experimentais natildeo foi reproduzida por nenhum dos meacutetodos
teoacutericos testados Os desvios satildeo elevados em relaccedilatildeo aos dados experimentais da ordem de
25 kcal mol-1
Efeitos locais do solvente estatildeo em andamento e devem corrigir a tendecircncia
Agradecimentos
FAPESP CNPq CAPES e FAEPEX-UNICAMP
Referecircncias [1] Seacutergio R B Silva Caio L Firme Kaacutessio M G Lima Quim Nova 2014 37 658-662
[2] Vyacheslav S Bryantsev Mamadou S Diallo William A Goddard III J Phys Chem A 2007 111 4422-4430
[3] Adilson A Freitas K Shimizu Luiacutes G Dias Frank H Quina J Braz Chem Soc 2007 18 1537-1546
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10 FFCLRP 2014
Discretizaccedilatildeo do Meacutetodo da Coordenada Geradora para geraccedilatildeo de
funccedilotildees de base por q-exponenciais
Mauriacutecio Gustavo Rodrigues1
(PG) Rogeacuterio Custodio (PQ)1
mauriciorodriguesiqmunicampbr
1 ndash Universidade Estadual de Campinas Campinas ndash SP
Introduccedilatildeo
O Meacutetodo da Coordenada Geradora (MCG) tem sido utilizado para o desenvolvimento
de conjuntos de funccedilotildees de base No meacutetodo original os expoentes das gaussianas satildeo
usualmente gerados atraveacutes de uma transformaccedilatildeo de coordenada geradora12
sendo n o nuacutemero de funccedilotildees de base primitivas desejado Neste trabalho
propotildee-se uma generalizaccedilatildeo do meacutetodo original pela q-exponencial3 da seguinte forma
se em que q eacute um paracircmetro a ser
otimizado juntamente com a malha Ω No MCG modificado pela q-exponencial
(MCGq) a equaccedilatildeo 1 continua vaacutelida para os casos em que q=1
Resultados e discussatildeo
MCG e MCGq foram aplicados para geraccedilatildeo de conjuntos de funccedilotildees de base atocircmicos
para os elementos representativos do segundo periacuteodo da Tabela Perioacutedica de modo
que apresentassem a configuraccedilatildeo de conjuntos de base de Pople 6-31G Todos os
paracircmetros foram otimizados com o meacutetodo Simplex e foi utilizado o niacutevel DFT
B3LYP para realizaccedilatildeo dos caacutelculos atocircmicos com o programa Gaussian09 Esses
resultados satildeo mostrados na Tabela 1 aleacutem do resultado exato4 para fins de
comparaccedilatildeo Nessa tabela tambeacutem satildeo apresentados resultados do MCG para uma base
maior (18s10p) tambeacutem para fins de comparaccedilatildeo
Tabela 1 Energias atocircmicas totais para o GCM GCMq HFN e GCM completo
(unidades atocircmicas)
GCM (10s4p) GCMq (10s4p) Exato GCM (18s10p)
B -24660252 -24660963 -246398 -24664036
C -37850843 -37852058 -378295 -37860238
N -54588155 -54589978 -545757 -54606958
O -75063965 -75066178 -750525 -75098236
F -99718436 -99721112 -997168 -99773437
Ne -128897668 -128900936 -1289230 -128980823
A Tabela 1 mostra que os resultados do GCMq satildeo mais baixos que o GCM com
mesmo tamanho de funccedilatildeo de base Em geral os expoentes gerados pelo GCMq satildeo
mais bem distribuiacutedos no espaccedilo de expoentes Para um conjunto completo de
primitivas espera-se que GCM e GCMq convirjam para o mesmo resultado
Agradecimentos
CAPES FAPESP CNPq FAEPEX-UNICAMP
Referecircncias
1 - R Custodio JD Goddard Can J Chem 70 (1992) 580
2 ndash E V R de Castro and F E Jorge J Chem Phys 108 (1998) 5226
3 - C Tsallis Quim Nova 16 (1994) 468
4 - E Buendiacutea F J Gaacutelvez P Maldonado and A Sarsa J Chem Phys 131 (2009) 44115
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11 FFCLRP 2014
Anaacutelise conformacional da Benzbromarona (BZB) Iran L Sousa (PG) Nelson H Morgon (PQ) Instituto de Quiacutemica - UNICAMP CP 6154 CEP 13084-971 Campinas - SP
iransousaiqmunicampbr
Introduccedilatildeo
O estudo teoacuterico das conformaccedilotildees e interaccedilotildees intramoleculares presentes em
sistemas modelos desde os mais simples ateacute estruturas complexas como proteinas
tornou-se importante para a compreensatildeo dos efeitos que influenciam a estabilidade
conformacional de moleacuteculas A escolha de uma metodologia computacional adequada eacute
extremamente importante para alcanccedilar o resultado final seja em termos de precisatildeo ou
custo computacional
Foi realizado um estudo conformacional da benzbromarona um faacutermaco
utilizado para o tratamento de casos refrataacuterios de gota1
Metodologia Computacional
Foram utilizados caacutelculos semiempiacutericos PM3 para indentificaccedilatildeo dos
confocircrmeros mais estaveacuteis Os minimos de energia foram otimizados com B3LYP6-
311++G (dp) Todos os caacutelculos foram realizados empregando o programa Gaussian
092
Foi avaliado as confomaccedilotildees de interesse em funccedilatildeo da rotaccedilatildeo dos acircngulos
diedros θ e β (Fig 1) estimada a cada 10ordm
Fig 1 Acircngulos diedros estudados
Resultados e Discussatildeo
As energias relativas e os acircngulos na qual foram obtidos os confocircrmeros mais
estaacuteveis satildeo mostrados na Tabela 1 Tabela 1 Energias Relativa (Kcalmol) e Angulos diedros (ordm) B3LYP6-311++G(dp)
Conf ER Diedros
α β
1 000 260 90
2 691 260 260
3 038 260 270
Observa-se que a benzbromarona apresenta um minimo em 260ordm e 90ordm A
explicaccedilatildeo desta preferecircncia seraacute investigada atraveacutes de caacutelculos de NBO Uma anaacutelise
populacional tambeacutem seraacute realizada a fim de verificarmos a predominacircncia de cada
confocircrmero
Conclusotildees
Os caacutelculos mostraram a existecircncia de isocircmeros conformacionais para a
Benzbromarona Na literatura natildeo haacute estudos teoricos deste faacutermaco Sendo assim
outros paracircmetros eletrocircnicos estatildeo sendo obtidos com o objetivo de melhor
caracterizar essa moleacutecula
Agradecimentos CNPq CAPES CENAPAD-SP e GridUNESP
Referecircncias 1S Kumar et al New Zealand Medical J 2005 118 152
2 httpwwwgaussiancom
β
θ
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Estudo das Propriedades de Nanofitas de SiC
Larissa S Oliveirasup1 (PG) Rogeacuterio J Baierlesup1sihelarissagmailcom
1Universidade Federal de Santa Maria
IntroduccedilatildeoMateriais semicondutores nanoestruturados satildeo potenciais candidatos para serem
utilizados em dispositivos semicondutores Muitas teacutecnicas computacionais tecircm sidoutilizadas agrave produccedilatildeo de materiais com propriedades desejaacuteveis agrave industria eletrocircnica onde ocarbeto de siliacutecio (SiC) vem se mostrando muito promissor
Metodologia ComputacionalO meacutetodo de primeiros princiacutepios adotado eacute fundamentado na Teoria do Funcional
Densidade (DFT) e para o tratamento da interaccedilatildeo forte entre os eleacutetrons de valecircncia com osde caroccedilo utilizaremos pseudopotenciais de norma conservada na forma totalmente separaacutevelAs equaccedilotildees de Kohn-Sham satildeo resolvidas de maneira autoconsistente com o termo de troca-correlaccedilatildeo tratado dentro da Aproximaccedilatildeo do Gradiente Generalizado (GGA) A soma naZona de Brillouin eacute tratada utilizando um conjunto especial de pontos k gerados dentro doprocedimento de Morkhost-Pack A procura da geometria eacute feita utilizando o algoritmo deGradiente Conjugado (CG) com o caacutelculo das forccedilas usando o procedimento de Hellmann-Feynman
A estabilidade dos defeitos eacute obtida com o caacutelculo da energia de formaccedilatildeo dosdefeitos utilizando os resultados de caacutelculos de energia total A energia de formaccedilatildeo de umdefeito Eform[Def] eacute calculado de acordo com a equaccedilatildeo
Eform[Def]=ET[Def] ndash ET[pristino] - nji
onde ET[Def] eacute a energia total para o sistema na presenccedila de um defeito e ET[pristino] eacute aenergia total do mesmo sem defeito A soma ocorre sobre todos os aacutetomos envolvidos nodefeito e j eacute o potencial quiacutemico para o i-eacutesimo aacutetomo envolvido no defeito
Resultados e DiscussatildeoPretendemos estudar as principais caracteriacutesticas das nanofitas de SiC em sua forma
pura e com defeitos Estes estudos ainda estatildeo em fase de conclusatildeo e por esse motivo aindanatildeo possuiacutemos resultados
ConclusotildeesEsperamos que com esse trabalho possamos natildeo soacute caracterizar de maneira
satisfatoacuteria esses materiais Esses materiais quando bem estruturados podem apresentarcaracteriacutesticas desejaacuteveis para a fabricaccedilatildeo de dispositivos eletrocircnicos com boa eficiecircncia
AgradecimentosAgrademos a UFSM FAPERGS e ao PPGFiacutesica
Referecircncias [1] R J Baierle PC Piquini L P Neves R H Miwa Ab initio study of native defects in SiC nanotubesPhysical Review B Condensed Matter and Materials Physics USA v 74 n15 p 155425 2006[2] E F Rosso Baierle R J Oxygen doped SiC Nanowires an ab initio study Chemical Physics Letters (Print)v 568 p 140-146 2013[3] F Zheng et al J App Phys 113 154302 (2013)
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13 FFCLRP 2014
Natureza da ligaccedilatildeo FendashNO em sistemas trans-[FeIIL(NO)(oxa-aza)]
n+ onde
L=Cl ou H2O e n=1 ou 2 Uma investigaccedilatildeo computacional
Lucas Abreu do Nascimento1 (PG) Francisco das Chagas Alves Lima2 (PQ) fdcalimagmailcom 1
Universidade Federal do Piauiacute ndash UFPI 2 Universidade Estadual do Piauiacute ndash UESPI
Introduccedilatildeo
Na deacutecada de 1980 Ignarro e colaboradores mostraram que o oxido niacutetrico (NO) desempenha importacircncia fundamental no meio bioloacutegico como em sistema de regulaccedilatildeo de pressatildeo
sanguina processos inflamatoacuterios dentre outros1 Seus estudos demonstraram que a atividade bioloacutegica do (NO) difere em categorias direto e indireto sendo a principal diferenccedila a concentraccedilatildeo (NO) no meio A busca por novas drogas aptas a manter o controle desta moleacutecula levaram a uma
vasta aplicaccedilatildeo de compostos de coordenaccedilatildeo em particular ligantes macrociacuteclicos2 Os ligantes aza-macrociclo tem demonstrando um importante papel na sua estabilidade bem como o ligante
trans ao (NO)34 Mediante a busca por novas drogas capazes de manter o controle de (NO) no meio bioloacutegico este trabalho tem como objetivo analisar a natureza da ligaccedilatildeo FendashNO no sistema trans-[FeIIL(NO)(oxa-aza)]n+ onde L satildeo os ligantes trans Cl ou H2O em relaccedilatildeo o (NO) e n+ satildeo as
possiacuteveis cargas (1 e 2) dos complexos Metodologia Computacional
Todos os caacutelculos foram desenvolvidos no programa Gaussian 095 em niacutevel de teoria DFT empregado o funcional de troca de Beckes em conjunto com o funcional de correlaccedilatildeo de Perdew (BP86) Para efeito de comparaccedilatildeo o meacutetodo PBE1PBE tambeacutem foi utilizado Em combinaccedilatildeo com
os meacutetodos propostos a base LANL2DZ foi utilizada Para entendimento da natureza da ligaccedilatildeo o programa AOMIx6 foi empregado Todos os caacutelculos foram realizados considerando o vaacutecuo
Resultados e Discussatildeo
Em ambas os meacutetodos utilizados o sistema com o ligante H2O mostrou uma media de 35000 kcal mol -1 mais estaacutevel com ralaccedilatildeo ao com Cl Com relaccedilatildeo o comprimento de ligaccedilatildeo
entre o metal e o NO observa-se que quando ligante apresenta orbitas do tipo pi (π) no caso H2O diminui o comprimento da ligaccedilatildeo em 0009 Aring em comparaccedilatildeo com o outro ligante Apesar da
energia de interaccedilatildeo FendashNO ter sido de -482 kcal mol-1 para L=Cl e -62 kcal mol-1 para L=H2O as energias de repulsatildeo mostram-se 0020 maior para L=Cl quando comparado com L=H2O Logo a presenccedila deste ligante H2O dificulta a liberaccedilatildeo do NO e consequentemente facilitar a sua absorccedilatildeo
Conclusotildees
Os resultados demostraram que o sistema proposto em ambos os meacutetodos possui uma
maior estabilidade quando o ligante H2O esta presente Com relaccedilatildeo ao comprimento da ligaccedilatildeo FendashNO ela diminui com a presenccedila do H2O Assim a liberaccedilatildeo de NO pode ocorre com maior facilidade com quando o Cl estiver na oposiccedilatildeo trans com relaccedilatildeo a ele Os resultados das energias
de energias de repulsatildeo corroboram para o entendimento desses sistemas Agradecimentos
Centro Nacional de Processamento de Alto Desempenho do Cearaacute - CENAPADUFC Referecircncias [1]Ignarro L J Buga GM Wood K S Byrns R E Chaudhuri G Proceed ings of the National Academy of
Sciences of the United States of America 1987 84 9265-9269
[2] Tfouni E Truzzi D R Tavares A Gomes A J Figueiredo L E amp Franco D W Biological activity of
ruthenium nitrosyl complexes Nitric Oxide Biology and Chemistry Official Journal of the Nitric Oxide Society
201226 38ndash53
[3] Aguilar C M amp Rocha W R The nature of the MndashNO bond in [M(Imidazole)(PPIX)(L)]q complexes (M=Fe2+
Ru2+ L=NO+ NO and NOminus PPIX=Protoporphyrin IX) Inorganica Chimica Acta 2013 408 18ndash26
[4]Caramori G F Kunitz A G Andriani K F Doro F G Frenking G amp Tfouni E The nature of Ru-NO bonds
in ruthenium tetraazamacrocycle nitrosyl complexes --a computational study Dalton Transactions (Cambridge
England 2003) 201241 7327ndash39
[5] Frisch M J Gaussian09
[6] S I Gorelsky AOMix Program for Molecular Orbital Analysis httpwwwsg-chemnet version 66 2012
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14 FFCLRP 2014
Estudo das propriedades dinacircmicas do sistema 1-etil-3-metilimidazoacuteliobis(trifluorsulfonil)imida emim[Tf2N]CO2
Tuanan da Costa Lourenccedilo(PG)sup1 Luciano Tavares da Costa(PG)sup2lourencotuanangmailcom
1Universidade Federal de Alfenas sup2Universidade Federal Fluminense
IntroduccedilatildeoRecentemente liacutequidos iocircnicos(LIs) tecircm sido amplamente estudados para aplicaccedilotildees em
quiacutemica verde sendo que tais aplicaccedilotildees satildeo possiacuteveis devido agraves propriedades destes liacutequidos comobaixa volatilidade estabilidade teacutermica toxicidade e baixa pressatildeo de vapor tornado-os assimpossiacuteveis solventes ldquoverdesrdquo Atualmente vimos enfrentando grandes mudanccedilas climaacuteticas causadaspelas grandes emissotildees de gases de efeito estufa na atmosfera e devido a isso torna-se necessaacuterio odesenvolvimento de tecnologias para a captura de tais gases sendo os liacutequidos iocircnicos candidatos aesta nova tecnologia O objetivo deste trabalho eacute o estudo da mistura do liacutequido iocircnico 1-etil-3-metilimidazoacutelio bis(trifluorsulfonil) imida emim[Tf2N] com o CO2
Metodologia ComputacionalSimulaccedilotildees por dinacircmica molecular foram usadas para o estudo do sistema [emim]Tf2N e
CO2 As simulaccedilotildees foram realizadas nos ensembles NVT e NpT com duraccedilatildeo de 100ns Foramutilizados 160 pares de Lis com diferentes concentraccedilotildees do gaacutes variando de 0 a 204 moleacuteculas auma temperatura de 313K Apoacutes os caacutelculos das interaccedilotildeessup2 foram realizados caacutelculos depropriedades dinacircmicas a fim de se avaliar as modificaccedilotildees causadas pela presenccedila do gaacutes
Resultados e DiscussatildeoForam calculados os coeficientes de difusatildeo para caacutetion e acircnion Podemos ver pela tabela 1
que haacute um aumento no coeficiente de difusatildeo proporcional ao aumento de moleacuteculas de CO2 Ocaacutetion tende a ser mais difuso do que o acircnion e isso se daacute pela presenccedila do anel aromaacutetico em suaestrutura o que proporciona uma maior mobilidade do caacutetion no eixo do anel Podemos ver atraveacutesdo deslocamento meacutedio quadraacutetico das espeacutecies que o comportamento da dinacircmica translacionalnatildeo eacute modificado pela presenccedila das moleacuteculas do gaacutes embora ocorra uma maior difusividade dasmoleacuteculas
Tabela 1- Coeficientes de difusatildeo para as espeacutecies do sistema valores em 10-5cmsup2s Conclusotildees
Os resultados preliminares mostraram uma grande afinidade do gaacutes com o LI evidenciadona modificaccedilatildeo do coeficiente de difusatildeo o que nos sugere uma certa interaccedilatildeo gaacutes-LI Osresultados preliminares das propriedades dinacircmicas para o liacutequido iocircnico tiveram uma boacorrelaccedilatildeo com a literaturasup3 o que mostra a validade do campo de forccedila utilizado nas simulaccedilotildees
AgradecimentosAgradecimentos a CAPES FAPEMIG UNIFAL-MG e UFF
Referecircncias [1] Karadas F Energy Fuels 2010 24 5817[2] Lourenccedilo T C et al Environ Sci Technol 2013 47 7421[3] Fredlake C P et al J Chem Eng Data 2004 49 954
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Anaacutelise Teoacuterica de Clusters de Soacutedio-Potaacutessio por Algoritmo Geneacutetico e Caacutelculos
de Quiacutemica Quacircntica
Mateus X Silva1
(PG) Breno R L Galvatildeo1
(PD) Jadson C Belchior1 (PQ)
xaviersmateusgmailcom 1Departamento de Quiacutemica-ICEx Universidade Federal de Minas Gerais Av Antocircnio Carlos 6627 Pampulha 31270-
901 - Belo Horizonte MG Brasil
Introduccedilatildeo
Clusters metaacutelicos tecircm atraiacutedo atenccedilatildeo cientiacutefica devido agraves suas potenciais aplicabilidades
tecnoloacutegicas em nanoescala O interesse teoacuterico vai aleacutem da determinaccedilatildeo das estruturas formadas
por estes sistemas sendo um objetivo central o entendimento de como estes clusters crescem e
como suas propriedades se modificam no curso deste processo A liga NaK eacute conhecida por ser
misciacutevel em todas as proporccedilotildees e liacutequida agrave temperatura ambiente para a maioria das composiccedilotildees1
sendo o foco deste trabalho a descriccedilatildeo do crescimento deste sistema
Metodologia Computacional
A hipersuperfiacutecie de energia potencial de clusters de NaK foi gerada pelo potencial empiacuterico
Gupta2 (PG) e explorada via um algoritmo geneacutetico (GA) modificado
3 pela adiccedilatildeo de dois novos
operadores ao procedimento evolucionaacuterio padratildeo Assim foram geradas condiccedilotildees iniciais para
abordagem dos clusters menores por meacutetodos de estrutura eletrocircnica tais como CCSD(T) e MP2
que produziram resultados de referecircncia A escolha de condiccedilotildees apropriados para caacutelculos DFT
foram exploradas utilizando os dados de referecircncia obtidos Por fim o acoplamento entre um GA e
a minimizaccedilatildeo da energia obtida em niacutevel de teoria quacircntica eacute investigado para gerar condiccedilotildees
iniciais mais adequadas em relaccedilatildeo agrave abordagem empiacuterica inicial
Resultados e Discussatildeo
Os miacutenimos gerados pelo PG foram avaliados e corrigidos pelos meacutetodos ab initio de alto
niacutevel correlacionando eleacutetrons de camadas internas Verificou-se que o PG falha sistematicamente
na previsatildeo dos miacutenimos corretos de energia para clusters de ateacute 6 aacutetomos estando estes sistemas
pequenos fora da regiatildeo ideal de aplicabilidade deste potencial Observou-se que abordagens usuais
DFT como B3LYP podem falhar na previsatildeo de resultados para sistemas especiacuteficos sendo que o
melhor acordo com os resultados de referecircncia foi obtido pela combinaccedilatildeo def2-TZVPPSVWN5
apesar da melhor relaccedilatildeo custo-benefiacutecio ter sido alcanccedilada por LANL2DZSVWN5 (com potencial
nuclear efetivo) O acoplamento entre o GA e o tratamento quacircntico dos clusters foi realizado
dentro de uma abordagem de alta relaccedilatildeo custo-benefiacutecio obtida pela utilizaccedilatildeo de um potencial
nuclear efetivo em niacutevel MP2 O meacutetodo proposto foi capaz de elevar significativamente a
qualidade das condiccedilotildees iniciais geradas para reotimizaccedilatildeo por meacutetodos mais exatos
Conclusotildees
Caacutelculos MP2 foram suficientes para prever estruturas corretas assim como caacutelculos DFT
com utilizaccedilatildeo de potencial nuclear efetivo forneceram resultados com desvios de apenas 5 em
relaccedilatildeo agravequeles considerados como referecircncia Para clusters maiores a abordagem semi-claacutessica
feita atraveacutes do PG forneceu uma proporccedilatildeo de aacutetomos de soacutedio de 30 a 40 capaz de gerar ligas
mais estaacuteveis quando comparadas agraves suas contrapartes homonucleares A tendecircncia experimental de
segregaccedilatildeo nuacutecleo-superfiacutecie foi prevista com sucesso pela presente abordagem
Agradecimentos
Noacutes agradecemos agrave FAPEMIG agrave Capes e ao CNPq
Referecircncias [1] Tchaplyguine M et al Phys Rev B 2009 80 033405
[2] Gupta R P Phys Rev B 1981 23 6265
[3] Guimaratildees F F et al J Chem Phys 2002 116 8327
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16 FFCLRP 2014
Electronic energy levels engineering of P3HT employing chemical substitutions
Eliezer Fernando Oliveira1 (PG) and Francisco Carlos Lavarda12 (PQ)
1UNESP - Univ Estadual Paulista POSMAT - Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Ciecircncia eTecnologia de Materiais Bauru SP Brazil
2Faculdade de Ciecircncias UNESP - Univ Estadual Paulista Departamento de Fiacutesica Av Eng LuizEdmundo Carrijo Coube 14-01 17033-360 Bauru SP Brazil
Correspondence to Eliezer Fernando de Oliveira (eliezer fcunespbr)
IntroductionCurrently there is an intensive search for new materials to make more efficient organic solar
cells The use of chemical modifications capable of modifying the electronic properties of materialsalready known is an interesting approach [1] as it can in principle provide a more adequateadjustment of the frontier electronic levels while preserving properties such as solubility Thus weperformed a theoretical study of the P3HT and 13 new derivatives obtained by substitution withelectron acceptor and donor groups in order to understand how the energy levels of the frontierorbitals are modified
Computational MethodologyWe adopt the oligomer approach with structures ranging from 2 to 10 monomer units [2]
and thiophenic rings kept coplanar as expected in the solid state [3] Structure optimizations weremade through the PM7 semiempirical method and we obtained electronic structure data byDFTB3LYP6-31G(1d) The properties of polymers are estimated theoretically by extrapolationmethods of the results obtained for the oligomers
Results and DiscussionAs can be observed in Figure 1 employing chemical substitutions allow to get a range of
materials with very different electronic properties an interesting fact for tuning the properties of thedevices
ConclusionsAn interesting result is that obtained for the P3HT-F case that shifts the HOMO and LUMO
energy levels of P3HT to lower energy values maintaining approximately the same ΔEHL
AgradecimentosWe would like to thank the Brazilian agency FAPESP (proc 201221983-0) for financial
support
Referecircncias [1] Oliveira E F Camilo-Jr A da Silva-Filho L C Lavarda F C J Polym Sci Part B Polym Phys 2013 51842-846[2] Batagin-Neto A Oliveira E F Graeff C F O Lavarda F C Molecular Simulation 2013 39 309-321
[3] Oliveira E F and Lavarda F C J Polym Sci Part B Polym Phys 2013 51 1350-1354
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Estudo teoacuterico do mecanismo ESIPT em derivados de benzazoacuteis
Josene M Toldo1(PG) Paulo F B Gonccedilalves
1(PQ)
Josenetoldoufrgsbr 1Universidade Federal do Rio Grande do Sul Instituto de Quiacutemica Grupo de Quiacutemica Teoacuterica
Introduccedilatildeo
A transferecircncia protocircnica intramolecular no estado excitado (ESIPT) caracteriza-se pela
transferecircncia de um proacuteton de um grupo doador para um grupo aceptor a partir de uma ligaccedilatildeo de
hidrogecircnio intramolecular presente na estrutura do estado excitado[1] O aumento do interesse no
estudo de moleacuteculas que apresentam ESIPT eacute um reflexo de suas propriedades fotoquiacutemicas e
fotofiacutesicas uacutenicas que permitem a sua utilizaccedilatildeo em novas aplicaccedilotildees optoeletrocircnicas[2] Nesse
trabalho a DFT foi utilizada para investigar os derivados dos benzazoacuteis descritos na Figura 1 onde
as estruturas 1a e 1b podem apresentar ESIPT
Figura 1 Estruturas dos derivados de benzazoacuteis
Metodologia Computacional
As otimizaccedilotildees geomeacutetricas e anaacutelises vibracionais nos estados S0 e S1 foram feitas
utilizando CAM-B3LYPcc-pVDZ e PBE1PBEcc-pVDZ Nos caacutelculos de energia para as transiccedilotildees verticais foram utilizados CAM-B3LYPjun-cc-pVTZ e PBE1PBEjun-cc-pVDZ Os efeitos do solvente foram incluiacutedos a partir do PCM com as constantes dieleacutetricas referentes ao 14-dioxano diclorometano etanol e acetonitrila Todos os caacutelculos foram feitos no Gaussian 09
Resultados e Discussatildeo
No estado fundamental natildeo haacute a possibilidade de transferecircncia protocircnica intramolecular
devido agrave grande instabilidade das formas ceto quando comparadas agraves formas enol No estado S1
ambas as formas satildeo possiacuteveis contudo o mecanismo ESIPT nem sempre eacute observado O funcional
CAM-B3LYP prevecirc o ESIPT apenas para a estrutura 1a utilizando o solvente mais apolar o 14-
dioxano Jaacute quando o PBE1PBE eacute empregado a estrutura 1a apresenta ESIPT com todos os
solventes e a estrutura 1b apenas para o 14-dioxano Contudo comparando os valores dos λabs e λem
obtidos com os dois funcionais com os resultados experimentais [3] percebe-se que o CAM-B3LYP
descreve melhor o sistema Um efeito batocrocircmico eacute observado ao aumentar a polaridade do
solvente o que eacute consistente com as transiccedilotildees do tipo π rarrπ
Conclusotildees
Devido agrave pequena diferenccedila de energia entre as formas ceto e enol explicada pela reduzida
transferecircncia de carga o mecanismo ESIPT eacute previsto apenas para a estrutura 1a em dioxano jaacute
que o CAM-B3LYP eacute o funcional que melhor descreve o sistema
Agradecimentos
CNPq CAPES e PROPESQ pelo suporte financeiro
Referecircncias [1] H Roohi F Hejazi N Mohtamedifar M Jahantab Spectrochim Acta Part A 2014 118 228-238
[2] J E Kwon S Y Park Adv Mater 2011 23 3615ndash3642
[3] G Wiethaus Siacutentese e caracterizaccedilatildeo de novas iminas com aplicaccedilotildees em oacuteptica natildeo-linear 2010 UFRGS BR
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Processo de fragmentaccedilatildeo molecular do hiacutebrido γ-Fe2O3 PMMA um estudo
teoacuterico e experimental
Silviana Correcirca1 Liacutevia C T Lacerda
1 Marcus V J Rocha
1-2 (PQ) Teodorico C Ramalho
1
(PQ) Elaine F F da Cunha1 (PQ)
silvianacorrea123yahoocombr 1Laboratoacuterio de Modelagem Molecular Departamento de Quiacutemica Universidade Federal de Lavras LavrasMG 2Department of Theoretical Chemistry Faculty of Sciences Vrije Universiteit Amsterdam Paiacuteses Baixos
Introduccedilatildeo
Materiais hiacutebridos orgacircnico-inorgacircnicos satildeo constituiacutedos pela combinaccedilatildeo de
componentes orgacircnicos e inorgacircnicos A siacutentese desses materiais com propriedades otimizadas
constitui uma aacuterea em constante expansatildeo com potencial aplicaccedilatildeo na aacuterea de cataacutelise e sensores
quiacutemicos[12]
Assim este trabalho tem objetivo de propor e entender o mecanismo de
fragmentaccedilatildeo molecular do hiacutebrido PMMA-maghemita realizado pelas teacutecnicas experimentais
de dessorccedilatildeo iocircnica utilizando caacutelculos teoacutericos
Metodologia Computacional
A teacutecnica de dessorccedilatildeo iocircnica estimulada por eleacutetrons foi utilizada para a fragmentaccedilatildeo
experimental E para o estudo teoacuterico utilizou-se o pacote ADF com o meacutetodo DFT o funcional
de densidade BLYP O conjunto de funccedilotildees do tipo Slater TZ2P
Resultados e Discussatildeo
O caminho de fragmentaccedilatildeo do
hiacutebrido PMMA-maghemita estaacute descrito de
acordo com a Figura 1 Pelos resultados
experimentais a ordem de intensidade de
perda dos fragmentos eacute COH+ gt CH3
+gt
CO2CH3+ A energia de formaccedilatildeo do iacuteon
CO2CH3+ seria maior do que os outros no
entanto a ordem de estabilidade encontrada
a partir de caacutelculos teoacutericos foi COH+ gt
CO2CH3+ gt CH3
+ (Figura1) A energia de
ativaccedilatildeo (E) para COH+ foi 2305 kcalmol
-
1 menor que a do CH3
+ Em comparaccedilatildeo
com a do CO2CH3+ a diferenccedila da E eacute
59759 e 62064 kcalmol-1
respectivamente
A intensidade de dessorccedilatildeo iocircnica e a
barreira de energia de ativaccedilatildeo teoacuterica
mostrou boa concordacircncia Assim o
controle cineacutetica pode ocorrer no processo
de fragmentaccedilatildeo da PMMA-maghemita
Conclusotildees
Atraveacutes dos caacutelculos teoacutericos com auxiacutelio dos dados experimentais foi possiacutevel prever e
propor um mecanismo de fragmentaccedilatildeo para o material Permitindo discutir as melhores vias de
formaccedilatildeo dos fragmentos e os fatores quiacutemicos que influenciam nas perdas
Agradecimentos
A CAPES CNPq e a UFRJ pelos auxiacutelios financeiros e de infraestrutura para a realizaccedilatildeo
do trabalho
Referecircncias [1] JOSEacute NM PRADO LASA Quiacutemica Nova 2005 v 28 n 2 p 281-288
[2] FAHMI A Materials Today 2009 v 12 n 5 p 44-50
Figura 1 Mecanismo de fragmentaccedilatildeo do
hiacutebrido PMMA-maghemita
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
19 FFCLRP 2014
I Escola de Quiacutemica Computacional
Estudo mecaniacutestico sobre a N-acilaccedilatildeo de aminas por aacutecidos
carboxiacutelicos catalisada por ZrCl4
Felipe V Z Assad (PG) e Fabriacutecio R Sensato (PQ)
Universidade Federal de Satildeo Paulo UNIFESP Campus Diadema E-mail felipeassadglobocom
N-acilaccedilatildeo de aminas eacute um importante evento quiacutemico para a siacutentese da ligaccedilatildeo amida Tipicamente este tipo de ligaccedilatildeo eacute obtido da uniatildeo de um aacutecido carboxiacutelico a uma amina Entretanto a uniatildeo destes dois grupos funcionais natildeo ocorre agrave temperatura ambiente e requer temperaturas da ordem de 160-180
oC
1 Em 2012 Williams e colaboradores
2 reportaram um ineacutedito protocolo de siacutentese de amidas que
apresenta alta eficiecircncia para uma grande variedade de aminas e aacutecidos carboxiacutelicos A estrateacutegia - em sua condiccedilatildeo otimizada - baseia-se na reaccedilatildeo do substrato (amina) com aacutecido carboxiacutelico catalisada por tetracloreto de zircocircnio (ZrCl4) na presenccedila de tolueno a 110
0C Natildeo obstante a preeminecircncia do referido
procedimento nenhuma explanaccedilatildeo pormenorizada sobre o mecanismo molecular da reaccedilatildeo tem sido oferecida No presente estudo o mecanismo molecular de N-acilaccedilatildeo de aminas por aacutecidos carboxiacutelicos catalisada por ZrCl4 foi investigado por caacutelculos de estrutura eletrocircnica Os caacutelculos foram realizados em niacutevel DFTB3LYP com os seguintes conjuntos de base LANL2DZ para descrever o aacutetomo de zircocircnio e 6-311+G(2df2p) para os demais aacutetomos Pontos criacuteticos foram caracterizados por caacutelculos de frequecircncia vibracional Os processos de N-acilaccedilatildeo de aminas foram investigados para duas situaccedilotildees distintas reaccedilatildeo catalisada ou natildeo pelo ZrCl4 Para cada caso quatro caminhos reacionais idealizados foram investigados e caracterizados computacionalmente como segue i) processo concertado ii) por etapas iii) concertado em excesso de aacutecido carboxiacutelico e iv) por etapas tambeacutem em excesso do aacutecido Como modelos quiacutemicos para representar a amina e o aacutecido carboxiacutelico foram selecionadas as moleacuteculas metilamina e aacutecido metanoico Dos resultados obtidos na ausecircncia do ZrCl4 depreende-se que os valores de energia livre de ativaccedilatildeo ΔG
Dagger
satildeo consistentes com a baixa reatividade deste sistema agrave temperatura ambiente Dentre os canais investigados os processos por etapas demandam menores energias livre de ativaccedilatildeo que os concertados Assim o canal (ii) eacute mais reativo que o canal (i) enquanto o canal (iv) eacute mais reativo que o canal (iii) Em particular a adiccedilatildeo de ZrCl4 fortemente influencia a cineacutetica de acilaccedilatildeo associada ao mecanismo concertado em excesso do aacutecido carboxiacutelico A demanda de ativaccedilatildeo para este processo eacute diminuiacuteda por 86 kcalmol conduzindo a uma energia livre de ativaccedilatildeo ΔG
Dagger de 165 kcalmol e o correspondente perfil
energeacutetico eacute apresentado na Figura 1 Na ausecircncia do catalisador o mecanismo mais favorecido cineticamente eacute o processo por etapas em excesso de aacutecido carboxiacutelico No entanto o mecanismo concertado - em excesso do aacutecido - eacute prevalente na presenccedila do ZrCl4
Figura 1 Perfil energeacutetico do caminho reacional concertado em excesso de aacutecido carboxiacutelico catalisado pelo ZrCl4
Palavras Chave N-acilaccedilatildeo de aminas ligaccedilatildeo amida ZrCl4 caacutelculos de estrutura eletrocircnica DFT
[1] Valeur E Bradley M Chem Soc Rev 2009 38 606
[2] Allen C L Chhatwal A R Williams J M J Chemical Communications 2012 48 666-668
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20 FFCLRP 2014
Comparaccedilatildeo do Desempenho de Meacutetodos Compostos e Funcionais de
Densidade na Determinaccedilatildeo de Entalpias Padrotildees de Formaccedilatildeo
Leonardo Viana das Chagas Lima1 (PG) Nelson Henrique Morgon
1 (PQ)
leonardolimaiqmunicampbr 1Instituto de Quiacutemica Universidade Estadual de Campinas Baratildeo Geraldo Caixa Postal 6154 13083-970
Campinas Satildeo Paulo Brasil
Introduccedilatildeo
No estudo de sistemas com muitas partiacuteculas o uso de meacutetodos de estrutura eletrocircnica
sofisticados e bases extensas para a obtenccedilatildeo de propriedades com maior exatidatildeo sofre uma
limitaccedilatildeo praacutetica devido ao alto custo computacional o que felizmente pode ser contornado
por estrateacutegias como a teoria do funcional da densidade e os meacutetodos compostos[1]
Metodologia Computacional
Foram escolhidos os meacutetodos G3 G3MP2 G4 e G4MP2 e os funcionais com o
conjunto de bases G3LargeXP[2]
SOGGA11 B3LYP RevTPSS e M06-2X Realizaram-se
caacutelculos de otimizaccedilatildeo de geometria energia eletrocircnica e frequecircncias vibracionais (289 K e
1 bar) com o programa Gaussian09[3]
para um conjunto de 74 moleacuteculas e os respectivos os
aacutetomos presentes a fim de se determinar as entalpias padrotildees de formaccedilatildeo
Resultados e Discussatildeo
Comparando-se as determinaccedilotildees teoacutericas e experimentais obteve-se o erro meacutedio
(MSE) e o desvio RMS (RMSD) Avaliaram-se tambeacutem os tempos meacutedios de cpu (TM)
Tabela 1 ndash Anaacutelise estatiacutestica (MSE e RMSD em kcalmol) das determinaccedilotildees da entalpia padratildeo de formaccedilatildeo
(289 K e 1 bar) e tempo de CPU meacutedio dos caacutelculos (minutos)
Medidas Meacutetodos
G3 G3MP2 G4 G4MP2 B3LYP M06-2X RevTPSS SOGAA11
MSE -0406 -0332 -0155 -0107 6533 0873 -0718 -0331
RMSD 2543 2711 2463 2597 8553 3543 4060 9515
TM 4122 230 2983 625 1551 1672 1306 1917
Os menores RMSD foram observados para os meacutetodos compostos com destaque para
o G4 (2463 kcalmol) Jaacute os funcionais de densidade apresentaram RMSD superiores poreacutem
vale a pena destacar o M06-2X (3543 kcalmol) Os maiores tempos foram obtidos para os
meacutetodos G3 e G4 enquanto os menores foram os dos meacutetodos G3MP2 e G4MP2
Conclusotildees
Os meacutetodos G3MP2 e G4MP2 apresentaram os desempenhos mais equilibrados com
RMSD apenas pouco superiores ao meacutetodo G4 e os menores tempos de CPU Os funcionais
apesar dos tempos intermediaacuterios apresentaram RMSD consideravelmente superiores
Agradecimentos
Unicamp CENAPAD-SP CAPES
Referecircncias [1] Heerdt G Morgon N H Quiacutemica Nova 2012 23 1741-1746
[2] Curtis L A Redfern P C Raghavachari K Journal of Chemical Physics 2007 126 084108
[3] Frisch M J et al Gaussian09 Gaussian Inc 2009
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21 FFCLRP 2014
NMR-TZPP-DKH Gaussian basis sets for NMR calculations ndash 195Pt chemical
shift
Diego Paschoal1 (PG) Heacutelio F Dos Santos1 (PQ)
diego_paschoalyahoocombr 1Nuacutecleo de Estudos em Quiacutemica Computacional ndash NEQC ndash Departamento de Quiacutemica Universidade Federal de Juiz de
Fora Campus Universitaacuterio ndash Martelos 36036-030 Juiz de Fora MG Brasil
Nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy of 195Pt is an excellent method to be used
in structural characterization of new complexes in solution Besides NMR has been used in the
elucidation of reaction mechanism among other applications [1]
In this present study a comprehensive analysis of all relevant issues involved on the 195Pt
NMR chemical shift predictions are conducted Non-relativistic and relativistic calculations were
employed in distinct computation schemes to assess the most accurate method to use in a theoretical
calculations of 195Pt NMR In addition to the existing methods new relativistic Gaussian basis sets
named as NMR-TZPP-DKH were constructed for H-He Li-Ne Na-Ar K-Ca Ga-Kr Rb-Sr In-Xe
and Pt atoms and tested for 195Pt NMR predictions
NMR-TZPP-DKH Gaussian basis sets were developed according to the protocol described
by Neese [2] with some changes
Figure 1 195Pt chemical shift calculated at B3LYP(DKHSO)NMR-TZPP-DKHSO level
Platinum compounds studied in this work were optimized at B3LYPLANL2DZ(Pt)Def2-
TZVPP(Ligands) NMR calculations were performed using the GIAO method at B3LYPNMR-
TZPP-DKH level with relativistic effects incorporated by DKHSO approximation The [PtCl6]-2
was used as internal reference In all calculations the solvent effect was included using the PCM
formalism GAUSSIAN09 program were used in these calculations
The 195Pt for 73 complexes are showed in Figure 1 From the results we observe a good
agreement between experimental and calculated results with an average absolute deviation of 156
ppm for the compounds considered
The results and conclusions in this study are highly relevant to theoretical and experimental
chemists that seeking state of the art for the chemistry of platinum complexes Our conclusions are
supported by a series of theoretical calculations in good agreement with experimental values for a
wide range of 195Pt chemical shifts and with distinct ligands
Acknowledgments Authors acknowledges UFJF FAPEMIG CAPES and CNPq for
financial support
[1] P S Pregosin Coord Chem Rev 44 (1982) 247
[2] D A Pantazis X Y Chen C R Landis F Neese J Chem Theory Comput 4 (2008) 908
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22 FFCLRP 2014
Avaliaccedilatildeo teoacuterica do efeito gauche na difenidramina e seu cloridrato Faacutetima M P de Rezende1 (PG) Matheus P de Freitas1 (PQ)
fatimarezendeposgraduflabr 1Departamento de Quiacutemica Universidade Federal de Lavras CP 3037 37200-000 Lavras MG
Introduccedilatildeo O cloridrato de difenidramina eacute um dos princiacutepios ativos do medicamento Dramin (utilizado no tratamento de naacuteuseas e vocircmitos) A difenidramina e seu cloridrato fornecem bons prospectos para exibirem o efeito gauche O efeito gauche eacute observado em moleacuteculas contendo o fragmento etila 12-dissubstituiacutedo em que os substituintes satildeo aacutetomos ou grupos eletronegativos Segundo esse efeito a conformaccedilatildeo gauche eacute a forma preferencial em comparaccedilatildeo com a conformaccedilatildeo anti embora efeitos de repulsatildeo esteacuterica e eletrostaacutetica entre substituintes sugiram que o equiliacutebrio deveria ser favoraacutevel ao isocircmero anti1 Nesse contexto o objetivo do presente trabalho eacute avaliar a preferecircncia conformacional (gauche ou anti) do cloridrato de difenidramina e de sua forma neutra (Figura 1a e 1b) em acetonitrila e no vaacutecuo
ON
H
ON
a b
Figura 1 a) Difenidramina protonada (caacutetion) b) Difenidramina Metodologia Computacional Os miacutenimos de energia dos compostos foram identificados por meio de uma varredura conformacional usando o meacutetodo Monte Carlo em niacutevel semi-empiacuterico AM1 usando o programa Spartan A varredura conformacional foi executada para difenidramina na forma neutra e catiocircnica obtendo-se 100 estruturas para cada composto sendo muitas delas idecircnticas As geometrias diferentes foram otimizadas em niacutevel HF631g-(dp) (incluindo caacutelculos de frequecircncia para garantir que as estruturas natildeo se tratavam de estados de transiccedilatildeo) e em seguida 14 estruturas com energias relativas diferentes foram resubmetidas a caacutelculos de otimizaccedilatildeo de geometria (no gaacutes e em acetonitrila impliacutecita - modelo PCM) em niacutevel B97X-D6-31g(dp) Resultados e Discussatildeo O efeito gauche eacute operante na difenidramina pois o confocircrmero mais estaacutevel possui acircngulo diedro O-C-C-N de aproximadamente 65o (gauche) e eacute cerca de 1 kcal mol-1 mais estaacutevel do que o confocircrmero anti mais abundante (O-C-C-N de aproximadamente 175o) tanto na fase gasosa quanto em acetonitrila A estabilizaccedilatildeo da conformaccedilatildeo gauche eacute possivelmente decorrente de interaccedilotildees hiperconjugativas antiperiplanares CHCN e CHCO (efeito gauche quacircntico) Contudo os dados de energia ainda indicam uma populaccedilatildeo mensuraacutevel de confocircrmeros anti (cerca de 10) Ao se protonar a difenidramina de forma que se obtenha o caacutetion difenidramiacutenio (correspondente ao cloridrato de difenidramina) a diferenccedila de energia entre os confocircrmeros gauche e anti mais estaacuteveis eacute de mais de 6 kcal mol-1 sugerindo que estruturas com acircngulo diedro O-C-C-N+ gauche sejam natildeo somente preferenciais mas exclusivas Esse fato eacute decorrente de um incremento estabilizante da conformaccedilatildeo gauche a atraccedilatildeo eletrostaacutetica ON+ (efeito gauche eletrostaacutetico)2 Conclusotildees Interaccedilotildees intramoleculares particularmente o efeito gauche (quacircntico e eletrostaacutetico) devem contribuir fortemente para a conformaccedilatildeo bioativa da difenidramina e seu cloridrato que eacute gauche ao longo do fragmento O-C-C-N segundo estrutura do Protein Data Bank (coacutedigo PDB 2AOT) Agradecimentos Agrave FAPEMIG CAPES e CNPq pelo suporte financeiro e bolsas de estudante (FMPR) e de pesquisador (MPF) Referecircncias [1] Goodman L Gu H Pophristic V J Phys Chem A 2005 109 1223-1229 [2] Gooseman N E J OacuteHagan D Peach M J G Slawin A M Z Tozer D J Young R J Angew Chem Int Ed 2007 46 5904-5908
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23 FFCLRP 2014
Estudo envolvendo NN
Railton1 B de Andrade (PG) SilmarMiguel A F de Souza (PQ)
1Universidade Federal da Paraiacuteba Departamento de Quiacutemica 58036 Joatildeo Pes
Introduccedilatildeo
Uma das reaccedilotildees mais importantes das nitrosaminas se refere agrave quebra da ligaccedilatildeo NndashN (ver Figura 1) com a consequumlente liberaccedilatildeo do pode facilitar ou natildeo a quebra desta ligaccedilatildeo Pelaacuteez e colaboraprotonaccedilatildeo da nitrosamina mais simples (nitrosamina metilada
1a trans-(CH3)2NNOH+ 1c cis
Figura 1 conformaccedilotildees mais releva
Neste trabalho investigamos as quatro estruturas de menor energia da NNnitrosodimetilamina (DMNA
Metodologia Computacional
Utilizamos os meacutetodos geometrias referentes aos confocircrmeros mais estaacuteveis niacutevel CASSCFcc-pVDZ
Resultados e Discussatildeo
Temos um ordenamento energeacutetico em relaccedilatildeo aos resultados a niacutevel outro ordenamento com MRCI
Tabela 1Resultados obtidos para as quatro estruturas mai
Estruturaa
1a trans-(CH3)2NNOH+
1c cis-(CH3)2NNOH+
2a (CH3)2NHNO+
2c (CH3)2NNHO+
aAs quatro estruturas de menor energias foram otimizadas com realizado um caacutelculo MRCI correccedilotildees de Davdson dResultados entre parecircnteses referente agraves estruturas com H [2]
Conclusotildees
Para o estado fundamental foram obtidas quatro conformaccedilotildees mais estaacuteveis mostradas na Figura 1 sendo a estaacuteveis Observou-se o mesmo ordenamento obtido para a nitrosamina natildeoCaacutelculos com bases mais extensas (augReferecircncias [1] OHWADA T et al J Am Chem Soc
[2] PELAacuteEZ D et al J J Phys Chem A
Estudo envolvendo NN-nitrosodimetilamina protonada
B de Andrade (PG) Silmar1 A do Monte (PQ) Miguel A F de Souza (PQ) e Elizete1 Ventura (PQ)
railtoncggmailcom
Universidade Federal da Paraiacuteba Departamento de Quiacutemica 58036 Joatildeo Pessoa
Uma das reaccedilotildees mais importantes das nitrosaminas se refere agrave quebra da ligaccedilatildeo N (ver Figura 1) com a consequumlente liberaccedilatildeo do NO [1] A posiccedilatildeo da protonaccedilatildeo
pode facilitar ou natildeo a quebra desta ligaccedilatildeo Pelaacuteez e colaboradores [2] estudaram a protonaccedilatildeo da nitrosamina mais simples (H2NNO----H+) como modelo para a
1c cis-(CH3)2NNHO+ 2a (CH3)2NHNO
+ 2c (CH
conformaccedilotildees mais relevantes no estado fundamental de nitrosaminas protonadas
Neste trabalho investigamos as quatro estruturas de menor energia da NNDMNA) protonada (Figura 1 principais siacutetios de protonaccedilatildeo)
odologia Computacional
Utilizamos os meacutetodos MRCICASSCF com a base cc-pVDZ
geometrias referentes aos confocircrmeros mais estaacuteveis (Figura 1) foram otimizadas a
Temos um ordenamento energeacutetico em relaccedilatildeo aos resultados a niacutevel MRCI como indicado na Tabela 1
Resultados obtidos para as quatro estruturas mais estaacuteveis envolvendo NDMA protonada
CASSCF MRCIb MRCI+Q
c CASPT2ANO
∆E (kcalmol) 000 (000)d 000 000
1244 (1099) 1200 1183
-103 (-331) 1378 941
1389 (1232) 1793 1555 As quatro estruturas de menor energias foram otimizadas com CASSCF e a geometria obtida foi
realizado um caacutelculo MRCI bMRCI (Multireference Configuration Interaction
sultados entre parecircnteses referente agraves estruturas com H [2]
Para o estado fundamental foram obtidas quatro conformaccedilotildees mais estaacuteveis sendo a 1a trans-(CH3)2NNOH
+ e 2a (CH3)2NHNO
se o mesmo ordenamento obtido para a nitrosamina natildeoCaacutelculos com bases mais extensas (aug-cc-pVDZ e cc-pVTZ) estatildeo sendo realizados
J Am Chem Soc 123 10164 2001 J J Phys Chem A 112 8394 2008
nitrosodimetilamina protonada
A do Monte (PQ)
soa ndash PB ndash Brasil
Uma das reaccedilotildees mais importantes das nitrosaminas se refere agrave quebra da ligaccedilatildeo posiccedilatildeo da protonaccedilatildeo dores [2] estudaram a
) como modelo para a
2c (CH3)2NNHO+
ntes no estado fundamental de nitrosaminas protonadas
Neste trabalho investigamos as quatro estruturas de menor energia da NN-principais siacutetios de protonaccedilatildeo)
pVDZ Todas as ) foram otimizadas a
Temos um ordenamento energeacutetico em relaccedilatildeo aos resultados a niacutevel CASSCF e
s estaacuteveis envolvendo NDMA protonada
CASPT2ANO-L
(000) (1125) (459) (1141)
e a geometria obtida foi Multireference Configuration Interaction) c
MRCI com sultados entre parecircnteses referente agraves estruturas com H [2]
Para o estado fundamental foram obtidas quatro conformaccedilotildees mais estaacuteveis NHNO
+ as mais se o mesmo ordenamento obtido para a nitrosamina natildeo-metilada
pVTZ) estatildeo sendo realizados
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24 FFCLRP 2014
Ab-initio calculation of magnetic properties of Gd-doped SnO2
Fermin H Aragoacuten
fermin964hotmailcom Laboratoacuterio de Fiacutesica Aplicada Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear 31270-901 Belo Horizonte MG
Brazil
Introduction
The SnO2 compound is a n-type semiconductor with a large band gap (Eg ~ 36 eV) This
compound forms in a tetragonal rutile-type crystalline structure Reports published in the literature
experimental and theoretical indicate that the SnO2 compound doped with different chemical
elements (transition metals and rare earths) shows ferromagnetic properties above room
temperature high electrical conductivity high transparency in the visible region and high thermal
stability Due to these properties the rare earth-ion-doped SnO2 compounds are considered as
promising systems for the development of multifunctional magneto-optical devices [1] In special
the doping with trivalent Gd ions could provide with larger localized magnetic moments because of
their 4f7 electron configuration in comparison with transition metal ions
Computational Methodology
All calculations have been performed within the framework of the density-functional theory
(DFT) implemented in the well-tested SIESTA (Spanish Initiative for Electronic Simulations with
Thousands of Atoms) code
[2] and using the generalized gradient approximation (GGA)
pseudopotentials The system was studied in 2x2x2 supercell contained 48 atoms For the
calculation is considered the substitution of GdrarrSn that represent 625 of Gd-doped and one
oxygen vacancy that represent 3125 of the oxygen occupied site Spin polarized was carried out
to both cases with ferromagnetic (FM) and antiferromagnetic (AFM) configuration The difference
between the FM and AFM total energy (ΔE) can be expressed as ΔE=E(FM)-E(AFM) where
E(FM) denotes the total energy of FM state and E(AFM) denotes the total energy of AFM state
Positive value of ΔE implies that an AFM state is preferred while negative value of ΔE implies that
an FM state is preferred
Results
The values obtained to ΔE were -04 meV and -33 meV for 625 Gd-doped in SnO2 and
SnO2-γ (γ is the quantity of oxygen vacancy) respectively The low energy for Gd-doped SnO2
shows paramagnetic while for the Gd-doped SnO2-γ shows ferromagnetic behavior these results are
in agreement as theoretical and experimental work [34] where were shown that the oxygen
vacancies are a key of the origin of ferromagnetism in the call diluted magnetic semiconductors
Conclusions In conclusion we have investigated the electronic and magnetic properties of Gd-doped SnO2 (free of oxygen vacancy) and Gd-doped SnO2-γ (with oxygen vacancy) using SIESTA code Our calculations show remarkable changes in the spin polarized DOS with a strong correlation of the ferromagnetism with the presence of oxygen vacancy
The financial support of the Brazilian Agencies CNPq CAPES and FAPEMIG is gratefully
acknowledged
References [1] R Adhikari AK Das DKarmakar JGhatak J MagnMagn Mat 322 (2010) 3631
[2] J M Soler E Artacho J Gale A Garcia J Junquera P Ordejoacuten D Saacutenchez-Portal J Phys Cond Matt 14 2745
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Lanci J R Simpson N D Browning S D Sarma H D Drew R L Greene and T Venkatesan Phys Rev Lett 91
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[4] J M D Coey A P Douvalis C B Fitzgerald and M Venkatesan Appl Phys Lett 84 1332 (2004)
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
25 FFCLRP 2014
Estrutura eletrocircnica de complexo envolvendo uma associaccedilatildeo por ligaccedilatildeo
quiacutemica entre uma ftalocianina de rutecircnio e o TiO2 (anatase)
Diesley M S Arauacutejo1
(PG) Weverson R Gomes2(PG) Leonardo T Ueno
3(PQ) Antonio O T
Patrociacutenio1(PQ) Antonio E H Machado
1(PQ)
diesleymartinsyahoocombr 1Universidade Federal de Uberlacircndia Instituto de Quiacutemica Laboratoacuterio de Fotoquiacutemica e Ciecircncia de Materiais
2 Universidade Federal de Satildeo Carlos Departamento de Quiacutemica
3Universidade Federal de Uberlacircndia Faculdade de Ciecircncias Integradas do Pontal
Introduccedilatildeo
O emprego de abordagens baseadas na Teoria do Funcional de Densidade (DFT) tem
contribuiacutedo de forma significativa nos estudos de processos que envolvem transferecircncia de carga
[12] Ressalta-se entre outras possibilidades a previsatildeo do arranjo estrutural energeticamente mais
favoraacutevel e o entendimento de qual seria a melhor forma de ancoramento do corante na superfiacutecie
do semicondutor Aleacutem disso a estrutura eletrocircnica obtida teoricamente eacute capaz de fornecer
informaccedilotildees para o entendimento de processos importantes como eacute o caso da conversatildeo de energia
No presente trabalho avaliamos o comportamento de uma ftalocianina de rutecircnio ([(29-
bis(dietielamino)-1623-dicarboxi)PcRu(py)2]- FtRu) ligada quimicamente a um nanocluster de
anatase (TiO2)
Metodologia Computacional
Para a otimizaccedilatildeo estrutural e caacutelculo das frequecircncias vibracionais empregou-se o funcional
B3LYP e o conjunto de bases LANL2DZ ECP com o pseudo-potencial para o Titacircnio e o conjunto
Def2-TZVPD para os demais aacutetomos (H C N O e Ru) mais o pseudo-potencial para o Ru O
nanocluster de anatase empregado foi mantido congelado durante todos os caacutelculos Este consiste
em estrutura otimizada descrita por Jono e colaboradores [1] Todos os caacutelculos foram efetuados
considerando acetonitrila como solvente empregando o meacutetodo de contiacutenuo dieleacutetrico CPCM [45]
O funcional CAM-B3LYP foi utilizado na previsatildeo de 6 estados tripleto e dos 60 primeiros estados
singleto para a construccedilatildeo do espectro eletrocircnico e diagrama de energias
Resultados e Discussatildeo
No espectro de excitaccedilatildeo simulado a magnitude das forccedilas de oscilador para as transiccedilotildees
por volta de 560 nm sugere uma grande probabilidade de absorccedilatildeo de luz visiacutevel por este complexo
Em uma anaacutelise dos orbitais moleculares observa-se que tais excitaccedilotildees surgem da transferecircncia de
carga interfacial da FtRu para niacuteveis desocupados do semicondutor sugerindo que as transiccedilotildees
eletrocircnicas de menor energia devem envolver a excitaccedilatildeo de um eleacutetron da FtRu para diferentes
estados eletrocircnicos do TiO2 O gap energeacutetico entre o estado eletrocircnico de menor energia (S1) e o
estado fundamental eacute de cerca de 180 eV envolvendo a combinaccedilatildeo de diferentes transiccedilotildees
eletrocircnicas sugerindo que haacute injeccedilatildeo eletrocircnica do corante no estado excitado para a banda de
conduccedilatildeo do semicondutor isso eacute compatiacutevel com dados reportados em estudos similares [1-3]
Conclusotildees
Os dados obtidos para os niacuteveis de energia do complexo em estudo satildeo compatiacuteveis aos
observados para complexos similares Os resultados sugerem na excitaccedilatildeo eletrocircnica a
transferecircncia de eleacutetron de niacuteveis ocupados da FtRu para orbitais virtuais da anatase
Agradecimentos
UFU FAPEMIG CAPES e CNPq
Referecircncias
[1] R Jono et al J Phys Chem Lett 2011 2 1167ndash1170
[2] P M Anbarasan et al Rec Res Sci Tech 2010 2 08-16
[3] Corneliu I Oprea et al International Journal of Photoenergy 2013 1-15
[4] M Cossi et al J Comp Chem 2003 24 669-81
[5] V Barone and M Cossi J Phys Chem A 1998 102 1995-2001
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
26 FFCLRP 2014
Estudo computacional de [22]ciclofanos
Mateus G Manfreacute1 (IC) Seacutergio E Galembeck
1 (PQ)
mateusmanfreuspbr 1Departamento de Quiacutemica Faculdade de Filosofia Ciecircncias e Letras de Ribeiratildeo Preto Universidade de Satildeo Paulo
14040-901 Ribeiratildeo Preto-SP Brasil
Introduccedilatildeo
Os [22]ciclofanos representam uma classe de compostos quiacutemicos com um campo de aplicaccedilatildeo que
abrange cataacutelises assimeacutetricas poliacutemeros com propriedades oacuteptico-eletrocircnicas distintas e mesmo
faacutermacos no combate agrave artrite Grande parte de suas caracteriacutesticas de interesse se deve a interaccedilotildees
entre seus dois aneacuteis aromaacuteticos portanto a compreensatildeo da natureza de tais interaccedilotildees elucidaria a
origem de suas aplicaccedilotildees bem como melhor exploraacute-las
Metodologia Computacional
Quatro compostos da classe dos [22]ciclofano vecircm sendo estudados neste trabalho
[22]paraciclofano (I) sin [22]metaciclofano (II) anti [22]metaciclofano (III) e
[22]metaparaciclofano (IV) As moleacuteculas tiveram suas geometrias optimizadas atraveacutes do meacutetodo
PW6B95-D3BJ tendo def2-TZVP A mesma metodologia foi adotada para o caacutelculo de seus
espectros infravermelho
Resultados e Discussatildeo
Em todos os compostos os valores estudados nas geometrias se encontram muito proacuteximos
dos valores experimentais na literatura2 Observa-se que para I e II a distacircncia interanular
apresentou um valor abaixo do raio de Van der Waals para o aacutetomo de carbono ( 28 acircngstrons) o
que sugere uma provaacutevel interaccedilatildeo through-space entre os aneacuteis Por outro lado os compostos III e
IV apresentaram uma distacircncia entre os aneacuteis maior que 28 acircngstrons indicando que caso estejam
presentes a interaccedilatildeo entre os aneacuteis se daacute principalmente through-bond
Os espectros infravermelho revelaram que em todos os compostos os picos de maior
intensidade se encontravam relacionados a vibraccedilotildees de estiramento dos hidrogecircnios Tanto O
espectro do composto I quanto do composto II bandas de intensidade consideraacutevel em 750 cm-1
relacionada agrave vibraccedilatildeo angular entre seus aneacuteis benzecircnicos indicando uma provaacutevel interaccedilatildeo
through-space O composto IV por outro lado natildeo apresentou tais bandas de interaccedilatildeo apenas entre
os aneacuteis mas sim uma banda em 606 cm-1
devido ao estiramento simeacutetrico entre os aneacuteis atraveacutes
das pontes etilecircnicas se tratando de uma provaacutevel interaccedilatildeo through-bond
Conclusatildeo
O meacutetodo PW6B95-D3BJ apresentou resultados com boa exatidatildeo ante aos valores
encontrados na literatura se mostrando adequado para o tratamento de [22]ciclofanos Os dados
obtidos na geometria para os compostos I e II bem como no espectro infravermelho convergem para
uma predominacircncia na interaccedilatildeo through-space enquanto que para o composto IV estes convergem
para uma predominacircncia na interaccedilatildeo through-bond
Agradecimentos
Os autores agradecem agrave FAPESP (processo 201319596-0) pelo suporte financeiro MGM
agradece agrave FAPESP (processo 201319596-0) pela bolsa de Iniciaccedilatildeo Cientiacutefica
Referecircncias Bibliograacutefica 2ChampionRGodfreyPD Betens FLJ Mol Spectrosc 199215518
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27 FFCLRP 2014
17ordm SIMPOacuteSIO BRASILEIRO DE QUIacuteMICA TEOacuteRICA (SBQT) 24 a 28 de novembro de 2013 Angra dos Reis Rio
ESTUDO COMPARATIVO DE REATIVIDADE DE TRITERPENOS
PENTACIacuteCLICOS COM ATIVIDADE ANTIMALAacuteRICA
Marlon Marques V de Melo Filho
1a(PG) Kelson Mota T Oliveira
1a(PQ) Noam S Gadelha
1a(PG)
Aristeu S da Fonseca1a
(PG)
1aGrupo de Quiacutemica Teoacuterica e Computacional (GQTC)
1bGrupo de Quiacutemica de Produtos Naturais e Desenvolvimento
de Meacutetodos Analiacuteticos (QPNMA) 1DQICE ndash UFAM Bloco 10 Setor Norte Av Rodrigo OJ Ramos 6200 Japiim
69077-000 Manaus ndash Amazonas
e-mail marlonvieirademelogmailcom
Palavras-chave lupeol aacutecido betulinico betulina aacutecido melaleuco atividade ONION
INTRODUCcedilAtildeO
A investigaccedilatildeo farmacecircutica em produtos naturais representa uma estrateacutegia importante para a descoberta e desenvolvimento de novos medicamentos Quatro moleacuteculas isoladas da A amazonicus no QPNMA com esqueleto triterpecircnico pentaciacuteclico tecircm mostrado graus diferentes de atividade contra o P falciparum Trecircs destes compostos satildeo apresentados na literatura como oacutetimos candidatos para o desenvolvimento de um tratamento mais eficiente contra a malaacuteria e outras doenccedilas parasitaacuterias Os quatro compostos depois de isolados foram identificados por meio de anaacutelise espectroscoacutepica (ver fig 1) Suas estruturas foram estudadas por meio de abordagem teoacuterica visando determinar que fatores estruturais e eletrocircnicos poderiam ser determinantes no grau de atividade Foram comparados os mapas de potencial eletrostaacutetico densidade eletrocircnica (2D e 3D) e distribuiccedilatildeo de cargas dos quatro compostos e seus valores tabelados Figura 1 Triterpenos pentaciacuteclicos isolados de A amazonicus 1 - lupeol 2 - O aacutecido betuliacutenico 3 - betulina 4 - o aacutecido Melaleucico
MEacuteTODOS Os calculos seratildeo realizados utilizando PC INTEL Quadcore
TM (8 GB RAM) em plataforma Debian
LINUX (Versatildeo 50) para calcular as propriedades estruturais e eletrocircnicas das quatro moleacuteculas Na otimizaccedilatildeo geomeacutetrica de rotina seraacute utilizado o meacutetodo com bases 6-21G e funcional b3lyp por meio do Programa Gaussian03 O meacutetodo a ser utilizado eacute o ONIOM Ele eacute recomendado para moleacuteculas grandes reaccedilotildees enzimaacuteticas mecanismos de reaccedilatildeo para os sistemas orgacircnicos efeitos dos substituintes e reatividade de compostos orgacircnicos e organometaacutelicos
RESULTADOS E DISCUSSAtildeO
Os dados oriundos do QPNMA indicam uma
maior atividade para o aacutecido betuliacutenico valores
meacutedios para o lupeol e betulina e nenhuma
atividade do aacutecido melaleucico Como a literatura
aponta a carboxila como forte candidato
responsaacutevel pela atividade do aacutecido betuliacutenico e a
hidroxila nos demais compostos a anaacutelise da
presenccedila destes grupos nas quatros estruturas foi
observado Estruturalmente os compostos
apresentaram grande similaridade em distacircncias e
acircngulos no esqueleto lupacircnico Os caacutelculos de
atividades dos triterpenos seratildeo realizados ao
interagi-los com o modelo tridimensional da proteiacutena
digestiva do P flaciparum que eacute encontrado no
Protein Data Base CONCLUSAtildeO
Uma das principais diferenccedilas observadas deve-
se a distribuiccedilatildeo de cargas nas COOH devido ao
efeito indutivo na proacutepria moleacutecula ou ateacute mesmo
um impedimento esteacuterico pelo maior volume da
moleacutecula
AGRADECIMENTOS
FAPEAM CNPq
Abdel Bar at al J Nat Prod 2009 72 1643ndash1650
2
1
25
12
6
27
15
16
19
28
22
21 29
30
24
23
OH
H
H
1
COOH
OH
OH H
OHH
H
H
3
2
3 4
23 24
6 5
10
1
25
9 8
7 27
14
13
12
30
19
1
8 17 16
15
28
22
21
29
26 COOH
COOH
OH
4
2
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28 FFCLRP 2014
Estudos Teoacutericos Comparativos de Propriedades Estruturais Eletrocircnicas e
Espectroscoacutepicas dos Aacutecidos Betuliacutenico e Melaleucico e da Estabilidade de
Clusters desses Metaboacutelitos Especiais
Noam G da Silva1 (PG) Kelson M T de Oliveira1 (PQ) Aristeu S da Fonseca1 (PG) e Marlon
Vieira de Melo1 (PG)
noam_gshotmailcom 1DQICE-UFAM Bloco 10 Setor Norte Av Rodrigo O J Ramos 6200 Japiim 69077-000 Manaus Amazonas
Introduccedilatildeo
A baixa atividade do aacutecido Melaleucico natildeo foi ateacute o presente momento estudada Sua
estrutura eacute similar agrave de outros compostos ativos mas algum outro fator deve estar influenciando
na quiacutemica da reaccedilatildeo[12] Estruturas como clusters onde interaccedilotildees de hidrogecircnio estabilizam
o sistema podem estar sendo formadas[34] e assim a moleacutecula mostra-se inativa em estudos de
atividade bioloacutegica[5]
Metodologia Computacional
Os caacutelculos foram realizados em maacutequinas QuadCore ambas com 8 GB de memoacuteria
RAM nas plataformas Debian 6 e 7 (Linux) O software utilizado foi o Gaussian 03 Rev C-02
As moleacuteculas foram estudadas com o AM1 B3LYP3-21G e B3LYP6-31G As estruturas com
duas e trecircs moleacuteculas foram estudadas com AM1
Resultados e Discussatildeo
Os resultados preliminares (alguns na Tabela 1)
mostram que a forma mais oxidada (aacutecido Melaleucico)
possui menor energia que o aacutecido Betuliacutenico Em ambas as
moleacuteculas ocorre interaccedilatildeo intermolecular que estabiliza o
sistema Quando duas moleacuteculas interagem haacute um efeito
estabilizante maior no aacutecido Betuliacutenico que no aacutecido
Melaleucico Com trecircs moleacuteculas interagindo ocorre
aumento na estabilizaccedilatildeo para ambos os casos mas o aacutecido Melaleucico tem uma estabilizaccedilatildeo
aproximadamente 20 kcalmol mais acentuada
Tabela 1 Algumas propriedades energeacuteticas e efeitos de interaccedilatildeo de hidrogecircnio
Propriedade Aacutecido Betuliacutenico Aacutecido Melaleucico
Energia Total (kcalmol) -187358751 -2719095827
Estabilizaccedilatildeo com duas moleacuteculas (kcalmol) -8641687843 -7807025921
Estabilizaccedilatildeo com trecircs moleacuteculas (kcalmol) -1326288052 -1528627227
Conclusotildees
A formaccedilatildeo de pontes de hidrogecircnio estabiliza os sistemas mas somente o aacutecido
Melaleucico pode formar grandes aglomerados com essas interaccedilotildees Sistemas maiores podem
ser estudados e fornecer respostas para a baixa atividade da moleacutecula
Agradecimentos
Ao CNPq e a FAPEAM pelos investimentos
Referecircncias [1] Chopra CS Cole A RH Theiberg KJL White DR Arthur HR Tetrahedron 1965 Vol 21 1529-1536
[2] Chopra CS White DR Tetrahedron 1966 Vol 22 897-901
[3] Mohajeri A Journal of molecular structure (Theochem) 2004 Vol 678 201-205
[4] Duvoisin Jr S Ighor CVL Quimica Nova 2011 Vol 34 1595-1603
[5] Bernard P Scior T Didier B Hibert M Berthon J Phytochemistry 2001 Vol 58 865-874
Figura 1 (Esquerda) Cluster de aacutecido
Melaleucico e (Direita) interaccedilotildees de
hidrogecircnio
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29 FFCLRP 2014
On Activation Step of Hoveyda-Grubbs Catalyst
Eacutegil Saacute 1 (PQ) Milton Matos 2 (PQ) hegelsahotmailcom
1 Universidade Federal do Piauiacute Campus Ministro Reis Velloso Parnaiacuteba-PI Brazil e-mail 2 Laboratoacuterio Interdisciplinar de Materiais Avanccedilados Centro de Ciecircncias da Natureza Teresina -PI Brazil
Introduccedilatildeo
Hoveyda-Grubbs catalyst is very important to catalyze the olefin metathesis reaction The activation mechanism is dissociative for RCM (Ring Closing Metathesis) of N-Tosyldiallylamine due to olefin size [1]
Metodologia Computacional
We study the activation mechanism using DFT (Density Functional Theory) through the hybrid functional B3LYP and the basis set 6-31g(d) for all atoms except ruthenium described by LanL2DZ all stationary points were characterized by vibrational frequency calculations using the same level of theory Resultados e Discussatildeo We search the activation path previously proposed [1] showed in the Figure 1 in black and blue lines This path start with the pre-catalyst A1 through the transition state TS(A1-A2) and the minimum A2 The next step is the complexation of N-Tosyldiallylamine (IA3) We also find an alternative path showed by the red line In this path proposed in the first time here we showed an immediately interconversion from A2 to IIA3 before the complexation of the olefin with a rotation through the RuC bond This structure presents a dihedral angle of 105deg between the carbons of group mesityl coordinated ruthenium the carbon of the carbene and the oxygen chelator CRuCO (marked with asterisk in Figure 1) While in the structure A2 the same-angle is -107deg showing the rotation of the entire group Hoveyda around the connection RuC this rotation happens easily and as published in theoretical and experimental studies [2] confirmed by the more the stability of IIA3 in comparison with A2 We investigated the activation directly from the structure A1 to the structure IIA3 but we found an unreal energy barrier corresponding to the possible TS(AI-IIA3) With these results we believe the activation process occurs with the interconversion from A2 to IIA3 and not directly from A2 to IA3 as showed in others works
Figure 1 Activation paths for the Hoveyda-Grubbs catalyst
Referecircncias
[1] [1] S J Connon M Rivard M Zaja S Blechert Adv Synth Catal 345 (2003) 572
[2] C M Aguillar W R Rocha J Phys Chem B 115 (2011) 2030
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30 FFCLRP 2014
Estudo do comportamento em soluccedilatildeo do 2-fluoroetanol 3-fluoroproanol e 4-fluorobutanol por espectroscopias de RMN e infravermelho e caacutelculos
teoacutericos R A Cormanich12(PG) R Rittner2(PQ) M P Freitas3 (PQ) and M Buumlhl1 (PQ)
rodcormanichiqmunicampbr 1 EastChem School of Chemistry University of St Andrews North Haugh St Andrews Fife KY16 9ST UK 2 Chemistry Institute State University of Campinas PO Box 6154 13083-970 Campinas SP Brazil 3 Department of Chemistry Federal University of Lavras PO Box 3037 37200-000 Lavras MG Brazil Introduccedilatildeo
Aacutetomos de fluacuteor em compostos orgacircnicos satildeo considerados fracos aceptores para formaccedilatildeo de ligaccedilatildeo de hidrogecircnio (LH)1 Contudo o miacutenimo global do 2-fluoroetanol (FE) que tem geometria apropriada para formar uma LH CFmiddotmiddotmiddotHO intramolecular eacute responsaacutevel por gt90 da sua populaccedilatildeo conformacional total Tal LH eacute comumente invocada para explicar a estabilidade do confocircrmero mais estaacutevel do FE2 Da mesma maneira tambeacutem eacute indicado que os miacutenimos globais do FP e FB formam LHs CFbullbullbullHO intramoleculares34 Natildeo haacute estudos conformacionais em soluccedilatildeo na literatura para estes compostos que sejam de nosso conhecimento Dessa maneira no presente trabalho foi realizada uma anaacutelise sistemaacutetica do comportamento conformacional em soluccedilatildeo do FE FP e FB por espectroscoipas de RMN de
1H e 19F e infravermelho suportado por caacutelculos teoacutericos Metodologia Computacional
Foram realizados caacutelculos teoacutericos em niacutevel MP2aug-cc-pVDZ para geometrias dos confocircrmeros do FE (5 confocircrmeros) FP (12 confocircrmeros) e FB (38 confocircrmeros) otimizados em niacutevel MP2aug-cc-pVDZ que apresentaram a melhor correlaccedilatildeo com o niacutevel CCSD(T)aug-cc-pVTZ em relaccedilatildeo agrave funcionais da DFT (B3LYP e B3LYP-D3) Foram entatildeo aplicados diferentes meacutetodos teoacutericos como o Quantum Theory of Atoms in Molecules (QTAIM) Non-Covalent Interactions (NCI) e o Natural Bond Orbitals (NBO) para se entender as preferecircncias conformacionais destes compostos Resultados e Discussatildeo
Nenhum indiacutecio de formaccedilatildeo de LH intramolecular CFbullbullbullHO pocircde ser detectado para o FE FP e FB experimentalmente em soluccedilatildeo nos espectros de RMN e infravermelho Caacutelculos teoacuterico baseados na QTAIM NCI e NBO indicam que LHs CFbullbullbullHO intramoleculares natildeo tecircm influecircncia sobre o comportamento conformacional do FE mas estabilizam o miacutenimo global tanto do FP quanto do FB para as moleacuteculas isoladas No entanto ao se adicionar correccedilotildees termodinacircmicas de energia livre de Gibbs mesmo em meios natildeo-polares tais como CCI4 ciclohexano e diclorometano (IEF-PCM) a populaccedilatildeo dos miacutenimos globais do FP (~11) e FB (~3) diminuem consideravelmente aparentemente abaixo do limite de detecccedilatildeo Conclusotildees
Contraacuterio agrave suposiccedilotildees encontradas na literatura o comportamento conformacional do FE natildeo eacute regido por uma LH CFHO intramolecular LHs intramoleculares satildeo importantes para os confocircrmeros mais estaacuteveis do FP e FB isolados mas natildeo podem ser detectadas em soluccedilatildeo O presente trabalho foi aceito para publicaccedilatildeo no jornal Phys Chem Chem Phys Agradecimentos FAPESP FAPEMIG CNPq e EaStCHEM Referecircncias [1] R A Cormanich M P Freitas C F Tormena R Rittner RSC Advances 2012 2 4169 [2] J Huang K Hedberg J Am Chem Soc 1989 111 6909 [3] H M Badawi W Foumlrner S A Ali Spectrochim Acta A 2008 69 263 [4] M Traetteberg A D Richardson K Hedberg R W Winter G L Gard J Phys Chem A 2001 105 9587
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31 FFCLRP 2014
Theoretical Study of the Infrared Raman and VCD Spectra of Thiophene UsingAb Initio and Density Functional Theory Calculations
Marcello F da Costa (PQ)1 Poliane C de Farias (PG)2
mcostauelbr polianefariasyahoocombr12Universidade Estadual de Londrina LBMM ndash Laboratoacuterio de Biofiacutesica e Mecacircnica Molecular
IntroductionOrganic semiconductors have physical characteristics similar to inorganic ones so they can
also be used in the manufacture of OLEDs [1] photovoltaic cells [2] lasers [3] Furthermoreorganic materials with semiconductor properties have some advantages when compared to inorganicones such as greater adaptability low cost of production and the possibility of easily making smallstructural changes to modify its physical and chemical properties Among the currently mostinteresting organic semiconductors are the thiophene based polymers and the thiophene togetherwith its derivatives which are the main constituents of organic conductors [4]
Computational detailsIn this work we made the calculation of the molecular parameters infrared and Raman
spectra with HF and MP2 ab initio methods and B3LYP and B3PW91 DFT functional packagesWe also compared the results with experimental data found in the literature [5-7] and we calculatedthe VCD (vibrational circular dichroism) spectrum based on the good agreement of the calculationsperformed The thiophenes geometry optimization and harmonic vibrational frequenciescalculations were performed with the GAUSSIAN 03 software package using HF levelapproximation MoslashllerndashPlesset many-body perturbation theory truncated at second order (MP2) andDFT with B3LYP and B3PW91 hybrid functional with both are believed to be superior inpredicting molecular properties A fairly large and flexible basis set 6-311++G was chosen toobtain accurate calculations about the molecule
Results and discussionThe results show that the DFT methods have more accuracy with experimental data The
B3LYP hybrid functional had slightly more accuracy than the B3PW91 for the vibrationalfrequencies and matched with experimental data until the 12th vibration in the range around 500 to1200 1cm The theoretical prediction of the VCD spectrum shows that the thiophene molecule hasa propensity to absorb clockwise circularly polarized light (positive absorption) at the most intenseinfrared absorptions
ConclusionThe set of basis functions 6-311++G is able to provide a realistic description of these
properties The good agreement with the experimental data of the harmonic vibrations supports theVCD results which provides useful information for the study of this material
AcknowledgementsThe authors would like to acknowledge the financial support granted by the following
Brazilian agency Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientiacutefico e Tecnoloacutegico (CNPq)
Referecircncias [1] Y Li Y Cao J Gao D Wang G Yu AJ Heeger Synthetic Met 99 (1999) 243[2] CJ Brabec NS Sariciftci JC Hummelen Adv Func Mater 11 (2001) 15[3] F Hide M Diaz-Garcia B Schwartz M Andersson P Qibing AJ Heeger Science 273 (1996) 1833[4] JH Schon A Dodabalapur Z Bao C Kloc O Schenker B Batlogg Nature 410 (2001) 189[5] T Kupka R Wrzalik G Pasterna K Pasterny J Mol Struct 616 (2002) 17[6] JS Kwiatkowski J Leszczynski I Teca J Mol Struct 436-437 (1997) 451[7] K Pasterny R Wrzalik T Kupka G Pasterna J Mol Spectrosc 614 (2002) 297
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32 FFCLRP 2014
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
Iacutendice de Autores
Anselmo E de Oliveira UFG 04Antonio E H Machado UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Antonio O T Patrociacutenio UNIVERSIDADE FEDERAL DEUBERLAcircNDIA
26
Aristeu S da Fonseca UFAM 28Arnaldo Fernandes da Silva Fo UNICAMP 06 07Ataualpa A C Braga UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 01Breno R L Galvatildeo UFMG 16Carlos R D Correia UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
CAMPINAS01
Cleuton de Souza Silva UNICAMP 08 10Claacuteudio Francisco Tormena UNICAMP 05Daniely X Soares UNICAMP 07Diego Fernando da S Paschoal UFJF 22Diesley Martins UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Dioacutegenes Mendes Arauacutejo USP-RP 09Elaine F F da Cunha FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Eacutegil de Brito Saacute UFPI 30Elizete Ventura UFPB 24Elieacutezer Fernando de Oliveira UNESP 17Fabriacutecio R Sensato UNIFESP 20Felipe Vieira Zauith Assad UNIFESP 20Fermin Fidel Herrera Aragoacuten CDTN 25Francisco Carlos Lavarda UNESP 17Francisco das Chagas Alves Lima UFPI 14Faacutetima Maria Pereira de Rezende UFLA 23Giovanni Finoto Caramori UFSC 02Heacutelio F Dos Santos UFJF 22Iran da Luz Sousa UNICAMP 12Jadson C Belchior UFMG 16Josene Maria Toldo UFRGS 18Kelson Mota T Oliveira UFAM 28Larissa Sihe Oliveira UFSM 13Leonardo T Ueno UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Leonardo V das Chagas Lima UNICAMP 21Lucas Abreu do Nascimento UESPI 14Lucas Colucci Ducati USP 05Luciano Tavares da Costa UNIFAL-MG 15Liacutevia C T Lacerda FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19M Buumlhl UNIVERSITY OF ST ANDREWS 31
33 FFCLRP 2014
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
M P Freitas UFLA 31Marcello Ferreira da Costa UEL 32Marcus V J Rocha VRIJE UNIVERSITEIT 19Marlon Vieira de Melo UFAM 28Mateus Grecco Manfreacute UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 27Mateus Xavier Silva UFMG 16Matheus P de Freitas UFLA 23Mauricio Gustavo Rodrigues UNICAMP 11Milton Matos UFPI 30Nelson Henrique Morgon UNICAMP 12 21Noam Gadelha da Silva UFAM 29Noam S Gadelha UFAM 28Paulo Fernando Bruno Gonccedilalves UFRGS 18Poliane Cristina de Farias UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
LONDRINA32
R Rittner UNICAMP 31Rafael de Mattos Piccoli UFSC 02Railton Barbosa de Andrade UFPB 24Renan Vidal Viesser UNICAMP 05Renato Pereira Orenha UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 03Ricardo A Agnes UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
CAMPINAS01
Rodrigo Antonio Cormanich UNICAMP 31Rogeacuterio Custodio UNICAMP 08 10 11Rogeacuterio J Baierle UFSM 13Roy E Bruns UNICAMP 06 07Reacutegis Casimiro Leal UNICAMP 10Sergio E Galembeck USP-RP 09Silmar A do Monte UFPB 24Silviana Correcirca FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Seacutergio E Galembeck UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 27Seacutergio Emanuel Galembeck UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 03Teodorico C Ramalho FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Tuanan Lourenccedilo UNIFAL-MG 15Vitor Hugo Menezes da Silva UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 01Wagner E Richter UNICAMP 07Wagner Eduardo Richter UNICAMP 06Wesley Fonseca Vaz UFG 04Weverson R Gomes UNIVERSIDADE FEDERAL DE SAtildeO
CARLOS26
34 FFCLRP 2014
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
Palavras Chaves
AacuteCIDO BETULINICO 28AacuteCIDO MELALEUCICO 29ACOPLAMENTO SPIN-ORBITAL 05AGREGADOS MOLECULARES 04ALGORITMO GENEacuteTICO 16ALPCCL 04AMINAS SUBSTITUIacuteDAS 10ANAacuteLISE CONFORMACIONAL 31ANATASE 26AROMATICIDADE 27ATIVIDADE 28BASIS SETS 22BENZAZOacuteIS 18BENZBROMARONA 12BIOACTIVITY 07C-PCM 08CAacuteLCULO COMPUTACIONAL 10CAacuteLCULOS AB INITIO 16CAacuteLCULOS DFT 01CASSCF 24CLUSTERS METAacuteLICOS 16CLUSTERS 09 29CO2 15COMPOSTO DE COODENACcedilAtildeO 14CONFOcircRMERO ANTI 23CONFOcircRMEROS 12CONJUGATED POLYMERS 17CSSM 06DFT CALCULATIONS 17DFT 02 12 14 18 19 20
21 25 26 29 32DINAcircMICA MOLECULAR 15EFEITO DO AacuteTOMO PESADO 05EFEITOS RELATIVIacuteSTICOS 02EFITO GAUCHE 23ENTALPIA DE FORMACcedilAtildeO 21ESIPT 18ESTADOS EXCITADOS 04ESTRUTURA ELETROcircNICA 09FTALOCIANINA 26FUNCIONAL HIacuteBRIDO M06 01FUNCcedilOtildeES DE BASE 11
35 FFCLRP 2014
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
G3X(CEP) 08GD-DOPED SNO2 25HIPERCONJUGACcedilAtildeO 23INFRAVERMELHO 06INTENSIDADES 06INTERACcedilAtildeO INTRAMOLECULAR 27LIGACcedilAtildeO AMIDA 20LIGACcedilAtildeO DE HIDROGEcircNIO 31LIacuteQUIDO IOcircNICO 15MAGNETIC PROPERTIES 25MAGUEMITA 19MCG 11MECHANISM 30MEacuteTODOS COMPOSTOS 21N-ACILACcedilAtildeO DE AMINAS 20NANOFITAS 13NITROSAMINAS 24NITROSILO 03NMR 22OLEFIN METATHESIS 30ONION 28ORGANIC DEVICES 17ORGANOMETAacuteLICOS 02OXIDO NIacuteTRICO 14PKA 10PM3 12PMMA 19PROPRIEDADES 13PROTONACcedilAtildeO 24Q-EXPONENCIAIS 11QTAIM 03RAMAN 32REACcedilOtildeES DE HECK 01RELATIVISTIC EFFECTS 22RMN E INFRAVERMELHO 31RUTEcircNIO 03SIC 13SUPERAacuteTOMOS 09TDDFT 07TENSOR BLINDAGEM NUCLEAR 05TEORIA GAUSSIAN 08THIOPHENE 32UV-VIS SPECTROSCOPY 07
36 FFCLRP 2014
bbb
E[ρ] = TS[ρ] +intd~rvext(~r)ρ(~r) + VH [ρ] + EXC [ρ]
βmc2 + 3sumk=1
αkpkc
ψ(x t) = ihpartψ(x t)
partt
Investigaccedilatildeo Teoacuterica da arilaccedilatildeo Heck-Matsuda enantiosseletiva do 3-ciclopenten-1-ol utilizando DFT
Vitor H Menezes da Silva1 (PG) Ricardo A Agnes2 (PG) Carlos R D Correia2 (PQ) Ataualpa A C Braga1 (PQ) vhugoiquspbr 1Instituto de Quiacutemica Departamento de Quiacutemica Fundamental Universidade de Satildeo Paulo SP Brasil2Instituto de Quiacutemica Departamento de Quiacutemica Orgacircnica Universidade Estadual de Campinas SP Brasil
IntroduccedilatildeoReaccedilotildees de Heck-Matsuda assimeacutetricas foram aplicadas por meio de uma estrateacutegia conhecida como transmissatildeo redox1 Aleacutem da formaccedilatildeo de adutos enriquecidos enantiomericamente haacute uma sequecircncia de inserccedilotildees migratoacuterias da espeacutecie de hidreto de palaacutedio e eliminaccedilotildees de βminushidrogecircnios ateacute a funcionalizaccedilatildeo do grupo hidroxila obtendo tambeacutem adutos carboniacutelicos2 Neste sentido este trabalho apresenta o estudo teoacuterico deste tipo de reaccedilatildeo utilizando aacutelcoois aliacutelicos ciacuteclicos
Metodologia ComputacionalAs estruturas foram otimizadas no niacutevel M06BS1 onde BS1 eacute a combinaccedilatildeo do pseudo potencial efetivo SDD e o conjunto de funccedilotildees de base 6-31G+(d) para o palaacutedio e o restante dos aacutetomos res-pectivamente Correccedilotildees termodinacircmicas foram feitas (em temperatura de 28915 K e pressatildeo de 1 atm) O efeito do solvente foi considerado por meio de caacutelculos pontuais M06-SMDBS1 nas geo-metrias em fase gasosa Todos os caacutelculos foram feitos utilizando o pacote Gaussian 09
Resultados e DiscussatildeoNa Figura 1 se observa que as espeacutecies TS2 TS3 TS4 e TS5 possuem as maiores energias pre-ponderantemente devido agraves acentuadas interaccedilotildees esteacutereas envolvendo o grupo t-butila com o ligan-te arila
Figura 1 Estruturas dos estados de transiccedilatildeo (TS) correspondentes agraves aproximaccedilotildees da olefina 3-ciclopenten-1-ol com diferentes conformaccedilotildees do ligante quiral pirino-oxazoliacutenico1 Cada TS estaacute associado ao seu respectivo aduto de Heck com diferente estereoquiacutemica Energias livres de solvataccedilatildeo (em kcalmol-1) relativas ao TS mais estaacutevel
O estado de transiccedilatildeo mais estaacutevel eacute o TS7 que estaacute associado exclusivamente ao produto de aacutelcool aliacutelico com estereoquiacutemica 3 o produto majoritaacuterio da reaccedilatildeo A energia do TS8 indica a presenccedila de adutos carboniacutelicos de mesma estereoquiacutemica 4 Fato tambeacutem evidenciado experimentalmente
ConclusotildeesPartindo que a estereoquiacutemica do produto final eacute decidida na inserccedilatildeo da olefina este modelo teoacuterico reproduz de maneira bastante satisfatoacuteria os dados experimentais A inclusatildeo do efeito de dispersatildeo nas energias mostrou-se importante para o tratamento destes sistemas
AgradecimentosVitor H M da Silva agradece a bolsa de doutorado concedida pela FAPESP (201304813-6 ) Referecircncias [1] Werner E W Mei T S Burckle A J e Sigman M S Science 2012 338 1445-1458[2] Oliveira C C Agnes R A Correia C R D J Org Chem 2013 78 3325-3328
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1 FFCLRP 2014
A Importacircncia de Correccedilotildees Relativiacutesticas na Descriccedilatildeo de Ligaccedilotildees Quiacutemicasem Organometaacutelicos
Rafael de Mattos Piccolisup1 (PG) e Giovanni Finoto Caramorisup1 (PQ)Email rafainfonethotmailcom
1 Universidade Federal de Santa Catarina Depto de Quiacutemica CFM CP 476 88040-900 Trindade Florianoacutepolis ndash SC
IntroduccedilatildeoO [Au3(12-μ-piridil)3] Figura 1 eacute um
composto organometaacutelico pertencente classe deComplexos Ciacuteclicos Trinucleares (CTC) os quaispossuem importantes propriedades espectroscoacutepicastal como vapocromismo e solvocromismoenvolvendo transiccedilotildees eletrocircnicas ligante rarr metalassociadas ao tamanho dos agregados formados porestas estruturas1 Estes agregados supramolecularesse formam por interaccedilotildees aurofiacutelicas e estas satildeoassociadas a contraccedilotildees relativiacutesticas das ligaccedilotildees edos orbitais devido ao acoplamento spin-spin espin-orbita12 Neste sentido foram feitas correccedilotildeesrelativiacutesticas DKH2 (Douglas-Kroll-Hess) e ZORA(Zeroth-order Regular Aproximation) aplicadas ateoria do funcional da densidade (DFT)2
Metodologia ComputacionalUtilizou-se o pacote de softwares Orca3 para
os caacutelculos de otimizaccedilatildeo das geometrias e frequecircncias vibracionais empregando-se o mesmo niacutevelde teoria BP86Def2-TZVP3 e correccedilotildees relativiacutesticas de segunda ordem DKH2 ou ZORA23
Resultados e DiscussatildeoDe acordo com a Figura 1 com correccedilatildeo ZORA observava-se a diminuiccedilatildeo dos niacuteveis de
energia de HOMO e LUMO e deve-se a uma melhor distribuiccedilatildeo das funccedilotildees radiaisprincipalmente de caroccedilo que levam a um aumento do potencial atrativo e orbitais maisproacuteximos24 devido ao acoplamento spin-spin e spin-orbita este efeito se reflete na contraccedilatildeo dosorbitais de valecircncia diminuindo a energia dos orbitais moleculares e pode ser observado na ligaccedilatildeoAu-C que se daacute entre orbitais internos do Au e orbitais antiligantes do C (back-donation) Aindaassim observa-se que as interaccedilotildees Au-Au e Au-N com DKH2 as quais natildeo envolvem orbitaisinternos satildeo mais curtas
ConclusotildeesConclui-se que ZORA e DKH2 aplicadas a DFT reproduzem satisfatoriamente os dados
experimentais e tratam a contraccedilatildeo dos orbitais internos e que as contraccedilotildees dos orbitais econtraccedilotildees das ligaccedilotildees satildeo efeitos distintos mas que atuam no mesmo sentido
Agradecimentos CNPq CAPES e FAPESC
Referecircncias [1] A Burini A A Mohamed J P Fackler Comm Inorg Chem 2003 24 253ndash280[2] M Reiher A Wolf Relativistic Quantun Chemistry Ed Wiley-VCH 2009[3] F Neese WIREs Comp Mol Sci 2012 2 73ndash78[4] M Reiher G Eickerling R Mastalerz V Herz W Scherer H Himmel J Chem Theory Comput 2007 32182-2197
Figura 1 Paracircmetros estruturais do composto[Au (12-μ-piridil) ] acircngulos em graus e distacircncias₃ ₃de ligaccedilatildeo em aringngstroumlns = valor experimental
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Estudo Computacional de Compostos de Ru-NO ligado a Cyclam
Renato Pereira Orenha1 (PG) Seacutergio Emanuel Galembeck1 (PQ) segalembuspbr
1Departamento de Quiacutemica Faculdade de Filosofia Ciecircncias e Letras de Ribeiratildeo Preto Universidade de Satildeo Paulo 14040-901 Ribeiratildeo Preto-SP Brasil Introduccedilatildeo
O oacutexido niacutetrico tem um papel jaacute conhecido como biorregulador em diversos processos Logo compostos de Ru-NO com ligante cyclam satildeo de grande interesse como doadores de oacutexido niacutetrico [1] Este trabalho eacute uma continuaccedilatildeo do estudo jaacute presente na literatura [1] sobre a ligaccedilatildeo Ru-NO para o composto fac-[Ru(NO)Cl2(k3N4N8N11(1-carboxilpropil)cyclam)]+ I bem como seus derivados II e III oriundos das desprotonaccedilotildees de O-H e em seguida do N-H mais aacutecido Metodologia Computacional
Atraveacutes do modelo computacional B3LYPcc-pVDZ com pseudopotencial ECP28MDF para o aacutetomo de Ru as geometrias foram otimizadas e a densidade eletrocircnica foi investigada por meio do meacutetodo QTAIM Aleacutem disso os espectros de absorccedilatildeo na regiatildeo UV-Vis foram obtidos com o meacutetodo CAM-B3LYP e a mesma base utilizada anteriormente Sendo que nesta etapa foi utilizado o modelo de solvataccedilatildeo PCM de modo a considerar o efeito de solvataccedilatildeo da aacutegua sobre estes complexos metaacutelicos Os softwares Gaussian09 AIMAll Chemissian e Gaussview 50 foram utilizados para realizar os caacutelculos Resultados e Discussatildeo
Segundo o meacutetodo QTAIM a partir de I para II temos um pequeno aumento na densidade eletrocircnica ρ(r)(Ru-NO) e do iacutendice de deslocalizaccedilatildeo DI(RuNO) junto de uma diminuiccedilatildeo da concentraccedilatildeo da densidade eletrocircnica nabla2ρ(r)(Ru-NO) Aleacutem disso temos que o caraacuteter covalente desta ligaccedilatildeo aumenta com base na diminuiccedilatildeo da densidade de energia total H(r)(Ru-NO) Outro importante ponto eacute o aumento da elipiticidade da ligaccedilatildeo quiacutemica ε(Ru-NO) Agora em IIIII haacute uma diminuiccedilatildeo de ρ(r)(Ru-NO) e DI(RuNO) atribuindo um menor caraacuteter covalente para esta ligaccedilatildeo como confirmado pelo aumento de H(r)(Ru-NO) apesar da distribuiccedilatildeo destes eleacutetrons estar menos concentrada fato visualizado pelo maior valor de nabla2ρ(r)(Ru-NO) Outro ponto eacute que haacute um menor valor de ε(Ru-NO) logo os eleacutetrons nesta ligaccedilatildeo se distribuem de modo mais ciliacutendrico A partir dos espectros de absorccedilatildeo observamos que em III o aparecimento duas transiccedilotildees eletrocircnicas centradas para o orbital π do NO que permite a desestabilizaccedilatildeo da ligaccedilatildeo Ru-NO Jaacute em IIIII tambeacutem haacute duas rotas desta espeacutecie de transiccedilatildeo para o controle da estabilidade da ligaccedilatildeo Ru-NO mas com energia necessaacuteria para excitaccedilatildeo menor Conclusotildees
Portanto os resultados indicaram um pequeno aumento da estabilidade da ligaccedilatildeo Ru-NO com a primeira desprotonaccedilatildeo de I poreacutem uma diminuiccedilatildeo com a desprotonaccedilatildeo de N-H de II para III Os espectros na regiatildeo UV-Vis indicaram que em IIIIII temos novas rotas e com menor energia para controlar a liberaccedilatildeo do NO Agradecimentos Os autores agradecem as agecircncias CAPESPROAP CNPq (processo 4815602010-6) e FAPESP (processo 200802677-0) pelo suporte financeiro e a Me Ali Faez Taha pela assistecircncia teacutecnica SEG agradece a CNPq pela bolsa de pesquisa (processo 3044472010-2) RPO agradece a FAPESP (processo 201120351-7) pela bolsa de doutorado-direto Referecircncias [1] Fabio G Doro Iuri M Pepe Sergio E Galembeck Rose M Carlos Zenis N da Rocha Mauro Bertottie e Elia Tfouni Dalton Transactions 2011 40 6420-6432
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Estudo Teoacuterico da Cloro Ftalocianina de Alumiacutenio por PM6 e DFT
Wesley F Vazsup1 (PG) Anselmo E de Oliveirasup2 (PQ)
wesfonsecagmailcom 1 2
Instituto de Quiacutemica ndash Universidade Federal de Goiaacutes Campus Samambaia CEP 13174001-970 Goiacircnia ndash GO ndash
Brasil
Introduccedilatildeo
As propriedades fiacutesicas e quiacutemicas das Ftalocianinas vecircm sendo estudadas extensivamente
ao passar das deacutecadas Estes compostos πndashmacrociacuteclicos altamente estaacuteveis apresentam
caracteriacutesticas interessantes como eficiente absorccedilatildeo de luz alta simetria planaridade e
deslocalizaccedilatildeo eletrocircnica sendo tambeacutem empregadas em cataacutelise ciecircncia de materiais tendo
aplicaccedilatildeo em dispositivos conversores de energia armazenamento de dados oacutepticos sensores de
gaacutes cristal liacutequido tintura infravermelha em tecnologia a laser etc [1] Tendo em conta as
aplicaccedilotildees possiacuteveis um esforccedilo consideraacutevel tem sido dedicado para a caracterizaccedilatildeo dos estados
excitados de metal-ftalocianinas seus derivados e os seus agregados por uma variedade de teacutecnicas
espectromeacutetricas [2] Tomou-se por objeto de estudo apoacutes levantamento bibliograacutefico a Cloro
Ftalocianina de Alumiacutenio
Metodologia Computacional
A estrutura molecular da AlPcCl foi determinada por caacutelculos de quiacutemica quacircntica no pacote
computacional Gaussian09 utilizado o conjunto de bases 6-31+G e os seguintes funcionais DFT
HSEH1PBE M05 M052X M06 M06HF M062X LC-ωPBE CAM-B3LYP ωB97 ωB97X
ωB97XD) para comparaccedilatildeo com aqueles jaacute conhecidos e obtidos com B3LYP [3] O estudo dos
estados excitados foi abordado por meacutetodos semi-empiacutericos utilizando o PM6 disponiacutevel no
Gaussian09 Tais estados foram estudados em agregados moleculares (diacutemero e duas disposiccedilotildees de
tetracircmeros) obtidos a partir de arquivos do CCDC (Cambridge Crystallographic Data Center)
Resultados e Discussatildeo
Os caacutelculos DFT realizados preveem que a moleacutecula de AlPcCl tem simetria C4v com o
aacutetomo do metal acima do plano definido pela cavidade interna de quatro aacutetomos de N e um
macrociclo quase planar Os resultados obtidos utilizando B3LYP apresentaram os menores valores
para os erros meacutedios calculados para os paracircmetros distacircncia de ligaccedilatildeo (0018Aring) e acircngulo de
ligaccedilatildeo (5473deg) tendo por referecircncia os dados cristalograacuteficos Para os agregados moleculares da
AlPcCl obteve-se que os empacotamentos tetracircmeros satildeo mais estaacuteveis que o diacutemero 1599 kjmol
e 1869 kjmol respectivamente A diferenccedila de energia dos orbitais HOMO e LUMO eacute 308 kjmol
maior para um dos tetracircmeros em relaccedilatildeo ao diacutemero Os valores para as bandas de excitaccedilatildeo de
Soret e Banda ldquoQrdquo obtidas atraveacutes dos caacutelculos com PM6 foram respectivamente 352 nm e 619-
775 nm para o diacutemero 352 nm e 616- 771 nm para um dos tetracircmeros e 389 nm e 579- 747 nm para
a outra disposiccedilatildeo do tetracircmero e estatildeo em excelente acordo com dados de referecircncia [4] [5]
Conclusotildees
Os resultados obtidos se apresentam em excelente acordo com os dados disponiacuteveis na
literatura
Referecircncias [1]GANTCHEV T G VAN LIER J E HUNTING D J Radiation Physics and Chemistry 2005 v 72 p 367ndash379
[2]RICCIARDI G ROSA A BAERENDS E J The Journal of Physical Chemistry A 2001 v 105 p 5242ndash5254
[3]STRENALYUK T SAMDAL S VOLDEN H V The Journal of Physical Chemistry A 2008 v 112 p 9075ndash
9082
[4]CHEN W et al Applied Physics Letters 2012 v 100 p 133302
[5] JENNINGS C et al Spectrochimica Acta Part A Molecular Spectroscopy 1986 v 42 p 991ndash995
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4 FFCLRP 2014
Influecircncia da Estrutura Eletrocircnica na Componente Spin-Orbital do Tensor
Blindagem de RMN de 13
C nos Isocircmeros do 12-diiodoeteno
Renan Vidal Viesser1
(PG) Lucas Colucci Ducati2 (PQ) Claacuteudio Francisco Tormena
1 (PQ)
tormenaiqmunicampbr 1Instituto de Quiacutemica UNICAMP Campinas-SP Brasil
2Instituto de Quiacutemica USP Satildeo Paulo-SP Brasil
Introduccedilatildeo
A blindagem de nuacutecleos de 1H e
13C promovida por aacutetomos de elevada massa eacute
reconhecida como um fenocircmeno relativiacutestico observaacutevel na RMN em funccedilatildeo da reduccedilatildeo do
deslocamento quiacutemico desses nuacutecleos sendo o acoplamento spin-orbital (SO) aceito como a
fonte desse ldquoefeito do aacutetomo pesadordquo1 Embora os mecanismos SOFC e SOSD sejam
conhecidos2 persistem duacutevidas sobre a influecircncia das interaccedilotildees estereoeletrocircnicas no efeito
do aacutetomo pesado Inserido neste contexto o presente trabalho visa compreender quais satildeo os
fatores responsaacuteveis pela diferenccedila de 17 ppm no deslocamento quiacutemico de 13
C dos isocircmeros
do 12-diiodoeteno sendo o trans mais blindado
Metodologia Computacional
Caacutelculos de otimizaccedilatildeo de geometria tensor blindagem e NBO foram realizados
empregando DFTKT2 como niacutevel de teoria funccedilatildeo de base TZ2P (STO) e aproximaccedilatildeo
relativiacutestica ZORA disponiacuteveis no software ADF 2013
Resultados e Discussatildeo
Os caacutelculos de tensor confirmaram a maior blindagem do isocircmero trans (=1121
ppm) em relaccedilatildeo ao cis (= 905 ppm) como pode ser observada na Figura 1 e indicaram que
as componentes paramagneacutetica e SO satildeo as responsaacuteveis por esta diferenccedila As anaacutelises de
NBO mostraram menores ocupacircncias dos lone pairs dos iodos e maiores dos orbitais C=C e
πC=C para o composto cis resultando num menor valor para o termo SO (257 ppm) em
comparaccedilatildeo ao trans (357 ppm)
A B
Figura 1 Tensor blindagem de 13
C e suas componentes PAS para o cis- (A) e trans-diiodoeteno (B)
Conclusotildees
Acreditamos que a compressatildeo esteacuterica existente entre os aacutetomos de iodo no isocircmero
cis esteja afetando a capacidade do iodo blindar o nuacutecleo de carbono principalmente devido
ao aumento do gap de energia entre os lone pairs do iodo e orbitais antiligantes do carbono
Agradecimentos
Os autores agradecem a FAPESP pelo suporte financeiro
Referecircncias [1] Aquino F Govind N Autschbach J J Chem Theory Comput 2011 7 3278-3292
[2] Kaupp M Malkina O L Malkin V G Pyykkouml P Chem Eur J 1998 4 118-126
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Intensidades caracteriacutesticas de grupos funcionais no infravermelho
Arnaldo F da Silvasup1 (PG) Wagner E Richtersup1 (PG) Roy E Brunssup1 (PQ)
wagnerrichteriqmunicampbr
sup1 ndash Instituto de Quiacutemica Universidade Estadual de Campinas CP 6154 CampinasndashSP Brasil
Introduccedilatildeo
Sabendashse que na espectroscopia no infravermelho a frequecircncia de absorccedilatildeo expressa em
nuacutemero de onda exibe um valor caracteriacutestico no espectro para cada grupo funcional em uma
moleacutecula Neste sentido buscamos uma metodologia de divisatildeo das intensidades de absorccedilatildeo
no infravermelho de modo a verificar se tambeacutem eacute possiacutevel atribuir intensidades de absorccedilatildeo
caracteriacutesticas para grupos funcionais no infravermelho tal como ocorre com as frequecircncias
Metodologia Computacional
O conjunto de testes envolvendo as moleacuteculas H2CO F2CO e HFCO foi escolhido
para avaliar a hipoacutetese mencionada para o modo vibracional correspondente ao estiramento da
carbonila νC=O O programa Gaussian03[1]
(no niacutevel CCSDaugndashccndashpVTZ[2]
)foi empregado
tanto na otimizaccedilatildeo das geometrias quanto na anaacutelise vibracional Os tensores polares foram
entatildeo manipulados com equaccedilotildees e programas desenvolvidos em nosso laboratoacuterio de modo
que as intensidades pudessem ser divididas em parcelas atocircmicas
Resultados e Discussatildeo
A anaacutelise vibracional forneceu aos estiramentos da carbonila das moleacuteculas acima
intensidades com valores de 857 4720 e 2807 kmmolndash1
respectivamente Jaacute as parcelas
atocircmicas quando somadas sobre os aacutetomos de carbono oxigecircnio e um termo de interaccedilatildeo
entre eles forneceu os valores de 1087 4410 e 2791 kmmolndash1
na mesma ordem Tal
comportamento foi verificado tambeacutem em outros modos vibracionais Aleacutem disso a aplicaccedilatildeo
da regra de soma do modelo CSSM ( sum sum sum ) vaacutelida para a soma
das intensidades mostrandashse vaacutelida tambeacutem para os modos vibracionais individualmente
Conclusotildees
Separar intensidades de absorccedilatildeo vinculadas a um modo normal correspondente agrave
movimentaccedilatildeo de diversos aacutetomos simultacircneamente em parcelas individuais para cada um
destes aacutetomos eacute possiacutevel O resultado de tal esquema de divisatildeo mostra uma concentraccedilatildeo das
intensidades principalmente sobre os aacutetomos cuja movimentaccedilatildeo eacute mais relevante para o
modo em questatildeo Os valores caracteriacutesticos natildeo satildeo tatildeo proacuteximos entre si quanto o satildeo as
frequecircncias caracteriacutesticas mas parece haver uma relaccedilatildeo entre eles e a eletronegatividade
meacutedia dos aacutetomos ligados agrave carbonila um resultado a priori jaacute esperado
Agradecimentos
Os autores agradecem agraves agecircncias de fomento CNPq e FAPESP pelo financiamento
Referecircncias
[1] Gaussian 03 Revision D02 M J Frisch J A Pople et al Gaussian Inc Wallingford CT 2004
[2] B Galabov Y Yamaguchi R B Remington H F Schaefer III J Phys Chem A 106 819 (2002)
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6 FFCLRP 2014
Selective Extraction of Erisotrin Structural Analogs Theory and Experiment
Arnaldo F da Silva Fordm (PG)1 Daniely X Soares (PG) Wagner E Richter (PG) Roy E Bruns (PQ)
1Instituto de Quiacutemica Universidade Estadual de Campinas CP 6154 13083-970 Campinas SP Brasil
Introduction
The biological activities of Erythrina alkaloids are assigned to Eritrinic compounds present
in the plant The most abundant of these alkaloids is called erisotrin and has high anxiolytic activity
raising interest in its structural analogues such as hydroxylated and methoxylated derivatives The
objective of this work was to propose a selective extraction of the erisotrin structural analogues
though UPLC-ESI-MSMS UV-VIS spectroscopy and TDDFT calculations
Computational Methodology
The geometry of the molecules was accessed through geometry optimizations with B3LYP
6-311G+(2d2p) A AMD 64 Opteron workstation with GAUSSIAN03 was used Since the
experimental extractions used solvents with different polarities the PCM from Gaussian03 package
was used In order to obtain the vertical excitation energies TDDFT was employed at the same
calculational level used on the geometry optimizations1
Results and Discussion
The chromatogram obtained from the Erythrina speciosa extract (flower) through UPLC-
ESI-MSMS showed some of the erisotrin structural analogues The solvent used was a
033033033(vv) mixture of hexane ethanol and dichloromethane The chromatogram is
composed primarily by three types of alkaloids skeletons I) a benzene ring with two o-methyl
substituents II) a benzene ring with one o-methyl and one hydroxyl substituents and III) a α β
unsaturated lactone The generic forms of the erisotrin structural analogues can be seen in Figure 1
Figure 3 Generic structures forms I II and III described in the text
To better understand the interaction between the solvents and the erythrinic alkaloids a UV-
VIS spectrum of the extract was acquired on all solvents Theoretical calculations were also applied
in order to gain additional information on the UV-VIS spectra The results of the UV-VIS analysis
are presented at Table 1
Table 1 HOMO-LUMO secondary transition wavelengths (nm) of the most relevant alkaloids on the Erythrina
speciosa extract Theoretical values obtained through B3LYP6-311+(2d 2p) are also included SolventSpecies I II III Exp Ethanol 2827 2732 3018 271 Chloroform 2822 2734 3009 282 Hexane 2815 2726 3040 270
Conclusions
When ethanol and hexane are used as solvent the molecules with the generic structure II are
better extracted as the absorption peak in the UV-VIS spectra is around 271 and 270 nm
respectively Nonetheless when chloromethane is used the molecules with generic structure I are
preferably extracted as the peak around 282 nm suggests
Acknowledgements
CNPq and Fapesp
Referecircncias [1] Andzelm J Rinderspacher B C Rawlett A Dougherty J Baer R Govind NJ Chem Theory Comput 2009
5 2835ndash284
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Uso do Modelo Contiacutenuo de Solvente (C-PCM) com G3X-CEP para Caacutelculos de Solvataccedilatildeo de Iacuteons Monovalentes com Acetonitrila
Cleuton de S Silva12
(PG) Rogeacuterio Custodio1(PQ)
cleutonsouzayahoocombr
1 Instituto de Ciecircncias Exatas e Tecnologia Universidade Federal do Amazonas CEP 69077-000 Itacoatiara-Am
2 Departamento de Fiacutesico-Quiacutemica Universidade Estadual de Campinas CEP 13083-970 Campinas-SP
Introduccedilatildeo
A importacircncia do efeito de solvente em reaccedilotildees quiacutemica tem sido frequentemente observada
e eacute objeto de frequentes estudos teoacutericos e experimentais Boes e colaboradores [1] demonstraram
que o ajuste apropriado da cavidade no meacutetodo IEF-PCM proporciona excelentes resultados quando
associado ao meacutetodo HFIEF-PCM Pereira e col [2] demonstraram a viabilidade de se utilizar
pseudopotenciais CEP (Compact Effective Pseudopotential) na teoria Gaussian n particularmente
Gaussian 3 ou G3 No presente projeto seraacute investigado um ajuste do modelo contiacutenuo de solvente
C-PCM com a teoria G3X(CEP) para caacutelculos de energia livre de solvataccedilatildeo de alguns iacuteons
Metodologia Computacional A teoria G3X [3] com pseudopotencial CEP ou simplesmente G3X(CEP) foi utilizada
juntamente com o modelo de solvente C-PCM em que acetonitrila foi utilizado como solvente para
calcular as energias livres de solvataccedilatildeo A otimizaccedilatildeo do fator de escala da cavidade do solvente
foi realizada entre o intervalo de 1 a 2
Resultados e Discussatildeo
O melhor resultado calculado em relaccedilatildeo aos dados experimentais foi obtido com fator de
escala de 119 para a combinaccedilatildeo G3X(CEP)C-PCM Os resultados foram comparados com
resultados de Boes [1] que utilizaram HFIEF-PCM com um fator de escala oacutetimo de 136 (ver
tabela 1) O fluacuteor apresentou o desvio muito alto em relaccedilatildeo ao experimental de -86 kcalmol para
G3X(CEP) se calcularmos o desvio meacutedio absoluto sem Fluacuteor teremos G3X(CEP) = 206 kcalMol
e HF = 248 kcalMol
Tabela I ndash Dados de Energia Livre de Solvataccedilatildeo (kcalmol) para acetonitrila calculadas para G3X(CEP) com
CPCM HF com IEF-PCM e desvio Meacutedio Absoluto
G3X(CEP)CPCM HFIEFshyPCM Exp G3X(CEP)CPCM HFIEFshyPCM Exp
Fshy shy7841 shy868 shy880 SCN
shy shy5377 shy574 shy519
Clshy shy6509 shy646 shy645 NO3
shy shy5818 shy602 shy565
Brshy shy6097 shy599 shy611 ClO4shy shy5367 shy539 shy508
N3shy shy5820 shy617 shy619 CH3CO2
shy shy6030 shy644 shy627
CNshy shy6250 shy636 shy592 DAM 175 162 shy
Conclusotildees Os resultados demonstram que o ajuste na cavidade CPCM melhora o resultado na energia
de solvataccedilatildeo para acetonitrila como solvente Os resultados apresentam com exceccedilatildeo do iacuteon fluacuteor
um desvio pequeno quando comparados com dados experimentais ou calculados por Boes e col
Agradecimentos Os autores agradecem o apoio financeiro da FAPEAM FAPESP CNPq e FAEPEX-
UNICAMP
Referecircncias [1] S Boes P R Livotto H Stassen Chemical Physcis 2006 331 142-158
[2] D H Pereira A F Ramos N H Morgon R Custodio 2011 135 034106-034131
[3] L A Curtiss P C Redfern K Raghavachari J Pople Chemical Physcis Lettres 2002 359 309-396
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Clusters Histoacuterico e evoluccedilatildeo
Dioacutegenes Mendes Arauacutejo1 (PG) Sergio E Galembeck1 (PQ)
diogenespgffclrpuspbr 1Departamento de Quiacutemica Faculdade de Filosofia Ciencias e Letras de Ribeirao Preto Universidade de Sao Paulo
14040-901 Ribeirao Preto (SP)
Introduccedilatildeo
Cluster pode ter diferentes significados dependendo da aacuterea que esta palavra eacute utilizada em
quiacutemica e em fiacutesica cluster significa um conjunto de aacutetomos ou moleacuteculas que interagem por forccedilas
natildeo covalentes Os primeiros estudos de clusters foram apresentados na literatura na deacutecada de
1930 mas ganharam forccedila na deacutecada de 1950 com a utilizaccedilatildeo de teacutecnicas experimentais como a
espectrometria de massa e vaporizaccedilatildeo a lazer Desde entatildeo muitos trabalhos cientiacuteficos foram
publicados investigando a natureza de clusters Os clusters ocupam o estado da mateacuteria
compreendido entre aacutetomos isolados e a fase condensada e o tamanho pode variar de dezenas ateacute
centenas de aringngstrons Clusters natildeo apresentam variaccedilotildees lineares de propriedades conforme o
crescimento e este eacute um dos pontos que atribui grande interesse nesses materiais[1] Recentemente
foi descoberta uma grande estabilidade em clusters que apresentam estrutura eletrocircnica
correspondente a nuacutemeros maacutegicos possibilitando o desenvolvimento de nanomateriais
estruturados com caracteriacutesticas especiacuteficas e tambeacutem a elaboraccedilatildeo uma nova tabela perioacutedica
formada por clusters que mimetizam as propriedades de elementos quiacutemicos sendo denominados
superaacutetomos[2] Entre os trabalhos que refletem o estado da arte desta aacuterea da ciecircncia grande parte
utilizam as propriedades dos clusters como uma ponte entre sistemas isolados ateacute a fase
condensada[3] Como exemplo podemos citar as aplicaccedilotildees de clusters em processos de superfiacutecie
como cataacutelises homogecircnea heterogecircnea e enzimaacutetica[4] a adsorccedilatildeo de hidrogecircnio em clusters de
alumiacutenio[5] a utilizaccedilatildeo de clusters em dispositivos de armazenamento de energia incrementando
algumas propriedades como a condutividade a velocidade de transferecircncia de carga e a
ciclabilidade[6] Esses exemplos mostram um pouco da versatilidade dos clusters o que faz que
eles venham ganhando forccedila principalmente no estudo de novos materiais para cataacutelise e
armazenamento de energia
Agradecimentos
Agradecemos a CAPES FAPESP e o CNPQ
Referecircncias
[1] AW Castleman P Jena Proc Natl Acad Sci USA 2006 103 10552-10553
[2] P Jena J Phys Chem Lett 2013 4 1432-1442
[3] P-Y Cheng JS Baskin AH Zewail Proc Natl Aca Sci USA 2006 103 10570-10576
[4] GA Somorjai AM Contreras M Montano RM Rioux Proc Natl Acad Sci USA 2006 103 10577-10583
[5] DJ Henry I Yarovsky J Phys Chem A 2009 113 2565-2571
[6] WJAS Gomes DM Arauacutejo AJF Carvalho SP Campana-Filho F Huguenin J Phys Chem C 2013 117
16774-16782
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9 FFCLRP 2014
Estimativa teoacuterica do pKa de aminas substituiacutedas com grupos alquila
Reacutegis Casimiro Leal12
(PG) Cleuton de Souza Silva13
(PG) Rogeacuterio Custodio1 (PQ)
regislealiqmunicampbr 1Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) Instituto de Quiacutemica 13083-970 Campinas-SP Brasil
2Instituto Federal de Educaccedilatildeo Ciecircncia e Tecnologia do Rio Grande do Norte (IFRN) 59215-000
Nova Cruz-RN Brasil 3Universidade Federal do Amazonas (UFAM) Instituto de Ciecircncias Exatas e Tecnologia 69103-128
Itacoatiara-AM Brasil
Introduccedilatildeo
O estudo das propriedades relacionadas agrave acidez e basicidade de substacircncias eacute
importante para compreensatildeo de determinados fenocircmenos [1] daiacute a necessidade de
estimativas das constantes de acidez (Ka) e basicidade (Kb) Bryantsev e col [2] estudaram
uma seacuterie de propriedades incluindo pKa de um conjunto de 23 aminas via DFT e um
modelo contiacutenuo de solvente Poisson-Boltzmann Aminas substituiacutedas (RNH2 R2NH e R3N
com R = -CH3) satildeo mais baacutesicas do que amocircnia (NH3) devido ao possiacutevel efeito doador de
eleacutetrons dos grupos alquila No entanto ocorre uma inversatildeo no comportamento quando se
compara a trimetilamina com as outras aminas substituiacutedas Isto pode ser explicado
qualitativamente pela dificuldade de acesso ao par de eleacutetrons livre do aacutetomo de nitrogecircnio na
trimetilamina devido ao impedimento espacial provocado pelos grupos alquilas substituintes
Metodologia Computacional
A estimativa do pKa foi realizado de acordo com o ciclo termodinacircmico descrito em
Freitas et al [3] Todos os caacutelculos foram realizados utilizando o pacote Gaussian 09W
Resultados e Discussatildeo
A Tabela 1 mostra as diferenccedilas entre valores de pKa experimental e teoacuterico obtidos
para os diferentes niacuteveis de caacutelculo O menor desvio foi com o meacutetodo Hartree-Fock
249 kcal mol-1
Nenhuma das metodologias utilizadas aqui reproduziu a tendecircncia
experimental de inversatildeo no comportamento do pKa quando se compara a trimetilamina com
as demais aminas substituiacutedas
Tabela 1 Diferenccedilas entre valores de pKa experimentais (pKaExp) e calculados (pKaCalc) em kcalmol-1
Aminas Exp [2]
[pKaExp ndash pKaCalc]
Hartree-Fock
6-311++g(dp)
B3LYP
6-311++g(dp)
G3(MP2)
B3 CBS-Q
NH3 925 202 208 209 208
CH3NH2 1064 308 316 315 315
(CH3)2NH 1077 299 307 306 306
(CH3)3N 980 186 196 193 194
DAM 249 257 256 256
Conclusotildees
A tendecircncia dos resultados experimentais natildeo foi reproduzida por nenhum dos meacutetodos
teoacutericos testados Os desvios satildeo elevados em relaccedilatildeo aos dados experimentais da ordem de
25 kcal mol-1
Efeitos locais do solvente estatildeo em andamento e devem corrigir a tendecircncia
Agradecimentos
FAPESP CNPq CAPES e FAEPEX-UNICAMP
Referecircncias [1] Seacutergio R B Silva Caio L Firme Kaacutessio M G Lima Quim Nova 2014 37 658-662
[2] Vyacheslav S Bryantsev Mamadou S Diallo William A Goddard III J Phys Chem A 2007 111 4422-4430
[3] Adilson A Freitas K Shimizu Luiacutes G Dias Frank H Quina J Braz Chem Soc 2007 18 1537-1546
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10 FFCLRP 2014
Discretizaccedilatildeo do Meacutetodo da Coordenada Geradora para geraccedilatildeo de
funccedilotildees de base por q-exponenciais
Mauriacutecio Gustavo Rodrigues1
(PG) Rogeacuterio Custodio (PQ)1
mauriciorodriguesiqmunicampbr
1 ndash Universidade Estadual de Campinas Campinas ndash SP
Introduccedilatildeo
O Meacutetodo da Coordenada Geradora (MCG) tem sido utilizado para o desenvolvimento
de conjuntos de funccedilotildees de base No meacutetodo original os expoentes das gaussianas satildeo
usualmente gerados atraveacutes de uma transformaccedilatildeo de coordenada geradora12
sendo n o nuacutemero de funccedilotildees de base primitivas desejado Neste trabalho
propotildee-se uma generalizaccedilatildeo do meacutetodo original pela q-exponencial3 da seguinte forma
se em que q eacute um paracircmetro a ser
otimizado juntamente com a malha Ω No MCG modificado pela q-exponencial
(MCGq) a equaccedilatildeo 1 continua vaacutelida para os casos em que q=1
Resultados e discussatildeo
MCG e MCGq foram aplicados para geraccedilatildeo de conjuntos de funccedilotildees de base atocircmicos
para os elementos representativos do segundo periacuteodo da Tabela Perioacutedica de modo
que apresentassem a configuraccedilatildeo de conjuntos de base de Pople 6-31G Todos os
paracircmetros foram otimizados com o meacutetodo Simplex e foi utilizado o niacutevel DFT
B3LYP para realizaccedilatildeo dos caacutelculos atocircmicos com o programa Gaussian09 Esses
resultados satildeo mostrados na Tabela 1 aleacutem do resultado exato4 para fins de
comparaccedilatildeo Nessa tabela tambeacutem satildeo apresentados resultados do MCG para uma base
maior (18s10p) tambeacutem para fins de comparaccedilatildeo
Tabela 1 Energias atocircmicas totais para o GCM GCMq HFN e GCM completo
(unidades atocircmicas)
GCM (10s4p) GCMq (10s4p) Exato GCM (18s10p)
B -24660252 -24660963 -246398 -24664036
C -37850843 -37852058 -378295 -37860238
N -54588155 -54589978 -545757 -54606958
O -75063965 -75066178 -750525 -75098236
F -99718436 -99721112 -997168 -99773437
Ne -128897668 -128900936 -1289230 -128980823
A Tabela 1 mostra que os resultados do GCMq satildeo mais baixos que o GCM com
mesmo tamanho de funccedilatildeo de base Em geral os expoentes gerados pelo GCMq satildeo
mais bem distribuiacutedos no espaccedilo de expoentes Para um conjunto completo de
primitivas espera-se que GCM e GCMq convirjam para o mesmo resultado
Agradecimentos
CAPES FAPESP CNPq FAEPEX-UNICAMP
Referecircncias
1 - R Custodio JD Goddard Can J Chem 70 (1992) 580
2 ndash E V R de Castro and F E Jorge J Chem Phys 108 (1998) 5226
3 - C Tsallis Quim Nova 16 (1994) 468
4 - E Buendiacutea F J Gaacutelvez P Maldonado and A Sarsa J Chem Phys 131 (2009) 44115
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11 FFCLRP 2014
Anaacutelise conformacional da Benzbromarona (BZB) Iran L Sousa (PG) Nelson H Morgon (PQ) Instituto de Quiacutemica - UNICAMP CP 6154 CEP 13084-971 Campinas - SP
iransousaiqmunicampbr
Introduccedilatildeo
O estudo teoacuterico das conformaccedilotildees e interaccedilotildees intramoleculares presentes em
sistemas modelos desde os mais simples ateacute estruturas complexas como proteinas
tornou-se importante para a compreensatildeo dos efeitos que influenciam a estabilidade
conformacional de moleacuteculas A escolha de uma metodologia computacional adequada eacute
extremamente importante para alcanccedilar o resultado final seja em termos de precisatildeo ou
custo computacional
Foi realizado um estudo conformacional da benzbromarona um faacutermaco
utilizado para o tratamento de casos refrataacuterios de gota1
Metodologia Computacional
Foram utilizados caacutelculos semiempiacutericos PM3 para indentificaccedilatildeo dos
confocircrmeros mais estaveacuteis Os minimos de energia foram otimizados com B3LYP6-
311++G (dp) Todos os caacutelculos foram realizados empregando o programa Gaussian
092
Foi avaliado as confomaccedilotildees de interesse em funccedilatildeo da rotaccedilatildeo dos acircngulos
diedros θ e β (Fig 1) estimada a cada 10ordm
Fig 1 Acircngulos diedros estudados
Resultados e Discussatildeo
As energias relativas e os acircngulos na qual foram obtidos os confocircrmeros mais
estaacuteveis satildeo mostrados na Tabela 1 Tabela 1 Energias Relativa (Kcalmol) e Angulos diedros (ordm) B3LYP6-311++G(dp)
Conf ER Diedros
α β
1 000 260 90
2 691 260 260
3 038 260 270
Observa-se que a benzbromarona apresenta um minimo em 260ordm e 90ordm A
explicaccedilatildeo desta preferecircncia seraacute investigada atraveacutes de caacutelculos de NBO Uma anaacutelise
populacional tambeacutem seraacute realizada a fim de verificarmos a predominacircncia de cada
confocircrmero
Conclusotildees
Os caacutelculos mostraram a existecircncia de isocircmeros conformacionais para a
Benzbromarona Na literatura natildeo haacute estudos teoricos deste faacutermaco Sendo assim
outros paracircmetros eletrocircnicos estatildeo sendo obtidos com o objetivo de melhor
caracterizar essa moleacutecula
Agradecimentos CNPq CAPES CENAPAD-SP e GridUNESP
Referecircncias 1S Kumar et al New Zealand Medical J 2005 118 152
2 httpwwwgaussiancom
β
θ
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12 FFCLRP 2014
Estudo das Propriedades de Nanofitas de SiC
Larissa S Oliveirasup1 (PG) Rogeacuterio J Baierlesup1sihelarissagmailcom
1Universidade Federal de Santa Maria
IntroduccedilatildeoMateriais semicondutores nanoestruturados satildeo potenciais candidatos para serem
utilizados em dispositivos semicondutores Muitas teacutecnicas computacionais tecircm sidoutilizadas agrave produccedilatildeo de materiais com propriedades desejaacuteveis agrave industria eletrocircnica onde ocarbeto de siliacutecio (SiC) vem se mostrando muito promissor
Metodologia ComputacionalO meacutetodo de primeiros princiacutepios adotado eacute fundamentado na Teoria do Funcional
Densidade (DFT) e para o tratamento da interaccedilatildeo forte entre os eleacutetrons de valecircncia com osde caroccedilo utilizaremos pseudopotenciais de norma conservada na forma totalmente separaacutevelAs equaccedilotildees de Kohn-Sham satildeo resolvidas de maneira autoconsistente com o termo de troca-correlaccedilatildeo tratado dentro da Aproximaccedilatildeo do Gradiente Generalizado (GGA) A soma naZona de Brillouin eacute tratada utilizando um conjunto especial de pontos k gerados dentro doprocedimento de Morkhost-Pack A procura da geometria eacute feita utilizando o algoritmo deGradiente Conjugado (CG) com o caacutelculo das forccedilas usando o procedimento de Hellmann-Feynman
A estabilidade dos defeitos eacute obtida com o caacutelculo da energia de formaccedilatildeo dosdefeitos utilizando os resultados de caacutelculos de energia total A energia de formaccedilatildeo de umdefeito Eform[Def] eacute calculado de acordo com a equaccedilatildeo
Eform[Def]=ET[Def] ndash ET[pristino] - nji
onde ET[Def] eacute a energia total para o sistema na presenccedila de um defeito e ET[pristino] eacute aenergia total do mesmo sem defeito A soma ocorre sobre todos os aacutetomos envolvidos nodefeito e j eacute o potencial quiacutemico para o i-eacutesimo aacutetomo envolvido no defeito
Resultados e DiscussatildeoPretendemos estudar as principais caracteriacutesticas das nanofitas de SiC em sua forma
pura e com defeitos Estes estudos ainda estatildeo em fase de conclusatildeo e por esse motivo aindanatildeo possuiacutemos resultados
ConclusotildeesEsperamos que com esse trabalho possamos natildeo soacute caracterizar de maneira
satisfatoacuteria esses materiais Esses materiais quando bem estruturados podem apresentarcaracteriacutesticas desejaacuteveis para a fabricaccedilatildeo de dispositivos eletrocircnicos com boa eficiecircncia
AgradecimentosAgrademos a UFSM FAPERGS e ao PPGFiacutesica
Referecircncias [1] R J Baierle PC Piquini L P Neves R H Miwa Ab initio study of native defects in SiC nanotubesPhysical Review B Condensed Matter and Materials Physics USA v 74 n15 p 155425 2006[2] E F Rosso Baierle R J Oxygen doped SiC Nanowires an ab initio study Chemical Physics Letters (Print)v 568 p 140-146 2013[3] F Zheng et al J App Phys 113 154302 (2013)
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13 FFCLRP 2014
Natureza da ligaccedilatildeo FendashNO em sistemas trans-[FeIIL(NO)(oxa-aza)]
n+ onde
L=Cl ou H2O e n=1 ou 2 Uma investigaccedilatildeo computacional
Lucas Abreu do Nascimento1 (PG) Francisco das Chagas Alves Lima2 (PQ) fdcalimagmailcom 1
Universidade Federal do Piauiacute ndash UFPI 2 Universidade Estadual do Piauiacute ndash UESPI
Introduccedilatildeo
Na deacutecada de 1980 Ignarro e colaboradores mostraram que o oxido niacutetrico (NO) desempenha importacircncia fundamental no meio bioloacutegico como em sistema de regulaccedilatildeo de pressatildeo
sanguina processos inflamatoacuterios dentre outros1 Seus estudos demonstraram que a atividade bioloacutegica do (NO) difere em categorias direto e indireto sendo a principal diferenccedila a concentraccedilatildeo (NO) no meio A busca por novas drogas aptas a manter o controle desta moleacutecula levaram a uma
vasta aplicaccedilatildeo de compostos de coordenaccedilatildeo em particular ligantes macrociacuteclicos2 Os ligantes aza-macrociclo tem demonstrando um importante papel na sua estabilidade bem como o ligante
trans ao (NO)34 Mediante a busca por novas drogas capazes de manter o controle de (NO) no meio bioloacutegico este trabalho tem como objetivo analisar a natureza da ligaccedilatildeo FendashNO no sistema trans-[FeIIL(NO)(oxa-aza)]n+ onde L satildeo os ligantes trans Cl ou H2O em relaccedilatildeo o (NO) e n+ satildeo as
possiacuteveis cargas (1 e 2) dos complexos Metodologia Computacional
Todos os caacutelculos foram desenvolvidos no programa Gaussian 095 em niacutevel de teoria DFT empregado o funcional de troca de Beckes em conjunto com o funcional de correlaccedilatildeo de Perdew (BP86) Para efeito de comparaccedilatildeo o meacutetodo PBE1PBE tambeacutem foi utilizado Em combinaccedilatildeo com
os meacutetodos propostos a base LANL2DZ foi utilizada Para entendimento da natureza da ligaccedilatildeo o programa AOMIx6 foi empregado Todos os caacutelculos foram realizados considerando o vaacutecuo
Resultados e Discussatildeo
Em ambas os meacutetodos utilizados o sistema com o ligante H2O mostrou uma media de 35000 kcal mol -1 mais estaacutevel com ralaccedilatildeo ao com Cl Com relaccedilatildeo o comprimento de ligaccedilatildeo
entre o metal e o NO observa-se que quando ligante apresenta orbitas do tipo pi (π) no caso H2O diminui o comprimento da ligaccedilatildeo em 0009 Aring em comparaccedilatildeo com o outro ligante Apesar da
energia de interaccedilatildeo FendashNO ter sido de -482 kcal mol-1 para L=Cl e -62 kcal mol-1 para L=H2O as energias de repulsatildeo mostram-se 0020 maior para L=Cl quando comparado com L=H2O Logo a presenccedila deste ligante H2O dificulta a liberaccedilatildeo do NO e consequentemente facilitar a sua absorccedilatildeo
Conclusotildees
Os resultados demostraram que o sistema proposto em ambos os meacutetodos possui uma
maior estabilidade quando o ligante H2O esta presente Com relaccedilatildeo ao comprimento da ligaccedilatildeo FendashNO ela diminui com a presenccedila do H2O Assim a liberaccedilatildeo de NO pode ocorre com maior facilidade com quando o Cl estiver na oposiccedilatildeo trans com relaccedilatildeo a ele Os resultados das energias
de energias de repulsatildeo corroboram para o entendimento desses sistemas Agradecimentos
Centro Nacional de Processamento de Alto Desempenho do Cearaacute - CENAPADUFC Referecircncias [1]Ignarro L J Buga GM Wood K S Byrns R E Chaudhuri G Proceed ings of the National Academy of
Sciences of the United States of America 1987 84 9265-9269
[2] Tfouni E Truzzi D R Tavares A Gomes A J Figueiredo L E amp Franco D W Biological activity of
ruthenium nitrosyl complexes Nitric Oxide Biology and Chemistry Official Journal of the Nitric Oxide Society
201226 38ndash53
[3] Aguilar C M amp Rocha W R The nature of the MndashNO bond in [M(Imidazole)(PPIX)(L)]q complexes (M=Fe2+
Ru2+ L=NO+ NO and NOminus PPIX=Protoporphyrin IX) Inorganica Chimica Acta 2013 408 18ndash26
[4]Caramori G F Kunitz A G Andriani K F Doro F G Frenking G amp Tfouni E The nature of Ru-NO bonds
in ruthenium tetraazamacrocycle nitrosyl complexes --a computational study Dalton Transactions (Cambridge
England 2003) 201241 7327ndash39
[5] Frisch M J Gaussian09
[6] S I Gorelsky AOMix Program for Molecular Orbital Analysis httpwwwsg-chemnet version 66 2012
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14 FFCLRP 2014
Estudo das propriedades dinacircmicas do sistema 1-etil-3-metilimidazoacuteliobis(trifluorsulfonil)imida emim[Tf2N]CO2
Tuanan da Costa Lourenccedilo(PG)sup1 Luciano Tavares da Costa(PG)sup2lourencotuanangmailcom
1Universidade Federal de Alfenas sup2Universidade Federal Fluminense
IntroduccedilatildeoRecentemente liacutequidos iocircnicos(LIs) tecircm sido amplamente estudados para aplicaccedilotildees em
quiacutemica verde sendo que tais aplicaccedilotildees satildeo possiacuteveis devido agraves propriedades destes liacutequidos comobaixa volatilidade estabilidade teacutermica toxicidade e baixa pressatildeo de vapor tornado-os assimpossiacuteveis solventes ldquoverdesrdquo Atualmente vimos enfrentando grandes mudanccedilas climaacuteticas causadaspelas grandes emissotildees de gases de efeito estufa na atmosfera e devido a isso torna-se necessaacuterio odesenvolvimento de tecnologias para a captura de tais gases sendo os liacutequidos iocircnicos candidatos aesta nova tecnologia O objetivo deste trabalho eacute o estudo da mistura do liacutequido iocircnico 1-etil-3-metilimidazoacutelio bis(trifluorsulfonil) imida emim[Tf2N] com o CO2
Metodologia ComputacionalSimulaccedilotildees por dinacircmica molecular foram usadas para o estudo do sistema [emim]Tf2N e
CO2 As simulaccedilotildees foram realizadas nos ensembles NVT e NpT com duraccedilatildeo de 100ns Foramutilizados 160 pares de Lis com diferentes concentraccedilotildees do gaacutes variando de 0 a 204 moleacuteculas auma temperatura de 313K Apoacutes os caacutelculos das interaccedilotildeessup2 foram realizados caacutelculos depropriedades dinacircmicas a fim de se avaliar as modificaccedilotildees causadas pela presenccedila do gaacutes
Resultados e DiscussatildeoForam calculados os coeficientes de difusatildeo para caacutetion e acircnion Podemos ver pela tabela 1
que haacute um aumento no coeficiente de difusatildeo proporcional ao aumento de moleacuteculas de CO2 Ocaacutetion tende a ser mais difuso do que o acircnion e isso se daacute pela presenccedila do anel aromaacutetico em suaestrutura o que proporciona uma maior mobilidade do caacutetion no eixo do anel Podemos ver atraveacutesdo deslocamento meacutedio quadraacutetico das espeacutecies que o comportamento da dinacircmica translacionalnatildeo eacute modificado pela presenccedila das moleacuteculas do gaacutes embora ocorra uma maior difusividade dasmoleacuteculas
Tabela 1- Coeficientes de difusatildeo para as espeacutecies do sistema valores em 10-5cmsup2s Conclusotildees
Os resultados preliminares mostraram uma grande afinidade do gaacutes com o LI evidenciadona modificaccedilatildeo do coeficiente de difusatildeo o que nos sugere uma certa interaccedilatildeo gaacutes-LI Osresultados preliminares das propriedades dinacircmicas para o liacutequido iocircnico tiveram uma boacorrelaccedilatildeo com a literaturasup3 o que mostra a validade do campo de forccedila utilizado nas simulaccedilotildees
AgradecimentosAgradecimentos a CAPES FAPEMIG UNIFAL-MG e UFF
Referecircncias [1] Karadas F Energy Fuels 2010 24 5817[2] Lourenccedilo T C et al Environ Sci Technol 2013 47 7421[3] Fredlake C P et al J Chem Eng Data 2004 49 954
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15 FFCLRP 2014
Anaacutelise Teoacuterica de Clusters de Soacutedio-Potaacutessio por Algoritmo Geneacutetico e Caacutelculos
de Quiacutemica Quacircntica
Mateus X Silva1
(PG) Breno R L Galvatildeo1
(PD) Jadson C Belchior1 (PQ)
xaviersmateusgmailcom 1Departamento de Quiacutemica-ICEx Universidade Federal de Minas Gerais Av Antocircnio Carlos 6627 Pampulha 31270-
901 - Belo Horizonte MG Brasil
Introduccedilatildeo
Clusters metaacutelicos tecircm atraiacutedo atenccedilatildeo cientiacutefica devido agraves suas potenciais aplicabilidades
tecnoloacutegicas em nanoescala O interesse teoacuterico vai aleacutem da determinaccedilatildeo das estruturas formadas
por estes sistemas sendo um objetivo central o entendimento de como estes clusters crescem e
como suas propriedades se modificam no curso deste processo A liga NaK eacute conhecida por ser
misciacutevel em todas as proporccedilotildees e liacutequida agrave temperatura ambiente para a maioria das composiccedilotildees1
sendo o foco deste trabalho a descriccedilatildeo do crescimento deste sistema
Metodologia Computacional
A hipersuperfiacutecie de energia potencial de clusters de NaK foi gerada pelo potencial empiacuterico
Gupta2 (PG) e explorada via um algoritmo geneacutetico (GA) modificado
3 pela adiccedilatildeo de dois novos
operadores ao procedimento evolucionaacuterio padratildeo Assim foram geradas condiccedilotildees iniciais para
abordagem dos clusters menores por meacutetodos de estrutura eletrocircnica tais como CCSD(T) e MP2
que produziram resultados de referecircncia A escolha de condiccedilotildees apropriados para caacutelculos DFT
foram exploradas utilizando os dados de referecircncia obtidos Por fim o acoplamento entre um GA e
a minimizaccedilatildeo da energia obtida em niacutevel de teoria quacircntica eacute investigado para gerar condiccedilotildees
iniciais mais adequadas em relaccedilatildeo agrave abordagem empiacuterica inicial
Resultados e Discussatildeo
Os miacutenimos gerados pelo PG foram avaliados e corrigidos pelos meacutetodos ab initio de alto
niacutevel correlacionando eleacutetrons de camadas internas Verificou-se que o PG falha sistematicamente
na previsatildeo dos miacutenimos corretos de energia para clusters de ateacute 6 aacutetomos estando estes sistemas
pequenos fora da regiatildeo ideal de aplicabilidade deste potencial Observou-se que abordagens usuais
DFT como B3LYP podem falhar na previsatildeo de resultados para sistemas especiacuteficos sendo que o
melhor acordo com os resultados de referecircncia foi obtido pela combinaccedilatildeo def2-TZVPPSVWN5
apesar da melhor relaccedilatildeo custo-benefiacutecio ter sido alcanccedilada por LANL2DZSVWN5 (com potencial
nuclear efetivo) O acoplamento entre o GA e o tratamento quacircntico dos clusters foi realizado
dentro de uma abordagem de alta relaccedilatildeo custo-benefiacutecio obtida pela utilizaccedilatildeo de um potencial
nuclear efetivo em niacutevel MP2 O meacutetodo proposto foi capaz de elevar significativamente a
qualidade das condiccedilotildees iniciais geradas para reotimizaccedilatildeo por meacutetodos mais exatos
Conclusotildees
Caacutelculos MP2 foram suficientes para prever estruturas corretas assim como caacutelculos DFT
com utilizaccedilatildeo de potencial nuclear efetivo forneceram resultados com desvios de apenas 5 em
relaccedilatildeo agravequeles considerados como referecircncia Para clusters maiores a abordagem semi-claacutessica
feita atraveacutes do PG forneceu uma proporccedilatildeo de aacutetomos de soacutedio de 30 a 40 capaz de gerar ligas
mais estaacuteveis quando comparadas agraves suas contrapartes homonucleares A tendecircncia experimental de
segregaccedilatildeo nuacutecleo-superfiacutecie foi prevista com sucesso pela presente abordagem
Agradecimentos
Noacutes agradecemos agrave FAPEMIG agrave Capes e ao CNPq
Referecircncias [1] Tchaplyguine M et al Phys Rev B 2009 80 033405
[2] Gupta R P Phys Rev B 1981 23 6265
[3] Guimaratildees F F et al J Chem Phys 2002 116 8327
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16 FFCLRP 2014
Electronic energy levels engineering of P3HT employing chemical substitutions
Eliezer Fernando Oliveira1 (PG) and Francisco Carlos Lavarda12 (PQ)
1UNESP - Univ Estadual Paulista POSMAT - Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Ciecircncia eTecnologia de Materiais Bauru SP Brazil
2Faculdade de Ciecircncias UNESP - Univ Estadual Paulista Departamento de Fiacutesica Av Eng LuizEdmundo Carrijo Coube 14-01 17033-360 Bauru SP Brazil
Correspondence to Eliezer Fernando de Oliveira (eliezer fcunespbr)
IntroductionCurrently there is an intensive search for new materials to make more efficient organic solar
cells The use of chemical modifications capable of modifying the electronic properties of materialsalready known is an interesting approach [1] as it can in principle provide a more adequateadjustment of the frontier electronic levels while preserving properties such as solubility Thus weperformed a theoretical study of the P3HT and 13 new derivatives obtained by substitution withelectron acceptor and donor groups in order to understand how the energy levels of the frontierorbitals are modified
Computational MethodologyWe adopt the oligomer approach with structures ranging from 2 to 10 monomer units [2]
and thiophenic rings kept coplanar as expected in the solid state [3] Structure optimizations weremade through the PM7 semiempirical method and we obtained electronic structure data byDFTB3LYP6-31G(1d) The properties of polymers are estimated theoretically by extrapolationmethods of the results obtained for the oligomers
Results and DiscussionAs can be observed in Figure 1 employing chemical substitutions allow to get a range of
materials with very different electronic properties an interesting fact for tuning the properties of thedevices
ConclusionsAn interesting result is that obtained for the P3HT-F case that shifts the HOMO and LUMO
energy levels of P3HT to lower energy values maintaining approximately the same ΔEHL
AgradecimentosWe would like to thank the Brazilian agency FAPESP (proc 201221983-0) for financial
support
Referecircncias [1] Oliveira E F Camilo-Jr A da Silva-Filho L C Lavarda F C J Polym Sci Part B Polym Phys 2013 51842-846[2] Batagin-Neto A Oliveira E F Graeff C F O Lavarda F C Molecular Simulation 2013 39 309-321
[3] Oliveira E F and Lavarda F C J Polym Sci Part B Polym Phys 2013 51 1350-1354
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
17 FFCLRP 2014
Estudo teoacuterico do mecanismo ESIPT em derivados de benzazoacuteis
Josene M Toldo1(PG) Paulo F B Gonccedilalves
1(PQ)
Josenetoldoufrgsbr 1Universidade Federal do Rio Grande do Sul Instituto de Quiacutemica Grupo de Quiacutemica Teoacuterica
Introduccedilatildeo
A transferecircncia protocircnica intramolecular no estado excitado (ESIPT) caracteriza-se pela
transferecircncia de um proacuteton de um grupo doador para um grupo aceptor a partir de uma ligaccedilatildeo de
hidrogecircnio intramolecular presente na estrutura do estado excitado[1] O aumento do interesse no
estudo de moleacuteculas que apresentam ESIPT eacute um reflexo de suas propriedades fotoquiacutemicas e
fotofiacutesicas uacutenicas que permitem a sua utilizaccedilatildeo em novas aplicaccedilotildees optoeletrocircnicas[2] Nesse
trabalho a DFT foi utilizada para investigar os derivados dos benzazoacuteis descritos na Figura 1 onde
as estruturas 1a e 1b podem apresentar ESIPT
Figura 1 Estruturas dos derivados de benzazoacuteis
Metodologia Computacional
As otimizaccedilotildees geomeacutetricas e anaacutelises vibracionais nos estados S0 e S1 foram feitas
utilizando CAM-B3LYPcc-pVDZ e PBE1PBEcc-pVDZ Nos caacutelculos de energia para as transiccedilotildees verticais foram utilizados CAM-B3LYPjun-cc-pVTZ e PBE1PBEjun-cc-pVDZ Os efeitos do solvente foram incluiacutedos a partir do PCM com as constantes dieleacutetricas referentes ao 14-dioxano diclorometano etanol e acetonitrila Todos os caacutelculos foram feitos no Gaussian 09
Resultados e Discussatildeo
No estado fundamental natildeo haacute a possibilidade de transferecircncia protocircnica intramolecular
devido agrave grande instabilidade das formas ceto quando comparadas agraves formas enol No estado S1
ambas as formas satildeo possiacuteveis contudo o mecanismo ESIPT nem sempre eacute observado O funcional
CAM-B3LYP prevecirc o ESIPT apenas para a estrutura 1a utilizando o solvente mais apolar o 14-
dioxano Jaacute quando o PBE1PBE eacute empregado a estrutura 1a apresenta ESIPT com todos os
solventes e a estrutura 1b apenas para o 14-dioxano Contudo comparando os valores dos λabs e λem
obtidos com os dois funcionais com os resultados experimentais [3] percebe-se que o CAM-B3LYP
descreve melhor o sistema Um efeito batocrocircmico eacute observado ao aumentar a polaridade do
solvente o que eacute consistente com as transiccedilotildees do tipo π rarrπ
Conclusotildees
Devido agrave pequena diferenccedila de energia entre as formas ceto e enol explicada pela reduzida
transferecircncia de carga o mecanismo ESIPT eacute previsto apenas para a estrutura 1a em dioxano jaacute
que o CAM-B3LYP eacute o funcional que melhor descreve o sistema
Agradecimentos
CNPq CAPES e PROPESQ pelo suporte financeiro
Referecircncias [1] H Roohi F Hejazi N Mohtamedifar M Jahantab Spectrochim Acta Part A 2014 118 228-238
[2] J E Kwon S Y Park Adv Mater 2011 23 3615ndash3642
[3] G Wiethaus Siacutentese e caracterizaccedilatildeo de novas iminas com aplicaccedilotildees em oacuteptica natildeo-linear 2010 UFRGS BR
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18 FFCLRP 2014
Processo de fragmentaccedilatildeo molecular do hiacutebrido γ-Fe2O3 PMMA um estudo
teoacuterico e experimental
Silviana Correcirca1 Liacutevia C T Lacerda
1 Marcus V J Rocha
1-2 (PQ) Teodorico C Ramalho
1
(PQ) Elaine F F da Cunha1 (PQ)
silvianacorrea123yahoocombr 1Laboratoacuterio de Modelagem Molecular Departamento de Quiacutemica Universidade Federal de Lavras LavrasMG 2Department of Theoretical Chemistry Faculty of Sciences Vrije Universiteit Amsterdam Paiacuteses Baixos
Introduccedilatildeo
Materiais hiacutebridos orgacircnico-inorgacircnicos satildeo constituiacutedos pela combinaccedilatildeo de
componentes orgacircnicos e inorgacircnicos A siacutentese desses materiais com propriedades otimizadas
constitui uma aacuterea em constante expansatildeo com potencial aplicaccedilatildeo na aacuterea de cataacutelise e sensores
quiacutemicos[12]
Assim este trabalho tem objetivo de propor e entender o mecanismo de
fragmentaccedilatildeo molecular do hiacutebrido PMMA-maghemita realizado pelas teacutecnicas experimentais
de dessorccedilatildeo iocircnica utilizando caacutelculos teoacutericos
Metodologia Computacional
A teacutecnica de dessorccedilatildeo iocircnica estimulada por eleacutetrons foi utilizada para a fragmentaccedilatildeo
experimental E para o estudo teoacuterico utilizou-se o pacote ADF com o meacutetodo DFT o funcional
de densidade BLYP O conjunto de funccedilotildees do tipo Slater TZ2P
Resultados e Discussatildeo
O caminho de fragmentaccedilatildeo do
hiacutebrido PMMA-maghemita estaacute descrito de
acordo com a Figura 1 Pelos resultados
experimentais a ordem de intensidade de
perda dos fragmentos eacute COH+ gt CH3
+gt
CO2CH3+ A energia de formaccedilatildeo do iacuteon
CO2CH3+ seria maior do que os outros no
entanto a ordem de estabilidade encontrada
a partir de caacutelculos teoacutericos foi COH+ gt
CO2CH3+ gt CH3
+ (Figura1) A energia de
ativaccedilatildeo (E) para COH+ foi 2305 kcalmol
-
1 menor que a do CH3
+ Em comparaccedilatildeo
com a do CO2CH3+ a diferenccedila da E eacute
59759 e 62064 kcalmol-1
respectivamente
A intensidade de dessorccedilatildeo iocircnica e a
barreira de energia de ativaccedilatildeo teoacuterica
mostrou boa concordacircncia Assim o
controle cineacutetica pode ocorrer no processo
de fragmentaccedilatildeo da PMMA-maghemita
Conclusotildees
Atraveacutes dos caacutelculos teoacutericos com auxiacutelio dos dados experimentais foi possiacutevel prever e
propor um mecanismo de fragmentaccedilatildeo para o material Permitindo discutir as melhores vias de
formaccedilatildeo dos fragmentos e os fatores quiacutemicos que influenciam nas perdas
Agradecimentos
A CAPES CNPq e a UFRJ pelos auxiacutelios financeiros e de infraestrutura para a realizaccedilatildeo
do trabalho
Referecircncias [1] JOSEacute NM PRADO LASA Quiacutemica Nova 2005 v 28 n 2 p 281-288
[2] FAHMI A Materials Today 2009 v 12 n 5 p 44-50
Figura 1 Mecanismo de fragmentaccedilatildeo do
hiacutebrido PMMA-maghemita
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19 FFCLRP 2014
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Estudo mecaniacutestico sobre a N-acilaccedilatildeo de aminas por aacutecidos
carboxiacutelicos catalisada por ZrCl4
Felipe V Z Assad (PG) e Fabriacutecio R Sensato (PQ)
Universidade Federal de Satildeo Paulo UNIFESP Campus Diadema E-mail felipeassadglobocom
N-acilaccedilatildeo de aminas eacute um importante evento quiacutemico para a siacutentese da ligaccedilatildeo amida Tipicamente este tipo de ligaccedilatildeo eacute obtido da uniatildeo de um aacutecido carboxiacutelico a uma amina Entretanto a uniatildeo destes dois grupos funcionais natildeo ocorre agrave temperatura ambiente e requer temperaturas da ordem de 160-180
oC
1 Em 2012 Williams e colaboradores
2 reportaram um ineacutedito protocolo de siacutentese de amidas que
apresenta alta eficiecircncia para uma grande variedade de aminas e aacutecidos carboxiacutelicos A estrateacutegia - em sua condiccedilatildeo otimizada - baseia-se na reaccedilatildeo do substrato (amina) com aacutecido carboxiacutelico catalisada por tetracloreto de zircocircnio (ZrCl4) na presenccedila de tolueno a 110
0C Natildeo obstante a preeminecircncia do referido
procedimento nenhuma explanaccedilatildeo pormenorizada sobre o mecanismo molecular da reaccedilatildeo tem sido oferecida No presente estudo o mecanismo molecular de N-acilaccedilatildeo de aminas por aacutecidos carboxiacutelicos catalisada por ZrCl4 foi investigado por caacutelculos de estrutura eletrocircnica Os caacutelculos foram realizados em niacutevel DFTB3LYP com os seguintes conjuntos de base LANL2DZ para descrever o aacutetomo de zircocircnio e 6-311+G(2df2p) para os demais aacutetomos Pontos criacuteticos foram caracterizados por caacutelculos de frequecircncia vibracional Os processos de N-acilaccedilatildeo de aminas foram investigados para duas situaccedilotildees distintas reaccedilatildeo catalisada ou natildeo pelo ZrCl4 Para cada caso quatro caminhos reacionais idealizados foram investigados e caracterizados computacionalmente como segue i) processo concertado ii) por etapas iii) concertado em excesso de aacutecido carboxiacutelico e iv) por etapas tambeacutem em excesso do aacutecido Como modelos quiacutemicos para representar a amina e o aacutecido carboxiacutelico foram selecionadas as moleacuteculas metilamina e aacutecido metanoico Dos resultados obtidos na ausecircncia do ZrCl4 depreende-se que os valores de energia livre de ativaccedilatildeo ΔG
Dagger
satildeo consistentes com a baixa reatividade deste sistema agrave temperatura ambiente Dentre os canais investigados os processos por etapas demandam menores energias livre de ativaccedilatildeo que os concertados Assim o canal (ii) eacute mais reativo que o canal (i) enquanto o canal (iv) eacute mais reativo que o canal (iii) Em particular a adiccedilatildeo de ZrCl4 fortemente influencia a cineacutetica de acilaccedilatildeo associada ao mecanismo concertado em excesso do aacutecido carboxiacutelico A demanda de ativaccedilatildeo para este processo eacute diminuiacuteda por 86 kcalmol conduzindo a uma energia livre de ativaccedilatildeo ΔG
Dagger de 165 kcalmol e o correspondente perfil
energeacutetico eacute apresentado na Figura 1 Na ausecircncia do catalisador o mecanismo mais favorecido cineticamente eacute o processo por etapas em excesso de aacutecido carboxiacutelico No entanto o mecanismo concertado - em excesso do aacutecido - eacute prevalente na presenccedila do ZrCl4
Figura 1 Perfil energeacutetico do caminho reacional concertado em excesso de aacutecido carboxiacutelico catalisado pelo ZrCl4
Palavras Chave N-acilaccedilatildeo de aminas ligaccedilatildeo amida ZrCl4 caacutelculos de estrutura eletrocircnica DFT
[1] Valeur E Bradley M Chem Soc Rev 2009 38 606
[2] Allen C L Chhatwal A R Williams J M J Chemical Communications 2012 48 666-668
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20 FFCLRP 2014
Comparaccedilatildeo do Desempenho de Meacutetodos Compostos e Funcionais de
Densidade na Determinaccedilatildeo de Entalpias Padrotildees de Formaccedilatildeo
Leonardo Viana das Chagas Lima1 (PG) Nelson Henrique Morgon
1 (PQ)
leonardolimaiqmunicampbr 1Instituto de Quiacutemica Universidade Estadual de Campinas Baratildeo Geraldo Caixa Postal 6154 13083-970
Campinas Satildeo Paulo Brasil
Introduccedilatildeo
No estudo de sistemas com muitas partiacuteculas o uso de meacutetodos de estrutura eletrocircnica
sofisticados e bases extensas para a obtenccedilatildeo de propriedades com maior exatidatildeo sofre uma
limitaccedilatildeo praacutetica devido ao alto custo computacional o que felizmente pode ser contornado
por estrateacutegias como a teoria do funcional da densidade e os meacutetodos compostos[1]
Metodologia Computacional
Foram escolhidos os meacutetodos G3 G3MP2 G4 e G4MP2 e os funcionais com o
conjunto de bases G3LargeXP[2]
SOGGA11 B3LYP RevTPSS e M06-2X Realizaram-se
caacutelculos de otimizaccedilatildeo de geometria energia eletrocircnica e frequecircncias vibracionais (289 K e
1 bar) com o programa Gaussian09[3]
para um conjunto de 74 moleacuteculas e os respectivos os
aacutetomos presentes a fim de se determinar as entalpias padrotildees de formaccedilatildeo
Resultados e Discussatildeo
Comparando-se as determinaccedilotildees teoacutericas e experimentais obteve-se o erro meacutedio
(MSE) e o desvio RMS (RMSD) Avaliaram-se tambeacutem os tempos meacutedios de cpu (TM)
Tabela 1 ndash Anaacutelise estatiacutestica (MSE e RMSD em kcalmol) das determinaccedilotildees da entalpia padratildeo de formaccedilatildeo
(289 K e 1 bar) e tempo de CPU meacutedio dos caacutelculos (minutos)
Medidas Meacutetodos
G3 G3MP2 G4 G4MP2 B3LYP M06-2X RevTPSS SOGAA11
MSE -0406 -0332 -0155 -0107 6533 0873 -0718 -0331
RMSD 2543 2711 2463 2597 8553 3543 4060 9515
TM 4122 230 2983 625 1551 1672 1306 1917
Os menores RMSD foram observados para os meacutetodos compostos com destaque para
o G4 (2463 kcalmol) Jaacute os funcionais de densidade apresentaram RMSD superiores poreacutem
vale a pena destacar o M06-2X (3543 kcalmol) Os maiores tempos foram obtidos para os
meacutetodos G3 e G4 enquanto os menores foram os dos meacutetodos G3MP2 e G4MP2
Conclusotildees
Os meacutetodos G3MP2 e G4MP2 apresentaram os desempenhos mais equilibrados com
RMSD apenas pouco superiores ao meacutetodo G4 e os menores tempos de CPU Os funcionais
apesar dos tempos intermediaacuterios apresentaram RMSD consideravelmente superiores
Agradecimentos
Unicamp CENAPAD-SP CAPES
Referecircncias [1] Heerdt G Morgon N H Quiacutemica Nova 2012 23 1741-1746
[2] Curtis L A Redfern P C Raghavachari K Journal of Chemical Physics 2007 126 084108
[3] Frisch M J et al Gaussian09 Gaussian Inc 2009
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21 FFCLRP 2014
NMR-TZPP-DKH Gaussian basis sets for NMR calculations ndash 195Pt chemical
shift
Diego Paschoal1 (PG) Heacutelio F Dos Santos1 (PQ)
diego_paschoalyahoocombr 1Nuacutecleo de Estudos em Quiacutemica Computacional ndash NEQC ndash Departamento de Quiacutemica Universidade Federal de Juiz de
Fora Campus Universitaacuterio ndash Martelos 36036-030 Juiz de Fora MG Brasil
Nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy of 195Pt is an excellent method to be used
in structural characterization of new complexes in solution Besides NMR has been used in the
elucidation of reaction mechanism among other applications [1]
In this present study a comprehensive analysis of all relevant issues involved on the 195Pt
NMR chemical shift predictions are conducted Non-relativistic and relativistic calculations were
employed in distinct computation schemes to assess the most accurate method to use in a theoretical
calculations of 195Pt NMR In addition to the existing methods new relativistic Gaussian basis sets
named as NMR-TZPP-DKH were constructed for H-He Li-Ne Na-Ar K-Ca Ga-Kr Rb-Sr In-Xe
and Pt atoms and tested for 195Pt NMR predictions
NMR-TZPP-DKH Gaussian basis sets were developed according to the protocol described
by Neese [2] with some changes
Figure 1 195Pt chemical shift calculated at B3LYP(DKHSO)NMR-TZPP-DKHSO level
Platinum compounds studied in this work were optimized at B3LYPLANL2DZ(Pt)Def2-
TZVPP(Ligands) NMR calculations were performed using the GIAO method at B3LYPNMR-
TZPP-DKH level with relativistic effects incorporated by DKHSO approximation The [PtCl6]-2
was used as internal reference In all calculations the solvent effect was included using the PCM
formalism GAUSSIAN09 program were used in these calculations
The 195Pt for 73 complexes are showed in Figure 1 From the results we observe a good
agreement between experimental and calculated results with an average absolute deviation of 156
ppm for the compounds considered
The results and conclusions in this study are highly relevant to theoretical and experimental
chemists that seeking state of the art for the chemistry of platinum complexes Our conclusions are
supported by a series of theoretical calculations in good agreement with experimental values for a
wide range of 195Pt chemical shifts and with distinct ligands
Acknowledgments Authors acknowledges UFJF FAPEMIG CAPES and CNPq for
financial support
[1] P S Pregosin Coord Chem Rev 44 (1982) 247
[2] D A Pantazis X Y Chen C R Landis F Neese J Chem Theory Comput 4 (2008) 908
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22 FFCLRP 2014
Avaliaccedilatildeo teoacuterica do efeito gauche na difenidramina e seu cloridrato Faacutetima M P de Rezende1 (PG) Matheus P de Freitas1 (PQ)
fatimarezendeposgraduflabr 1Departamento de Quiacutemica Universidade Federal de Lavras CP 3037 37200-000 Lavras MG
Introduccedilatildeo O cloridrato de difenidramina eacute um dos princiacutepios ativos do medicamento Dramin (utilizado no tratamento de naacuteuseas e vocircmitos) A difenidramina e seu cloridrato fornecem bons prospectos para exibirem o efeito gauche O efeito gauche eacute observado em moleacuteculas contendo o fragmento etila 12-dissubstituiacutedo em que os substituintes satildeo aacutetomos ou grupos eletronegativos Segundo esse efeito a conformaccedilatildeo gauche eacute a forma preferencial em comparaccedilatildeo com a conformaccedilatildeo anti embora efeitos de repulsatildeo esteacuterica e eletrostaacutetica entre substituintes sugiram que o equiliacutebrio deveria ser favoraacutevel ao isocircmero anti1 Nesse contexto o objetivo do presente trabalho eacute avaliar a preferecircncia conformacional (gauche ou anti) do cloridrato de difenidramina e de sua forma neutra (Figura 1a e 1b) em acetonitrila e no vaacutecuo
ON
H
ON
a b
Figura 1 a) Difenidramina protonada (caacutetion) b) Difenidramina Metodologia Computacional Os miacutenimos de energia dos compostos foram identificados por meio de uma varredura conformacional usando o meacutetodo Monte Carlo em niacutevel semi-empiacuterico AM1 usando o programa Spartan A varredura conformacional foi executada para difenidramina na forma neutra e catiocircnica obtendo-se 100 estruturas para cada composto sendo muitas delas idecircnticas As geometrias diferentes foram otimizadas em niacutevel HF631g-(dp) (incluindo caacutelculos de frequecircncia para garantir que as estruturas natildeo se tratavam de estados de transiccedilatildeo) e em seguida 14 estruturas com energias relativas diferentes foram resubmetidas a caacutelculos de otimizaccedilatildeo de geometria (no gaacutes e em acetonitrila impliacutecita - modelo PCM) em niacutevel B97X-D6-31g(dp) Resultados e Discussatildeo O efeito gauche eacute operante na difenidramina pois o confocircrmero mais estaacutevel possui acircngulo diedro O-C-C-N de aproximadamente 65o (gauche) e eacute cerca de 1 kcal mol-1 mais estaacutevel do que o confocircrmero anti mais abundante (O-C-C-N de aproximadamente 175o) tanto na fase gasosa quanto em acetonitrila A estabilizaccedilatildeo da conformaccedilatildeo gauche eacute possivelmente decorrente de interaccedilotildees hiperconjugativas antiperiplanares CHCN e CHCO (efeito gauche quacircntico) Contudo os dados de energia ainda indicam uma populaccedilatildeo mensuraacutevel de confocircrmeros anti (cerca de 10) Ao se protonar a difenidramina de forma que se obtenha o caacutetion difenidramiacutenio (correspondente ao cloridrato de difenidramina) a diferenccedila de energia entre os confocircrmeros gauche e anti mais estaacuteveis eacute de mais de 6 kcal mol-1 sugerindo que estruturas com acircngulo diedro O-C-C-N+ gauche sejam natildeo somente preferenciais mas exclusivas Esse fato eacute decorrente de um incremento estabilizante da conformaccedilatildeo gauche a atraccedilatildeo eletrostaacutetica ON+ (efeito gauche eletrostaacutetico)2 Conclusotildees Interaccedilotildees intramoleculares particularmente o efeito gauche (quacircntico e eletrostaacutetico) devem contribuir fortemente para a conformaccedilatildeo bioativa da difenidramina e seu cloridrato que eacute gauche ao longo do fragmento O-C-C-N segundo estrutura do Protein Data Bank (coacutedigo PDB 2AOT) Agradecimentos Agrave FAPEMIG CAPES e CNPq pelo suporte financeiro e bolsas de estudante (FMPR) e de pesquisador (MPF) Referecircncias [1] Goodman L Gu H Pophristic V J Phys Chem A 2005 109 1223-1229 [2] Gooseman N E J OacuteHagan D Peach M J G Slawin A M Z Tozer D J Young R J Angew Chem Int Ed 2007 46 5904-5908
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23 FFCLRP 2014
Estudo envolvendo NN
Railton1 B de Andrade (PG) SilmarMiguel A F de Souza (PQ)
1Universidade Federal da Paraiacuteba Departamento de Quiacutemica 58036 Joatildeo Pes
Introduccedilatildeo
Uma das reaccedilotildees mais importantes das nitrosaminas se refere agrave quebra da ligaccedilatildeo NndashN (ver Figura 1) com a consequumlente liberaccedilatildeo do pode facilitar ou natildeo a quebra desta ligaccedilatildeo Pelaacuteez e colaboraprotonaccedilatildeo da nitrosamina mais simples (nitrosamina metilada
1a trans-(CH3)2NNOH+ 1c cis
Figura 1 conformaccedilotildees mais releva
Neste trabalho investigamos as quatro estruturas de menor energia da NNnitrosodimetilamina (DMNA
Metodologia Computacional
Utilizamos os meacutetodos geometrias referentes aos confocircrmeros mais estaacuteveis niacutevel CASSCFcc-pVDZ
Resultados e Discussatildeo
Temos um ordenamento energeacutetico em relaccedilatildeo aos resultados a niacutevel outro ordenamento com MRCI
Tabela 1Resultados obtidos para as quatro estruturas mai
Estruturaa
1a trans-(CH3)2NNOH+
1c cis-(CH3)2NNOH+
2a (CH3)2NHNO+
2c (CH3)2NNHO+
aAs quatro estruturas de menor energias foram otimizadas com realizado um caacutelculo MRCI correccedilotildees de Davdson dResultados entre parecircnteses referente agraves estruturas com H [2]
Conclusotildees
Para o estado fundamental foram obtidas quatro conformaccedilotildees mais estaacuteveis mostradas na Figura 1 sendo a estaacuteveis Observou-se o mesmo ordenamento obtido para a nitrosamina natildeoCaacutelculos com bases mais extensas (augReferecircncias [1] OHWADA T et al J Am Chem Soc
[2] PELAacuteEZ D et al J J Phys Chem A
Estudo envolvendo NN-nitrosodimetilamina protonada
B de Andrade (PG) Silmar1 A do Monte (PQ) Miguel A F de Souza (PQ) e Elizete1 Ventura (PQ)
railtoncggmailcom
Universidade Federal da Paraiacuteba Departamento de Quiacutemica 58036 Joatildeo Pessoa
Uma das reaccedilotildees mais importantes das nitrosaminas se refere agrave quebra da ligaccedilatildeo N (ver Figura 1) com a consequumlente liberaccedilatildeo do NO [1] A posiccedilatildeo da protonaccedilatildeo
pode facilitar ou natildeo a quebra desta ligaccedilatildeo Pelaacuteez e colaboradores [2] estudaram a protonaccedilatildeo da nitrosamina mais simples (H2NNO----H+) como modelo para a
1c cis-(CH3)2NNHO+ 2a (CH3)2NHNO
+ 2c (CH
conformaccedilotildees mais relevantes no estado fundamental de nitrosaminas protonadas
Neste trabalho investigamos as quatro estruturas de menor energia da NNDMNA) protonada (Figura 1 principais siacutetios de protonaccedilatildeo)
odologia Computacional
Utilizamos os meacutetodos MRCICASSCF com a base cc-pVDZ
geometrias referentes aos confocircrmeros mais estaacuteveis (Figura 1) foram otimizadas a
Temos um ordenamento energeacutetico em relaccedilatildeo aos resultados a niacutevel MRCI como indicado na Tabela 1
Resultados obtidos para as quatro estruturas mais estaacuteveis envolvendo NDMA protonada
CASSCF MRCIb MRCI+Q
c CASPT2ANO
∆E (kcalmol) 000 (000)d 000 000
1244 (1099) 1200 1183
-103 (-331) 1378 941
1389 (1232) 1793 1555 As quatro estruturas de menor energias foram otimizadas com CASSCF e a geometria obtida foi
realizado um caacutelculo MRCI bMRCI (Multireference Configuration Interaction
sultados entre parecircnteses referente agraves estruturas com H [2]
Para o estado fundamental foram obtidas quatro conformaccedilotildees mais estaacuteveis sendo a 1a trans-(CH3)2NNOH
+ e 2a (CH3)2NHNO
se o mesmo ordenamento obtido para a nitrosamina natildeoCaacutelculos com bases mais extensas (aug-cc-pVDZ e cc-pVTZ) estatildeo sendo realizados
J Am Chem Soc 123 10164 2001 J J Phys Chem A 112 8394 2008
nitrosodimetilamina protonada
A do Monte (PQ)
soa ndash PB ndash Brasil
Uma das reaccedilotildees mais importantes das nitrosaminas se refere agrave quebra da ligaccedilatildeo posiccedilatildeo da protonaccedilatildeo dores [2] estudaram a
) como modelo para a
2c (CH3)2NNHO+
ntes no estado fundamental de nitrosaminas protonadas
Neste trabalho investigamos as quatro estruturas de menor energia da NN-principais siacutetios de protonaccedilatildeo)
pVDZ Todas as ) foram otimizadas a
Temos um ordenamento energeacutetico em relaccedilatildeo aos resultados a niacutevel CASSCF e
s estaacuteveis envolvendo NDMA protonada
CASPT2ANO-L
(000) (1125) (459) (1141)
e a geometria obtida foi Multireference Configuration Interaction) c
MRCI com sultados entre parecircnteses referente agraves estruturas com H [2]
Para o estado fundamental foram obtidas quatro conformaccedilotildees mais estaacuteveis NHNO
+ as mais se o mesmo ordenamento obtido para a nitrosamina natildeo-metilada
pVTZ) estatildeo sendo realizados
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24 FFCLRP 2014
Ab-initio calculation of magnetic properties of Gd-doped SnO2
Fermin H Aragoacuten
fermin964hotmailcom Laboratoacuterio de Fiacutesica Aplicada Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear 31270-901 Belo Horizonte MG
Brazil
Introduction
The SnO2 compound is a n-type semiconductor with a large band gap (Eg ~ 36 eV) This
compound forms in a tetragonal rutile-type crystalline structure Reports published in the literature
experimental and theoretical indicate that the SnO2 compound doped with different chemical
elements (transition metals and rare earths) shows ferromagnetic properties above room
temperature high electrical conductivity high transparency in the visible region and high thermal
stability Due to these properties the rare earth-ion-doped SnO2 compounds are considered as
promising systems for the development of multifunctional magneto-optical devices [1] In special
the doping with trivalent Gd ions could provide with larger localized magnetic moments because of
their 4f7 electron configuration in comparison with transition metal ions
Computational Methodology
All calculations have been performed within the framework of the density-functional theory
(DFT) implemented in the well-tested SIESTA (Spanish Initiative for Electronic Simulations with
Thousands of Atoms) code
[2] and using the generalized gradient approximation (GGA)
pseudopotentials The system was studied in 2x2x2 supercell contained 48 atoms For the
calculation is considered the substitution of GdrarrSn that represent 625 of Gd-doped and one
oxygen vacancy that represent 3125 of the oxygen occupied site Spin polarized was carried out
to both cases with ferromagnetic (FM) and antiferromagnetic (AFM) configuration The difference
between the FM and AFM total energy (ΔE) can be expressed as ΔE=E(FM)-E(AFM) where
E(FM) denotes the total energy of FM state and E(AFM) denotes the total energy of AFM state
Positive value of ΔE implies that an AFM state is preferred while negative value of ΔE implies that
an FM state is preferred
Results
The values obtained to ΔE were -04 meV and -33 meV for 625 Gd-doped in SnO2 and
SnO2-γ (γ is the quantity of oxygen vacancy) respectively The low energy for Gd-doped SnO2
shows paramagnetic while for the Gd-doped SnO2-γ shows ferromagnetic behavior these results are
in agreement as theoretical and experimental work [34] where were shown that the oxygen
vacancies are a key of the origin of ferromagnetism in the call diluted magnetic semiconductors
Conclusions In conclusion we have investigated the electronic and magnetic properties of Gd-doped SnO2 (free of oxygen vacancy) and Gd-doped SnO2-γ (with oxygen vacancy) using SIESTA code Our calculations show remarkable changes in the spin polarized DOS with a strong correlation of the ferromagnetism with the presence of oxygen vacancy
The financial support of the Brazilian Agencies CNPq CAPES and FAPEMIG is gratefully
acknowledged
References [1] R Adhikari AK Das DKarmakar JGhatak J MagnMagn Mat 322 (2010) 3631
[2] J M Soler E Artacho J Gale A Garcia J Junquera P Ordejoacuten D Saacutenchez-Portal J Phys Cond Matt 14 2745
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[3] S B Ogale R J Choudhary J P Buban S E Lofland S R Shinde S N Kale V N Kulkarni J Higgins C
Lanci J R Simpson N D Browning S D Sarma H D Drew R L Greene and T Venkatesan Phys Rev Lett 91
77205 (2003)
[4] J M D Coey A P Douvalis C B Fitzgerald and M Venkatesan Appl Phys Lett 84 1332 (2004)
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
25 FFCLRP 2014
Estrutura eletrocircnica de complexo envolvendo uma associaccedilatildeo por ligaccedilatildeo
quiacutemica entre uma ftalocianina de rutecircnio e o TiO2 (anatase)
Diesley M S Arauacutejo1
(PG) Weverson R Gomes2(PG) Leonardo T Ueno
3(PQ) Antonio O T
Patrociacutenio1(PQ) Antonio E H Machado
1(PQ)
diesleymartinsyahoocombr 1Universidade Federal de Uberlacircndia Instituto de Quiacutemica Laboratoacuterio de Fotoquiacutemica e Ciecircncia de Materiais
2 Universidade Federal de Satildeo Carlos Departamento de Quiacutemica
3Universidade Federal de Uberlacircndia Faculdade de Ciecircncias Integradas do Pontal
Introduccedilatildeo
O emprego de abordagens baseadas na Teoria do Funcional de Densidade (DFT) tem
contribuiacutedo de forma significativa nos estudos de processos que envolvem transferecircncia de carga
[12] Ressalta-se entre outras possibilidades a previsatildeo do arranjo estrutural energeticamente mais
favoraacutevel e o entendimento de qual seria a melhor forma de ancoramento do corante na superfiacutecie
do semicondutor Aleacutem disso a estrutura eletrocircnica obtida teoricamente eacute capaz de fornecer
informaccedilotildees para o entendimento de processos importantes como eacute o caso da conversatildeo de energia
No presente trabalho avaliamos o comportamento de uma ftalocianina de rutecircnio ([(29-
bis(dietielamino)-1623-dicarboxi)PcRu(py)2]- FtRu) ligada quimicamente a um nanocluster de
anatase (TiO2)
Metodologia Computacional
Para a otimizaccedilatildeo estrutural e caacutelculo das frequecircncias vibracionais empregou-se o funcional
B3LYP e o conjunto de bases LANL2DZ ECP com o pseudo-potencial para o Titacircnio e o conjunto
Def2-TZVPD para os demais aacutetomos (H C N O e Ru) mais o pseudo-potencial para o Ru O
nanocluster de anatase empregado foi mantido congelado durante todos os caacutelculos Este consiste
em estrutura otimizada descrita por Jono e colaboradores [1] Todos os caacutelculos foram efetuados
considerando acetonitrila como solvente empregando o meacutetodo de contiacutenuo dieleacutetrico CPCM [45]
O funcional CAM-B3LYP foi utilizado na previsatildeo de 6 estados tripleto e dos 60 primeiros estados
singleto para a construccedilatildeo do espectro eletrocircnico e diagrama de energias
Resultados e Discussatildeo
No espectro de excitaccedilatildeo simulado a magnitude das forccedilas de oscilador para as transiccedilotildees
por volta de 560 nm sugere uma grande probabilidade de absorccedilatildeo de luz visiacutevel por este complexo
Em uma anaacutelise dos orbitais moleculares observa-se que tais excitaccedilotildees surgem da transferecircncia de
carga interfacial da FtRu para niacuteveis desocupados do semicondutor sugerindo que as transiccedilotildees
eletrocircnicas de menor energia devem envolver a excitaccedilatildeo de um eleacutetron da FtRu para diferentes
estados eletrocircnicos do TiO2 O gap energeacutetico entre o estado eletrocircnico de menor energia (S1) e o
estado fundamental eacute de cerca de 180 eV envolvendo a combinaccedilatildeo de diferentes transiccedilotildees
eletrocircnicas sugerindo que haacute injeccedilatildeo eletrocircnica do corante no estado excitado para a banda de
conduccedilatildeo do semicondutor isso eacute compatiacutevel com dados reportados em estudos similares [1-3]
Conclusotildees
Os dados obtidos para os niacuteveis de energia do complexo em estudo satildeo compatiacuteveis aos
observados para complexos similares Os resultados sugerem na excitaccedilatildeo eletrocircnica a
transferecircncia de eleacutetron de niacuteveis ocupados da FtRu para orbitais virtuais da anatase
Agradecimentos
UFU FAPEMIG CAPES e CNPq
Referecircncias
[1] R Jono et al J Phys Chem Lett 2011 2 1167ndash1170
[2] P M Anbarasan et al Rec Res Sci Tech 2010 2 08-16
[3] Corneliu I Oprea et al International Journal of Photoenergy 2013 1-15
[4] M Cossi et al J Comp Chem 2003 24 669-81
[5] V Barone and M Cossi J Phys Chem A 1998 102 1995-2001
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
26 FFCLRP 2014
Estudo computacional de [22]ciclofanos
Mateus G Manfreacute1 (IC) Seacutergio E Galembeck
1 (PQ)
mateusmanfreuspbr 1Departamento de Quiacutemica Faculdade de Filosofia Ciecircncias e Letras de Ribeiratildeo Preto Universidade de Satildeo Paulo
14040-901 Ribeiratildeo Preto-SP Brasil
Introduccedilatildeo
Os [22]ciclofanos representam uma classe de compostos quiacutemicos com um campo de aplicaccedilatildeo que
abrange cataacutelises assimeacutetricas poliacutemeros com propriedades oacuteptico-eletrocircnicas distintas e mesmo
faacutermacos no combate agrave artrite Grande parte de suas caracteriacutesticas de interesse se deve a interaccedilotildees
entre seus dois aneacuteis aromaacuteticos portanto a compreensatildeo da natureza de tais interaccedilotildees elucidaria a
origem de suas aplicaccedilotildees bem como melhor exploraacute-las
Metodologia Computacional
Quatro compostos da classe dos [22]ciclofano vecircm sendo estudados neste trabalho
[22]paraciclofano (I) sin [22]metaciclofano (II) anti [22]metaciclofano (III) e
[22]metaparaciclofano (IV) As moleacuteculas tiveram suas geometrias optimizadas atraveacutes do meacutetodo
PW6B95-D3BJ tendo def2-TZVP A mesma metodologia foi adotada para o caacutelculo de seus
espectros infravermelho
Resultados e Discussatildeo
Em todos os compostos os valores estudados nas geometrias se encontram muito proacuteximos
dos valores experimentais na literatura2 Observa-se que para I e II a distacircncia interanular
apresentou um valor abaixo do raio de Van der Waals para o aacutetomo de carbono ( 28 acircngstrons) o
que sugere uma provaacutevel interaccedilatildeo through-space entre os aneacuteis Por outro lado os compostos III e
IV apresentaram uma distacircncia entre os aneacuteis maior que 28 acircngstrons indicando que caso estejam
presentes a interaccedilatildeo entre os aneacuteis se daacute principalmente through-bond
Os espectros infravermelho revelaram que em todos os compostos os picos de maior
intensidade se encontravam relacionados a vibraccedilotildees de estiramento dos hidrogecircnios Tanto O
espectro do composto I quanto do composto II bandas de intensidade consideraacutevel em 750 cm-1
relacionada agrave vibraccedilatildeo angular entre seus aneacuteis benzecircnicos indicando uma provaacutevel interaccedilatildeo
through-space O composto IV por outro lado natildeo apresentou tais bandas de interaccedilatildeo apenas entre
os aneacuteis mas sim uma banda em 606 cm-1
devido ao estiramento simeacutetrico entre os aneacuteis atraveacutes
das pontes etilecircnicas se tratando de uma provaacutevel interaccedilatildeo through-bond
Conclusatildeo
O meacutetodo PW6B95-D3BJ apresentou resultados com boa exatidatildeo ante aos valores
encontrados na literatura se mostrando adequado para o tratamento de [22]ciclofanos Os dados
obtidos na geometria para os compostos I e II bem como no espectro infravermelho convergem para
uma predominacircncia na interaccedilatildeo through-space enquanto que para o composto IV estes convergem
para uma predominacircncia na interaccedilatildeo through-bond
Agradecimentos
Os autores agradecem agrave FAPESP (processo 201319596-0) pelo suporte financeiro MGM
agradece agrave FAPESP (processo 201319596-0) pela bolsa de Iniciaccedilatildeo Cientiacutefica
Referecircncias Bibliograacutefica 2ChampionRGodfreyPD Betens FLJ Mol Spectrosc 199215518
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27 FFCLRP 2014
17ordm SIMPOacuteSIO BRASILEIRO DE QUIacuteMICA TEOacuteRICA (SBQT) 24 a 28 de novembro de 2013 Angra dos Reis Rio
ESTUDO COMPARATIVO DE REATIVIDADE DE TRITERPENOS
PENTACIacuteCLICOS COM ATIVIDADE ANTIMALAacuteRICA
Marlon Marques V de Melo Filho
1a(PG) Kelson Mota T Oliveira
1a(PQ) Noam S Gadelha
1a(PG)
Aristeu S da Fonseca1a
(PG)
1aGrupo de Quiacutemica Teoacuterica e Computacional (GQTC)
1bGrupo de Quiacutemica de Produtos Naturais e Desenvolvimento
de Meacutetodos Analiacuteticos (QPNMA) 1DQICE ndash UFAM Bloco 10 Setor Norte Av Rodrigo OJ Ramos 6200 Japiim
69077-000 Manaus ndash Amazonas
e-mail marlonvieirademelogmailcom
Palavras-chave lupeol aacutecido betulinico betulina aacutecido melaleuco atividade ONION
INTRODUCcedilAtildeO
A investigaccedilatildeo farmacecircutica em produtos naturais representa uma estrateacutegia importante para a descoberta e desenvolvimento de novos medicamentos Quatro moleacuteculas isoladas da A amazonicus no QPNMA com esqueleto triterpecircnico pentaciacuteclico tecircm mostrado graus diferentes de atividade contra o P falciparum Trecircs destes compostos satildeo apresentados na literatura como oacutetimos candidatos para o desenvolvimento de um tratamento mais eficiente contra a malaacuteria e outras doenccedilas parasitaacuterias Os quatro compostos depois de isolados foram identificados por meio de anaacutelise espectroscoacutepica (ver fig 1) Suas estruturas foram estudadas por meio de abordagem teoacuterica visando determinar que fatores estruturais e eletrocircnicos poderiam ser determinantes no grau de atividade Foram comparados os mapas de potencial eletrostaacutetico densidade eletrocircnica (2D e 3D) e distribuiccedilatildeo de cargas dos quatro compostos e seus valores tabelados Figura 1 Triterpenos pentaciacuteclicos isolados de A amazonicus 1 - lupeol 2 - O aacutecido betuliacutenico 3 - betulina 4 - o aacutecido Melaleucico
MEacuteTODOS Os calculos seratildeo realizados utilizando PC INTEL Quadcore
TM (8 GB RAM) em plataforma Debian
LINUX (Versatildeo 50) para calcular as propriedades estruturais e eletrocircnicas das quatro moleacuteculas Na otimizaccedilatildeo geomeacutetrica de rotina seraacute utilizado o meacutetodo com bases 6-21G e funcional b3lyp por meio do Programa Gaussian03 O meacutetodo a ser utilizado eacute o ONIOM Ele eacute recomendado para moleacuteculas grandes reaccedilotildees enzimaacuteticas mecanismos de reaccedilatildeo para os sistemas orgacircnicos efeitos dos substituintes e reatividade de compostos orgacircnicos e organometaacutelicos
RESULTADOS E DISCUSSAtildeO
Os dados oriundos do QPNMA indicam uma
maior atividade para o aacutecido betuliacutenico valores
meacutedios para o lupeol e betulina e nenhuma
atividade do aacutecido melaleucico Como a literatura
aponta a carboxila como forte candidato
responsaacutevel pela atividade do aacutecido betuliacutenico e a
hidroxila nos demais compostos a anaacutelise da
presenccedila destes grupos nas quatros estruturas foi
observado Estruturalmente os compostos
apresentaram grande similaridade em distacircncias e
acircngulos no esqueleto lupacircnico Os caacutelculos de
atividades dos triterpenos seratildeo realizados ao
interagi-los com o modelo tridimensional da proteiacutena
digestiva do P flaciparum que eacute encontrado no
Protein Data Base CONCLUSAtildeO
Uma das principais diferenccedilas observadas deve-
se a distribuiccedilatildeo de cargas nas COOH devido ao
efeito indutivo na proacutepria moleacutecula ou ateacute mesmo
um impedimento esteacuterico pelo maior volume da
moleacutecula
AGRADECIMENTOS
FAPEAM CNPq
Abdel Bar at al J Nat Prod 2009 72 1643ndash1650
2
1
25
12
6
27
15
16
19
28
22
21 29
30
24
23
OH
H
H
1
COOH
OH
OH H
OHH
H
H
3
2
3 4
23 24
6 5
10
1
25
9 8
7 27
14
13
12
30
19
1
8 17 16
15
28
22
21
29
26 COOH
COOH
OH
4
2
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28 FFCLRP 2014
Estudos Teoacutericos Comparativos de Propriedades Estruturais Eletrocircnicas e
Espectroscoacutepicas dos Aacutecidos Betuliacutenico e Melaleucico e da Estabilidade de
Clusters desses Metaboacutelitos Especiais
Noam G da Silva1 (PG) Kelson M T de Oliveira1 (PQ) Aristeu S da Fonseca1 (PG) e Marlon
Vieira de Melo1 (PG)
noam_gshotmailcom 1DQICE-UFAM Bloco 10 Setor Norte Av Rodrigo O J Ramos 6200 Japiim 69077-000 Manaus Amazonas
Introduccedilatildeo
A baixa atividade do aacutecido Melaleucico natildeo foi ateacute o presente momento estudada Sua
estrutura eacute similar agrave de outros compostos ativos mas algum outro fator deve estar influenciando
na quiacutemica da reaccedilatildeo[12] Estruturas como clusters onde interaccedilotildees de hidrogecircnio estabilizam
o sistema podem estar sendo formadas[34] e assim a moleacutecula mostra-se inativa em estudos de
atividade bioloacutegica[5]
Metodologia Computacional
Os caacutelculos foram realizados em maacutequinas QuadCore ambas com 8 GB de memoacuteria
RAM nas plataformas Debian 6 e 7 (Linux) O software utilizado foi o Gaussian 03 Rev C-02
As moleacuteculas foram estudadas com o AM1 B3LYP3-21G e B3LYP6-31G As estruturas com
duas e trecircs moleacuteculas foram estudadas com AM1
Resultados e Discussatildeo
Os resultados preliminares (alguns na Tabela 1)
mostram que a forma mais oxidada (aacutecido Melaleucico)
possui menor energia que o aacutecido Betuliacutenico Em ambas as
moleacuteculas ocorre interaccedilatildeo intermolecular que estabiliza o
sistema Quando duas moleacuteculas interagem haacute um efeito
estabilizante maior no aacutecido Betuliacutenico que no aacutecido
Melaleucico Com trecircs moleacuteculas interagindo ocorre
aumento na estabilizaccedilatildeo para ambos os casos mas o aacutecido Melaleucico tem uma estabilizaccedilatildeo
aproximadamente 20 kcalmol mais acentuada
Tabela 1 Algumas propriedades energeacuteticas e efeitos de interaccedilatildeo de hidrogecircnio
Propriedade Aacutecido Betuliacutenico Aacutecido Melaleucico
Energia Total (kcalmol) -187358751 -2719095827
Estabilizaccedilatildeo com duas moleacuteculas (kcalmol) -8641687843 -7807025921
Estabilizaccedilatildeo com trecircs moleacuteculas (kcalmol) -1326288052 -1528627227
Conclusotildees
A formaccedilatildeo de pontes de hidrogecircnio estabiliza os sistemas mas somente o aacutecido
Melaleucico pode formar grandes aglomerados com essas interaccedilotildees Sistemas maiores podem
ser estudados e fornecer respostas para a baixa atividade da moleacutecula
Agradecimentos
Ao CNPq e a FAPEAM pelos investimentos
Referecircncias [1] Chopra CS Cole A RH Theiberg KJL White DR Arthur HR Tetrahedron 1965 Vol 21 1529-1536
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[5] Bernard P Scior T Didier B Hibert M Berthon J Phytochemistry 2001 Vol 58 865-874
Figura 1 (Esquerda) Cluster de aacutecido
Melaleucico e (Direita) interaccedilotildees de
hidrogecircnio
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29 FFCLRP 2014
On Activation Step of Hoveyda-Grubbs Catalyst
Eacutegil Saacute 1 (PQ) Milton Matos 2 (PQ) hegelsahotmailcom
1 Universidade Federal do Piauiacute Campus Ministro Reis Velloso Parnaiacuteba-PI Brazil e-mail 2 Laboratoacuterio Interdisciplinar de Materiais Avanccedilados Centro de Ciecircncias da Natureza Teresina -PI Brazil
Introduccedilatildeo
Hoveyda-Grubbs catalyst is very important to catalyze the olefin metathesis reaction The activation mechanism is dissociative for RCM (Ring Closing Metathesis) of N-Tosyldiallylamine due to olefin size [1]
Metodologia Computacional
We study the activation mechanism using DFT (Density Functional Theory) through the hybrid functional B3LYP and the basis set 6-31g(d) for all atoms except ruthenium described by LanL2DZ all stationary points were characterized by vibrational frequency calculations using the same level of theory Resultados e Discussatildeo We search the activation path previously proposed [1] showed in the Figure 1 in black and blue lines This path start with the pre-catalyst A1 through the transition state TS(A1-A2) and the minimum A2 The next step is the complexation of N-Tosyldiallylamine (IA3) We also find an alternative path showed by the red line In this path proposed in the first time here we showed an immediately interconversion from A2 to IIA3 before the complexation of the olefin with a rotation through the RuC bond This structure presents a dihedral angle of 105deg between the carbons of group mesityl coordinated ruthenium the carbon of the carbene and the oxygen chelator CRuCO (marked with asterisk in Figure 1) While in the structure A2 the same-angle is -107deg showing the rotation of the entire group Hoveyda around the connection RuC this rotation happens easily and as published in theoretical and experimental studies [2] confirmed by the more the stability of IIA3 in comparison with A2 We investigated the activation directly from the structure A1 to the structure IIA3 but we found an unreal energy barrier corresponding to the possible TS(AI-IIA3) With these results we believe the activation process occurs with the interconversion from A2 to IIA3 and not directly from A2 to IA3 as showed in others works
Figure 1 Activation paths for the Hoveyda-Grubbs catalyst
Referecircncias
[1] [1] S J Connon M Rivard M Zaja S Blechert Adv Synth Catal 345 (2003) 572
[2] C M Aguillar W R Rocha J Phys Chem B 115 (2011) 2030
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30 FFCLRP 2014
Estudo do comportamento em soluccedilatildeo do 2-fluoroetanol 3-fluoroproanol e 4-fluorobutanol por espectroscopias de RMN e infravermelho e caacutelculos
teoacutericos R A Cormanich12(PG) R Rittner2(PQ) M P Freitas3 (PQ) and M Buumlhl1 (PQ)
rodcormanichiqmunicampbr 1 EastChem School of Chemistry University of St Andrews North Haugh St Andrews Fife KY16 9ST UK 2 Chemistry Institute State University of Campinas PO Box 6154 13083-970 Campinas SP Brazil 3 Department of Chemistry Federal University of Lavras PO Box 3037 37200-000 Lavras MG Brazil Introduccedilatildeo
Aacutetomos de fluacuteor em compostos orgacircnicos satildeo considerados fracos aceptores para formaccedilatildeo de ligaccedilatildeo de hidrogecircnio (LH)1 Contudo o miacutenimo global do 2-fluoroetanol (FE) que tem geometria apropriada para formar uma LH CFmiddotmiddotmiddotHO intramolecular eacute responsaacutevel por gt90 da sua populaccedilatildeo conformacional total Tal LH eacute comumente invocada para explicar a estabilidade do confocircrmero mais estaacutevel do FE2 Da mesma maneira tambeacutem eacute indicado que os miacutenimos globais do FP e FB formam LHs CFbullbullbullHO intramoleculares34 Natildeo haacute estudos conformacionais em soluccedilatildeo na literatura para estes compostos que sejam de nosso conhecimento Dessa maneira no presente trabalho foi realizada uma anaacutelise sistemaacutetica do comportamento conformacional em soluccedilatildeo do FE FP e FB por espectroscoipas de RMN de
1H e 19F e infravermelho suportado por caacutelculos teoacutericos Metodologia Computacional
Foram realizados caacutelculos teoacutericos em niacutevel MP2aug-cc-pVDZ para geometrias dos confocircrmeros do FE (5 confocircrmeros) FP (12 confocircrmeros) e FB (38 confocircrmeros) otimizados em niacutevel MP2aug-cc-pVDZ que apresentaram a melhor correlaccedilatildeo com o niacutevel CCSD(T)aug-cc-pVTZ em relaccedilatildeo agrave funcionais da DFT (B3LYP e B3LYP-D3) Foram entatildeo aplicados diferentes meacutetodos teoacutericos como o Quantum Theory of Atoms in Molecules (QTAIM) Non-Covalent Interactions (NCI) e o Natural Bond Orbitals (NBO) para se entender as preferecircncias conformacionais destes compostos Resultados e Discussatildeo
Nenhum indiacutecio de formaccedilatildeo de LH intramolecular CFbullbullbullHO pocircde ser detectado para o FE FP e FB experimentalmente em soluccedilatildeo nos espectros de RMN e infravermelho Caacutelculos teoacuterico baseados na QTAIM NCI e NBO indicam que LHs CFbullbullbullHO intramoleculares natildeo tecircm influecircncia sobre o comportamento conformacional do FE mas estabilizam o miacutenimo global tanto do FP quanto do FB para as moleacuteculas isoladas No entanto ao se adicionar correccedilotildees termodinacircmicas de energia livre de Gibbs mesmo em meios natildeo-polares tais como CCI4 ciclohexano e diclorometano (IEF-PCM) a populaccedilatildeo dos miacutenimos globais do FP (~11) e FB (~3) diminuem consideravelmente aparentemente abaixo do limite de detecccedilatildeo Conclusotildees
Contraacuterio agrave suposiccedilotildees encontradas na literatura o comportamento conformacional do FE natildeo eacute regido por uma LH CFHO intramolecular LHs intramoleculares satildeo importantes para os confocircrmeros mais estaacuteveis do FP e FB isolados mas natildeo podem ser detectadas em soluccedilatildeo O presente trabalho foi aceito para publicaccedilatildeo no jornal Phys Chem Chem Phys Agradecimentos FAPESP FAPEMIG CNPq e EaStCHEM Referecircncias [1] R A Cormanich M P Freitas C F Tormena R Rittner RSC Advances 2012 2 4169 [2] J Huang K Hedberg J Am Chem Soc 1989 111 6909 [3] H M Badawi W Foumlrner S A Ali Spectrochim Acta A 2008 69 263 [4] M Traetteberg A D Richardson K Hedberg R W Winter G L Gard J Phys Chem A 2001 105 9587
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31 FFCLRP 2014
Theoretical Study of the Infrared Raman and VCD Spectra of Thiophene UsingAb Initio and Density Functional Theory Calculations
Marcello F da Costa (PQ)1 Poliane C de Farias (PG)2
mcostauelbr polianefariasyahoocombr12Universidade Estadual de Londrina LBMM ndash Laboratoacuterio de Biofiacutesica e Mecacircnica Molecular
IntroductionOrganic semiconductors have physical characteristics similar to inorganic ones so they can
also be used in the manufacture of OLEDs [1] photovoltaic cells [2] lasers [3] Furthermoreorganic materials with semiconductor properties have some advantages when compared to inorganicones such as greater adaptability low cost of production and the possibility of easily making smallstructural changes to modify its physical and chemical properties Among the currently mostinteresting organic semiconductors are the thiophene based polymers and the thiophene togetherwith its derivatives which are the main constituents of organic conductors [4]
Computational detailsIn this work we made the calculation of the molecular parameters infrared and Raman
spectra with HF and MP2 ab initio methods and B3LYP and B3PW91 DFT functional packagesWe also compared the results with experimental data found in the literature [5-7] and we calculatedthe VCD (vibrational circular dichroism) spectrum based on the good agreement of the calculationsperformed The thiophenes geometry optimization and harmonic vibrational frequenciescalculations were performed with the GAUSSIAN 03 software package using HF levelapproximation MoslashllerndashPlesset many-body perturbation theory truncated at second order (MP2) andDFT with B3LYP and B3PW91 hybrid functional with both are believed to be superior inpredicting molecular properties A fairly large and flexible basis set 6-311++G was chosen toobtain accurate calculations about the molecule
Results and discussionThe results show that the DFT methods have more accuracy with experimental data The
B3LYP hybrid functional had slightly more accuracy than the B3PW91 for the vibrationalfrequencies and matched with experimental data until the 12th vibration in the range around 500 to1200 1cm The theoretical prediction of the VCD spectrum shows that the thiophene molecule hasa propensity to absorb clockwise circularly polarized light (positive absorption) at the most intenseinfrared absorptions
ConclusionThe set of basis functions 6-311++G is able to provide a realistic description of these
properties The good agreement with the experimental data of the harmonic vibrations supports theVCD results which provides useful information for the study of this material
AcknowledgementsThe authors would like to acknowledge the financial support granted by the following
Brazilian agency Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientiacutefico e Tecnoloacutegico (CNPq)
Referecircncias [1] Y Li Y Cao J Gao D Wang G Yu AJ Heeger Synthetic Met 99 (1999) 243[2] CJ Brabec NS Sariciftci JC Hummelen Adv Func Mater 11 (2001) 15[3] F Hide M Diaz-Garcia B Schwartz M Andersson P Qibing AJ Heeger Science 273 (1996) 1833[4] JH Schon A Dodabalapur Z Bao C Kloc O Schenker B Batlogg Nature 410 (2001) 189[5] T Kupka R Wrzalik G Pasterna K Pasterny J Mol Struct 616 (2002) 17[6] JS Kwiatkowski J Leszczynski I Teca J Mol Struct 436-437 (1997) 451[7] K Pasterny R Wrzalik T Kupka G Pasterna J Mol Spectrosc 614 (2002) 297
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32 FFCLRP 2014
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Iacutendice de Autores
Anselmo E de Oliveira UFG 04Antonio E H Machado UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Antonio O T Patrociacutenio UNIVERSIDADE FEDERAL DEUBERLAcircNDIA
26
Aristeu S da Fonseca UFAM 28Arnaldo Fernandes da Silva Fo UNICAMP 06 07Ataualpa A C Braga UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 01Breno R L Galvatildeo UFMG 16Carlos R D Correia UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
CAMPINAS01
Cleuton de Souza Silva UNICAMP 08 10Claacuteudio Francisco Tormena UNICAMP 05Daniely X Soares UNICAMP 07Diego Fernando da S Paschoal UFJF 22Diesley Martins UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Dioacutegenes Mendes Arauacutejo USP-RP 09Elaine F F da Cunha FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Eacutegil de Brito Saacute UFPI 30Elizete Ventura UFPB 24Elieacutezer Fernando de Oliveira UNESP 17Fabriacutecio R Sensato UNIFESP 20Felipe Vieira Zauith Assad UNIFESP 20Fermin Fidel Herrera Aragoacuten CDTN 25Francisco Carlos Lavarda UNESP 17Francisco das Chagas Alves Lima UFPI 14Faacutetima Maria Pereira de Rezende UFLA 23Giovanni Finoto Caramori UFSC 02Heacutelio F Dos Santos UFJF 22Iran da Luz Sousa UNICAMP 12Jadson C Belchior UFMG 16Josene Maria Toldo UFRGS 18Kelson Mota T Oliveira UFAM 28Larissa Sihe Oliveira UFSM 13Leonardo T Ueno UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Leonardo V das Chagas Lima UNICAMP 21Lucas Abreu do Nascimento UESPI 14Lucas Colucci Ducati USP 05Luciano Tavares da Costa UNIFAL-MG 15Liacutevia C T Lacerda FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19M Buumlhl UNIVERSITY OF ST ANDREWS 31
33 FFCLRP 2014
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M P Freitas UFLA 31Marcello Ferreira da Costa UEL 32Marcus V J Rocha VRIJE UNIVERSITEIT 19Marlon Vieira de Melo UFAM 28Mateus Grecco Manfreacute UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 27Mateus Xavier Silva UFMG 16Matheus P de Freitas UFLA 23Mauricio Gustavo Rodrigues UNICAMP 11Milton Matos UFPI 30Nelson Henrique Morgon UNICAMP 12 21Noam Gadelha da Silva UFAM 29Noam S Gadelha UFAM 28Paulo Fernando Bruno Gonccedilalves UFRGS 18Poliane Cristina de Farias UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
LONDRINA32
R Rittner UNICAMP 31Rafael de Mattos Piccoli UFSC 02Railton Barbosa de Andrade UFPB 24Renan Vidal Viesser UNICAMP 05Renato Pereira Orenha UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 03Ricardo A Agnes UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
CAMPINAS01
Rodrigo Antonio Cormanich UNICAMP 31Rogeacuterio Custodio UNICAMP 08 10 11Rogeacuterio J Baierle UFSM 13Roy E Bruns UNICAMP 06 07Reacutegis Casimiro Leal UNICAMP 10Sergio E Galembeck USP-RP 09Silmar A do Monte UFPB 24Silviana Correcirca FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Seacutergio E Galembeck UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 27Seacutergio Emanuel Galembeck UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 03Teodorico C Ramalho FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Tuanan Lourenccedilo UNIFAL-MG 15Vitor Hugo Menezes da Silva UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 01Wagner E Richter UNICAMP 07Wagner Eduardo Richter UNICAMP 06Wesley Fonseca Vaz UFG 04Weverson R Gomes UNIVERSIDADE FEDERAL DE SAtildeO
CARLOS26
34 FFCLRP 2014
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
Palavras Chaves
AacuteCIDO BETULINICO 28AacuteCIDO MELALEUCICO 29ACOPLAMENTO SPIN-ORBITAL 05AGREGADOS MOLECULARES 04ALGORITMO GENEacuteTICO 16ALPCCL 04AMINAS SUBSTITUIacuteDAS 10ANAacuteLISE CONFORMACIONAL 31ANATASE 26AROMATICIDADE 27ATIVIDADE 28BASIS SETS 22BENZAZOacuteIS 18BENZBROMARONA 12BIOACTIVITY 07C-PCM 08CAacuteLCULO COMPUTACIONAL 10CAacuteLCULOS AB INITIO 16CAacuteLCULOS DFT 01CASSCF 24CLUSTERS METAacuteLICOS 16CLUSTERS 09 29CO2 15COMPOSTO DE COODENACcedilAtildeO 14CONFOcircRMERO ANTI 23CONFOcircRMEROS 12CONJUGATED POLYMERS 17CSSM 06DFT CALCULATIONS 17DFT 02 12 14 18 19 20
21 25 26 29 32DINAcircMICA MOLECULAR 15EFEITO DO AacuteTOMO PESADO 05EFEITOS RELATIVIacuteSTICOS 02EFITO GAUCHE 23ENTALPIA DE FORMACcedilAtildeO 21ESIPT 18ESTADOS EXCITADOS 04ESTRUTURA ELETROcircNICA 09FTALOCIANINA 26FUNCIONAL HIacuteBRIDO M06 01FUNCcedilOtildeES DE BASE 11
35 FFCLRP 2014
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
G3X(CEP) 08GD-DOPED SNO2 25HIPERCONJUGACcedilAtildeO 23INFRAVERMELHO 06INTENSIDADES 06INTERACcedilAtildeO INTRAMOLECULAR 27LIGACcedilAtildeO AMIDA 20LIGACcedilAtildeO DE HIDROGEcircNIO 31LIacuteQUIDO IOcircNICO 15MAGNETIC PROPERTIES 25MAGUEMITA 19MCG 11MECHANISM 30MEacuteTODOS COMPOSTOS 21N-ACILACcedilAtildeO DE AMINAS 20NANOFITAS 13NITROSAMINAS 24NITROSILO 03NMR 22OLEFIN METATHESIS 30ONION 28ORGANIC DEVICES 17ORGANOMETAacuteLICOS 02OXIDO NIacuteTRICO 14PKA 10PM3 12PMMA 19PROPRIEDADES 13PROTONACcedilAtildeO 24Q-EXPONENCIAIS 11QTAIM 03RAMAN 32REACcedilOtildeES DE HECK 01RELATIVISTIC EFFECTS 22RMN E INFRAVERMELHO 31RUTEcircNIO 03SIC 13SUPERAacuteTOMOS 09TDDFT 07TENSOR BLINDAGEM NUCLEAR 05TEORIA GAUSSIAN 08THIOPHENE 32UV-VIS SPECTROSCOPY 07
36 FFCLRP 2014
bbb
E[ρ] = TS[ρ] +intd~rvext(~r)ρ(~r) + VH [ρ] + EXC [ρ]
βmc2 + 3sumk=1
αkpkc
ψ(x t) = ihpartψ(x t)
partt
A Importacircncia de Correccedilotildees Relativiacutesticas na Descriccedilatildeo de Ligaccedilotildees Quiacutemicasem Organometaacutelicos
Rafael de Mattos Piccolisup1 (PG) e Giovanni Finoto Caramorisup1 (PQ)Email rafainfonethotmailcom
1 Universidade Federal de Santa Catarina Depto de Quiacutemica CFM CP 476 88040-900 Trindade Florianoacutepolis ndash SC
IntroduccedilatildeoO [Au3(12-μ-piridil)3] Figura 1 eacute um
composto organometaacutelico pertencente classe deComplexos Ciacuteclicos Trinucleares (CTC) os quaispossuem importantes propriedades espectroscoacutepicastal como vapocromismo e solvocromismoenvolvendo transiccedilotildees eletrocircnicas ligante rarr metalassociadas ao tamanho dos agregados formados porestas estruturas1 Estes agregados supramolecularesse formam por interaccedilotildees aurofiacutelicas e estas satildeoassociadas a contraccedilotildees relativiacutesticas das ligaccedilotildees edos orbitais devido ao acoplamento spin-spin espin-orbita12 Neste sentido foram feitas correccedilotildeesrelativiacutesticas DKH2 (Douglas-Kroll-Hess) e ZORA(Zeroth-order Regular Aproximation) aplicadas ateoria do funcional da densidade (DFT)2
Metodologia ComputacionalUtilizou-se o pacote de softwares Orca3 para
os caacutelculos de otimizaccedilatildeo das geometrias e frequecircncias vibracionais empregando-se o mesmo niacutevelde teoria BP86Def2-TZVP3 e correccedilotildees relativiacutesticas de segunda ordem DKH2 ou ZORA23
Resultados e DiscussatildeoDe acordo com a Figura 1 com correccedilatildeo ZORA observava-se a diminuiccedilatildeo dos niacuteveis de
energia de HOMO e LUMO e deve-se a uma melhor distribuiccedilatildeo das funccedilotildees radiaisprincipalmente de caroccedilo que levam a um aumento do potencial atrativo e orbitais maisproacuteximos24 devido ao acoplamento spin-spin e spin-orbita este efeito se reflete na contraccedilatildeo dosorbitais de valecircncia diminuindo a energia dos orbitais moleculares e pode ser observado na ligaccedilatildeoAu-C que se daacute entre orbitais internos do Au e orbitais antiligantes do C (back-donation) Aindaassim observa-se que as interaccedilotildees Au-Au e Au-N com DKH2 as quais natildeo envolvem orbitaisinternos satildeo mais curtas
ConclusotildeesConclui-se que ZORA e DKH2 aplicadas a DFT reproduzem satisfatoriamente os dados
experimentais e tratam a contraccedilatildeo dos orbitais internos e que as contraccedilotildees dos orbitais econtraccedilotildees das ligaccedilotildees satildeo efeitos distintos mas que atuam no mesmo sentido
Agradecimentos CNPq CAPES e FAPESC
Referecircncias [1] A Burini A A Mohamed J P Fackler Comm Inorg Chem 2003 24 253ndash280[2] M Reiher A Wolf Relativistic Quantun Chemistry Ed Wiley-VCH 2009[3] F Neese WIREs Comp Mol Sci 2012 2 73ndash78[4] M Reiher G Eickerling R Mastalerz V Herz W Scherer H Himmel J Chem Theory Comput 2007 32182-2197
Figura 1 Paracircmetros estruturais do composto[Au (12-μ-piridil) ] acircngulos em graus e distacircncias₃ ₃de ligaccedilatildeo em aringngstroumlns = valor experimental
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2 FFCLRP 2014
Estudo Computacional de Compostos de Ru-NO ligado a Cyclam
Renato Pereira Orenha1 (PG) Seacutergio Emanuel Galembeck1 (PQ) segalembuspbr
1Departamento de Quiacutemica Faculdade de Filosofia Ciecircncias e Letras de Ribeiratildeo Preto Universidade de Satildeo Paulo 14040-901 Ribeiratildeo Preto-SP Brasil Introduccedilatildeo
O oacutexido niacutetrico tem um papel jaacute conhecido como biorregulador em diversos processos Logo compostos de Ru-NO com ligante cyclam satildeo de grande interesse como doadores de oacutexido niacutetrico [1] Este trabalho eacute uma continuaccedilatildeo do estudo jaacute presente na literatura [1] sobre a ligaccedilatildeo Ru-NO para o composto fac-[Ru(NO)Cl2(k3N4N8N11(1-carboxilpropil)cyclam)]+ I bem como seus derivados II e III oriundos das desprotonaccedilotildees de O-H e em seguida do N-H mais aacutecido Metodologia Computacional
Atraveacutes do modelo computacional B3LYPcc-pVDZ com pseudopotencial ECP28MDF para o aacutetomo de Ru as geometrias foram otimizadas e a densidade eletrocircnica foi investigada por meio do meacutetodo QTAIM Aleacutem disso os espectros de absorccedilatildeo na regiatildeo UV-Vis foram obtidos com o meacutetodo CAM-B3LYP e a mesma base utilizada anteriormente Sendo que nesta etapa foi utilizado o modelo de solvataccedilatildeo PCM de modo a considerar o efeito de solvataccedilatildeo da aacutegua sobre estes complexos metaacutelicos Os softwares Gaussian09 AIMAll Chemissian e Gaussview 50 foram utilizados para realizar os caacutelculos Resultados e Discussatildeo
Segundo o meacutetodo QTAIM a partir de I para II temos um pequeno aumento na densidade eletrocircnica ρ(r)(Ru-NO) e do iacutendice de deslocalizaccedilatildeo DI(RuNO) junto de uma diminuiccedilatildeo da concentraccedilatildeo da densidade eletrocircnica nabla2ρ(r)(Ru-NO) Aleacutem disso temos que o caraacuteter covalente desta ligaccedilatildeo aumenta com base na diminuiccedilatildeo da densidade de energia total H(r)(Ru-NO) Outro importante ponto eacute o aumento da elipiticidade da ligaccedilatildeo quiacutemica ε(Ru-NO) Agora em IIIII haacute uma diminuiccedilatildeo de ρ(r)(Ru-NO) e DI(RuNO) atribuindo um menor caraacuteter covalente para esta ligaccedilatildeo como confirmado pelo aumento de H(r)(Ru-NO) apesar da distribuiccedilatildeo destes eleacutetrons estar menos concentrada fato visualizado pelo maior valor de nabla2ρ(r)(Ru-NO) Outro ponto eacute que haacute um menor valor de ε(Ru-NO) logo os eleacutetrons nesta ligaccedilatildeo se distribuem de modo mais ciliacutendrico A partir dos espectros de absorccedilatildeo observamos que em III o aparecimento duas transiccedilotildees eletrocircnicas centradas para o orbital π do NO que permite a desestabilizaccedilatildeo da ligaccedilatildeo Ru-NO Jaacute em IIIII tambeacutem haacute duas rotas desta espeacutecie de transiccedilatildeo para o controle da estabilidade da ligaccedilatildeo Ru-NO mas com energia necessaacuteria para excitaccedilatildeo menor Conclusotildees
Portanto os resultados indicaram um pequeno aumento da estabilidade da ligaccedilatildeo Ru-NO com a primeira desprotonaccedilatildeo de I poreacutem uma diminuiccedilatildeo com a desprotonaccedilatildeo de N-H de II para III Os espectros na regiatildeo UV-Vis indicaram que em IIIIII temos novas rotas e com menor energia para controlar a liberaccedilatildeo do NO Agradecimentos Os autores agradecem as agecircncias CAPESPROAP CNPq (processo 4815602010-6) e FAPESP (processo 200802677-0) pelo suporte financeiro e a Me Ali Faez Taha pela assistecircncia teacutecnica SEG agradece a CNPq pela bolsa de pesquisa (processo 3044472010-2) RPO agradece a FAPESP (processo 201120351-7) pela bolsa de doutorado-direto Referecircncias [1] Fabio G Doro Iuri M Pepe Sergio E Galembeck Rose M Carlos Zenis N da Rocha Mauro Bertottie e Elia Tfouni Dalton Transactions 2011 40 6420-6432
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3 FFCLRP 2014
Estudo Teoacuterico da Cloro Ftalocianina de Alumiacutenio por PM6 e DFT
Wesley F Vazsup1 (PG) Anselmo E de Oliveirasup2 (PQ)
wesfonsecagmailcom 1 2
Instituto de Quiacutemica ndash Universidade Federal de Goiaacutes Campus Samambaia CEP 13174001-970 Goiacircnia ndash GO ndash
Brasil
Introduccedilatildeo
As propriedades fiacutesicas e quiacutemicas das Ftalocianinas vecircm sendo estudadas extensivamente
ao passar das deacutecadas Estes compostos πndashmacrociacuteclicos altamente estaacuteveis apresentam
caracteriacutesticas interessantes como eficiente absorccedilatildeo de luz alta simetria planaridade e
deslocalizaccedilatildeo eletrocircnica sendo tambeacutem empregadas em cataacutelise ciecircncia de materiais tendo
aplicaccedilatildeo em dispositivos conversores de energia armazenamento de dados oacutepticos sensores de
gaacutes cristal liacutequido tintura infravermelha em tecnologia a laser etc [1] Tendo em conta as
aplicaccedilotildees possiacuteveis um esforccedilo consideraacutevel tem sido dedicado para a caracterizaccedilatildeo dos estados
excitados de metal-ftalocianinas seus derivados e os seus agregados por uma variedade de teacutecnicas
espectromeacutetricas [2] Tomou-se por objeto de estudo apoacutes levantamento bibliograacutefico a Cloro
Ftalocianina de Alumiacutenio
Metodologia Computacional
A estrutura molecular da AlPcCl foi determinada por caacutelculos de quiacutemica quacircntica no pacote
computacional Gaussian09 utilizado o conjunto de bases 6-31+G e os seguintes funcionais DFT
HSEH1PBE M05 M052X M06 M06HF M062X LC-ωPBE CAM-B3LYP ωB97 ωB97X
ωB97XD) para comparaccedilatildeo com aqueles jaacute conhecidos e obtidos com B3LYP [3] O estudo dos
estados excitados foi abordado por meacutetodos semi-empiacutericos utilizando o PM6 disponiacutevel no
Gaussian09 Tais estados foram estudados em agregados moleculares (diacutemero e duas disposiccedilotildees de
tetracircmeros) obtidos a partir de arquivos do CCDC (Cambridge Crystallographic Data Center)
Resultados e Discussatildeo
Os caacutelculos DFT realizados preveem que a moleacutecula de AlPcCl tem simetria C4v com o
aacutetomo do metal acima do plano definido pela cavidade interna de quatro aacutetomos de N e um
macrociclo quase planar Os resultados obtidos utilizando B3LYP apresentaram os menores valores
para os erros meacutedios calculados para os paracircmetros distacircncia de ligaccedilatildeo (0018Aring) e acircngulo de
ligaccedilatildeo (5473deg) tendo por referecircncia os dados cristalograacuteficos Para os agregados moleculares da
AlPcCl obteve-se que os empacotamentos tetracircmeros satildeo mais estaacuteveis que o diacutemero 1599 kjmol
e 1869 kjmol respectivamente A diferenccedila de energia dos orbitais HOMO e LUMO eacute 308 kjmol
maior para um dos tetracircmeros em relaccedilatildeo ao diacutemero Os valores para as bandas de excitaccedilatildeo de
Soret e Banda ldquoQrdquo obtidas atraveacutes dos caacutelculos com PM6 foram respectivamente 352 nm e 619-
775 nm para o diacutemero 352 nm e 616- 771 nm para um dos tetracircmeros e 389 nm e 579- 747 nm para
a outra disposiccedilatildeo do tetracircmero e estatildeo em excelente acordo com dados de referecircncia [4] [5]
Conclusotildees
Os resultados obtidos se apresentam em excelente acordo com os dados disponiacuteveis na
literatura
Referecircncias [1]GANTCHEV T G VAN LIER J E HUNTING D J Radiation Physics and Chemistry 2005 v 72 p 367ndash379
[2]RICCIARDI G ROSA A BAERENDS E J The Journal of Physical Chemistry A 2001 v 105 p 5242ndash5254
[3]STRENALYUK T SAMDAL S VOLDEN H V The Journal of Physical Chemistry A 2008 v 112 p 9075ndash
9082
[4]CHEN W et al Applied Physics Letters 2012 v 100 p 133302
[5] JENNINGS C et al Spectrochimica Acta Part A Molecular Spectroscopy 1986 v 42 p 991ndash995
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4 FFCLRP 2014
Influecircncia da Estrutura Eletrocircnica na Componente Spin-Orbital do Tensor
Blindagem de RMN de 13
C nos Isocircmeros do 12-diiodoeteno
Renan Vidal Viesser1
(PG) Lucas Colucci Ducati2 (PQ) Claacuteudio Francisco Tormena
1 (PQ)
tormenaiqmunicampbr 1Instituto de Quiacutemica UNICAMP Campinas-SP Brasil
2Instituto de Quiacutemica USP Satildeo Paulo-SP Brasil
Introduccedilatildeo
A blindagem de nuacutecleos de 1H e
13C promovida por aacutetomos de elevada massa eacute
reconhecida como um fenocircmeno relativiacutestico observaacutevel na RMN em funccedilatildeo da reduccedilatildeo do
deslocamento quiacutemico desses nuacutecleos sendo o acoplamento spin-orbital (SO) aceito como a
fonte desse ldquoefeito do aacutetomo pesadordquo1 Embora os mecanismos SOFC e SOSD sejam
conhecidos2 persistem duacutevidas sobre a influecircncia das interaccedilotildees estereoeletrocircnicas no efeito
do aacutetomo pesado Inserido neste contexto o presente trabalho visa compreender quais satildeo os
fatores responsaacuteveis pela diferenccedila de 17 ppm no deslocamento quiacutemico de 13
C dos isocircmeros
do 12-diiodoeteno sendo o trans mais blindado
Metodologia Computacional
Caacutelculos de otimizaccedilatildeo de geometria tensor blindagem e NBO foram realizados
empregando DFTKT2 como niacutevel de teoria funccedilatildeo de base TZ2P (STO) e aproximaccedilatildeo
relativiacutestica ZORA disponiacuteveis no software ADF 2013
Resultados e Discussatildeo
Os caacutelculos de tensor confirmaram a maior blindagem do isocircmero trans (=1121
ppm) em relaccedilatildeo ao cis (= 905 ppm) como pode ser observada na Figura 1 e indicaram que
as componentes paramagneacutetica e SO satildeo as responsaacuteveis por esta diferenccedila As anaacutelises de
NBO mostraram menores ocupacircncias dos lone pairs dos iodos e maiores dos orbitais C=C e
πC=C para o composto cis resultando num menor valor para o termo SO (257 ppm) em
comparaccedilatildeo ao trans (357 ppm)
A B
Figura 1 Tensor blindagem de 13
C e suas componentes PAS para o cis- (A) e trans-diiodoeteno (B)
Conclusotildees
Acreditamos que a compressatildeo esteacuterica existente entre os aacutetomos de iodo no isocircmero
cis esteja afetando a capacidade do iodo blindar o nuacutecleo de carbono principalmente devido
ao aumento do gap de energia entre os lone pairs do iodo e orbitais antiligantes do carbono
Agradecimentos
Os autores agradecem a FAPESP pelo suporte financeiro
Referecircncias [1] Aquino F Govind N Autschbach J J Chem Theory Comput 2011 7 3278-3292
[2] Kaupp M Malkina O L Malkin V G Pyykkouml P Chem Eur J 1998 4 118-126
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5 FFCLRP 2014
Intensidades caracteriacutesticas de grupos funcionais no infravermelho
Arnaldo F da Silvasup1 (PG) Wagner E Richtersup1 (PG) Roy E Brunssup1 (PQ)
wagnerrichteriqmunicampbr
sup1 ndash Instituto de Quiacutemica Universidade Estadual de Campinas CP 6154 CampinasndashSP Brasil
Introduccedilatildeo
Sabendashse que na espectroscopia no infravermelho a frequecircncia de absorccedilatildeo expressa em
nuacutemero de onda exibe um valor caracteriacutestico no espectro para cada grupo funcional em uma
moleacutecula Neste sentido buscamos uma metodologia de divisatildeo das intensidades de absorccedilatildeo
no infravermelho de modo a verificar se tambeacutem eacute possiacutevel atribuir intensidades de absorccedilatildeo
caracteriacutesticas para grupos funcionais no infravermelho tal como ocorre com as frequecircncias
Metodologia Computacional
O conjunto de testes envolvendo as moleacuteculas H2CO F2CO e HFCO foi escolhido
para avaliar a hipoacutetese mencionada para o modo vibracional correspondente ao estiramento da
carbonila νC=O O programa Gaussian03[1]
(no niacutevel CCSDaugndashccndashpVTZ[2]
)foi empregado
tanto na otimizaccedilatildeo das geometrias quanto na anaacutelise vibracional Os tensores polares foram
entatildeo manipulados com equaccedilotildees e programas desenvolvidos em nosso laboratoacuterio de modo
que as intensidades pudessem ser divididas em parcelas atocircmicas
Resultados e Discussatildeo
A anaacutelise vibracional forneceu aos estiramentos da carbonila das moleacuteculas acima
intensidades com valores de 857 4720 e 2807 kmmolndash1
respectivamente Jaacute as parcelas
atocircmicas quando somadas sobre os aacutetomos de carbono oxigecircnio e um termo de interaccedilatildeo
entre eles forneceu os valores de 1087 4410 e 2791 kmmolndash1
na mesma ordem Tal
comportamento foi verificado tambeacutem em outros modos vibracionais Aleacutem disso a aplicaccedilatildeo
da regra de soma do modelo CSSM ( sum sum sum ) vaacutelida para a soma
das intensidades mostrandashse vaacutelida tambeacutem para os modos vibracionais individualmente
Conclusotildees
Separar intensidades de absorccedilatildeo vinculadas a um modo normal correspondente agrave
movimentaccedilatildeo de diversos aacutetomos simultacircneamente em parcelas individuais para cada um
destes aacutetomos eacute possiacutevel O resultado de tal esquema de divisatildeo mostra uma concentraccedilatildeo das
intensidades principalmente sobre os aacutetomos cuja movimentaccedilatildeo eacute mais relevante para o
modo em questatildeo Os valores caracteriacutesticos natildeo satildeo tatildeo proacuteximos entre si quanto o satildeo as
frequecircncias caracteriacutesticas mas parece haver uma relaccedilatildeo entre eles e a eletronegatividade
meacutedia dos aacutetomos ligados agrave carbonila um resultado a priori jaacute esperado
Agradecimentos
Os autores agradecem agraves agecircncias de fomento CNPq e FAPESP pelo financiamento
Referecircncias
[1] Gaussian 03 Revision D02 M J Frisch J A Pople et al Gaussian Inc Wallingford CT 2004
[2] B Galabov Y Yamaguchi R B Remington H F Schaefer III J Phys Chem A 106 819 (2002)
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6 FFCLRP 2014
Selective Extraction of Erisotrin Structural Analogs Theory and Experiment
Arnaldo F da Silva Fordm (PG)1 Daniely X Soares (PG) Wagner E Richter (PG) Roy E Bruns (PQ)
1Instituto de Quiacutemica Universidade Estadual de Campinas CP 6154 13083-970 Campinas SP Brasil
Introduction
The biological activities of Erythrina alkaloids are assigned to Eritrinic compounds present
in the plant The most abundant of these alkaloids is called erisotrin and has high anxiolytic activity
raising interest in its structural analogues such as hydroxylated and methoxylated derivatives The
objective of this work was to propose a selective extraction of the erisotrin structural analogues
though UPLC-ESI-MSMS UV-VIS spectroscopy and TDDFT calculations
Computational Methodology
The geometry of the molecules was accessed through geometry optimizations with B3LYP
6-311G+(2d2p) A AMD 64 Opteron workstation with GAUSSIAN03 was used Since the
experimental extractions used solvents with different polarities the PCM from Gaussian03 package
was used In order to obtain the vertical excitation energies TDDFT was employed at the same
calculational level used on the geometry optimizations1
Results and Discussion
The chromatogram obtained from the Erythrina speciosa extract (flower) through UPLC-
ESI-MSMS showed some of the erisotrin structural analogues The solvent used was a
033033033(vv) mixture of hexane ethanol and dichloromethane The chromatogram is
composed primarily by three types of alkaloids skeletons I) a benzene ring with two o-methyl
substituents II) a benzene ring with one o-methyl and one hydroxyl substituents and III) a α β
unsaturated lactone The generic forms of the erisotrin structural analogues can be seen in Figure 1
Figure 3 Generic structures forms I II and III described in the text
To better understand the interaction between the solvents and the erythrinic alkaloids a UV-
VIS spectrum of the extract was acquired on all solvents Theoretical calculations were also applied
in order to gain additional information on the UV-VIS spectra The results of the UV-VIS analysis
are presented at Table 1
Table 1 HOMO-LUMO secondary transition wavelengths (nm) of the most relevant alkaloids on the Erythrina
speciosa extract Theoretical values obtained through B3LYP6-311+(2d 2p) are also included SolventSpecies I II III Exp Ethanol 2827 2732 3018 271 Chloroform 2822 2734 3009 282 Hexane 2815 2726 3040 270
Conclusions
When ethanol and hexane are used as solvent the molecules with the generic structure II are
better extracted as the absorption peak in the UV-VIS spectra is around 271 and 270 nm
respectively Nonetheless when chloromethane is used the molecules with generic structure I are
preferably extracted as the peak around 282 nm suggests
Acknowledgements
CNPq and Fapesp
Referecircncias [1] Andzelm J Rinderspacher B C Rawlett A Dougherty J Baer R Govind NJ Chem Theory Comput 2009
5 2835ndash284
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7 FFCLRP 2014
Uso do Modelo Contiacutenuo de Solvente (C-PCM) com G3X-CEP para Caacutelculos de Solvataccedilatildeo de Iacuteons Monovalentes com Acetonitrila
Cleuton de S Silva12
(PG) Rogeacuterio Custodio1(PQ)
cleutonsouzayahoocombr
1 Instituto de Ciecircncias Exatas e Tecnologia Universidade Federal do Amazonas CEP 69077-000 Itacoatiara-Am
2 Departamento de Fiacutesico-Quiacutemica Universidade Estadual de Campinas CEP 13083-970 Campinas-SP
Introduccedilatildeo
A importacircncia do efeito de solvente em reaccedilotildees quiacutemica tem sido frequentemente observada
e eacute objeto de frequentes estudos teoacutericos e experimentais Boes e colaboradores [1] demonstraram
que o ajuste apropriado da cavidade no meacutetodo IEF-PCM proporciona excelentes resultados quando
associado ao meacutetodo HFIEF-PCM Pereira e col [2] demonstraram a viabilidade de se utilizar
pseudopotenciais CEP (Compact Effective Pseudopotential) na teoria Gaussian n particularmente
Gaussian 3 ou G3 No presente projeto seraacute investigado um ajuste do modelo contiacutenuo de solvente
C-PCM com a teoria G3X(CEP) para caacutelculos de energia livre de solvataccedilatildeo de alguns iacuteons
Metodologia Computacional A teoria G3X [3] com pseudopotencial CEP ou simplesmente G3X(CEP) foi utilizada
juntamente com o modelo de solvente C-PCM em que acetonitrila foi utilizado como solvente para
calcular as energias livres de solvataccedilatildeo A otimizaccedilatildeo do fator de escala da cavidade do solvente
foi realizada entre o intervalo de 1 a 2
Resultados e Discussatildeo
O melhor resultado calculado em relaccedilatildeo aos dados experimentais foi obtido com fator de
escala de 119 para a combinaccedilatildeo G3X(CEP)C-PCM Os resultados foram comparados com
resultados de Boes [1] que utilizaram HFIEF-PCM com um fator de escala oacutetimo de 136 (ver
tabela 1) O fluacuteor apresentou o desvio muito alto em relaccedilatildeo ao experimental de -86 kcalmol para
G3X(CEP) se calcularmos o desvio meacutedio absoluto sem Fluacuteor teremos G3X(CEP) = 206 kcalMol
e HF = 248 kcalMol
Tabela I ndash Dados de Energia Livre de Solvataccedilatildeo (kcalmol) para acetonitrila calculadas para G3X(CEP) com
CPCM HF com IEF-PCM e desvio Meacutedio Absoluto
G3X(CEP)CPCM HFIEFshyPCM Exp G3X(CEP)CPCM HFIEFshyPCM Exp
Fshy shy7841 shy868 shy880 SCN
shy shy5377 shy574 shy519
Clshy shy6509 shy646 shy645 NO3
shy shy5818 shy602 shy565
Brshy shy6097 shy599 shy611 ClO4shy shy5367 shy539 shy508
N3shy shy5820 shy617 shy619 CH3CO2
shy shy6030 shy644 shy627
CNshy shy6250 shy636 shy592 DAM 175 162 shy
Conclusotildees Os resultados demonstram que o ajuste na cavidade CPCM melhora o resultado na energia
de solvataccedilatildeo para acetonitrila como solvente Os resultados apresentam com exceccedilatildeo do iacuteon fluacuteor
um desvio pequeno quando comparados com dados experimentais ou calculados por Boes e col
Agradecimentos Os autores agradecem o apoio financeiro da FAPEAM FAPESP CNPq e FAEPEX-
UNICAMP
Referecircncias [1] S Boes P R Livotto H Stassen Chemical Physcis 2006 331 142-158
[2] D H Pereira A F Ramos N H Morgon R Custodio 2011 135 034106-034131
[3] L A Curtiss P C Redfern K Raghavachari J Pople Chemical Physcis Lettres 2002 359 309-396
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Clusters Histoacuterico e evoluccedilatildeo
Dioacutegenes Mendes Arauacutejo1 (PG) Sergio E Galembeck1 (PQ)
diogenespgffclrpuspbr 1Departamento de Quiacutemica Faculdade de Filosofia Ciencias e Letras de Ribeirao Preto Universidade de Sao Paulo
14040-901 Ribeirao Preto (SP)
Introduccedilatildeo
Cluster pode ter diferentes significados dependendo da aacuterea que esta palavra eacute utilizada em
quiacutemica e em fiacutesica cluster significa um conjunto de aacutetomos ou moleacuteculas que interagem por forccedilas
natildeo covalentes Os primeiros estudos de clusters foram apresentados na literatura na deacutecada de
1930 mas ganharam forccedila na deacutecada de 1950 com a utilizaccedilatildeo de teacutecnicas experimentais como a
espectrometria de massa e vaporizaccedilatildeo a lazer Desde entatildeo muitos trabalhos cientiacuteficos foram
publicados investigando a natureza de clusters Os clusters ocupam o estado da mateacuteria
compreendido entre aacutetomos isolados e a fase condensada e o tamanho pode variar de dezenas ateacute
centenas de aringngstrons Clusters natildeo apresentam variaccedilotildees lineares de propriedades conforme o
crescimento e este eacute um dos pontos que atribui grande interesse nesses materiais[1] Recentemente
foi descoberta uma grande estabilidade em clusters que apresentam estrutura eletrocircnica
correspondente a nuacutemeros maacutegicos possibilitando o desenvolvimento de nanomateriais
estruturados com caracteriacutesticas especiacuteficas e tambeacutem a elaboraccedilatildeo uma nova tabela perioacutedica
formada por clusters que mimetizam as propriedades de elementos quiacutemicos sendo denominados
superaacutetomos[2] Entre os trabalhos que refletem o estado da arte desta aacuterea da ciecircncia grande parte
utilizam as propriedades dos clusters como uma ponte entre sistemas isolados ateacute a fase
condensada[3] Como exemplo podemos citar as aplicaccedilotildees de clusters em processos de superfiacutecie
como cataacutelises homogecircnea heterogecircnea e enzimaacutetica[4] a adsorccedilatildeo de hidrogecircnio em clusters de
alumiacutenio[5] a utilizaccedilatildeo de clusters em dispositivos de armazenamento de energia incrementando
algumas propriedades como a condutividade a velocidade de transferecircncia de carga e a
ciclabilidade[6] Esses exemplos mostram um pouco da versatilidade dos clusters o que faz que
eles venham ganhando forccedila principalmente no estudo de novos materiais para cataacutelise e
armazenamento de energia
Agradecimentos
Agradecemos a CAPES FAPESP e o CNPQ
Referecircncias
[1] AW Castleman P Jena Proc Natl Acad Sci USA 2006 103 10552-10553
[2] P Jena J Phys Chem Lett 2013 4 1432-1442
[3] P-Y Cheng JS Baskin AH Zewail Proc Natl Aca Sci USA 2006 103 10570-10576
[4] GA Somorjai AM Contreras M Montano RM Rioux Proc Natl Acad Sci USA 2006 103 10577-10583
[5] DJ Henry I Yarovsky J Phys Chem A 2009 113 2565-2571
[6] WJAS Gomes DM Arauacutejo AJF Carvalho SP Campana-Filho F Huguenin J Phys Chem C 2013 117
16774-16782
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Estimativa teoacuterica do pKa de aminas substituiacutedas com grupos alquila
Reacutegis Casimiro Leal12
(PG) Cleuton de Souza Silva13
(PG) Rogeacuterio Custodio1 (PQ)
regislealiqmunicampbr 1Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) Instituto de Quiacutemica 13083-970 Campinas-SP Brasil
2Instituto Federal de Educaccedilatildeo Ciecircncia e Tecnologia do Rio Grande do Norte (IFRN) 59215-000
Nova Cruz-RN Brasil 3Universidade Federal do Amazonas (UFAM) Instituto de Ciecircncias Exatas e Tecnologia 69103-128
Itacoatiara-AM Brasil
Introduccedilatildeo
O estudo das propriedades relacionadas agrave acidez e basicidade de substacircncias eacute
importante para compreensatildeo de determinados fenocircmenos [1] daiacute a necessidade de
estimativas das constantes de acidez (Ka) e basicidade (Kb) Bryantsev e col [2] estudaram
uma seacuterie de propriedades incluindo pKa de um conjunto de 23 aminas via DFT e um
modelo contiacutenuo de solvente Poisson-Boltzmann Aminas substituiacutedas (RNH2 R2NH e R3N
com R = -CH3) satildeo mais baacutesicas do que amocircnia (NH3) devido ao possiacutevel efeito doador de
eleacutetrons dos grupos alquila No entanto ocorre uma inversatildeo no comportamento quando se
compara a trimetilamina com as outras aminas substituiacutedas Isto pode ser explicado
qualitativamente pela dificuldade de acesso ao par de eleacutetrons livre do aacutetomo de nitrogecircnio na
trimetilamina devido ao impedimento espacial provocado pelos grupos alquilas substituintes
Metodologia Computacional
A estimativa do pKa foi realizado de acordo com o ciclo termodinacircmico descrito em
Freitas et al [3] Todos os caacutelculos foram realizados utilizando o pacote Gaussian 09W
Resultados e Discussatildeo
A Tabela 1 mostra as diferenccedilas entre valores de pKa experimental e teoacuterico obtidos
para os diferentes niacuteveis de caacutelculo O menor desvio foi com o meacutetodo Hartree-Fock
249 kcal mol-1
Nenhuma das metodologias utilizadas aqui reproduziu a tendecircncia
experimental de inversatildeo no comportamento do pKa quando se compara a trimetilamina com
as demais aminas substituiacutedas
Tabela 1 Diferenccedilas entre valores de pKa experimentais (pKaExp) e calculados (pKaCalc) em kcalmol-1
Aminas Exp [2]
[pKaExp ndash pKaCalc]
Hartree-Fock
6-311++g(dp)
B3LYP
6-311++g(dp)
G3(MP2)
B3 CBS-Q
NH3 925 202 208 209 208
CH3NH2 1064 308 316 315 315
(CH3)2NH 1077 299 307 306 306
(CH3)3N 980 186 196 193 194
DAM 249 257 256 256
Conclusotildees
A tendecircncia dos resultados experimentais natildeo foi reproduzida por nenhum dos meacutetodos
teoacutericos testados Os desvios satildeo elevados em relaccedilatildeo aos dados experimentais da ordem de
25 kcal mol-1
Efeitos locais do solvente estatildeo em andamento e devem corrigir a tendecircncia
Agradecimentos
FAPESP CNPq CAPES e FAEPEX-UNICAMP
Referecircncias [1] Seacutergio R B Silva Caio L Firme Kaacutessio M G Lima Quim Nova 2014 37 658-662
[2] Vyacheslav S Bryantsev Mamadou S Diallo William A Goddard III J Phys Chem A 2007 111 4422-4430
[3] Adilson A Freitas K Shimizu Luiacutes G Dias Frank H Quina J Braz Chem Soc 2007 18 1537-1546
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Discretizaccedilatildeo do Meacutetodo da Coordenada Geradora para geraccedilatildeo de
funccedilotildees de base por q-exponenciais
Mauriacutecio Gustavo Rodrigues1
(PG) Rogeacuterio Custodio (PQ)1
mauriciorodriguesiqmunicampbr
1 ndash Universidade Estadual de Campinas Campinas ndash SP
Introduccedilatildeo
O Meacutetodo da Coordenada Geradora (MCG) tem sido utilizado para o desenvolvimento
de conjuntos de funccedilotildees de base No meacutetodo original os expoentes das gaussianas satildeo
usualmente gerados atraveacutes de uma transformaccedilatildeo de coordenada geradora12
sendo n o nuacutemero de funccedilotildees de base primitivas desejado Neste trabalho
propotildee-se uma generalizaccedilatildeo do meacutetodo original pela q-exponencial3 da seguinte forma
se em que q eacute um paracircmetro a ser
otimizado juntamente com a malha Ω No MCG modificado pela q-exponencial
(MCGq) a equaccedilatildeo 1 continua vaacutelida para os casos em que q=1
Resultados e discussatildeo
MCG e MCGq foram aplicados para geraccedilatildeo de conjuntos de funccedilotildees de base atocircmicos
para os elementos representativos do segundo periacuteodo da Tabela Perioacutedica de modo
que apresentassem a configuraccedilatildeo de conjuntos de base de Pople 6-31G Todos os
paracircmetros foram otimizados com o meacutetodo Simplex e foi utilizado o niacutevel DFT
B3LYP para realizaccedilatildeo dos caacutelculos atocircmicos com o programa Gaussian09 Esses
resultados satildeo mostrados na Tabela 1 aleacutem do resultado exato4 para fins de
comparaccedilatildeo Nessa tabela tambeacutem satildeo apresentados resultados do MCG para uma base
maior (18s10p) tambeacutem para fins de comparaccedilatildeo
Tabela 1 Energias atocircmicas totais para o GCM GCMq HFN e GCM completo
(unidades atocircmicas)
GCM (10s4p) GCMq (10s4p) Exato GCM (18s10p)
B -24660252 -24660963 -246398 -24664036
C -37850843 -37852058 -378295 -37860238
N -54588155 -54589978 -545757 -54606958
O -75063965 -75066178 -750525 -75098236
F -99718436 -99721112 -997168 -99773437
Ne -128897668 -128900936 -1289230 -128980823
A Tabela 1 mostra que os resultados do GCMq satildeo mais baixos que o GCM com
mesmo tamanho de funccedilatildeo de base Em geral os expoentes gerados pelo GCMq satildeo
mais bem distribuiacutedos no espaccedilo de expoentes Para um conjunto completo de
primitivas espera-se que GCM e GCMq convirjam para o mesmo resultado
Agradecimentos
CAPES FAPESP CNPq FAEPEX-UNICAMP
Referecircncias
1 - R Custodio JD Goddard Can J Chem 70 (1992) 580
2 ndash E V R de Castro and F E Jorge J Chem Phys 108 (1998) 5226
3 - C Tsallis Quim Nova 16 (1994) 468
4 - E Buendiacutea F J Gaacutelvez P Maldonado and A Sarsa J Chem Phys 131 (2009) 44115
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Anaacutelise conformacional da Benzbromarona (BZB) Iran L Sousa (PG) Nelson H Morgon (PQ) Instituto de Quiacutemica - UNICAMP CP 6154 CEP 13084-971 Campinas - SP
iransousaiqmunicampbr
Introduccedilatildeo
O estudo teoacuterico das conformaccedilotildees e interaccedilotildees intramoleculares presentes em
sistemas modelos desde os mais simples ateacute estruturas complexas como proteinas
tornou-se importante para a compreensatildeo dos efeitos que influenciam a estabilidade
conformacional de moleacuteculas A escolha de uma metodologia computacional adequada eacute
extremamente importante para alcanccedilar o resultado final seja em termos de precisatildeo ou
custo computacional
Foi realizado um estudo conformacional da benzbromarona um faacutermaco
utilizado para o tratamento de casos refrataacuterios de gota1
Metodologia Computacional
Foram utilizados caacutelculos semiempiacutericos PM3 para indentificaccedilatildeo dos
confocircrmeros mais estaveacuteis Os minimos de energia foram otimizados com B3LYP6-
311++G (dp) Todos os caacutelculos foram realizados empregando o programa Gaussian
092
Foi avaliado as confomaccedilotildees de interesse em funccedilatildeo da rotaccedilatildeo dos acircngulos
diedros θ e β (Fig 1) estimada a cada 10ordm
Fig 1 Acircngulos diedros estudados
Resultados e Discussatildeo
As energias relativas e os acircngulos na qual foram obtidos os confocircrmeros mais
estaacuteveis satildeo mostrados na Tabela 1 Tabela 1 Energias Relativa (Kcalmol) e Angulos diedros (ordm) B3LYP6-311++G(dp)
Conf ER Diedros
α β
1 000 260 90
2 691 260 260
3 038 260 270
Observa-se que a benzbromarona apresenta um minimo em 260ordm e 90ordm A
explicaccedilatildeo desta preferecircncia seraacute investigada atraveacutes de caacutelculos de NBO Uma anaacutelise
populacional tambeacutem seraacute realizada a fim de verificarmos a predominacircncia de cada
confocircrmero
Conclusotildees
Os caacutelculos mostraram a existecircncia de isocircmeros conformacionais para a
Benzbromarona Na literatura natildeo haacute estudos teoricos deste faacutermaco Sendo assim
outros paracircmetros eletrocircnicos estatildeo sendo obtidos com o objetivo de melhor
caracterizar essa moleacutecula
Agradecimentos CNPq CAPES CENAPAD-SP e GridUNESP
Referecircncias 1S Kumar et al New Zealand Medical J 2005 118 152
2 httpwwwgaussiancom
β
θ
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Estudo das Propriedades de Nanofitas de SiC
Larissa S Oliveirasup1 (PG) Rogeacuterio J Baierlesup1sihelarissagmailcom
1Universidade Federal de Santa Maria
IntroduccedilatildeoMateriais semicondutores nanoestruturados satildeo potenciais candidatos para serem
utilizados em dispositivos semicondutores Muitas teacutecnicas computacionais tecircm sidoutilizadas agrave produccedilatildeo de materiais com propriedades desejaacuteveis agrave industria eletrocircnica onde ocarbeto de siliacutecio (SiC) vem se mostrando muito promissor
Metodologia ComputacionalO meacutetodo de primeiros princiacutepios adotado eacute fundamentado na Teoria do Funcional
Densidade (DFT) e para o tratamento da interaccedilatildeo forte entre os eleacutetrons de valecircncia com osde caroccedilo utilizaremos pseudopotenciais de norma conservada na forma totalmente separaacutevelAs equaccedilotildees de Kohn-Sham satildeo resolvidas de maneira autoconsistente com o termo de troca-correlaccedilatildeo tratado dentro da Aproximaccedilatildeo do Gradiente Generalizado (GGA) A soma naZona de Brillouin eacute tratada utilizando um conjunto especial de pontos k gerados dentro doprocedimento de Morkhost-Pack A procura da geometria eacute feita utilizando o algoritmo deGradiente Conjugado (CG) com o caacutelculo das forccedilas usando o procedimento de Hellmann-Feynman
A estabilidade dos defeitos eacute obtida com o caacutelculo da energia de formaccedilatildeo dosdefeitos utilizando os resultados de caacutelculos de energia total A energia de formaccedilatildeo de umdefeito Eform[Def] eacute calculado de acordo com a equaccedilatildeo
Eform[Def]=ET[Def] ndash ET[pristino] - nji
onde ET[Def] eacute a energia total para o sistema na presenccedila de um defeito e ET[pristino] eacute aenergia total do mesmo sem defeito A soma ocorre sobre todos os aacutetomos envolvidos nodefeito e j eacute o potencial quiacutemico para o i-eacutesimo aacutetomo envolvido no defeito
Resultados e DiscussatildeoPretendemos estudar as principais caracteriacutesticas das nanofitas de SiC em sua forma
pura e com defeitos Estes estudos ainda estatildeo em fase de conclusatildeo e por esse motivo aindanatildeo possuiacutemos resultados
ConclusotildeesEsperamos que com esse trabalho possamos natildeo soacute caracterizar de maneira
satisfatoacuteria esses materiais Esses materiais quando bem estruturados podem apresentarcaracteriacutesticas desejaacuteveis para a fabricaccedilatildeo de dispositivos eletrocircnicos com boa eficiecircncia
AgradecimentosAgrademos a UFSM FAPERGS e ao PPGFiacutesica
Referecircncias [1] R J Baierle PC Piquini L P Neves R H Miwa Ab initio study of native defects in SiC nanotubesPhysical Review B Condensed Matter and Materials Physics USA v 74 n15 p 155425 2006[2] E F Rosso Baierle R J Oxygen doped SiC Nanowires an ab initio study Chemical Physics Letters (Print)v 568 p 140-146 2013[3] F Zheng et al J App Phys 113 154302 (2013)
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13 FFCLRP 2014
Natureza da ligaccedilatildeo FendashNO em sistemas trans-[FeIIL(NO)(oxa-aza)]
n+ onde
L=Cl ou H2O e n=1 ou 2 Uma investigaccedilatildeo computacional
Lucas Abreu do Nascimento1 (PG) Francisco das Chagas Alves Lima2 (PQ) fdcalimagmailcom 1
Universidade Federal do Piauiacute ndash UFPI 2 Universidade Estadual do Piauiacute ndash UESPI
Introduccedilatildeo
Na deacutecada de 1980 Ignarro e colaboradores mostraram que o oxido niacutetrico (NO) desempenha importacircncia fundamental no meio bioloacutegico como em sistema de regulaccedilatildeo de pressatildeo
sanguina processos inflamatoacuterios dentre outros1 Seus estudos demonstraram que a atividade bioloacutegica do (NO) difere em categorias direto e indireto sendo a principal diferenccedila a concentraccedilatildeo (NO) no meio A busca por novas drogas aptas a manter o controle desta moleacutecula levaram a uma
vasta aplicaccedilatildeo de compostos de coordenaccedilatildeo em particular ligantes macrociacuteclicos2 Os ligantes aza-macrociclo tem demonstrando um importante papel na sua estabilidade bem como o ligante
trans ao (NO)34 Mediante a busca por novas drogas capazes de manter o controle de (NO) no meio bioloacutegico este trabalho tem como objetivo analisar a natureza da ligaccedilatildeo FendashNO no sistema trans-[FeIIL(NO)(oxa-aza)]n+ onde L satildeo os ligantes trans Cl ou H2O em relaccedilatildeo o (NO) e n+ satildeo as
possiacuteveis cargas (1 e 2) dos complexos Metodologia Computacional
Todos os caacutelculos foram desenvolvidos no programa Gaussian 095 em niacutevel de teoria DFT empregado o funcional de troca de Beckes em conjunto com o funcional de correlaccedilatildeo de Perdew (BP86) Para efeito de comparaccedilatildeo o meacutetodo PBE1PBE tambeacutem foi utilizado Em combinaccedilatildeo com
os meacutetodos propostos a base LANL2DZ foi utilizada Para entendimento da natureza da ligaccedilatildeo o programa AOMIx6 foi empregado Todos os caacutelculos foram realizados considerando o vaacutecuo
Resultados e Discussatildeo
Em ambas os meacutetodos utilizados o sistema com o ligante H2O mostrou uma media de 35000 kcal mol -1 mais estaacutevel com ralaccedilatildeo ao com Cl Com relaccedilatildeo o comprimento de ligaccedilatildeo
entre o metal e o NO observa-se que quando ligante apresenta orbitas do tipo pi (π) no caso H2O diminui o comprimento da ligaccedilatildeo em 0009 Aring em comparaccedilatildeo com o outro ligante Apesar da
energia de interaccedilatildeo FendashNO ter sido de -482 kcal mol-1 para L=Cl e -62 kcal mol-1 para L=H2O as energias de repulsatildeo mostram-se 0020 maior para L=Cl quando comparado com L=H2O Logo a presenccedila deste ligante H2O dificulta a liberaccedilatildeo do NO e consequentemente facilitar a sua absorccedilatildeo
Conclusotildees
Os resultados demostraram que o sistema proposto em ambos os meacutetodos possui uma
maior estabilidade quando o ligante H2O esta presente Com relaccedilatildeo ao comprimento da ligaccedilatildeo FendashNO ela diminui com a presenccedila do H2O Assim a liberaccedilatildeo de NO pode ocorre com maior facilidade com quando o Cl estiver na oposiccedilatildeo trans com relaccedilatildeo a ele Os resultados das energias
de energias de repulsatildeo corroboram para o entendimento desses sistemas Agradecimentos
Centro Nacional de Processamento de Alto Desempenho do Cearaacute - CENAPADUFC Referecircncias [1]Ignarro L J Buga GM Wood K S Byrns R E Chaudhuri G Proceed ings of the National Academy of
Sciences of the United States of America 1987 84 9265-9269
[2] Tfouni E Truzzi D R Tavares A Gomes A J Figueiredo L E amp Franco D W Biological activity of
ruthenium nitrosyl complexes Nitric Oxide Biology and Chemistry Official Journal of the Nitric Oxide Society
201226 38ndash53
[3] Aguilar C M amp Rocha W R The nature of the MndashNO bond in [M(Imidazole)(PPIX)(L)]q complexes (M=Fe2+
Ru2+ L=NO+ NO and NOminus PPIX=Protoporphyrin IX) Inorganica Chimica Acta 2013 408 18ndash26
[4]Caramori G F Kunitz A G Andriani K F Doro F G Frenking G amp Tfouni E The nature of Ru-NO bonds
in ruthenium tetraazamacrocycle nitrosyl complexes --a computational study Dalton Transactions (Cambridge
England 2003) 201241 7327ndash39
[5] Frisch M J Gaussian09
[6] S I Gorelsky AOMix Program for Molecular Orbital Analysis httpwwwsg-chemnet version 66 2012
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14 FFCLRP 2014
Estudo das propriedades dinacircmicas do sistema 1-etil-3-metilimidazoacuteliobis(trifluorsulfonil)imida emim[Tf2N]CO2
Tuanan da Costa Lourenccedilo(PG)sup1 Luciano Tavares da Costa(PG)sup2lourencotuanangmailcom
1Universidade Federal de Alfenas sup2Universidade Federal Fluminense
IntroduccedilatildeoRecentemente liacutequidos iocircnicos(LIs) tecircm sido amplamente estudados para aplicaccedilotildees em
quiacutemica verde sendo que tais aplicaccedilotildees satildeo possiacuteveis devido agraves propriedades destes liacutequidos comobaixa volatilidade estabilidade teacutermica toxicidade e baixa pressatildeo de vapor tornado-os assimpossiacuteveis solventes ldquoverdesrdquo Atualmente vimos enfrentando grandes mudanccedilas climaacuteticas causadaspelas grandes emissotildees de gases de efeito estufa na atmosfera e devido a isso torna-se necessaacuterio odesenvolvimento de tecnologias para a captura de tais gases sendo os liacutequidos iocircnicos candidatos aesta nova tecnologia O objetivo deste trabalho eacute o estudo da mistura do liacutequido iocircnico 1-etil-3-metilimidazoacutelio bis(trifluorsulfonil) imida emim[Tf2N] com o CO2
Metodologia ComputacionalSimulaccedilotildees por dinacircmica molecular foram usadas para o estudo do sistema [emim]Tf2N e
CO2 As simulaccedilotildees foram realizadas nos ensembles NVT e NpT com duraccedilatildeo de 100ns Foramutilizados 160 pares de Lis com diferentes concentraccedilotildees do gaacutes variando de 0 a 204 moleacuteculas auma temperatura de 313K Apoacutes os caacutelculos das interaccedilotildeessup2 foram realizados caacutelculos depropriedades dinacircmicas a fim de se avaliar as modificaccedilotildees causadas pela presenccedila do gaacutes
Resultados e DiscussatildeoForam calculados os coeficientes de difusatildeo para caacutetion e acircnion Podemos ver pela tabela 1
que haacute um aumento no coeficiente de difusatildeo proporcional ao aumento de moleacuteculas de CO2 Ocaacutetion tende a ser mais difuso do que o acircnion e isso se daacute pela presenccedila do anel aromaacutetico em suaestrutura o que proporciona uma maior mobilidade do caacutetion no eixo do anel Podemos ver atraveacutesdo deslocamento meacutedio quadraacutetico das espeacutecies que o comportamento da dinacircmica translacionalnatildeo eacute modificado pela presenccedila das moleacuteculas do gaacutes embora ocorra uma maior difusividade dasmoleacuteculas
Tabela 1- Coeficientes de difusatildeo para as espeacutecies do sistema valores em 10-5cmsup2s Conclusotildees
Os resultados preliminares mostraram uma grande afinidade do gaacutes com o LI evidenciadona modificaccedilatildeo do coeficiente de difusatildeo o que nos sugere uma certa interaccedilatildeo gaacutes-LI Osresultados preliminares das propriedades dinacircmicas para o liacutequido iocircnico tiveram uma boacorrelaccedilatildeo com a literaturasup3 o que mostra a validade do campo de forccedila utilizado nas simulaccedilotildees
AgradecimentosAgradecimentos a CAPES FAPEMIG UNIFAL-MG e UFF
Referecircncias [1] Karadas F Energy Fuels 2010 24 5817[2] Lourenccedilo T C et al Environ Sci Technol 2013 47 7421[3] Fredlake C P et al J Chem Eng Data 2004 49 954
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15 FFCLRP 2014
Anaacutelise Teoacuterica de Clusters de Soacutedio-Potaacutessio por Algoritmo Geneacutetico e Caacutelculos
de Quiacutemica Quacircntica
Mateus X Silva1
(PG) Breno R L Galvatildeo1
(PD) Jadson C Belchior1 (PQ)
xaviersmateusgmailcom 1Departamento de Quiacutemica-ICEx Universidade Federal de Minas Gerais Av Antocircnio Carlos 6627 Pampulha 31270-
901 - Belo Horizonte MG Brasil
Introduccedilatildeo
Clusters metaacutelicos tecircm atraiacutedo atenccedilatildeo cientiacutefica devido agraves suas potenciais aplicabilidades
tecnoloacutegicas em nanoescala O interesse teoacuterico vai aleacutem da determinaccedilatildeo das estruturas formadas
por estes sistemas sendo um objetivo central o entendimento de como estes clusters crescem e
como suas propriedades se modificam no curso deste processo A liga NaK eacute conhecida por ser
misciacutevel em todas as proporccedilotildees e liacutequida agrave temperatura ambiente para a maioria das composiccedilotildees1
sendo o foco deste trabalho a descriccedilatildeo do crescimento deste sistema
Metodologia Computacional
A hipersuperfiacutecie de energia potencial de clusters de NaK foi gerada pelo potencial empiacuterico
Gupta2 (PG) e explorada via um algoritmo geneacutetico (GA) modificado
3 pela adiccedilatildeo de dois novos
operadores ao procedimento evolucionaacuterio padratildeo Assim foram geradas condiccedilotildees iniciais para
abordagem dos clusters menores por meacutetodos de estrutura eletrocircnica tais como CCSD(T) e MP2
que produziram resultados de referecircncia A escolha de condiccedilotildees apropriados para caacutelculos DFT
foram exploradas utilizando os dados de referecircncia obtidos Por fim o acoplamento entre um GA e
a minimizaccedilatildeo da energia obtida em niacutevel de teoria quacircntica eacute investigado para gerar condiccedilotildees
iniciais mais adequadas em relaccedilatildeo agrave abordagem empiacuterica inicial
Resultados e Discussatildeo
Os miacutenimos gerados pelo PG foram avaliados e corrigidos pelos meacutetodos ab initio de alto
niacutevel correlacionando eleacutetrons de camadas internas Verificou-se que o PG falha sistematicamente
na previsatildeo dos miacutenimos corretos de energia para clusters de ateacute 6 aacutetomos estando estes sistemas
pequenos fora da regiatildeo ideal de aplicabilidade deste potencial Observou-se que abordagens usuais
DFT como B3LYP podem falhar na previsatildeo de resultados para sistemas especiacuteficos sendo que o
melhor acordo com os resultados de referecircncia foi obtido pela combinaccedilatildeo def2-TZVPPSVWN5
apesar da melhor relaccedilatildeo custo-benefiacutecio ter sido alcanccedilada por LANL2DZSVWN5 (com potencial
nuclear efetivo) O acoplamento entre o GA e o tratamento quacircntico dos clusters foi realizado
dentro de uma abordagem de alta relaccedilatildeo custo-benefiacutecio obtida pela utilizaccedilatildeo de um potencial
nuclear efetivo em niacutevel MP2 O meacutetodo proposto foi capaz de elevar significativamente a
qualidade das condiccedilotildees iniciais geradas para reotimizaccedilatildeo por meacutetodos mais exatos
Conclusotildees
Caacutelculos MP2 foram suficientes para prever estruturas corretas assim como caacutelculos DFT
com utilizaccedilatildeo de potencial nuclear efetivo forneceram resultados com desvios de apenas 5 em
relaccedilatildeo agravequeles considerados como referecircncia Para clusters maiores a abordagem semi-claacutessica
feita atraveacutes do PG forneceu uma proporccedilatildeo de aacutetomos de soacutedio de 30 a 40 capaz de gerar ligas
mais estaacuteveis quando comparadas agraves suas contrapartes homonucleares A tendecircncia experimental de
segregaccedilatildeo nuacutecleo-superfiacutecie foi prevista com sucesso pela presente abordagem
Agradecimentos
Noacutes agradecemos agrave FAPEMIG agrave Capes e ao CNPq
Referecircncias [1] Tchaplyguine M et al Phys Rev B 2009 80 033405
[2] Gupta R P Phys Rev B 1981 23 6265
[3] Guimaratildees F F et al J Chem Phys 2002 116 8327
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16 FFCLRP 2014
Electronic energy levels engineering of P3HT employing chemical substitutions
Eliezer Fernando Oliveira1 (PG) and Francisco Carlos Lavarda12 (PQ)
1UNESP - Univ Estadual Paulista POSMAT - Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Ciecircncia eTecnologia de Materiais Bauru SP Brazil
2Faculdade de Ciecircncias UNESP - Univ Estadual Paulista Departamento de Fiacutesica Av Eng LuizEdmundo Carrijo Coube 14-01 17033-360 Bauru SP Brazil
Correspondence to Eliezer Fernando de Oliveira (eliezer fcunespbr)
IntroductionCurrently there is an intensive search for new materials to make more efficient organic solar
cells The use of chemical modifications capable of modifying the electronic properties of materialsalready known is an interesting approach [1] as it can in principle provide a more adequateadjustment of the frontier electronic levels while preserving properties such as solubility Thus weperformed a theoretical study of the P3HT and 13 new derivatives obtained by substitution withelectron acceptor and donor groups in order to understand how the energy levels of the frontierorbitals are modified
Computational MethodologyWe adopt the oligomer approach with structures ranging from 2 to 10 monomer units [2]
and thiophenic rings kept coplanar as expected in the solid state [3] Structure optimizations weremade through the PM7 semiempirical method and we obtained electronic structure data byDFTB3LYP6-31G(1d) The properties of polymers are estimated theoretically by extrapolationmethods of the results obtained for the oligomers
Results and DiscussionAs can be observed in Figure 1 employing chemical substitutions allow to get a range of
materials with very different electronic properties an interesting fact for tuning the properties of thedevices
ConclusionsAn interesting result is that obtained for the P3HT-F case that shifts the HOMO and LUMO
energy levels of P3HT to lower energy values maintaining approximately the same ΔEHL
AgradecimentosWe would like to thank the Brazilian agency FAPESP (proc 201221983-0) for financial
support
Referecircncias [1] Oliveira E F Camilo-Jr A da Silva-Filho L C Lavarda F C J Polym Sci Part B Polym Phys 2013 51842-846[2] Batagin-Neto A Oliveira E F Graeff C F O Lavarda F C Molecular Simulation 2013 39 309-321
[3] Oliveira E F and Lavarda F C J Polym Sci Part B Polym Phys 2013 51 1350-1354
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17 FFCLRP 2014
Estudo teoacuterico do mecanismo ESIPT em derivados de benzazoacuteis
Josene M Toldo1(PG) Paulo F B Gonccedilalves
1(PQ)
Josenetoldoufrgsbr 1Universidade Federal do Rio Grande do Sul Instituto de Quiacutemica Grupo de Quiacutemica Teoacuterica
Introduccedilatildeo
A transferecircncia protocircnica intramolecular no estado excitado (ESIPT) caracteriza-se pela
transferecircncia de um proacuteton de um grupo doador para um grupo aceptor a partir de uma ligaccedilatildeo de
hidrogecircnio intramolecular presente na estrutura do estado excitado[1] O aumento do interesse no
estudo de moleacuteculas que apresentam ESIPT eacute um reflexo de suas propriedades fotoquiacutemicas e
fotofiacutesicas uacutenicas que permitem a sua utilizaccedilatildeo em novas aplicaccedilotildees optoeletrocircnicas[2] Nesse
trabalho a DFT foi utilizada para investigar os derivados dos benzazoacuteis descritos na Figura 1 onde
as estruturas 1a e 1b podem apresentar ESIPT
Figura 1 Estruturas dos derivados de benzazoacuteis
Metodologia Computacional
As otimizaccedilotildees geomeacutetricas e anaacutelises vibracionais nos estados S0 e S1 foram feitas
utilizando CAM-B3LYPcc-pVDZ e PBE1PBEcc-pVDZ Nos caacutelculos de energia para as transiccedilotildees verticais foram utilizados CAM-B3LYPjun-cc-pVTZ e PBE1PBEjun-cc-pVDZ Os efeitos do solvente foram incluiacutedos a partir do PCM com as constantes dieleacutetricas referentes ao 14-dioxano diclorometano etanol e acetonitrila Todos os caacutelculos foram feitos no Gaussian 09
Resultados e Discussatildeo
No estado fundamental natildeo haacute a possibilidade de transferecircncia protocircnica intramolecular
devido agrave grande instabilidade das formas ceto quando comparadas agraves formas enol No estado S1
ambas as formas satildeo possiacuteveis contudo o mecanismo ESIPT nem sempre eacute observado O funcional
CAM-B3LYP prevecirc o ESIPT apenas para a estrutura 1a utilizando o solvente mais apolar o 14-
dioxano Jaacute quando o PBE1PBE eacute empregado a estrutura 1a apresenta ESIPT com todos os
solventes e a estrutura 1b apenas para o 14-dioxano Contudo comparando os valores dos λabs e λem
obtidos com os dois funcionais com os resultados experimentais [3] percebe-se que o CAM-B3LYP
descreve melhor o sistema Um efeito batocrocircmico eacute observado ao aumentar a polaridade do
solvente o que eacute consistente com as transiccedilotildees do tipo π rarrπ
Conclusotildees
Devido agrave pequena diferenccedila de energia entre as formas ceto e enol explicada pela reduzida
transferecircncia de carga o mecanismo ESIPT eacute previsto apenas para a estrutura 1a em dioxano jaacute
que o CAM-B3LYP eacute o funcional que melhor descreve o sistema
Agradecimentos
CNPq CAPES e PROPESQ pelo suporte financeiro
Referecircncias [1] H Roohi F Hejazi N Mohtamedifar M Jahantab Spectrochim Acta Part A 2014 118 228-238
[2] J E Kwon S Y Park Adv Mater 2011 23 3615ndash3642
[3] G Wiethaus Siacutentese e caracterizaccedilatildeo de novas iminas com aplicaccedilotildees em oacuteptica natildeo-linear 2010 UFRGS BR
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18 FFCLRP 2014
Processo de fragmentaccedilatildeo molecular do hiacutebrido γ-Fe2O3 PMMA um estudo
teoacuterico e experimental
Silviana Correcirca1 Liacutevia C T Lacerda
1 Marcus V J Rocha
1-2 (PQ) Teodorico C Ramalho
1
(PQ) Elaine F F da Cunha1 (PQ)
silvianacorrea123yahoocombr 1Laboratoacuterio de Modelagem Molecular Departamento de Quiacutemica Universidade Federal de Lavras LavrasMG 2Department of Theoretical Chemistry Faculty of Sciences Vrije Universiteit Amsterdam Paiacuteses Baixos
Introduccedilatildeo
Materiais hiacutebridos orgacircnico-inorgacircnicos satildeo constituiacutedos pela combinaccedilatildeo de
componentes orgacircnicos e inorgacircnicos A siacutentese desses materiais com propriedades otimizadas
constitui uma aacuterea em constante expansatildeo com potencial aplicaccedilatildeo na aacuterea de cataacutelise e sensores
quiacutemicos[12]
Assim este trabalho tem objetivo de propor e entender o mecanismo de
fragmentaccedilatildeo molecular do hiacutebrido PMMA-maghemita realizado pelas teacutecnicas experimentais
de dessorccedilatildeo iocircnica utilizando caacutelculos teoacutericos
Metodologia Computacional
A teacutecnica de dessorccedilatildeo iocircnica estimulada por eleacutetrons foi utilizada para a fragmentaccedilatildeo
experimental E para o estudo teoacuterico utilizou-se o pacote ADF com o meacutetodo DFT o funcional
de densidade BLYP O conjunto de funccedilotildees do tipo Slater TZ2P
Resultados e Discussatildeo
O caminho de fragmentaccedilatildeo do
hiacutebrido PMMA-maghemita estaacute descrito de
acordo com a Figura 1 Pelos resultados
experimentais a ordem de intensidade de
perda dos fragmentos eacute COH+ gt CH3
+gt
CO2CH3+ A energia de formaccedilatildeo do iacuteon
CO2CH3+ seria maior do que os outros no
entanto a ordem de estabilidade encontrada
a partir de caacutelculos teoacutericos foi COH+ gt
CO2CH3+ gt CH3
+ (Figura1) A energia de
ativaccedilatildeo (E) para COH+ foi 2305 kcalmol
-
1 menor que a do CH3
+ Em comparaccedilatildeo
com a do CO2CH3+ a diferenccedila da E eacute
59759 e 62064 kcalmol-1
respectivamente
A intensidade de dessorccedilatildeo iocircnica e a
barreira de energia de ativaccedilatildeo teoacuterica
mostrou boa concordacircncia Assim o
controle cineacutetica pode ocorrer no processo
de fragmentaccedilatildeo da PMMA-maghemita
Conclusotildees
Atraveacutes dos caacutelculos teoacutericos com auxiacutelio dos dados experimentais foi possiacutevel prever e
propor um mecanismo de fragmentaccedilatildeo para o material Permitindo discutir as melhores vias de
formaccedilatildeo dos fragmentos e os fatores quiacutemicos que influenciam nas perdas
Agradecimentos
A CAPES CNPq e a UFRJ pelos auxiacutelios financeiros e de infraestrutura para a realizaccedilatildeo
do trabalho
Referecircncias [1] JOSEacute NM PRADO LASA Quiacutemica Nova 2005 v 28 n 2 p 281-288
[2] FAHMI A Materials Today 2009 v 12 n 5 p 44-50
Figura 1 Mecanismo de fragmentaccedilatildeo do
hiacutebrido PMMA-maghemita
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19 FFCLRP 2014
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Estudo mecaniacutestico sobre a N-acilaccedilatildeo de aminas por aacutecidos
carboxiacutelicos catalisada por ZrCl4
Felipe V Z Assad (PG) e Fabriacutecio R Sensato (PQ)
Universidade Federal de Satildeo Paulo UNIFESP Campus Diadema E-mail felipeassadglobocom
N-acilaccedilatildeo de aminas eacute um importante evento quiacutemico para a siacutentese da ligaccedilatildeo amida Tipicamente este tipo de ligaccedilatildeo eacute obtido da uniatildeo de um aacutecido carboxiacutelico a uma amina Entretanto a uniatildeo destes dois grupos funcionais natildeo ocorre agrave temperatura ambiente e requer temperaturas da ordem de 160-180
oC
1 Em 2012 Williams e colaboradores
2 reportaram um ineacutedito protocolo de siacutentese de amidas que
apresenta alta eficiecircncia para uma grande variedade de aminas e aacutecidos carboxiacutelicos A estrateacutegia - em sua condiccedilatildeo otimizada - baseia-se na reaccedilatildeo do substrato (amina) com aacutecido carboxiacutelico catalisada por tetracloreto de zircocircnio (ZrCl4) na presenccedila de tolueno a 110
0C Natildeo obstante a preeminecircncia do referido
procedimento nenhuma explanaccedilatildeo pormenorizada sobre o mecanismo molecular da reaccedilatildeo tem sido oferecida No presente estudo o mecanismo molecular de N-acilaccedilatildeo de aminas por aacutecidos carboxiacutelicos catalisada por ZrCl4 foi investigado por caacutelculos de estrutura eletrocircnica Os caacutelculos foram realizados em niacutevel DFTB3LYP com os seguintes conjuntos de base LANL2DZ para descrever o aacutetomo de zircocircnio e 6-311+G(2df2p) para os demais aacutetomos Pontos criacuteticos foram caracterizados por caacutelculos de frequecircncia vibracional Os processos de N-acilaccedilatildeo de aminas foram investigados para duas situaccedilotildees distintas reaccedilatildeo catalisada ou natildeo pelo ZrCl4 Para cada caso quatro caminhos reacionais idealizados foram investigados e caracterizados computacionalmente como segue i) processo concertado ii) por etapas iii) concertado em excesso de aacutecido carboxiacutelico e iv) por etapas tambeacutem em excesso do aacutecido Como modelos quiacutemicos para representar a amina e o aacutecido carboxiacutelico foram selecionadas as moleacuteculas metilamina e aacutecido metanoico Dos resultados obtidos na ausecircncia do ZrCl4 depreende-se que os valores de energia livre de ativaccedilatildeo ΔG
Dagger
satildeo consistentes com a baixa reatividade deste sistema agrave temperatura ambiente Dentre os canais investigados os processos por etapas demandam menores energias livre de ativaccedilatildeo que os concertados Assim o canal (ii) eacute mais reativo que o canal (i) enquanto o canal (iv) eacute mais reativo que o canal (iii) Em particular a adiccedilatildeo de ZrCl4 fortemente influencia a cineacutetica de acilaccedilatildeo associada ao mecanismo concertado em excesso do aacutecido carboxiacutelico A demanda de ativaccedilatildeo para este processo eacute diminuiacuteda por 86 kcalmol conduzindo a uma energia livre de ativaccedilatildeo ΔG
Dagger de 165 kcalmol e o correspondente perfil
energeacutetico eacute apresentado na Figura 1 Na ausecircncia do catalisador o mecanismo mais favorecido cineticamente eacute o processo por etapas em excesso de aacutecido carboxiacutelico No entanto o mecanismo concertado - em excesso do aacutecido - eacute prevalente na presenccedila do ZrCl4
Figura 1 Perfil energeacutetico do caminho reacional concertado em excesso de aacutecido carboxiacutelico catalisado pelo ZrCl4
Palavras Chave N-acilaccedilatildeo de aminas ligaccedilatildeo amida ZrCl4 caacutelculos de estrutura eletrocircnica DFT
[1] Valeur E Bradley M Chem Soc Rev 2009 38 606
[2] Allen C L Chhatwal A R Williams J M J Chemical Communications 2012 48 666-668
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20 FFCLRP 2014
Comparaccedilatildeo do Desempenho de Meacutetodos Compostos e Funcionais de
Densidade na Determinaccedilatildeo de Entalpias Padrotildees de Formaccedilatildeo
Leonardo Viana das Chagas Lima1 (PG) Nelson Henrique Morgon
1 (PQ)
leonardolimaiqmunicampbr 1Instituto de Quiacutemica Universidade Estadual de Campinas Baratildeo Geraldo Caixa Postal 6154 13083-970
Campinas Satildeo Paulo Brasil
Introduccedilatildeo
No estudo de sistemas com muitas partiacuteculas o uso de meacutetodos de estrutura eletrocircnica
sofisticados e bases extensas para a obtenccedilatildeo de propriedades com maior exatidatildeo sofre uma
limitaccedilatildeo praacutetica devido ao alto custo computacional o que felizmente pode ser contornado
por estrateacutegias como a teoria do funcional da densidade e os meacutetodos compostos[1]
Metodologia Computacional
Foram escolhidos os meacutetodos G3 G3MP2 G4 e G4MP2 e os funcionais com o
conjunto de bases G3LargeXP[2]
SOGGA11 B3LYP RevTPSS e M06-2X Realizaram-se
caacutelculos de otimizaccedilatildeo de geometria energia eletrocircnica e frequecircncias vibracionais (289 K e
1 bar) com o programa Gaussian09[3]
para um conjunto de 74 moleacuteculas e os respectivos os
aacutetomos presentes a fim de se determinar as entalpias padrotildees de formaccedilatildeo
Resultados e Discussatildeo
Comparando-se as determinaccedilotildees teoacutericas e experimentais obteve-se o erro meacutedio
(MSE) e o desvio RMS (RMSD) Avaliaram-se tambeacutem os tempos meacutedios de cpu (TM)
Tabela 1 ndash Anaacutelise estatiacutestica (MSE e RMSD em kcalmol) das determinaccedilotildees da entalpia padratildeo de formaccedilatildeo
(289 K e 1 bar) e tempo de CPU meacutedio dos caacutelculos (minutos)
Medidas Meacutetodos
G3 G3MP2 G4 G4MP2 B3LYP M06-2X RevTPSS SOGAA11
MSE -0406 -0332 -0155 -0107 6533 0873 -0718 -0331
RMSD 2543 2711 2463 2597 8553 3543 4060 9515
TM 4122 230 2983 625 1551 1672 1306 1917
Os menores RMSD foram observados para os meacutetodos compostos com destaque para
o G4 (2463 kcalmol) Jaacute os funcionais de densidade apresentaram RMSD superiores poreacutem
vale a pena destacar o M06-2X (3543 kcalmol) Os maiores tempos foram obtidos para os
meacutetodos G3 e G4 enquanto os menores foram os dos meacutetodos G3MP2 e G4MP2
Conclusotildees
Os meacutetodos G3MP2 e G4MP2 apresentaram os desempenhos mais equilibrados com
RMSD apenas pouco superiores ao meacutetodo G4 e os menores tempos de CPU Os funcionais
apesar dos tempos intermediaacuterios apresentaram RMSD consideravelmente superiores
Agradecimentos
Unicamp CENAPAD-SP CAPES
Referecircncias [1] Heerdt G Morgon N H Quiacutemica Nova 2012 23 1741-1746
[2] Curtis L A Redfern P C Raghavachari K Journal of Chemical Physics 2007 126 084108
[3] Frisch M J et al Gaussian09 Gaussian Inc 2009
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21 FFCLRP 2014
NMR-TZPP-DKH Gaussian basis sets for NMR calculations ndash 195Pt chemical
shift
Diego Paschoal1 (PG) Heacutelio F Dos Santos1 (PQ)
diego_paschoalyahoocombr 1Nuacutecleo de Estudos em Quiacutemica Computacional ndash NEQC ndash Departamento de Quiacutemica Universidade Federal de Juiz de
Fora Campus Universitaacuterio ndash Martelos 36036-030 Juiz de Fora MG Brasil
Nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy of 195Pt is an excellent method to be used
in structural characterization of new complexes in solution Besides NMR has been used in the
elucidation of reaction mechanism among other applications [1]
In this present study a comprehensive analysis of all relevant issues involved on the 195Pt
NMR chemical shift predictions are conducted Non-relativistic and relativistic calculations were
employed in distinct computation schemes to assess the most accurate method to use in a theoretical
calculations of 195Pt NMR In addition to the existing methods new relativistic Gaussian basis sets
named as NMR-TZPP-DKH were constructed for H-He Li-Ne Na-Ar K-Ca Ga-Kr Rb-Sr In-Xe
and Pt atoms and tested for 195Pt NMR predictions
NMR-TZPP-DKH Gaussian basis sets were developed according to the protocol described
by Neese [2] with some changes
Figure 1 195Pt chemical shift calculated at B3LYP(DKHSO)NMR-TZPP-DKHSO level
Platinum compounds studied in this work were optimized at B3LYPLANL2DZ(Pt)Def2-
TZVPP(Ligands) NMR calculations were performed using the GIAO method at B3LYPNMR-
TZPP-DKH level with relativistic effects incorporated by DKHSO approximation The [PtCl6]-2
was used as internal reference In all calculations the solvent effect was included using the PCM
formalism GAUSSIAN09 program were used in these calculations
The 195Pt for 73 complexes are showed in Figure 1 From the results we observe a good
agreement between experimental and calculated results with an average absolute deviation of 156
ppm for the compounds considered
The results and conclusions in this study are highly relevant to theoretical and experimental
chemists that seeking state of the art for the chemistry of platinum complexes Our conclusions are
supported by a series of theoretical calculations in good agreement with experimental values for a
wide range of 195Pt chemical shifts and with distinct ligands
Acknowledgments Authors acknowledges UFJF FAPEMIG CAPES and CNPq for
financial support
[1] P S Pregosin Coord Chem Rev 44 (1982) 247
[2] D A Pantazis X Y Chen C R Landis F Neese J Chem Theory Comput 4 (2008) 908
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22 FFCLRP 2014
Avaliaccedilatildeo teoacuterica do efeito gauche na difenidramina e seu cloridrato Faacutetima M P de Rezende1 (PG) Matheus P de Freitas1 (PQ)
fatimarezendeposgraduflabr 1Departamento de Quiacutemica Universidade Federal de Lavras CP 3037 37200-000 Lavras MG
Introduccedilatildeo O cloridrato de difenidramina eacute um dos princiacutepios ativos do medicamento Dramin (utilizado no tratamento de naacuteuseas e vocircmitos) A difenidramina e seu cloridrato fornecem bons prospectos para exibirem o efeito gauche O efeito gauche eacute observado em moleacuteculas contendo o fragmento etila 12-dissubstituiacutedo em que os substituintes satildeo aacutetomos ou grupos eletronegativos Segundo esse efeito a conformaccedilatildeo gauche eacute a forma preferencial em comparaccedilatildeo com a conformaccedilatildeo anti embora efeitos de repulsatildeo esteacuterica e eletrostaacutetica entre substituintes sugiram que o equiliacutebrio deveria ser favoraacutevel ao isocircmero anti1 Nesse contexto o objetivo do presente trabalho eacute avaliar a preferecircncia conformacional (gauche ou anti) do cloridrato de difenidramina e de sua forma neutra (Figura 1a e 1b) em acetonitrila e no vaacutecuo
ON
H
ON
a b
Figura 1 a) Difenidramina protonada (caacutetion) b) Difenidramina Metodologia Computacional Os miacutenimos de energia dos compostos foram identificados por meio de uma varredura conformacional usando o meacutetodo Monte Carlo em niacutevel semi-empiacuterico AM1 usando o programa Spartan A varredura conformacional foi executada para difenidramina na forma neutra e catiocircnica obtendo-se 100 estruturas para cada composto sendo muitas delas idecircnticas As geometrias diferentes foram otimizadas em niacutevel HF631g-(dp) (incluindo caacutelculos de frequecircncia para garantir que as estruturas natildeo se tratavam de estados de transiccedilatildeo) e em seguida 14 estruturas com energias relativas diferentes foram resubmetidas a caacutelculos de otimizaccedilatildeo de geometria (no gaacutes e em acetonitrila impliacutecita - modelo PCM) em niacutevel B97X-D6-31g(dp) Resultados e Discussatildeo O efeito gauche eacute operante na difenidramina pois o confocircrmero mais estaacutevel possui acircngulo diedro O-C-C-N de aproximadamente 65o (gauche) e eacute cerca de 1 kcal mol-1 mais estaacutevel do que o confocircrmero anti mais abundante (O-C-C-N de aproximadamente 175o) tanto na fase gasosa quanto em acetonitrila A estabilizaccedilatildeo da conformaccedilatildeo gauche eacute possivelmente decorrente de interaccedilotildees hiperconjugativas antiperiplanares CHCN e CHCO (efeito gauche quacircntico) Contudo os dados de energia ainda indicam uma populaccedilatildeo mensuraacutevel de confocircrmeros anti (cerca de 10) Ao se protonar a difenidramina de forma que se obtenha o caacutetion difenidramiacutenio (correspondente ao cloridrato de difenidramina) a diferenccedila de energia entre os confocircrmeros gauche e anti mais estaacuteveis eacute de mais de 6 kcal mol-1 sugerindo que estruturas com acircngulo diedro O-C-C-N+ gauche sejam natildeo somente preferenciais mas exclusivas Esse fato eacute decorrente de um incremento estabilizante da conformaccedilatildeo gauche a atraccedilatildeo eletrostaacutetica ON+ (efeito gauche eletrostaacutetico)2 Conclusotildees Interaccedilotildees intramoleculares particularmente o efeito gauche (quacircntico e eletrostaacutetico) devem contribuir fortemente para a conformaccedilatildeo bioativa da difenidramina e seu cloridrato que eacute gauche ao longo do fragmento O-C-C-N segundo estrutura do Protein Data Bank (coacutedigo PDB 2AOT) Agradecimentos Agrave FAPEMIG CAPES e CNPq pelo suporte financeiro e bolsas de estudante (FMPR) e de pesquisador (MPF) Referecircncias [1] Goodman L Gu H Pophristic V J Phys Chem A 2005 109 1223-1229 [2] Gooseman N E J OacuteHagan D Peach M J G Slawin A M Z Tozer D J Young R J Angew Chem Int Ed 2007 46 5904-5908
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23 FFCLRP 2014
Estudo envolvendo NN
Railton1 B de Andrade (PG) SilmarMiguel A F de Souza (PQ)
1Universidade Federal da Paraiacuteba Departamento de Quiacutemica 58036 Joatildeo Pes
Introduccedilatildeo
Uma das reaccedilotildees mais importantes das nitrosaminas se refere agrave quebra da ligaccedilatildeo NndashN (ver Figura 1) com a consequumlente liberaccedilatildeo do pode facilitar ou natildeo a quebra desta ligaccedilatildeo Pelaacuteez e colaboraprotonaccedilatildeo da nitrosamina mais simples (nitrosamina metilada
1a trans-(CH3)2NNOH+ 1c cis
Figura 1 conformaccedilotildees mais releva
Neste trabalho investigamos as quatro estruturas de menor energia da NNnitrosodimetilamina (DMNA
Metodologia Computacional
Utilizamos os meacutetodos geometrias referentes aos confocircrmeros mais estaacuteveis niacutevel CASSCFcc-pVDZ
Resultados e Discussatildeo
Temos um ordenamento energeacutetico em relaccedilatildeo aos resultados a niacutevel outro ordenamento com MRCI
Tabela 1Resultados obtidos para as quatro estruturas mai
Estruturaa
1a trans-(CH3)2NNOH+
1c cis-(CH3)2NNOH+
2a (CH3)2NHNO+
2c (CH3)2NNHO+
aAs quatro estruturas de menor energias foram otimizadas com realizado um caacutelculo MRCI correccedilotildees de Davdson dResultados entre parecircnteses referente agraves estruturas com H [2]
Conclusotildees
Para o estado fundamental foram obtidas quatro conformaccedilotildees mais estaacuteveis mostradas na Figura 1 sendo a estaacuteveis Observou-se o mesmo ordenamento obtido para a nitrosamina natildeoCaacutelculos com bases mais extensas (augReferecircncias [1] OHWADA T et al J Am Chem Soc
[2] PELAacuteEZ D et al J J Phys Chem A
Estudo envolvendo NN-nitrosodimetilamina protonada
B de Andrade (PG) Silmar1 A do Monte (PQ) Miguel A F de Souza (PQ) e Elizete1 Ventura (PQ)
railtoncggmailcom
Universidade Federal da Paraiacuteba Departamento de Quiacutemica 58036 Joatildeo Pessoa
Uma das reaccedilotildees mais importantes das nitrosaminas se refere agrave quebra da ligaccedilatildeo N (ver Figura 1) com a consequumlente liberaccedilatildeo do NO [1] A posiccedilatildeo da protonaccedilatildeo
pode facilitar ou natildeo a quebra desta ligaccedilatildeo Pelaacuteez e colaboradores [2] estudaram a protonaccedilatildeo da nitrosamina mais simples (H2NNO----H+) como modelo para a
1c cis-(CH3)2NNHO+ 2a (CH3)2NHNO
+ 2c (CH
conformaccedilotildees mais relevantes no estado fundamental de nitrosaminas protonadas
Neste trabalho investigamos as quatro estruturas de menor energia da NNDMNA) protonada (Figura 1 principais siacutetios de protonaccedilatildeo)
odologia Computacional
Utilizamos os meacutetodos MRCICASSCF com a base cc-pVDZ
geometrias referentes aos confocircrmeros mais estaacuteveis (Figura 1) foram otimizadas a
Temos um ordenamento energeacutetico em relaccedilatildeo aos resultados a niacutevel MRCI como indicado na Tabela 1
Resultados obtidos para as quatro estruturas mais estaacuteveis envolvendo NDMA protonada
CASSCF MRCIb MRCI+Q
c CASPT2ANO
∆E (kcalmol) 000 (000)d 000 000
1244 (1099) 1200 1183
-103 (-331) 1378 941
1389 (1232) 1793 1555 As quatro estruturas de menor energias foram otimizadas com CASSCF e a geometria obtida foi
realizado um caacutelculo MRCI bMRCI (Multireference Configuration Interaction
sultados entre parecircnteses referente agraves estruturas com H [2]
Para o estado fundamental foram obtidas quatro conformaccedilotildees mais estaacuteveis sendo a 1a trans-(CH3)2NNOH
+ e 2a (CH3)2NHNO
se o mesmo ordenamento obtido para a nitrosamina natildeoCaacutelculos com bases mais extensas (aug-cc-pVDZ e cc-pVTZ) estatildeo sendo realizados
J Am Chem Soc 123 10164 2001 J J Phys Chem A 112 8394 2008
nitrosodimetilamina protonada
A do Monte (PQ)
soa ndash PB ndash Brasil
Uma das reaccedilotildees mais importantes das nitrosaminas se refere agrave quebra da ligaccedilatildeo posiccedilatildeo da protonaccedilatildeo dores [2] estudaram a
) como modelo para a
2c (CH3)2NNHO+
ntes no estado fundamental de nitrosaminas protonadas
Neste trabalho investigamos as quatro estruturas de menor energia da NN-principais siacutetios de protonaccedilatildeo)
pVDZ Todas as ) foram otimizadas a
Temos um ordenamento energeacutetico em relaccedilatildeo aos resultados a niacutevel CASSCF e
s estaacuteveis envolvendo NDMA protonada
CASPT2ANO-L
(000) (1125) (459) (1141)
e a geometria obtida foi Multireference Configuration Interaction) c
MRCI com sultados entre parecircnteses referente agraves estruturas com H [2]
Para o estado fundamental foram obtidas quatro conformaccedilotildees mais estaacuteveis NHNO
+ as mais se o mesmo ordenamento obtido para a nitrosamina natildeo-metilada
pVTZ) estatildeo sendo realizados
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24 FFCLRP 2014
Ab-initio calculation of magnetic properties of Gd-doped SnO2
Fermin H Aragoacuten
fermin964hotmailcom Laboratoacuterio de Fiacutesica Aplicada Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear 31270-901 Belo Horizonte MG
Brazil
Introduction
The SnO2 compound is a n-type semiconductor with a large band gap (Eg ~ 36 eV) This
compound forms in a tetragonal rutile-type crystalline structure Reports published in the literature
experimental and theoretical indicate that the SnO2 compound doped with different chemical
elements (transition metals and rare earths) shows ferromagnetic properties above room
temperature high electrical conductivity high transparency in the visible region and high thermal
stability Due to these properties the rare earth-ion-doped SnO2 compounds are considered as
promising systems for the development of multifunctional magneto-optical devices [1] In special
the doping with trivalent Gd ions could provide with larger localized magnetic moments because of
their 4f7 electron configuration in comparison with transition metal ions
Computational Methodology
All calculations have been performed within the framework of the density-functional theory
(DFT) implemented in the well-tested SIESTA (Spanish Initiative for Electronic Simulations with
Thousands of Atoms) code
[2] and using the generalized gradient approximation (GGA)
pseudopotentials The system was studied in 2x2x2 supercell contained 48 atoms For the
calculation is considered the substitution of GdrarrSn that represent 625 of Gd-doped and one
oxygen vacancy that represent 3125 of the oxygen occupied site Spin polarized was carried out
to both cases with ferromagnetic (FM) and antiferromagnetic (AFM) configuration The difference
between the FM and AFM total energy (ΔE) can be expressed as ΔE=E(FM)-E(AFM) where
E(FM) denotes the total energy of FM state and E(AFM) denotes the total energy of AFM state
Positive value of ΔE implies that an AFM state is preferred while negative value of ΔE implies that
an FM state is preferred
Results
The values obtained to ΔE were -04 meV and -33 meV for 625 Gd-doped in SnO2 and
SnO2-γ (γ is the quantity of oxygen vacancy) respectively The low energy for Gd-doped SnO2
shows paramagnetic while for the Gd-doped SnO2-γ shows ferromagnetic behavior these results are
in agreement as theoretical and experimental work [34] where were shown that the oxygen
vacancies are a key of the origin of ferromagnetism in the call diluted magnetic semiconductors
Conclusions In conclusion we have investigated the electronic and magnetic properties of Gd-doped SnO2 (free of oxygen vacancy) and Gd-doped SnO2-γ (with oxygen vacancy) using SIESTA code Our calculations show remarkable changes in the spin polarized DOS with a strong correlation of the ferromagnetism with the presence of oxygen vacancy
The financial support of the Brazilian Agencies CNPq CAPES and FAPEMIG is gratefully
acknowledged
References [1] R Adhikari AK Das DKarmakar JGhatak J MagnMagn Mat 322 (2010) 3631
[2] J M Soler E Artacho J Gale A Garcia J Junquera P Ordejoacuten D Saacutenchez-Portal J Phys Cond Matt 14 2745
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[3] S B Ogale R J Choudhary J P Buban S E Lofland S R Shinde S N Kale V N Kulkarni J Higgins C
Lanci J R Simpson N D Browning S D Sarma H D Drew R L Greene and T Venkatesan Phys Rev Lett 91
77205 (2003)
[4] J M D Coey A P Douvalis C B Fitzgerald and M Venkatesan Appl Phys Lett 84 1332 (2004)
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
25 FFCLRP 2014
Estrutura eletrocircnica de complexo envolvendo uma associaccedilatildeo por ligaccedilatildeo
quiacutemica entre uma ftalocianina de rutecircnio e o TiO2 (anatase)
Diesley M S Arauacutejo1
(PG) Weverson R Gomes2(PG) Leonardo T Ueno
3(PQ) Antonio O T
Patrociacutenio1(PQ) Antonio E H Machado
1(PQ)
diesleymartinsyahoocombr 1Universidade Federal de Uberlacircndia Instituto de Quiacutemica Laboratoacuterio de Fotoquiacutemica e Ciecircncia de Materiais
2 Universidade Federal de Satildeo Carlos Departamento de Quiacutemica
3Universidade Federal de Uberlacircndia Faculdade de Ciecircncias Integradas do Pontal
Introduccedilatildeo
O emprego de abordagens baseadas na Teoria do Funcional de Densidade (DFT) tem
contribuiacutedo de forma significativa nos estudos de processos que envolvem transferecircncia de carga
[12] Ressalta-se entre outras possibilidades a previsatildeo do arranjo estrutural energeticamente mais
favoraacutevel e o entendimento de qual seria a melhor forma de ancoramento do corante na superfiacutecie
do semicondutor Aleacutem disso a estrutura eletrocircnica obtida teoricamente eacute capaz de fornecer
informaccedilotildees para o entendimento de processos importantes como eacute o caso da conversatildeo de energia
No presente trabalho avaliamos o comportamento de uma ftalocianina de rutecircnio ([(29-
bis(dietielamino)-1623-dicarboxi)PcRu(py)2]- FtRu) ligada quimicamente a um nanocluster de
anatase (TiO2)
Metodologia Computacional
Para a otimizaccedilatildeo estrutural e caacutelculo das frequecircncias vibracionais empregou-se o funcional
B3LYP e o conjunto de bases LANL2DZ ECP com o pseudo-potencial para o Titacircnio e o conjunto
Def2-TZVPD para os demais aacutetomos (H C N O e Ru) mais o pseudo-potencial para o Ru O
nanocluster de anatase empregado foi mantido congelado durante todos os caacutelculos Este consiste
em estrutura otimizada descrita por Jono e colaboradores [1] Todos os caacutelculos foram efetuados
considerando acetonitrila como solvente empregando o meacutetodo de contiacutenuo dieleacutetrico CPCM [45]
O funcional CAM-B3LYP foi utilizado na previsatildeo de 6 estados tripleto e dos 60 primeiros estados
singleto para a construccedilatildeo do espectro eletrocircnico e diagrama de energias
Resultados e Discussatildeo
No espectro de excitaccedilatildeo simulado a magnitude das forccedilas de oscilador para as transiccedilotildees
por volta de 560 nm sugere uma grande probabilidade de absorccedilatildeo de luz visiacutevel por este complexo
Em uma anaacutelise dos orbitais moleculares observa-se que tais excitaccedilotildees surgem da transferecircncia de
carga interfacial da FtRu para niacuteveis desocupados do semicondutor sugerindo que as transiccedilotildees
eletrocircnicas de menor energia devem envolver a excitaccedilatildeo de um eleacutetron da FtRu para diferentes
estados eletrocircnicos do TiO2 O gap energeacutetico entre o estado eletrocircnico de menor energia (S1) e o
estado fundamental eacute de cerca de 180 eV envolvendo a combinaccedilatildeo de diferentes transiccedilotildees
eletrocircnicas sugerindo que haacute injeccedilatildeo eletrocircnica do corante no estado excitado para a banda de
conduccedilatildeo do semicondutor isso eacute compatiacutevel com dados reportados em estudos similares [1-3]
Conclusotildees
Os dados obtidos para os niacuteveis de energia do complexo em estudo satildeo compatiacuteveis aos
observados para complexos similares Os resultados sugerem na excitaccedilatildeo eletrocircnica a
transferecircncia de eleacutetron de niacuteveis ocupados da FtRu para orbitais virtuais da anatase
Agradecimentos
UFU FAPEMIG CAPES e CNPq
Referecircncias
[1] R Jono et al J Phys Chem Lett 2011 2 1167ndash1170
[2] P M Anbarasan et al Rec Res Sci Tech 2010 2 08-16
[3] Corneliu I Oprea et al International Journal of Photoenergy 2013 1-15
[4] M Cossi et al J Comp Chem 2003 24 669-81
[5] V Barone and M Cossi J Phys Chem A 1998 102 1995-2001
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26 FFCLRP 2014
Estudo computacional de [22]ciclofanos
Mateus G Manfreacute1 (IC) Seacutergio E Galembeck
1 (PQ)
mateusmanfreuspbr 1Departamento de Quiacutemica Faculdade de Filosofia Ciecircncias e Letras de Ribeiratildeo Preto Universidade de Satildeo Paulo
14040-901 Ribeiratildeo Preto-SP Brasil
Introduccedilatildeo
Os [22]ciclofanos representam uma classe de compostos quiacutemicos com um campo de aplicaccedilatildeo que
abrange cataacutelises assimeacutetricas poliacutemeros com propriedades oacuteptico-eletrocircnicas distintas e mesmo
faacutermacos no combate agrave artrite Grande parte de suas caracteriacutesticas de interesse se deve a interaccedilotildees
entre seus dois aneacuteis aromaacuteticos portanto a compreensatildeo da natureza de tais interaccedilotildees elucidaria a
origem de suas aplicaccedilotildees bem como melhor exploraacute-las
Metodologia Computacional
Quatro compostos da classe dos [22]ciclofano vecircm sendo estudados neste trabalho
[22]paraciclofano (I) sin [22]metaciclofano (II) anti [22]metaciclofano (III) e
[22]metaparaciclofano (IV) As moleacuteculas tiveram suas geometrias optimizadas atraveacutes do meacutetodo
PW6B95-D3BJ tendo def2-TZVP A mesma metodologia foi adotada para o caacutelculo de seus
espectros infravermelho
Resultados e Discussatildeo
Em todos os compostos os valores estudados nas geometrias se encontram muito proacuteximos
dos valores experimentais na literatura2 Observa-se que para I e II a distacircncia interanular
apresentou um valor abaixo do raio de Van der Waals para o aacutetomo de carbono ( 28 acircngstrons) o
que sugere uma provaacutevel interaccedilatildeo through-space entre os aneacuteis Por outro lado os compostos III e
IV apresentaram uma distacircncia entre os aneacuteis maior que 28 acircngstrons indicando que caso estejam
presentes a interaccedilatildeo entre os aneacuteis se daacute principalmente through-bond
Os espectros infravermelho revelaram que em todos os compostos os picos de maior
intensidade se encontravam relacionados a vibraccedilotildees de estiramento dos hidrogecircnios Tanto O
espectro do composto I quanto do composto II bandas de intensidade consideraacutevel em 750 cm-1
relacionada agrave vibraccedilatildeo angular entre seus aneacuteis benzecircnicos indicando uma provaacutevel interaccedilatildeo
through-space O composto IV por outro lado natildeo apresentou tais bandas de interaccedilatildeo apenas entre
os aneacuteis mas sim uma banda em 606 cm-1
devido ao estiramento simeacutetrico entre os aneacuteis atraveacutes
das pontes etilecircnicas se tratando de uma provaacutevel interaccedilatildeo through-bond
Conclusatildeo
O meacutetodo PW6B95-D3BJ apresentou resultados com boa exatidatildeo ante aos valores
encontrados na literatura se mostrando adequado para o tratamento de [22]ciclofanos Os dados
obtidos na geometria para os compostos I e II bem como no espectro infravermelho convergem para
uma predominacircncia na interaccedilatildeo through-space enquanto que para o composto IV estes convergem
para uma predominacircncia na interaccedilatildeo through-bond
Agradecimentos
Os autores agradecem agrave FAPESP (processo 201319596-0) pelo suporte financeiro MGM
agradece agrave FAPESP (processo 201319596-0) pela bolsa de Iniciaccedilatildeo Cientiacutefica
Referecircncias Bibliograacutefica 2ChampionRGodfreyPD Betens FLJ Mol Spectrosc 199215518
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27 FFCLRP 2014
17ordm SIMPOacuteSIO BRASILEIRO DE QUIacuteMICA TEOacuteRICA (SBQT) 24 a 28 de novembro de 2013 Angra dos Reis Rio
ESTUDO COMPARATIVO DE REATIVIDADE DE TRITERPENOS
PENTACIacuteCLICOS COM ATIVIDADE ANTIMALAacuteRICA
Marlon Marques V de Melo Filho
1a(PG) Kelson Mota T Oliveira
1a(PQ) Noam S Gadelha
1a(PG)
Aristeu S da Fonseca1a
(PG)
1aGrupo de Quiacutemica Teoacuterica e Computacional (GQTC)
1bGrupo de Quiacutemica de Produtos Naturais e Desenvolvimento
de Meacutetodos Analiacuteticos (QPNMA) 1DQICE ndash UFAM Bloco 10 Setor Norte Av Rodrigo OJ Ramos 6200 Japiim
69077-000 Manaus ndash Amazonas
e-mail marlonvieirademelogmailcom
Palavras-chave lupeol aacutecido betulinico betulina aacutecido melaleuco atividade ONION
INTRODUCcedilAtildeO
A investigaccedilatildeo farmacecircutica em produtos naturais representa uma estrateacutegia importante para a descoberta e desenvolvimento de novos medicamentos Quatro moleacuteculas isoladas da A amazonicus no QPNMA com esqueleto triterpecircnico pentaciacuteclico tecircm mostrado graus diferentes de atividade contra o P falciparum Trecircs destes compostos satildeo apresentados na literatura como oacutetimos candidatos para o desenvolvimento de um tratamento mais eficiente contra a malaacuteria e outras doenccedilas parasitaacuterias Os quatro compostos depois de isolados foram identificados por meio de anaacutelise espectroscoacutepica (ver fig 1) Suas estruturas foram estudadas por meio de abordagem teoacuterica visando determinar que fatores estruturais e eletrocircnicos poderiam ser determinantes no grau de atividade Foram comparados os mapas de potencial eletrostaacutetico densidade eletrocircnica (2D e 3D) e distribuiccedilatildeo de cargas dos quatro compostos e seus valores tabelados Figura 1 Triterpenos pentaciacuteclicos isolados de A amazonicus 1 - lupeol 2 - O aacutecido betuliacutenico 3 - betulina 4 - o aacutecido Melaleucico
MEacuteTODOS Os calculos seratildeo realizados utilizando PC INTEL Quadcore
TM (8 GB RAM) em plataforma Debian
LINUX (Versatildeo 50) para calcular as propriedades estruturais e eletrocircnicas das quatro moleacuteculas Na otimizaccedilatildeo geomeacutetrica de rotina seraacute utilizado o meacutetodo com bases 6-21G e funcional b3lyp por meio do Programa Gaussian03 O meacutetodo a ser utilizado eacute o ONIOM Ele eacute recomendado para moleacuteculas grandes reaccedilotildees enzimaacuteticas mecanismos de reaccedilatildeo para os sistemas orgacircnicos efeitos dos substituintes e reatividade de compostos orgacircnicos e organometaacutelicos
RESULTADOS E DISCUSSAtildeO
Os dados oriundos do QPNMA indicam uma
maior atividade para o aacutecido betuliacutenico valores
meacutedios para o lupeol e betulina e nenhuma
atividade do aacutecido melaleucico Como a literatura
aponta a carboxila como forte candidato
responsaacutevel pela atividade do aacutecido betuliacutenico e a
hidroxila nos demais compostos a anaacutelise da
presenccedila destes grupos nas quatros estruturas foi
observado Estruturalmente os compostos
apresentaram grande similaridade em distacircncias e
acircngulos no esqueleto lupacircnico Os caacutelculos de
atividades dos triterpenos seratildeo realizados ao
interagi-los com o modelo tridimensional da proteiacutena
digestiva do P flaciparum que eacute encontrado no
Protein Data Base CONCLUSAtildeO
Uma das principais diferenccedilas observadas deve-
se a distribuiccedilatildeo de cargas nas COOH devido ao
efeito indutivo na proacutepria moleacutecula ou ateacute mesmo
um impedimento esteacuterico pelo maior volume da
moleacutecula
AGRADECIMENTOS
FAPEAM CNPq
Abdel Bar at al J Nat Prod 2009 72 1643ndash1650
2
1
25
12
6
27
15
16
19
28
22
21 29
30
24
23
OH
H
H
1
COOH
OH
OH H
OHH
H
H
3
2
3 4
23 24
6 5
10
1
25
9 8
7 27
14
13
12
30
19
1
8 17 16
15
28
22
21
29
26 COOH
COOH
OH
4
2
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28 FFCLRP 2014
Estudos Teoacutericos Comparativos de Propriedades Estruturais Eletrocircnicas e
Espectroscoacutepicas dos Aacutecidos Betuliacutenico e Melaleucico e da Estabilidade de
Clusters desses Metaboacutelitos Especiais
Noam G da Silva1 (PG) Kelson M T de Oliveira1 (PQ) Aristeu S da Fonseca1 (PG) e Marlon
Vieira de Melo1 (PG)
noam_gshotmailcom 1DQICE-UFAM Bloco 10 Setor Norte Av Rodrigo O J Ramos 6200 Japiim 69077-000 Manaus Amazonas
Introduccedilatildeo
A baixa atividade do aacutecido Melaleucico natildeo foi ateacute o presente momento estudada Sua
estrutura eacute similar agrave de outros compostos ativos mas algum outro fator deve estar influenciando
na quiacutemica da reaccedilatildeo[12] Estruturas como clusters onde interaccedilotildees de hidrogecircnio estabilizam
o sistema podem estar sendo formadas[34] e assim a moleacutecula mostra-se inativa em estudos de
atividade bioloacutegica[5]
Metodologia Computacional
Os caacutelculos foram realizados em maacutequinas QuadCore ambas com 8 GB de memoacuteria
RAM nas plataformas Debian 6 e 7 (Linux) O software utilizado foi o Gaussian 03 Rev C-02
As moleacuteculas foram estudadas com o AM1 B3LYP3-21G e B3LYP6-31G As estruturas com
duas e trecircs moleacuteculas foram estudadas com AM1
Resultados e Discussatildeo
Os resultados preliminares (alguns na Tabela 1)
mostram que a forma mais oxidada (aacutecido Melaleucico)
possui menor energia que o aacutecido Betuliacutenico Em ambas as
moleacuteculas ocorre interaccedilatildeo intermolecular que estabiliza o
sistema Quando duas moleacuteculas interagem haacute um efeito
estabilizante maior no aacutecido Betuliacutenico que no aacutecido
Melaleucico Com trecircs moleacuteculas interagindo ocorre
aumento na estabilizaccedilatildeo para ambos os casos mas o aacutecido Melaleucico tem uma estabilizaccedilatildeo
aproximadamente 20 kcalmol mais acentuada
Tabela 1 Algumas propriedades energeacuteticas e efeitos de interaccedilatildeo de hidrogecircnio
Propriedade Aacutecido Betuliacutenico Aacutecido Melaleucico
Energia Total (kcalmol) -187358751 -2719095827
Estabilizaccedilatildeo com duas moleacuteculas (kcalmol) -8641687843 -7807025921
Estabilizaccedilatildeo com trecircs moleacuteculas (kcalmol) -1326288052 -1528627227
Conclusotildees
A formaccedilatildeo de pontes de hidrogecircnio estabiliza os sistemas mas somente o aacutecido
Melaleucico pode formar grandes aglomerados com essas interaccedilotildees Sistemas maiores podem
ser estudados e fornecer respostas para a baixa atividade da moleacutecula
Agradecimentos
Ao CNPq e a FAPEAM pelos investimentos
Referecircncias [1] Chopra CS Cole A RH Theiberg KJL White DR Arthur HR Tetrahedron 1965 Vol 21 1529-1536
[2] Chopra CS White DR Tetrahedron 1966 Vol 22 897-901
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[4] Duvoisin Jr S Ighor CVL Quimica Nova 2011 Vol 34 1595-1603
[5] Bernard P Scior T Didier B Hibert M Berthon J Phytochemistry 2001 Vol 58 865-874
Figura 1 (Esquerda) Cluster de aacutecido
Melaleucico e (Direita) interaccedilotildees de
hidrogecircnio
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29 FFCLRP 2014
On Activation Step of Hoveyda-Grubbs Catalyst
Eacutegil Saacute 1 (PQ) Milton Matos 2 (PQ) hegelsahotmailcom
1 Universidade Federal do Piauiacute Campus Ministro Reis Velloso Parnaiacuteba-PI Brazil e-mail 2 Laboratoacuterio Interdisciplinar de Materiais Avanccedilados Centro de Ciecircncias da Natureza Teresina -PI Brazil
Introduccedilatildeo
Hoveyda-Grubbs catalyst is very important to catalyze the olefin metathesis reaction The activation mechanism is dissociative for RCM (Ring Closing Metathesis) of N-Tosyldiallylamine due to olefin size [1]
Metodologia Computacional
We study the activation mechanism using DFT (Density Functional Theory) through the hybrid functional B3LYP and the basis set 6-31g(d) for all atoms except ruthenium described by LanL2DZ all stationary points were characterized by vibrational frequency calculations using the same level of theory Resultados e Discussatildeo We search the activation path previously proposed [1] showed in the Figure 1 in black and blue lines This path start with the pre-catalyst A1 through the transition state TS(A1-A2) and the minimum A2 The next step is the complexation of N-Tosyldiallylamine (IA3) We also find an alternative path showed by the red line In this path proposed in the first time here we showed an immediately interconversion from A2 to IIA3 before the complexation of the olefin with a rotation through the RuC bond This structure presents a dihedral angle of 105deg between the carbons of group mesityl coordinated ruthenium the carbon of the carbene and the oxygen chelator CRuCO (marked with asterisk in Figure 1) While in the structure A2 the same-angle is -107deg showing the rotation of the entire group Hoveyda around the connection RuC this rotation happens easily and as published in theoretical and experimental studies [2] confirmed by the more the stability of IIA3 in comparison with A2 We investigated the activation directly from the structure A1 to the structure IIA3 but we found an unreal energy barrier corresponding to the possible TS(AI-IIA3) With these results we believe the activation process occurs with the interconversion from A2 to IIA3 and not directly from A2 to IA3 as showed in others works
Figure 1 Activation paths for the Hoveyda-Grubbs catalyst
Referecircncias
[1] [1] S J Connon M Rivard M Zaja S Blechert Adv Synth Catal 345 (2003) 572
[2] C M Aguillar W R Rocha J Phys Chem B 115 (2011) 2030
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30 FFCLRP 2014
Estudo do comportamento em soluccedilatildeo do 2-fluoroetanol 3-fluoroproanol e 4-fluorobutanol por espectroscopias de RMN e infravermelho e caacutelculos
teoacutericos R A Cormanich12(PG) R Rittner2(PQ) M P Freitas3 (PQ) and M Buumlhl1 (PQ)
rodcormanichiqmunicampbr 1 EastChem School of Chemistry University of St Andrews North Haugh St Andrews Fife KY16 9ST UK 2 Chemistry Institute State University of Campinas PO Box 6154 13083-970 Campinas SP Brazil 3 Department of Chemistry Federal University of Lavras PO Box 3037 37200-000 Lavras MG Brazil Introduccedilatildeo
Aacutetomos de fluacuteor em compostos orgacircnicos satildeo considerados fracos aceptores para formaccedilatildeo de ligaccedilatildeo de hidrogecircnio (LH)1 Contudo o miacutenimo global do 2-fluoroetanol (FE) que tem geometria apropriada para formar uma LH CFmiddotmiddotmiddotHO intramolecular eacute responsaacutevel por gt90 da sua populaccedilatildeo conformacional total Tal LH eacute comumente invocada para explicar a estabilidade do confocircrmero mais estaacutevel do FE2 Da mesma maneira tambeacutem eacute indicado que os miacutenimos globais do FP e FB formam LHs CFbullbullbullHO intramoleculares34 Natildeo haacute estudos conformacionais em soluccedilatildeo na literatura para estes compostos que sejam de nosso conhecimento Dessa maneira no presente trabalho foi realizada uma anaacutelise sistemaacutetica do comportamento conformacional em soluccedilatildeo do FE FP e FB por espectroscoipas de RMN de
1H e 19F e infravermelho suportado por caacutelculos teoacutericos Metodologia Computacional
Foram realizados caacutelculos teoacutericos em niacutevel MP2aug-cc-pVDZ para geometrias dos confocircrmeros do FE (5 confocircrmeros) FP (12 confocircrmeros) e FB (38 confocircrmeros) otimizados em niacutevel MP2aug-cc-pVDZ que apresentaram a melhor correlaccedilatildeo com o niacutevel CCSD(T)aug-cc-pVTZ em relaccedilatildeo agrave funcionais da DFT (B3LYP e B3LYP-D3) Foram entatildeo aplicados diferentes meacutetodos teoacutericos como o Quantum Theory of Atoms in Molecules (QTAIM) Non-Covalent Interactions (NCI) e o Natural Bond Orbitals (NBO) para se entender as preferecircncias conformacionais destes compostos Resultados e Discussatildeo
Nenhum indiacutecio de formaccedilatildeo de LH intramolecular CFbullbullbullHO pocircde ser detectado para o FE FP e FB experimentalmente em soluccedilatildeo nos espectros de RMN e infravermelho Caacutelculos teoacuterico baseados na QTAIM NCI e NBO indicam que LHs CFbullbullbullHO intramoleculares natildeo tecircm influecircncia sobre o comportamento conformacional do FE mas estabilizam o miacutenimo global tanto do FP quanto do FB para as moleacuteculas isoladas No entanto ao se adicionar correccedilotildees termodinacircmicas de energia livre de Gibbs mesmo em meios natildeo-polares tais como CCI4 ciclohexano e diclorometano (IEF-PCM) a populaccedilatildeo dos miacutenimos globais do FP (~11) e FB (~3) diminuem consideravelmente aparentemente abaixo do limite de detecccedilatildeo Conclusotildees
Contraacuterio agrave suposiccedilotildees encontradas na literatura o comportamento conformacional do FE natildeo eacute regido por uma LH CFHO intramolecular LHs intramoleculares satildeo importantes para os confocircrmeros mais estaacuteveis do FP e FB isolados mas natildeo podem ser detectadas em soluccedilatildeo O presente trabalho foi aceito para publicaccedilatildeo no jornal Phys Chem Chem Phys Agradecimentos FAPESP FAPEMIG CNPq e EaStCHEM Referecircncias [1] R A Cormanich M P Freitas C F Tormena R Rittner RSC Advances 2012 2 4169 [2] J Huang K Hedberg J Am Chem Soc 1989 111 6909 [3] H M Badawi W Foumlrner S A Ali Spectrochim Acta A 2008 69 263 [4] M Traetteberg A D Richardson K Hedberg R W Winter G L Gard J Phys Chem A 2001 105 9587
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31 FFCLRP 2014
Theoretical Study of the Infrared Raman and VCD Spectra of Thiophene UsingAb Initio and Density Functional Theory Calculations
Marcello F da Costa (PQ)1 Poliane C de Farias (PG)2
mcostauelbr polianefariasyahoocombr12Universidade Estadual de Londrina LBMM ndash Laboratoacuterio de Biofiacutesica e Mecacircnica Molecular
IntroductionOrganic semiconductors have physical characteristics similar to inorganic ones so they can
also be used in the manufacture of OLEDs [1] photovoltaic cells [2] lasers [3] Furthermoreorganic materials with semiconductor properties have some advantages when compared to inorganicones such as greater adaptability low cost of production and the possibility of easily making smallstructural changes to modify its physical and chemical properties Among the currently mostinteresting organic semiconductors are the thiophene based polymers and the thiophene togetherwith its derivatives which are the main constituents of organic conductors [4]
Computational detailsIn this work we made the calculation of the molecular parameters infrared and Raman
spectra with HF and MP2 ab initio methods and B3LYP and B3PW91 DFT functional packagesWe also compared the results with experimental data found in the literature [5-7] and we calculatedthe VCD (vibrational circular dichroism) spectrum based on the good agreement of the calculationsperformed The thiophenes geometry optimization and harmonic vibrational frequenciescalculations were performed with the GAUSSIAN 03 software package using HF levelapproximation MoslashllerndashPlesset many-body perturbation theory truncated at second order (MP2) andDFT with B3LYP and B3PW91 hybrid functional with both are believed to be superior inpredicting molecular properties A fairly large and flexible basis set 6-311++G was chosen toobtain accurate calculations about the molecule
Results and discussionThe results show that the DFT methods have more accuracy with experimental data The
B3LYP hybrid functional had slightly more accuracy than the B3PW91 for the vibrationalfrequencies and matched with experimental data until the 12th vibration in the range around 500 to1200 1cm The theoretical prediction of the VCD spectrum shows that the thiophene molecule hasa propensity to absorb clockwise circularly polarized light (positive absorption) at the most intenseinfrared absorptions
ConclusionThe set of basis functions 6-311++G is able to provide a realistic description of these
properties The good agreement with the experimental data of the harmonic vibrations supports theVCD results which provides useful information for the study of this material
AcknowledgementsThe authors would like to acknowledge the financial support granted by the following
Brazilian agency Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientiacutefico e Tecnoloacutegico (CNPq)
Referecircncias [1] Y Li Y Cao J Gao D Wang G Yu AJ Heeger Synthetic Met 99 (1999) 243[2] CJ Brabec NS Sariciftci JC Hummelen Adv Func Mater 11 (2001) 15[3] F Hide M Diaz-Garcia B Schwartz M Andersson P Qibing AJ Heeger Science 273 (1996) 1833[4] JH Schon A Dodabalapur Z Bao C Kloc O Schenker B Batlogg Nature 410 (2001) 189[5] T Kupka R Wrzalik G Pasterna K Pasterny J Mol Struct 616 (2002) 17[6] JS Kwiatkowski J Leszczynski I Teca J Mol Struct 436-437 (1997) 451[7] K Pasterny R Wrzalik T Kupka G Pasterna J Mol Spectrosc 614 (2002) 297
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32 FFCLRP 2014
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
Iacutendice de Autores
Anselmo E de Oliveira UFG 04Antonio E H Machado UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Antonio O T Patrociacutenio UNIVERSIDADE FEDERAL DEUBERLAcircNDIA
26
Aristeu S da Fonseca UFAM 28Arnaldo Fernandes da Silva Fo UNICAMP 06 07Ataualpa A C Braga UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 01Breno R L Galvatildeo UFMG 16Carlos R D Correia UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
CAMPINAS01
Cleuton de Souza Silva UNICAMP 08 10Claacuteudio Francisco Tormena UNICAMP 05Daniely X Soares UNICAMP 07Diego Fernando da S Paschoal UFJF 22Diesley Martins UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Dioacutegenes Mendes Arauacutejo USP-RP 09Elaine F F da Cunha FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Eacutegil de Brito Saacute UFPI 30Elizete Ventura UFPB 24Elieacutezer Fernando de Oliveira UNESP 17Fabriacutecio R Sensato UNIFESP 20Felipe Vieira Zauith Assad UNIFESP 20Fermin Fidel Herrera Aragoacuten CDTN 25Francisco Carlos Lavarda UNESP 17Francisco das Chagas Alves Lima UFPI 14Faacutetima Maria Pereira de Rezende UFLA 23Giovanni Finoto Caramori UFSC 02Heacutelio F Dos Santos UFJF 22Iran da Luz Sousa UNICAMP 12Jadson C Belchior UFMG 16Josene Maria Toldo UFRGS 18Kelson Mota T Oliveira UFAM 28Larissa Sihe Oliveira UFSM 13Leonardo T Ueno UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Leonardo V das Chagas Lima UNICAMP 21Lucas Abreu do Nascimento UESPI 14Lucas Colucci Ducati USP 05Luciano Tavares da Costa UNIFAL-MG 15Liacutevia C T Lacerda FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19M Buumlhl UNIVERSITY OF ST ANDREWS 31
33 FFCLRP 2014
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M P Freitas UFLA 31Marcello Ferreira da Costa UEL 32Marcus V J Rocha VRIJE UNIVERSITEIT 19Marlon Vieira de Melo UFAM 28Mateus Grecco Manfreacute UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 27Mateus Xavier Silva UFMG 16Matheus P de Freitas UFLA 23Mauricio Gustavo Rodrigues UNICAMP 11Milton Matos UFPI 30Nelson Henrique Morgon UNICAMP 12 21Noam Gadelha da Silva UFAM 29Noam S Gadelha UFAM 28Paulo Fernando Bruno Gonccedilalves UFRGS 18Poliane Cristina de Farias UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
LONDRINA32
R Rittner UNICAMP 31Rafael de Mattos Piccoli UFSC 02Railton Barbosa de Andrade UFPB 24Renan Vidal Viesser UNICAMP 05Renato Pereira Orenha UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 03Ricardo A Agnes UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
CAMPINAS01
Rodrigo Antonio Cormanich UNICAMP 31Rogeacuterio Custodio UNICAMP 08 10 11Rogeacuterio J Baierle UFSM 13Roy E Bruns UNICAMP 06 07Reacutegis Casimiro Leal UNICAMP 10Sergio E Galembeck USP-RP 09Silmar A do Monte UFPB 24Silviana Correcirca FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Seacutergio E Galembeck UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 27Seacutergio Emanuel Galembeck UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 03Teodorico C Ramalho FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Tuanan Lourenccedilo UNIFAL-MG 15Vitor Hugo Menezes da Silva UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 01Wagner E Richter UNICAMP 07Wagner Eduardo Richter UNICAMP 06Wesley Fonseca Vaz UFG 04Weverson R Gomes UNIVERSIDADE FEDERAL DE SAtildeO
CARLOS26
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Palavras Chaves
AacuteCIDO BETULINICO 28AacuteCIDO MELALEUCICO 29ACOPLAMENTO SPIN-ORBITAL 05AGREGADOS MOLECULARES 04ALGORITMO GENEacuteTICO 16ALPCCL 04AMINAS SUBSTITUIacuteDAS 10ANAacuteLISE CONFORMACIONAL 31ANATASE 26AROMATICIDADE 27ATIVIDADE 28BASIS SETS 22BENZAZOacuteIS 18BENZBROMARONA 12BIOACTIVITY 07C-PCM 08CAacuteLCULO COMPUTACIONAL 10CAacuteLCULOS AB INITIO 16CAacuteLCULOS DFT 01CASSCF 24CLUSTERS METAacuteLICOS 16CLUSTERS 09 29CO2 15COMPOSTO DE COODENACcedilAtildeO 14CONFOcircRMERO ANTI 23CONFOcircRMEROS 12CONJUGATED POLYMERS 17CSSM 06DFT CALCULATIONS 17DFT 02 12 14 18 19 20
21 25 26 29 32DINAcircMICA MOLECULAR 15EFEITO DO AacuteTOMO PESADO 05EFEITOS RELATIVIacuteSTICOS 02EFITO GAUCHE 23ENTALPIA DE FORMACcedilAtildeO 21ESIPT 18ESTADOS EXCITADOS 04ESTRUTURA ELETROcircNICA 09FTALOCIANINA 26FUNCIONAL HIacuteBRIDO M06 01FUNCcedilOtildeES DE BASE 11
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G3X(CEP) 08GD-DOPED SNO2 25HIPERCONJUGACcedilAtildeO 23INFRAVERMELHO 06INTENSIDADES 06INTERACcedilAtildeO INTRAMOLECULAR 27LIGACcedilAtildeO AMIDA 20LIGACcedilAtildeO DE HIDROGEcircNIO 31LIacuteQUIDO IOcircNICO 15MAGNETIC PROPERTIES 25MAGUEMITA 19MCG 11MECHANISM 30MEacuteTODOS COMPOSTOS 21N-ACILACcedilAtildeO DE AMINAS 20NANOFITAS 13NITROSAMINAS 24NITROSILO 03NMR 22OLEFIN METATHESIS 30ONION 28ORGANIC DEVICES 17ORGANOMETAacuteLICOS 02OXIDO NIacuteTRICO 14PKA 10PM3 12PMMA 19PROPRIEDADES 13PROTONACcedilAtildeO 24Q-EXPONENCIAIS 11QTAIM 03RAMAN 32REACcedilOtildeES DE HECK 01RELATIVISTIC EFFECTS 22RMN E INFRAVERMELHO 31RUTEcircNIO 03SIC 13SUPERAacuteTOMOS 09TDDFT 07TENSOR BLINDAGEM NUCLEAR 05TEORIA GAUSSIAN 08THIOPHENE 32UV-VIS SPECTROSCOPY 07
36 FFCLRP 2014
bbb
E[ρ] = TS[ρ] +intd~rvext(~r)ρ(~r) + VH [ρ] + EXC [ρ]
βmc2 + 3sumk=1
αkpkc
ψ(x t) = ihpartψ(x t)
partt
Estudo Computacional de Compostos de Ru-NO ligado a Cyclam
Renato Pereira Orenha1 (PG) Seacutergio Emanuel Galembeck1 (PQ) segalembuspbr
1Departamento de Quiacutemica Faculdade de Filosofia Ciecircncias e Letras de Ribeiratildeo Preto Universidade de Satildeo Paulo 14040-901 Ribeiratildeo Preto-SP Brasil Introduccedilatildeo
O oacutexido niacutetrico tem um papel jaacute conhecido como biorregulador em diversos processos Logo compostos de Ru-NO com ligante cyclam satildeo de grande interesse como doadores de oacutexido niacutetrico [1] Este trabalho eacute uma continuaccedilatildeo do estudo jaacute presente na literatura [1] sobre a ligaccedilatildeo Ru-NO para o composto fac-[Ru(NO)Cl2(k3N4N8N11(1-carboxilpropil)cyclam)]+ I bem como seus derivados II e III oriundos das desprotonaccedilotildees de O-H e em seguida do N-H mais aacutecido Metodologia Computacional
Atraveacutes do modelo computacional B3LYPcc-pVDZ com pseudopotencial ECP28MDF para o aacutetomo de Ru as geometrias foram otimizadas e a densidade eletrocircnica foi investigada por meio do meacutetodo QTAIM Aleacutem disso os espectros de absorccedilatildeo na regiatildeo UV-Vis foram obtidos com o meacutetodo CAM-B3LYP e a mesma base utilizada anteriormente Sendo que nesta etapa foi utilizado o modelo de solvataccedilatildeo PCM de modo a considerar o efeito de solvataccedilatildeo da aacutegua sobre estes complexos metaacutelicos Os softwares Gaussian09 AIMAll Chemissian e Gaussview 50 foram utilizados para realizar os caacutelculos Resultados e Discussatildeo
Segundo o meacutetodo QTAIM a partir de I para II temos um pequeno aumento na densidade eletrocircnica ρ(r)(Ru-NO) e do iacutendice de deslocalizaccedilatildeo DI(RuNO) junto de uma diminuiccedilatildeo da concentraccedilatildeo da densidade eletrocircnica nabla2ρ(r)(Ru-NO) Aleacutem disso temos que o caraacuteter covalente desta ligaccedilatildeo aumenta com base na diminuiccedilatildeo da densidade de energia total H(r)(Ru-NO) Outro importante ponto eacute o aumento da elipiticidade da ligaccedilatildeo quiacutemica ε(Ru-NO) Agora em IIIII haacute uma diminuiccedilatildeo de ρ(r)(Ru-NO) e DI(RuNO) atribuindo um menor caraacuteter covalente para esta ligaccedilatildeo como confirmado pelo aumento de H(r)(Ru-NO) apesar da distribuiccedilatildeo destes eleacutetrons estar menos concentrada fato visualizado pelo maior valor de nabla2ρ(r)(Ru-NO) Outro ponto eacute que haacute um menor valor de ε(Ru-NO) logo os eleacutetrons nesta ligaccedilatildeo se distribuem de modo mais ciliacutendrico A partir dos espectros de absorccedilatildeo observamos que em III o aparecimento duas transiccedilotildees eletrocircnicas centradas para o orbital π do NO que permite a desestabilizaccedilatildeo da ligaccedilatildeo Ru-NO Jaacute em IIIII tambeacutem haacute duas rotas desta espeacutecie de transiccedilatildeo para o controle da estabilidade da ligaccedilatildeo Ru-NO mas com energia necessaacuteria para excitaccedilatildeo menor Conclusotildees
Portanto os resultados indicaram um pequeno aumento da estabilidade da ligaccedilatildeo Ru-NO com a primeira desprotonaccedilatildeo de I poreacutem uma diminuiccedilatildeo com a desprotonaccedilatildeo de N-H de II para III Os espectros na regiatildeo UV-Vis indicaram que em IIIIII temos novas rotas e com menor energia para controlar a liberaccedilatildeo do NO Agradecimentos Os autores agradecem as agecircncias CAPESPROAP CNPq (processo 4815602010-6) e FAPESP (processo 200802677-0) pelo suporte financeiro e a Me Ali Faez Taha pela assistecircncia teacutecnica SEG agradece a CNPq pela bolsa de pesquisa (processo 3044472010-2) RPO agradece a FAPESP (processo 201120351-7) pela bolsa de doutorado-direto Referecircncias [1] Fabio G Doro Iuri M Pepe Sergio E Galembeck Rose M Carlos Zenis N da Rocha Mauro Bertottie e Elia Tfouni Dalton Transactions 2011 40 6420-6432
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3 FFCLRP 2014
Estudo Teoacuterico da Cloro Ftalocianina de Alumiacutenio por PM6 e DFT
Wesley F Vazsup1 (PG) Anselmo E de Oliveirasup2 (PQ)
wesfonsecagmailcom 1 2
Instituto de Quiacutemica ndash Universidade Federal de Goiaacutes Campus Samambaia CEP 13174001-970 Goiacircnia ndash GO ndash
Brasil
Introduccedilatildeo
As propriedades fiacutesicas e quiacutemicas das Ftalocianinas vecircm sendo estudadas extensivamente
ao passar das deacutecadas Estes compostos πndashmacrociacuteclicos altamente estaacuteveis apresentam
caracteriacutesticas interessantes como eficiente absorccedilatildeo de luz alta simetria planaridade e
deslocalizaccedilatildeo eletrocircnica sendo tambeacutem empregadas em cataacutelise ciecircncia de materiais tendo
aplicaccedilatildeo em dispositivos conversores de energia armazenamento de dados oacutepticos sensores de
gaacutes cristal liacutequido tintura infravermelha em tecnologia a laser etc [1] Tendo em conta as
aplicaccedilotildees possiacuteveis um esforccedilo consideraacutevel tem sido dedicado para a caracterizaccedilatildeo dos estados
excitados de metal-ftalocianinas seus derivados e os seus agregados por uma variedade de teacutecnicas
espectromeacutetricas [2] Tomou-se por objeto de estudo apoacutes levantamento bibliograacutefico a Cloro
Ftalocianina de Alumiacutenio
Metodologia Computacional
A estrutura molecular da AlPcCl foi determinada por caacutelculos de quiacutemica quacircntica no pacote
computacional Gaussian09 utilizado o conjunto de bases 6-31+G e os seguintes funcionais DFT
HSEH1PBE M05 M052X M06 M06HF M062X LC-ωPBE CAM-B3LYP ωB97 ωB97X
ωB97XD) para comparaccedilatildeo com aqueles jaacute conhecidos e obtidos com B3LYP [3] O estudo dos
estados excitados foi abordado por meacutetodos semi-empiacutericos utilizando o PM6 disponiacutevel no
Gaussian09 Tais estados foram estudados em agregados moleculares (diacutemero e duas disposiccedilotildees de
tetracircmeros) obtidos a partir de arquivos do CCDC (Cambridge Crystallographic Data Center)
Resultados e Discussatildeo
Os caacutelculos DFT realizados preveem que a moleacutecula de AlPcCl tem simetria C4v com o
aacutetomo do metal acima do plano definido pela cavidade interna de quatro aacutetomos de N e um
macrociclo quase planar Os resultados obtidos utilizando B3LYP apresentaram os menores valores
para os erros meacutedios calculados para os paracircmetros distacircncia de ligaccedilatildeo (0018Aring) e acircngulo de
ligaccedilatildeo (5473deg) tendo por referecircncia os dados cristalograacuteficos Para os agregados moleculares da
AlPcCl obteve-se que os empacotamentos tetracircmeros satildeo mais estaacuteveis que o diacutemero 1599 kjmol
e 1869 kjmol respectivamente A diferenccedila de energia dos orbitais HOMO e LUMO eacute 308 kjmol
maior para um dos tetracircmeros em relaccedilatildeo ao diacutemero Os valores para as bandas de excitaccedilatildeo de
Soret e Banda ldquoQrdquo obtidas atraveacutes dos caacutelculos com PM6 foram respectivamente 352 nm e 619-
775 nm para o diacutemero 352 nm e 616- 771 nm para um dos tetracircmeros e 389 nm e 579- 747 nm para
a outra disposiccedilatildeo do tetracircmero e estatildeo em excelente acordo com dados de referecircncia [4] [5]
Conclusotildees
Os resultados obtidos se apresentam em excelente acordo com os dados disponiacuteveis na
literatura
Referecircncias [1]GANTCHEV T G VAN LIER J E HUNTING D J Radiation Physics and Chemistry 2005 v 72 p 367ndash379
[2]RICCIARDI G ROSA A BAERENDS E J The Journal of Physical Chemistry A 2001 v 105 p 5242ndash5254
[3]STRENALYUK T SAMDAL S VOLDEN H V The Journal of Physical Chemistry A 2008 v 112 p 9075ndash
9082
[4]CHEN W et al Applied Physics Letters 2012 v 100 p 133302
[5] JENNINGS C et al Spectrochimica Acta Part A Molecular Spectroscopy 1986 v 42 p 991ndash995
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4 FFCLRP 2014
Influecircncia da Estrutura Eletrocircnica na Componente Spin-Orbital do Tensor
Blindagem de RMN de 13
C nos Isocircmeros do 12-diiodoeteno
Renan Vidal Viesser1
(PG) Lucas Colucci Ducati2 (PQ) Claacuteudio Francisco Tormena
1 (PQ)
tormenaiqmunicampbr 1Instituto de Quiacutemica UNICAMP Campinas-SP Brasil
2Instituto de Quiacutemica USP Satildeo Paulo-SP Brasil
Introduccedilatildeo
A blindagem de nuacutecleos de 1H e
13C promovida por aacutetomos de elevada massa eacute
reconhecida como um fenocircmeno relativiacutestico observaacutevel na RMN em funccedilatildeo da reduccedilatildeo do
deslocamento quiacutemico desses nuacutecleos sendo o acoplamento spin-orbital (SO) aceito como a
fonte desse ldquoefeito do aacutetomo pesadordquo1 Embora os mecanismos SOFC e SOSD sejam
conhecidos2 persistem duacutevidas sobre a influecircncia das interaccedilotildees estereoeletrocircnicas no efeito
do aacutetomo pesado Inserido neste contexto o presente trabalho visa compreender quais satildeo os
fatores responsaacuteveis pela diferenccedila de 17 ppm no deslocamento quiacutemico de 13
C dos isocircmeros
do 12-diiodoeteno sendo o trans mais blindado
Metodologia Computacional
Caacutelculos de otimizaccedilatildeo de geometria tensor blindagem e NBO foram realizados
empregando DFTKT2 como niacutevel de teoria funccedilatildeo de base TZ2P (STO) e aproximaccedilatildeo
relativiacutestica ZORA disponiacuteveis no software ADF 2013
Resultados e Discussatildeo
Os caacutelculos de tensor confirmaram a maior blindagem do isocircmero trans (=1121
ppm) em relaccedilatildeo ao cis (= 905 ppm) como pode ser observada na Figura 1 e indicaram que
as componentes paramagneacutetica e SO satildeo as responsaacuteveis por esta diferenccedila As anaacutelises de
NBO mostraram menores ocupacircncias dos lone pairs dos iodos e maiores dos orbitais C=C e
πC=C para o composto cis resultando num menor valor para o termo SO (257 ppm) em
comparaccedilatildeo ao trans (357 ppm)
A B
Figura 1 Tensor blindagem de 13
C e suas componentes PAS para o cis- (A) e trans-diiodoeteno (B)
Conclusotildees
Acreditamos que a compressatildeo esteacuterica existente entre os aacutetomos de iodo no isocircmero
cis esteja afetando a capacidade do iodo blindar o nuacutecleo de carbono principalmente devido
ao aumento do gap de energia entre os lone pairs do iodo e orbitais antiligantes do carbono
Agradecimentos
Os autores agradecem a FAPESP pelo suporte financeiro
Referecircncias [1] Aquino F Govind N Autschbach J J Chem Theory Comput 2011 7 3278-3292
[2] Kaupp M Malkina O L Malkin V G Pyykkouml P Chem Eur J 1998 4 118-126
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5 FFCLRP 2014
Intensidades caracteriacutesticas de grupos funcionais no infravermelho
Arnaldo F da Silvasup1 (PG) Wagner E Richtersup1 (PG) Roy E Brunssup1 (PQ)
wagnerrichteriqmunicampbr
sup1 ndash Instituto de Quiacutemica Universidade Estadual de Campinas CP 6154 CampinasndashSP Brasil
Introduccedilatildeo
Sabendashse que na espectroscopia no infravermelho a frequecircncia de absorccedilatildeo expressa em
nuacutemero de onda exibe um valor caracteriacutestico no espectro para cada grupo funcional em uma
moleacutecula Neste sentido buscamos uma metodologia de divisatildeo das intensidades de absorccedilatildeo
no infravermelho de modo a verificar se tambeacutem eacute possiacutevel atribuir intensidades de absorccedilatildeo
caracteriacutesticas para grupos funcionais no infravermelho tal como ocorre com as frequecircncias
Metodologia Computacional
O conjunto de testes envolvendo as moleacuteculas H2CO F2CO e HFCO foi escolhido
para avaliar a hipoacutetese mencionada para o modo vibracional correspondente ao estiramento da
carbonila νC=O O programa Gaussian03[1]
(no niacutevel CCSDaugndashccndashpVTZ[2]
)foi empregado
tanto na otimizaccedilatildeo das geometrias quanto na anaacutelise vibracional Os tensores polares foram
entatildeo manipulados com equaccedilotildees e programas desenvolvidos em nosso laboratoacuterio de modo
que as intensidades pudessem ser divididas em parcelas atocircmicas
Resultados e Discussatildeo
A anaacutelise vibracional forneceu aos estiramentos da carbonila das moleacuteculas acima
intensidades com valores de 857 4720 e 2807 kmmolndash1
respectivamente Jaacute as parcelas
atocircmicas quando somadas sobre os aacutetomos de carbono oxigecircnio e um termo de interaccedilatildeo
entre eles forneceu os valores de 1087 4410 e 2791 kmmolndash1
na mesma ordem Tal
comportamento foi verificado tambeacutem em outros modos vibracionais Aleacutem disso a aplicaccedilatildeo
da regra de soma do modelo CSSM ( sum sum sum ) vaacutelida para a soma
das intensidades mostrandashse vaacutelida tambeacutem para os modos vibracionais individualmente
Conclusotildees
Separar intensidades de absorccedilatildeo vinculadas a um modo normal correspondente agrave
movimentaccedilatildeo de diversos aacutetomos simultacircneamente em parcelas individuais para cada um
destes aacutetomos eacute possiacutevel O resultado de tal esquema de divisatildeo mostra uma concentraccedilatildeo das
intensidades principalmente sobre os aacutetomos cuja movimentaccedilatildeo eacute mais relevante para o
modo em questatildeo Os valores caracteriacutesticos natildeo satildeo tatildeo proacuteximos entre si quanto o satildeo as
frequecircncias caracteriacutesticas mas parece haver uma relaccedilatildeo entre eles e a eletronegatividade
meacutedia dos aacutetomos ligados agrave carbonila um resultado a priori jaacute esperado
Agradecimentos
Os autores agradecem agraves agecircncias de fomento CNPq e FAPESP pelo financiamento
Referecircncias
[1] Gaussian 03 Revision D02 M J Frisch J A Pople et al Gaussian Inc Wallingford CT 2004
[2] B Galabov Y Yamaguchi R B Remington H F Schaefer III J Phys Chem A 106 819 (2002)
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6 FFCLRP 2014
Selective Extraction of Erisotrin Structural Analogs Theory and Experiment
Arnaldo F da Silva Fordm (PG)1 Daniely X Soares (PG) Wagner E Richter (PG) Roy E Bruns (PQ)
1Instituto de Quiacutemica Universidade Estadual de Campinas CP 6154 13083-970 Campinas SP Brasil
Introduction
The biological activities of Erythrina alkaloids are assigned to Eritrinic compounds present
in the plant The most abundant of these alkaloids is called erisotrin and has high anxiolytic activity
raising interest in its structural analogues such as hydroxylated and methoxylated derivatives The
objective of this work was to propose a selective extraction of the erisotrin structural analogues
though UPLC-ESI-MSMS UV-VIS spectroscopy and TDDFT calculations
Computational Methodology
The geometry of the molecules was accessed through geometry optimizations with B3LYP
6-311G+(2d2p) A AMD 64 Opteron workstation with GAUSSIAN03 was used Since the
experimental extractions used solvents with different polarities the PCM from Gaussian03 package
was used In order to obtain the vertical excitation energies TDDFT was employed at the same
calculational level used on the geometry optimizations1
Results and Discussion
The chromatogram obtained from the Erythrina speciosa extract (flower) through UPLC-
ESI-MSMS showed some of the erisotrin structural analogues The solvent used was a
033033033(vv) mixture of hexane ethanol and dichloromethane The chromatogram is
composed primarily by three types of alkaloids skeletons I) a benzene ring with two o-methyl
substituents II) a benzene ring with one o-methyl and one hydroxyl substituents and III) a α β
unsaturated lactone The generic forms of the erisotrin structural analogues can be seen in Figure 1
Figure 3 Generic structures forms I II and III described in the text
To better understand the interaction between the solvents and the erythrinic alkaloids a UV-
VIS spectrum of the extract was acquired on all solvents Theoretical calculations were also applied
in order to gain additional information on the UV-VIS spectra The results of the UV-VIS analysis
are presented at Table 1
Table 1 HOMO-LUMO secondary transition wavelengths (nm) of the most relevant alkaloids on the Erythrina
speciosa extract Theoretical values obtained through B3LYP6-311+(2d 2p) are also included SolventSpecies I II III Exp Ethanol 2827 2732 3018 271 Chloroform 2822 2734 3009 282 Hexane 2815 2726 3040 270
Conclusions
When ethanol and hexane are used as solvent the molecules with the generic structure II are
better extracted as the absorption peak in the UV-VIS spectra is around 271 and 270 nm
respectively Nonetheless when chloromethane is used the molecules with generic structure I are
preferably extracted as the peak around 282 nm suggests
Acknowledgements
CNPq and Fapesp
Referecircncias [1] Andzelm J Rinderspacher B C Rawlett A Dougherty J Baer R Govind NJ Chem Theory Comput 2009
5 2835ndash284
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7 FFCLRP 2014
Uso do Modelo Contiacutenuo de Solvente (C-PCM) com G3X-CEP para Caacutelculos de Solvataccedilatildeo de Iacuteons Monovalentes com Acetonitrila
Cleuton de S Silva12
(PG) Rogeacuterio Custodio1(PQ)
cleutonsouzayahoocombr
1 Instituto de Ciecircncias Exatas e Tecnologia Universidade Federal do Amazonas CEP 69077-000 Itacoatiara-Am
2 Departamento de Fiacutesico-Quiacutemica Universidade Estadual de Campinas CEP 13083-970 Campinas-SP
Introduccedilatildeo
A importacircncia do efeito de solvente em reaccedilotildees quiacutemica tem sido frequentemente observada
e eacute objeto de frequentes estudos teoacutericos e experimentais Boes e colaboradores [1] demonstraram
que o ajuste apropriado da cavidade no meacutetodo IEF-PCM proporciona excelentes resultados quando
associado ao meacutetodo HFIEF-PCM Pereira e col [2] demonstraram a viabilidade de se utilizar
pseudopotenciais CEP (Compact Effective Pseudopotential) na teoria Gaussian n particularmente
Gaussian 3 ou G3 No presente projeto seraacute investigado um ajuste do modelo contiacutenuo de solvente
C-PCM com a teoria G3X(CEP) para caacutelculos de energia livre de solvataccedilatildeo de alguns iacuteons
Metodologia Computacional A teoria G3X [3] com pseudopotencial CEP ou simplesmente G3X(CEP) foi utilizada
juntamente com o modelo de solvente C-PCM em que acetonitrila foi utilizado como solvente para
calcular as energias livres de solvataccedilatildeo A otimizaccedilatildeo do fator de escala da cavidade do solvente
foi realizada entre o intervalo de 1 a 2
Resultados e Discussatildeo
O melhor resultado calculado em relaccedilatildeo aos dados experimentais foi obtido com fator de
escala de 119 para a combinaccedilatildeo G3X(CEP)C-PCM Os resultados foram comparados com
resultados de Boes [1] que utilizaram HFIEF-PCM com um fator de escala oacutetimo de 136 (ver
tabela 1) O fluacuteor apresentou o desvio muito alto em relaccedilatildeo ao experimental de -86 kcalmol para
G3X(CEP) se calcularmos o desvio meacutedio absoluto sem Fluacuteor teremos G3X(CEP) = 206 kcalMol
e HF = 248 kcalMol
Tabela I ndash Dados de Energia Livre de Solvataccedilatildeo (kcalmol) para acetonitrila calculadas para G3X(CEP) com
CPCM HF com IEF-PCM e desvio Meacutedio Absoluto
G3X(CEP)CPCM HFIEFshyPCM Exp G3X(CEP)CPCM HFIEFshyPCM Exp
Fshy shy7841 shy868 shy880 SCN
shy shy5377 shy574 shy519
Clshy shy6509 shy646 shy645 NO3
shy shy5818 shy602 shy565
Brshy shy6097 shy599 shy611 ClO4shy shy5367 shy539 shy508
N3shy shy5820 shy617 shy619 CH3CO2
shy shy6030 shy644 shy627
CNshy shy6250 shy636 shy592 DAM 175 162 shy
Conclusotildees Os resultados demonstram que o ajuste na cavidade CPCM melhora o resultado na energia
de solvataccedilatildeo para acetonitrila como solvente Os resultados apresentam com exceccedilatildeo do iacuteon fluacuteor
um desvio pequeno quando comparados com dados experimentais ou calculados por Boes e col
Agradecimentos Os autores agradecem o apoio financeiro da FAPEAM FAPESP CNPq e FAEPEX-
UNICAMP
Referecircncias [1] S Boes P R Livotto H Stassen Chemical Physcis 2006 331 142-158
[2] D H Pereira A F Ramos N H Morgon R Custodio 2011 135 034106-034131
[3] L A Curtiss P C Redfern K Raghavachari J Pople Chemical Physcis Lettres 2002 359 309-396
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Clusters Histoacuterico e evoluccedilatildeo
Dioacutegenes Mendes Arauacutejo1 (PG) Sergio E Galembeck1 (PQ)
diogenespgffclrpuspbr 1Departamento de Quiacutemica Faculdade de Filosofia Ciencias e Letras de Ribeirao Preto Universidade de Sao Paulo
14040-901 Ribeirao Preto (SP)
Introduccedilatildeo
Cluster pode ter diferentes significados dependendo da aacuterea que esta palavra eacute utilizada em
quiacutemica e em fiacutesica cluster significa um conjunto de aacutetomos ou moleacuteculas que interagem por forccedilas
natildeo covalentes Os primeiros estudos de clusters foram apresentados na literatura na deacutecada de
1930 mas ganharam forccedila na deacutecada de 1950 com a utilizaccedilatildeo de teacutecnicas experimentais como a
espectrometria de massa e vaporizaccedilatildeo a lazer Desde entatildeo muitos trabalhos cientiacuteficos foram
publicados investigando a natureza de clusters Os clusters ocupam o estado da mateacuteria
compreendido entre aacutetomos isolados e a fase condensada e o tamanho pode variar de dezenas ateacute
centenas de aringngstrons Clusters natildeo apresentam variaccedilotildees lineares de propriedades conforme o
crescimento e este eacute um dos pontos que atribui grande interesse nesses materiais[1] Recentemente
foi descoberta uma grande estabilidade em clusters que apresentam estrutura eletrocircnica
correspondente a nuacutemeros maacutegicos possibilitando o desenvolvimento de nanomateriais
estruturados com caracteriacutesticas especiacuteficas e tambeacutem a elaboraccedilatildeo uma nova tabela perioacutedica
formada por clusters que mimetizam as propriedades de elementos quiacutemicos sendo denominados
superaacutetomos[2] Entre os trabalhos que refletem o estado da arte desta aacuterea da ciecircncia grande parte
utilizam as propriedades dos clusters como uma ponte entre sistemas isolados ateacute a fase
condensada[3] Como exemplo podemos citar as aplicaccedilotildees de clusters em processos de superfiacutecie
como cataacutelises homogecircnea heterogecircnea e enzimaacutetica[4] a adsorccedilatildeo de hidrogecircnio em clusters de
alumiacutenio[5] a utilizaccedilatildeo de clusters em dispositivos de armazenamento de energia incrementando
algumas propriedades como a condutividade a velocidade de transferecircncia de carga e a
ciclabilidade[6] Esses exemplos mostram um pouco da versatilidade dos clusters o que faz que
eles venham ganhando forccedila principalmente no estudo de novos materiais para cataacutelise e
armazenamento de energia
Agradecimentos
Agradecemos a CAPES FAPESP e o CNPQ
Referecircncias
[1] AW Castleman P Jena Proc Natl Acad Sci USA 2006 103 10552-10553
[2] P Jena J Phys Chem Lett 2013 4 1432-1442
[3] P-Y Cheng JS Baskin AH Zewail Proc Natl Aca Sci USA 2006 103 10570-10576
[4] GA Somorjai AM Contreras M Montano RM Rioux Proc Natl Acad Sci USA 2006 103 10577-10583
[5] DJ Henry I Yarovsky J Phys Chem A 2009 113 2565-2571
[6] WJAS Gomes DM Arauacutejo AJF Carvalho SP Campana-Filho F Huguenin J Phys Chem C 2013 117
16774-16782
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9 FFCLRP 2014
Estimativa teoacuterica do pKa de aminas substituiacutedas com grupos alquila
Reacutegis Casimiro Leal12
(PG) Cleuton de Souza Silva13
(PG) Rogeacuterio Custodio1 (PQ)
regislealiqmunicampbr 1Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) Instituto de Quiacutemica 13083-970 Campinas-SP Brasil
2Instituto Federal de Educaccedilatildeo Ciecircncia e Tecnologia do Rio Grande do Norte (IFRN) 59215-000
Nova Cruz-RN Brasil 3Universidade Federal do Amazonas (UFAM) Instituto de Ciecircncias Exatas e Tecnologia 69103-128
Itacoatiara-AM Brasil
Introduccedilatildeo
O estudo das propriedades relacionadas agrave acidez e basicidade de substacircncias eacute
importante para compreensatildeo de determinados fenocircmenos [1] daiacute a necessidade de
estimativas das constantes de acidez (Ka) e basicidade (Kb) Bryantsev e col [2] estudaram
uma seacuterie de propriedades incluindo pKa de um conjunto de 23 aminas via DFT e um
modelo contiacutenuo de solvente Poisson-Boltzmann Aminas substituiacutedas (RNH2 R2NH e R3N
com R = -CH3) satildeo mais baacutesicas do que amocircnia (NH3) devido ao possiacutevel efeito doador de
eleacutetrons dos grupos alquila No entanto ocorre uma inversatildeo no comportamento quando se
compara a trimetilamina com as outras aminas substituiacutedas Isto pode ser explicado
qualitativamente pela dificuldade de acesso ao par de eleacutetrons livre do aacutetomo de nitrogecircnio na
trimetilamina devido ao impedimento espacial provocado pelos grupos alquilas substituintes
Metodologia Computacional
A estimativa do pKa foi realizado de acordo com o ciclo termodinacircmico descrito em
Freitas et al [3] Todos os caacutelculos foram realizados utilizando o pacote Gaussian 09W
Resultados e Discussatildeo
A Tabela 1 mostra as diferenccedilas entre valores de pKa experimental e teoacuterico obtidos
para os diferentes niacuteveis de caacutelculo O menor desvio foi com o meacutetodo Hartree-Fock
249 kcal mol-1
Nenhuma das metodologias utilizadas aqui reproduziu a tendecircncia
experimental de inversatildeo no comportamento do pKa quando se compara a trimetilamina com
as demais aminas substituiacutedas
Tabela 1 Diferenccedilas entre valores de pKa experimentais (pKaExp) e calculados (pKaCalc) em kcalmol-1
Aminas Exp [2]
[pKaExp ndash pKaCalc]
Hartree-Fock
6-311++g(dp)
B3LYP
6-311++g(dp)
G3(MP2)
B3 CBS-Q
NH3 925 202 208 209 208
CH3NH2 1064 308 316 315 315
(CH3)2NH 1077 299 307 306 306
(CH3)3N 980 186 196 193 194
DAM 249 257 256 256
Conclusotildees
A tendecircncia dos resultados experimentais natildeo foi reproduzida por nenhum dos meacutetodos
teoacutericos testados Os desvios satildeo elevados em relaccedilatildeo aos dados experimentais da ordem de
25 kcal mol-1
Efeitos locais do solvente estatildeo em andamento e devem corrigir a tendecircncia
Agradecimentos
FAPESP CNPq CAPES e FAEPEX-UNICAMP
Referecircncias [1] Seacutergio R B Silva Caio L Firme Kaacutessio M G Lima Quim Nova 2014 37 658-662
[2] Vyacheslav S Bryantsev Mamadou S Diallo William A Goddard III J Phys Chem A 2007 111 4422-4430
[3] Adilson A Freitas K Shimizu Luiacutes G Dias Frank H Quina J Braz Chem Soc 2007 18 1537-1546
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10 FFCLRP 2014
Discretizaccedilatildeo do Meacutetodo da Coordenada Geradora para geraccedilatildeo de
funccedilotildees de base por q-exponenciais
Mauriacutecio Gustavo Rodrigues1
(PG) Rogeacuterio Custodio (PQ)1
mauriciorodriguesiqmunicampbr
1 ndash Universidade Estadual de Campinas Campinas ndash SP
Introduccedilatildeo
O Meacutetodo da Coordenada Geradora (MCG) tem sido utilizado para o desenvolvimento
de conjuntos de funccedilotildees de base No meacutetodo original os expoentes das gaussianas satildeo
usualmente gerados atraveacutes de uma transformaccedilatildeo de coordenada geradora12
sendo n o nuacutemero de funccedilotildees de base primitivas desejado Neste trabalho
propotildee-se uma generalizaccedilatildeo do meacutetodo original pela q-exponencial3 da seguinte forma
se em que q eacute um paracircmetro a ser
otimizado juntamente com a malha Ω No MCG modificado pela q-exponencial
(MCGq) a equaccedilatildeo 1 continua vaacutelida para os casos em que q=1
Resultados e discussatildeo
MCG e MCGq foram aplicados para geraccedilatildeo de conjuntos de funccedilotildees de base atocircmicos
para os elementos representativos do segundo periacuteodo da Tabela Perioacutedica de modo
que apresentassem a configuraccedilatildeo de conjuntos de base de Pople 6-31G Todos os
paracircmetros foram otimizados com o meacutetodo Simplex e foi utilizado o niacutevel DFT
B3LYP para realizaccedilatildeo dos caacutelculos atocircmicos com o programa Gaussian09 Esses
resultados satildeo mostrados na Tabela 1 aleacutem do resultado exato4 para fins de
comparaccedilatildeo Nessa tabela tambeacutem satildeo apresentados resultados do MCG para uma base
maior (18s10p) tambeacutem para fins de comparaccedilatildeo
Tabela 1 Energias atocircmicas totais para o GCM GCMq HFN e GCM completo
(unidades atocircmicas)
GCM (10s4p) GCMq (10s4p) Exato GCM (18s10p)
B -24660252 -24660963 -246398 -24664036
C -37850843 -37852058 -378295 -37860238
N -54588155 -54589978 -545757 -54606958
O -75063965 -75066178 -750525 -75098236
F -99718436 -99721112 -997168 -99773437
Ne -128897668 -128900936 -1289230 -128980823
A Tabela 1 mostra que os resultados do GCMq satildeo mais baixos que o GCM com
mesmo tamanho de funccedilatildeo de base Em geral os expoentes gerados pelo GCMq satildeo
mais bem distribuiacutedos no espaccedilo de expoentes Para um conjunto completo de
primitivas espera-se que GCM e GCMq convirjam para o mesmo resultado
Agradecimentos
CAPES FAPESP CNPq FAEPEX-UNICAMP
Referecircncias
1 - R Custodio JD Goddard Can J Chem 70 (1992) 580
2 ndash E V R de Castro and F E Jorge J Chem Phys 108 (1998) 5226
3 - C Tsallis Quim Nova 16 (1994) 468
4 - E Buendiacutea F J Gaacutelvez P Maldonado and A Sarsa J Chem Phys 131 (2009) 44115
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11 FFCLRP 2014
Anaacutelise conformacional da Benzbromarona (BZB) Iran L Sousa (PG) Nelson H Morgon (PQ) Instituto de Quiacutemica - UNICAMP CP 6154 CEP 13084-971 Campinas - SP
iransousaiqmunicampbr
Introduccedilatildeo
O estudo teoacuterico das conformaccedilotildees e interaccedilotildees intramoleculares presentes em
sistemas modelos desde os mais simples ateacute estruturas complexas como proteinas
tornou-se importante para a compreensatildeo dos efeitos que influenciam a estabilidade
conformacional de moleacuteculas A escolha de uma metodologia computacional adequada eacute
extremamente importante para alcanccedilar o resultado final seja em termos de precisatildeo ou
custo computacional
Foi realizado um estudo conformacional da benzbromarona um faacutermaco
utilizado para o tratamento de casos refrataacuterios de gota1
Metodologia Computacional
Foram utilizados caacutelculos semiempiacutericos PM3 para indentificaccedilatildeo dos
confocircrmeros mais estaveacuteis Os minimos de energia foram otimizados com B3LYP6-
311++G (dp) Todos os caacutelculos foram realizados empregando o programa Gaussian
092
Foi avaliado as confomaccedilotildees de interesse em funccedilatildeo da rotaccedilatildeo dos acircngulos
diedros θ e β (Fig 1) estimada a cada 10ordm
Fig 1 Acircngulos diedros estudados
Resultados e Discussatildeo
As energias relativas e os acircngulos na qual foram obtidos os confocircrmeros mais
estaacuteveis satildeo mostrados na Tabela 1 Tabela 1 Energias Relativa (Kcalmol) e Angulos diedros (ordm) B3LYP6-311++G(dp)
Conf ER Diedros
α β
1 000 260 90
2 691 260 260
3 038 260 270
Observa-se que a benzbromarona apresenta um minimo em 260ordm e 90ordm A
explicaccedilatildeo desta preferecircncia seraacute investigada atraveacutes de caacutelculos de NBO Uma anaacutelise
populacional tambeacutem seraacute realizada a fim de verificarmos a predominacircncia de cada
confocircrmero
Conclusotildees
Os caacutelculos mostraram a existecircncia de isocircmeros conformacionais para a
Benzbromarona Na literatura natildeo haacute estudos teoricos deste faacutermaco Sendo assim
outros paracircmetros eletrocircnicos estatildeo sendo obtidos com o objetivo de melhor
caracterizar essa moleacutecula
Agradecimentos CNPq CAPES CENAPAD-SP e GridUNESP
Referecircncias 1S Kumar et al New Zealand Medical J 2005 118 152
2 httpwwwgaussiancom
β
θ
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12 FFCLRP 2014
Estudo das Propriedades de Nanofitas de SiC
Larissa S Oliveirasup1 (PG) Rogeacuterio J Baierlesup1sihelarissagmailcom
1Universidade Federal de Santa Maria
IntroduccedilatildeoMateriais semicondutores nanoestruturados satildeo potenciais candidatos para serem
utilizados em dispositivos semicondutores Muitas teacutecnicas computacionais tecircm sidoutilizadas agrave produccedilatildeo de materiais com propriedades desejaacuteveis agrave industria eletrocircnica onde ocarbeto de siliacutecio (SiC) vem se mostrando muito promissor
Metodologia ComputacionalO meacutetodo de primeiros princiacutepios adotado eacute fundamentado na Teoria do Funcional
Densidade (DFT) e para o tratamento da interaccedilatildeo forte entre os eleacutetrons de valecircncia com osde caroccedilo utilizaremos pseudopotenciais de norma conservada na forma totalmente separaacutevelAs equaccedilotildees de Kohn-Sham satildeo resolvidas de maneira autoconsistente com o termo de troca-correlaccedilatildeo tratado dentro da Aproximaccedilatildeo do Gradiente Generalizado (GGA) A soma naZona de Brillouin eacute tratada utilizando um conjunto especial de pontos k gerados dentro doprocedimento de Morkhost-Pack A procura da geometria eacute feita utilizando o algoritmo deGradiente Conjugado (CG) com o caacutelculo das forccedilas usando o procedimento de Hellmann-Feynman
A estabilidade dos defeitos eacute obtida com o caacutelculo da energia de formaccedilatildeo dosdefeitos utilizando os resultados de caacutelculos de energia total A energia de formaccedilatildeo de umdefeito Eform[Def] eacute calculado de acordo com a equaccedilatildeo
Eform[Def]=ET[Def] ndash ET[pristino] - nji
onde ET[Def] eacute a energia total para o sistema na presenccedila de um defeito e ET[pristino] eacute aenergia total do mesmo sem defeito A soma ocorre sobre todos os aacutetomos envolvidos nodefeito e j eacute o potencial quiacutemico para o i-eacutesimo aacutetomo envolvido no defeito
Resultados e DiscussatildeoPretendemos estudar as principais caracteriacutesticas das nanofitas de SiC em sua forma
pura e com defeitos Estes estudos ainda estatildeo em fase de conclusatildeo e por esse motivo aindanatildeo possuiacutemos resultados
ConclusotildeesEsperamos que com esse trabalho possamos natildeo soacute caracterizar de maneira
satisfatoacuteria esses materiais Esses materiais quando bem estruturados podem apresentarcaracteriacutesticas desejaacuteveis para a fabricaccedilatildeo de dispositivos eletrocircnicos com boa eficiecircncia
AgradecimentosAgrademos a UFSM FAPERGS e ao PPGFiacutesica
Referecircncias [1] R J Baierle PC Piquini L P Neves R H Miwa Ab initio study of native defects in SiC nanotubesPhysical Review B Condensed Matter and Materials Physics USA v 74 n15 p 155425 2006[2] E F Rosso Baierle R J Oxygen doped SiC Nanowires an ab initio study Chemical Physics Letters (Print)v 568 p 140-146 2013[3] F Zheng et al J App Phys 113 154302 (2013)
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13 FFCLRP 2014
Natureza da ligaccedilatildeo FendashNO em sistemas trans-[FeIIL(NO)(oxa-aza)]
n+ onde
L=Cl ou H2O e n=1 ou 2 Uma investigaccedilatildeo computacional
Lucas Abreu do Nascimento1 (PG) Francisco das Chagas Alves Lima2 (PQ) fdcalimagmailcom 1
Universidade Federal do Piauiacute ndash UFPI 2 Universidade Estadual do Piauiacute ndash UESPI
Introduccedilatildeo
Na deacutecada de 1980 Ignarro e colaboradores mostraram que o oxido niacutetrico (NO) desempenha importacircncia fundamental no meio bioloacutegico como em sistema de regulaccedilatildeo de pressatildeo
sanguina processos inflamatoacuterios dentre outros1 Seus estudos demonstraram que a atividade bioloacutegica do (NO) difere em categorias direto e indireto sendo a principal diferenccedila a concentraccedilatildeo (NO) no meio A busca por novas drogas aptas a manter o controle desta moleacutecula levaram a uma
vasta aplicaccedilatildeo de compostos de coordenaccedilatildeo em particular ligantes macrociacuteclicos2 Os ligantes aza-macrociclo tem demonstrando um importante papel na sua estabilidade bem como o ligante
trans ao (NO)34 Mediante a busca por novas drogas capazes de manter o controle de (NO) no meio bioloacutegico este trabalho tem como objetivo analisar a natureza da ligaccedilatildeo FendashNO no sistema trans-[FeIIL(NO)(oxa-aza)]n+ onde L satildeo os ligantes trans Cl ou H2O em relaccedilatildeo o (NO) e n+ satildeo as
possiacuteveis cargas (1 e 2) dos complexos Metodologia Computacional
Todos os caacutelculos foram desenvolvidos no programa Gaussian 095 em niacutevel de teoria DFT empregado o funcional de troca de Beckes em conjunto com o funcional de correlaccedilatildeo de Perdew (BP86) Para efeito de comparaccedilatildeo o meacutetodo PBE1PBE tambeacutem foi utilizado Em combinaccedilatildeo com
os meacutetodos propostos a base LANL2DZ foi utilizada Para entendimento da natureza da ligaccedilatildeo o programa AOMIx6 foi empregado Todos os caacutelculos foram realizados considerando o vaacutecuo
Resultados e Discussatildeo
Em ambas os meacutetodos utilizados o sistema com o ligante H2O mostrou uma media de 35000 kcal mol -1 mais estaacutevel com ralaccedilatildeo ao com Cl Com relaccedilatildeo o comprimento de ligaccedilatildeo
entre o metal e o NO observa-se que quando ligante apresenta orbitas do tipo pi (π) no caso H2O diminui o comprimento da ligaccedilatildeo em 0009 Aring em comparaccedilatildeo com o outro ligante Apesar da
energia de interaccedilatildeo FendashNO ter sido de -482 kcal mol-1 para L=Cl e -62 kcal mol-1 para L=H2O as energias de repulsatildeo mostram-se 0020 maior para L=Cl quando comparado com L=H2O Logo a presenccedila deste ligante H2O dificulta a liberaccedilatildeo do NO e consequentemente facilitar a sua absorccedilatildeo
Conclusotildees
Os resultados demostraram que o sistema proposto em ambos os meacutetodos possui uma
maior estabilidade quando o ligante H2O esta presente Com relaccedilatildeo ao comprimento da ligaccedilatildeo FendashNO ela diminui com a presenccedila do H2O Assim a liberaccedilatildeo de NO pode ocorre com maior facilidade com quando o Cl estiver na oposiccedilatildeo trans com relaccedilatildeo a ele Os resultados das energias
de energias de repulsatildeo corroboram para o entendimento desses sistemas Agradecimentos
Centro Nacional de Processamento de Alto Desempenho do Cearaacute - CENAPADUFC Referecircncias [1]Ignarro L J Buga GM Wood K S Byrns R E Chaudhuri G Proceed ings of the National Academy of
Sciences of the United States of America 1987 84 9265-9269
[2] Tfouni E Truzzi D R Tavares A Gomes A J Figueiredo L E amp Franco D W Biological activity of
ruthenium nitrosyl complexes Nitric Oxide Biology and Chemistry Official Journal of the Nitric Oxide Society
201226 38ndash53
[3] Aguilar C M amp Rocha W R The nature of the MndashNO bond in [M(Imidazole)(PPIX)(L)]q complexes (M=Fe2+
Ru2+ L=NO+ NO and NOminus PPIX=Protoporphyrin IX) Inorganica Chimica Acta 2013 408 18ndash26
[4]Caramori G F Kunitz A G Andriani K F Doro F G Frenking G amp Tfouni E The nature of Ru-NO bonds
in ruthenium tetraazamacrocycle nitrosyl complexes --a computational study Dalton Transactions (Cambridge
England 2003) 201241 7327ndash39
[5] Frisch M J Gaussian09
[6] S I Gorelsky AOMix Program for Molecular Orbital Analysis httpwwwsg-chemnet version 66 2012
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14 FFCLRP 2014
Estudo das propriedades dinacircmicas do sistema 1-etil-3-metilimidazoacuteliobis(trifluorsulfonil)imida emim[Tf2N]CO2
Tuanan da Costa Lourenccedilo(PG)sup1 Luciano Tavares da Costa(PG)sup2lourencotuanangmailcom
1Universidade Federal de Alfenas sup2Universidade Federal Fluminense
IntroduccedilatildeoRecentemente liacutequidos iocircnicos(LIs) tecircm sido amplamente estudados para aplicaccedilotildees em
quiacutemica verde sendo que tais aplicaccedilotildees satildeo possiacuteveis devido agraves propriedades destes liacutequidos comobaixa volatilidade estabilidade teacutermica toxicidade e baixa pressatildeo de vapor tornado-os assimpossiacuteveis solventes ldquoverdesrdquo Atualmente vimos enfrentando grandes mudanccedilas climaacuteticas causadaspelas grandes emissotildees de gases de efeito estufa na atmosfera e devido a isso torna-se necessaacuterio odesenvolvimento de tecnologias para a captura de tais gases sendo os liacutequidos iocircnicos candidatos aesta nova tecnologia O objetivo deste trabalho eacute o estudo da mistura do liacutequido iocircnico 1-etil-3-metilimidazoacutelio bis(trifluorsulfonil) imida emim[Tf2N] com o CO2
Metodologia ComputacionalSimulaccedilotildees por dinacircmica molecular foram usadas para o estudo do sistema [emim]Tf2N e
CO2 As simulaccedilotildees foram realizadas nos ensembles NVT e NpT com duraccedilatildeo de 100ns Foramutilizados 160 pares de Lis com diferentes concentraccedilotildees do gaacutes variando de 0 a 204 moleacuteculas auma temperatura de 313K Apoacutes os caacutelculos das interaccedilotildeessup2 foram realizados caacutelculos depropriedades dinacircmicas a fim de se avaliar as modificaccedilotildees causadas pela presenccedila do gaacutes
Resultados e DiscussatildeoForam calculados os coeficientes de difusatildeo para caacutetion e acircnion Podemos ver pela tabela 1
que haacute um aumento no coeficiente de difusatildeo proporcional ao aumento de moleacuteculas de CO2 Ocaacutetion tende a ser mais difuso do que o acircnion e isso se daacute pela presenccedila do anel aromaacutetico em suaestrutura o que proporciona uma maior mobilidade do caacutetion no eixo do anel Podemos ver atraveacutesdo deslocamento meacutedio quadraacutetico das espeacutecies que o comportamento da dinacircmica translacionalnatildeo eacute modificado pela presenccedila das moleacuteculas do gaacutes embora ocorra uma maior difusividade dasmoleacuteculas
Tabela 1- Coeficientes de difusatildeo para as espeacutecies do sistema valores em 10-5cmsup2s Conclusotildees
Os resultados preliminares mostraram uma grande afinidade do gaacutes com o LI evidenciadona modificaccedilatildeo do coeficiente de difusatildeo o que nos sugere uma certa interaccedilatildeo gaacutes-LI Osresultados preliminares das propriedades dinacircmicas para o liacutequido iocircnico tiveram uma boacorrelaccedilatildeo com a literaturasup3 o que mostra a validade do campo de forccedila utilizado nas simulaccedilotildees
AgradecimentosAgradecimentos a CAPES FAPEMIG UNIFAL-MG e UFF
Referecircncias [1] Karadas F Energy Fuels 2010 24 5817[2] Lourenccedilo T C et al Environ Sci Technol 2013 47 7421[3] Fredlake C P et al J Chem Eng Data 2004 49 954
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Anaacutelise Teoacuterica de Clusters de Soacutedio-Potaacutessio por Algoritmo Geneacutetico e Caacutelculos
de Quiacutemica Quacircntica
Mateus X Silva1
(PG) Breno R L Galvatildeo1
(PD) Jadson C Belchior1 (PQ)
xaviersmateusgmailcom 1Departamento de Quiacutemica-ICEx Universidade Federal de Minas Gerais Av Antocircnio Carlos 6627 Pampulha 31270-
901 - Belo Horizonte MG Brasil
Introduccedilatildeo
Clusters metaacutelicos tecircm atraiacutedo atenccedilatildeo cientiacutefica devido agraves suas potenciais aplicabilidades
tecnoloacutegicas em nanoescala O interesse teoacuterico vai aleacutem da determinaccedilatildeo das estruturas formadas
por estes sistemas sendo um objetivo central o entendimento de como estes clusters crescem e
como suas propriedades se modificam no curso deste processo A liga NaK eacute conhecida por ser
misciacutevel em todas as proporccedilotildees e liacutequida agrave temperatura ambiente para a maioria das composiccedilotildees1
sendo o foco deste trabalho a descriccedilatildeo do crescimento deste sistema
Metodologia Computacional
A hipersuperfiacutecie de energia potencial de clusters de NaK foi gerada pelo potencial empiacuterico
Gupta2 (PG) e explorada via um algoritmo geneacutetico (GA) modificado
3 pela adiccedilatildeo de dois novos
operadores ao procedimento evolucionaacuterio padratildeo Assim foram geradas condiccedilotildees iniciais para
abordagem dos clusters menores por meacutetodos de estrutura eletrocircnica tais como CCSD(T) e MP2
que produziram resultados de referecircncia A escolha de condiccedilotildees apropriados para caacutelculos DFT
foram exploradas utilizando os dados de referecircncia obtidos Por fim o acoplamento entre um GA e
a minimizaccedilatildeo da energia obtida em niacutevel de teoria quacircntica eacute investigado para gerar condiccedilotildees
iniciais mais adequadas em relaccedilatildeo agrave abordagem empiacuterica inicial
Resultados e Discussatildeo
Os miacutenimos gerados pelo PG foram avaliados e corrigidos pelos meacutetodos ab initio de alto
niacutevel correlacionando eleacutetrons de camadas internas Verificou-se que o PG falha sistematicamente
na previsatildeo dos miacutenimos corretos de energia para clusters de ateacute 6 aacutetomos estando estes sistemas
pequenos fora da regiatildeo ideal de aplicabilidade deste potencial Observou-se que abordagens usuais
DFT como B3LYP podem falhar na previsatildeo de resultados para sistemas especiacuteficos sendo que o
melhor acordo com os resultados de referecircncia foi obtido pela combinaccedilatildeo def2-TZVPPSVWN5
apesar da melhor relaccedilatildeo custo-benefiacutecio ter sido alcanccedilada por LANL2DZSVWN5 (com potencial
nuclear efetivo) O acoplamento entre o GA e o tratamento quacircntico dos clusters foi realizado
dentro de uma abordagem de alta relaccedilatildeo custo-benefiacutecio obtida pela utilizaccedilatildeo de um potencial
nuclear efetivo em niacutevel MP2 O meacutetodo proposto foi capaz de elevar significativamente a
qualidade das condiccedilotildees iniciais geradas para reotimizaccedilatildeo por meacutetodos mais exatos
Conclusotildees
Caacutelculos MP2 foram suficientes para prever estruturas corretas assim como caacutelculos DFT
com utilizaccedilatildeo de potencial nuclear efetivo forneceram resultados com desvios de apenas 5 em
relaccedilatildeo agravequeles considerados como referecircncia Para clusters maiores a abordagem semi-claacutessica
feita atraveacutes do PG forneceu uma proporccedilatildeo de aacutetomos de soacutedio de 30 a 40 capaz de gerar ligas
mais estaacuteveis quando comparadas agraves suas contrapartes homonucleares A tendecircncia experimental de
segregaccedilatildeo nuacutecleo-superfiacutecie foi prevista com sucesso pela presente abordagem
Agradecimentos
Noacutes agradecemos agrave FAPEMIG agrave Capes e ao CNPq
Referecircncias [1] Tchaplyguine M et al Phys Rev B 2009 80 033405
[2] Gupta R P Phys Rev B 1981 23 6265
[3] Guimaratildees F F et al J Chem Phys 2002 116 8327
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16 FFCLRP 2014
Electronic energy levels engineering of P3HT employing chemical substitutions
Eliezer Fernando Oliveira1 (PG) and Francisco Carlos Lavarda12 (PQ)
1UNESP - Univ Estadual Paulista POSMAT - Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Ciecircncia eTecnologia de Materiais Bauru SP Brazil
2Faculdade de Ciecircncias UNESP - Univ Estadual Paulista Departamento de Fiacutesica Av Eng LuizEdmundo Carrijo Coube 14-01 17033-360 Bauru SP Brazil
Correspondence to Eliezer Fernando de Oliveira (eliezer fcunespbr)
IntroductionCurrently there is an intensive search for new materials to make more efficient organic solar
cells The use of chemical modifications capable of modifying the electronic properties of materialsalready known is an interesting approach [1] as it can in principle provide a more adequateadjustment of the frontier electronic levels while preserving properties such as solubility Thus weperformed a theoretical study of the P3HT and 13 new derivatives obtained by substitution withelectron acceptor and donor groups in order to understand how the energy levels of the frontierorbitals are modified
Computational MethodologyWe adopt the oligomer approach with structures ranging from 2 to 10 monomer units [2]
and thiophenic rings kept coplanar as expected in the solid state [3] Structure optimizations weremade through the PM7 semiempirical method and we obtained electronic structure data byDFTB3LYP6-31G(1d) The properties of polymers are estimated theoretically by extrapolationmethods of the results obtained for the oligomers
Results and DiscussionAs can be observed in Figure 1 employing chemical substitutions allow to get a range of
materials with very different electronic properties an interesting fact for tuning the properties of thedevices
ConclusionsAn interesting result is that obtained for the P3HT-F case that shifts the HOMO and LUMO
energy levels of P3HT to lower energy values maintaining approximately the same ΔEHL
AgradecimentosWe would like to thank the Brazilian agency FAPESP (proc 201221983-0) for financial
support
Referecircncias [1] Oliveira E F Camilo-Jr A da Silva-Filho L C Lavarda F C J Polym Sci Part B Polym Phys 2013 51842-846[2] Batagin-Neto A Oliveira E F Graeff C F O Lavarda F C Molecular Simulation 2013 39 309-321
[3] Oliveira E F and Lavarda F C J Polym Sci Part B Polym Phys 2013 51 1350-1354
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17 FFCLRP 2014
Estudo teoacuterico do mecanismo ESIPT em derivados de benzazoacuteis
Josene M Toldo1(PG) Paulo F B Gonccedilalves
1(PQ)
Josenetoldoufrgsbr 1Universidade Federal do Rio Grande do Sul Instituto de Quiacutemica Grupo de Quiacutemica Teoacuterica
Introduccedilatildeo
A transferecircncia protocircnica intramolecular no estado excitado (ESIPT) caracteriza-se pela
transferecircncia de um proacuteton de um grupo doador para um grupo aceptor a partir de uma ligaccedilatildeo de
hidrogecircnio intramolecular presente na estrutura do estado excitado[1] O aumento do interesse no
estudo de moleacuteculas que apresentam ESIPT eacute um reflexo de suas propriedades fotoquiacutemicas e
fotofiacutesicas uacutenicas que permitem a sua utilizaccedilatildeo em novas aplicaccedilotildees optoeletrocircnicas[2] Nesse
trabalho a DFT foi utilizada para investigar os derivados dos benzazoacuteis descritos na Figura 1 onde
as estruturas 1a e 1b podem apresentar ESIPT
Figura 1 Estruturas dos derivados de benzazoacuteis
Metodologia Computacional
As otimizaccedilotildees geomeacutetricas e anaacutelises vibracionais nos estados S0 e S1 foram feitas
utilizando CAM-B3LYPcc-pVDZ e PBE1PBEcc-pVDZ Nos caacutelculos de energia para as transiccedilotildees verticais foram utilizados CAM-B3LYPjun-cc-pVTZ e PBE1PBEjun-cc-pVDZ Os efeitos do solvente foram incluiacutedos a partir do PCM com as constantes dieleacutetricas referentes ao 14-dioxano diclorometano etanol e acetonitrila Todos os caacutelculos foram feitos no Gaussian 09
Resultados e Discussatildeo
No estado fundamental natildeo haacute a possibilidade de transferecircncia protocircnica intramolecular
devido agrave grande instabilidade das formas ceto quando comparadas agraves formas enol No estado S1
ambas as formas satildeo possiacuteveis contudo o mecanismo ESIPT nem sempre eacute observado O funcional
CAM-B3LYP prevecirc o ESIPT apenas para a estrutura 1a utilizando o solvente mais apolar o 14-
dioxano Jaacute quando o PBE1PBE eacute empregado a estrutura 1a apresenta ESIPT com todos os
solventes e a estrutura 1b apenas para o 14-dioxano Contudo comparando os valores dos λabs e λem
obtidos com os dois funcionais com os resultados experimentais [3] percebe-se que o CAM-B3LYP
descreve melhor o sistema Um efeito batocrocircmico eacute observado ao aumentar a polaridade do
solvente o que eacute consistente com as transiccedilotildees do tipo π rarrπ
Conclusotildees
Devido agrave pequena diferenccedila de energia entre as formas ceto e enol explicada pela reduzida
transferecircncia de carga o mecanismo ESIPT eacute previsto apenas para a estrutura 1a em dioxano jaacute
que o CAM-B3LYP eacute o funcional que melhor descreve o sistema
Agradecimentos
CNPq CAPES e PROPESQ pelo suporte financeiro
Referecircncias [1] H Roohi F Hejazi N Mohtamedifar M Jahantab Spectrochim Acta Part A 2014 118 228-238
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Processo de fragmentaccedilatildeo molecular do hiacutebrido γ-Fe2O3 PMMA um estudo
teoacuterico e experimental
Silviana Correcirca1 Liacutevia C T Lacerda
1 Marcus V J Rocha
1-2 (PQ) Teodorico C Ramalho
1
(PQ) Elaine F F da Cunha1 (PQ)
silvianacorrea123yahoocombr 1Laboratoacuterio de Modelagem Molecular Departamento de Quiacutemica Universidade Federal de Lavras LavrasMG 2Department of Theoretical Chemistry Faculty of Sciences Vrije Universiteit Amsterdam Paiacuteses Baixos
Introduccedilatildeo
Materiais hiacutebridos orgacircnico-inorgacircnicos satildeo constituiacutedos pela combinaccedilatildeo de
componentes orgacircnicos e inorgacircnicos A siacutentese desses materiais com propriedades otimizadas
constitui uma aacuterea em constante expansatildeo com potencial aplicaccedilatildeo na aacuterea de cataacutelise e sensores
quiacutemicos[12]
Assim este trabalho tem objetivo de propor e entender o mecanismo de
fragmentaccedilatildeo molecular do hiacutebrido PMMA-maghemita realizado pelas teacutecnicas experimentais
de dessorccedilatildeo iocircnica utilizando caacutelculos teoacutericos
Metodologia Computacional
A teacutecnica de dessorccedilatildeo iocircnica estimulada por eleacutetrons foi utilizada para a fragmentaccedilatildeo
experimental E para o estudo teoacuterico utilizou-se o pacote ADF com o meacutetodo DFT o funcional
de densidade BLYP O conjunto de funccedilotildees do tipo Slater TZ2P
Resultados e Discussatildeo
O caminho de fragmentaccedilatildeo do
hiacutebrido PMMA-maghemita estaacute descrito de
acordo com a Figura 1 Pelos resultados
experimentais a ordem de intensidade de
perda dos fragmentos eacute COH+ gt CH3
+gt
CO2CH3+ A energia de formaccedilatildeo do iacuteon
CO2CH3+ seria maior do que os outros no
entanto a ordem de estabilidade encontrada
a partir de caacutelculos teoacutericos foi COH+ gt
CO2CH3+ gt CH3
+ (Figura1) A energia de
ativaccedilatildeo (E) para COH+ foi 2305 kcalmol
-
1 menor que a do CH3
+ Em comparaccedilatildeo
com a do CO2CH3+ a diferenccedila da E eacute
59759 e 62064 kcalmol-1
respectivamente
A intensidade de dessorccedilatildeo iocircnica e a
barreira de energia de ativaccedilatildeo teoacuterica
mostrou boa concordacircncia Assim o
controle cineacutetica pode ocorrer no processo
de fragmentaccedilatildeo da PMMA-maghemita
Conclusotildees
Atraveacutes dos caacutelculos teoacutericos com auxiacutelio dos dados experimentais foi possiacutevel prever e
propor um mecanismo de fragmentaccedilatildeo para o material Permitindo discutir as melhores vias de
formaccedilatildeo dos fragmentos e os fatores quiacutemicos que influenciam nas perdas
Agradecimentos
A CAPES CNPq e a UFRJ pelos auxiacutelios financeiros e de infraestrutura para a realizaccedilatildeo
do trabalho
Referecircncias [1] JOSEacute NM PRADO LASA Quiacutemica Nova 2005 v 28 n 2 p 281-288
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Figura 1 Mecanismo de fragmentaccedilatildeo do
hiacutebrido PMMA-maghemita
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Estudo mecaniacutestico sobre a N-acilaccedilatildeo de aminas por aacutecidos
carboxiacutelicos catalisada por ZrCl4
Felipe V Z Assad (PG) e Fabriacutecio R Sensato (PQ)
Universidade Federal de Satildeo Paulo UNIFESP Campus Diadema E-mail felipeassadglobocom
N-acilaccedilatildeo de aminas eacute um importante evento quiacutemico para a siacutentese da ligaccedilatildeo amida Tipicamente este tipo de ligaccedilatildeo eacute obtido da uniatildeo de um aacutecido carboxiacutelico a uma amina Entretanto a uniatildeo destes dois grupos funcionais natildeo ocorre agrave temperatura ambiente e requer temperaturas da ordem de 160-180
oC
1 Em 2012 Williams e colaboradores
2 reportaram um ineacutedito protocolo de siacutentese de amidas que
apresenta alta eficiecircncia para uma grande variedade de aminas e aacutecidos carboxiacutelicos A estrateacutegia - em sua condiccedilatildeo otimizada - baseia-se na reaccedilatildeo do substrato (amina) com aacutecido carboxiacutelico catalisada por tetracloreto de zircocircnio (ZrCl4) na presenccedila de tolueno a 110
0C Natildeo obstante a preeminecircncia do referido
procedimento nenhuma explanaccedilatildeo pormenorizada sobre o mecanismo molecular da reaccedilatildeo tem sido oferecida No presente estudo o mecanismo molecular de N-acilaccedilatildeo de aminas por aacutecidos carboxiacutelicos catalisada por ZrCl4 foi investigado por caacutelculos de estrutura eletrocircnica Os caacutelculos foram realizados em niacutevel DFTB3LYP com os seguintes conjuntos de base LANL2DZ para descrever o aacutetomo de zircocircnio e 6-311+G(2df2p) para os demais aacutetomos Pontos criacuteticos foram caracterizados por caacutelculos de frequecircncia vibracional Os processos de N-acilaccedilatildeo de aminas foram investigados para duas situaccedilotildees distintas reaccedilatildeo catalisada ou natildeo pelo ZrCl4 Para cada caso quatro caminhos reacionais idealizados foram investigados e caracterizados computacionalmente como segue i) processo concertado ii) por etapas iii) concertado em excesso de aacutecido carboxiacutelico e iv) por etapas tambeacutem em excesso do aacutecido Como modelos quiacutemicos para representar a amina e o aacutecido carboxiacutelico foram selecionadas as moleacuteculas metilamina e aacutecido metanoico Dos resultados obtidos na ausecircncia do ZrCl4 depreende-se que os valores de energia livre de ativaccedilatildeo ΔG
Dagger
satildeo consistentes com a baixa reatividade deste sistema agrave temperatura ambiente Dentre os canais investigados os processos por etapas demandam menores energias livre de ativaccedilatildeo que os concertados Assim o canal (ii) eacute mais reativo que o canal (i) enquanto o canal (iv) eacute mais reativo que o canal (iii) Em particular a adiccedilatildeo de ZrCl4 fortemente influencia a cineacutetica de acilaccedilatildeo associada ao mecanismo concertado em excesso do aacutecido carboxiacutelico A demanda de ativaccedilatildeo para este processo eacute diminuiacuteda por 86 kcalmol conduzindo a uma energia livre de ativaccedilatildeo ΔG
Dagger de 165 kcalmol e o correspondente perfil
energeacutetico eacute apresentado na Figura 1 Na ausecircncia do catalisador o mecanismo mais favorecido cineticamente eacute o processo por etapas em excesso de aacutecido carboxiacutelico No entanto o mecanismo concertado - em excesso do aacutecido - eacute prevalente na presenccedila do ZrCl4
Figura 1 Perfil energeacutetico do caminho reacional concertado em excesso de aacutecido carboxiacutelico catalisado pelo ZrCl4
Palavras Chave N-acilaccedilatildeo de aminas ligaccedilatildeo amida ZrCl4 caacutelculos de estrutura eletrocircnica DFT
[1] Valeur E Bradley M Chem Soc Rev 2009 38 606
[2] Allen C L Chhatwal A R Williams J M J Chemical Communications 2012 48 666-668
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Comparaccedilatildeo do Desempenho de Meacutetodos Compostos e Funcionais de
Densidade na Determinaccedilatildeo de Entalpias Padrotildees de Formaccedilatildeo
Leonardo Viana das Chagas Lima1 (PG) Nelson Henrique Morgon
1 (PQ)
leonardolimaiqmunicampbr 1Instituto de Quiacutemica Universidade Estadual de Campinas Baratildeo Geraldo Caixa Postal 6154 13083-970
Campinas Satildeo Paulo Brasil
Introduccedilatildeo
No estudo de sistemas com muitas partiacuteculas o uso de meacutetodos de estrutura eletrocircnica
sofisticados e bases extensas para a obtenccedilatildeo de propriedades com maior exatidatildeo sofre uma
limitaccedilatildeo praacutetica devido ao alto custo computacional o que felizmente pode ser contornado
por estrateacutegias como a teoria do funcional da densidade e os meacutetodos compostos[1]
Metodologia Computacional
Foram escolhidos os meacutetodos G3 G3MP2 G4 e G4MP2 e os funcionais com o
conjunto de bases G3LargeXP[2]
SOGGA11 B3LYP RevTPSS e M06-2X Realizaram-se
caacutelculos de otimizaccedilatildeo de geometria energia eletrocircnica e frequecircncias vibracionais (289 K e
1 bar) com o programa Gaussian09[3]
para um conjunto de 74 moleacuteculas e os respectivos os
aacutetomos presentes a fim de se determinar as entalpias padrotildees de formaccedilatildeo
Resultados e Discussatildeo
Comparando-se as determinaccedilotildees teoacutericas e experimentais obteve-se o erro meacutedio
(MSE) e o desvio RMS (RMSD) Avaliaram-se tambeacutem os tempos meacutedios de cpu (TM)
Tabela 1 ndash Anaacutelise estatiacutestica (MSE e RMSD em kcalmol) das determinaccedilotildees da entalpia padratildeo de formaccedilatildeo
(289 K e 1 bar) e tempo de CPU meacutedio dos caacutelculos (minutos)
Medidas Meacutetodos
G3 G3MP2 G4 G4MP2 B3LYP M06-2X RevTPSS SOGAA11
MSE -0406 -0332 -0155 -0107 6533 0873 -0718 -0331
RMSD 2543 2711 2463 2597 8553 3543 4060 9515
TM 4122 230 2983 625 1551 1672 1306 1917
Os menores RMSD foram observados para os meacutetodos compostos com destaque para
o G4 (2463 kcalmol) Jaacute os funcionais de densidade apresentaram RMSD superiores poreacutem
vale a pena destacar o M06-2X (3543 kcalmol) Os maiores tempos foram obtidos para os
meacutetodos G3 e G4 enquanto os menores foram os dos meacutetodos G3MP2 e G4MP2
Conclusotildees
Os meacutetodos G3MP2 e G4MP2 apresentaram os desempenhos mais equilibrados com
RMSD apenas pouco superiores ao meacutetodo G4 e os menores tempos de CPU Os funcionais
apesar dos tempos intermediaacuterios apresentaram RMSD consideravelmente superiores
Agradecimentos
Unicamp CENAPAD-SP CAPES
Referecircncias [1] Heerdt G Morgon N H Quiacutemica Nova 2012 23 1741-1746
[2] Curtis L A Redfern P C Raghavachari K Journal of Chemical Physics 2007 126 084108
[3] Frisch M J et al Gaussian09 Gaussian Inc 2009
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21 FFCLRP 2014
NMR-TZPP-DKH Gaussian basis sets for NMR calculations ndash 195Pt chemical
shift
Diego Paschoal1 (PG) Heacutelio F Dos Santos1 (PQ)
diego_paschoalyahoocombr 1Nuacutecleo de Estudos em Quiacutemica Computacional ndash NEQC ndash Departamento de Quiacutemica Universidade Federal de Juiz de
Fora Campus Universitaacuterio ndash Martelos 36036-030 Juiz de Fora MG Brasil
Nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy of 195Pt is an excellent method to be used
in structural characterization of new complexes in solution Besides NMR has been used in the
elucidation of reaction mechanism among other applications [1]
In this present study a comprehensive analysis of all relevant issues involved on the 195Pt
NMR chemical shift predictions are conducted Non-relativistic and relativistic calculations were
employed in distinct computation schemes to assess the most accurate method to use in a theoretical
calculations of 195Pt NMR In addition to the existing methods new relativistic Gaussian basis sets
named as NMR-TZPP-DKH were constructed for H-He Li-Ne Na-Ar K-Ca Ga-Kr Rb-Sr In-Xe
and Pt atoms and tested for 195Pt NMR predictions
NMR-TZPP-DKH Gaussian basis sets were developed according to the protocol described
by Neese [2] with some changes
Figure 1 195Pt chemical shift calculated at B3LYP(DKHSO)NMR-TZPP-DKHSO level
Platinum compounds studied in this work were optimized at B3LYPLANL2DZ(Pt)Def2-
TZVPP(Ligands) NMR calculations were performed using the GIAO method at B3LYPNMR-
TZPP-DKH level with relativistic effects incorporated by DKHSO approximation The [PtCl6]-2
was used as internal reference In all calculations the solvent effect was included using the PCM
formalism GAUSSIAN09 program were used in these calculations
The 195Pt for 73 complexes are showed in Figure 1 From the results we observe a good
agreement between experimental and calculated results with an average absolute deviation of 156
ppm for the compounds considered
The results and conclusions in this study are highly relevant to theoretical and experimental
chemists that seeking state of the art for the chemistry of platinum complexes Our conclusions are
supported by a series of theoretical calculations in good agreement with experimental values for a
wide range of 195Pt chemical shifts and with distinct ligands
Acknowledgments Authors acknowledges UFJF FAPEMIG CAPES and CNPq for
financial support
[1] P S Pregosin Coord Chem Rev 44 (1982) 247
[2] D A Pantazis X Y Chen C R Landis F Neese J Chem Theory Comput 4 (2008) 908
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22 FFCLRP 2014
Avaliaccedilatildeo teoacuterica do efeito gauche na difenidramina e seu cloridrato Faacutetima M P de Rezende1 (PG) Matheus P de Freitas1 (PQ)
fatimarezendeposgraduflabr 1Departamento de Quiacutemica Universidade Federal de Lavras CP 3037 37200-000 Lavras MG
Introduccedilatildeo O cloridrato de difenidramina eacute um dos princiacutepios ativos do medicamento Dramin (utilizado no tratamento de naacuteuseas e vocircmitos) A difenidramina e seu cloridrato fornecem bons prospectos para exibirem o efeito gauche O efeito gauche eacute observado em moleacuteculas contendo o fragmento etila 12-dissubstituiacutedo em que os substituintes satildeo aacutetomos ou grupos eletronegativos Segundo esse efeito a conformaccedilatildeo gauche eacute a forma preferencial em comparaccedilatildeo com a conformaccedilatildeo anti embora efeitos de repulsatildeo esteacuterica e eletrostaacutetica entre substituintes sugiram que o equiliacutebrio deveria ser favoraacutevel ao isocircmero anti1 Nesse contexto o objetivo do presente trabalho eacute avaliar a preferecircncia conformacional (gauche ou anti) do cloridrato de difenidramina e de sua forma neutra (Figura 1a e 1b) em acetonitrila e no vaacutecuo
ON
H
ON
a b
Figura 1 a) Difenidramina protonada (caacutetion) b) Difenidramina Metodologia Computacional Os miacutenimos de energia dos compostos foram identificados por meio de uma varredura conformacional usando o meacutetodo Monte Carlo em niacutevel semi-empiacuterico AM1 usando o programa Spartan A varredura conformacional foi executada para difenidramina na forma neutra e catiocircnica obtendo-se 100 estruturas para cada composto sendo muitas delas idecircnticas As geometrias diferentes foram otimizadas em niacutevel HF631g-(dp) (incluindo caacutelculos de frequecircncia para garantir que as estruturas natildeo se tratavam de estados de transiccedilatildeo) e em seguida 14 estruturas com energias relativas diferentes foram resubmetidas a caacutelculos de otimizaccedilatildeo de geometria (no gaacutes e em acetonitrila impliacutecita - modelo PCM) em niacutevel B97X-D6-31g(dp) Resultados e Discussatildeo O efeito gauche eacute operante na difenidramina pois o confocircrmero mais estaacutevel possui acircngulo diedro O-C-C-N de aproximadamente 65o (gauche) e eacute cerca de 1 kcal mol-1 mais estaacutevel do que o confocircrmero anti mais abundante (O-C-C-N de aproximadamente 175o) tanto na fase gasosa quanto em acetonitrila A estabilizaccedilatildeo da conformaccedilatildeo gauche eacute possivelmente decorrente de interaccedilotildees hiperconjugativas antiperiplanares CHCN e CHCO (efeito gauche quacircntico) Contudo os dados de energia ainda indicam uma populaccedilatildeo mensuraacutevel de confocircrmeros anti (cerca de 10) Ao se protonar a difenidramina de forma que se obtenha o caacutetion difenidramiacutenio (correspondente ao cloridrato de difenidramina) a diferenccedila de energia entre os confocircrmeros gauche e anti mais estaacuteveis eacute de mais de 6 kcal mol-1 sugerindo que estruturas com acircngulo diedro O-C-C-N+ gauche sejam natildeo somente preferenciais mas exclusivas Esse fato eacute decorrente de um incremento estabilizante da conformaccedilatildeo gauche a atraccedilatildeo eletrostaacutetica ON+ (efeito gauche eletrostaacutetico)2 Conclusotildees Interaccedilotildees intramoleculares particularmente o efeito gauche (quacircntico e eletrostaacutetico) devem contribuir fortemente para a conformaccedilatildeo bioativa da difenidramina e seu cloridrato que eacute gauche ao longo do fragmento O-C-C-N segundo estrutura do Protein Data Bank (coacutedigo PDB 2AOT) Agradecimentos Agrave FAPEMIG CAPES e CNPq pelo suporte financeiro e bolsas de estudante (FMPR) e de pesquisador (MPF) Referecircncias [1] Goodman L Gu H Pophristic V J Phys Chem A 2005 109 1223-1229 [2] Gooseman N E J OacuteHagan D Peach M J G Slawin A M Z Tozer D J Young R J Angew Chem Int Ed 2007 46 5904-5908
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23 FFCLRP 2014
Estudo envolvendo NN
Railton1 B de Andrade (PG) SilmarMiguel A F de Souza (PQ)
1Universidade Federal da Paraiacuteba Departamento de Quiacutemica 58036 Joatildeo Pes
Introduccedilatildeo
Uma das reaccedilotildees mais importantes das nitrosaminas se refere agrave quebra da ligaccedilatildeo NndashN (ver Figura 1) com a consequumlente liberaccedilatildeo do pode facilitar ou natildeo a quebra desta ligaccedilatildeo Pelaacuteez e colaboraprotonaccedilatildeo da nitrosamina mais simples (nitrosamina metilada
1a trans-(CH3)2NNOH+ 1c cis
Figura 1 conformaccedilotildees mais releva
Neste trabalho investigamos as quatro estruturas de menor energia da NNnitrosodimetilamina (DMNA
Metodologia Computacional
Utilizamos os meacutetodos geometrias referentes aos confocircrmeros mais estaacuteveis niacutevel CASSCFcc-pVDZ
Resultados e Discussatildeo
Temos um ordenamento energeacutetico em relaccedilatildeo aos resultados a niacutevel outro ordenamento com MRCI
Tabela 1Resultados obtidos para as quatro estruturas mai
Estruturaa
1a trans-(CH3)2NNOH+
1c cis-(CH3)2NNOH+
2a (CH3)2NHNO+
2c (CH3)2NNHO+
aAs quatro estruturas de menor energias foram otimizadas com realizado um caacutelculo MRCI correccedilotildees de Davdson dResultados entre parecircnteses referente agraves estruturas com H [2]
Conclusotildees
Para o estado fundamental foram obtidas quatro conformaccedilotildees mais estaacuteveis mostradas na Figura 1 sendo a estaacuteveis Observou-se o mesmo ordenamento obtido para a nitrosamina natildeoCaacutelculos com bases mais extensas (augReferecircncias [1] OHWADA T et al J Am Chem Soc
[2] PELAacuteEZ D et al J J Phys Chem A
Estudo envolvendo NN-nitrosodimetilamina protonada
B de Andrade (PG) Silmar1 A do Monte (PQ) Miguel A F de Souza (PQ) e Elizete1 Ventura (PQ)
railtoncggmailcom
Universidade Federal da Paraiacuteba Departamento de Quiacutemica 58036 Joatildeo Pessoa
Uma das reaccedilotildees mais importantes das nitrosaminas se refere agrave quebra da ligaccedilatildeo N (ver Figura 1) com a consequumlente liberaccedilatildeo do NO [1] A posiccedilatildeo da protonaccedilatildeo
pode facilitar ou natildeo a quebra desta ligaccedilatildeo Pelaacuteez e colaboradores [2] estudaram a protonaccedilatildeo da nitrosamina mais simples (H2NNO----H+) como modelo para a
1c cis-(CH3)2NNHO+ 2a (CH3)2NHNO
+ 2c (CH
conformaccedilotildees mais relevantes no estado fundamental de nitrosaminas protonadas
Neste trabalho investigamos as quatro estruturas de menor energia da NNDMNA) protonada (Figura 1 principais siacutetios de protonaccedilatildeo)
odologia Computacional
Utilizamos os meacutetodos MRCICASSCF com a base cc-pVDZ
geometrias referentes aos confocircrmeros mais estaacuteveis (Figura 1) foram otimizadas a
Temos um ordenamento energeacutetico em relaccedilatildeo aos resultados a niacutevel MRCI como indicado na Tabela 1
Resultados obtidos para as quatro estruturas mais estaacuteveis envolvendo NDMA protonada
CASSCF MRCIb MRCI+Q
c CASPT2ANO
∆E (kcalmol) 000 (000)d 000 000
1244 (1099) 1200 1183
-103 (-331) 1378 941
1389 (1232) 1793 1555 As quatro estruturas de menor energias foram otimizadas com CASSCF e a geometria obtida foi
realizado um caacutelculo MRCI bMRCI (Multireference Configuration Interaction
sultados entre parecircnteses referente agraves estruturas com H [2]
Para o estado fundamental foram obtidas quatro conformaccedilotildees mais estaacuteveis sendo a 1a trans-(CH3)2NNOH
+ e 2a (CH3)2NHNO
se o mesmo ordenamento obtido para a nitrosamina natildeoCaacutelculos com bases mais extensas (aug-cc-pVDZ e cc-pVTZ) estatildeo sendo realizados
J Am Chem Soc 123 10164 2001 J J Phys Chem A 112 8394 2008
nitrosodimetilamina protonada
A do Monte (PQ)
soa ndash PB ndash Brasil
Uma das reaccedilotildees mais importantes das nitrosaminas se refere agrave quebra da ligaccedilatildeo posiccedilatildeo da protonaccedilatildeo dores [2] estudaram a
) como modelo para a
2c (CH3)2NNHO+
ntes no estado fundamental de nitrosaminas protonadas
Neste trabalho investigamos as quatro estruturas de menor energia da NN-principais siacutetios de protonaccedilatildeo)
pVDZ Todas as ) foram otimizadas a
Temos um ordenamento energeacutetico em relaccedilatildeo aos resultados a niacutevel CASSCF e
s estaacuteveis envolvendo NDMA protonada
CASPT2ANO-L
(000) (1125) (459) (1141)
e a geometria obtida foi Multireference Configuration Interaction) c
MRCI com sultados entre parecircnteses referente agraves estruturas com H [2]
Para o estado fundamental foram obtidas quatro conformaccedilotildees mais estaacuteveis NHNO
+ as mais se o mesmo ordenamento obtido para a nitrosamina natildeo-metilada
pVTZ) estatildeo sendo realizados
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24 FFCLRP 2014
Ab-initio calculation of magnetic properties of Gd-doped SnO2
Fermin H Aragoacuten
fermin964hotmailcom Laboratoacuterio de Fiacutesica Aplicada Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear 31270-901 Belo Horizonte MG
Brazil
Introduction
The SnO2 compound is a n-type semiconductor with a large band gap (Eg ~ 36 eV) This
compound forms in a tetragonal rutile-type crystalline structure Reports published in the literature
experimental and theoretical indicate that the SnO2 compound doped with different chemical
elements (transition metals and rare earths) shows ferromagnetic properties above room
temperature high electrical conductivity high transparency in the visible region and high thermal
stability Due to these properties the rare earth-ion-doped SnO2 compounds are considered as
promising systems for the development of multifunctional magneto-optical devices [1] In special
the doping with trivalent Gd ions could provide with larger localized magnetic moments because of
their 4f7 electron configuration in comparison with transition metal ions
Computational Methodology
All calculations have been performed within the framework of the density-functional theory
(DFT) implemented in the well-tested SIESTA (Spanish Initiative for Electronic Simulations with
Thousands of Atoms) code
[2] and using the generalized gradient approximation (GGA)
pseudopotentials The system was studied in 2x2x2 supercell contained 48 atoms For the
calculation is considered the substitution of GdrarrSn that represent 625 of Gd-doped and one
oxygen vacancy that represent 3125 of the oxygen occupied site Spin polarized was carried out
to both cases with ferromagnetic (FM) and antiferromagnetic (AFM) configuration The difference
between the FM and AFM total energy (ΔE) can be expressed as ΔE=E(FM)-E(AFM) where
E(FM) denotes the total energy of FM state and E(AFM) denotes the total energy of AFM state
Positive value of ΔE implies that an AFM state is preferred while negative value of ΔE implies that
an FM state is preferred
Results
The values obtained to ΔE were -04 meV and -33 meV for 625 Gd-doped in SnO2 and
SnO2-γ (γ is the quantity of oxygen vacancy) respectively The low energy for Gd-doped SnO2
shows paramagnetic while for the Gd-doped SnO2-γ shows ferromagnetic behavior these results are
in agreement as theoretical and experimental work [34] where were shown that the oxygen
vacancies are a key of the origin of ferromagnetism in the call diluted magnetic semiconductors
Conclusions In conclusion we have investigated the electronic and magnetic properties of Gd-doped SnO2 (free of oxygen vacancy) and Gd-doped SnO2-γ (with oxygen vacancy) using SIESTA code Our calculations show remarkable changes in the spin polarized DOS with a strong correlation of the ferromagnetism with the presence of oxygen vacancy
The financial support of the Brazilian Agencies CNPq CAPES and FAPEMIG is gratefully
acknowledged
References [1] R Adhikari AK Das DKarmakar JGhatak J MagnMagn Mat 322 (2010) 3631
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77205 (2003)
[4] J M D Coey A P Douvalis C B Fitzgerald and M Venkatesan Appl Phys Lett 84 1332 (2004)
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
25 FFCLRP 2014
Estrutura eletrocircnica de complexo envolvendo uma associaccedilatildeo por ligaccedilatildeo
quiacutemica entre uma ftalocianina de rutecircnio e o TiO2 (anatase)
Diesley M S Arauacutejo1
(PG) Weverson R Gomes2(PG) Leonardo T Ueno
3(PQ) Antonio O T
Patrociacutenio1(PQ) Antonio E H Machado
1(PQ)
diesleymartinsyahoocombr 1Universidade Federal de Uberlacircndia Instituto de Quiacutemica Laboratoacuterio de Fotoquiacutemica e Ciecircncia de Materiais
2 Universidade Federal de Satildeo Carlos Departamento de Quiacutemica
3Universidade Federal de Uberlacircndia Faculdade de Ciecircncias Integradas do Pontal
Introduccedilatildeo
O emprego de abordagens baseadas na Teoria do Funcional de Densidade (DFT) tem
contribuiacutedo de forma significativa nos estudos de processos que envolvem transferecircncia de carga
[12] Ressalta-se entre outras possibilidades a previsatildeo do arranjo estrutural energeticamente mais
favoraacutevel e o entendimento de qual seria a melhor forma de ancoramento do corante na superfiacutecie
do semicondutor Aleacutem disso a estrutura eletrocircnica obtida teoricamente eacute capaz de fornecer
informaccedilotildees para o entendimento de processos importantes como eacute o caso da conversatildeo de energia
No presente trabalho avaliamos o comportamento de uma ftalocianina de rutecircnio ([(29-
bis(dietielamino)-1623-dicarboxi)PcRu(py)2]- FtRu) ligada quimicamente a um nanocluster de
anatase (TiO2)
Metodologia Computacional
Para a otimizaccedilatildeo estrutural e caacutelculo das frequecircncias vibracionais empregou-se o funcional
B3LYP e o conjunto de bases LANL2DZ ECP com o pseudo-potencial para o Titacircnio e o conjunto
Def2-TZVPD para os demais aacutetomos (H C N O e Ru) mais o pseudo-potencial para o Ru O
nanocluster de anatase empregado foi mantido congelado durante todos os caacutelculos Este consiste
em estrutura otimizada descrita por Jono e colaboradores [1] Todos os caacutelculos foram efetuados
considerando acetonitrila como solvente empregando o meacutetodo de contiacutenuo dieleacutetrico CPCM [45]
O funcional CAM-B3LYP foi utilizado na previsatildeo de 6 estados tripleto e dos 60 primeiros estados
singleto para a construccedilatildeo do espectro eletrocircnico e diagrama de energias
Resultados e Discussatildeo
No espectro de excitaccedilatildeo simulado a magnitude das forccedilas de oscilador para as transiccedilotildees
por volta de 560 nm sugere uma grande probabilidade de absorccedilatildeo de luz visiacutevel por este complexo
Em uma anaacutelise dos orbitais moleculares observa-se que tais excitaccedilotildees surgem da transferecircncia de
carga interfacial da FtRu para niacuteveis desocupados do semicondutor sugerindo que as transiccedilotildees
eletrocircnicas de menor energia devem envolver a excitaccedilatildeo de um eleacutetron da FtRu para diferentes
estados eletrocircnicos do TiO2 O gap energeacutetico entre o estado eletrocircnico de menor energia (S1) e o
estado fundamental eacute de cerca de 180 eV envolvendo a combinaccedilatildeo de diferentes transiccedilotildees
eletrocircnicas sugerindo que haacute injeccedilatildeo eletrocircnica do corante no estado excitado para a banda de
conduccedilatildeo do semicondutor isso eacute compatiacutevel com dados reportados em estudos similares [1-3]
Conclusotildees
Os dados obtidos para os niacuteveis de energia do complexo em estudo satildeo compatiacuteveis aos
observados para complexos similares Os resultados sugerem na excitaccedilatildeo eletrocircnica a
transferecircncia de eleacutetron de niacuteveis ocupados da FtRu para orbitais virtuais da anatase
Agradecimentos
UFU FAPEMIG CAPES e CNPq
Referecircncias
[1] R Jono et al J Phys Chem Lett 2011 2 1167ndash1170
[2] P M Anbarasan et al Rec Res Sci Tech 2010 2 08-16
[3] Corneliu I Oprea et al International Journal of Photoenergy 2013 1-15
[4] M Cossi et al J Comp Chem 2003 24 669-81
[5] V Barone and M Cossi J Phys Chem A 1998 102 1995-2001
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26 FFCLRP 2014
Estudo computacional de [22]ciclofanos
Mateus G Manfreacute1 (IC) Seacutergio E Galembeck
1 (PQ)
mateusmanfreuspbr 1Departamento de Quiacutemica Faculdade de Filosofia Ciecircncias e Letras de Ribeiratildeo Preto Universidade de Satildeo Paulo
14040-901 Ribeiratildeo Preto-SP Brasil
Introduccedilatildeo
Os [22]ciclofanos representam uma classe de compostos quiacutemicos com um campo de aplicaccedilatildeo que
abrange cataacutelises assimeacutetricas poliacutemeros com propriedades oacuteptico-eletrocircnicas distintas e mesmo
faacutermacos no combate agrave artrite Grande parte de suas caracteriacutesticas de interesse se deve a interaccedilotildees
entre seus dois aneacuteis aromaacuteticos portanto a compreensatildeo da natureza de tais interaccedilotildees elucidaria a
origem de suas aplicaccedilotildees bem como melhor exploraacute-las
Metodologia Computacional
Quatro compostos da classe dos [22]ciclofano vecircm sendo estudados neste trabalho
[22]paraciclofano (I) sin [22]metaciclofano (II) anti [22]metaciclofano (III) e
[22]metaparaciclofano (IV) As moleacuteculas tiveram suas geometrias optimizadas atraveacutes do meacutetodo
PW6B95-D3BJ tendo def2-TZVP A mesma metodologia foi adotada para o caacutelculo de seus
espectros infravermelho
Resultados e Discussatildeo
Em todos os compostos os valores estudados nas geometrias se encontram muito proacuteximos
dos valores experimentais na literatura2 Observa-se que para I e II a distacircncia interanular
apresentou um valor abaixo do raio de Van der Waals para o aacutetomo de carbono ( 28 acircngstrons) o
que sugere uma provaacutevel interaccedilatildeo through-space entre os aneacuteis Por outro lado os compostos III e
IV apresentaram uma distacircncia entre os aneacuteis maior que 28 acircngstrons indicando que caso estejam
presentes a interaccedilatildeo entre os aneacuteis se daacute principalmente through-bond
Os espectros infravermelho revelaram que em todos os compostos os picos de maior
intensidade se encontravam relacionados a vibraccedilotildees de estiramento dos hidrogecircnios Tanto O
espectro do composto I quanto do composto II bandas de intensidade consideraacutevel em 750 cm-1
relacionada agrave vibraccedilatildeo angular entre seus aneacuteis benzecircnicos indicando uma provaacutevel interaccedilatildeo
through-space O composto IV por outro lado natildeo apresentou tais bandas de interaccedilatildeo apenas entre
os aneacuteis mas sim uma banda em 606 cm-1
devido ao estiramento simeacutetrico entre os aneacuteis atraveacutes
das pontes etilecircnicas se tratando de uma provaacutevel interaccedilatildeo through-bond
Conclusatildeo
O meacutetodo PW6B95-D3BJ apresentou resultados com boa exatidatildeo ante aos valores
encontrados na literatura se mostrando adequado para o tratamento de [22]ciclofanos Os dados
obtidos na geometria para os compostos I e II bem como no espectro infravermelho convergem para
uma predominacircncia na interaccedilatildeo through-space enquanto que para o composto IV estes convergem
para uma predominacircncia na interaccedilatildeo through-bond
Agradecimentos
Os autores agradecem agrave FAPESP (processo 201319596-0) pelo suporte financeiro MGM
agradece agrave FAPESP (processo 201319596-0) pela bolsa de Iniciaccedilatildeo Cientiacutefica
Referecircncias Bibliograacutefica 2ChampionRGodfreyPD Betens FLJ Mol Spectrosc 199215518
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27 FFCLRP 2014
17ordm SIMPOacuteSIO BRASILEIRO DE QUIacuteMICA TEOacuteRICA (SBQT) 24 a 28 de novembro de 2013 Angra dos Reis Rio
ESTUDO COMPARATIVO DE REATIVIDADE DE TRITERPENOS
PENTACIacuteCLICOS COM ATIVIDADE ANTIMALAacuteRICA
Marlon Marques V de Melo Filho
1a(PG) Kelson Mota T Oliveira
1a(PQ) Noam S Gadelha
1a(PG)
Aristeu S da Fonseca1a
(PG)
1aGrupo de Quiacutemica Teoacuterica e Computacional (GQTC)
1bGrupo de Quiacutemica de Produtos Naturais e Desenvolvimento
de Meacutetodos Analiacuteticos (QPNMA) 1DQICE ndash UFAM Bloco 10 Setor Norte Av Rodrigo OJ Ramos 6200 Japiim
69077-000 Manaus ndash Amazonas
e-mail marlonvieirademelogmailcom
Palavras-chave lupeol aacutecido betulinico betulina aacutecido melaleuco atividade ONION
INTRODUCcedilAtildeO
A investigaccedilatildeo farmacecircutica em produtos naturais representa uma estrateacutegia importante para a descoberta e desenvolvimento de novos medicamentos Quatro moleacuteculas isoladas da A amazonicus no QPNMA com esqueleto triterpecircnico pentaciacuteclico tecircm mostrado graus diferentes de atividade contra o P falciparum Trecircs destes compostos satildeo apresentados na literatura como oacutetimos candidatos para o desenvolvimento de um tratamento mais eficiente contra a malaacuteria e outras doenccedilas parasitaacuterias Os quatro compostos depois de isolados foram identificados por meio de anaacutelise espectroscoacutepica (ver fig 1) Suas estruturas foram estudadas por meio de abordagem teoacuterica visando determinar que fatores estruturais e eletrocircnicos poderiam ser determinantes no grau de atividade Foram comparados os mapas de potencial eletrostaacutetico densidade eletrocircnica (2D e 3D) e distribuiccedilatildeo de cargas dos quatro compostos e seus valores tabelados Figura 1 Triterpenos pentaciacuteclicos isolados de A amazonicus 1 - lupeol 2 - O aacutecido betuliacutenico 3 - betulina 4 - o aacutecido Melaleucico
MEacuteTODOS Os calculos seratildeo realizados utilizando PC INTEL Quadcore
TM (8 GB RAM) em plataforma Debian
LINUX (Versatildeo 50) para calcular as propriedades estruturais e eletrocircnicas das quatro moleacuteculas Na otimizaccedilatildeo geomeacutetrica de rotina seraacute utilizado o meacutetodo com bases 6-21G e funcional b3lyp por meio do Programa Gaussian03 O meacutetodo a ser utilizado eacute o ONIOM Ele eacute recomendado para moleacuteculas grandes reaccedilotildees enzimaacuteticas mecanismos de reaccedilatildeo para os sistemas orgacircnicos efeitos dos substituintes e reatividade de compostos orgacircnicos e organometaacutelicos
RESULTADOS E DISCUSSAtildeO
Os dados oriundos do QPNMA indicam uma
maior atividade para o aacutecido betuliacutenico valores
meacutedios para o lupeol e betulina e nenhuma
atividade do aacutecido melaleucico Como a literatura
aponta a carboxila como forte candidato
responsaacutevel pela atividade do aacutecido betuliacutenico e a
hidroxila nos demais compostos a anaacutelise da
presenccedila destes grupos nas quatros estruturas foi
observado Estruturalmente os compostos
apresentaram grande similaridade em distacircncias e
acircngulos no esqueleto lupacircnico Os caacutelculos de
atividades dos triterpenos seratildeo realizados ao
interagi-los com o modelo tridimensional da proteiacutena
digestiva do P flaciparum que eacute encontrado no
Protein Data Base CONCLUSAtildeO
Uma das principais diferenccedilas observadas deve-
se a distribuiccedilatildeo de cargas nas COOH devido ao
efeito indutivo na proacutepria moleacutecula ou ateacute mesmo
um impedimento esteacuterico pelo maior volume da
moleacutecula
AGRADECIMENTOS
FAPEAM CNPq
Abdel Bar at al J Nat Prod 2009 72 1643ndash1650
2
1
25
12
6
27
15
16
19
28
22
21 29
30
24
23
OH
H
H
1
COOH
OH
OH H
OHH
H
H
3
2
3 4
23 24
6 5
10
1
25
9 8
7 27
14
13
12
30
19
1
8 17 16
15
28
22
21
29
26 COOH
COOH
OH
4
2
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28 FFCLRP 2014
Estudos Teoacutericos Comparativos de Propriedades Estruturais Eletrocircnicas e
Espectroscoacutepicas dos Aacutecidos Betuliacutenico e Melaleucico e da Estabilidade de
Clusters desses Metaboacutelitos Especiais
Noam G da Silva1 (PG) Kelson M T de Oliveira1 (PQ) Aristeu S da Fonseca1 (PG) e Marlon
Vieira de Melo1 (PG)
noam_gshotmailcom 1DQICE-UFAM Bloco 10 Setor Norte Av Rodrigo O J Ramos 6200 Japiim 69077-000 Manaus Amazonas
Introduccedilatildeo
A baixa atividade do aacutecido Melaleucico natildeo foi ateacute o presente momento estudada Sua
estrutura eacute similar agrave de outros compostos ativos mas algum outro fator deve estar influenciando
na quiacutemica da reaccedilatildeo[12] Estruturas como clusters onde interaccedilotildees de hidrogecircnio estabilizam
o sistema podem estar sendo formadas[34] e assim a moleacutecula mostra-se inativa em estudos de
atividade bioloacutegica[5]
Metodologia Computacional
Os caacutelculos foram realizados em maacutequinas QuadCore ambas com 8 GB de memoacuteria
RAM nas plataformas Debian 6 e 7 (Linux) O software utilizado foi o Gaussian 03 Rev C-02
As moleacuteculas foram estudadas com o AM1 B3LYP3-21G e B3LYP6-31G As estruturas com
duas e trecircs moleacuteculas foram estudadas com AM1
Resultados e Discussatildeo
Os resultados preliminares (alguns na Tabela 1)
mostram que a forma mais oxidada (aacutecido Melaleucico)
possui menor energia que o aacutecido Betuliacutenico Em ambas as
moleacuteculas ocorre interaccedilatildeo intermolecular que estabiliza o
sistema Quando duas moleacuteculas interagem haacute um efeito
estabilizante maior no aacutecido Betuliacutenico que no aacutecido
Melaleucico Com trecircs moleacuteculas interagindo ocorre
aumento na estabilizaccedilatildeo para ambos os casos mas o aacutecido Melaleucico tem uma estabilizaccedilatildeo
aproximadamente 20 kcalmol mais acentuada
Tabela 1 Algumas propriedades energeacuteticas e efeitos de interaccedilatildeo de hidrogecircnio
Propriedade Aacutecido Betuliacutenico Aacutecido Melaleucico
Energia Total (kcalmol) -187358751 -2719095827
Estabilizaccedilatildeo com duas moleacuteculas (kcalmol) -8641687843 -7807025921
Estabilizaccedilatildeo com trecircs moleacuteculas (kcalmol) -1326288052 -1528627227
Conclusotildees
A formaccedilatildeo de pontes de hidrogecircnio estabiliza os sistemas mas somente o aacutecido
Melaleucico pode formar grandes aglomerados com essas interaccedilotildees Sistemas maiores podem
ser estudados e fornecer respostas para a baixa atividade da moleacutecula
Agradecimentos
Ao CNPq e a FAPEAM pelos investimentos
Referecircncias [1] Chopra CS Cole A RH Theiberg KJL White DR Arthur HR Tetrahedron 1965 Vol 21 1529-1536
[2] Chopra CS White DR Tetrahedron 1966 Vol 22 897-901
[3] Mohajeri A Journal of molecular structure (Theochem) 2004 Vol 678 201-205
[4] Duvoisin Jr S Ighor CVL Quimica Nova 2011 Vol 34 1595-1603
[5] Bernard P Scior T Didier B Hibert M Berthon J Phytochemistry 2001 Vol 58 865-874
Figura 1 (Esquerda) Cluster de aacutecido
Melaleucico e (Direita) interaccedilotildees de
hidrogecircnio
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29 FFCLRP 2014
On Activation Step of Hoveyda-Grubbs Catalyst
Eacutegil Saacute 1 (PQ) Milton Matos 2 (PQ) hegelsahotmailcom
1 Universidade Federal do Piauiacute Campus Ministro Reis Velloso Parnaiacuteba-PI Brazil e-mail 2 Laboratoacuterio Interdisciplinar de Materiais Avanccedilados Centro de Ciecircncias da Natureza Teresina -PI Brazil
Introduccedilatildeo
Hoveyda-Grubbs catalyst is very important to catalyze the olefin metathesis reaction The activation mechanism is dissociative for RCM (Ring Closing Metathesis) of N-Tosyldiallylamine due to olefin size [1]
Metodologia Computacional
We study the activation mechanism using DFT (Density Functional Theory) through the hybrid functional B3LYP and the basis set 6-31g(d) for all atoms except ruthenium described by LanL2DZ all stationary points were characterized by vibrational frequency calculations using the same level of theory Resultados e Discussatildeo We search the activation path previously proposed [1] showed in the Figure 1 in black and blue lines This path start with the pre-catalyst A1 through the transition state TS(A1-A2) and the minimum A2 The next step is the complexation of N-Tosyldiallylamine (IA3) We also find an alternative path showed by the red line In this path proposed in the first time here we showed an immediately interconversion from A2 to IIA3 before the complexation of the olefin with a rotation through the RuC bond This structure presents a dihedral angle of 105deg between the carbons of group mesityl coordinated ruthenium the carbon of the carbene and the oxygen chelator CRuCO (marked with asterisk in Figure 1) While in the structure A2 the same-angle is -107deg showing the rotation of the entire group Hoveyda around the connection RuC this rotation happens easily and as published in theoretical and experimental studies [2] confirmed by the more the stability of IIA3 in comparison with A2 We investigated the activation directly from the structure A1 to the structure IIA3 but we found an unreal energy barrier corresponding to the possible TS(AI-IIA3) With these results we believe the activation process occurs with the interconversion from A2 to IIA3 and not directly from A2 to IA3 as showed in others works
Figure 1 Activation paths for the Hoveyda-Grubbs catalyst
Referecircncias
[1] [1] S J Connon M Rivard M Zaja S Blechert Adv Synth Catal 345 (2003) 572
[2] C M Aguillar W R Rocha J Phys Chem B 115 (2011) 2030
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30 FFCLRP 2014
Estudo do comportamento em soluccedilatildeo do 2-fluoroetanol 3-fluoroproanol e 4-fluorobutanol por espectroscopias de RMN e infravermelho e caacutelculos
teoacutericos R A Cormanich12(PG) R Rittner2(PQ) M P Freitas3 (PQ) and M Buumlhl1 (PQ)
rodcormanichiqmunicampbr 1 EastChem School of Chemistry University of St Andrews North Haugh St Andrews Fife KY16 9ST UK 2 Chemistry Institute State University of Campinas PO Box 6154 13083-970 Campinas SP Brazil 3 Department of Chemistry Federal University of Lavras PO Box 3037 37200-000 Lavras MG Brazil Introduccedilatildeo
Aacutetomos de fluacuteor em compostos orgacircnicos satildeo considerados fracos aceptores para formaccedilatildeo de ligaccedilatildeo de hidrogecircnio (LH)1 Contudo o miacutenimo global do 2-fluoroetanol (FE) que tem geometria apropriada para formar uma LH CFmiddotmiddotmiddotHO intramolecular eacute responsaacutevel por gt90 da sua populaccedilatildeo conformacional total Tal LH eacute comumente invocada para explicar a estabilidade do confocircrmero mais estaacutevel do FE2 Da mesma maneira tambeacutem eacute indicado que os miacutenimos globais do FP e FB formam LHs CFbullbullbullHO intramoleculares34 Natildeo haacute estudos conformacionais em soluccedilatildeo na literatura para estes compostos que sejam de nosso conhecimento Dessa maneira no presente trabalho foi realizada uma anaacutelise sistemaacutetica do comportamento conformacional em soluccedilatildeo do FE FP e FB por espectroscoipas de RMN de
1H e 19F e infravermelho suportado por caacutelculos teoacutericos Metodologia Computacional
Foram realizados caacutelculos teoacutericos em niacutevel MP2aug-cc-pVDZ para geometrias dos confocircrmeros do FE (5 confocircrmeros) FP (12 confocircrmeros) e FB (38 confocircrmeros) otimizados em niacutevel MP2aug-cc-pVDZ que apresentaram a melhor correlaccedilatildeo com o niacutevel CCSD(T)aug-cc-pVTZ em relaccedilatildeo agrave funcionais da DFT (B3LYP e B3LYP-D3) Foram entatildeo aplicados diferentes meacutetodos teoacutericos como o Quantum Theory of Atoms in Molecules (QTAIM) Non-Covalent Interactions (NCI) e o Natural Bond Orbitals (NBO) para se entender as preferecircncias conformacionais destes compostos Resultados e Discussatildeo
Nenhum indiacutecio de formaccedilatildeo de LH intramolecular CFbullbullbullHO pocircde ser detectado para o FE FP e FB experimentalmente em soluccedilatildeo nos espectros de RMN e infravermelho Caacutelculos teoacuterico baseados na QTAIM NCI e NBO indicam que LHs CFbullbullbullHO intramoleculares natildeo tecircm influecircncia sobre o comportamento conformacional do FE mas estabilizam o miacutenimo global tanto do FP quanto do FB para as moleacuteculas isoladas No entanto ao se adicionar correccedilotildees termodinacircmicas de energia livre de Gibbs mesmo em meios natildeo-polares tais como CCI4 ciclohexano e diclorometano (IEF-PCM) a populaccedilatildeo dos miacutenimos globais do FP (~11) e FB (~3) diminuem consideravelmente aparentemente abaixo do limite de detecccedilatildeo Conclusotildees
Contraacuterio agrave suposiccedilotildees encontradas na literatura o comportamento conformacional do FE natildeo eacute regido por uma LH CFHO intramolecular LHs intramoleculares satildeo importantes para os confocircrmeros mais estaacuteveis do FP e FB isolados mas natildeo podem ser detectadas em soluccedilatildeo O presente trabalho foi aceito para publicaccedilatildeo no jornal Phys Chem Chem Phys Agradecimentos FAPESP FAPEMIG CNPq e EaStCHEM Referecircncias [1] R A Cormanich M P Freitas C F Tormena R Rittner RSC Advances 2012 2 4169 [2] J Huang K Hedberg J Am Chem Soc 1989 111 6909 [3] H M Badawi W Foumlrner S A Ali Spectrochim Acta A 2008 69 263 [4] M Traetteberg A D Richardson K Hedberg R W Winter G L Gard J Phys Chem A 2001 105 9587
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Theoretical Study of the Infrared Raman and VCD Spectra of Thiophene UsingAb Initio and Density Functional Theory Calculations
Marcello F da Costa (PQ)1 Poliane C de Farias (PG)2
mcostauelbr polianefariasyahoocombr12Universidade Estadual de Londrina LBMM ndash Laboratoacuterio de Biofiacutesica e Mecacircnica Molecular
IntroductionOrganic semiconductors have physical characteristics similar to inorganic ones so they can
also be used in the manufacture of OLEDs [1] photovoltaic cells [2] lasers [3] Furthermoreorganic materials with semiconductor properties have some advantages when compared to inorganicones such as greater adaptability low cost of production and the possibility of easily making smallstructural changes to modify its physical and chemical properties Among the currently mostinteresting organic semiconductors are the thiophene based polymers and the thiophene togetherwith its derivatives which are the main constituents of organic conductors [4]
Computational detailsIn this work we made the calculation of the molecular parameters infrared and Raman
spectra with HF and MP2 ab initio methods and B3LYP and B3PW91 DFT functional packagesWe also compared the results with experimental data found in the literature [5-7] and we calculatedthe VCD (vibrational circular dichroism) spectrum based on the good agreement of the calculationsperformed The thiophenes geometry optimization and harmonic vibrational frequenciescalculations were performed with the GAUSSIAN 03 software package using HF levelapproximation MoslashllerndashPlesset many-body perturbation theory truncated at second order (MP2) andDFT with B3LYP and B3PW91 hybrid functional with both are believed to be superior inpredicting molecular properties A fairly large and flexible basis set 6-311++G was chosen toobtain accurate calculations about the molecule
Results and discussionThe results show that the DFT methods have more accuracy with experimental data The
B3LYP hybrid functional had slightly more accuracy than the B3PW91 for the vibrationalfrequencies and matched with experimental data until the 12th vibration in the range around 500 to1200 1cm The theoretical prediction of the VCD spectrum shows that the thiophene molecule hasa propensity to absorb clockwise circularly polarized light (positive absorption) at the most intenseinfrared absorptions
ConclusionThe set of basis functions 6-311++G is able to provide a realistic description of these
properties The good agreement with the experimental data of the harmonic vibrations supports theVCD results which provides useful information for the study of this material
AcknowledgementsThe authors would like to acknowledge the financial support granted by the following
Brazilian agency Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientiacutefico e Tecnoloacutegico (CNPq)
Referecircncias [1] Y Li Y Cao J Gao D Wang G Yu AJ Heeger Synthetic Met 99 (1999) 243[2] CJ Brabec NS Sariciftci JC Hummelen Adv Func Mater 11 (2001) 15[3] F Hide M Diaz-Garcia B Schwartz M Andersson P Qibing AJ Heeger Science 273 (1996) 1833[4] JH Schon A Dodabalapur Z Bao C Kloc O Schenker B Batlogg Nature 410 (2001) 189[5] T Kupka R Wrzalik G Pasterna K Pasterny J Mol Struct 616 (2002) 17[6] JS Kwiatkowski J Leszczynski I Teca J Mol Struct 436-437 (1997) 451[7] K Pasterny R Wrzalik T Kupka G Pasterna J Mol Spectrosc 614 (2002) 297
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32 FFCLRP 2014
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Iacutendice de Autores
Anselmo E de Oliveira UFG 04Antonio E H Machado UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Antonio O T Patrociacutenio UNIVERSIDADE FEDERAL DEUBERLAcircNDIA
26
Aristeu S da Fonseca UFAM 28Arnaldo Fernandes da Silva Fo UNICAMP 06 07Ataualpa A C Braga UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 01Breno R L Galvatildeo UFMG 16Carlos R D Correia UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
CAMPINAS01
Cleuton de Souza Silva UNICAMP 08 10Claacuteudio Francisco Tormena UNICAMP 05Daniely X Soares UNICAMP 07Diego Fernando da S Paschoal UFJF 22Diesley Martins UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Dioacutegenes Mendes Arauacutejo USP-RP 09Elaine F F da Cunha FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Eacutegil de Brito Saacute UFPI 30Elizete Ventura UFPB 24Elieacutezer Fernando de Oliveira UNESP 17Fabriacutecio R Sensato UNIFESP 20Felipe Vieira Zauith Assad UNIFESP 20Fermin Fidel Herrera Aragoacuten CDTN 25Francisco Carlos Lavarda UNESP 17Francisco das Chagas Alves Lima UFPI 14Faacutetima Maria Pereira de Rezende UFLA 23Giovanni Finoto Caramori UFSC 02Heacutelio F Dos Santos UFJF 22Iran da Luz Sousa UNICAMP 12Jadson C Belchior UFMG 16Josene Maria Toldo UFRGS 18Kelson Mota T Oliveira UFAM 28Larissa Sihe Oliveira UFSM 13Leonardo T Ueno UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Leonardo V das Chagas Lima UNICAMP 21Lucas Abreu do Nascimento UESPI 14Lucas Colucci Ducati USP 05Luciano Tavares da Costa UNIFAL-MG 15Liacutevia C T Lacerda FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19M Buumlhl UNIVERSITY OF ST ANDREWS 31
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M P Freitas UFLA 31Marcello Ferreira da Costa UEL 32Marcus V J Rocha VRIJE UNIVERSITEIT 19Marlon Vieira de Melo UFAM 28Mateus Grecco Manfreacute UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 27Mateus Xavier Silva UFMG 16Matheus P de Freitas UFLA 23Mauricio Gustavo Rodrigues UNICAMP 11Milton Matos UFPI 30Nelson Henrique Morgon UNICAMP 12 21Noam Gadelha da Silva UFAM 29Noam S Gadelha UFAM 28Paulo Fernando Bruno Gonccedilalves UFRGS 18Poliane Cristina de Farias UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
LONDRINA32
R Rittner UNICAMP 31Rafael de Mattos Piccoli UFSC 02Railton Barbosa de Andrade UFPB 24Renan Vidal Viesser UNICAMP 05Renato Pereira Orenha UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 03Ricardo A Agnes UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
CAMPINAS01
Rodrigo Antonio Cormanich UNICAMP 31Rogeacuterio Custodio UNICAMP 08 10 11Rogeacuterio J Baierle UFSM 13Roy E Bruns UNICAMP 06 07Reacutegis Casimiro Leal UNICAMP 10Sergio E Galembeck USP-RP 09Silmar A do Monte UFPB 24Silviana Correcirca FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Seacutergio E Galembeck UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 27Seacutergio Emanuel Galembeck UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 03Teodorico C Ramalho FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Tuanan Lourenccedilo UNIFAL-MG 15Vitor Hugo Menezes da Silva UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 01Wagner E Richter UNICAMP 07Wagner Eduardo Richter UNICAMP 06Wesley Fonseca Vaz UFG 04Weverson R Gomes UNIVERSIDADE FEDERAL DE SAtildeO
CARLOS26
34 FFCLRP 2014
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
Palavras Chaves
AacuteCIDO BETULINICO 28AacuteCIDO MELALEUCICO 29ACOPLAMENTO SPIN-ORBITAL 05AGREGADOS MOLECULARES 04ALGORITMO GENEacuteTICO 16ALPCCL 04AMINAS SUBSTITUIacuteDAS 10ANAacuteLISE CONFORMACIONAL 31ANATASE 26AROMATICIDADE 27ATIVIDADE 28BASIS SETS 22BENZAZOacuteIS 18BENZBROMARONA 12BIOACTIVITY 07C-PCM 08CAacuteLCULO COMPUTACIONAL 10CAacuteLCULOS AB INITIO 16CAacuteLCULOS DFT 01CASSCF 24CLUSTERS METAacuteLICOS 16CLUSTERS 09 29CO2 15COMPOSTO DE COODENACcedilAtildeO 14CONFOcircRMERO ANTI 23CONFOcircRMEROS 12CONJUGATED POLYMERS 17CSSM 06DFT CALCULATIONS 17DFT 02 12 14 18 19 20
21 25 26 29 32DINAcircMICA MOLECULAR 15EFEITO DO AacuteTOMO PESADO 05EFEITOS RELATIVIacuteSTICOS 02EFITO GAUCHE 23ENTALPIA DE FORMACcedilAtildeO 21ESIPT 18ESTADOS EXCITADOS 04ESTRUTURA ELETROcircNICA 09FTALOCIANINA 26FUNCIONAL HIacuteBRIDO M06 01FUNCcedilOtildeES DE BASE 11
35 FFCLRP 2014
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
G3X(CEP) 08GD-DOPED SNO2 25HIPERCONJUGACcedilAtildeO 23INFRAVERMELHO 06INTENSIDADES 06INTERACcedilAtildeO INTRAMOLECULAR 27LIGACcedilAtildeO AMIDA 20LIGACcedilAtildeO DE HIDROGEcircNIO 31LIacuteQUIDO IOcircNICO 15MAGNETIC PROPERTIES 25MAGUEMITA 19MCG 11MECHANISM 30MEacuteTODOS COMPOSTOS 21N-ACILACcedilAtildeO DE AMINAS 20NANOFITAS 13NITROSAMINAS 24NITROSILO 03NMR 22OLEFIN METATHESIS 30ONION 28ORGANIC DEVICES 17ORGANOMETAacuteLICOS 02OXIDO NIacuteTRICO 14PKA 10PM3 12PMMA 19PROPRIEDADES 13PROTONACcedilAtildeO 24Q-EXPONENCIAIS 11QTAIM 03RAMAN 32REACcedilOtildeES DE HECK 01RELATIVISTIC EFFECTS 22RMN E INFRAVERMELHO 31RUTEcircNIO 03SIC 13SUPERAacuteTOMOS 09TDDFT 07TENSOR BLINDAGEM NUCLEAR 05TEORIA GAUSSIAN 08THIOPHENE 32UV-VIS SPECTROSCOPY 07
36 FFCLRP 2014
bbb
E[ρ] = TS[ρ] +intd~rvext(~r)ρ(~r) + VH [ρ] + EXC [ρ]
βmc2 + 3sumk=1
αkpkc
ψ(x t) = ihpartψ(x t)
partt
Estudo Teoacuterico da Cloro Ftalocianina de Alumiacutenio por PM6 e DFT
Wesley F Vazsup1 (PG) Anselmo E de Oliveirasup2 (PQ)
wesfonsecagmailcom 1 2
Instituto de Quiacutemica ndash Universidade Federal de Goiaacutes Campus Samambaia CEP 13174001-970 Goiacircnia ndash GO ndash
Brasil
Introduccedilatildeo
As propriedades fiacutesicas e quiacutemicas das Ftalocianinas vecircm sendo estudadas extensivamente
ao passar das deacutecadas Estes compostos πndashmacrociacuteclicos altamente estaacuteveis apresentam
caracteriacutesticas interessantes como eficiente absorccedilatildeo de luz alta simetria planaridade e
deslocalizaccedilatildeo eletrocircnica sendo tambeacutem empregadas em cataacutelise ciecircncia de materiais tendo
aplicaccedilatildeo em dispositivos conversores de energia armazenamento de dados oacutepticos sensores de
gaacutes cristal liacutequido tintura infravermelha em tecnologia a laser etc [1] Tendo em conta as
aplicaccedilotildees possiacuteveis um esforccedilo consideraacutevel tem sido dedicado para a caracterizaccedilatildeo dos estados
excitados de metal-ftalocianinas seus derivados e os seus agregados por uma variedade de teacutecnicas
espectromeacutetricas [2] Tomou-se por objeto de estudo apoacutes levantamento bibliograacutefico a Cloro
Ftalocianina de Alumiacutenio
Metodologia Computacional
A estrutura molecular da AlPcCl foi determinada por caacutelculos de quiacutemica quacircntica no pacote
computacional Gaussian09 utilizado o conjunto de bases 6-31+G e os seguintes funcionais DFT
HSEH1PBE M05 M052X M06 M06HF M062X LC-ωPBE CAM-B3LYP ωB97 ωB97X
ωB97XD) para comparaccedilatildeo com aqueles jaacute conhecidos e obtidos com B3LYP [3] O estudo dos
estados excitados foi abordado por meacutetodos semi-empiacutericos utilizando o PM6 disponiacutevel no
Gaussian09 Tais estados foram estudados em agregados moleculares (diacutemero e duas disposiccedilotildees de
tetracircmeros) obtidos a partir de arquivos do CCDC (Cambridge Crystallographic Data Center)
Resultados e Discussatildeo
Os caacutelculos DFT realizados preveem que a moleacutecula de AlPcCl tem simetria C4v com o
aacutetomo do metal acima do plano definido pela cavidade interna de quatro aacutetomos de N e um
macrociclo quase planar Os resultados obtidos utilizando B3LYP apresentaram os menores valores
para os erros meacutedios calculados para os paracircmetros distacircncia de ligaccedilatildeo (0018Aring) e acircngulo de
ligaccedilatildeo (5473deg) tendo por referecircncia os dados cristalograacuteficos Para os agregados moleculares da
AlPcCl obteve-se que os empacotamentos tetracircmeros satildeo mais estaacuteveis que o diacutemero 1599 kjmol
e 1869 kjmol respectivamente A diferenccedila de energia dos orbitais HOMO e LUMO eacute 308 kjmol
maior para um dos tetracircmeros em relaccedilatildeo ao diacutemero Os valores para as bandas de excitaccedilatildeo de
Soret e Banda ldquoQrdquo obtidas atraveacutes dos caacutelculos com PM6 foram respectivamente 352 nm e 619-
775 nm para o diacutemero 352 nm e 616- 771 nm para um dos tetracircmeros e 389 nm e 579- 747 nm para
a outra disposiccedilatildeo do tetracircmero e estatildeo em excelente acordo com dados de referecircncia [4] [5]
Conclusotildees
Os resultados obtidos se apresentam em excelente acordo com os dados disponiacuteveis na
literatura
Referecircncias [1]GANTCHEV T G VAN LIER J E HUNTING D J Radiation Physics and Chemistry 2005 v 72 p 367ndash379
[2]RICCIARDI G ROSA A BAERENDS E J The Journal of Physical Chemistry A 2001 v 105 p 5242ndash5254
[3]STRENALYUK T SAMDAL S VOLDEN H V The Journal of Physical Chemistry A 2008 v 112 p 9075ndash
9082
[4]CHEN W et al Applied Physics Letters 2012 v 100 p 133302
[5] JENNINGS C et al Spectrochimica Acta Part A Molecular Spectroscopy 1986 v 42 p 991ndash995
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
4 FFCLRP 2014
Influecircncia da Estrutura Eletrocircnica na Componente Spin-Orbital do Tensor
Blindagem de RMN de 13
C nos Isocircmeros do 12-diiodoeteno
Renan Vidal Viesser1
(PG) Lucas Colucci Ducati2 (PQ) Claacuteudio Francisco Tormena
1 (PQ)
tormenaiqmunicampbr 1Instituto de Quiacutemica UNICAMP Campinas-SP Brasil
2Instituto de Quiacutemica USP Satildeo Paulo-SP Brasil
Introduccedilatildeo
A blindagem de nuacutecleos de 1H e
13C promovida por aacutetomos de elevada massa eacute
reconhecida como um fenocircmeno relativiacutestico observaacutevel na RMN em funccedilatildeo da reduccedilatildeo do
deslocamento quiacutemico desses nuacutecleos sendo o acoplamento spin-orbital (SO) aceito como a
fonte desse ldquoefeito do aacutetomo pesadordquo1 Embora os mecanismos SOFC e SOSD sejam
conhecidos2 persistem duacutevidas sobre a influecircncia das interaccedilotildees estereoeletrocircnicas no efeito
do aacutetomo pesado Inserido neste contexto o presente trabalho visa compreender quais satildeo os
fatores responsaacuteveis pela diferenccedila de 17 ppm no deslocamento quiacutemico de 13
C dos isocircmeros
do 12-diiodoeteno sendo o trans mais blindado
Metodologia Computacional
Caacutelculos de otimizaccedilatildeo de geometria tensor blindagem e NBO foram realizados
empregando DFTKT2 como niacutevel de teoria funccedilatildeo de base TZ2P (STO) e aproximaccedilatildeo
relativiacutestica ZORA disponiacuteveis no software ADF 2013
Resultados e Discussatildeo
Os caacutelculos de tensor confirmaram a maior blindagem do isocircmero trans (=1121
ppm) em relaccedilatildeo ao cis (= 905 ppm) como pode ser observada na Figura 1 e indicaram que
as componentes paramagneacutetica e SO satildeo as responsaacuteveis por esta diferenccedila As anaacutelises de
NBO mostraram menores ocupacircncias dos lone pairs dos iodos e maiores dos orbitais C=C e
πC=C para o composto cis resultando num menor valor para o termo SO (257 ppm) em
comparaccedilatildeo ao trans (357 ppm)
A B
Figura 1 Tensor blindagem de 13
C e suas componentes PAS para o cis- (A) e trans-diiodoeteno (B)
Conclusotildees
Acreditamos que a compressatildeo esteacuterica existente entre os aacutetomos de iodo no isocircmero
cis esteja afetando a capacidade do iodo blindar o nuacutecleo de carbono principalmente devido
ao aumento do gap de energia entre os lone pairs do iodo e orbitais antiligantes do carbono
Agradecimentos
Os autores agradecem a FAPESP pelo suporte financeiro
Referecircncias [1] Aquino F Govind N Autschbach J J Chem Theory Comput 2011 7 3278-3292
[2] Kaupp M Malkina O L Malkin V G Pyykkouml P Chem Eur J 1998 4 118-126
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5 FFCLRP 2014
Intensidades caracteriacutesticas de grupos funcionais no infravermelho
Arnaldo F da Silvasup1 (PG) Wagner E Richtersup1 (PG) Roy E Brunssup1 (PQ)
wagnerrichteriqmunicampbr
sup1 ndash Instituto de Quiacutemica Universidade Estadual de Campinas CP 6154 CampinasndashSP Brasil
Introduccedilatildeo
Sabendashse que na espectroscopia no infravermelho a frequecircncia de absorccedilatildeo expressa em
nuacutemero de onda exibe um valor caracteriacutestico no espectro para cada grupo funcional em uma
moleacutecula Neste sentido buscamos uma metodologia de divisatildeo das intensidades de absorccedilatildeo
no infravermelho de modo a verificar se tambeacutem eacute possiacutevel atribuir intensidades de absorccedilatildeo
caracteriacutesticas para grupos funcionais no infravermelho tal como ocorre com as frequecircncias
Metodologia Computacional
O conjunto de testes envolvendo as moleacuteculas H2CO F2CO e HFCO foi escolhido
para avaliar a hipoacutetese mencionada para o modo vibracional correspondente ao estiramento da
carbonila νC=O O programa Gaussian03[1]
(no niacutevel CCSDaugndashccndashpVTZ[2]
)foi empregado
tanto na otimizaccedilatildeo das geometrias quanto na anaacutelise vibracional Os tensores polares foram
entatildeo manipulados com equaccedilotildees e programas desenvolvidos em nosso laboratoacuterio de modo
que as intensidades pudessem ser divididas em parcelas atocircmicas
Resultados e Discussatildeo
A anaacutelise vibracional forneceu aos estiramentos da carbonila das moleacuteculas acima
intensidades com valores de 857 4720 e 2807 kmmolndash1
respectivamente Jaacute as parcelas
atocircmicas quando somadas sobre os aacutetomos de carbono oxigecircnio e um termo de interaccedilatildeo
entre eles forneceu os valores de 1087 4410 e 2791 kmmolndash1
na mesma ordem Tal
comportamento foi verificado tambeacutem em outros modos vibracionais Aleacutem disso a aplicaccedilatildeo
da regra de soma do modelo CSSM ( sum sum sum ) vaacutelida para a soma
das intensidades mostrandashse vaacutelida tambeacutem para os modos vibracionais individualmente
Conclusotildees
Separar intensidades de absorccedilatildeo vinculadas a um modo normal correspondente agrave
movimentaccedilatildeo de diversos aacutetomos simultacircneamente em parcelas individuais para cada um
destes aacutetomos eacute possiacutevel O resultado de tal esquema de divisatildeo mostra uma concentraccedilatildeo das
intensidades principalmente sobre os aacutetomos cuja movimentaccedilatildeo eacute mais relevante para o
modo em questatildeo Os valores caracteriacutesticos natildeo satildeo tatildeo proacuteximos entre si quanto o satildeo as
frequecircncias caracteriacutesticas mas parece haver uma relaccedilatildeo entre eles e a eletronegatividade
meacutedia dos aacutetomos ligados agrave carbonila um resultado a priori jaacute esperado
Agradecimentos
Os autores agradecem agraves agecircncias de fomento CNPq e FAPESP pelo financiamento
Referecircncias
[1] Gaussian 03 Revision D02 M J Frisch J A Pople et al Gaussian Inc Wallingford CT 2004
[2] B Galabov Y Yamaguchi R B Remington H F Schaefer III J Phys Chem A 106 819 (2002)
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6 FFCLRP 2014
Selective Extraction of Erisotrin Structural Analogs Theory and Experiment
Arnaldo F da Silva Fordm (PG)1 Daniely X Soares (PG) Wagner E Richter (PG) Roy E Bruns (PQ)
1Instituto de Quiacutemica Universidade Estadual de Campinas CP 6154 13083-970 Campinas SP Brasil
Introduction
The biological activities of Erythrina alkaloids are assigned to Eritrinic compounds present
in the plant The most abundant of these alkaloids is called erisotrin and has high anxiolytic activity
raising interest in its structural analogues such as hydroxylated and methoxylated derivatives The
objective of this work was to propose a selective extraction of the erisotrin structural analogues
though UPLC-ESI-MSMS UV-VIS spectroscopy and TDDFT calculations
Computational Methodology
The geometry of the molecules was accessed through geometry optimizations with B3LYP
6-311G+(2d2p) A AMD 64 Opteron workstation with GAUSSIAN03 was used Since the
experimental extractions used solvents with different polarities the PCM from Gaussian03 package
was used In order to obtain the vertical excitation energies TDDFT was employed at the same
calculational level used on the geometry optimizations1
Results and Discussion
The chromatogram obtained from the Erythrina speciosa extract (flower) through UPLC-
ESI-MSMS showed some of the erisotrin structural analogues The solvent used was a
033033033(vv) mixture of hexane ethanol and dichloromethane The chromatogram is
composed primarily by three types of alkaloids skeletons I) a benzene ring with two o-methyl
substituents II) a benzene ring with one o-methyl and one hydroxyl substituents and III) a α β
unsaturated lactone The generic forms of the erisotrin structural analogues can be seen in Figure 1
Figure 3 Generic structures forms I II and III described in the text
To better understand the interaction between the solvents and the erythrinic alkaloids a UV-
VIS spectrum of the extract was acquired on all solvents Theoretical calculations were also applied
in order to gain additional information on the UV-VIS spectra The results of the UV-VIS analysis
are presented at Table 1
Table 1 HOMO-LUMO secondary transition wavelengths (nm) of the most relevant alkaloids on the Erythrina
speciosa extract Theoretical values obtained through B3LYP6-311+(2d 2p) are also included SolventSpecies I II III Exp Ethanol 2827 2732 3018 271 Chloroform 2822 2734 3009 282 Hexane 2815 2726 3040 270
Conclusions
When ethanol and hexane are used as solvent the molecules with the generic structure II are
better extracted as the absorption peak in the UV-VIS spectra is around 271 and 270 nm
respectively Nonetheless when chloromethane is used the molecules with generic structure I are
preferably extracted as the peak around 282 nm suggests
Acknowledgements
CNPq and Fapesp
Referecircncias [1] Andzelm J Rinderspacher B C Rawlett A Dougherty J Baer R Govind NJ Chem Theory Comput 2009
5 2835ndash284
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7 FFCLRP 2014
Uso do Modelo Contiacutenuo de Solvente (C-PCM) com G3X-CEP para Caacutelculos de Solvataccedilatildeo de Iacuteons Monovalentes com Acetonitrila
Cleuton de S Silva12
(PG) Rogeacuterio Custodio1(PQ)
cleutonsouzayahoocombr
1 Instituto de Ciecircncias Exatas e Tecnologia Universidade Federal do Amazonas CEP 69077-000 Itacoatiara-Am
2 Departamento de Fiacutesico-Quiacutemica Universidade Estadual de Campinas CEP 13083-970 Campinas-SP
Introduccedilatildeo
A importacircncia do efeito de solvente em reaccedilotildees quiacutemica tem sido frequentemente observada
e eacute objeto de frequentes estudos teoacutericos e experimentais Boes e colaboradores [1] demonstraram
que o ajuste apropriado da cavidade no meacutetodo IEF-PCM proporciona excelentes resultados quando
associado ao meacutetodo HFIEF-PCM Pereira e col [2] demonstraram a viabilidade de se utilizar
pseudopotenciais CEP (Compact Effective Pseudopotential) na teoria Gaussian n particularmente
Gaussian 3 ou G3 No presente projeto seraacute investigado um ajuste do modelo contiacutenuo de solvente
C-PCM com a teoria G3X(CEP) para caacutelculos de energia livre de solvataccedilatildeo de alguns iacuteons
Metodologia Computacional A teoria G3X [3] com pseudopotencial CEP ou simplesmente G3X(CEP) foi utilizada
juntamente com o modelo de solvente C-PCM em que acetonitrila foi utilizado como solvente para
calcular as energias livres de solvataccedilatildeo A otimizaccedilatildeo do fator de escala da cavidade do solvente
foi realizada entre o intervalo de 1 a 2
Resultados e Discussatildeo
O melhor resultado calculado em relaccedilatildeo aos dados experimentais foi obtido com fator de
escala de 119 para a combinaccedilatildeo G3X(CEP)C-PCM Os resultados foram comparados com
resultados de Boes [1] que utilizaram HFIEF-PCM com um fator de escala oacutetimo de 136 (ver
tabela 1) O fluacuteor apresentou o desvio muito alto em relaccedilatildeo ao experimental de -86 kcalmol para
G3X(CEP) se calcularmos o desvio meacutedio absoluto sem Fluacuteor teremos G3X(CEP) = 206 kcalMol
e HF = 248 kcalMol
Tabela I ndash Dados de Energia Livre de Solvataccedilatildeo (kcalmol) para acetonitrila calculadas para G3X(CEP) com
CPCM HF com IEF-PCM e desvio Meacutedio Absoluto
G3X(CEP)CPCM HFIEFshyPCM Exp G3X(CEP)CPCM HFIEFshyPCM Exp
Fshy shy7841 shy868 shy880 SCN
shy shy5377 shy574 shy519
Clshy shy6509 shy646 shy645 NO3
shy shy5818 shy602 shy565
Brshy shy6097 shy599 shy611 ClO4shy shy5367 shy539 shy508
N3shy shy5820 shy617 shy619 CH3CO2
shy shy6030 shy644 shy627
CNshy shy6250 shy636 shy592 DAM 175 162 shy
Conclusotildees Os resultados demonstram que o ajuste na cavidade CPCM melhora o resultado na energia
de solvataccedilatildeo para acetonitrila como solvente Os resultados apresentam com exceccedilatildeo do iacuteon fluacuteor
um desvio pequeno quando comparados com dados experimentais ou calculados por Boes e col
Agradecimentos Os autores agradecem o apoio financeiro da FAPEAM FAPESP CNPq e FAEPEX-
UNICAMP
Referecircncias [1] S Boes P R Livotto H Stassen Chemical Physcis 2006 331 142-158
[2] D H Pereira A F Ramos N H Morgon R Custodio 2011 135 034106-034131
[3] L A Curtiss P C Redfern K Raghavachari J Pople Chemical Physcis Lettres 2002 359 309-396
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8 FFCLRP 2014
Clusters Histoacuterico e evoluccedilatildeo
Dioacutegenes Mendes Arauacutejo1 (PG) Sergio E Galembeck1 (PQ)
diogenespgffclrpuspbr 1Departamento de Quiacutemica Faculdade de Filosofia Ciencias e Letras de Ribeirao Preto Universidade de Sao Paulo
14040-901 Ribeirao Preto (SP)
Introduccedilatildeo
Cluster pode ter diferentes significados dependendo da aacuterea que esta palavra eacute utilizada em
quiacutemica e em fiacutesica cluster significa um conjunto de aacutetomos ou moleacuteculas que interagem por forccedilas
natildeo covalentes Os primeiros estudos de clusters foram apresentados na literatura na deacutecada de
1930 mas ganharam forccedila na deacutecada de 1950 com a utilizaccedilatildeo de teacutecnicas experimentais como a
espectrometria de massa e vaporizaccedilatildeo a lazer Desde entatildeo muitos trabalhos cientiacuteficos foram
publicados investigando a natureza de clusters Os clusters ocupam o estado da mateacuteria
compreendido entre aacutetomos isolados e a fase condensada e o tamanho pode variar de dezenas ateacute
centenas de aringngstrons Clusters natildeo apresentam variaccedilotildees lineares de propriedades conforme o
crescimento e este eacute um dos pontos que atribui grande interesse nesses materiais[1] Recentemente
foi descoberta uma grande estabilidade em clusters que apresentam estrutura eletrocircnica
correspondente a nuacutemeros maacutegicos possibilitando o desenvolvimento de nanomateriais
estruturados com caracteriacutesticas especiacuteficas e tambeacutem a elaboraccedilatildeo uma nova tabela perioacutedica
formada por clusters que mimetizam as propriedades de elementos quiacutemicos sendo denominados
superaacutetomos[2] Entre os trabalhos que refletem o estado da arte desta aacuterea da ciecircncia grande parte
utilizam as propriedades dos clusters como uma ponte entre sistemas isolados ateacute a fase
condensada[3] Como exemplo podemos citar as aplicaccedilotildees de clusters em processos de superfiacutecie
como cataacutelises homogecircnea heterogecircnea e enzimaacutetica[4] a adsorccedilatildeo de hidrogecircnio em clusters de
alumiacutenio[5] a utilizaccedilatildeo de clusters em dispositivos de armazenamento de energia incrementando
algumas propriedades como a condutividade a velocidade de transferecircncia de carga e a
ciclabilidade[6] Esses exemplos mostram um pouco da versatilidade dos clusters o que faz que
eles venham ganhando forccedila principalmente no estudo de novos materiais para cataacutelise e
armazenamento de energia
Agradecimentos
Agradecemos a CAPES FAPESP e o CNPQ
Referecircncias
[1] AW Castleman P Jena Proc Natl Acad Sci USA 2006 103 10552-10553
[2] P Jena J Phys Chem Lett 2013 4 1432-1442
[3] P-Y Cheng JS Baskin AH Zewail Proc Natl Aca Sci USA 2006 103 10570-10576
[4] GA Somorjai AM Contreras M Montano RM Rioux Proc Natl Acad Sci USA 2006 103 10577-10583
[5] DJ Henry I Yarovsky J Phys Chem A 2009 113 2565-2571
[6] WJAS Gomes DM Arauacutejo AJF Carvalho SP Campana-Filho F Huguenin J Phys Chem C 2013 117
16774-16782
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9 FFCLRP 2014
Estimativa teoacuterica do pKa de aminas substituiacutedas com grupos alquila
Reacutegis Casimiro Leal12
(PG) Cleuton de Souza Silva13
(PG) Rogeacuterio Custodio1 (PQ)
regislealiqmunicampbr 1Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) Instituto de Quiacutemica 13083-970 Campinas-SP Brasil
2Instituto Federal de Educaccedilatildeo Ciecircncia e Tecnologia do Rio Grande do Norte (IFRN) 59215-000
Nova Cruz-RN Brasil 3Universidade Federal do Amazonas (UFAM) Instituto de Ciecircncias Exatas e Tecnologia 69103-128
Itacoatiara-AM Brasil
Introduccedilatildeo
O estudo das propriedades relacionadas agrave acidez e basicidade de substacircncias eacute
importante para compreensatildeo de determinados fenocircmenos [1] daiacute a necessidade de
estimativas das constantes de acidez (Ka) e basicidade (Kb) Bryantsev e col [2] estudaram
uma seacuterie de propriedades incluindo pKa de um conjunto de 23 aminas via DFT e um
modelo contiacutenuo de solvente Poisson-Boltzmann Aminas substituiacutedas (RNH2 R2NH e R3N
com R = -CH3) satildeo mais baacutesicas do que amocircnia (NH3) devido ao possiacutevel efeito doador de
eleacutetrons dos grupos alquila No entanto ocorre uma inversatildeo no comportamento quando se
compara a trimetilamina com as outras aminas substituiacutedas Isto pode ser explicado
qualitativamente pela dificuldade de acesso ao par de eleacutetrons livre do aacutetomo de nitrogecircnio na
trimetilamina devido ao impedimento espacial provocado pelos grupos alquilas substituintes
Metodologia Computacional
A estimativa do pKa foi realizado de acordo com o ciclo termodinacircmico descrito em
Freitas et al [3] Todos os caacutelculos foram realizados utilizando o pacote Gaussian 09W
Resultados e Discussatildeo
A Tabela 1 mostra as diferenccedilas entre valores de pKa experimental e teoacuterico obtidos
para os diferentes niacuteveis de caacutelculo O menor desvio foi com o meacutetodo Hartree-Fock
249 kcal mol-1
Nenhuma das metodologias utilizadas aqui reproduziu a tendecircncia
experimental de inversatildeo no comportamento do pKa quando se compara a trimetilamina com
as demais aminas substituiacutedas
Tabela 1 Diferenccedilas entre valores de pKa experimentais (pKaExp) e calculados (pKaCalc) em kcalmol-1
Aminas Exp [2]
[pKaExp ndash pKaCalc]
Hartree-Fock
6-311++g(dp)
B3LYP
6-311++g(dp)
G3(MP2)
B3 CBS-Q
NH3 925 202 208 209 208
CH3NH2 1064 308 316 315 315
(CH3)2NH 1077 299 307 306 306
(CH3)3N 980 186 196 193 194
DAM 249 257 256 256
Conclusotildees
A tendecircncia dos resultados experimentais natildeo foi reproduzida por nenhum dos meacutetodos
teoacutericos testados Os desvios satildeo elevados em relaccedilatildeo aos dados experimentais da ordem de
25 kcal mol-1
Efeitos locais do solvente estatildeo em andamento e devem corrigir a tendecircncia
Agradecimentos
FAPESP CNPq CAPES e FAEPEX-UNICAMP
Referecircncias [1] Seacutergio R B Silva Caio L Firme Kaacutessio M G Lima Quim Nova 2014 37 658-662
[2] Vyacheslav S Bryantsev Mamadou S Diallo William A Goddard III J Phys Chem A 2007 111 4422-4430
[3] Adilson A Freitas K Shimizu Luiacutes G Dias Frank H Quina J Braz Chem Soc 2007 18 1537-1546
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10 FFCLRP 2014
Discretizaccedilatildeo do Meacutetodo da Coordenada Geradora para geraccedilatildeo de
funccedilotildees de base por q-exponenciais
Mauriacutecio Gustavo Rodrigues1
(PG) Rogeacuterio Custodio (PQ)1
mauriciorodriguesiqmunicampbr
1 ndash Universidade Estadual de Campinas Campinas ndash SP
Introduccedilatildeo
O Meacutetodo da Coordenada Geradora (MCG) tem sido utilizado para o desenvolvimento
de conjuntos de funccedilotildees de base No meacutetodo original os expoentes das gaussianas satildeo
usualmente gerados atraveacutes de uma transformaccedilatildeo de coordenada geradora12
sendo n o nuacutemero de funccedilotildees de base primitivas desejado Neste trabalho
propotildee-se uma generalizaccedilatildeo do meacutetodo original pela q-exponencial3 da seguinte forma
se em que q eacute um paracircmetro a ser
otimizado juntamente com a malha Ω No MCG modificado pela q-exponencial
(MCGq) a equaccedilatildeo 1 continua vaacutelida para os casos em que q=1
Resultados e discussatildeo
MCG e MCGq foram aplicados para geraccedilatildeo de conjuntos de funccedilotildees de base atocircmicos
para os elementos representativos do segundo periacuteodo da Tabela Perioacutedica de modo
que apresentassem a configuraccedilatildeo de conjuntos de base de Pople 6-31G Todos os
paracircmetros foram otimizados com o meacutetodo Simplex e foi utilizado o niacutevel DFT
B3LYP para realizaccedilatildeo dos caacutelculos atocircmicos com o programa Gaussian09 Esses
resultados satildeo mostrados na Tabela 1 aleacutem do resultado exato4 para fins de
comparaccedilatildeo Nessa tabela tambeacutem satildeo apresentados resultados do MCG para uma base
maior (18s10p) tambeacutem para fins de comparaccedilatildeo
Tabela 1 Energias atocircmicas totais para o GCM GCMq HFN e GCM completo
(unidades atocircmicas)
GCM (10s4p) GCMq (10s4p) Exato GCM (18s10p)
B -24660252 -24660963 -246398 -24664036
C -37850843 -37852058 -378295 -37860238
N -54588155 -54589978 -545757 -54606958
O -75063965 -75066178 -750525 -75098236
F -99718436 -99721112 -997168 -99773437
Ne -128897668 -128900936 -1289230 -128980823
A Tabela 1 mostra que os resultados do GCMq satildeo mais baixos que o GCM com
mesmo tamanho de funccedilatildeo de base Em geral os expoentes gerados pelo GCMq satildeo
mais bem distribuiacutedos no espaccedilo de expoentes Para um conjunto completo de
primitivas espera-se que GCM e GCMq convirjam para o mesmo resultado
Agradecimentos
CAPES FAPESP CNPq FAEPEX-UNICAMP
Referecircncias
1 - R Custodio JD Goddard Can J Chem 70 (1992) 580
2 ndash E V R de Castro and F E Jorge J Chem Phys 108 (1998) 5226
3 - C Tsallis Quim Nova 16 (1994) 468
4 - E Buendiacutea F J Gaacutelvez P Maldonado and A Sarsa J Chem Phys 131 (2009) 44115
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Anaacutelise conformacional da Benzbromarona (BZB) Iran L Sousa (PG) Nelson H Morgon (PQ) Instituto de Quiacutemica - UNICAMP CP 6154 CEP 13084-971 Campinas - SP
iransousaiqmunicampbr
Introduccedilatildeo
O estudo teoacuterico das conformaccedilotildees e interaccedilotildees intramoleculares presentes em
sistemas modelos desde os mais simples ateacute estruturas complexas como proteinas
tornou-se importante para a compreensatildeo dos efeitos que influenciam a estabilidade
conformacional de moleacuteculas A escolha de uma metodologia computacional adequada eacute
extremamente importante para alcanccedilar o resultado final seja em termos de precisatildeo ou
custo computacional
Foi realizado um estudo conformacional da benzbromarona um faacutermaco
utilizado para o tratamento de casos refrataacuterios de gota1
Metodologia Computacional
Foram utilizados caacutelculos semiempiacutericos PM3 para indentificaccedilatildeo dos
confocircrmeros mais estaveacuteis Os minimos de energia foram otimizados com B3LYP6-
311++G (dp) Todos os caacutelculos foram realizados empregando o programa Gaussian
092
Foi avaliado as confomaccedilotildees de interesse em funccedilatildeo da rotaccedilatildeo dos acircngulos
diedros θ e β (Fig 1) estimada a cada 10ordm
Fig 1 Acircngulos diedros estudados
Resultados e Discussatildeo
As energias relativas e os acircngulos na qual foram obtidos os confocircrmeros mais
estaacuteveis satildeo mostrados na Tabela 1 Tabela 1 Energias Relativa (Kcalmol) e Angulos diedros (ordm) B3LYP6-311++G(dp)
Conf ER Diedros
α β
1 000 260 90
2 691 260 260
3 038 260 270
Observa-se que a benzbromarona apresenta um minimo em 260ordm e 90ordm A
explicaccedilatildeo desta preferecircncia seraacute investigada atraveacutes de caacutelculos de NBO Uma anaacutelise
populacional tambeacutem seraacute realizada a fim de verificarmos a predominacircncia de cada
confocircrmero
Conclusotildees
Os caacutelculos mostraram a existecircncia de isocircmeros conformacionais para a
Benzbromarona Na literatura natildeo haacute estudos teoricos deste faacutermaco Sendo assim
outros paracircmetros eletrocircnicos estatildeo sendo obtidos com o objetivo de melhor
caracterizar essa moleacutecula
Agradecimentos CNPq CAPES CENAPAD-SP e GridUNESP
Referecircncias 1S Kumar et al New Zealand Medical J 2005 118 152
2 httpwwwgaussiancom
β
θ
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12 FFCLRP 2014
Estudo das Propriedades de Nanofitas de SiC
Larissa S Oliveirasup1 (PG) Rogeacuterio J Baierlesup1sihelarissagmailcom
1Universidade Federal de Santa Maria
IntroduccedilatildeoMateriais semicondutores nanoestruturados satildeo potenciais candidatos para serem
utilizados em dispositivos semicondutores Muitas teacutecnicas computacionais tecircm sidoutilizadas agrave produccedilatildeo de materiais com propriedades desejaacuteveis agrave industria eletrocircnica onde ocarbeto de siliacutecio (SiC) vem se mostrando muito promissor
Metodologia ComputacionalO meacutetodo de primeiros princiacutepios adotado eacute fundamentado na Teoria do Funcional
Densidade (DFT) e para o tratamento da interaccedilatildeo forte entre os eleacutetrons de valecircncia com osde caroccedilo utilizaremos pseudopotenciais de norma conservada na forma totalmente separaacutevelAs equaccedilotildees de Kohn-Sham satildeo resolvidas de maneira autoconsistente com o termo de troca-correlaccedilatildeo tratado dentro da Aproximaccedilatildeo do Gradiente Generalizado (GGA) A soma naZona de Brillouin eacute tratada utilizando um conjunto especial de pontos k gerados dentro doprocedimento de Morkhost-Pack A procura da geometria eacute feita utilizando o algoritmo deGradiente Conjugado (CG) com o caacutelculo das forccedilas usando o procedimento de Hellmann-Feynman
A estabilidade dos defeitos eacute obtida com o caacutelculo da energia de formaccedilatildeo dosdefeitos utilizando os resultados de caacutelculos de energia total A energia de formaccedilatildeo de umdefeito Eform[Def] eacute calculado de acordo com a equaccedilatildeo
Eform[Def]=ET[Def] ndash ET[pristino] - nji
onde ET[Def] eacute a energia total para o sistema na presenccedila de um defeito e ET[pristino] eacute aenergia total do mesmo sem defeito A soma ocorre sobre todos os aacutetomos envolvidos nodefeito e j eacute o potencial quiacutemico para o i-eacutesimo aacutetomo envolvido no defeito
Resultados e DiscussatildeoPretendemos estudar as principais caracteriacutesticas das nanofitas de SiC em sua forma
pura e com defeitos Estes estudos ainda estatildeo em fase de conclusatildeo e por esse motivo aindanatildeo possuiacutemos resultados
ConclusotildeesEsperamos que com esse trabalho possamos natildeo soacute caracterizar de maneira
satisfatoacuteria esses materiais Esses materiais quando bem estruturados podem apresentarcaracteriacutesticas desejaacuteveis para a fabricaccedilatildeo de dispositivos eletrocircnicos com boa eficiecircncia
AgradecimentosAgrademos a UFSM FAPERGS e ao PPGFiacutesica
Referecircncias [1] R J Baierle PC Piquini L P Neves R H Miwa Ab initio study of native defects in SiC nanotubesPhysical Review B Condensed Matter and Materials Physics USA v 74 n15 p 155425 2006[2] E F Rosso Baierle R J Oxygen doped SiC Nanowires an ab initio study Chemical Physics Letters (Print)v 568 p 140-146 2013[3] F Zheng et al J App Phys 113 154302 (2013)
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13 FFCLRP 2014
Natureza da ligaccedilatildeo FendashNO em sistemas trans-[FeIIL(NO)(oxa-aza)]
n+ onde
L=Cl ou H2O e n=1 ou 2 Uma investigaccedilatildeo computacional
Lucas Abreu do Nascimento1 (PG) Francisco das Chagas Alves Lima2 (PQ) fdcalimagmailcom 1
Universidade Federal do Piauiacute ndash UFPI 2 Universidade Estadual do Piauiacute ndash UESPI
Introduccedilatildeo
Na deacutecada de 1980 Ignarro e colaboradores mostraram que o oxido niacutetrico (NO) desempenha importacircncia fundamental no meio bioloacutegico como em sistema de regulaccedilatildeo de pressatildeo
sanguina processos inflamatoacuterios dentre outros1 Seus estudos demonstraram que a atividade bioloacutegica do (NO) difere em categorias direto e indireto sendo a principal diferenccedila a concentraccedilatildeo (NO) no meio A busca por novas drogas aptas a manter o controle desta moleacutecula levaram a uma
vasta aplicaccedilatildeo de compostos de coordenaccedilatildeo em particular ligantes macrociacuteclicos2 Os ligantes aza-macrociclo tem demonstrando um importante papel na sua estabilidade bem como o ligante
trans ao (NO)34 Mediante a busca por novas drogas capazes de manter o controle de (NO) no meio bioloacutegico este trabalho tem como objetivo analisar a natureza da ligaccedilatildeo FendashNO no sistema trans-[FeIIL(NO)(oxa-aza)]n+ onde L satildeo os ligantes trans Cl ou H2O em relaccedilatildeo o (NO) e n+ satildeo as
possiacuteveis cargas (1 e 2) dos complexos Metodologia Computacional
Todos os caacutelculos foram desenvolvidos no programa Gaussian 095 em niacutevel de teoria DFT empregado o funcional de troca de Beckes em conjunto com o funcional de correlaccedilatildeo de Perdew (BP86) Para efeito de comparaccedilatildeo o meacutetodo PBE1PBE tambeacutem foi utilizado Em combinaccedilatildeo com
os meacutetodos propostos a base LANL2DZ foi utilizada Para entendimento da natureza da ligaccedilatildeo o programa AOMIx6 foi empregado Todos os caacutelculos foram realizados considerando o vaacutecuo
Resultados e Discussatildeo
Em ambas os meacutetodos utilizados o sistema com o ligante H2O mostrou uma media de 35000 kcal mol -1 mais estaacutevel com ralaccedilatildeo ao com Cl Com relaccedilatildeo o comprimento de ligaccedilatildeo
entre o metal e o NO observa-se que quando ligante apresenta orbitas do tipo pi (π) no caso H2O diminui o comprimento da ligaccedilatildeo em 0009 Aring em comparaccedilatildeo com o outro ligante Apesar da
energia de interaccedilatildeo FendashNO ter sido de -482 kcal mol-1 para L=Cl e -62 kcal mol-1 para L=H2O as energias de repulsatildeo mostram-se 0020 maior para L=Cl quando comparado com L=H2O Logo a presenccedila deste ligante H2O dificulta a liberaccedilatildeo do NO e consequentemente facilitar a sua absorccedilatildeo
Conclusotildees
Os resultados demostraram que o sistema proposto em ambos os meacutetodos possui uma
maior estabilidade quando o ligante H2O esta presente Com relaccedilatildeo ao comprimento da ligaccedilatildeo FendashNO ela diminui com a presenccedila do H2O Assim a liberaccedilatildeo de NO pode ocorre com maior facilidade com quando o Cl estiver na oposiccedilatildeo trans com relaccedilatildeo a ele Os resultados das energias
de energias de repulsatildeo corroboram para o entendimento desses sistemas Agradecimentos
Centro Nacional de Processamento de Alto Desempenho do Cearaacute - CENAPADUFC Referecircncias [1]Ignarro L J Buga GM Wood K S Byrns R E Chaudhuri G Proceed ings of the National Academy of
Sciences of the United States of America 1987 84 9265-9269
[2] Tfouni E Truzzi D R Tavares A Gomes A J Figueiredo L E amp Franco D W Biological activity of
ruthenium nitrosyl complexes Nitric Oxide Biology and Chemistry Official Journal of the Nitric Oxide Society
201226 38ndash53
[3] Aguilar C M amp Rocha W R The nature of the MndashNO bond in [M(Imidazole)(PPIX)(L)]q complexes (M=Fe2+
Ru2+ L=NO+ NO and NOminus PPIX=Protoporphyrin IX) Inorganica Chimica Acta 2013 408 18ndash26
[4]Caramori G F Kunitz A G Andriani K F Doro F G Frenking G amp Tfouni E The nature of Ru-NO bonds
in ruthenium tetraazamacrocycle nitrosyl complexes --a computational study Dalton Transactions (Cambridge
England 2003) 201241 7327ndash39
[5] Frisch M J Gaussian09
[6] S I Gorelsky AOMix Program for Molecular Orbital Analysis httpwwwsg-chemnet version 66 2012
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14 FFCLRP 2014
Estudo das propriedades dinacircmicas do sistema 1-etil-3-metilimidazoacuteliobis(trifluorsulfonil)imida emim[Tf2N]CO2
Tuanan da Costa Lourenccedilo(PG)sup1 Luciano Tavares da Costa(PG)sup2lourencotuanangmailcom
1Universidade Federal de Alfenas sup2Universidade Federal Fluminense
IntroduccedilatildeoRecentemente liacutequidos iocircnicos(LIs) tecircm sido amplamente estudados para aplicaccedilotildees em
quiacutemica verde sendo que tais aplicaccedilotildees satildeo possiacuteveis devido agraves propriedades destes liacutequidos comobaixa volatilidade estabilidade teacutermica toxicidade e baixa pressatildeo de vapor tornado-os assimpossiacuteveis solventes ldquoverdesrdquo Atualmente vimos enfrentando grandes mudanccedilas climaacuteticas causadaspelas grandes emissotildees de gases de efeito estufa na atmosfera e devido a isso torna-se necessaacuterio odesenvolvimento de tecnologias para a captura de tais gases sendo os liacutequidos iocircnicos candidatos aesta nova tecnologia O objetivo deste trabalho eacute o estudo da mistura do liacutequido iocircnico 1-etil-3-metilimidazoacutelio bis(trifluorsulfonil) imida emim[Tf2N] com o CO2
Metodologia ComputacionalSimulaccedilotildees por dinacircmica molecular foram usadas para o estudo do sistema [emim]Tf2N e
CO2 As simulaccedilotildees foram realizadas nos ensembles NVT e NpT com duraccedilatildeo de 100ns Foramutilizados 160 pares de Lis com diferentes concentraccedilotildees do gaacutes variando de 0 a 204 moleacuteculas auma temperatura de 313K Apoacutes os caacutelculos das interaccedilotildeessup2 foram realizados caacutelculos depropriedades dinacircmicas a fim de se avaliar as modificaccedilotildees causadas pela presenccedila do gaacutes
Resultados e DiscussatildeoForam calculados os coeficientes de difusatildeo para caacutetion e acircnion Podemos ver pela tabela 1
que haacute um aumento no coeficiente de difusatildeo proporcional ao aumento de moleacuteculas de CO2 Ocaacutetion tende a ser mais difuso do que o acircnion e isso se daacute pela presenccedila do anel aromaacutetico em suaestrutura o que proporciona uma maior mobilidade do caacutetion no eixo do anel Podemos ver atraveacutesdo deslocamento meacutedio quadraacutetico das espeacutecies que o comportamento da dinacircmica translacionalnatildeo eacute modificado pela presenccedila das moleacuteculas do gaacutes embora ocorra uma maior difusividade dasmoleacuteculas
Tabela 1- Coeficientes de difusatildeo para as espeacutecies do sistema valores em 10-5cmsup2s Conclusotildees
Os resultados preliminares mostraram uma grande afinidade do gaacutes com o LI evidenciadona modificaccedilatildeo do coeficiente de difusatildeo o que nos sugere uma certa interaccedilatildeo gaacutes-LI Osresultados preliminares das propriedades dinacircmicas para o liacutequido iocircnico tiveram uma boacorrelaccedilatildeo com a literaturasup3 o que mostra a validade do campo de forccedila utilizado nas simulaccedilotildees
AgradecimentosAgradecimentos a CAPES FAPEMIG UNIFAL-MG e UFF
Referecircncias [1] Karadas F Energy Fuels 2010 24 5817[2] Lourenccedilo T C et al Environ Sci Technol 2013 47 7421[3] Fredlake C P et al J Chem Eng Data 2004 49 954
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Anaacutelise Teoacuterica de Clusters de Soacutedio-Potaacutessio por Algoritmo Geneacutetico e Caacutelculos
de Quiacutemica Quacircntica
Mateus X Silva1
(PG) Breno R L Galvatildeo1
(PD) Jadson C Belchior1 (PQ)
xaviersmateusgmailcom 1Departamento de Quiacutemica-ICEx Universidade Federal de Minas Gerais Av Antocircnio Carlos 6627 Pampulha 31270-
901 - Belo Horizonte MG Brasil
Introduccedilatildeo
Clusters metaacutelicos tecircm atraiacutedo atenccedilatildeo cientiacutefica devido agraves suas potenciais aplicabilidades
tecnoloacutegicas em nanoescala O interesse teoacuterico vai aleacutem da determinaccedilatildeo das estruturas formadas
por estes sistemas sendo um objetivo central o entendimento de como estes clusters crescem e
como suas propriedades se modificam no curso deste processo A liga NaK eacute conhecida por ser
misciacutevel em todas as proporccedilotildees e liacutequida agrave temperatura ambiente para a maioria das composiccedilotildees1
sendo o foco deste trabalho a descriccedilatildeo do crescimento deste sistema
Metodologia Computacional
A hipersuperfiacutecie de energia potencial de clusters de NaK foi gerada pelo potencial empiacuterico
Gupta2 (PG) e explorada via um algoritmo geneacutetico (GA) modificado
3 pela adiccedilatildeo de dois novos
operadores ao procedimento evolucionaacuterio padratildeo Assim foram geradas condiccedilotildees iniciais para
abordagem dos clusters menores por meacutetodos de estrutura eletrocircnica tais como CCSD(T) e MP2
que produziram resultados de referecircncia A escolha de condiccedilotildees apropriados para caacutelculos DFT
foram exploradas utilizando os dados de referecircncia obtidos Por fim o acoplamento entre um GA e
a minimizaccedilatildeo da energia obtida em niacutevel de teoria quacircntica eacute investigado para gerar condiccedilotildees
iniciais mais adequadas em relaccedilatildeo agrave abordagem empiacuterica inicial
Resultados e Discussatildeo
Os miacutenimos gerados pelo PG foram avaliados e corrigidos pelos meacutetodos ab initio de alto
niacutevel correlacionando eleacutetrons de camadas internas Verificou-se que o PG falha sistematicamente
na previsatildeo dos miacutenimos corretos de energia para clusters de ateacute 6 aacutetomos estando estes sistemas
pequenos fora da regiatildeo ideal de aplicabilidade deste potencial Observou-se que abordagens usuais
DFT como B3LYP podem falhar na previsatildeo de resultados para sistemas especiacuteficos sendo que o
melhor acordo com os resultados de referecircncia foi obtido pela combinaccedilatildeo def2-TZVPPSVWN5
apesar da melhor relaccedilatildeo custo-benefiacutecio ter sido alcanccedilada por LANL2DZSVWN5 (com potencial
nuclear efetivo) O acoplamento entre o GA e o tratamento quacircntico dos clusters foi realizado
dentro de uma abordagem de alta relaccedilatildeo custo-benefiacutecio obtida pela utilizaccedilatildeo de um potencial
nuclear efetivo em niacutevel MP2 O meacutetodo proposto foi capaz de elevar significativamente a
qualidade das condiccedilotildees iniciais geradas para reotimizaccedilatildeo por meacutetodos mais exatos
Conclusotildees
Caacutelculos MP2 foram suficientes para prever estruturas corretas assim como caacutelculos DFT
com utilizaccedilatildeo de potencial nuclear efetivo forneceram resultados com desvios de apenas 5 em
relaccedilatildeo agravequeles considerados como referecircncia Para clusters maiores a abordagem semi-claacutessica
feita atraveacutes do PG forneceu uma proporccedilatildeo de aacutetomos de soacutedio de 30 a 40 capaz de gerar ligas
mais estaacuteveis quando comparadas agraves suas contrapartes homonucleares A tendecircncia experimental de
segregaccedilatildeo nuacutecleo-superfiacutecie foi prevista com sucesso pela presente abordagem
Agradecimentos
Noacutes agradecemos agrave FAPEMIG agrave Capes e ao CNPq
Referecircncias [1] Tchaplyguine M et al Phys Rev B 2009 80 033405
[2] Gupta R P Phys Rev B 1981 23 6265
[3] Guimaratildees F F et al J Chem Phys 2002 116 8327
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16 FFCLRP 2014
Electronic energy levels engineering of P3HT employing chemical substitutions
Eliezer Fernando Oliveira1 (PG) and Francisco Carlos Lavarda12 (PQ)
1UNESP - Univ Estadual Paulista POSMAT - Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Ciecircncia eTecnologia de Materiais Bauru SP Brazil
2Faculdade de Ciecircncias UNESP - Univ Estadual Paulista Departamento de Fiacutesica Av Eng LuizEdmundo Carrijo Coube 14-01 17033-360 Bauru SP Brazil
Correspondence to Eliezer Fernando de Oliveira (eliezer fcunespbr)
IntroductionCurrently there is an intensive search for new materials to make more efficient organic solar
cells The use of chemical modifications capable of modifying the electronic properties of materialsalready known is an interesting approach [1] as it can in principle provide a more adequateadjustment of the frontier electronic levels while preserving properties such as solubility Thus weperformed a theoretical study of the P3HT and 13 new derivatives obtained by substitution withelectron acceptor and donor groups in order to understand how the energy levels of the frontierorbitals are modified
Computational MethodologyWe adopt the oligomer approach with structures ranging from 2 to 10 monomer units [2]
and thiophenic rings kept coplanar as expected in the solid state [3] Structure optimizations weremade through the PM7 semiempirical method and we obtained electronic structure data byDFTB3LYP6-31G(1d) The properties of polymers are estimated theoretically by extrapolationmethods of the results obtained for the oligomers
Results and DiscussionAs can be observed in Figure 1 employing chemical substitutions allow to get a range of
materials with very different electronic properties an interesting fact for tuning the properties of thedevices
ConclusionsAn interesting result is that obtained for the P3HT-F case that shifts the HOMO and LUMO
energy levels of P3HT to lower energy values maintaining approximately the same ΔEHL
AgradecimentosWe would like to thank the Brazilian agency FAPESP (proc 201221983-0) for financial
support
Referecircncias [1] Oliveira E F Camilo-Jr A da Silva-Filho L C Lavarda F C J Polym Sci Part B Polym Phys 2013 51842-846[2] Batagin-Neto A Oliveira E F Graeff C F O Lavarda F C Molecular Simulation 2013 39 309-321
[3] Oliveira E F and Lavarda F C J Polym Sci Part B Polym Phys 2013 51 1350-1354
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Estudo teoacuterico do mecanismo ESIPT em derivados de benzazoacuteis
Josene M Toldo1(PG) Paulo F B Gonccedilalves
1(PQ)
Josenetoldoufrgsbr 1Universidade Federal do Rio Grande do Sul Instituto de Quiacutemica Grupo de Quiacutemica Teoacuterica
Introduccedilatildeo
A transferecircncia protocircnica intramolecular no estado excitado (ESIPT) caracteriza-se pela
transferecircncia de um proacuteton de um grupo doador para um grupo aceptor a partir de uma ligaccedilatildeo de
hidrogecircnio intramolecular presente na estrutura do estado excitado[1] O aumento do interesse no
estudo de moleacuteculas que apresentam ESIPT eacute um reflexo de suas propriedades fotoquiacutemicas e
fotofiacutesicas uacutenicas que permitem a sua utilizaccedilatildeo em novas aplicaccedilotildees optoeletrocircnicas[2] Nesse
trabalho a DFT foi utilizada para investigar os derivados dos benzazoacuteis descritos na Figura 1 onde
as estruturas 1a e 1b podem apresentar ESIPT
Figura 1 Estruturas dos derivados de benzazoacuteis
Metodologia Computacional
As otimizaccedilotildees geomeacutetricas e anaacutelises vibracionais nos estados S0 e S1 foram feitas
utilizando CAM-B3LYPcc-pVDZ e PBE1PBEcc-pVDZ Nos caacutelculos de energia para as transiccedilotildees verticais foram utilizados CAM-B3LYPjun-cc-pVTZ e PBE1PBEjun-cc-pVDZ Os efeitos do solvente foram incluiacutedos a partir do PCM com as constantes dieleacutetricas referentes ao 14-dioxano diclorometano etanol e acetonitrila Todos os caacutelculos foram feitos no Gaussian 09
Resultados e Discussatildeo
No estado fundamental natildeo haacute a possibilidade de transferecircncia protocircnica intramolecular
devido agrave grande instabilidade das formas ceto quando comparadas agraves formas enol No estado S1
ambas as formas satildeo possiacuteveis contudo o mecanismo ESIPT nem sempre eacute observado O funcional
CAM-B3LYP prevecirc o ESIPT apenas para a estrutura 1a utilizando o solvente mais apolar o 14-
dioxano Jaacute quando o PBE1PBE eacute empregado a estrutura 1a apresenta ESIPT com todos os
solventes e a estrutura 1b apenas para o 14-dioxano Contudo comparando os valores dos λabs e λem
obtidos com os dois funcionais com os resultados experimentais [3] percebe-se que o CAM-B3LYP
descreve melhor o sistema Um efeito batocrocircmico eacute observado ao aumentar a polaridade do
solvente o que eacute consistente com as transiccedilotildees do tipo π rarrπ
Conclusotildees
Devido agrave pequena diferenccedila de energia entre as formas ceto e enol explicada pela reduzida
transferecircncia de carga o mecanismo ESIPT eacute previsto apenas para a estrutura 1a em dioxano jaacute
que o CAM-B3LYP eacute o funcional que melhor descreve o sistema
Agradecimentos
CNPq CAPES e PROPESQ pelo suporte financeiro
Referecircncias [1] H Roohi F Hejazi N Mohtamedifar M Jahantab Spectrochim Acta Part A 2014 118 228-238
[2] J E Kwon S Y Park Adv Mater 2011 23 3615ndash3642
[3] G Wiethaus Siacutentese e caracterizaccedilatildeo de novas iminas com aplicaccedilotildees em oacuteptica natildeo-linear 2010 UFRGS BR
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Processo de fragmentaccedilatildeo molecular do hiacutebrido γ-Fe2O3 PMMA um estudo
teoacuterico e experimental
Silviana Correcirca1 Liacutevia C T Lacerda
1 Marcus V J Rocha
1-2 (PQ) Teodorico C Ramalho
1
(PQ) Elaine F F da Cunha1 (PQ)
silvianacorrea123yahoocombr 1Laboratoacuterio de Modelagem Molecular Departamento de Quiacutemica Universidade Federal de Lavras LavrasMG 2Department of Theoretical Chemistry Faculty of Sciences Vrije Universiteit Amsterdam Paiacuteses Baixos
Introduccedilatildeo
Materiais hiacutebridos orgacircnico-inorgacircnicos satildeo constituiacutedos pela combinaccedilatildeo de
componentes orgacircnicos e inorgacircnicos A siacutentese desses materiais com propriedades otimizadas
constitui uma aacuterea em constante expansatildeo com potencial aplicaccedilatildeo na aacuterea de cataacutelise e sensores
quiacutemicos[12]
Assim este trabalho tem objetivo de propor e entender o mecanismo de
fragmentaccedilatildeo molecular do hiacutebrido PMMA-maghemita realizado pelas teacutecnicas experimentais
de dessorccedilatildeo iocircnica utilizando caacutelculos teoacutericos
Metodologia Computacional
A teacutecnica de dessorccedilatildeo iocircnica estimulada por eleacutetrons foi utilizada para a fragmentaccedilatildeo
experimental E para o estudo teoacuterico utilizou-se o pacote ADF com o meacutetodo DFT o funcional
de densidade BLYP O conjunto de funccedilotildees do tipo Slater TZ2P
Resultados e Discussatildeo
O caminho de fragmentaccedilatildeo do
hiacutebrido PMMA-maghemita estaacute descrito de
acordo com a Figura 1 Pelos resultados
experimentais a ordem de intensidade de
perda dos fragmentos eacute COH+ gt CH3
+gt
CO2CH3+ A energia de formaccedilatildeo do iacuteon
CO2CH3+ seria maior do que os outros no
entanto a ordem de estabilidade encontrada
a partir de caacutelculos teoacutericos foi COH+ gt
CO2CH3+ gt CH3
+ (Figura1) A energia de
ativaccedilatildeo (E) para COH+ foi 2305 kcalmol
-
1 menor que a do CH3
+ Em comparaccedilatildeo
com a do CO2CH3+ a diferenccedila da E eacute
59759 e 62064 kcalmol-1
respectivamente
A intensidade de dessorccedilatildeo iocircnica e a
barreira de energia de ativaccedilatildeo teoacuterica
mostrou boa concordacircncia Assim o
controle cineacutetica pode ocorrer no processo
de fragmentaccedilatildeo da PMMA-maghemita
Conclusotildees
Atraveacutes dos caacutelculos teoacutericos com auxiacutelio dos dados experimentais foi possiacutevel prever e
propor um mecanismo de fragmentaccedilatildeo para o material Permitindo discutir as melhores vias de
formaccedilatildeo dos fragmentos e os fatores quiacutemicos que influenciam nas perdas
Agradecimentos
A CAPES CNPq e a UFRJ pelos auxiacutelios financeiros e de infraestrutura para a realizaccedilatildeo
do trabalho
Referecircncias [1] JOSEacute NM PRADO LASA Quiacutemica Nova 2005 v 28 n 2 p 281-288
[2] FAHMI A Materials Today 2009 v 12 n 5 p 44-50
Figura 1 Mecanismo de fragmentaccedilatildeo do
hiacutebrido PMMA-maghemita
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
19 FFCLRP 2014
I Escola de Quiacutemica Computacional
Estudo mecaniacutestico sobre a N-acilaccedilatildeo de aminas por aacutecidos
carboxiacutelicos catalisada por ZrCl4
Felipe V Z Assad (PG) e Fabriacutecio R Sensato (PQ)
Universidade Federal de Satildeo Paulo UNIFESP Campus Diadema E-mail felipeassadglobocom
N-acilaccedilatildeo de aminas eacute um importante evento quiacutemico para a siacutentese da ligaccedilatildeo amida Tipicamente este tipo de ligaccedilatildeo eacute obtido da uniatildeo de um aacutecido carboxiacutelico a uma amina Entretanto a uniatildeo destes dois grupos funcionais natildeo ocorre agrave temperatura ambiente e requer temperaturas da ordem de 160-180
oC
1 Em 2012 Williams e colaboradores
2 reportaram um ineacutedito protocolo de siacutentese de amidas que
apresenta alta eficiecircncia para uma grande variedade de aminas e aacutecidos carboxiacutelicos A estrateacutegia - em sua condiccedilatildeo otimizada - baseia-se na reaccedilatildeo do substrato (amina) com aacutecido carboxiacutelico catalisada por tetracloreto de zircocircnio (ZrCl4) na presenccedila de tolueno a 110
0C Natildeo obstante a preeminecircncia do referido
procedimento nenhuma explanaccedilatildeo pormenorizada sobre o mecanismo molecular da reaccedilatildeo tem sido oferecida No presente estudo o mecanismo molecular de N-acilaccedilatildeo de aminas por aacutecidos carboxiacutelicos catalisada por ZrCl4 foi investigado por caacutelculos de estrutura eletrocircnica Os caacutelculos foram realizados em niacutevel DFTB3LYP com os seguintes conjuntos de base LANL2DZ para descrever o aacutetomo de zircocircnio e 6-311+G(2df2p) para os demais aacutetomos Pontos criacuteticos foram caracterizados por caacutelculos de frequecircncia vibracional Os processos de N-acilaccedilatildeo de aminas foram investigados para duas situaccedilotildees distintas reaccedilatildeo catalisada ou natildeo pelo ZrCl4 Para cada caso quatro caminhos reacionais idealizados foram investigados e caracterizados computacionalmente como segue i) processo concertado ii) por etapas iii) concertado em excesso de aacutecido carboxiacutelico e iv) por etapas tambeacutem em excesso do aacutecido Como modelos quiacutemicos para representar a amina e o aacutecido carboxiacutelico foram selecionadas as moleacuteculas metilamina e aacutecido metanoico Dos resultados obtidos na ausecircncia do ZrCl4 depreende-se que os valores de energia livre de ativaccedilatildeo ΔG
Dagger
satildeo consistentes com a baixa reatividade deste sistema agrave temperatura ambiente Dentre os canais investigados os processos por etapas demandam menores energias livre de ativaccedilatildeo que os concertados Assim o canal (ii) eacute mais reativo que o canal (i) enquanto o canal (iv) eacute mais reativo que o canal (iii) Em particular a adiccedilatildeo de ZrCl4 fortemente influencia a cineacutetica de acilaccedilatildeo associada ao mecanismo concertado em excesso do aacutecido carboxiacutelico A demanda de ativaccedilatildeo para este processo eacute diminuiacuteda por 86 kcalmol conduzindo a uma energia livre de ativaccedilatildeo ΔG
Dagger de 165 kcalmol e o correspondente perfil
energeacutetico eacute apresentado na Figura 1 Na ausecircncia do catalisador o mecanismo mais favorecido cineticamente eacute o processo por etapas em excesso de aacutecido carboxiacutelico No entanto o mecanismo concertado - em excesso do aacutecido - eacute prevalente na presenccedila do ZrCl4
Figura 1 Perfil energeacutetico do caminho reacional concertado em excesso de aacutecido carboxiacutelico catalisado pelo ZrCl4
Palavras Chave N-acilaccedilatildeo de aminas ligaccedilatildeo amida ZrCl4 caacutelculos de estrutura eletrocircnica DFT
[1] Valeur E Bradley M Chem Soc Rev 2009 38 606
[2] Allen C L Chhatwal A R Williams J M J Chemical Communications 2012 48 666-668
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20 FFCLRP 2014
Comparaccedilatildeo do Desempenho de Meacutetodos Compostos e Funcionais de
Densidade na Determinaccedilatildeo de Entalpias Padrotildees de Formaccedilatildeo
Leonardo Viana das Chagas Lima1 (PG) Nelson Henrique Morgon
1 (PQ)
leonardolimaiqmunicampbr 1Instituto de Quiacutemica Universidade Estadual de Campinas Baratildeo Geraldo Caixa Postal 6154 13083-970
Campinas Satildeo Paulo Brasil
Introduccedilatildeo
No estudo de sistemas com muitas partiacuteculas o uso de meacutetodos de estrutura eletrocircnica
sofisticados e bases extensas para a obtenccedilatildeo de propriedades com maior exatidatildeo sofre uma
limitaccedilatildeo praacutetica devido ao alto custo computacional o que felizmente pode ser contornado
por estrateacutegias como a teoria do funcional da densidade e os meacutetodos compostos[1]
Metodologia Computacional
Foram escolhidos os meacutetodos G3 G3MP2 G4 e G4MP2 e os funcionais com o
conjunto de bases G3LargeXP[2]
SOGGA11 B3LYP RevTPSS e M06-2X Realizaram-se
caacutelculos de otimizaccedilatildeo de geometria energia eletrocircnica e frequecircncias vibracionais (289 K e
1 bar) com o programa Gaussian09[3]
para um conjunto de 74 moleacuteculas e os respectivos os
aacutetomos presentes a fim de se determinar as entalpias padrotildees de formaccedilatildeo
Resultados e Discussatildeo
Comparando-se as determinaccedilotildees teoacutericas e experimentais obteve-se o erro meacutedio
(MSE) e o desvio RMS (RMSD) Avaliaram-se tambeacutem os tempos meacutedios de cpu (TM)
Tabela 1 ndash Anaacutelise estatiacutestica (MSE e RMSD em kcalmol) das determinaccedilotildees da entalpia padratildeo de formaccedilatildeo
(289 K e 1 bar) e tempo de CPU meacutedio dos caacutelculos (minutos)
Medidas Meacutetodos
G3 G3MP2 G4 G4MP2 B3LYP M06-2X RevTPSS SOGAA11
MSE -0406 -0332 -0155 -0107 6533 0873 -0718 -0331
RMSD 2543 2711 2463 2597 8553 3543 4060 9515
TM 4122 230 2983 625 1551 1672 1306 1917
Os menores RMSD foram observados para os meacutetodos compostos com destaque para
o G4 (2463 kcalmol) Jaacute os funcionais de densidade apresentaram RMSD superiores poreacutem
vale a pena destacar o M06-2X (3543 kcalmol) Os maiores tempos foram obtidos para os
meacutetodos G3 e G4 enquanto os menores foram os dos meacutetodos G3MP2 e G4MP2
Conclusotildees
Os meacutetodos G3MP2 e G4MP2 apresentaram os desempenhos mais equilibrados com
RMSD apenas pouco superiores ao meacutetodo G4 e os menores tempos de CPU Os funcionais
apesar dos tempos intermediaacuterios apresentaram RMSD consideravelmente superiores
Agradecimentos
Unicamp CENAPAD-SP CAPES
Referecircncias [1] Heerdt G Morgon N H Quiacutemica Nova 2012 23 1741-1746
[2] Curtis L A Redfern P C Raghavachari K Journal of Chemical Physics 2007 126 084108
[3] Frisch M J et al Gaussian09 Gaussian Inc 2009
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21 FFCLRP 2014
NMR-TZPP-DKH Gaussian basis sets for NMR calculations ndash 195Pt chemical
shift
Diego Paschoal1 (PG) Heacutelio F Dos Santos1 (PQ)
diego_paschoalyahoocombr 1Nuacutecleo de Estudos em Quiacutemica Computacional ndash NEQC ndash Departamento de Quiacutemica Universidade Federal de Juiz de
Fora Campus Universitaacuterio ndash Martelos 36036-030 Juiz de Fora MG Brasil
Nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy of 195Pt is an excellent method to be used
in structural characterization of new complexes in solution Besides NMR has been used in the
elucidation of reaction mechanism among other applications [1]
In this present study a comprehensive analysis of all relevant issues involved on the 195Pt
NMR chemical shift predictions are conducted Non-relativistic and relativistic calculations were
employed in distinct computation schemes to assess the most accurate method to use in a theoretical
calculations of 195Pt NMR In addition to the existing methods new relativistic Gaussian basis sets
named as NMR-TZPP-DKH were constructed for H-He Li-Ne Na-Ar K-Ca Ga-Kr Rb-Sr In-Xe
and Pt atoms and tested for 195Pt NMR predictions
NMR-TZPP-DKH Gaussian basis sets were developed according to the protocol described
by Neese [2] with some changes
Figure 1 195Pt chemical shift calculated at B3LYP(DKHSO)NMR-TZPP-DKHSO level
Platinum compounds studied in this work were optimized at B3LYPLANL2DZ(Pt)Def2-
TZVPP(Ligands) NMR calculations were performed using the GIAO method at B3LYPNMR-
TZPP-DKH level with relativistic effects incorporated by DKHSO approximation The [PtCl6]-2
was used as internal reference In all calculations the solvent effect was included using the PCM
formalism GAUSSIAN09 program were used in these calculations
The 195Pt for 73 complexes are showed in Figure 1 From the results we observe a good
agreement between experimental and calculated results with an average absolute deviation of 156
ppm for the compounds considered
The results and conclusions in this study are highly relevant to theoretical and experimental
chemists that seeking state of the art for the chemistry of platinum complexes Our conclusions are
supported by a series of theoretical calculations in good agreement with experimental values for a
wide range of 195Pt chemical shifts and with distinct ligands
Acknowledgments Authors acknowledges UFJF FAPEMIG CAPES and CNPq for
financial support
[1] P S Pregosin Coord Chem Rev 44 (1982) 247
[2] D A Pantazis X Y Chen C R Landis F Neese J Chem Theory Comput 4 (2008) 908
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22 FFCLRP 2014
Avaliaccedilatildeo teoacuterica do efeito gauche na difenidramina e seu cloridrato Faacutetima M P de Rezende1 (PG) Matheus P de Freitas1 (PQ)
fatimarezendeposgraduflabr 1Departamento de Quiacutemica Universidade Federal de Lavras CP 3037 37200-000 Lavras MG
Introduccedilatildeo O cloridrato de difenidramina eacute um dos princiacutepios ativos do medicamento Dramin (utilizado no tratamento de naacuteuseas e vocircmitos) A difenidramina e seu cloridrato fornecem bons prospectos para exibirem o efeito gauche O efeito gauche eacute observado em moleacuteculas contendo o fragmento etila 12-dissubstituiacutedo em que os substituintes satildeo aacutetomos ou grupos eletronegativos Segundo esse efeito a conformaccedilatildeo gauche eacute a forma preferencial em comparaccedilatildeo com a conformaccedilatildeo anti embora efeitos de repulsatildeo esteacuterica e eletrostaacutetica entre substituintes sugiram que o equiliacutebrio deveria ser favoraacutevel ao isocircmero anti1 Nesse contexto o objetivo do presente trabalho eacute avaliar a preferecircncia conformacional (gauche ou anti) do cloridrato de difenidramina e de sua forma neutra (Figura 1a e 1b) em acetonitrila e no vaacutecuo
ON
H
ON
a b
Figura 1 a) Difenidramina protonada (caacutetion) b) Difenidramina Metodologia Computacional Os miacutenimos de energia dos compostos foram identificados por meio de uma varredura conformacional usando o meacutetodo Monte Carlo em niacutevel semi-empiacuterico AM1 usando o programa Spartan A varredura conformacional foi executada para difenidramina na forma neutra e catiocircnica obtendo-se 100 estruturas para cada composto sendo muitas delas idecircnticas As geometrias diferentes foram otimizadas em niacutevel HF631g-(dp) (incluindo caacutelculos de frequecircncia para garantir que as estruturas natildeo se tratavam de estados de transiccedilatildeo) e em seguida 14 estruturas com energias relativas diferentes foram resubmetidas a caacutelculos de otimizaccedilatildeo de geometria (no gaacutes e em acetonitrila impliacutecita - modelo PCM) em niacutevel B97X-D6-31g(dp) Resultados e Discussatildeo O efeito gauche eacute operante na difenidramina pois o confocircrmero mais estaacutevel possui acircngulo diedro O-C-C-N de aproximadamente 65o (gauche) e eacute cerca de 1 kcal mol-1 mais estaacutevel do que o confocircrmero anti mais abundante (O-C-C-N de aproximadamente 175o) tanto na fase gasosa quanto em acetonitrila A estabilizaccedilatildeo da conformaccedilatildeo gauche eacute possivelmente decorrente de interaccedilotildees hiperconjugativas antiperiplanares CHCN e CHCO (efeito gauche quacircntico) Contudo os dados de energia ainda indicam uma populaccedilatildeo mensuraacutevel de confocircrmeros anti (cerca de 10) Ao se protonar a difenidramina de forma que se obtenha o caacutetion difenidramiacutenio (correspondente ao cloridrato de difenidramina) a diferenccedila de energia entre os confocircrmeros gauche e anti mais estaacuteveis eacute de mais de 6 kcal mol-1 sugerindo que estruturas com acircngulo diedro O-C-C-N+ gauche sejam natildeo somente preferenciais mas exclusivas Esse fato eacute decorrente de um incremento estabilizante da conformaccedilatildeo gauche a atraccedilatildeo eletrostaacutetica ON+ (efeito gauche eletrostaacutetico)2 Conclusotildees Interaccedilotildees intramoleculares particularmente o efeito gauche (quacircntico e eletrostaacutetico) devem contribuir fortemente para a conformaccedilatildeo bioativa da difenidramina e seu cloridrato que eacute gauche ao longo do fragmento O-C-C-N segundo estrutura do Protein Data Bank (coacutedigo PDB 2AOT) Agradecimentos Agrave FAPEMIG CAPES e CNPq pelo suporte financeiro e bolsas de estudante (FMPR) e de pesquisador (MPF) Referecircncias [1] Goodman L Gu H Pophristic V J Phys Chem A 2005 109 1223-1229 [2] Gooseman N E J OacuteHagan D Peach M J G Slawin A M Z Tozer D J Young R J Angew Chem Int Ed 2007 46 5904-5908
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23 FFCLRP 2014
Estudo envolvendo NN
Railton1 B de Andrade (PG) SilmarMiguel A F de Souza (PQ)
1Universidade Federal da Paraiacuteba Departamento de Quiacutemica 58036 Joatildeo Pes
Introduccedilatildeo
Uma das reaccedilotildees mais importantes das nitrosaminas se refere agrave quebra da ligaccedilatildeo NndashN (ver Figura 1) com a consequumlente liberaccedilatildeo do pode facilitar ou natildeo a quebra desta ligaccedilatildeo Pelaacuteez e colaboraprotonaccedilatildeo da nitrosamina mais simples (nitrosamina metilada
1a trans-(CH3)2NNOH+ 1c cis
Figura 1 conformaccedilotildees mais releva
Neste trabalho investigamos as quatro estruturas de menor energia da NNnitrosodimetilamina (DMNA
Metodologia Computacional
Utilizamos os meacutetodos geometrias referentes aos confocircrmeros mais estaacuteveis niacutevel CASSCFcc-pVDZ
Resultados e Discussatildeo
Temos um ordenamento energeacutetico em relaccedilatildeo aos resultados a niacutevel outro ordenamento com MRCI
Tabela 1Resultados obtidos para as quatro estruturas mai
Estruturaa
1a trans-(CH3)2NNOH+
1c cis-(CH3)2NNOH+
2a (CH3)2NHNO+
2c (CH3)2NNHO+
aAs quatro estruturas de menor energias foram otimizadas com realizado um caacutelculo MRCI correccedilotildees de Davdson dResultados entre parecircnteses referente agraves estruturas com H [2]
Conclusotildees
Para o estado fundamental foram obtidas quatro conformaccedilotildees mais estaacuteveis mostradas na Figura 1 sendo a estaacuteveis Observou-se o mesmo ordenamento obtido para a nitrosamina natildeoCaacutelculos com bases mais extensas (augReferecircncias [1] OHWADA T et al J Am Chem Soc
[2] PELAacuteEZ D et al J J Phys Chem A
Estudo envolvendo NN-nitrosodimetilamina protonada
B de Andrade (PG) Silmar1 A do Monte (PQ) Miguel A F de Souza (PQ) e Elizete1 Ventura (PQ)
railtoncggmailcom
Universidade Federal da Paraiacuteba Departamento de Quiacutemica 58036 Joatildeo Pessoa
Uma das reaccedilotildees mais importantes das nitrosaminas se refere agrave quebra da ligaccedilatildeo N (ver Figura 1) com a consequumlente liberaccedilatildeo do NO [1] A posiccedilatildeo da protonaccedilatildeo
pode facilitar ou natildeo a quebra desta ligaccedilatildeo Pelaacuteez e colaboradores [2] estudaram a protonaccedilatildeo da nitrosamina mais simples (H2NNO----H+) como modelo para a
1c cis-(CH3)2NNHO+ 2a (CH3)2NHNO
+ 2c (CH
conformaccedilotildees mais relevantes no estado fundamental de nitrosaminas protonadas
Neste trabalho investigamos as quatro estruturas de menor energia da NNDMNA) protonada (Figura 1 principais siacutetios de protonaccedilatildeo)
odologia Computacional
Utilizamos os meacutetodos MRCICASSCF com a base cc-pVDZ
geometrias referentes aos confocircrmeros mais estaacuteveis (Figura 1) foram otimizadas a
Temos um ordenamento energeacutetico em relaccedilatildeo aos resultados a niacutevel MRCI como indicado na Tabela 1
Resultados obtidos para as quatro estruturas mais estaacuteveis envolvendo NDMA protonada
CASSCF MRCIb MRCI+Q
c CASPT2ANO
∆E (kcalmol) 000 (000)d 000 000
1244 (1099) 1200 1183
-103 (-331) 1378 941
1389 (1232) 1793 1555 As quatro estruturas de menor energias foram otimizadas com CASSCF e a geometria obtida foi
realizado um caacutelculo MRCI bMRCI (Multireference Configuration Interaction
sultados entre parecircnteses referente agraves estruturas com H [2]
Para o estado fundamental foram obtidas quatro conformaccedilotildees mais estaacuteveis sendo a 1a trans-(CH3)2NNOH
+ e 2a (CH3)2NHNO
se o mesmo ordenamento obtido para a nitrosamina natildeoCaacutelculos com bases mais extensas (aug-cc-pVDZ e cc-pVTZ) estatildeo sendo realizados
J Am Chem Soc 123 10164 2001 J J Phys Chem A 112 8394 2008
nitrosodimetilamina protonada
A do Monte (PQ)
soa ndash PB ndash Brasil
Uma das reaccedilotildees mais importantes das nitrosaminas se refere agrave quebra da ligaccedilatildeo posiccedilatildeo da protonaccedilatildeo dores [2] estudaram a
) como modelo para a
2c (CH3)2NNHO+
ntes no estado fundamental de nitrosaminas protonadas
Neste trabalho investigamos as quatro estruturas de menor energia da NN-principais siacutetios de protonaccedilatildeo)
pVDZ Todas as ) foram otimizadas a
Temos um ordenamento energeacutetico em relaccedilatildeo aos resultados a niacutevel CASSCF e
s estaacuteveis envolvendo NDMA protonada
CASPT2ANO-L
(000) (1125) (459) (1141)
e a geometria obtida foi Multireference Configuration Interaction) c
MRCI com sultados entre parecircnteses referente agraves estruturas com H [2]
Para o estado fundamental foram obtidas quatro conformaccedilotildees mais estaacuteveis NHNO
+ as mais se o mesmo ordenamento obtido para a nitrosamina natildeo-metilada
pVTZ) estatildeo sendo realizados
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24 FFCLRP 2014
Ab-initio calculation of magnetic properties of Gd-doped SnO2
Fermin H Aragoacuten
fermin964hotmailcom Laboratoacuterio de Fiacutesica Aplicada Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear 31270-901 Belo Horizonte MG
Brazil
Introduction
The SnO2 compound is a n-type semiconductor with a large band gap (Eg ~ 36 eV) This
compound forms in a tetragonal rutile-type crystalline structure Reports published in the literature
experimental and theoretical indicate that the SnO2 compound doped with different chemical
elements (transition metals and rare earths) shows ferromagnetic properties above room
temperature high electrical conductivity high transparency in the visible region and high thermal
stability Due to these properties the rare earth-ion-doped SnO2 compounds are considered as
promising systems for the development of multifunctional magneto-optical devices [1] In special
the doping with trivalent Gd ions could provide with larger localized magnetic moments because of
their 4f7 electron configuration in comparison with transition metal ions
Computational Methodology
All calculations have been performed within the framework of the density-functional theory
(DFT) implemented in the well-tested SIESTA (Spanish Initiative for Electronic Simulations with
Thousands of Atoms) code
[2] and using the generalized gradient approximation (GGA)
pseudopotentials The system was studied in 2x2x2 supercell contained 48 atoms For the
calculation is considered the substitution of GdrarrSn that represent 625 of Gd-doped and one
oxygen vacancy that represent 3125 of the oxygen occupied site Spin polarized was carried out
to both cases with ferromagnetic (FM) and antiferromagnetic (AFM) configuration The difference
between the FM and AFM total energy (ΔE) can be expressed as ΔE=E(FM)-E(AFM) where
E(FM) denotes the total energy of FM state and E(AFM) denotes the total energy of AFM state
Positive value of ΔE implies that an AFM state is preferred while negative value of ΔE implies that
an FM state is preferred
Results
The values obtained to ΔE were -04 meV and -33 meV for 625 Gd-doped in SnO2 and
SnO2-γ (γ is the quantity of oxygen vacancy) respectively The low energy for Gd-doped SnO2
shows paramagnetic while for the Gd-doped SnO2-γ shows ferromagnetic behavior these results are
in agreement as theoretical and experimental work [34] where were shown that the oxygen
vacancies are a key of the origin of ferromagnetism in the call diluted magnetic semiconductors
Conclusions In conclusion we have investigated the electronic and magnetic properties of Gd-doped SnO2 (free of oxygen vacancy) and Gd-doped SnO2-γ (with oxygen vacancy) using SIESTA code Our calculations show remarkable changes in the spin polarized DOS with a strong correlation of the ferromagnetism with the presence of oxygen vacancy
The financial support of the Brazilian Agencies CNPq CAPES and FAPEMIG is gratefully
acknowledged
References [1] R Adhikari AK Das DKarmakar JGhatak J MagnMagn Mat 322 (2010) 3631
[2] J M Soler E Artacho J Gale A Garcia J Junquera P Ordejoacuten D Saacutenchez-Portal J Phys Cond Matt 14 2745
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[3] S B Ogale R J Choudhary J P Buban S E Lofland S R Shinde S N Kale V N Kulkarni J Higgins C
Lanci J R Simpson N D Browning S D Sarma H D Drew R L Greene and T Venkatesan Phys Rev Lett 91
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[4] J M D Coey A P Douvalis C B Fitzgerald and M Venkatesan Appl Phys Lett 84 1332 (2004)
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25 FFCLRP 2014
Estrutura eletrocircnica de complexo envolvendo uma associaccedilatildeo por ligaccedilatildeo
quiacutemica entre uma ftalocianina de rutecircnio e o TiO2 (anatase)
Diesley M S Arauacutejo1
(PG) Weverson R Gomes2(PG) Leonardo T Ueno
3(PQ) Antonio O T
Patrociacutenio1(PQ) Antonio E H Machado
1(PQ)
diesleymartinsyahoocombr 1Universidade Federal de Uberlacircndia Instituto de Quiacutemica Laboratoacuterio de Fotoquiacutemica e Ciecircncia de Materiais
2 Universidade Federal de Satildeo Carlos Departamento de Quiacutemica
3Universidade Federal de Uberlacircndia Faculdade de Ciecircncias Integradas do Pontal
Introduccedilatildeo
O emprego de abordagens baseadas na Teoria do Funcional de Densidade (DFT) tem
contribuiacutedo de forma significativa nos estudos de processos que envolvem transferecircncia de carga
[12] Ressalta-se entre outras possibilidades a previsatildeo do arranjo estrutural energeticamente mais
favoraacutevel e o entendimento de qual seria a melhor forma de ancoramento do corante na superfiacutecie
do semicondutor Aleacutem disso a estrutura eletrocircnica obtida teoricamente eacute capaz de fornecer
informaccedilotildees para o entendimento de processos importantes como eacute o caso da conversatildeo de energia
No presente trabalho avaliamos o comportamento de uma ftalocianina de rutecircnio ([(29-
bis(dietielamino)-1623-dicarboxi)PcRu(py)2]- FtRu) ligada quimicamente a um nanocluster de
anatase (TiO2)
Metodologia Computacional
Para a otimizaccedilatildeo estrutural e caacutelculo das frequecircncias vibracionais empregou-se o funcional
B3LYP e o conjunto de bases LANL2DZ ECP com o pseudo-potencial para o Titacircnio e o conjunto
Def2-TZVPD para os demais aacutetomos (H C N O e Ru) mais o pseudo-potencial para o Ru O
nanocluster de anatase empregado foi mantido congelado durante todos os caacutelculos Este consiste
em estrutura otimizada descrita por Jono e colaboradores [1] Todos os caacutelculos foram efetuados
considerando acetonitrila como solvente empregando o meacutetodo de contiacutenuo dieleacutetrico CPCM [45]
O funcional CAM-B3LYP foi utilizado na previsatildeo de 6 estados tripleto e dos 60 primeiros estados
singleto para a construccedilatildeo do espectro eletrocircnico e diagrama de energias
Resultados e Discussatildeo
No espectro de excitaccedilatildeo simulado a magnitude das forccedilas de oscilador para as transiccedilotildees
por volta de 560 nm sugere uma grande probabilidade de absorccedilatildeo de luz visiacutevel por este complexo
Em uma anaacutelise dos orbitais moleculares observa-se que tais excitaccedilotildees surgem da transferecircncia de
carga interfacial da FtRu para niacuteveis desocupados do semicondutor sugerindo que as transiccedilotildees
eletrocircnicas de menor energia devem envolver a excitaccedilatildeo de um eleacutetron da FtRu para diferentes
estados eletrocircnicos do TiO2 O gap energeacutetico entre o estado eletrocircnico de menor energia (S1) e o
estado fundamental eacute de cerca de 180 eV envolvendo a combinaccedilatildeo de diferentes transiccedilotildees
eletrocircnicas sugerindo que haacute injeccedilatildeo eletrocircnica do corante no estado excitado para a banda de
conduccedilatildeo do semicondutor isso eacute compatiacutevel com dados reportados em estudos similares [1-3]
Conclusotildees
Os dados obtidos para os niacuteveis de energia do complexo em estudo satildeo compatiacuteveis aos
observados para complexos similares Os resultados sugerem na excitaccedilatildeo eletrocircnica a
transferecircncia de eleacutetron de niacuteveis ocupados da FtRu para orbitais virtuais da anatase
Agradecimentos
UFU FAPEMIG CAPES e CNPq
Referecircncias
[1] R Jono et al J Phys Chem Lett 2011 2 1167ndash1170
[2] P M Anbarasan et al Rec Res Sci Tech 2010 2 08-16
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26 FFCLRP 2014
Estudo computacional de [22]ciclofanos
Mateus G Manfreacute1 (IC) Seacutergio E Galembeck
1 (PQ)
mateusmanfreuspbr 1Departamento de Quiacutemica Faculdade de Filosofia Ciecircncias e Letras de Ribeiratildeo Preto Universidade de Satildeo Paulo
14040-901 Ribeiratildeo Preto-SP Brasil
Introduccedilatildeo
Os [22]ciclofanos representam uma classe de compostos quiacutemicos com um campo de aplicaccedilatildeo que
abrange cataacutelises assimeacutetricas poliacutemeros com propriedades oacuteptico-eletrocircnicas distintas e mesmo
faacutermacos no combate agrave artrite Grande parte de suas caracteriacutesticas de interesse se deve a interaccedilotildees
entre seus dois aneacuteis aromaacuteticos portanto a compreensatildeo da natureza de tais interaccedilotildees elucidaria a
origem de suas aplicaccedilotildees bem como melhor exploraacute-las
Metodologia Computacional
Quatro compostos da classe dos [22]ciclofano vecircm sendo estudados neste trabalho
[22]paraciclofano (I) sin [22]metaciclofano (II) anti [22]metaciclofano (III) e
[22]metaparaciclofano (IV) As moleacuteculas tiveram suas geometrias optimizadas atraveacutes do meacutetodo
PW6B95-D3BJ tendo def2-TZVP A mesma metodologia foi adotada para o caacutelculo de seus
espectros infravermelho
Resultados e Discussatildeo
Em todos os compostos os valores estudados nas geometrias se encontram muito proacuteximos
dos valores experimentais na literatura2 Observa-se que para I e II a distacircncia interanular
apresentou um valor abaixo do raio de Van der Waals para o aacutetomo de carbono ( 28 acircngstrons) o
que sugere uma provaacutevel interaccedilatildeo through-space entre os aneacuteis Por outro lado os compostos III e
IV apresentaram uma distacircncia entre os aneacuteis maior que 28 acircngstrons indicando que caso estejam
presentes a interaccedilatildeo entre os aneacuteis se daacute principalmente through-bond
Os espectros infravermelho revelaram que em todos os compostos os picos de maior
intensidade se encontravam relacionados a vibraccedilotildees de estiramento dos hidrogecircnios Tanto O
espectro do composto I quanto do composto II bandas de intensidade consideraacutevel em 750 cm-1
relacionada agrave vibraccedilatildeo angular entre seus aneacuteis benzecircnicos indicando uma provaacutevel interaccedilatildeo
through-space O composto IV por outro lado natildeo apresentou tais bandas de interaccedilatildeo apenas entre
os aneacuteis mas sim uma banda em 606 cm-1
devido ao estiramento simeacutetrico entre os aneacuteis atraveacutes
das pontes etilecircnicas se tratando de uma provaacutevel interaccedilatildeo through-bond
Conclusatildeo
O meacutetodo PW6B95-D3BJ apresentou resultados com boa exatidatildeo ante aos valores
encontrados na literatura se mostrando adequado para o tratamento de [22]ciclofanos Os dados
obtidos na geometria para os compostos I e II bem como no espectro infravermelho convergem para
uma predominacircncia na interaccedilatildeo through-space enquanto que para o composto IV estes convergem
para uma predominacircncia na interaccedilatildeo through-bond
Agradecimentos
Os autores agradecem agrave FAPESP (processo 201319596-0) pelo suporte financeiro MGM
agradece agrave FAPESP (processo 201319596-0) pela bolsa de Iniciaccedilatildeo Cientiacutefica
Referecircncias Bibliograacutefica 2ChampionRGodfreyPD Betens FLJ Mol Spectrosc 199215518
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
27 FFCLRP 2014
17ordm SIMPOacuteSIO BRASILEIRO DE QUIacuteMICA TEOacuteRICA (SBQT) 24 a 28 de novembro de 2013 Angra dos Reis Rio
ESTUDO COMPARATIVO DE REATIVIDADE DE TRITERPENOS
PENTACIacuteCLICOS COM ATIVIDADE ANTIMALAacuteRICA
Marlon Marques V de Melo Filho
1a(PG) Kelson Mota T Oliveira
1a(PQ) Noam S Gadelha
1a(PG)
Aristeu S da Fonseca1a
(PG)
1aGrupo de Quiacutemica Teoacuterica e Computacional (GQTC)
1bGrupo de Quiacutemica de Produtos Naturais e Desenvolvimento
de Meacutetodos Analiacuteticos (QPNMA) 1DQICE ndash UFAM Bloco 10 Setor Norte Av Rodrigo OJ Ramos 6200 Japiim
69077-000 Manaus ndash Amazonas
e-mail marlonvieirademelogmailcom
Palavras-chave lupeol aacutecido betulinico betulina aacutecido melaleuco atividade ONION
INTRODUCcedilAtildeO
A investigaccedilatildeo farmacecircutica em produtos naturais representa uma estrateacutegia importante para a descoberta e desenvolvimento de novos medicamentos Quatro moleacuteculas isoladas da A amazonicus no QPNMA com esqueleto triterpecircnico pentaciacuteclico tecircm mostrado graus diferentes de atividade contra o P falciparum Trecircs destes compostos satildeo apresentados na literatura como oacutetimos candidatos para o desenvolvimento de um tratamento mais eficiente contra a malaacuteria e outras doenccedilas parasitaacuterias Os quatro compostos depois de isolados foram identificados por meio de anaacutelise espectroscoacutepica (ver fig 1) Suas estruturas foram estudadas por meio de abordagem teoacuterica visando determinar que fatores estruturais e eletrocircnicos poderiam ser determinantes no grau de atividade Foram comparados os mapas de potencial eletrostaacutetico densidade eletrocircnica (2D e 3D) e distribuiccedilatildeo de cargas dos quatro compostos e seus valores tabelados Figura 1 Triterpenos pentaciacuteclicos isolados de A amazonicus 1 - lupeol 2 - O aacutecido betuliacutenico 3 - betulina 4 - o aacutecido Melaleucico
MEacuteTODOS Os calculos seratildeo realizados utilizando PC INTEL Quadcore
TM (8 GB RAM) em plataforma Debian
LINUX (Versatildeo 50) para calcular as propriedades estruturais e eletrocircnicas das quatro moleacuteculas Na otimizaccedilatildeo geomeacutetrica de rotina seraacute utilizado o meacutetodo com bases 6-21G e funcional b3lyp por meio do Programa Gaussian03 O meacutetodo a ser utilizado eacute o ONIOM Ele eacute recomendado para moleacuteculas grandes reaccedilotildees enzimaacuteticas mecanismos de reaccedilatildeo para os sistemas orgacircnicos efeitos dos substituintes e reatividade de compostos orgacircnicos e organometaacutelicos
RESULTADOS E DISCUSSAtildeO
Os dados oriundos do QPNMA indicam uma
maior atividade para o aacutecido betuliacutenico valores
meacutedios para o lupeol e betulina e nenhuma
atividade do aacutecido melaleucico Como a literatura
aponta a carboxila como forte candidato
responsaacutevel pela atividade do aacutecido betuliacutenico e a
hidroxila nos demais compostos a anaacutelise da
presenccedila destes grupos nas quatros estruturas foi
observado Estruturalmente os compostos
apresentaram grande similaridade em distacircncias e
acircngulos no esqueleto lupacircnico Os caacutelculos de
atividades dos triterpenos seratildeo realizados ao
interagi-los com o modelo tridimensional da proteiacutena
digestiva do P flaciparum que eacute encontrado no
Protein Data Base CONCLUSAtildeO
Uma das principais diferenccedilas observadas deve-
se a distribuiccedilatildeo de cargas nas COOH devido ao
efeito indutivo na proacutepria moleacutecula ou ateacute mesmo
um impedimento esteacuterico pelo maior volume da
moleacutecula
AGRADECIMENTOS
FAPEAM CNPq
Abdel Bar at al J Nat Prod 2009 72 1643ndash1650
2
1
25
12
6
27
15
16
19
28
22
21 29
30
24
23
OH
H
H
1
COOH
OH
OH H
OHH
H
H
3
2
3 4
23 24
6 5
10
1
25
9 8
7 27
14
13
12
30
19
1
8 17 16
15
28
22
21
29
26 COOH
COOH
OH
4
2
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28 FFCLRP 2014
Estudos Teoacutericos Comparativos de Propriedades Estruturais Eletrocircnicas e
Espectroscoacutepicas dos Aacutecidos Betuliacutenico e Melaleucico e da Estabilidade de
Clusters desses Metaboacutelitos Especiais
Noam G da Silva1 (PG) Kelson M T de Oliveira1 (PQ) Aristeu S da Fonseca1 (PG) e Marlon
Vieira de Melo1 (PG)
noam_gshotmailcom 1DQICE-UFAM Bloco 10 Setor Norte Av Rodrigo O J Ramos 6200 Japiim 69077-000 Manaus Amazonas
Introduccedilatildeo
A baixa atividade do aacutecido Melaleucico natildeo foi ateacute o presente momento estudada Sua
estrutura eacute similar agrave de outros compostos ativos mas algum outro fator deve estar influenciando
na quiacutemica da reaccedilatildeo[12] Estruturas como clusters onde interaccedilotildees de hidrogecircnio estabilizam
o sistema podem estar sendo formadas[34] e assim a moleacutecula mostra-se inativa em estudos de
atividade bioloacutegica[5]
Metodologia Computacional
Os caacutelculos foram realizados em maacutequinas QuadCore ambas com 8 GB de memoacuteria
RAM nas plataformas Debian 6 e 7 (Linux) O software utilizado foi o Gaussian 03 Rev C-02
As moleacuteculas foram estudadas com o AM1 B3LYP3-21G e B3LYP6-31G As estruturas com
duas e trecircs moleacuteculas foram estudadas com AM1
Resultados e Discussatildeo
Os resultados preliminares (alguns na Tabela 1)
mostram que a forma mais oxidada (aacutecido Melaleucico)
possui menor energia que o aacutecido Betuliacutenico Em ambas as
moleacuteculas ocorre interaccedilatildeo intermolecular que estabiliza o
sistema Quando duas moleacuteculas interagem haacute um efeito
estabilizante maior no aacutecido Betuliacutenico que no aacutecido
Melaleucico Com trecircs moleacuteculas interagindo ocorre
aumento na estabilizaccedilatildeo para ambos os casos mas o aacutecido Melaleucico tem uma estabilizaccedilatildeo
aproximadamente 20 kcalmol mais acentuada
Tabela 1 Algumas propriedades energeacuteticas e efeitos de interaccedilatildeo de hidrogecircnio
Propriedade Aacutecido Betuliacutenico Aacutecido Melaleucico
Energia Total (kcalmol) -187358751 -2719095827
Estabilizaccedilatildeo com duas moleacuteculas (kcalmol) -8641687843 -7807025921
Estabilizaccedilatildeo com trecircs moleacuteculas (kcalmol) -1326288052 -1528627227
Conclusotildees
A formaccedilatildeo de pontes de hidrogecircnio estabiliza os sistemas mas somente o aacutecido
Melaleucico pode formar grandes aglomerados com essas interaccedilotildees Sistemas maiores podem
ser estudados e fornecer respostas para a baixa atividade da moleacutecula
Agradecimentos
Ao CNPq e a FAPEAM pelos investimentos
Referecircncias [1] Chopra CS Cole A RH Theiberg KJL White DR Arthur HR Tetrahedron 1965 Vol 21 1529-1536
[2] Chopra CS White DR Tetrahedron 1966 Vol 22 897-901
[3] Mohajeri A Journal of molecular structure (Theochem) 2004 Vol 678 201-205
[4] Duvoisin Jr S Ighor CVL Quimica Nova 2011 Vol 34 1595-1603
[5] Bernard P Scior T Didier B Hibert M Berthon J Phytochemistry 2001 Vol 58 865-874
Figura 1 (Esquerda) Cluster de aacutecido
Melaleucico e (Direita) interaccedilotildees de
hidrogecircnio
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29 FFCLRP 2014
On Activation Step of Hoveyda-Grubbs Catalyst
Eacutegil Saacute 1 (PQ) Milton Matos 2 (PQ) hegelsahotmailcom
1 Universidade Federal do Piauiacute Campus Ministro Reis Velloso Parnaiacuteba-PI Brazil e-mail 2 Laboratoacuterio Interdisciplinar de Materiais Avanccedilados Centro de Ciecircncias da Natureza Teresina -PI Brazil
Introduccedilatildeo
Hoveyda-Grubbs catalyst is very important to catalyze the olefin metathesis reaction The activation mechanism is dissociative for RCM (Ring Closing Metathesis) of N-Tosyldiallylamine due to olefin size [1]
Metodologia Computacional
We study the activation mechanism using DFT (Density Functional Theory) through the hybrid functional B3LYP and the basis set 6-31g(d) for all atoms except ruthenium described by LanL2DZ all stationary points were characterized by vibrational frequency calculations using the same level of theory Resultados e Discussatildeo We search the activation path previously proposed [1] showed in the Figure 1 in black and blue lines This path start with the pre-catalyst A1 through the transition state TS(A1-A2) and the minimum A2 The next step is the complexation of N-Tosyldiallylamine (IA3) We also find an alternative path showed by the red line In this path proposed in the first time here we showed an immediately interconversion from A2 to IIA3 before the complexation of the olefin with a rotation through the RuC bond This structure presents a dihedral angle of 105deg between the carbons of group mesityl coordinated ruthenium the carbon of the carbene and the oxygen chelator CRuCO (marked with asterisk in Figure 1) While in the structure A2 the same-angle is -107deg showing the rotation of the entire group Hoveyda around the connection RuC this rotation happens easily and as published in theoretical and experimental studies [2] confirmed by the more the stability of IIA3 in comparison with A2 We investigated the activation directly from the structure A1 to the structure IIA3 but we found an unreal energy barrier corresponding to the possible TS(AI-IIA3) With these results we believe the activation process occurs with the interconversion from A2 to IIA3 and not directly from A2 to IA3 as showed in others works
Figure 1 Activation paths for the Hoveyda-Grubbs catalyst
Referecircncias
[1] [1] S J Connon M Rivard M Zaja S Blechert Adv Synth Catal 345 (2003) 572
[2] C M Aguillar W R Rocha J Phys Chem B 115 (2011) 2030
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30 FFCLRP 2014
Estudo do comportamento em soluccedilatildeo do 2-fluoroetanol 3-fluoroproanol e 4-fluorobutanol por espectroscopias de RMN e infravermelho e caacutelculos
teoacutericos R A Cormanich12(PG) R Rittner2(PQ) M P Freitas3 (PQ) and M Buumlhl1 (PQ)
rodcormanichiqmunicampbr 1 EastChem School of Chemistry University of St Andrews North Haugh St Andrews Fife KY16 9ST UK 2 Chemistry Institute State University of Campinas PO Box 6154 13083-970 Campinas SP Brazil 3 Department of Chemistry Federal University of Lavras PO Box 3037 37200-000 Lavras MG Brazil Introduccedilatildeo
Aacutetomos de fluacuteor em compostos orgacircnicos satildeo considerados fracos aceptores para formaccedilatildeo de ligaccedilatildeo de hidrogecircnio (LH)1 Contudo o miacutenimo global do 2-fluoroetanol (FE) que tem geometria apropriada para formar uma LH CFmiddotmiddotmiddotHO intramolecular eacute responsaacutevel por gt90 da sua populaccedilatildeo conformacional total Tal LH eacute comumente invocada para explicar a estabilidade do confocircrmero mais estaacutevel do FE2 Da mesma maneira tambeacutem eacute indicado que os miacutenimos globais do FP e FB formam LHs CFbullbullbullHO intramoleculares34 Natildeo haacute estudos conformacionais em soluccedilatildeo na literatura para estes compostos que sejam de nosso conhecimento Dessa maneira no presente trabalho foi realizada uma anaacutelise sistemaacutetica do comportamento conformacional em soluccedilatildeo do FE FP e FB por espectroscoipas de RMN de
1H e 19F e infravermelho suportado por caacutelculos teoacutericos Metodologia Computacional
Foram realizados caacutelculos teoacutericos em niacutevel MP2aug-cc-pVDZ para geometrias dos confocircrmeros do FE (5 confocircrmeros) FP (12 confocircrmeros) e FB (38 confocircrmeros) otimizados em niacutevel MP2aug-cc-pVDZ que apresentaram a melhor correlaccedilatildeo com o niacutevel CCSD(T)aug-cc-pVTZ em relaccedilatildeo agrave funcionais da DFT (B3LYP e B3LYP-D3) Foram entatildeo aplicados diferentes meacutetodos teoacutericos como o Quantum Theory of Atoms in Molecules (QTAIM) Non-Covalent Interactions (NCI) e o Natural Bond Orbitals (NBO) para se entender as preferecircncias conformacionais destes compostos Resultados e Discussatildeo
Nenhum indiacutecio de formaccedilatildeo de LH intramolecular CFbullbullbullHO pocircde ser detectado para o FE FP e FB experimentalmente em soluccedilatildeo nos espectros de RMN e infravermelho Caacutelculos teoacuterico baseados na QTAIM NCI e NBO indicam que LHs CFbullbullbullHO intramoleculares natildeo tecircm influecircncia sobre o comportamento conformacional do FE mas estabilizam o miacutenimo global tanto do FP quanto do FB para as moleacuteculas isoladas No entanto ao se adicionar correccedilotildees termodinacircmicas de energia livre de Gibbs mesmo em meios natildeo-polares tais como CCI4 ciclohexano e diclorometano (IEF-PCM) a populaccedilatildeo dos miacutenimos globais do FP (~11) e FB (~3) diminuem consideravelmente aparentemente abaixo do limite de detecccedilatildeo Conclusotildees
Contraacuterio agrave suposiccedilotildees encontradas na literatura o comportamento conformacional do FE natildeo eacute regido por uma LH CFHO intramolecular LHs intramoleculares satildeo importantes para os confocircrmeros mais estaacuteveis do FP e FB isolados mas natildeo podem ser detectadas em soluccedilatildeo O presente trabalho foi aceito para publicaccedilatildeo no jornal Phys Chem Chem Phys Agradecimentos FAPESP FAPEMIG CNPq e EaStCHEM Referecircncias [1] R A Cormanich M P Freitas C F Tormena R Rittner RSC Advances 2012 2 4169 [2] J Huang K Hedberg J Am Chem Soc 1989 111 6909 [3] H M Badawi W Foumlrner S A Ali Spectrochim Acta A 2008 69 263 [4] M Traetteberg A D Richardson K Hedberg R W Winter G L Gard J Phys Chem A 2001 105 9587
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31 FFCLRP 2014
Theoretical Study of the Infrared Raman and VCD Spectra of Thiophene UsingAb Initio and Density Functional Theory Calculations
Marcello F da Costa (PQ)1 Poliane C de Farias (PG)2
mcostauelbr polianefariasyahoocombr12Universidade Estadual de Londrina LBMM ndash Laboratoacuterio de Biofiacutesica e Mecacircnica Molecular
IntroductionOrganic semiconductors have physical characteristics similar to inorganic ones so they can
also be used in the manufacture of OLEDs [1] photovoltaic cells [2] lasers [3] Furthermoreorganic materials with semiconductor properties have some advantages when compared to inorganicones such as greater adaptability low cost of production and the possibility of easily making smallstructural changes to modify its physical and chemical properties Among the currently mostinteresting organic semiconductors are the thiophene based polymers and the thiophene togetherwith its derivatives which are the main constituents of organic conductors [4]
Computational detailsIn this work we made the calculation of the molecular parameters infrared and Raman
spectra with HF and MP2 ab initio methods and B3LYP and B3PW91 DFT functional packagesWe also compared the results with experimental data found in the literature [5-7] and we calculatedthe VCD (vibrational circular dichroism) spectrum based on the good agreement of the calculationsperformed The thiophenes geometry optimization and harmonic vibrational frequenciescalculations were performed with the GAUSSIAN 03 software package using HF levelapproximation MoslashllerndashPlesset many-body perturbation theory truncated at second order (MP2) andDFT with B3LYP and B3PW91 hybrid functional with both are believed to be superior inpredicting molecular properties A fairly large and flexible basis set 6-311++G was chosen toobtain accurate calculations about the molecule
Results and discussionThe results show that the DFT methods have more accuracy with experimental data The
B3LYP hybrid functional had slightly more accuracy than the B3PW91 for the vibrationalfrequencies and matched with experimental data until the 12th vibration in the range around 500 to1200 1cm The theoretical prediction of the VCD spectrum shows that the thiophene molecule hasa propensity to absorb clockwise circularly polarized light (positive absorption) at the most intenseinfrared absorptions
ConclusionThe set of basis functions 6-311++G is able to provide a realistic description of these
properties The good agreement with the experimental data of the harmonic vibrations supports theVCD results which provides useful information for the study of this material
AcknowledgementsThe authors would like to acknowledge the financial support granted by the following
Brazilian agency Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientiacutefico e Tecnoloacutegico (CNPq)
Referecircncias [1] Y Li Y Cao J Gao D Wang G Yu AJ Heeger Synthetic Met 99 (1999) 243[2] CJ Brabec NS Sariciftci JC Hummelen Adv Func Mater 11 (2001) 15[3] F Hide M Diaz-Garcia B Schwartz M Andersson P Qibing AJ Heeger Science 273 (1996) 1833[4] JH Schon A Dodabalapur Z Bao C Kloc O Schenker B Batlogg Nature 410 (2001) 189[5] T Kupka R Wrzalik G Pasterna K Pasterny J Mol Struct 616 (2002) 17[6] JS Kwiatkowski J Leszczynski I Teca J Mol Struct 436-437 (1997) 451[7] K Pasterny R Wrzalik T Kupka G Pasterna J Mol Spectrosc 614 (2002) 297
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32 FFCLRP 2014
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Iacutendice de Autores
Anselmo E de Oliveira UFG 04Antonio E H Machado UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Antonio O T Patrociacutenio UNIVERSIDADE FEDERAL DEUBERLAcircNDIA
26
Aristeu S da Fonseca UFAM 28Arnaldo Fernandes da Silva Fo UNICAMP 06 07Ataualpa A C Braga UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 01Breno R L Galvatildeo UFMG 16Carlos R D Correia UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
CAMPINAS01
Cleuton de Souza Silva UNICAMP 08 10Claacuteudio Francisco Tormena UNICAMP 05Daniely X Soares UNICAMP 07Diego Fernando da S Paschoal UFJF 22Diesley Martins UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Dioacutegenes Mendes Arauacutejo USP-RP 09Elaine F F da Cunha FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Eacutegil de Brito Saacute UFPI 30Elizete Ventura UFPB 24Elieacutezer Fernando de Oliveira UNESP 17Fabriacutecio R Sensato UNIFESP 20Felipe Vieira Zauith Assad UNIFESP 20Fermin Fidel Herrera Aragoacuten CDTN 25Francisco Carlos Lavarda UNESP 17Francisco das Chagas Alves Lima UFPI 14Faacutetima Maria Pereira de Rezende UFLA 23Giovanni Finoto Caramori UFSC 02Heacutelio F Dos Santos UFJF 22Iran da Luz Sousa UNICAMP 12Jadson C Belchior UFMG 16Josene Maria Toldo UFRGS 18Kelson Mota T Oliveira UFAM 28Larissa Sihe Oliveira UFSM 13Leonardo T Ueno UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Leonardo V das Chagas Lima UNICAMP 21Lucas Abreu do Nascimento UESPI 14Lucas Colucci Ducati USP 05Luciano Tavares da Costa UNIFAL-MG 15Liacutevia C T Lacerda FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19M Buumlhl UNIVERSITY OF ST ANDREWS 31
33 FFCLRP 2014
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
M P Freitas UFLA 31Marcello Ferreira da Costa UEL 32Marcus V J Rocha VRIJE UNIVERSITEIT 19Marlon Vieira de Melo UFAM 28Mateus Grecco Manfreacute UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 27Mateus Xavier Silva UFMG 16Matheus P de Freitas UFLA 23Mauricio Gustavo Rodrigues UNICAMP 11Milton Matos UFPI 30Nelson Henrique Morgon UNICAMP 12 21Noam Gadelha da Silva UFAM 29Noam S Gadelha UFAM 28Paulo Fernando Bruno Gonccedilalves UFRGS 18Poliane Cristina de Farias UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
LONDRINA32
R Rittner UNICAMP 31Rafael de Mattos Piccoli UFSC 02Railton Barbosa de Andrade UFPB 24Renan Vidal Viesser UNICAMP 05Renato Pereira Orenha UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 03Ricardo A Agnes UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
CAMPINAS01
Rodrigo Antonio Cormanich UNICAMP 31Rogeacuterio Custodio UNICAMP 08 10 11Rogeacuterio J Baierle UFSM 13Roy E Bruns UNICAMP 06 07Reacutegis Casimiro Leal UNICAMP 10Sergio E Galembeck USP-RP 09Silmar A do Monte UFPB 24Silviana Correcirca FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Seacutergio E Galembeck UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 27Seacutergio Emanuel Galembeck UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 03Teodorico C Ramalho FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Tuanan Lourenccedilo UNIFAL-MG 15Vitor Hugo Menezes da Silva UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 01Wagner E Richter UNICAMP 07Wagner Eduardo Richter UNICAMP 06Wesley Fonseca Vaz UFG 04Weverson R Gomes UNIVERSIDADE FEDERAL DE SAtildeO
CARLOS26
34 FFCLRP 2014
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
Palavras Chaves
AacuteCIDO BETULINICO 28AacuteCIDO MELALEUCICO 29ACOPLAMENTO SPIN-ORBITAL 05AGREGADOS MOLECULARES 04ALGORITMO GENEacuteTICO 16ALPCCL 04AMINAS SUBSTITUIacuteDAS 10ANAacuteLISE CONFORMACIONAL 31ANATASE 26AROMATICIDADE 27ATIVIDADE 28BASIS SETS 22BENZAZOacuteIS 18BENZBROMARONA 12BIOACTIVITY 07C-PCM 08CAacuteLCULO COMPUTACIONAL 10CAacuteLCULOS AB INITIO 16CAacuteLCULOS DFT 01CASSCF 24CLUSTERS METAacuteLICOS 16CLUSTERS 09 29CO2 15COMPOSTO DE COODENACcedilAtildeO 14CONFOcircRMERO ANTI 23CONFOcircRMEROS 12CONJUGATED POLYMERS 17CSSM 06DFT CALCULATIONS 17DFT 02 12 14 18 19 20
21 25 26 29 32DINAcircMICA MOLECULAR 15EFEITO DO AacuteTOMO PESADO 05EFEITOS RELATIVIacuteSTICOS 02EFITO GAUCHE 23ENTALPIA DE FORMACcedilAtildeO 21ESIPT 18ESTADOS EXCITADOS 04ESTRUTURA ELETROcircNICA 09FTALOCIANINA 26FUNCIONAL HIacuteBRIDO M06 01FUNCcedilOtildeES DE BASE 11
35 FFCLRP 2014
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
G3X(CEP) 08GD-DOPED SNO2 25HIPERCONJUGACcedilAtildeO 23INFRAVERMELHO 06INTENSIDADES 06INTERACcedilAtildeO INTRAMOLECULAR 27LIGACcedilAtildeO AMIDA 20LIGACcedilAtildeO DE HIDROGEcircNIO 31LIacuteQUIDO IOcircNICO 15MAGNETIC PROPERTIES 25MAGUEMITA 19MCG 11MECHANISM 30MEacuteTODOS COMPOSTOS 21N-ACILACcedilAtildeO DE AMINAS 20NANOFITAS 13NITROSAMINAS 24NITROSILO 03NMR 22OLEFIN METATHESIS 30ONION 28ORGANIC DEVICES 17ORGANOMETAacuteLICOS 02OXIDO NIacuteTRICO 14PKA 10PM3 12PMMA 19PROPRIEDADES 13PROTONACcedilAtildeO 24Q-EXPONENCIAIS 11QTAIM 03RAMAN 32REACcedilOtildeES DE HECK 01RELATIVISTIC EFFECTS 22RMN E INFRAVERMELHO 31RUTEcircNIO 03SIC 13SUPERAacuteTOMOS 09TDDFT 07TENSOR BLINDAGEM NUCLEAR 05TEORIA GAUSSIAN 08THIOPHENE 32UV-VIS SPECTROSCOPY 07
36 FFCLRP 2014
bbb
E[ρ] = TS[ρ] +intd~rvext(~r)ρ(~r) + VH [ρ] + EXC [ρ]
βmc2 + 3sumk=1
αkpkc
ψ(x t) = ihpartψ(x t)
partt
Influecircncia da Estrutura Eletrocircnica na Componente Spin-Orbital do Tensor
Blindagem de RMN de 13
C nos Isocircmeros do 12-diiodoeteno
Renan Vidal Viesser1
(PG) Lucas Colucci Ducati2 (PQ) Claacuteudio Francisco Tormena
1 (PQ)
tormenaiqmunicampbr 1Instituto de Quiacutemica UNICAMP Campinas-SP Brasil
2Instituto de Quiacutemica USP Satildeo Paulo-SP Brasil
Introduccedilatildeo
A blindagem de nuacutecleos de 1H e
13C promovida por aacutetomos de elevada massa eacute
reconhecida como um fenocircmeno relativiacutestico observaacutevel na RMN em funccedilatildeo da reduccedilatildeo do
deslocamento quiacutemico desses nuacutecleos sendo o acoplamento spin-orbital (SO) aceito como a
fonte desse ldquoefeito do aacutetomo pesadordquo1 Embora os mecanismos SOFC e SOSD sejam
conhecidos2 persistem duacutevidas sobre a influecircncia das interaccedilotildees estereoeletrocircnicas no efeito
do aacutetomo pesado Inserido neste contexto o presente trabalho visa compreender quais satildeo os
fatores responsaacuteveis pela diferenccedila de 17 ppm no deslocamento quiacutemico de 13
C dos isocircmeros
do 12-diiodoeteno sendo o trans mais blindado
Metodologia Computacional
Caacutelculos de otimizaccedilatildeo de geometria tensor blindagem e NBO foram realizados
empregando DFTKT2 como niacutevel de teoria funccedilatildeo de base TZ2P (STO) e aproximaccedilatildeo
relativiacutestica ZORA disponiacuteveis no software ADF 2013
Resultados e Discussatildeo
Os caacutelculos de tensor confirmaram a maior blindagem do isocircmero trans (=1121
ppm) em relaccedilatildeo ao cis (= 905 ppm) como pode ser observada na Figura 1 e indicaram que
as componentes paramagneacutetica e SO satildeo as responsaacuteveis por esta diferenccedila As anaacutelises de
NBO mostraram menores ocupacircncias dos lone pairs dos iodos e maiores dos orbitais C=C e
πC=C para o composto cis resultando num menor valor para o termo SO (257 ppm) em
comparaccedilatildeo ao trans (357 ppm)
A B
Figura 1 Tensor blindagem de 13
C e suas componentes PAS para o cis- (A) e trans-diiodoeteno (B)
Conclusotildees
Acreditamos que a compressatildeo esteacuterica existente entre os aacutetomos de iodo no isocircmero
cis esteja afetando a capacidade do iodo blindar o nuacutecleo de carbono principalmente devido
ao aumento do gap de energia entre os lone pairs do iodo e orbitais antiligantes do carbono
Agradecimentos
Os autores agradecem a FAPESP pelo suporte financeiro
Referecircncias [1] Aquino F Govind N Autschbach J J Chem Theory Comput 2011 7 3278-3292
[2] Kaupp M Malkina O L Malkin V G Pyykkouml P Chem Eur J 1998 4 118-126
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5 FFCLRP 2014
Intensidades caracteriacutesticas de grupos funcionais no infravermelho
Arnaldo F da Silvasup1 (PG) Wagner E Richtersup1 (PG) Roy E Brunssup1 (PQ)
wagnerrichteriqmunicampbr
sup1 ndash Instituto de Quiacutemica Universidade Estadual de Campinas CP 6154 CampinasndashSP Brasil
Introduccedilatildeo
Sabendashse que na espectroscopia no infravermelho a frequecircncia de absorccedilatildeo expressa em
nuacutemero de onda exibe um valor caracteriacutestico no espectro para cada grupo funcional em uma
moleacutecula Neste sentido buscamos uma metodologia de divisatildeo das intensidades de absorccedilatildeo
no infravermelho de modo a verificar se tambeacutem eacute possiacutevel atribuir intensidades de absorccedilatildeo
caracteriacutesticas para grupos funcionais no infravermelho tal como ocorre com as frequecircncias
Metodologia Computacional
O conjunto de testes envolvendo as moleacuteculas H2CO F2CO e HFCO foi escolhido
para avaliar a hipoacutetese mencionada para o modo vibracional correspondente ao estiramento da
carbonila νC=O O programa Gaussian03[1]
(no niacutevel CCSDaugndashccndashpVTZ[2]
)foi empregado
tanto na otimizaccedilatildeo das geometrias quanto na anaacutelise vibracional Os tensores polares foram
entatildeo manipulados com equaccedilotildees e programas desenvolvidos em nosso laboratoacuterio de modo
que as intensidades pudessem ser divididas em parcelas atocircmicas
Resultados e Discussatildeo
A anaacutelise vibracional forneceu aos estiramentos da carbonila das moleacuteculas acima
intensidades com valores de 857 4720 e 2807 kmmolndash1
respectivamente Jaacute as parcelas
atocircmicas quando somadas sobre os aacutetomos de carbono oxigecircnio e um termo de interaccedilatildeo
entre eles forneceu os valores de 1087 4410 e 2791 kmmolndash1
na mesma ordem Tal
comportamento foi verificado tambeacutem em outros modos vibracionais Aleacutem disso a aplicaccedilatildeo
da regra de soma do modelo CSSM ( sum sum sum ) vaacutelida para a soma
das intensidades mostrandashse vaacutelida tambeacutem para os modos vibracionais individualmente
Conclusotildees
Separar intensidades de absorccedilatildeo vinculadas a um modo normal correspondente agrave
movimentaccedilatildeo de diversos aacutetomos simultacircneamente em parcelas individuais para cada um
destes aacutetomos eacute possiacutevel O resultado de tal esquema de divisatildeo mostra uma concentraccedilatildeo das
intensidades principalmente sobre os aacutetomos cuja movimentaccedilatildeo eacute mais relevante para o
modo em questatildeo Os valores caracteriacutesticos natildeo satildeo tatildeo proacuteximos entre si quanto o satildeo as
frequecircncias caracteriacutesticas mas parece haver uma relaccedilatildeo entre eles e a eletronegatividade
meacutedia dos aacutetomos ligados agrave carbonila um resultado a priori jaacute esperado
Agradecimentos
Os autores agradecem agraves agecircncias de fomento CNPq e FAPESP pelo financiamento
Referecircncias
[1] Gaussian 03 Revision D02 M J Frisch J A Pople et al Gaussian Inc Wallingford CT 2004
[2] B Galabov Y Yamaguchi R B Remington H F Schaefer III J Phys Chem A 106 819 (2002)
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6 FFCLRP 2014
Selective Extraction of Erisotrin Structural Analogs Theory and Experiment
Arnaldo F da Silva Fordm (PG)1 Daniely X Soares (PG) Wagner E Richter (PG) Roy E Bruns (PQ)
1Instituto de Quiacutemica Universidade Estadual de Campinas CP 6154 13083-970 Campinas SP Brasil
Introduction
The biological activities of Erythrina alkaloids are assigned to Eritrinic compounds present
in the plant The most abundant of these alkaloids is called erisotrin and has high anxiolytic activity
raising interest in its structural analogues such as hydroxylated and methoxylated derivatives The
objective of this work was to propose a selective extraction of the erisotrin structural analogues
though UPLC-ESI-MSMS UV-VIS spectroscopy and TDDFT calculations
Computational Methodology
The geometry of the molecules was accessed through geometry optimizations with B3LYP
6-311G+(2d2p) A AMD 64 Opteron workstation with GAUSSIAN03 was used Since the
experimental extractions used solvents with different polarities the PCM from Gaussian03 package
was used In order to obtain the vertical excitation energies TDDFT was employed at the same
calculational level used on the geometry optimizations1
Results and Discussion
The chromatogram obtained from the Erythrina speciosa extract (flower) through UPLC-
ESI-MSMS showed some of the erisotrin structural analogues The solvent used was a
033033033(vv) mixture of hexane ethanol and dichloromethane The chromatogram is
composed primarily by three types of alkaloids skeletons I) a benzene ring with two o-methyl
substituents II) a benzene ring with one o-methyl and one hydroxyl substituents and III) a α β
unsaturated lactone The generic forms of the erisotrin structural analogues can be seen in Figure 1
Figure 3 Generic structures forms I II and III described in the text
To better understand the interaction between the solvents and the erythrinic alkaloids a UV-
VIS spectrum of the extract was acquired on all solvents Theoretical calculations were also applied
in order to gain additional information on the UV-VIS spectra The results of the UV-VIS analysis
are presented at Table 1
Table 1 HOMO-LUMO secondary transition wavelengths (nm) of the most relevant alkaloids on the Erythrina
speciosa extract Theoretical values obtained through B3LYP6-311+(2d 2p) are also included SolventSpecies I II III Exp Ethanol 2827 2732 3018 271 Chloroform 2822 2734 3009 282 Hexane 2815 2726 3040 270
Conclusions
When ethanol and hexane are used as solvent the molecules with the generic structure II are
better extracted as the absorption peak in the UV-VIS spectra is around 271 and 270 nm
respectively Nonetheless when chloromethane is used the molecules with generic structure I are
preferably extracted as the peak around 282 nm suggests
Acknowledgements
CNPq and Fapesp
Referecircncias [1] Andzelm J Rinderspacher B C Rawlett A Dougherty J Baer R Govind NJ Chem Theory Comput 2009
5 2835ndash284
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Uso do Modelo Contiacutenuo de Solvente (C-PCM) com G3X-CEP para Caacutelculos de Solvataccedilatildeo de Iacuteons Monovalentes com Acetonitrila
Cleuton de S Silva12
(PG) Rogeacuterio Custodio1(PQ)
cleutonsouzayahoocombr
1 Instituto de Ciecircncias Exatas e Tecnologia Universidade Federal do Amazonas CEP 69077-000 Itacoatiara-Am
2 Departamento de Fiacutesico-Quiacutemica Universidade Estadual de Campinas CEP 13083-970 Campinas-SP
Introduccedilatildeo
A importacircncia do efeito de solvente em reaccedilotildees quiacutemica tem sido frequentemente observada
e eacute objeto de frequentes estudos teoacutericos e experimentais Boes e colaboradores [1] demonstraram
que o ajuste apropriado da cavidade no meacutetodo IEF-PCM proporciona excelentes resultados quando
associado ao meacutetodo HFIEF-PCM Pereira e col [2] demonstraram a viabilidade de se utilizar
pseudopotenciais CEP (Compact Effective Pseudopotential) na teoria Gaussian n particularmente
Gaussian 3 ou G3 No presente projeto seraacute investigado um ajuste do modelo contiacutenuo de solvente
C-PCM com a teoria G3X(CEP) para caacutelculos de energia livre de solvataccedilatildeo de alguns iacuteons
Metodologia Computacional A teoria G3X [3] com pseudopotencial CEP ou simplesmente G3X(CEP) foi utilizada
juntamente com o modelo de solvente C-PCM em que acetonitrila foi utilizado como solvente para
calcular as energias livres de solvataccedilatildeo A otimizaccedilatildeo do fator de escala da cavidade do solvente
foi realizada entre o intervalo de 1 a 2
Resultados e Discussatildeo
O melhor resultado calculado em relaccedilatildeo aos dados experimentais foi obtido com fator de
escala de 119 para a combinaccedilatildeo G3X(CEP)C-PCM Os resultados foram comparados com
resultados de Boes [1] que utilizaram HFIEF-PCM com um fator de escala oacutetimo de 136 (ver
tabela 1) O fluacuteor apresentou o desvio muito alto em relaccedilatildeo ao experimental de -86 kcalmol para
G3X(CEP) se calcularmos o desvio meacutedio absoluto sem Fluacuteor teremos G3X(CEP) = 206 kcalMol
e HF = 248 kcalMol
Tabela I ndash Dados de Energia Livre de Solvataccedilatildeo (kcalmol) para acetonitrila calculadas para G3X(CEP) com
CPCM HF com IEF-PCM e desvio Meacutedio Absoluto
G3X(CEP)CPCM HFIEFshyPCM Exp G3X(CEP)CPCM HFIEFshyPCM Exp
Fshy shy7841 shy868 shy880 SCN
shy shy5377 shy574 shy519
Clshy shy6509 shy646 shy645 NO3
shy shy5818 shy602 shy565
Brshy shy6097 shy599 shy611 ClO4shy shy5367 shy539 shy508
N3shy shy5820 shy617 shy619 CH3CO2
shy shy6030 shy644 shy627
CNshy shy6250 shy636 shy592 DAM 175 162 shy
Conclusotildees Os resultados demonstram que o ajuste na cavidade CPCM melhora o resultado na energia
de solvataccedilatildeo para acetonitrila como solvente Os resultados apresentam com exceccedilatildeo do iacuteon fluacuteor
um desvio pequeno quando comparados com dados experimentais ou calculados por Boes e col
Agradecimentos Os autores agradecem o apoio financeiro da FAPEAM FAPESP CNPq e FAEPEX-
UNICAMP
Referecircncias [1] S Boes P R Livotto H Stassen Chemical Physcis 2006 331 142-158
[2] D H Pereira A F Ramos N H Morgon R Custodio 2011 135 034106-034131
[3] L A Curtiss P C Redfern K Raghavachari J Pople Chemical Physcis Lettres 2002 359 309-396
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Clusters Histoacuterico e evoluccedilatildeo
Dioacutegenes Mendes Arauacutejo1 (PG) Sergio E Galembeck1 (PQ)
diogenespgffclrpuspbr 1Departamento de Quiacutemica Faculdade de Filosofia Ciencias e Letras de Ribeirao Preto Universidade de Sao Paulo
14040-901 Ribeirao Preto (SP)
Introduccedilatildeo
Cluster pode ter diferentes significados dependendo da aacuterea que esta palavra eacute utilizada em
quiacutemica e em fiacutesica cluster significa um conjunto de aacutetomos ou moleacuteculas que interagem por forccedilas
natildeo covalentes Os primeiros estudos de clusters foram apresentados na literatura na deacutecada de
1930 mas ganharam forccedila na deacutecada de 1950 com a utilizaccedilatildeo de teacutecnicas experimentais como a
espectrometria de massa e vaporizaccedilatildeo a lazer Desde entatildeo muitos trabalhos cientiacuteficos foram
publicados investigando a natureza de clusters Os clusters ocupam o estado da mateacuteria
compreendido entre aacutetomos isolados e a fase condensada e o tamanho pode variar de dezenas ateacute
centenas de aringngstrons Clusters natildeo apresentam variaccedilotildees lineares de propriedades conforme o
crescimento e este eacute um dos pontos que atribui grande interesse nesses materiais[1] Recentemente
foi descoberta uma grande estabilidade em clusters que apresentam estrutura eletrocircnica
correspondente a nuacutemeros maacutegicos possibilitando o desenvolvimento de nanomateriais
estruturados com caracteriacutesticas especiacuteficas e tambeacutem a elaboraccedilatildeo uma nova tabela perioacutedica
formada por clusters que mimetizam as propriedades de elementos quiacutemicos sendo denominados
superaacutetomos[2] Entre os trabalhos que refletem o estado da arte desta aacuterea da ciecircncia grande parte
utilizam as propriedades dos clusters como uma ponte entre sistemas isolados ateacute a fase
condensada[3] Como exemplo podemos citar as aplicaccedilotildees de clusters em processos de superfiacutecie
como cataacutelises homogecircnea heterogecircnea e enzimaacutetica[4] a adsorccedilatildeo de hidrogecircnio em clusters de
alumiacutenio[5] a utilizaccedilatildeo de clusters em dispositivos de armazenamento de energia incrementando
algumas propriedades como a condutividade a velocidade de transferecircncia de carga e a
ciclabilidade[6] Esses exemplos mostram um pouco da versatilidade dos clusters o que faz que
eles venham ganhando forccedila principalmente no estudo de novos materiais para cataacutelise e
armazenamento de energia
Agradecimentos
Agradecemos a CAPES FAPESP e o CNPQ
Referecircncias
[1] AW Castleman P Jena Proc Natl Acad Sci USA 2006 103 10552-10553
[2] P Jena J Phys Chem Lett 2013 4 1432-1442
[3] P-Y Cheng JS Baskin AH Zewail Proc Natl Aca Sci USA 2006 103 10570-10576
[4] GA Somorjai AM Contreras M Montano RM Rioux Proc Natl Acad Sci USA 2006 103 10577-10583
[5] DJ Henry I Yarovsky J Phys Chem A 2009 113 2565-2571
[6] WJAS Gomes DM Arauacutejo AJF Carvalho SP Campana-Filho F Huguenin J Phys Chem C 2013 117
16774-16782
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Estimativa teoacuterica do pKa de aminas substituiacutedas com grupos alquila
Reacutegis Casimiro Leal12
(PG) Cleuton de Souza Silva13
(PG) Rogeacuterio Custodio1 (PQ)
regislealiqmunicampbr 1Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) Instituto de Quiacutemica 13083-970 Campinas-SP Brasil
2Instituto Federal de Educaccedilatildeo Ciecircncia e Tecnologia do Rio Grande do Norte (IFRN) 59215-000
Nova Cruz-RN Brasil 3Universidade Federal do Amazonas (UFAM) Instituto de Ciecircncias Exatas e Tecnologia 69103-128
Itacoatiara-AM Brasil
Introduccedilatildeo
O estudo das propriedades relacionadas agrave acidez e basicidade de substacircncias eacute
importante para compreensatildeo de determinados fenocircmenos [1] daiacute a necessidade de
estimativas das constantes de acidez (Ka) e basicidade (Kb) Bryantsev e col [2] estudaram
uma seacuterie de propriedades incluindo pKa de um conjunto de 23 aminas via DFT e um
modelo contiacutenuo de solvente Poisson-Boltzmann Aminas substituiacutedas (RNH2 R2NH e R3N
com R = -CH3) satildeo mais baacutesicas do que amocircnia (NH3) devido ao possiacutevel efeito doador de
eleacutetrons dos grupos alquila No entanto ocorre uma inversatildeo no comportamento quando se
compara a trimetilamina com as outras aminas substituiacutedas Isto pode ser explicado
qualitativamente pela dificuldade de acesso ao par de eleacutetrons livre do aacutetomo de nitrogecircnio na
trimetilamina devido ao impedimento espacial provocado pelos grupos alquilas substituintes
Metodologia Computacional
A estimativa do pKa foi realizado de acordo com o ciclo termodinacircmico descrito em
Freitas et al [3] Todos os caacutelculos foram realizados utilizando o pacote Gaussian 09W
Resultados e Discussatildeo
A Tabela 1 mostra as diferenccedilas entre valores de pKa experimental e teoacuterico obtidos
para os diferentes niacuteveis de caacutelculo O menor desvio foi com o meacutetodo Hartree-Fock
249 kcal mol-1
Nenhuma das metodologias utilizadas aqui reproduziu a tendecircncia
experimental de inversatildeo no comportamento do pKa quando se compara a trimetilamina com
as demais aminas substituiacutedas
Tabela 1 Diferenccedilas entre valores de pKa experimentais (pKaExp) e calculados (pKaCalc) em kcalmol-1
Aminas Exp [2]
[pKaExp ndash pKaCalc]
Hartree-Fock
6-311++g(dp)
B3LYP
6-311++g(dp)
G3(MP2)
B3 CBS-Q
NH3 925 202 208 209 208
CH3NH2 1064 308 316 315 315
(CH3)2NH 1077 299 307 306 306
(CH3)3N 980 186 196 193 194
DAM 249 257 256 256
Conclusotildees
A tendecircncia dos resultados experimentais natildeo foi reproduzida por nenhum dos meacutetodos
teoacutericos testados Os desvios satildeo elevados em relaccedilatildeo aos dados experimentais da ordem de
25 kcal mol-1
Efeitos locais do solvente estatildeo em andamento e devem corrigir a tendecircncia
Agradecimentos
FAPESP CNPq CAPES e FAEPEX-UNICAMP
Referecircncias [1] Seacutergio R B Silva Caio L Firme Kaacutessio M G Lima Quim Nova 2014 37 658-662
[2] Vyacheslav S Bryantsev Mamadou S Diallo William A Goddard III J Phys Chem A 2007 111 4422-4430
[3] Adilson A Freitas K Shimizu Luiacutes G Dias Frank H Quina J Braz Chem Soc 2007 18 1537-1546
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10 FFCLRP 2014
Discretizaccedilatildeo do Meacutetodo da Coordenada Geradora para geraccedilatildeo de
funccedilotildees de base por q-exponenciais
Mauriacutecio Gustavo Rodrigues1
(PG) Rogeacuterio Custodio (PQ)1
mauriciorodriguesiqmunicampbr
1 ndash Universidade Estadual de Campinas Campinas ndash SP
Introduccedilatildeo
O Meacutetodo da Coordenada Geradora (MCG) tem sido utilizado para o desenvolvimento
de conjuntos de funccedilotildees de base No meacutetodo original os expoentes das gaussianas satildeo
usualmente gerados atraveacutes de uma transformaccedilatildeo de coordenada geradora12
sendo n o nuacutemero de funccedilotildees de base primitivas desejado Neste trabalho
propotildee-se uma generalizaccedilatildeo do meacutetodo original pela q-exponencial3 da seguinte forma
se em que q eacute um paracircmetro a ser
otimizado juntamente com a malha Ω No MCG modificado pela q-exponencial
(MCGq) a equaccedilatildeo 1 continua vaacutelida para os casos em que q=1
Resultados e discussatildeo
MCG e MCGq foram aplicados para geraccedilatildeo de conjuntos de funccedilotildees de base atocircmicos
para os elementos representativos do segundo periacuteodo da Tabela Perioacutedica de modo
que apresentassem a configuraccedilatildeo de conjuntos de base de Pople 6-31G Todos os
paracircmetros foram otimizados com o meacutetodo Simplex e foi utilizado o niacutevel DFT
B3LYP para realizaccedilatildeo dos caacutelculos atocircmicos com o programa Gaussian09 Esses
resultados satildeo mostrados na Tabela 1 aleacutem do resultado exato4 para fins de
comparaccedilatildeo Nessa tabela tambeacutem satildeo apresentados resultados do MCG para uma base
maior (18s10p) tambeacutem para fins de comparaccedilatildeo
Tabela 1 Energias atocircmicas totais para o GCM GCMq HFN e GCM completo
(unidades atocircmicas)
GCM (10s4p) GCMq (10s4p) Exato GCM (18s10p)
B -24660252 -24660963 -246398 -24664036
C -37850843 -37852058 -378295 -37860238
N -54588155 -54589978 -545757 -54606958
O -75063965 -75066178 -750525 -75098236
F -99718436 -99721112 -997168 -99773437
Ne -128897668 -128900936 -1289230 -128980823
A Tabela 1 mostra que os resultados do GCMq satildeo mais baixos que o GCM com
mesmo tamanho de funccedilatildeo de base Em geral os expoentes gerados pelo GCMq satildeo
mais bem distribuiacutedos no espaccedilo de expoentes Para um conjunto completo de
primitivas espera-se que GCM e GCMq convirjam para o mesmo resultado
Agradecimentos
CAPES FAPESP CNPq FAEPEX-UNICAMP
Referecircncias
1 - R Custodio JD Goddard Can J Chem 70 (1992) 580
2 ndash E V R de Castro and F E Jorge J Chem Phys 108 (1998) 5226
3 - C Tsallis Quim Nova 16 (1994) 468
4 - E Buendiacutea F J Gaacutelvez P Maldonado and A Sarsa J Chem Phys 131 (2009) 44115
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11 FFCLRP 2014
Anaacutelise conformacional da Benzbromarona (BZB) Iran L Sousa (PG) Nelson H Morgon (PQ) Instituto de Quiacutemica - UNICAMP CP 6154 CEP 13084-971 Campinas - SP
iransousaiqmunicampbr
Introduccedilatildeo
O estudo teoacuterico das conformaccedilotildees e interaccedilotildees intramoleculares presentes em
sistemas modelos desde os mais simples ateacute estruturas complexas como proteinas
tornou-se importante para a compreensatildeo dos efeitos que influenciam a estabilidade
conformacional de moleacuteculas A escolha de uma metodologia computacional adequada eacute
extremamente importante para alcanccedilar o resultado final seja em termos de precisatildeo ou
custo computacional
Foi realizado um estudo conformacional da benzbromarona um faacutermaco
utilizado para o tratamento de casos refrataacuterios de gota1
Metodologia Computacional
Foram utilizados caacutelculos semiempiacutericos PM3 para indentificaccedilatildeo dos
confocircrmeros mais estaveacuteis Os minimos de energia foram otimizados com B3LYP6-
311++G (dp) Todos os caacutelculos foram realizados empregando o programa Gaussian
092
Foi avaliado as confomaccedilotildees de interesse em funccedilatildeo da rotaccedilatildeo dos acircngulos
diedros θ e β (Fig 1) estimada a cada 10ordm
Fig 1 Acircngulos diedros estudados
Resultados e Discussatildeo
As energias relativas e os acircngulos na qual foram obtidos os confocircrmeros mais
estaacuteveis satildeo mostrados na Tabela 1 Tabela 1 Energias Relativa (Kcalmol) e Angulos diedros (ordm) B3LYP6-311++G(dp)
Conf ER Diedros
α β
1 000 260 90
2 691 260 260
3 038 260 270
Observa-se que a benzbromarona apresenta um minimo em 260ordm e 90ordm A
explicaccedilatildeo desta preferecircncia seraacute investigada atraveacutes de caacutelculos de NBO Uma anaacutelise
populacional tambeacutem seraacute realizada a fim de verificarmos a predominacircncia de cada
confocircrmero
Conclusotildees
Os caacutelculos mostraram a existecircncia de isocircmeros conformacionais para a
Benzbromarona Na literatura natildeo haacute estudos teoricos deste faacutermaco Sendo assim
outros paracircmetros eletrocircnicos estatildeo sendo obtidos com o objetivo de melhor
caracterizar essa moleacutecula
Agradecimentos CNPq CAPES CENAPAD-SP e GridUNESP
Referecircncias 1S Kumar et al New Zealand Medical J 2005 118 152
2 httpwwwgaussiancom
β
θ
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12 FFCLRP 2014
Estudo das Propriedades de Nanofitas de SiC
Larissa S Oliveirasup1 (PG) Rogeacuterio J Baierlesup1sihelarissagmailcom
1Universidade Federal de Santa Maria
IntroduccedilatildeoMateriais semicondutores nanoestruturados satildeo potenciais candidatos para serem
utilizados em dispositivos semicondutores Muitas teacutecnicas computacionais tecircm sidoutilizadas agrave produccedilatildeo de materiais com propriedades desejaacuteveis agrave industria eletrocircnica onde ocarbeto de siliacutecio (SiC) vem se mostrando muito promissor
Metodologia ComputacionalO meacutetodo de primeiros princiacutepios adotado eacute fundamentado na Teoria do Funcional
Densidade (DFT) e para o tratamento da interaccedilatildeo forte entre os eleacutetrons de valecircncia com osde caroccedilo utilizaremos pseudopotenciais de norma conservada na forma totalmente separaacutevelAs equaccedilotildees de Kohn-Sham satildeo resolvidas de maneira autoconsistente com o termo de troca-correlaccedilatildeo tratado dentro da Aproximaccedilatildeo do Gradiente Generalizado (GGA) A soma naZona de Brillouin eacute tratada utilizando um conjunto especial de pontos k gerados dentro doprocedimento de Morkhost-Pack A procura da geometria eacute feita utilizando o algoritmo deGradiente Conjugado (CG) com o caacutelculo das forccedilas usando o procedimento de Hellmann-Feynman
A estabilidade dos defeitos eacute obtida com o caacutelculo da energia de formaccedilatildeo dosdefeitos utilizando os resultados de caacutelculos de energia total A energia de formaccedilatildeo de umdefeito Eform[Def] eacute calculado de acordo com a equaccedilatildeo
Eform[Def]=ET[Def] ndash ET[pristino] - nji
onde ET[Def] eacute a energia total para o sistema na presenccedila de um defeito e ET[pristino] eacute aenergia total do mesmo sem defeito A soma ocorre sobre todos os aacutetomos envolvidos nodefeito e j eacute o potencial quiacutemico para o i-eacutesimo aacutetomo envolvido no defeito
Resultados e DiscussatildeoPretendemos estudar as principais caracteriacutesticas das nanofitas de SiC em sua forma
pura e com defeitos Estes estudos ainda estatildeo em fase de conclusatildeo e por esse motivo aindanatildeo possuiacutemos resultados
ConclusotildeesEsperamos que com esse trabalho possamos natildeo soacute caracterizar de maneira
satisfatoacuteria esses materiais Esses materiais quando bem estruturados podem apresentarcaracteriacutesticas desejaacuteveis para a fabricaccedilatildeo de dispositivos eletrocircnicos com boa eficiecircncia
AgradecimentosAgrademos a UFSM FAPERGS e ao PPGFiacutesica
Referecircncias [1] R J Baierle PC Piquini L P Neves R H Miwa Ab initio study of native defects in SiC nanotubesPhysical Review B Condensed Matter and Materials Physics USA v 74 n15 p 155425 2006[2] E F Rosso Baierle R J Oxygen doped SiC Nanowires an ab initio study Chemical Physics Letters (Print)v 568 p 140-146 2013[3] F Zheng et al J App Phys 113 154302 (2013)
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13 FFCLRP 2014
Natureza da ligaccedilatildeo FendashNO em sistemas trans-[FeIIL(NO)(oxa-aza)]
n+ onde
L=Cl ou H2O e n=1 ou 2 Uma investigaccedilatildeo computacional
Lucas Abreu do Nascimento1 (PG) Francisco das Chagas Alves Lima2 (PQ) fdcalimagmailcom 1
Universidade Federal do Piauiacute ndash UFPI 2 Universidade Estadual do Piauiacute ndash UESPI
Introduccedilatildeo
Na deacutecada de 1980 Ignarro e colaboradores mostraram que o oxido niacutetrico (NO) desempenha importacircncia fundamental no meio bioloacutegico como em sistema de regulaccedilatildeo de pressatildeo
sanguina processos inflamatoacuterios dentre outros1 Seus estudos demonstraram que a atividade bioloacutegica do (NO) difere em categorias direto e indireto sendo a principal diferenccedila a concentraccedilatildeo (NO) no meio A busca por novas drogas aptas a manter o controle desta moleacutecula levaram a uma
vasta aplicaccedilatildeo de compostos de coordenaccedilatildeo em particular ligantes macrociacuteclicos2 Os ligantes aza-macrociclo tem demonstrando um importante papel na sua estabilidade bem como o ligante
trans ao (NO)34 Mediante a busca por novas drogas capazes de manter o controle de (NO) no meio bioloacutegico este trabalho tem como objetivo analisar a natureza da ligaccedilatildeo FendashNO no sistema trans-[FeIIL(NO)(oxa-aza)]n+ onde L satildeo os ligantes trans Cl ou H2O em relaccedilatildeo o (NO) e n+ satildeo as
possiacuteveis cargas (1 e 2) dos complexos Metodologia Computacional
Todos os caacutelculos foram desenvolvidos no programa Gaussian 095 em niacutevel de teoria DFT empregado o funcional de troca de Beckes em conjunto com o funcional de correlaccedilatildeo de Perdew (BP86) Para efeito de comparaccedilatildeo o meacutetodo PBE1PBE tambeacutem foi utilizado Em combinaccedilatildeo com
os meacutetodos propostos a base LANL2DZ foi utilizada Para entendimento da natureza da ligaccedilatildeo o programa AOMIx6 foi empregado Todos os caacutelculos foram realizados considerando o vaacutecuo
Resultados e Discussatildeo
Em ambas os meacutetodos utilizados o sistema com o ligante H2O mostrou uma media de 35000 kcal mol -1 mais estaacutevel com ralaccedilatildeo ao com Cl Com relaccedilatildeo o comprimento de ligaccedilatildeo
entre o metal e o NO observa-se que quando ligante apresenta orbitas do tipo pi (π) no caso H2O diminui o comprimento da ligaccedilatildeo em 0009 Aring em comparaccedilatildeo com o outro ligante Apesar da
energia de interaccedilatildeo FendashNO ter sido de -482 kcal mol-1 para L=Cl e -62 kcal mol-1 para L=H2O as energias de repulsatildeo mostram-se 0020 maior para L=Cl quando comparado com L=H2O Logo a presenccedila deste ligante H2O dificulta a liberaccedilatildeo do NO e consequentemente facilitar a sua absorccedilatildeo
Conclusotildees
Os resultados demostraram que o sistema proposto em ambos os meacutetodos possui uma
maior estabilidade quando o ligante H2O esta presente Com relaccedilatildeo ao comprimento da ligaccedilatildeo FendashNO ela diminui com a presenccedila do H2O Assim a liberaccedilatildeo de NO pode ocorre com maior facilidade com quando o Cl estiver na oposiccedilatildeo trans com relaccedilatildeo a ele Os resultados das energias
de energias de repulsatildeo corroboram para o entendimento desses sistemas Agradecimentos
Centro Nacional de Processamento de Alto Desempenho do Cearaacute - CENAPADUFC Referecircncias [1]Ignarro L J Buga GM Wood K S Byrns R E Chaudhuri G Proceed ings of the National Academy of
Sciences of the United States of America 1987 84 9265-9269
[2] Tfouni E Truzzi D R Tavares A Gomes A J Figueiredo L E amp Franco D W Biological activity of
ruthenium nitrosyl complexes Nitric Oxide Biology and Chemistry Official Journal of the Nitric Oxide Society
201226 38ndash53
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Ru2+ L=NO+ NO and NOminus PPIX=Protoporphyrin IX) Inorganica Chimica Acta 2013 408 18ndash26
[4]Caramori G F Kunitz A G Andriani K F Doro F G Frenking G amp Tfouni E The nature of Ru-NO bonds
in ruthenium tetraazamacrocycle nitrosyl complexes --a computational study Dalton Transactions (Cambridge
England 2003) 201241 7327ndash39
[5] Frisch M J Gaussian09
[6] S I Gorelsky AOMix Program for Molecular Orbital Analysis httpwwwsg-chemnet version 66 2012
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14 FFCLRP 2014
Estudo das propriedades dinacircmicas do sistema 1-etil-3-metilimidazoacuteliobis(trifluorsulfonil)imida emim[Tf2N]CO2
Tuanan da Costa Lourenccedilo(PG)sup1 Luciano Tavares da Costa(PG)sup2lourencotuanangmailcom
1Universidade Federal de Alfenas sup2Universidade Federal Fluminense
IntroduccedilatildeoRecentemente liacutequidos iocircnicos(LIs) tecircm sido amplamente estudados para aplicaccedilotildees em
quiacutemica verde sendo que tais aplicaccedilotildees satildeo possiacuteveis devido agraves propriedades destes liacutequidos comobaixa volatilidade estabilidade teacutermica toxicidade e baixa pressatildeo de vapor tornado-os assimpossiacuteveis solventes ldquoverdesrdquo Atualmente vimos enfrentando grandes mudanccedilas climaacuteticas causadaspelas grandes emissotildees de gases de efeito estufa na atmosfera e devido a isso torna-se necessaacuterio odesenvolvimento de tecnologias para a captura de tais gases sendo os liacutequidos iocircnicos candidatos aesta nova tecnologia O objetivo deste trabalho eacute o estudo da mistura do liacutequido iocircnico 1-etil-3-metilimidazoacutelio bis(trifluorsulfonil) imida emim[Tf2N] com o CO2
Metodologia ComputacionalSimulaccedilotildees por dinacircmica molecular foram usadas para o estudo do sistema [emim]Tf2N e
CO2 As simulaccedilotildees foram realizadas nos ensembles NVT e NpT com duraccedilatildeo de 100ns Foramutilizados 160 pares de Lis com diferentes concentraccedilotildees do gaacutes variando de 0 a 204 moleacuteculas auma temperatura de 313K Apoacutes os caacutelculos das interaccedilotildeessup2 foram realizados caacutelculos depropriedades dinacircmicas a fim de se avaliar as modificaccedilotildees causadas pela presenccedila do gaacutes
Resultados e DiscussatildeoForam calculados os coeficientes de difusatildeo para caacutetion e acircnion Podemos ver pela tabela 1
que haacute um aumento no coeficiente de difusatildeo proporcional ao aumento de moleacuteculas de CO2 Ocaacutetion tende a ser mais difuso do que o acircnion e isso se daacute pela presenccedila do anel aromaacutetico em suaestrutura o que proporciona uma maior mobilidade do caacutetion no eixo do anel Podemos ver atraveacutesdo deslocamento meacutedio quadraacutetico das espeacutecies que o comportamento da dinacircmica translacionalnatildeo eacute modificado pela presenccedila das moleacuteculas do gaacutes embora ocorra uma maior difusividade dasmoleacuteculas
Tabela 1- Coeficientes de difusatildeo para as espeacutecies do sistema valores em 10-5cmsup2s Conclusotildees
Os resultados preliminares mostraram uma grande afinidade do gaacutes com o LI evidenciadona modificaccedilatildeo do coeficiente de difusatildeo o que nos sugere uma certa interaccedilatildeo gaacutes-LI Osresultados preliminares das propriedades dinacircmicas para o liacutequido iocircnico tiveram uma boacorrelaccedilatildeo com a literaturasup3 o que mostra a validade do campo de forccedila utilizado nas simulaccedilotildees
AgradecimentosAgradecimentos a CAPES FAPEMIG UNIFAL-MG e UFF
Referecircncias [1] Karadas F Energy Fuels 2010 24 5817[2] Lourenccedilo T C et al Environ Sci Technol 2013 47 7421[3] Fredlake C P et al J Chem Eng Data 2004 49 954
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15 FFCLRP 2014
Anaacutelise Teoacuterica de Clusters de Soacutedio-Potaacutessio por Algoritmo Geneacutetico e Caacutelculos
de Quiacutemica Quacircntica
Mateus X Silva1
(PG) Breno R L Galvatildeo1
(PD) Jadson C Belchior1 (PQ)
xaviersmateusgmailcom 1Departamento de Quiacutemica-ICEx Universidade Federal de Minas Gerais Av Antocircnio Carlos 6627 Pampulha 31270-
901 - Belo Horizonte MG Brasil
Introduccedilatildeo
Clusters metaacutelicos tecircm atraiacutedo atenccedilatildeo cientiacutefica devido agraves suas potenciais aplicabilidades
tecnoloacutegicas em nanoescala O interesse teoacuterico vai aleacutem da determinaccedilatildeo das estruturas formadas
por estes sistemas sendo um objetivo central o entendimento de como estes clusters crescem e
como suas propriedades se modificam no curso deste processo A liga NaK eacute conhecida por ser
misciacutevel em todas as proporccedilotildees e liacutequida agrave temperatura ambiente para a maioria das composiccedilotildees1
sendo o foco deste trabalho a descriccedilatildeo do crescimento deste sistema
Metodologia Computacional
A hipersuperfiacutecie de energia potencial de clusters de NaK foi gerada pelo potencial empiacuterico
Gupta2 (PG) e explorada via um algoritmo geneacutetico (GA) modificado
3 pela adiccedilatildeo de dois novos
operadores ao procedimento evolucionaacuterio padratildeo Assim foram geradas condiccedilotildees iniciais para
abordagem dos clusters menores por meacutetodos de estrutura eletrocircnica tais como CCSD(T) e MP2
que produziram resultados de referecircncia A escolha de condiccedilotildees apropriados para caacutelculos DFT
foram exploradas utilizando os dados de referecircncia obtidos Por fim o acoplamento entre um GA e
a minimizaccedilatildeo da energia obtida em niacutevel de teoria quacircntica eacute investigado para gerar condiccedilotildees
iniciais mais adequadas em relaccedilatildeo agrave abordagem empiacuterica inicial
Resultados e Discussatildeo
Os miacutenimos gerados pelo PG foram avaliados e corrigidos pelos meacutetodos ab initio de alto
niacutevel correlacionando eleacutetrons de camadas internas Verificou-se que o PG falha sistematicamente
na previsatildeo dos miacutenimos corretos de energia para clusters de ateacute 6 aacutetomos estando estes sistemas
pequenos fora da regiatildeo ideal de aplicabilidade deste potencial Observou-se que abordagens usuais
DFT como B3LYP podem falhar na previsatildeo de resultados para sistemas especiacuteficos sendo que o
melhor acordo com os resultados de referecircncia foi obtido pela combinaccedilatildeo def2-TZVPPSVWN5
apesar da melhor relaccedilatildeo custo-benefiacutecio ter sido alcanccedilada por LANL2DZSVWN5 (com potencial
nuclear efetivo) O acoplamento entre o GA e o tratamento quacircntico dos clusters foi realizado
dentro de uma abordagem de alta relaccedilatildeo custo-benefiacutecio obtida pela utilizaccedilatildeo de um potencial
nuclear efetivo em niacutevel MP2 O meacutetodo proposto foi capaz de elevar significativamente a
qualidade das condiccedilotildees iniciais geradas para reotimizaccedilatildeo por meacutetodos mais exatos
Conclusotildees
Caacutelculos MP2 foram suficientes para prever estruturas corretas assim como caacutelculos DFT
com utilizaccedilatildeo de potencial nuclear efetivo forneceram resultados com desvios de apenas 5 em
relaccedilatildeo agravequeles considerados como referecircncia Para clusters maiores a abordagem semi-claacutessica
feita atraveacutes do PG forneceu uma proporccedilatildeo de aacutetomos de soacutedio de 30 a 40 capaz de gerar ligas
mais estaacuteveis quando comparadas agraves suas contrapartes homonucleares A tendecircncia experimental de
segregaccedilatildeo nuacutecleo-superfiacutecie foi prevista com sucesso pela presente abordagem
Agradecimentos
Noacutes agradecemos agrave FAPEMIG agrave Capes e ao CNPq
Referecircncias [1] Tchaplyguine M et al Phys Rev B 2009 80 033405
[2] Gupta R P Phys Rev B 1981 23 6265
[3] Guimaratildees F F et al J Chem Phys 2002 116 8327
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16 FFCLRP 2014
Electronic energy levels engineering of P3HT employing chemical substitutions
Eliezer Fernando Oliveira1 (PG) and Francisco Carlos Lavarda12 (PQ)
1UNESP - Univ Estadual Paulista POSMAT - Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Ciecircncia eTecnologia de Materiais Bauru SP Brazil
2Faculdade de Ciecircncias UNESP - Univ Estadual Paulista Departamento de Fiacutesica Av Eng LuizEdmundo Carrijo Coube 14-01 17033-360 Bauru SP Brazil
Correspondence to Eliezer Fernando de Oliveira (eliezer fcunespbr)
IntroductionCurrently there is an intensive search for new materials to make more efficient organic solar
cells The use of chemical modifications capable of modifying the electronic properties of materialsalready known is an interesting approach [1] as it can in principle provide a more adequateadjustment of the frontier electronic levels while preserving properties such as solubility Thus weperformed a theoretical study of the P3HT and 13 new derivatives obtained by substitution withelectron acceptor and donor groups in order to understand how the energy levels of the frontierorbitals are modified
Computational MethodologyWe adopt the oligomer approach with structures ranging from 2 to 10 monomer units [2]
and thiophenic rings kept coplanar as expected in the solid state [3] Structure optimizations weremade through the PM7 semiempirical method and we obtained electronic structure data byDFTB3LYP6-31G(1d) The properties of polymers are estimated theoretically by extrapolationmethods of the results obtained for the oligomers
Results and DiscussionAs can be observed in Figure 1 employing chemical substitutions allow to get a range of
materials with very different electronic properties an interesting fact for tuning the properties of thedevices
ConclusionsAn interesting result is that obtained for the P3HT-F case that shifts the HOMO and LUMO
energy levels of P3HT to lower energy values maintaining approximately the same ΔEHL
AgradecimentosWe would like to thank the Brazilian agency FAPESP (proc 201221983-0) for financial
support
Referecircncias [1] Oliveira E F Camilo-Jr A da Silva-Filho L C Lavarda F C J Polym Sci Part B Polym Phys 2013 51842-846[2] Batagin-Neto A Oliveira E F Graeff C F O Lavarda F C Molecular Simulation 2013 39 309-321
[3] Oliveira E F and Lavarda F C J Polym Sci Part B Polym Phys 2013 51 1350-1354
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Estudo teoacuterico do mecanismo ESIPT em derivados de benzazoacuteis
Josene M Toldo1(PG) Paulo F B Gonccedilalves
1(PQ)
Josenetoldoufrgsbr 1Universidade Federal do Rio Grande do Sul Instituto de Quiacutemica Grupo de Quiacutemica Teoacuterica
Introduccedilatildeo
A transferecircncia protocircnica intramolecular no estado excitado (ESIPT) caracteriza-se pela
transferecircncia de um proacuteton de um grupo doador para um grupo aceptor a partir de uma ligaccedilatildeo de
hidrogecircnio intramolecular presente na estrutura do estado excitado[1] O aumento do interesse no
estudo de moleacuteculas que apresentam ESIPT eacute um reflexo de suas propriedades fotoquiacutemicas e
fotofiacutesicas uacutenicas que permitem a sua utilizaccedilatildeo em novas aplicaccedilotildees optoeletrocircnicas[2] Nesse
trabalho a DFT foi utilizada para investigar os derivados dos benzazoacuteis descritos na Figura 1 onde
as estruturas 1a e 1b podem apresentar ESIPT
Figura 1 Estruturas dos derivados de benzazoacuteis
Metodologia Computacional
As otimizaccedilotildees geomeacutetricas e anaacutelises vibracionais nos estados S0 e S1 foram feitas
utilizando CAM-B3LYPcc-pVDZ e PBE1PBEcc-pVDZ Nos caacutelculos de energia para as transiccedilotildees verticais foram utilizados CAM-B3LYPjun-cc-pVTZ e PBE1PBEjun-cc-pVDZ Os efeitos do solvente foram incluiacutedos a partir do PCM com as constantes dieleacutetricas referentes ao 14-dioxano diclorometano etanol e acetonitrila Todos os caacutelculos foram feitos no Gaussian 09
Resultados e Discussatildeo
No estado fundamental natildeo haacute a possibilidade de transferecircncia protocircnica intramolecular
devido agrave grande instabilidade das formas ceto quando comparadas agraves formas enol No estado S1
ambas as formas satildeo possiacuteveis contudo o mecanismo ESIPT nem sempre eacute observado O funcional
CAM-B3LYP prevecirc o ESIPT apenas para a estrutura 1a utilizando o solvente mais apolar o 14-
dioxano Jaacute quando o PBE1PBE eacute empregado a estrutura 1a apresenta ESIPT com todos os
solventes e a estrutura 1b apenas para o 14-dioxano Contudo comparando os valores dos λabs e λem
obtidos com os dois funcionais com os resultados experimentais [3] percebe-se que o CAM-B3LYP
descreve melhor o sistema Um efeito batocrocircmico eacute observado ao aumentar a polaridade do
solvente o que eacute consistente com as transiccedilotildees do tipo π rarrπ
Conclusotildees
Devido agrave pequena diferenccedila de energia entre as formas ceto e enol explicada pela reduzida
transferecircncia de carga o mecanismo ESIPT eacute previsto apenas para a estrutura 1a em dioxano jaacute
que o CAM-B3LYP eacute o funcional que melhor descreve o sistema
Agradecimentos
CNPq CAPES e PROPESQ pelo suporte financeiro
Referecircncias [1] H Roohi F Hejazi N Mohtamedifar M Jahantab Spectrochim Acta Part A 2014 118 228-238
[2] J E Kwon S Y Park Adv Mater 2011 23 3615ndash3642
[3] G Wiethaus Siacutentese e caracterizaccedilatildeo de novas iminas com aplicaccedilotildees em oacuteptica natildeo-linear 2010 UFRGS BR
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18 FFCLRP 2014
Processo de fragmentaccedilatildeo molecular do hiacutebrido γ-Fe2O3 PMMA um estudo
teoacuterico e experimental
Silviana Correcirca1 Liacutevia C T Lacerda
1 Marcus V J Rocha
1-2 (PQ) Teodorico C Ramalho
1
(PQ) Elaine F F da Cunha1 (PQ)
silvianacorrea123yahoocombr 1Laboratoacuterio de Modelagem Molecular Departamento de Quiacutemica Universidade Federal de Lavras LavrasMG 2Department of Theoretical Chemistry Faculty of Sciences Vrije Universiteit Amsterdam Paiacuteses Baixos
Introduccedilatildeo
Materiais hiacutebridos orgacircnico-inorgacircnicos satildeo constituiacutedos pela combinaccedilatildeo de
componentes orgacircnicos e inorgacircnicos A siacutentese desses materiais com propriedades otimizadas
constitui uma aacuterea em constante expansatildeo com potencial aplicaccedilatildeo na aacuterea de cataacutelise e sensores
quiacutemicos[12]
Assim este trabalho tem objetivo de propor e entender o mecanismo de
fragmentaccedilatildeo molecular do hiacutebrido PMMA-maghemita realizado pelas teacutecnicas experimentais
de dessorccedilatildeo iocircnica utilizando caacutelculos teoacutericos
Metodologia Computacional
A teacutecnica de dessorccedilatildeo iocircnica estimulada por eleacutetrons foi utilizada para a fragmentaccedilatildeo
experimental E para o estudo teoacuterico utilizou-se o pacote ADF com o meacutetodo DFT o funcional
de densidade BLYP O conjunto de funccedilotildees do tipo Slater TZ2P
Resultados e Discussatildeo
O caminho de fragmentaccedilatildeo do
hiacutebrido PMMA-maghemita estaacute descrito de
acordo com a Figura 1 Pelos resultados
experimentais a ordem de intensidade de
perda dos fragmentos eacute COH+ gt CH3
+gt
CO2CH3+ A energia de formaccedilatildeo do iacuteon
CO2CH3+ seria maior do que os outros no
entanto a ordem de estabilidade encontrada
a partir de caacutelculos teoacutericos foi COH+ gt
CO2CH3+ gt CH3
+ (Figura1) A energia de
ativaccedilatildeo (E) para COH+ foi 2305 kcalmol
-
1 menor que a do CH3
+ Em comparaccedilatildeo
com a do CO2CH3+ a diferenccedila da E eacute
59759 e 62064 kcalmol-1
respectivamente
A intensidade de dessorccedilatildeo iocircnica e a
barreira de energia de ativaccedilatildeo teoacuterica
mostrou boa concordacircncia Assim o
controle cineacutetica pode ocorrer no processo
de fragmentaccedilatildeo da PMMA-maghemita
Conclusotildees
Atraveacutes dos caacutelculos teoacutericos com auxiacutelio dos dados experimentais foi possiacutevel prever e
propor um mecanismo de fragmentaccedilatildeo para o material Permitindo discutir as melhores vias de
formaccedilatildeo dos fragmentos e os fatores quiacutemicos que influenciam nas perdas
Agradecimentos
A CAPES CNPq e a UFRJ pelos auxiacutelios financeiros e de infraestrutura para a realizaccedilatildeo
do trabalho
Referecircncias [1] JOSEacute NM PRADO LASA Quiacutemica Nova 2005 v 28 n 2 p 281-288
[2] FAHMI A Materials Today 2009 v 12 n 5 p 44-50
Figura 1 Mecanismo de fragmentaccedilatildeo do
hiacutebrido PMMA-maghemita
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19 FFCLRP 2014
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Estudo mecaniacutestico sobre a N-acilaccedilatildeo de aminas por aacutecidos
carboxiacutelicos catalisada por ZrCl4
Felipe V Z Assad (PG) e Fabriacutecio R Sensato (PQ)
Universidade Federal de Satildeo Paulo UNIFESP Campus Diadema E-mail felipeassadglobocom
N-acilaccedilatildeo de aminas eacute um importante evento quiacutemico para a siacutentese da ligaccedilatildeo amida Tipicamente este tipo de ligaccedilatildeo eacute obtido da uniatildeo de um aacutecido carboxiacutelico a uma amina Entretanto a uniatildeo destes dois grupos funcionais natildeo ocorre agrave temperatura ambiente e requer temperaturas da ordem de 160-180
oC
1 Em 2012 Williams e colaboradores
2 reportaram um ineacutedito protocolo de siacutentese de amidas que
apresenta alta eficiecircncia para uma grande variedade de aminas e aacutecidos carboxiacutelicos A estrateacutegia - em sua condiccedilatildeo otimizada - baseia-se na reaccedilatildeo do substrato (amina) com aacutecido carboxiacutelico catalisada por tetracloreto de zircocircnio (ZrCl4) na presenccedila de tolueno a 110
0C Natildeo obstante a preeminecircncia do referido
procedimento nenhuma explanaccedilatildeo pormenorizada sobre o mecanismo molecular da reaccedilatildeo tem sido oferecida No presente estudo o mecanismo molecular de N-acilaccedilatildeo de aminas por aacutecidos carboxiacutelicos catalisada por ZrCl4 foi investigado por caacutelculos de estrutura eletrocircnica Os caacutelculos foram realizados em niacutevel DFTB3LYP com os seguintes conjuntos de base LANL2DZ para descrever o aacutetomo de zircocircnio e 6-311+G(2df2p) para os demais aacutetomos Pontos criacuteticos foram caracterizados por caacutelculos de frequecircncia vibracional Os processos de N-acilaccedilatildeo de aminas foram investigados para duas situaccedilotildees distintas reaccedilatildeo catalisada ou natildeo pelo ZrCl4 Para cada caso quatro caminhos reacionais idealizados foram investigados e caracterizados computacionalmente como segue i) processo concertado ii) por etapas iii) concertado em excesso de aacutecido carboxiacutelico e iv) por etapas tambeacutem em excesso do aacutecido Como modelos quiacutemicos para representar a amina e o aacutecido carboxiacutelico foram selecionadas as moleacuteculas metilamina e aacutecido metanoico Dos resultados obtidos na ausecircncia do ZrCl4 depreende-se que os valores de energia livre de ativaccedilatildeo ΔG
Dagger
satildeo consistentes com a baixa reatividade deste sistema agrave temperatura ambiente Dentre os canais investigados os processos por etapas demandam menores energias livre de ativaccedilatildeo que os concertados Assim o canal (ii) eacute mais reativo que o canal (i) enquanto o canal (iv) eacute mais reativo que o canal (iii) Em particular a adiccedilatildeo de ZrCl4 fortemente influencia a cineacutetica de acilaccedilatildeo associada ao mecanismo concertado em excesso do aacutecido carboxiacutelico A demanda de ativaccedilatildeo para este processo eacute diminuiacuteda por 86 kcalmol conduzindo a uma energia livre de ativaccedilatildeo ΔG
Dagger de 165 kcalmol e o correspondente perfil
energeacutetico eacute apresentado na Figura 1 Na ausecircncia do catalisador o mecanismo mais favorecido cineticamente eacute o processo por etapas em excesso de aacutecido carboxiacutelico No entanto o mecanismo concertado - em excesso do aacutecido - eacute prevalente na presenccedila do ZrCl4
Figura 1 Perfil energeacutetico do caminho reacional concertado em excesso de aacutecido carboxiacutelico catalisado pelo ZrCl4
Palavras Chave N-acilaccedilatildeo de aminas ligaccedilatildeo amida ZrCl4 caacutelculos de estrutura eletrocircnica DFT
[1] Valeur E Bradley M Chem Soc Rev 2009 38 606
[2] Allen C L Chhatwal A R Williams J M J Chemical Communications 2012 48 666-668
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Comparaccedilatildeo do Desempenho de Meacutetodos Compostos e Funcionais de
Densidade na Determinaccedilatildeo de Entalpias Padrotildees de Formaccedilatildeo
Leonardo Viana das Chagas Lima1 (PG) Nelson Henrique Morgon
1 (PQ)
leonardolimaiqmunicampbr 1Instituto de Quiacutemica Universidade Estadual de Campinas Baratildeo Geraldo Caixa Postal 6154 13083-970
Campinas Satildeo Paulo Brasil
Introduccedilatildeo
No estudo de sistemas com muitas partiacuteculas o uso de meacutetodos de estrutura eletrocircnica
sofisticados e bases extensas para a obtenccedilatildeo de propriedades com maior exatidatildeo sofre uma
limitaccedilatildeo praacutetica devido ao alto custo computacional o que felizmente pode ser contornado
por estrateacutegias como a teoria do funcional da densidade e os meacutetodos compostos[1]
Metodologia Computacional
Foram escolhidos os meacutetodos G3 G3MP2 G4 e G4MP2 e os funcionais com o
conjunto de bases G3LargeXP[2]
SOGGA11 B3LYP RevTPSS e M06-2X Realizaram-se
caacutelculos de otimizaccedilatildeo de geometria energia eletrocircnica e frequecircncias vibracionais (289 K e
1 bar) com o programa Gaussian09[3]
para um conjunto de 74 moleacuteculas e os respectivos os
aacutetomos presentes a fim de se determinar as entalpias padrotildees de formaccedilatildeo
Resultados e Discussatildeo
Comparando-se as determinaccedilotildees teoacutericas e experimentais obteve-se o erro meacutedio
(MSE) e o desvio RMS (RMSD) Avaliaram-se tambeacutem os tempos meacutedios de cpu (TM)
Tabela 1 ndash Anaacutelise estatiacutestica (MSE e RMSD em kcalmol) das determinaccedilotildees da entalpia padratildeo de formaccedilatildeo
(289 K e 1 bar) e tempo de CPU meacutedio dos caacutelculos (minutos)
Medidas Meacutetodos
G3 G3MP2 G4 G4MP2 B3LYP M06-2X RevTPSS SOGAA11
MSE -0406 -0332 -0155 -0107 6533 0873 -0718 -0331
RMSD 2543 2711 2463 2597 8553 3543 4060 9515
TM 4122 230 2983 625 1551 1672 1306 1917
Os menores RMSD foram observados para os meacutetodos compostos com destaque para
o G4 (2463 kcalmol) Jaacute os funcionais de densidade apresentaram RMSD superiores poreacutem
vale a pena destacar o M06-2X (3543 kcalmol) Os maiores tempos foram obtidos para os
meacutetodos G3 e G4 enquanto os menores foram os dos meacutetodos G3MP2 e G4MP2
Conclusotildees
Os meacutetodos G3MP2 e G4MP2 apresentaram os desempenhos mais equilibrados com
RMSD apenas pouco superiores ao meacutetodo G4 e os menores tempos de CPU Os funcionais
apesar dos tempos intermediaacuterios apresentaram RMSD consideravelmente superiores
Agradecimentos
Unicamp CENAPAD-SP CAPES
Referecircncias [1] Heerdt G Morgon N H Quiacutemica Nova 2012 23 1741-1746
[2] Curtis L A Redfern P C Raghavachari K Journal of Chemical Physics 2007 126 084108
[3] Frisch M J et al Gaussian09 Gaussian Inc 2009
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21 FFCLRP 2014
NMR-TZPP-DKH Gaussian basis sets for NMR calculations ndash 195Pt chemical
shift
Diego Paschoal1 (PG) Heacutelio F Dos Santos1 (PQ)
diego_paschoalyahoocombr 1Nuacutecleo de Estudos em Quiacutemica Computacional ndash NEQC ndash Departamento de Quiacutemica Universidade Federal de Juiz de
Fora Campus Universitaacuterio ndash Martelos 36036-030 Juiz de Fora MG Brasil
Nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy of 195Pt is an excellent method to be used
in structural characterization of new complexes in solution Besides NMR has been used in the
elucidation of reaction mechanism among other applications [1]
In this present study a comprehensive analysis of all relevant issues involved on the 195Pt
NMR chemical shift predictions are conducted Non-relativistic and relativistic calculations were
employed in distinct computation schemes to assess the most accurate method to use in a theoretical
calculations of 195Pt NMR In addition to the existing methods new relativistic Gaussian basis sets
named as NMR-TZPP-DKH were constructed for H-He Li-Ne Na-Ar K-Ca Ga-Kr Rb-Sr In-Xe
and Pt atoms and tested for 195Pt NMR predictions
NMR-TZPP-DKH Gaussian basis sets were developed according to the protocol described
by Neese [2] with some changes
Figure 1 195Pt chemical shift calculated at B3LYP(DKHSO)NMR-TZPP-DKHSO level
Platinum compounds studied in this work were optimized at B3LYPLANL2DZ(Pt)Def2-
TZVPP(Ligands) NMR calculations were performed using the GIAO method at B3LYPNMR-
TZPP-DKH level with relativistic effects incorporated by DKHSO approximation The [PtCl6]-2
was used as internal reference In all calculations the solvent effect was included using the PCM
formalism GAUSSIAN09 program were used in these calculations
The 195Pt for 73 complexes are showed in Figure 1 From the results we observe a good
agreement between experimental and calculated results with an average absolute deviation of 156
ppm for the compounds considered
The results and conclusions in this study are highly relevant to theoretical and experimental
chemists that seeking state of the art for the chemistry of platinum complexes Our conclusions are
supported by a series of theoretical calculations in good agreement with experimental values for a
wide range of 195Pt chemical shifts and with distinct ligands
Acknowledgments Authors acknowledges UFJF FAPEMIG CAPES and CNPq for
financial support
[1] P S Pregosin Coord Chem Rev 44 (1982) 247
[2] D A Pantazis X Y Chen C R Landis F Neese J Chem Theory Comput 4 (2008) 908
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22 FFCLRP 2014
Avaliaccedilatildeo teoacuterica do efeito gauche na difenidramina e seu cloridrato Faacutetima M P de Rezende1 (PG) Matheus P de Freitas1 (PQ)
fatimarezendeposgraduflabr 1Departamento de Quiacutemica Universidade Federal de Lavras CP 3037 37200-000 Lavras MG
Introduccedilatildeo O cloridrato de difenidramina eacute um dos princiacutepios ativos do medicamento Dramin (utilizado no tratamento de naacuteuseas e vocircmitos) A difenidramina e seu cloridrato fornecem bons prospectos para exibirem o efeito gauche O efeito gauche eacute observado em moleacuteculas contendo o fragmento etila 12-dissubstituiacutedo em que os substituintes satildeo aacutetomos ou grupos eletronegativos Segundo esse efeito a conformaccedilatildeo gauche eacute a forma preferencial em comparaccedilatildeo com a conformaccedilatildeo anti embora efeitos de repulsatildeo esteacuterica e eletrostaacutetica entre substituintes sugiram que o equiliacutebrio deveria ser favoraacutevel ao isocircmero anti1 Nesse contexto o objetivo do presente trabalho eacute avaliar a preferecircncia conformacional (gauche ou anti) do cloridrato de difenidramina e de sua forma neutra (Figura 1a e 1b) em acetonitrila e no vaacutecuo
ON
H
ON
a b
Figura 1 a) Difenidramina protonada (caacutetion) b) Difenidramina Metodologia Computacional Os miacutenimos de energia dos compostos foram identificados por meio de uma varredura conformacional usando o meacutetodo Monte Carlo em niacutevel semi-empiacuterico AM1 usando o programa Spartan A varredura conformacional foi executada para difenidramina na forma neutra e catiocircnica obtendo-se 100 estruturas para cada composto sendo muitas delas idecircnticas As geometrias diferentes foram otimizadas em niacutevel HF631g-(dp) (incluindo caacutelculos de frequecircncia para garantir que as estruturas natildeo se tratavam de estados de transiccedilatildeo) e em seguida 14 estruturas com energias relativas diferentes foram resubmetidas a caacutelculos de otimizaccedilatildeo de geometria (no gaacutes e em acetonitrila impliacutecita - modelo PCM) em niacutevel B97X-D6-31g(dp) Resultados e Discussatildeo O efeito gauche eacute operante na difenidramina pois o confocircrmero mais estaacutevel possui acircngulo diedro O-C-C-N de aproximadamente 65o (gauche) e eacute cerca de 1 kcal mol-1 mais estaacutevel do que o confocircrmero anti mais abundante (O-C-C-N de aproximadamente 175o) tanto na fase gasosa quanto em acetonitrila A estabilizaccedilatildeo da conformaccedilatildeo gauche eacute possivelmente decorrente de interaccedilotildees hiperconjugativas antiperiplanares CHCN e CHCO (efeito gauche quacircntico) Contudo os dados de energia ainda indicam uma populaccedilatildeo mensuraacutevel de confocircrmeros anti (cerca de 10) Ao se protonar a difenidramina de forma que se obtenha o caacutetion difenidramiacutenio (correspondente ao cloridrato de difenidramina) a diferenccedila de energia entre os confocircrmeros gauche e anti mais estaacuteveis eacute de mais de 6 kcal mol-1 sugerindo que estruturas com acircngulo diedro O-C-C-N+ gauche sejam natildeo somente preferenciais mas exclusivas Esse fato eacute decorrente de um incremento estabilizante da conformaccedilatildeo gauche a atraccedilatildeo eletrostaacutetica ON+ (efeito gauche eletrostaacutetico)2 Conclusotildees Interaccedilotildees intramoleculares particularmente o efeito gauche (quacircntico e eletrostaacutetico) devem contribuir fortemente para a conformaccedilatildeo bioativa da difenidramina e seu cloridrato que eacute gauche ao longo do fragmento O-C-C-N segundo estrutura do Protein Data Bank (coacutedigo PDB 2AOT) Agradecimentos Agrave FAPEMIG CAPES e CNPq pelo suporte financeiro e bolsas de estudante (FMPR) e de pesquisador (MPF) Referecircncias [1] Goodman L Gu H Pophristic V J Phys Chem A 2005 109 1223-1229 [2] Gooseman N E J OacuteHagan D Peach M J G Slawin A M Z Tozer D J Young R J Angew Chem Int Ed 2007 46 5904-5908
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
23 FFCLRP 2014
Estudo envolvendo NN
Railton1 B de Andrade (PG) SilmarMiguel A F de Souza (PQ)
1Universidade Federal da Paraiacuteba Departamento de Quiacutemica 58036 Joatildeo Pes
Introduccedilatildeo
Uma das reaccedilotildees mais importantes das nitrosaminas se refere agrave quebra da ligaccedilatildeo NndashN (ver Figura 1) com a consequumlente liberaccedilatildeo do pode facilitar ou natildeo a quebra desta ligaccedilatildeo Pelaacuteez e colaboraprotonaccedilatildeo da nitrosamina mais simples (nitrosamina metilada
1a trans-(CH3)2NNOH+ 1c cis
Figura 1 conformaccedilotildees mais releva
Neste trabalho investigamos as quatro estruturas de menor energia da NNnitrosodimetilamina (DMNA
Metodologia Computacional
Utilizamos os meacutetodos geometrias referentes aos confocircrmeros mais estaacuteveis niacutevel CASSCFcc-pVDZ
Resultados e Discussatildeo
Temos um ordenamento energeacutetico em relaccedilatildeo aos resultados a niacutevel outro ordenamento com MRCI
Tabela 1Resultados obtidos para as quatro estruturas mai
Estruturaa
1a trans-(CH3)2NNOH+
1c cis-(CH3)2NNOH+
2a (CH3)2NHNO+
2c (CH3)2NNHO+
aAs quatro estruturas de menor energias foram otimizadas com realizado um caacutelculo MRCI correccedilotildees de Davdson dResultados entre parecircnteses referente agraves estruturas com H [2]
Conclusotildees
Para o estado fundamental foram obtidas quatro conformaccedilotildees mais estaacuteveis mostradas na Figura 1 sendo a estaacuteveis Observou-se o mesmo ordenamento obtido para a nitrosamina natildeoCaacutelculos com bases mais extensas (augReferecircncias [1] OHWADA T et al J Am Chem Soc
[2] PELAacuteEZ D et al J J Phys Chem A
Estudo envolvendo NN-nitrosodimetilamina protonada
B de Andrade (PG) Silmar1 A do Monte (PQ) Miguel A F de Souza (PQ) e Elizete1 Ventura (PQ)
railtoncggmailcom
Universidade Federal da Paraiacuteba Departamento de Quiacutemica 58036 Joatildeo Pessoa
Uma das reaccedilotildees mais importantes das nitrosaminas se refere agrave quebra da ligaccedilatildeo N (ver Figura 1) com a consequumlente liberaccedilatildeo do NO [1] A posiccedilatildeo da protonaccedilatildeo
pode facilitar ou natildeo a quebra desta ligaccedilatildeo Pelaacuteez e colaboradores [2] estudaram a protonaccedilatildeo da nitrosamina mais simples (H2NNO----H+) como modelo para a
1c cis-(CH3)2NNHO+ 2a (CH3)2NHNO
+ 2c (CH
conformaccedilotildees mais relevantes no estado fundamental de nitrosaminas protonadas
Neste trabalho investigamos as quatro estruturas de menor energia da NNDMNA) protonada (Figura 1 principais siacutetios de protonaccedilatildeo)
odologia Computacional
Utilizamos os meacutetodos MRCICASSCF com a base cc-pVDZ
geometrias referentes aos confocircrmeros mais estaacuteveis (Figura 1) foram otimizadas a
Temos um ordenamento energeacutetico em relaccedilatildeo aos resultados a niacutevel MRCI como indicado na Tabela 1
Resultados obtidos para as quatro estruturas mais estaacuteveis envolvendo NDMA protonada
CASSCF MRCIb MRCI+Q
c CASPT2ANO
∆E (kcalmol) 000 (000)d 000 000
1244 (1099) 1200 1183
-103 (-331) 1378 941
1389 (1232) 1793 1555 As quatro estruturas de menor energias foram otimizadas com CASSCF e a geometria obtida foi
realizado um caacutelculo MRCI bMRCI (Multireference Configuration Interaction
sultados entre parecircnteses referente agraves estruturas com H [2]
Para o estado fundamental foram obtidas quatro conformaccedilotildees mais estaacuteveis sendo a 1a trans-(CH3)2NNOH
+ e 2a (CH3)2NHNO
se o mesmo ordenamento obtido para a nitrosamina natildeoCaacutelculos com bases mais extensas (aug-cc-pVDZ e cc-pVTZ) estatildeo sendo realizados
J Am Chem Soc 123 10164 2001 J J Phys Chem A 112 8394 2008
nitrosodimetilamina protonada
A do Monte (PQ)
soa ndash PB ndash Brasil
Uma das reaccedilotildees mais importantes das nitrosaminas se refere agrave quebra da ligaccedilatildeo posiccedilatildeo da protonaccedilatildeo dores [2] estudaram a
) como modelo para a
2c (CH3)2NNHO+
ntes no estado fundamental de nitrosaminas protonadas
Neste trabalho investigamos as quatro estruturas de menor energia da NN-principais siacutetios de protonaccedilatildeo)
pVDZ Todas as ) foram otimizadas a
Temos um ordenamento energeacutetico em relaccedilatildeo aos resultados a niacutevel CASSCF e
s estaacuteveis envolvendo NDMA protonada
CASPT2ANO-L
(000) (1125) (459) (1141)
e a geometria obtida foi Multireference Configuration Interaction) c
MRCI com sultados entre parecircnteses referente agraves estruturas com H [2]
Para o estado fundamental foram obtidas quatro conformaccedilotildees mais estaacuteveis NHNO
+ as mais se o mesmo ordenamento obtido para a nitrosamina natildeo-metilada
pVTZ) estatildeo sendo realizados
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24 FFCLRP 2014
Ab-initio calculation of magnetic properties of Gd-doped SnO2
Fermin H Aragoacuten
fermin964hotmailcom Laboratoacuterio de Fiacutesica Aplicada Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear 31270-901 Belo Horizonte MG
Brazil
Introduction
The SnO2 compound is a n-type semiconductor with a large band gap (Eg ~ 36 eV) This
compound forms in a tetragonal rutile-type crystalline structure Reports published in the literature
experimental and theoretical indicate that the SnO2 compound doped with different chemical
elements (transition metals and rare earths) shows ferromagnetic properties above room
temperature high electrical conductivity high transparency in the visible region and high thermal
stability Due to these properties the rare earth-ion-doped SnO2 compounds are considered as
promising systems for the development of multifunctional magneto-optical devices [1] In special
the doping with trivalent Gd ions could provide with larger localized magnetic moments because of
their 4f7 electron configuration in comparison with transition metal ions
Computational Methodology
All calculations have been performed within the framework of the density-functional theory
(DFT) implemented in the well-tested SIESTA (Spanish Initiative for Electronic Simulations with
Thousands of Atoms) code
[2] and using the generalized gradient approximation (GGA)
pseudopotentials The system was studied in 2x2x2 supercell contained 48 atoms For the
calculation is considered the substitution of GdrarrSn that represent 625 of Gd-doped and one
oxygen vacancy that represent 3125 of the oxygen occupied site Spin polarized was carried out
to both cases with ferromagnetic (FM) and antiferromagnetic (AFM) configuration The difference
between the FM and AFM total energy (ΔE) can be expressed as ΔE=E(FM)-E(AFM) where
E(FM) denotes the total energy of FM state and E(AFM) denotes the total energy of AFM state
Positive value of ΔE implies that an AFM state is preferred while negative value of ΔE implies that
an FM state is preferred
Results
The values obtained to ΔE were -04 meV and -33 meV for 625 Gd-doped in SnO2 and
SnO2-γ (γ is the quantity of oxygen vacancy) respectively The low energy for Gd-doped SnO2
shows paramagnetic while for the Gd-doped SnO2-γ shows ferromagnetic behavior these results are
in agreement as theoretical and experimental work [34] where were shown that the oxygen
vacancies are a key of the origin of ferromagnetism in the call diluted magnetic semiconductors
Conclusions In conclusion we have investigated the electronic and magnetic properties of Gd-doped SnO2 (free of oxygen vacancy) and Gd-doped SnO2-γ (with oxygen vacancy) using SIESTA code Our calculations show remarkable changes in the spin polarized DOS with a strong correlation of the ferromagnetism with the presence of oxygen vacancy
The financial support of the Brazilian Agencies CNPq CAPES and FAPEMIG is gratefully
acknowledged
References [1] R Adhikari AK Das DKarmakar JGhatak J MagnMagn Mat 322 (2010) 3631
[2] J M Soler E Artacho J Gale A Garcia J Junquera P Ordejoacuten D Saacutenchez-Portal J Phys Cond Matt 14 2745
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[3] S B Ogale R J Choudhary J P Buban S E Lofland S R Shinde S N Kale V N Kulkarni J Higgins C
Lanci J R Simpson N D Browning S D Sarma H D Drew R L Greene and T Venkatesan Phys Rev Lett 91
77205 (2003)
[4] J M D Coey A P Douvalis C B Fitzgerald and M Venkatesan Appl Phys Lett 84 1332 (2004)
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
25 FFCLRP 2014
Estrutura eletrocircnica de complexo envolvendo uma associaccedilatildeo por ligaccedilatildeo
quiacutemica entre uma ftalocianina de rutecircnio e o TiO2 (anatase)
Diesley M S Arauacutejo1
(PG) Weverson R Gomes2(PG) Leonardo T Ueno
3(PQ) Antonio O T
Patrociacutenio1(PQ) Antonio E H Machado
1(PQ)
diesleymartinsyahoocombr 1Universidade Federal de Uberlacircndia Instituto de Quiacutemica Laboratoacuterio de Fotoquiacutemica e Ciecircncia de Materiais
2 Universidade Federal de Satildeo Carlos Departamento de Quiacutemica
3Universidade Federal de Uberlacircndia Faculdade de Ciecircncias Integradas do Pontal
Introduccedilatildeo
O emprego de abordagens baseadas na Teoria do Funcional de Densidade (DFT) tem
contribuiacutedo de forma significativa nos estudos de processos que envolvem transferecircncia de carga
[12] Ressalta-se entre outras possibilidades a previsatildeo do arranjo estrutural energeticamente mais
favoraacutevel e o entendimento de qual seria a melhor forma de ancoramento do corante na superfiacutecie
do semicondutor Aleacutem disso a estrutura eletrocircnica obtida teoricamente eacute capaz de fornecer
informaccedilotildees para o entendimento de processos importantes como eacute o caso da conversatildeo de energia
No presente trabalho avaliamos o comportamento de uma ftalocianina de rutecircnio ([(29-
bis(dietielamino)-1623-dicarboxi)PcRu(py)2]- FtRu) ligada quimicamente a um nanocluster de
anatase (TiO2)
Metodologia Computacional
Para a otimizaccedilatildeo estrutural e caacutelculo das frequecircncias vibracionais empregou-se o funcional
B3LYP e o conjunto de bases LANL2DZ ECP com o pseudo-potencial para o Titacircnio e o conjunto
Def2-TZVPD para os demais aacutetomos (H C N O e Ru) mais o pseudo-potencial para o Ru O
nanocluster de anatase empregado foi mantido congelado durante todos os caacutelculos Este consiste
em estrutura otimizada descrita por Jono e colaboradores [1] Todos os caacutelculos foram efetuados
considerando acetonitrila como solvente empregando o meacutetodo de contiacutenuo dieleacutetrico CPCM [45]
O funcional CAM-B3LYP foi utilizado na previsatildeo de 6 estados tripleto e dos 60 primeiros estados
singleto para a construccedilatildeo do espectro eletrocircnico e diagrama de energias
Resultados e Discussatildeo
No espectro de excitaccedilatildeo simulado a magnitude das forccedilas de oscilador para as transiccedilotildees
por volta de 560 nm sugere uma grande probabilidade de absorccedilatildeo de luz visiacutevel por este complexo
Em uma anaacutelise dos orbitais moleculares observa-se que tais excitaccedilotildees surgem da transferecircncia de
carga interfacial da FtRu para niacuteveis desocupados do semicondutor sugerindo que as transiccedilotildees
eletrocircnicas de menor energia devem envolver a excitaccedilatildeo de um eleacutetron da FtRu para diferentes
estados eletrocircnicos do TiO2 O gap energeacutetico entre o estado eletrocircnico de menor energia (S1) e o
estado fundamental eacute de cerca de 180 eV envolvendo a combinaccedilatildeo de diferentes transiccedilotildees
eletrocircnicas sugerindo que haacute injeccedilatildeo eletrocircnica do corante no estado excitado para a banda de
conduccedilatildeo do semicondutor isso eacute compatiacutevel com dados reportados em estudos similares [1-3]
Conclusotildees
Os dados obtidos para os niacuteveis de energia do complexo em estudo satildeo compatiacuteveis aos
observados para complexos similares Os resultados sugerem na excitaccedilatildeo eletrocircnica a
transferecircncia de eleacutetron de niacuteveis ocupados da FtRu para orbitais virtuais da anatase
Agradecimentos
UFU FAPEMIG CAPES e CNPq
Referecircncias
[1] R Jono et al J Phys Chem Lett 2011 2 1167ndash1170
[2] P M Anbarasan et al Rec Res Sci Tech 2010 2 08-16
[3] Corneliu I Oprea et al International Journal of Photoenergy 2013 1-15
[4] M Cossi et al J Comp Chem 2003 24 669-81
[5] V Barone and M Cossi J Phys Chem A 1998 102 1995-2001
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26 FFCLRP 2014
Estudo computacional de [22]ciclofanos
Mateus G Manfreacute1 (IC) Seacutergio E Galembeck
1 (PQ)
mateusmanfreuspbr 1Departamento de Quiacutemica Faculdade de Filosofia Ciecircncias e Letras de Ribeiratildeo Preto Universidade de Satildeo Paulo
14040-901 Ribeiratildeo Preto-SP Brasil
Introduccedilatildeo
Os [22]ciclofanos representam uma classe de compostos quiacutemicos com um campo de aplicaccedilatildeo que
abrange cataacutelises assimeacutetricas poliacutemeros com propriedades oacuteptico-eletrocircnicas distintas e mesmo
faacutermacos no combate agrave artrite Grande parte de suas caracteriacutesticas de interesse se deve a interaccedilotildees
entre seus dois aneacuteis aromaacuteticos portanto a compreensatildeo da natureza de tais interaccedilotildees elucidaria a
origem de suas aplicaccedilotildees bem como melhor exploraacute-las
Metodologia Computacional
Quatro compostos da classe dos [22]ciclofano vecircm sendo estudados neste trabalho
[22]paraciclofano (I) sin [22]metaciclofano (II) anti [22]metaciclofano (III) e
[22]metaparaciclofano (IV) As moleacuteculas tiveram suas geometrias optimizadas atraveacutes do meacutetodo
PW6B95-D3BJ tendo def2-TZVP A mesma metodologia foi adotada para o caacutelculo de seus
espectros infravermelho
Resultados e Discussatildeo
Em todos os compostos os valores estudados nas geometrias se encontram muito proacuteximos
dos valores experimentais na literatura2 Observa-se que para I e II a distacircncia interanular
apresentou um valor abaixo do raio de Van der Waals para o aacutetomo de carbono ( 28 acircngstrons) o
que sugere uma provaacutevel interaccedilatildeo through-space entre os aneacuteis Por outro lado os compostos III e
IV apresentaram uma distacircncia entre os aneacuteis maior que 28 acircngstrons indicando que caso estejam
presentes a interaccedilatildeo entre os aneacuteis se daacute principalmente through-bond
Os espectros infravermelho revelaram que em todos os compostos os picos de maior
intensidade se encontravam relacionados a vibraccedilotildees de estiramento dos hidrogecircnios Tanto O
espectro do composto I quanto do composto II bandas de intensidade consideraacutevel em 750 cm-1
relacionada agrave vibraccedilatildeo angular entre seus aneacuteis benzecircnicos indicando uma provaacutevel interaccedilatildeo
through-space O composto IV por outro lado natildeo apresentou tais bandas de interaccedilatildeo apenas entre
os aneacuteis mas sim uma banda em 606 cm-1
devido ao estiramento simeacutetrico entre os aneacuteis atraveacutes
das pontes etilecircnicas se tratando de uma provaacutevel interaccedilatildeo through-bond
Conclusatildeo
O meacutetodo PW6B95-D3BJ apresentou resultados com boa exatidatildeo ante aos valores
encontrados na literatura se mostrando adequado para o tratamento de [22]ciclofanos Os dados
obtidos na geometria para os compostos I e II bem como no espectro infravermelho convergem para
uma predominacircncia na interaccedilatildeo through-space enquanto que para o composto IV estes convergem
para uma predominacircncia na interaccedilatildeo through-bond
Agradecimentos
Os autores agradecem agrave FAPESP (processo 201319596-0) pelo suporte financeiro MGM
agradece agrave FAPESP (processo 201319596-0) pela bolsa de Iniciaccedilatildeo Cientiacutefica
Referecircncias Bibliograacutefica 2ChampionRGodfreyPD Betens FLJ Mol Spectrosc 199215518
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27 FFCLRP 2014
17ordm SIMPOacuteSIO BRASILEIRO DE QUIacuteMICA TEOacuteRICA (SBQT) 24 a 28 de novembro de 2013 Angra dos Reis Rio
ESTUDO COMPARATIVO DE REATIVIDADE DE TRITERPENOS
PENTACIacuteCLICOS COM ATIVIDADE ANTIMALAacuteRICA
Marlon Marques V de Melo Filho
1a(PG) Kelson Mota T Oliveira
1a(PQ) Noam S Gadelha
1a(PG)
Aristeu S da Fonseca1a
(PG)
1aGrupo de Quiacutemica Teoacuterica e Computacional (GQTC)
1bGrupo de Quiacutemica de Produtos Naturais e Desenvolvimento
de Meacutetodos Analiacuteticos (QPNMA) 1DQICE ndash UFAM Bloco 10 Setor Norte Av Rodrigo OJ Ramos 6200 Japiim
69077-000 Manaus ndash Amazonas
e-mail marlonvieirademelogmailcom
Palavras-chave lupeol aacutecido betulinico betulina aacutecido melaleuco atividade ONION
INTRODUCcedilAtildeO
A investigaccedilatildeo farmacecircutica em produtos naturais representa uma estrateacutegia importante para a descoberta e desenvolvimento de novos medicamentos Quatro moleacuteculas isoladas da A amazonicus no QPNMA com esqueleto triterpecircnico pentaciacuteclico tecircm mostrado graus diferentes de atividade contra o P falciparum Trecircs destes compostos satildeo apresentados na literatura como oacutetimos candidatos para o desenvolvimento de um tratamento mais eficiente contra a malaacuteria e outras doenccedilas parasitaacuterias Os quatro compostos depois de isolados foram identificados por meio de anaacutelise espectroscoacutepica (ver fig 1) Suas estruturas foram estudadas por meio de abordagem teoacuterica visando determinar que fatores estruturais e eletrocircnicos poderiam ser determinantes no grau de atividade Foram comparados os mapas de potencial eletrostaacutetico densidade eletrocircnica (2D e 3D) e distribuiccedilatildeo de cargas dos quatro compostos e seus valores tabelados Figura 1 Triterpenos pentaciacuteclicos isolados de A amazonicus 1 - lupeol 2 - O aacutecido betuliacutenico 3 - betulina 4 - o aacutecido Melaleucico
MEacuteTODOS Os calculos seratildeo realizados utilizando PC INTEL Quadcore
TM (8 GB RAM) em plataforma Debian
LINUX (Versatildeo 50) para calcular as propriedades estruturais e eletrocircnicas das quatro moleacuteculas Na otimizaccedilatildeo geomeacutetrica de rotina seraacute utilizado o meacutetodo com bases 6-21G e funcional b3lyp por meio do Programa Gaussian03 O meacutetodo a ser utilizado eacute o ONIOM Ele eacute recomendado para moleacuteculas grandes reaccedilotildees enzimaacuteticas mecanismos de reaccedilatildeo para os sistemas orgacircnicos efeitos dos substituintes e reatividade de compostos orgacircnicos e organometaacutelicos
RESULTADOS E DISCUSSAtildeO
Os dados oriundos do QPNMA indicam uma
maior atividade para o aacutecido betuliacutenico valores
meacutedios para o lupeol e betulina e nenhuma
atividade do aacutecido melaleucico Como a literatura
aponta a carboxila como forte candidato
responsaacutevel pela atividade do aacutecido betuliacutenico e a
hidroxila nos demais compostos a anaacutelise da
presenccedila destes grupos nas quatros estruturas foi
observado Estruturalmente os compostos
apresentaram grande similaridade em distacircncias e
acircngulos no esqueleto lupacircnico Os caacutelculos de
atividades dos triterpenos seratildeo realizados ao
interagi-los com o modelo tridimensional da proteiacutena
digestiva do P flaciparum que eacute encontrado no
Protein Data Base CONCLUSAtildeO
Uma das principais diferenccedilas observadas deve-
se a distribuiccedilatildeo de cargas nas COOH devido ao
efeito indutivo na proacutepria moleacutecula ou ateacute mesmo
um impedimento esteacuterico pelo maior volume da
moleacutecula
AGRADECIMENTOS
FAPEAM CNPq
Abdel Bar at al J Nat Prod 2009 72 1643ndash1650
2
1
25
12
6
27
15
16
19
28
22
21 29
30
24
23
OH
H
H
1
COOH
OH
OH H
OHH
H
H
3
2
3 4
23 24
6 5
10
1
25
9 8
7 27
14
13
12
30
19
1
8 17 16
15
28
22
21
29
26 COOH
COOH
OH
4
2
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28 FFCLRP 2014
Estudos Teoacutericos Comparativos de Propriedades Estruturais Eletrocircnicas e
Espectroscoacutepicas dos Aacutecidos Betuliacutenico e Melaleucico e da Estabilidade de
Clusters desses Metaboacutelitos Especiais
Noam G da Silva1 (PG) Kelson M T de Oliveira1 (PQ) Aristeu S da Fonseca1 (PG) e Marlon
Vieira de Melo1 (PG)
noam_gshotmailcom 1DQICE-UFAM Bloco 10 Setor Norte Av Rodrigo O J Ramos 6200 Japiim 69077-000 Manaus Amazonas
Introduccedilatildeo
A baixa atividade do aacutecido Melaleucico natildeo foi ateacute o presente momento estudada Sua
estrutura eacute similar agrave de outros compostos ativos mas algum outro fator deve estar influenciando
na quiacutemica da reaccedilatildeo[12] Estruturas como clusters onde interaccedilotildees de hidrogecircnio estabilizam
o sistema podem estar sendo formadas[34] e assim a moleacutecula mostra-se inativa em estudos de
atividade bioloacutegica[5]
Metodologia Computacional
Os caacutelculos foram realizados em maacutequinas QuadCore ambas com 8 GB de memoacuteria
RAM nas plataformas Debian 6 e 7 (Linux) O software utilizado foi o Gaussian 03 Rev C-02
As moleacuteculas foram estudadas com o AM1 B3LYP3-21G e B3LYP6-31G As estruturas com
duas e trecircs moleacuteculas foram estudadas com AM1
Resultados e Discussatildeo
Os resultados preliminares (alguns na Tabela 1)
mostram que a forma mais oxidada (aacutecido Melaleucico)
possui menor energia que o aacutecido Betuliacutenico Em ambas as
moleacuteculas ocorre interaccedilatildeo intermolecular que estabiliza o
sistema Quando duas moleacuteculas interagem haacute um efeito
estabilizante maior no aacutecido Betuliacutenico que no aacutecido
Melaleucico Com trecircs moleacuteculas interagindo ocorre
aumento na estabilizaccedilatildeo para ambos os casos mas o aacutecido Melaleucico tem uma estabilizaccedilatildeo
aproximadamente 20 kcalmol mais acentuada
Tabela 1 Algumas propriedades energeacuteticas e efeitos de interaccedilatildeo de hidrogecircnio
Propriedade Aacutecido Betuliacutenico Aacutecido Melaleucico
Energia Total (kcalmol) -187358751 -2719095827
Estabilizaccedilatildeo com duas moleacuteculas (kcalmol) -8641687843 -7807025921
Estabilizaccedilatildeo com trecircs moleacuteculas (kcalmol) -1326288052 -1528627227
Conclusotildees
A formaccedilatildeo de pontes de hidrogecircnio estabiliza os sistemas mas somente o aacutecido
Melaleucico pode formar grandes aglomerados com essas interaccedilotildees Sistemas maiores podem
ser estudados e fornecer respostas para a baixa atividade da moleacutecula
Agradecimentos
Ao CNPq e a FAPEAM pelos investimentos
Referecircncias [1] Chopra CS Cole A RH Theiberg KJL White DR Arthur HR Tetrahedron 1965 Vol 21 1529-1536
[2] Chopra CS White DR Tetrahedron 1966 Vol 22 897-901
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[5] Bernard P Scior T Didier B Hibert M Berthon J Phytochemistry 2001 Vol 58 865-874
Figura 1 (Esquerda) Cluster de aacutecido
Melaleucico e (Direita) interaccedilotildees de
hidrogecircnio
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
29 FFCLRP 2014
On Activation Step of Hoveyda-Grubbs Catalyst
Eacutegil Saacute 1 (PQ) Milton Matos 2 (PQ) hegelsahotmailcom
1 Universidade Federal do Piauiacute Campus Ministro Reis Velloso Parnaiacuteba-PI Brazil e-mail 2 Laboratoacuterio Interdisciplinar de Materiais Avanccedilados Centro de Ciecircncias da Natureza Teresina -PI Brazil
Introduccedilatildeo
Hoveyda-Grubbs catalyst is very important to catalyze the olefin metathesis reaction The activation mechanism is dissociative for RCM (Ring Closing Metathesis) of N-Tosyldiallylamine due to olefin size [1]
Metodologia Computacional
We study the activation mechanism using DFT (Density Functional Theory) through the hybrid functional B3LYP and the basis set 6-31g(d) for all atoms except ruthenium described by LanL2DZ all stationary points were characterized by vibrational frequency calculations using the same level of theory Resultados e Discussatildeo We search the activation path previously proposed [1] showed in the Figure 1 in black and blue lines This path start with the pre-catalyst A1 through the transition state TS(A1-A2) and the minimum A2 The next step is the complexation of N-Tosyldiallylamine (IA3) We also find an alternative path showed by the red line In this path proposed in the first time here we showed an immediately interconversion from A2 to IIA3 before the complexation of the olefin with a rotation through the RuC bond This structure presents a dihedral angle of 105deg between the carbons of group mesityl coordinated ruthenium the carbon of the carbene and the oxygen chelator CRuCO (marked with asterisk in Figure 1) While in the structure A2 the same-angle is -107deg showing the rotation of the entire group Hoveyda around the connection RuC this rotation happens easily and as published in theoretical and experimental studies [2] confirmed by the more the stability of IIA3 in comparison with A2 We investigated the activation directly from the structure A1 to the structure IIA3 but we found an unreal energy barrier corresponding to the possible TS(AI-IIA3) With these results we believe the activation process occurs with the interconversion from A2 to IIA3 and not directly from A2 to IA3 as showed in others works
Figure 1 Activation paths for the Hoveyda-Grubbs catalyst
Referecircncias
[1] [1] S J Connon M Rivard M Zaja S Blechert Adv Synth Catal 345 (2003) 572
[2] C M Aguillar W R Rocha J Phys Chem B 115 (2011) 2030
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Estudo do comportamento em soluccedilatildeo do 2-fluoroetanol 3-fluoroproanol e 4-fluorobutanol por espectroscopias de RMN e infravermelho e caacutelculos
teoacutericos R A Cormanich12(PG) R Rittner2(PQ) M P Freitas3 (PQ) and M Buumlhl1 (PQ)
rodcormanichiqmunicampbr 1 EastChem School of Chemistry University of St Andrews North Haugh St Andrews Fife KY16 9ST UK 2 Chemistry Institute State University of Campinas PO Box 6154 13083-970 Campinas SP Brazil 3 Department of Chemistry Federal University of Lavras PO Box 3037 37200-000 Lavras MG Brazil Introduccedilatildeo
Aacutetomos de fluacuteor em compostos orgacircnicos satildeo considerados fracos aceptores para formaccedilatildeo de ligaccedilatildeo de hidrogecircnio (LH)1 Contudo o miacutenimo global do 2-fluoroetanol (FE) que tem geometria apropriada para formar uma LH CFmiddotmiddotmiddotHO intramolecular eacute responsaacutevel por gt90 da sua populaccedilatildeo conformacional total Tal LH eacute comumente invocada para explicar a estabilidade do confocircrmero mais estaacutevel do FE2 Da mesma maneira tambeacutem eacute indicado que os miacutenimos globais do FP e FB formam LHs CFbullbullbullHO intramoleculares34 Natildeo haacute estudos conformacionais em soluccedilatildeo na literatura para estes compostos que sejam de nosso conhecimento Dessa maneira no presente trabalho foi realizada uma anaacutelise sistemaacutetica do comportamento conformacional em soluccedilatildeo do FE FP e FB por espectroscoipas de RMN de
1H e 19F e infravermelho suportado por caacutelculos teoacutericos Metodologia Computacional
Foram realizados caacutelculos teoacutericos em niacutevel MP2aug-cc-pVDZ para geometrias dos confocircrmeros do FE (5 confocircrmeros) FP (12 confocircrmeros) e FB (38 confocircrmeros) otimizados em niacutevel MP2aug-cc-pVDZ que apresentaram a melhor correlaccedilatildeo com o niacutevel CCSD(T)aug-cc-pVTZ em relaccedilatildeo agrave funcionais da DFT (B3LYP e B3LYP-D3) Foram entatildeo aplicados diferentes meacutetodos teoacutericos como o Quantum Theory of Atoms in Molecules (QTAIM) Non-Covalent Interactions (NCI) e o Natural Bond Orbitals (NBO) para se entender as preferecircncias conformacionais destes compostos Resultados e Discussatildeo
Nenhum indiacutecio de formaccedilatildeo de LH intramolecular CFbullbullbullHO pocircde ser detectado para o FE FP e FB experimentalmente em soluccedilatildeo nos espectros de RMN e infravermelho Caacutelculos teoacuterico baseados na QTAIM NCI e NBO indicam que LHs CFbullbullbullHO intramoleculares natildeo tecircm influecircncia sobre o comportamento conformacional do FE mas estabilizam o miacutenimo global tanto do FP quanto do FB para as moleacuteculas isoladas No entanto ao se adicionar correccedilotildees termodinacircmicas de energia livre de Gibbs mesmo em meios natildeo-polares tais como CCI4 ciclohexano e diclorometano (IEF-PCM) a populaccedilatildeo dos miacutenimos globais do FP (~11) e FB (~3) diminuem consideravelmente aparentemente abaixo do limite de detecccedilatildeo Conclusotildees
Contraacuterio agrave suposiccedilotildees encontradas na literatura o comportamento conformacional do FE natildeo eacute regido por uma LH CFHO intramolecular LHs intramoleculares satildeo importantes para os confocircrmeros mais estaacuteveis do FP e FB isolados mas natildeo podem ser detectadas em soluccedilatildeo O presente trabalho foi aceito para publicaccedilatildeo no jornal Phys Chem Chem Phys Agradecimentos FAPESP FAPEMIG CNPq e EaStCHEM Referecircncias [1] R A Cormanich M P Freitas C F Tormena R Rittner RSC Advances 2012 2 4169 [2] J Huang K Hedberg J Am Chem Soc 1989 111 6909 [3] H M Badawi W Foumlrner S A Ali Spectrochim Acta A 2008 69 263 [4] M Traetteberg A D Richardson K Hedberg R W Winter G L Gard J Phys Chem A 2001 105 9587
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Theoretical Study of the Infrared Raman and VCD Spectra of Thiophene UsingAb Initio and Density Functional Theory Calculations
Marcello F da Costa (PQ)1 Poliane C de Farias (PG)2
mcostauelbr polianefariasyahoocombr12Universidade Estadual de Londrina LBMM ndash Laboratoacuterio de Biofiacutesica e Mecacircnica Molecular
IntroductionOrganic semiconductors have physical characteristics similar to inorganic ones so they can
also be used in the manufacture of OLEDs [1] photovoltaic cells [2] lasers [3] Furthermoreorganic materials with semiconductor properties have some advantages when compared to inorganicones such as greater adaptability low cost of production and the possibility of easily making smallstructural changes to modify its physical and chemical properties Among the currently mostinteresting organic semiconductors are the thiophene based polymers and the thiophene togetherwith its derivatives which are the main constituents of organic conductors [4]
Computational detailsIn this work we made the calculation of the molecular parameters infrared and Raman
spectra with HF and MP2 ab initio methods and B3LYP and B3PW91 DFT functional packagesWe also compared the results with experimental data found in the literature [5-7] and we calculatedthe VCD (vibrational circular dichroism) spectrum based on the good agreement of the calculationsperformed The thiophenes geometry optimization and harmonic vibrational frequenciescalculations were performed with the GAUSSIAN 03 software package using HF levelapproximation MoslashllerndashPlesset many-body perturbation theory truncated at second order (MP2) andDFT with B3LYP and B3PW91 hybrid functional with both are believed to be superior inpredicting molecular properties A fairly large and flexible basis set 6-311++G was chosen toobtain accurate calculations about the molecule
Results and discussionThe results show that the DFT methods have more accuracy with experimental data The
B3LYP hybrid functional had slightly more accuracy than the B3PW91 for the vibrationalfrequencies and matched with experimental data until the 12th vibration in the range around 500 to1200 1cm The theoretical prediction of the VCD spectrum shows that the thiophene molecule hasa propensity to absorb clockwise circularly polarized light (positive absorption) at the most intenseinfrared absorptions
ConclusionThe set of basis functions 6-311++G is able to provide a realistic description of these
properties The good agreement with the experimental data of the harmonic vibrations supports theVCD results which provides useful information for the study of this material
AcknowledgementsThe authors would like to acknowledge the financial support granted by the following
Brazilian agency Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientiacutefico e Tecnoloacutegico (CNPq)
Referecircncias [1] Y Li Y Cao J Gao D Wang G Yu AJ Heeger Synthetic Met 99 (1999) 243[2] CJ Brabec NS Sariciftci JC Hummelen Adv Func Mater 11 (2001) 15[3] F Hide M Diaz-Garcia B Schwartz M Andersson P Qibing AJ Heeger Science 273 (1996) 1833[4] JH Schon A Dodabalapur Z Bao C Kloc O Schenker B Batlogg Nature 410 (2001) 189[5] T Kupka R Wrzalik G Pasterna K Pasterny J Mol Struct 616 (2002) 17[6] JS Kwiatkowski J Leszczynski I Teca J Mol Struct 436-437 (1997) 451[7] K Pasterny R Wrzalik T Kupka G Pasterna J Mol Spectrosc 614 (2002) 297
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Iacutendice de Autores
Anselmo E de Oliveira UFG 04Antonio E H Machado UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Antonio O T Patrociacutenio UNIVERSIDADE FEDERAL DEUBERLAcircNDIA
26
Aristeu S da Fonseca UFAM 28Arnaldo Fernandes da Silva Fo UNICAMP 06 07Ataualpa A C Braga UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 01Breno R L Galvatildeo UFMG 16Carlos R D Correia UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
CAMPINAS01
Cleuton de Souza Silva UNICAMP 08 10Claacuteudio Francisco Tormena UNICAMP 05Daniely X Soares UNICAMP 07Diego Fernando da S Paschoal UFJF 22Diesley Martins UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Dioacutegenes Mendes Arauacutejo USP-RP 09Elaine F F da Cunha FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Eacutegil de Brito Saacute UFPI 30Elizete Ventura UFPB 24Elieacutezer Fernando de Oliveira UNESP 17Fabriacutecio R Sensato UNIFESP 20Felipe Vieira Zauith Assad UNIFESP 20Fermin Fidel Herrera Aragoacuten CDTN 25Francisco Carlos Lavarda UNESP 17Francisco das Chagas Alves Lima UFPI 14Faacutetima Maria Pereira de Rezende UFLA 23Giovanni Finoto Caramori UFSC 02Heacutelio F Dos Santos UFJF 22Iran da Luz Sousa UNICAMP 12Jadson C Belchior UFMG 16Josene Maria Toldo UFRGS 18Kelson Mota T Oliveira UFAM 28Larissa Sihe Oliveira UFSM 13Leonardo T Ueno UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Leonardo V das Chagas Lima UNICAMP 21Lucas Abreu do Nascimento UESPI 14Lucas Colucci Ducati USP 05Luciano Tavares da Costa UNIFAL-MG 15Liacutevia C T Lacerda FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19M Buumlhl UNIVERSITY OF ST ANDREWS 31
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M P Freitas UFLA 31Marcello Ferreira da Costa UEL 32Marcus V J Rocha VRIJE UNIVERSITEIT 19Marlon Vieira de Melo UFAM 28Mateus Grecco Manfreacute UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 27Mateus Xavier Silva UFMG 16Matheus P de Freitas UFLA 23Mauricio Gustavo Rodrigues UNICAMP 11Milton Matos UFPI 30Nelson Henrique Morgon UNICAMP 12 21Noam Gadelha da Silva UFAM 29Noam S Gadelha UFAM 28Paulo Fernando Bruno Gonccedilalves UFRGS 18Poliane Cristina de Farias UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
LONDRINA32
R Rittner UNICAMP 31Rafael de Mattos Piccoli UFSC 02Railton Barbosa de Andrade UFPB 24Renan Vidal Viesser UNICAMP 05Renato Pereira Orenha UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 03Ricardo A Agnes UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
CAMPINAS01
Rodrigo Antonio Cormanich UNICAMP 31Rogeacuterio Custodio UNICAMP 08 10 11Rogeacuterio J Baierle UFSM 13Roy E Bruns UNICAMP 06 07Reacutegis Casimiro Leal UNICAMP 10Sergio E Galembeck USP-RP 09Silmar A do Monte UFPB 24Silviana Correcirca FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Seacutergio E Galembeck UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 27Seacutergio Emanuel Galembeck UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 03Teodorico C Ramalho FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Tuanan Lourenccedilo UNIFAL-MG 15Vitor Hugo Menezes da Silva UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 01Wagner E Richter UNICAMP 07Wagner Eduardo Richter UNICAMP 06Wesley Fonseca Vaz UFG 04Weverson R Gomes UNIVERSIDADE FEDERAL DE SAtildeO
CARLOS26
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Palavras Chaves
AacuteCIDO BETULINICO 28AacuteCIDO MELALEUCICO 29ACOPLAMENTO SPIN-ORBITAL 05AGREGADOS MOLECULARES 04ALGORITMO GENEacuteTICO 16ALPCCL 04AMINAS SUBSTITUIacuteDAS 10ANAacuteLISE CONFORMACIONAL 31ANATASE 26AROMATICIDADE 27ATIVIDADE 28BASIS SETS 22BENZAZOacuteIS 18BENZBROMARONA 12BIOACTIVITY 07C-PCM 08CAacuteLCULO COMPUTACIONAL 10CAacuteLCULOS AB INITIO 16CAacuteLCULOS DFT 01CASSCF 24CLUSTERS METAacuteLICOS 16CLUSTERS 09 29CO2 15COMPOSTO DE COODENACcedilAtildeO 14CONFOcircRMERO ANTI 23CONFOcircRMEROS 12CONJUGATED POLYMERS 17CSSM 06DFT CALCULATIONS 17DFT 02 12 14 18 19 20
21 25 26 29 32DINAcircMICA MOLECULAR 15EFEITO DO AacuteTOMO PESADO 05EFEITOS RELATIVIacuteSTICOS 02EFITO GAUCHE 23ENTALPIA DE FORMACcedilAtildeO 21ESIPT 18ESTADOS EXCITADOS 04ESTRUTURA ELETROcircNICA 09FTALOCIANINA 26FUNCIONAL HIacuteBRIDO M06 01FUNCcedilOtildeES DE BASE 11
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G3X(CEP) 08GD-DOPED SNO2 25HIPERCONJUGACcedilAtildeO 23INFRAVERMELHO 06INTENSIDADES 06INTERACcedilAtildeO INTRAMOLECULAR 27LIGACcedilAtildeO AMIDA 20LIGACcedilAtildeO DE HIDROGEcircNIO 31LIacuteQUIDO IOcircNICO 15MAGNETIC PROPERTIES 25MAGUEMITA 19MCG 11MECHANISM 30MEacuteTODOS COMPOSTOS 21N-ACILACcedilAtildeO DE AMINAS 20NANOFITAS 13NITROSAMINAS 24NITROSILO 03NMR 22OLEFIN METATHESIS 30ONION 28ORGANIC DEVICES 17ORGANOMETAacuteLICOS 02OXIDO NIacuteTRICO 14PKA 10PM3 12PMMA 19PROPRIEDADES 13PROTONACcedilAtildeO 24Q-EXPONENCIAIS 11QTAIM 03RAMAN 32REACcedilOtildeES DE HECK 01RELATIVISTIC EFFECTS 22RMN E INFRAVERMELHO 31RUTEcircNIO 03SIC 13SUPERAacuteTOMOS 09TDDFT 07TENSOR BLINDAGEM NUCLEAR 05TEORIA GAUSSIAN 08THIOPHENE 32UV-VIS SPECTROSCOPY 07
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bbb
E[ρ] = TS[ρ] +intd~rvext(~r)ρ(~r) + VH [ρ] + EXC [ρ]
βmc2 + 3sumk=1
αkpkc
ψ(x t) = ihpartψ(x t)
partt
Intensidades caracteriacutesticas de grupos funcionais no infravermelho
Arnaldo F da Silvasup1 (PG) Wagner E Richtersup1 (PG) Roy E Brunssup1 (PQ)
wagnerrichteriqmunicampbr
sup1 ndash Instituto de Quiacutemica Universidade Estadual de Campinas CP 6154 CampinasndashSP Brasil
Introduccedilatildeo
Sabendashse que na espectroscopia no infravermelho a frequecircncia de absorccedilatildeo expressa em
nuacutemero de onda exibe um valor caracteriacutestico no espectro para cada grupo funcional em uma
moleacutecula Neste sentido buscamos uma metodologia de divisatildeo das intensidades de absorccedilatildeo
no infravermelho de modo a verificar se tambeacutem eacute possiacutevel atribuir intensidades de absorccedilatildeo
caracteriacutesticas para grupos funcionais no infravermelho tal como ocorre com as frequecircncias
Metodologia Computacional
O conjunto de testes envolvendo as moleacuteculas H2CO F2CO e HFCO foi escolhido
para avaliar a hipoacutetese mencionada para o modo vibracional correspondente ao estiramento da
carbonila νC=O O programa Gaussian03[1]
(no niacutevel CCSDaugndashccndashpVTZ[2]
)foi empregado
tanto na otimizaccedilatildeo das geometrias quanto na anaacutelise vibracional Os tensores polares foram
entatildeo manipulados com equaccedilotildees e programas desenvolvidos em nosso laboratoacuterio de modo
que as intensidades pudessem ser divididas em parcelas atocircmicas
Resultados e Discussatildeo
A anaacutelise vibracional forneceu aos estiramentos da carbonila das moleacuteculas acima
intensidades com valores de 857 4720 e 2807 kmmolndash1
respectivamente Jaacute as parcelas
atocircmicas quando somadas sobre os aacutetomos de carbono oxigecircnio e um termo de interaccedilatildeo
entre eles forneceu os valores de 1087 4410 e 2791 kmmolndash1
na mesma ordem Tal
comportamento foi verificado tambeacutem em outros modos vibracionais Aleacutem disso a aplicaccedilatildeo
da regra de soma do modelo CSSM ( sum sum sum ) vaacutelida para a soma
das intensidades mostrandashse vaacutelida tambeacutem para os modos vibracionais individualmente
Conclusotildees
Separar intensidades de absorccedilatildeo vinculadas a um modo normal correspondente agrave
movimentaccedilatildeo de diversos aacutetomos simultacircneamente em parcelas individuais para cada um
destes aacutetomos eacute possiacutevel O resultado de tal esquema de divisatildeo mostra uma concentraccedilatildeo das
intensidades principalmente sobre os aacutetomos cuja movimentaccedilatildeo eacute mais relevante para o
modo em questatildeo Os valores caracteriacutesticos natildeo satildeo tatildeo proacuteximos entre si quanto o satildeo as
frequecircncias caracteriacutesticas mas parece haver uma relaccedilatildeo entre eles e a eletronegatividade
meacutedia dos aacutetomos ligados agrave carbonila um resultado a priori jaacute esperado
Agradecimentos
Os autores agradecem agraves agecircncias de fomento CNPq e FAPESP pelo financiamento
Referecircncias
[1] Gaussian 03 Revision D02 M J Frisch J A Pople et al Gaussian Inc Wallingford CT 2004
[2] B Galabov Y Yamaguchi R B Remington H F Schaefer III J Phys Chem A 106 819 (2002)
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Selective Extraction of Erisotrin Structural Analogs Theory and Experiment
Arnaldo F da Silva Fordm (PG)1 Daniely X Soares (PG) Wagner E Richter (PG) Roy E Bruns (PQ)
1Instituto de Quiacutemica Universidade Estadual de Campinas CP 6154 13083-970 Campinas SP Brasil
Introduction
The biological activities of Erythrina alkaloids are assigned to Eritrinic compounds present
in the plant The most abundant of these alkaloids is called erisotrin and has high anxiolytic activity
raising interest in its structural analogues such as hydroxylated and methoxylated derivatives The
objective of this work was to propose a selective extraction of the erisotrin structural analogues
though UPLC-ESI-MSMS UV-VIS spectroscopy and TDDFT calculations
Computational Methodology
The geometry of the molecules was accessed through geometry optimizations with B3LYP
6-311G+(2d2p) A AMD 64 Opteron workstation with GAUSSIAN03 was used Since the
experimental extractions used solvents with different polarities the PCM from Gaussian03 package
was used In order to obtain the vertical excitation energies TDDFT was employed at the same
calculational level used on the geometry optimizations1
Results and Discussion
The chromatogram obtained from the Erythrina speciosa extract (flower) through UPLC-
ESI-MSMS showed some of the erisotrin structural analogues The solvent used was a
033033033(vv) mixture of hexane ethanol and dichloromethane The chromatogram is
composed primarily by three types of alkaloids skeletons I) a benzene ring with two o-methyl
substituents II) a benzene ring with one o-methyl and one hydroxyl substituents and III) a α β
unsaturated lactone The generic forms of the erisotrin structural analogues can be seen in Figure 1
Figure 3 Generic structures forms I II and III described in the text
To better understand the interaction between the solvents and the erythrinic alkaloids a UV-
VIS spectrum of the extract was acquired on all solvents Theoretical calculations were also applied
in order to gain additional information on the UV-VIS spectra The results of the UV-VIS analysis
are presented at Table 1
Table 1 HOMO-LUMO secondary transition wavelengths (nm) of the most relevant alkaloids on the Erythrina
speciosa extract Theoretical values obtained through B3LYP6-311+(2d 2p) are also included SolventSpecies I II III Exp Ethanol 2827 2732 3018 271 Chloroform 2822 2734 3009 282 Hexane 2815 2726 3040 270
Conclusions
When ethanol and hexane are used as solvent the molecules with the generic structure II are
better extracted as the absorption peak in the UV-VIS spectra is around 271 and 270 nm
respectively Nonetheless when chloromethane is used the molecules with generic structure I are
preferably extracted as the peak around 282 nm suggests
Acknowledgements
CNPq and Fapesp
Referecircncias [1] Andzelm J Rinderspacher B C Rawlett A Dougherty J Baer R Govind NJ Chem Theory Comput 2009
5 2835ndash284
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Uso do Modelo Contiacutenuo de Solvente (C-PCM) com G3X-CEP para Caacutelculos de Solvataccedilatildeo de Iacuteons Monovalentes com Acetonitrila
Cleuton de S Silva12
(PG) Rogeacuterio Custodio1(PQ)
cleutonsouzayahoocombr
1 Instituto de Ciecircncias Exatas e Tecnologia Universidade Federal do Amazonas CEP 69077-000 Itacoatiara-Am
2 Departamento de Fiacutesico-Quiacutemica Universidade Estadual de Campinas CEP 13083-970 Campinas-SP
Introduccedilatildeo
A importacircncia do efeito de solvente em reaccedilotildees quiacutemica tem sido frequentemente observada
e eacute objeto de frequentes estudos teoacutericos e experimentais Boes e colaboradores [1] demonstraram
que o ajuste apropriado da cavidade no meacutetodo IEF-PCM proporciona excelentes resultados quando
associado ao meacutetodo HFIEF-PCM Pereira e col [2] demonstraram a viabilidade de se utilizar
pseudopotenciais CEP (Compact Effective Pseudopotential) na teoria Gaussian n particularmente
Gaussian 3 ou G3 No presente projeto seraacute investigado um ajuste do modelo contiacutenuo de solvente
C-PCM com a teoria G3X(CEP) para caacutelculos de energia livre de solvataccedilatildeo de alguns iacuteons
Metodologia Computacional A teoria G3X [3] com pseudopotencial CEP ou simplesmente G3X(CEP) foi utilizada
juntamente com o modelo de solvente C-PCM em que acetonitrila foi utilizado como solvente para
calcular as energias livres de solvataccedilatildeo A otimizaccedilatildeo do fator de escala da cavidade do solvente
foi realizada entre o intervalo de 1 a 2
Resultados e Discussatildeo
O melhor resultado calculado em relaccedilatildeo aos dados experimentais foi obtido com fator de
escala de 119 para a combinaccedilatildeo G3X(CEP)C-PCM Os resultados foram comparados com
resultados de Boes [1] que utilizaram HFIEF-PCM com um fator de escala oacutetimo de 136 (ver
tabela 1) O fluacuteor apresentou o desvio muito alto em relaccedilatildeo ao experimental de -86 kcalmol para
G3X(CEP) se calcularmos o desvio meacutedio absoluto sem Fluacuteor teremos G3X(CEP) = 206 kcalMol
e HF = 248 kcalMol
Tabela I ndash Dados de Energia Livre de Solvataccedilatildeo (kcalmol) para acetonitrila calculadas para G3X(CEP) com
CPCM HF com IEF-PCM e desvio Meacutedio Absoluto
G3X(CEP)CPCM HFIEFshyPCM Exp G3X(CEP)CPCM HFIEFshyPCM Exp
Fshy shy7841 shy868 shy880 SCN
shy shy5377 shy574 shy519
Clshy shy6509 shy646 shy645 NO3
shy shy5818 shy602 shy565
Brshy shy6097 shy599 shy611 ClO4shy shy5367 shy539 shy508
N3shy shy5820 shy617 shy619 CH3CO2
shy shy6030 shy644 shy627
CNshy shy6250 shy636 shy592 DAM 175 162 shy
Conclusotildees Os resultados demonstram que o ajuste na cavidade CPCM melhora o resultado na energia
de solvataccedilatildeo para acetonitrila como solvente Os resultados apresentam com exceccedilatildeo do iacuteon fluacuteor
um desvio pequeno quando comparados com dados experimentais ou calculados por Boes e col
Agradecimentos Os autores agradecem o apoio financeiro da FAPEAM FAPESP CNPq e FAEPEX-
UNICAMP
Referecircncias [1] S Boes P R Livotto H Stassen Chemical Physcis 2006 331 142-158
[2] D H Pereira A F Ramos N H Morgon R Custodio 2011 135 034106-034131
[3] L A Curtiss P C Redfern K Raghavachari J Pople Chemical Physcis Lettres 2002 359 309-396
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Clusters Histoacuterico e evoluccedilatildeo
Dioacutegenes Mendes Arauacutejo1 (PG) Sergio E Galembeck1 (PQ)
diogenespgffclrpuspbr 1Departamento de Quiacutemica Faculdade de Filosofia Ciencias e Letras de Ribeirao Preto Universidade de Sao Paulo
14040-901 Ribeirao Preto (SP)
Introduccedilatildeo
Cluster pode ter diferentes significados dependendo da aacuterea que esta palavra eacute utilizada em
quiacutemica e em fiacutesica cluster significa um conjunto de aacutetomos ou moleacuteculas que interagem por forccedilas
natildeo covalentes Os primeiros estudos de clusters foram apresentados na literatura na deacutecada de
1930 mas ganharam forccedila na deacutecada de 1950 com a utilizaccedilatildeo de teacutecnicas experimentais como a
espectrometria de massa e vaporizaccedilatildeo a lazer Desde entatildeo muitos trabalhos cientiacuteficos foram
publicados investigando a natureza de clusters Os clusters ocupam o estado da mateacuteria
compreendido entre aacutetomos isolados e a fase condensada e o tamanho pode variar de dezenas ateacute
centenas de aringngstrons Clusters natildeo apresentam variaccedilotildees lineares de propriedades conforme o
crescimento e este eacute um dos pontos que atribui grande interesse nesses materiais[1] Recentemente
foi descoberta uma grande estabilidade em clusters que apresentam estrutura eletrocircnica
correspondente a nuacutemeros maacutegicos possibilitando o desenvolvimento de nanomateriais
estruturados com caracteriacutesticas especiacuteficas e tambeacutem a elaboraccedilatildeo uma nova tabela perioacutedica
formada por clusters que mimetizam as propriedades de elementos quiacutemicos sendo denominados
superaacutetomos[2] Entre os trabalhos que refletem o estado da arte desta aacuterea da ciecircncia grande parte
utilizam as propriedades dos clusters como uma ponte entre sistemas isolados ateacute a fase
condensada[3] Como exemplo podemos citar as aplicaccedilotildees de clusters em processos de superfiacutecie
como cataacutelises homogecircnea heterogecircnea e enzimaacutetica[4] a adsorccedilatildeo de hidrogecircnio em clusters de
alumiacutenio[5] a utilizaccedilatildeo de clusters em dispositivos de armazenamento de energia incrementando
algumas propriedades como a condutividade a velocidade de transferecircncia de carga e a
ciclabilidade[6] Esses exemplos mostram um pouco da versatilidade dos clusters o que faz que
eles venham ganhando forccedila principalmente no estudo de novos materiais para cataacutelise e
armazenamento de energia
Agradecimentos
Agradecemos a CAPES FAPESP e o CNPQ
Referecircncias
[1] AW Castleman P Jena Proc Natl Acad Sci USA 2006 103 10552-10553
[2] P Jena J Phys Chem Lett 2013 4 1432-1442
[3] P-Y Cheng JS Baskin AH Zewail Proc Natl Aca Sci USA 2006 103 10570-10576
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16774-16782
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Estimativa teoacuterica do pKa de aminas substituiacutedas com grupos alquila
Reacutegis Casimiro Leal12
(PG) Cleuton de Souza Silva13
(PG) Rogeacuterio Custodio1 (PQ)
regislealiqmunicampbr 1Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) Instituto de Quiacutemica 13083-970 Campinas-SP Brasil
2Instituto Federal de Educaccedilatildeo Ciecircncia e Tecnologia do Rio Grande do Norte (IFRN) 59215-000
Nova Cruz-RN Brasil 3Universidade Federal do Amazonas (UFAM) Instituto de Ciecircncias Exatas e Tecnologia 69103-128
Itacoatiara-AM Brasil
Introduccedilatildeo
O estudo das propriedades relacionadas agrave acidez e basicidade de substacircncias eacute
importante para compreensatildeo de determinados fenocircmenos [1] daiacute a necessidade de
estimativas das constantes de acidez (Ka) e basicidade (Kb) Bryantsev e col [2] estudaram
uma seacuterie de propriedades incluindo pKa de um conjunto de 23 aminas via DFT e um
modelo contiacutenuo de solvente Poisson-Boltzmann Aminas substituiacutedas (RNH2 R2NH e R3N
com R = -CH3) satildeo mais baacutesicas do que amocircnia (NH3) devido ao possiacutevel efeito doador de
eleacutetrons dos grupos alquila No entanto ocorre uma inversatildeo no comportamento quando se
compara a trimetilamina com as outras aminas substituiacutedas Isto pode ser explicado
qualitativamente pela dificuldade de acesso ao par de eleacutetrons livre do aacutetomo de nitrogecircnio na
trimetilamina devido ao impedimento espacial provocado pelos grupos alquilas substituintes
Metodologia Computacional
A estimativa do pKa foi realizado de acordo com o ciclo termodinacircmico descrito em
Freitas et al [3] Todos os caacutelculos foram realizados utilizando o pacote Gaussian 09W
Resultados e Discussatildeo
A Tabela 1 mostra as diferenccedilas entre valores de pKa experimental e teoacuterico obtidos
para os diferentes niacuteveis de caacutelculo O menor desvio foi com o meacutetodo Hartree-Fock
249 kcal mol-1
Nenhuma das metodologias utilizadas aqui reproduziu a tendecircncia
experimental de inversatildeo no comportamento do pKa quando se compara a trimetilamina com
as demais aminas substituiacutedas
Tabela 1 Diferenccedilas entre valores de pKa experimentais (pKaExp) e calculados (pKaCalc) em kcalmol-1
Aminas Exp [2]
[pKaExp ndash pKaCalc]
Hartree-Fock
6-311++g(dp)
B3LYP
6-311++g(dp)
G3(MP2)
B3 CBS-Q
NH3 925 202 208 209 208
CH3NH2 1064 308 316 315 315
(CH3)2NH 1077 299 307 306 306
(CH3)3N 980 186 196 193 194
DAM 249 257 256 256
Conclusotildees
A tendecircncia dos resultados experimentais natildeo foi reproduzida por nenhum dos meacutetodos
teoacutericos testados Os desvios satildeo elevados em relaccedilatildeo aos dados experimentais da ordem de
25 kcal mol-1
Efeitos locais do solvente estatildeo em andamento e devem corrigir a tendecircncia
Agradecimentos
FAPESP CNPq CAPES e FAEPEX-UNICAMP
Referecircncias [1] Seacutergio R B Silva Caio L Firme Kaacutessio M G Lima Quim Nova 2014 37 658-662
[2] Vyacheslav S Bryantsev Mamadou S Diallo William A Goddard III J Phys Chem A 2007 111 4422-4430
[3] Adilson A Freitas K Shimizu Luiacutes G Dias Frank H Quina J Braz Chem Soc 2007 18 1537-1546
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Discretizaccedilatildeo do Meacutetodo da Coordenada Geradora para geraccedilatildeo de
funccedilotildees de base por q-exponenciais
Mauriacutecio Gustavo Rodrigues1
(PG) Rogeacuterio Custodio (PQ)1
mauriciorodriguesiqmunicampbr
1 ndash Universidade Estadual de Campinas Campinas ndash SP
Introduccedilatildeo
O Meacutetodo da Coordenada Geradora (MCG) tem sido utilizado para o desenvolvimento
de conjuntos de funccedilotildees de base No meacutetodo original os expoentes das gaussianas satildeo
usualmente gerados atraveacutes de uma transformaccedilatildeo de coordenada geradora12
sendo n o nuacutemero de funccedilotildees de base primitivas desejado Neste trabalho
propotildee-se uma generalizaccedilatildeo do meacutetodo original pela q-exponencial3 da seguinte forma
se em que q eacute um paracircmetro a ser
otimizado juntamente com a malha Ω No MCG modificado pela q-exponencial
(MCGq) a equaccedilatildeo 1 continua vaacutelida para os casos em que q=1
Resultados e discussatildeo
MCG e MCGq foram aplicados para geraccedilatildeo de conjuntos de funccedilotildees de base atocircmicos
para os elementos representativos do segundo periacuteodo da Tabela Perioacutedica de modo
que apresentassem a configuraccedilatildeo de conjuntos de base de Pople 6-31G Todos os
paracircmetros foram otimizados com o meacutetodo Simplex e foi utilizado o niacutevel DFT
B3LYP para realizaccedilatildeo dos caacutelculos atocircmicos com o programa Gaussian09 Esses
resultados satildeo mostrados na Tabela 1 aleacutem do resultado exato4 para fins de
comparaccedilatildeo Nessa tabela tambeacutem satildeo apresentados resultados do MCG para uma base
maior (18s10p) tambeacutem para fins de comparaccedilatildeo
Tabela 1 Energias atocircmicas totais para o GCM GCMq HFN e GCM completo
(unidades atocircmicas)
GCM (10s4p) GCMq (10s4p) Exato GCM (18s10p)
B -24660252 -24660963 -246398 -24664036
C -37850843 -37852058 -378295 -37860238
N -54588155 -54589978 -545757 -54606958
O -75063965 -75066178 -750525 -75098236
F -99718436 -99721112 -997168 -99773437
Ne -128897668 -128900936 -1289230 -128980823
A Tabela 1 mostra que os resultados do GCMq satildeo mais baixos que o GCM com
mesmo tamanho de funccedilatildeo de base Em geral os expoentes gerados pelo GCMq satildeo
mais bem distribuiacutedos no espaccedilo de expoentes Para um conjunto completo de
primitivas espera-se que GCM e GCMq convirjam para o mesmo resultado
Agradecimentos
CAPES FAPESP CNPq FAEPEX-UNICAMP
Referecircncias
1 - R Custodio JD Goddard Can J Chem 70 (1992) 580
2 ndash E V R de Castro and F E Jorge J Chem Phys 108 (1998) 5226
3 - C Tsallis Quim Nova 16 (1994) 468
4 - E Buendiacutea F J Gaacutelvez P Maldonado and A Sarsa J Chem Phys 131 (2009) 44115
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Anaacutelise conformacional da Benzbromarona (BZB) Iran L Sousa (PG) Nelson H Morgon (PQ) Instituto de Quiacutemica - UNICAMP CP 6154 CEP 13084-971 Campinas - SP
iransousaiqmunicampbr
Introduccedilatildeo
O estudo teoacuterico das conformaccedilotildees e interaccedilotildees intramoleculares presentes em
sistemas modelos desde os mais simples ateacute estruturas complexas como proteinas
tornou-se importante para a compreensatildeo dos efeitos que influenciam a estabilidade
conformacional de moleacuteculas A escolha de uma metodologia computacional adequada eacute
extremamente importante para alcanccedilar o resultado final seja em termos de precisatildeo ou
custo computacional
Foi realizado um estudo conformacional da benzbromarona um faacutermaco
utilizado para o tratamento de casos refrataacuterios de gota1
Metodologia Computacional
Foram utilizados caacutelculos semiempiacutericos PM3 para indentificaccedilatildeo dos
confocircrmeros mais estaveacuteis Os minimos de energia foram otimizados com B3LYP6-
311++G (dp) Todos os caacutelculos foram realizados empregando o programa Gaussian
092
Foi avaliado as confomaccedilotildees de interesse em funccedilatildeo da rotaccedilatildeo dos acircngulos
diedros θ e β (Fig 1) estimada a cada 10ordm
Fig 1 Acircngulos diedros estudados
Resultados e Discussatildeo
As energias relativas e os acircngulos na qual foram obtidos os confocircrmeros mais
estaacuteveis satildeo mostrados na Tabela 1 Tabela 1 Energias Relativa (Kcalmol) e Angulos diedros (ordm) B3LYP6-311++G(dp)
Conf ER Diedros
α β
1 000 260 90
2 691 260 260
3 038 260 270
Observa-se que a benzbromarona apresenta um minimo em 260ordm e 90ordm A
explicaccedilatildeo desta preferecircncia seraacute investigada atraveacutes de caacutelculos de NBO Uma anaacutelise
populacional tambeacutem seraacute realizada a fim de verificarmos a predominacircncia de cada
confocircrmero
Conclusotildees
Os caacutelculos mostraram a existecircncia de isocircmeros conformacionais para a
Benzbromarona Na literatura natildeo haacute estudos teoricos deste faacutermaco Sendo assim
outros paracircmetros eletrocircnicos estatildeo sendo obtidos com o objetivo de melhor
caracterizar essa moleacutecula
Agradecimentos CNPq CAPES CENAPAD-SP e GridUNESP
Referecircncias 1S Kumar et al New Zealand Medical J 2005 118 152
2 httpwwwgaussiancom
β
θ
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Estudo das Propriedades de Nanofitas de SiC
Larissa S Oliveirasup1 (PG) Rogeacuterio J Baierlesup1sihelarissagmailcom
1Universidade Federal de Santa Maria
IntroduccedilatildeoMateriais semicondutores nanoestruturados satildeo potenciais candidatos para serem
utilizados em dispositivos semicondutores Muitas teacutecnicas computacionais tecircm sidoutilizadas agrave produccedilatildeo de materiais com propriedades desejaacuteveis agrave industria eletrocircnica onde ocarbeto de siliacutecio (SiC) vem se mostrando muito promissor
Metodologia ComputacionalO meacutetodo de primeiros princiacutepios adotado eacute fundamentado na Teoria do Funcional
Densidade (DFT) e para o tratamento da interaccedilatildeo forte entre os eleacutetrons de valecircncia com osde caroccedilo utilizaremos pseudopotenciais de norma conservada na forma totalmente separaacutevelAs equaccedilotildees de Kohn-Sham satildeo resolvidas de maneira autoconsistente com o termo de troca-correlaccedilatildeo tratado dentro da Aproximaccedilatildeo do Gradiente Generalizado (GGA) A soma naZona de Brillouin eacute tratada utilizando um conjunto especial de pontos k gerados dentro doprocedimento de Morkhost-Pack A procura da geometria eacute feita utilizando o algoritmo deGradiente Conjugado (CG) com o caacutelculo das forccedilas usando o procedimento de Hellmann-Feynman
A estabilidade dos defeitos eacute obtida com o caacutelculo da energia de formaccedilatildeo dosdefeitos utilizando os resultados de caacutelculos de energia total A energia de formaccedilatildeo de umdefeito Eform[Def] eacute calculado de acordo com a equaccedilatildeo
Eform[Def]=ET[Def] ndash ET[pristino] - nji
onde ET[Def] eacute a energia total para o sistema na presenccedila de um defeito e ET[pristino] eacute aenergia total do mesmo sem defeito A soma ocorre sobre todos os aacutetomos envolvidos nodefeito e j eacute o potencial quiacutemico para o i-eacutesimo aacutetomo envolvido no defeito
Resultados e DiscussatildeoPretendemos estudar as principais caracteriacutesticas das nanofitas de SiC em sua forma
pura e com defeitos Estes estudos ainda estatildeo em fase de conclusatildeo e por esse motivo aindanatildeo possuiacutemos resultados
ConclusotildeesEsperamos que com esse trabalho possamos natildeo soacute caracterizar de maneira
satisfatoacuteria esses materiais Esses materiais quando bem estruturados podem apresentarcaracteriacutesticas desejaacuteveis para a fabricaccedilatildeo de dispositivos eletrocircnicos com boa eficiecircncia
AgradecimentosAgrademos a UFSM FAPERGS e ao PPGFiacutesica
Referecircncias [1] R J Baierle PC Piquini L P Neves R H Miwa Ab initio study of native defects in SiC nanotubesPhysical Review B Condensed Matter and Materials Physics USA v 74 n15 p 155425 2006[2] E F Rosso Baierle R J Oxygen doped SiC Nanowires an ab initio study Chemical Physics Letters (Print)v 568 p 140-146 2013[3] F Zheng et al J App Phys 113 154302 (2013)
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Natureza da ligaccedilatildeo FendashNO em sistemas trans-[FeIIL(NO)(oxa-aza)]
n+ onde
L=Cl ou H2O e n=1 ou 2 Uma investigaccedilatildeo computacional
Lucas Abreu do Nascimento1 (PG) Francisco das Chagas Alves Lima2 (PQ) fdcalimagmailcom 1
Universidade Federal do Piauiacute ndash UFPI 2 Universidade Estadual do Piauiacute ndash UESPI
Introduccedilatildeo
Na deacutecada de 1980 Ignarro e colaboradores mostraram que o oxido niacutetrico (NO) desempenha importacircncia fundamental no meio bioloacutegico como em sistema de regulaccedilatildeo de pressatildeo
sanguina processos inflamatoacuterios dentre outros1 Seus estudos demonstraram que a atividade bioloacutegica do (NO) difere em categorias direto e indireto sendo a principal diferenccedila a concentraccedilatildeo (NO) no meio A busca por novas drogas aptas a manter o controle desta moleacutecula levaram a uma
vasta aplicaccedilatildeo de compostos de coordenaccedilatildeo em particular ligantes macrociacuteclicos2 Os ligantes aza-macrociclo tem demonstrando um importante papel na sua estabilidade bem como o ligante
trans ao (NO)34 Mediante a busca por novas drogas capazes de manter o controle de (NO) no meio bioloacutegico este trabalho tem como objetivo analisar a natureza da ligaccedilatildeo FendashNO no sistema trans-[FeIIL(NO)(oxa-aza)]n+ onde L satildeo os ligantes trans Cl ou H2O em relaccedilatildeo o (NO) e n+ satildeo as
possiacuteveis cargas (1 e 2) dos complexos Metodologia Computacional
Todos os caacutelculos foram desenvolvidos no programa Gaussian 095 em niacutevel de teoria DFT empregado o funcional de troca de Beckes em conjunto com o funcional de correlaccedilatildeo de Perdew (BP86) Para efeito de comparaccedilatildeo o meacutetodo PBE1PBE tambeacutem foi utilizado Em combinaccedilatildeo com
os meacutetodos propostos a base LANL2DZ foi utilizada Para entendimento da natureza da ligaccedilatildeo o programa AOMIx6 foi empregado Todos os caacutelculos foram realizados considerando o vaacutecuo
Resultados e Discussatildeo
Em ambas os meacutetodos utilizados o sistema com o ligante H2O mostrou uma media de 35000 kcal mol -1 mais estaacutevel com ralaccedilatildeo ao com Cl Com relaccedilatildeo o comprimento de ligaccedilatildeo
entre o metal e o NO observa-se que quando ligante apresenta orbitas do tipo pi (π) no caso H2O diminui o comprimento da ligaccedilatildeo em 0009 Aring em comparaccedilatildeo com o outro ligante Apesar da
energia de interaccedilatildeo FendashNO ter sido de -482 kcal mol-1 para L=Cl e -62 kcal mol-1 para L=H2O as energias de repulsatildeo mostram-se 0020 maior para L=Cl quando comparado com L=H2O Logo a presenccedila deste ligante H2O dificulta a liberaccedilatildeo do NO e consequentemente facilitar a sua absorccedilatildeo
Conclusotildees
Os resultados demostraram que o sistema proposto em ambos os meacutetodos possui uma
maior estabilidade quando o ligante H2O esta presente Com relaccedilatildeo ao comprimento da ligaccedilatildeo FendashNO ela diminui com a presenccedila do H2O Assim a liberaccedilatildeo de NO pode ocorre com maior facilidade com quando o Cl estiver na oposiccedilatildeo trans com relaccedilatildeo a ele Os resultados das energias
de energias de repulsatildeo corroboram para o entendimento desses sistemas Agradecimentos
Centro Nacional de Processamento de Alto Desempenho do Cearaacute - CENAPADUFC Referecircncias [1]Ignarro L J Buga GM Wood K S Byrns R E Chaudhuri G Proceed ings of the National Academy of
Sciences of the United States of America 1987 84 9265-9269
[2] Tfouni E Truzzi D R Tavares A Gomes A J Figueiredo L E amp Franco D W Biological activity of
ruthenium nitrosyl complexes Nitric Oxide Biology and Chemistry Official Journal of the Nitric Oxide Society
201226 38ndash53
[3] Aguilar C M amp Rocha W R The nature of the MndashNO bond in [M(Imidazole)(PPIX)(L)]q complexes (M=Fe2+
Ru2+ L=NO+ NO and NOminus PPIX=Protoporphyrin IX) Inorganica Chimica Acta 2013 408 18ndash26
[4]Caramori G F Kunitz A G Andriani K F Doro F G Frenking G amp Tfouni E The nature of Ru-NO bonds
in ruthenium tetraazamacrocycle nitrosyl complexes --a computational study Dalton Transactions (Cambridge
England 2003) 201241 7327ndash39
[5] Frisch M J Gaussian09
[6] S I Gorelsky AOMix Program for Molecular Orbital Analysis httpwwwsg-chemnet version 66 2012
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14 FFCLRP 2014
Estudo das propriedades dinacircmicas do sistema 1-etil-3-metilimidazoacuteliobis(trifluorsulfonil)imida emim[Tf2N]CO2
Tuanan da Costa Lourenccedilo(PG)sup1 Luciano Tavares da Costa(PG)sup2lourencotuanangmailcom
1Universidade Federal de Alfenas sup2Universidade Federal Fluminense
IntroduccedilatildeoRecentemente liacutequidos iocircnicos(LIs) tecircm sido amplamente estudados para aplicaccedilotildees em
quiacutemica verde sendo que tais aplicaccedilotildees satildeo possiacuteveis devido agraves propriedades destes liacutequidos comobaixa volatilidade estabilidade teacutermica toxicidade e baixa pressatildeo de vapor tornado-os assimpossiacuteveis solventes ldquoverdesrdquo Atualmente vimos enfrentando grandes mudanccedilas climaacuteticas causadaspelas grandes emissotildees de gases de efeito estufa na atmosfera e devido a isso torna-se necessaacuterio odesenvolvimento de tecnologias para a captura de tais gases sendo os liacutequidos iocircnicos candidatos aesta nova tecnologia O objetivo deste trabalho eacute o estudo da mistura do liacutequido iocircnico 1-etil-3-metilimidazoacutelio bis(trifluorsulfonil) imida emim[Tf2N] com o CO2
Metodologia ComputacionalSimulaccedilotildees por dinacircmica molecular foram usadas para o estudo do sistema [emim]Tf2N e
CO2 As simulaccedilotildees foram realizadas nos ensembles NVT e NpT com duraccedilatildeo de 100ns Foramutilizados 160 pares de Lis com diferentes concentraccedilotildees do gaacutes variando de 0 a 204 moleacuteculas auma temperatura de 313K Apoacutes os caacutelculos das interaccedilotildeessup2 foram realizados caacutelculos depropriedades dinacircmicas a fim de se avaliar as modificaccedilotildees causadas pela presenccedila do gaacutes
Resultados e DiscussatildeoForam calculados os coeficientes de difusatildeo para caacutetion e acircnion Podemos ver pela tabela 1
que haacute um aumento no coeficiente de difusatildeo proporcional ao aumento de moleacuteculas de CO2 Ocaacutetion tende a ser mais difuso do que o acircnion e isso se daacute pela presenccedila do anel aromaacutetico em suaestrutura o que proporciona uma maior mobilidade do caacutetion no eixo do anel Podemos ver atraveacutesdo deslocamento meacutedio quadraacutetico das espeacutecies que o comportamento da dinacircmica translacionalnatildeo eacute modificado pela presenccedila das moleacuteculas do gaacutes embora ocorra uma maior difusividade dasmoleacuteculas
Tabela 1- Coeficientes de difusatildeo para as espeacutecies do sistema valores em 10-5cmsup2s Conclusotildees
Os resultados preliminares mostraram uma grande afinidade do gaacutes com o LI evidenciadona modificaccedilatildeo do coeficiente de difusatildeo o que nos sugere uma certa interaccedilatildeo gaacutes-LI Osresultados preliminares das propriedades dinacircmicas para o liacutequido iocircnico tiveram uma boacorrelaccedilatildeo com a literaturasup3 o que mostra a validade do campo de forccedila utilizado nas simulaccedilotildees
AgradecimentosAgradecimentos a CAPES FAPEMIG UNIFAL-MG e UFF
Referecircncias [1] Karadas F Energy Fuels 2010 24 5817[2] Lourenccedilo T C et al Environ Sci Technol 2013 47 7421[3] Fredlake C P et al J Chem Eng Data 2004 49 954
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Anaacutelise Teoacuterica de Clusters de Soacutedio-Potaacutessio por Algoritmo Geneacutetico e Caacutelculos
de Quiacutemica Quacircntica
Mateus X Silva1
(PG) Breno R L Galvatildeo1
(PD) Jadson C Belchior1 (PQ)
xaviersmateusgmailcom 1Departamento de Quiacutemica-ICEx Universidade Federal de Minas Gerais Av Antocircnio Carlos 6627 Pampulha 31270-
901 - Belo Horizonte MG Brasil
Introduccedilatildeo
Clusters metaacutelicos tecircm atraiacutedo atenccedilatildeo cientiacutefica devido agraves suas potenciais aplicabilidades
tecnoloacutegicas em nanoescala O interesse teoacuterico vai aleacutem da determinaccedilatildeo das estruturas formadas
por estes sistemas sendo um objetivo central o entendimento de como estes clusters crescem e
como suas propriedades se modificam no curso deste processo A liga NaK eacute conhecida por ser
misciacutevel em todas as proporccedilotildees e liacutequida agrave temperatura ambiente para a maioria das composiccedilotildees1
sendo o foco deste trabalho a descriccedilatildeo do crescimento deste sistema
Metodologia Computacional
A hipersuperfiacutecie de energia potencial de clusters de NaK foi gerada pelo potencial empiacuterico
Gupta2 (PG) e explorada via um algoritmo geneacutetico (GA) modificado
3 pela adiccedilatildeo de dois novos
operadores ao procedimento evolucionaacuterio padratildeo Assim foram geradas condiccedilotildees iniciais para
abordagem dos clusters menores por meacutetodos de estrutura eletrocircnica tais como CCSD(T) e MP2
que produziram resultados de referecircncia A escolha de condiccedilotildees apropriados para caacutelculos DFT
foram exploradas utilizando os dados de referecircncia obtidos Por fim o acoplamento entre um GA e
a minimizaccedilatildeo da energia obtida em niacutevel de teoria quacircntica eacute investigado para gerar condiccedilotildees
iniciais mais adequadas em relaccedilatildeo agrave abordagem empiacuterica inicial
Resultados e Discussatildeo
Os miacutenimos gerados pelo PG foram avaliados e corrigidos pelos meacutetodos ab initio de alto
niacutevel correlacionando eleacutetrons de camadas internas Verificou-se que o PG falha sistematicamente
na previsatildeo dos miacutenimos corretos de energia para clusters de ateacute 6 aacutetomos estando estes sistemas
pequenos fora da regiatildeo ideal de aplicabilidade deste potencial Observou-se que abordagens usuais
DFT como B3LYP podem falhar na previsatildeo de resultados para sistemas especiacuteficos sendo que o
melhor acordo com os resultados de referecircncia foi obtido pela combinaccedilatildeo def2-TZVPPSVWN5
apesar da melhor relaccedilatildeo custo-benefiacutecio ter sido alcanccedilada por LANL2DZSVWN5 (com potencial
nuclear efetivo) O acoplamento entre o GA e o tratamento quacircntico dos clusters foi realizado
dentro de uma abordagem de alta relaccedilatildeo custo-benefiacutecio obtida pela utilizaccedilatildeo de um potencial
nuclear efetivo em niacutevel MP2 O meacutetodo proposto foi capaz de elevar significativamente a
qualidade das condiccedilotildees iniciais geradas para reotimizaccedilatildeo por meacutetodos mais exatos
Conclusotildees
Caacutelculos MP2 foram suficientes para prever estruturas corretas assim como caacutelculos DFT
com utilizaccedilatildeo de potencial nuclear efetivo forneceram resultados com desvios de apenas 5 em
relaccedilatildeo agravequeles considerados como referecircncia Para clusters maiores a abordagem semi-claacutessica
feita atraveacutes do PG forneceu uma proporccedilatildeo de aacutetomos de soacutedio de 30 a 40 capaz de gerar ligas
mais estaacuteveis quando comparadas agraves suas contrapartes homonucleares A tendecircncia experimental de
segregaccedilatildeo nuacutecleo-superfiacutecie foi prevista com sucesso pela presente abordagem
Agradecimentos
Noacutes agradecemos agrave FAPEMIG agrave Capes e ao CNPq
Referecircncias [1] Tchaplyguine M et al Phys Rev B 2009 80 033405
[2] Gupta R P Phys Rev B 1981 23 6265
[3] Guimaratildees F F et al J Chem Phys 2002 116 8327
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Electronic energy levels engineering of P3HT employing chemical substitutions
Eliezer Fernando Oliveira1 (PG) and Francisco Carlos Lavarda12 (PQ)
1UNESP - Univ Estadual Paulista POSMAT - Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Ciecircncia eTecnologia de Materiais Bauru SP Brazil
2Faculdade de Ciecircncias UNESP - Univ Estadual Paulista Departamento de Fiacutesica Av Eng LuizEdmundo Carrijo Coube 14-01 17033-360 Bauru SP Brazil
Correspondence to Eliezer Fernando de Oliveira (eliezer fcunespbr)
IntroductionCurrently there is an intensive search for new materials to make more efficient organic solar
cells The use of chemical modifications capable of modifying the electronic properties of materialsalready known is an interesting approach [1] as it can in principle provide a more adequateadjustment of the frontier electronic levels while preserving properties such as solubility Thus weperformed a theoretical study of the P3HT and 13 new derivatives obtained by substitution withelectron acceptor and donor groups in order to understand how the energy levels of the frontierorbitals are modified
Computational MethodologyWe adopt the oligomer approach with structures ranging from 2 to 10 monomer units [2]
and thiophenic rings kept coplanar as expected in the solid state [3] Structure optimizations weremade through the PM7 semiempirical method and we obtained electronic structure data byDFTB3LYP6-31G(1d) The properties of polymers are estimated theoretically by extrapolationmethods of the results obtained for the oligomers
Results and DiscussionAs can be observed in Figure 1 employing chemical substitutions allow to get a range of
materials with very different electronic properties an interesting fact for tuning the properties of thedevices
ConclusionsAn interesting result is that obtained for the P3HT-F case that shifts the HOMO and LUMO
energy levels of P3HT to lower energy values maintaining approximately the same ΔEHL
AgradecimentosWe would like to thank the Brazilian agency FAPESP (proc 201221983-0) for financial
support
Referecircncias [1] Oliveira E F Camilo-Jr A da Silva-Filho L C Lavarda F C J Polym Sci Part B Polym Phys 2013 51842-846[2] Batagin-Neto A Oliveira E F Graeff C F O Lavarda F C Molecular Simulation 2013 39 309-321
[3] Oliveira E F and Lavarda F C J Polym Sci Part B Polym Phys 2013 51 1350-1354
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Estudo teoacuterico do mecanismo ESIPT em derivados de benzazoacuteis
Josene M Toldo1(PG) Paulo F B Gonccedilalves
1(PQ)
Josenetoldoufrgsbr 1Universidade Federal do Rio Grande do Sul Instituto de Quiacutemica Grupo de Quiacutemica Teoacuterica
Introduccedilatildeo
A transferecircncia protocircnica intramolecular no estado excitado (ESIPT) caracteriza-se pela
transferecircncia de um proacuteton de um grupo doador para um grupo aceptor a partir de uma ligaccedilatildeo de
hidrogecircnio intramolecular presente na estrutura do estado excitado[1] O aumento do interesse no
estudo de moleacuteculas que apresentam ESIPT eacute um reflexo de suas propriedades fotoquiacutemicas e
fotofiacutesicas uacutenicas que permitem a sua utilizaccedilatildeo em novas aplicaccedilotildees optoeletrocircnicas[2] Nesse
trabalho a DFT foi utilizada para investigar os derivados dos benzazoacuteis descritos na Figura 1 onde
as estruturas 1a e 1b podem apresentar ESIPT
Figura 1 Estruturas dos derivados de benzazoacuteis
Metodologia Computacional
As otimizaccedilotildees geomeacutetricas e anaacutelises vibracionais nos estados S0 e S1 foram feitas
utilizando CAM-B3LYPcc-pVDZ e PBE1PBEcc-pVDZ Nos caacutelculos de energia para as transiccedilotildees verticais foram utilizados CAM-B3LYPjun-cc-pVTZ e PBE1PBEjun-cc-pVDZ Os efeitos do solvente foram incluiacutedos a partir do PCM com as constantes dieleacutetricas referentes ao 14-dioxano diclorometano etanol e acetonitrila Todos os caacutelculos foram feitos no Gaussian 09
Resultados e Discussatildeo
No estado fundamental natildeo haacute a possibilidade de transferecircncia protocircnica intramolecular
devido agrave grande instabilidade das formas ceto quando comparadas agraves formas enol No estado S1
ambas as formas satildeo possiacuteveis contudo o mecanismo ESIPT nem sempre eacute observado O funcional
CAM-B3LYP prevecirc o ESIPT apenas para a estrutura 1a utilizando o solvente mais apolar o 14-
dioxano Jaacute quando o PBE1PBE eacute empregado a estrutura 1a apresenta ESIPT com todos os
solventes e a estrutura 1b apenas para o 14-dioxano Contudo comparando os valores dos λabs e λem
obtidos com os dois funcionais com os resultados experimentais [3] percebe-se que o CAM-B3LYP
descreve melhor o sistema Um efeito batocrocircmico eacute observado ao aumentar a polaridade do
solvente o que eacute consistente com as transiccedilotildees do tipo π rarrπ
Conclusotildees
Devido agrave pequena diferenccedila de energia entre as formas ceto e enol explicada pela reduzida
transferecircncia de carga o mecanismo ESIPT eacute previsto apenas para a estrutura 1a em dioxano jaacute
que o CAM-B3LYP eacute o funcional que melhor descreve o sistema
Agradecimentos
CNPq CAPES e PROPESQ pelo suporte financeiro
Referecircncias [1] H Roohi F Hejazi N Mohtamedifar M Jahantab Spectrochim Acta Part A 2014 118 228-238
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I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
18 FFCLRP 2014
Processo de fragmentaccedilatildeo molecular do hiacutebrido γ-Fe2O3 PMMA um estudo
teoacuterico e experimental
Silviana Correcirca1 Liacutevia C T Lacerda
1 Marcus V J Rocha
1-2 (PQ) Teodorico C Ramalho
1
(PQ) Elaine F F da Cunha1 (PQ)
silvianacorrea123yahoocombr 1Laboratoacuterio de Modelagem Molecular Departamento de Quiacutemica Universidade Federal de Lavras LavrasMG 2Department of Theoretical Chemistry Faculty of Sciences Vrije Universiteit Amsterdam Paiacuteses Baixos
Introduccedilatildeo
Materiais hiacutebridos orgacircnico-inorgacircnicos satildeo constituiacutedos pela combinaccedilatildeo de
componentes orgacircnicos e inorgacircnicos A siacutentese desses materiais com propriedades otimizadas
constitui uma aacuterea em constante expansatildeo com potencial aplicaccedilatildeo na aacuterea de cataacutelise e sensores
quiacutemicos[12]
Assim este trabalho tem objetivo de propor e entender o mecanismo de
fragmentaccedilatildeo molecular do hiacutebrido PMMA-maghemita realizado pelas teacutecnicas experimentais
de dessorccedilatildeo iocircnica utilizando caacutelculos teoacutericos
Metodologia Computacional
A teacutecnica de dessorccedilatildeo iocircnica estimulada por eleacutetrons foi utilizada para a fragmentaccedilatildeo
experimental E para o estudo teoacuterico utilizou-se o pacote ADF com o meacutetodo DFT o funcional
de densidade BLYP O conjunto de funccedilotildees do tipo Slater TZ2P
Resultados e Discussatildeo
O caminho de fragmentaccedilatildeo do
hiacutebrido PMMA-maghemita estaacute descrito de
acordo com a Figura 1 Pelos resultados
experimentais a ordem de intensidade de
perda dos fragmentos eacute COH+ gt CH3
+gt
CO2CH3+ A energia de formaccedilatildeo do iacuteon
CO2CH3+ seria maior do que os outros no
entanto a ordem de estabilidade encontrada
a partir de caacutelculos teoacutericos foi COH+ gt
CO2CH3+ gt CH3
+ (Figura1) A energia de
ativaccedilatildeo (E) para COH+ foi 2305 kcalmol
-
1 menor que a do CH3
+ Em comparaccedilatildeo
com a do CO2CH3+ a diferenccedila da E eacute
59759 e 62064 kcalmol-1
respectivamente
A intensidade de dessorccedilatildeo iocircnica e a
barreira de energia de ativaccedilatildeo teoacuterica
mostrou boa concordacircncia Assim o
controle cineacutetica pode ocorrer no processo
de fragmentaccedilatildeo da PMMA-maghemita
Conclusotildees
Atraveacutes dos caacutelculos teoacutericos com auxiacutelio dos dados experimentais foi possiacutevel prever e
propor um mecanismo de fragmentaccedilatildeo para o material Permitindo discutir as melhores vias de
formaccedilatildeo dos fragmentos e os fatores quiacutemicos que influenciam nas perdas
Agradecimentos
A CAPES CNPq e a UFRJ pelos auxiacutelios financeiros e de infraestrutura para a realizaccedilatildeo
do trabalho
Referecircncias [1] JOSEacute NM PRADO LASA Quiacutemica Nova 2005 v 28 n 2 p 281-288
[2] FAHMI A Materials Today 2009 v 12 n 5 p 44-50
Figura 1 Mecanismo de fragmentaccedilatildeo do
hiacutebrido PMMA-maghemita
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19 FFCLRP 2014
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Estudo mecaniacutestico sobre a N-acilaccedilatildeo de aminas por aacutecidos
carboxiacutelicos catalisada por ZrCl4
Felipe V Z Assad (PG) e Fabriacutecio R Sensato (PQ)
Universidade Federal de Satildeo Paulo UNIFESP Campus Diadema E-mail felipeassadglobocom
N-acilaccedilatildeo de aminas eacute um importante evento quiacutemico para a siacutentese da ligaccedilatildeo amida Tipicamente este tipo de ligaccedilatildeo eacute obtido da uniatildeo de um aacutecido carboxiacutelico a uma amina Entretanto a uniatildeo destes dois grupos funcionais natildeo ocorre agrave temperatura ambiente e requer temperaturas da ordem de 160-180
oC
1 Em 2012 Williams e colaboradores
2 reportaram um ineacutedito protocolo de siacutentese de amidas que
apresenta alta eficiecircncia para uma grande variedade de aminas e aacutecidos carboxiacutelicos A estrateacutegia - em sua condiccedilatildeo otimizada - baseia-se na reaccedilatildeo do substrato (amina) com aacutecido carboxiacutelico catalisada por tetracloreto de zircocircnio (ZrCl4) na presenccedila de tolueno a 110
0C Natildeo obstante a preeminecircncia do referido
procedimento nenhuma explanaccedilatildeo pormenorizada sobre o mecanismo molecular da reaccedilatildeo tem sido oferecida No presente estudo o mecanismo molecular de N-acilaccedilatildeo de aminas por aacutecidos carboxiacutelicos catalisada por ZrCl4 foi investigado por caacutelculos de estrutura eletrocircnica Os caacutelculos foram realizados em niacutevel DFTB3LYP com os seguintes conjuntos de base LANL2DZ para descrever o aacutetomo de zircocircnio e 6-311+G(2df2p) para os demais aacutetomos Pontos criacuteticos foram caracterizados por caacutelculos de frequecircncia vibracional Os processos de N-acilaccedilatildeo de aminas foram investigados para duas situaccedilotildees distintas reaccedilatildeo catalisada ou natildeo pelo ZrCl4 Para cada caso quatro caminhos reacionais idealizados foram investigados e caracterizados computacionalmente como segue i) processo concertado ii) por etapas iii) concertado em excesso de aacutecido carboxiacutelico e iv) por etapas tambeacutem em excesso do aacutecido Como modelos quiacutemicos para representar a amina e o aacutecido carboxiacutelico foram selecionadas as moleacuteculas metilamina e aacutecido metanoico Dos resultados obtidos na ausecircncia do ZrCl4 depreende-se que os valores de energia livre de ativaccedilatildeo ΔG
Dagger
satildeo consistentes com a baixa reatividade deste sistema agrave temperatura ambiente Dentre os canais investigados os processos por etapas demandam menores energias livre de ativaccedilatildeo que os concertados Assim o canal (ii) eacute mais reativo que o canal (i) enquanto o canal (iv) eacute mais reativo que o canal (iii) Em particular a adiccedilatildeo de ZrCl4 fortemente influencia a cineacutetica de acilaccedilatildeo associada ao mecanismo concertado em excesso do aacutecido carboxiacutelico A demanda de ativaccedilatildeo para este processo eacute diminuiacuteda por 86 kcalmol conduzindo a uma energia livre de ativaccedilatildeo ΔG
Dagger de 165 kcalmol e o correspondente perfil
energeacutetico eacute apresentado na Figura 1 Na ausecircncia do catalisador o mecanismo mais favorecido cineticamente eacute o processo por etapas em excesso de aacutecido carboxiacutelico No entanto o mecanismo concertado - em excesso do aacutecido - eacute prevalente na presenccedila do ZrCl4
Figura 1 Perfil energeacutetico do caminho reacional concertado em excesso de aacutecido carboxiacutelico catalisado pelo ZrCl4
Palavras Chave N-acilaccedilatildeo de aminas ligaccedilatildeo amida ZrCl4 caacutelculos de estrutura eletrocircnica DFT
[1] Valeur E Bradley M Chem Soc Rev 2009 38 606
[2] Allen C L Chhatwal A R Williams J M J Chemical Communications 2012 48 666-668
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20 FFCLRP 2014
Comparaccedilatildeo do Desempenho de Meacutetodos Compostos e Funcionais de
Densidade na Determinaccedilatildeo de Entalpias Padrotildees de Formaccedilatildeo
Leonardo Viana das Chagas Lima1 (PG) Nelson Henrique Morgon
1 (PQ)
leonardolimaiqmunicampbr 1Instituto de Quiacutemica Universidade Estadual de Campinas Baratildeo Geraldo Caixa Postal 6154 13083-970
Campinas Satildeo Paulo Brasil
Introduccedilatildeo
No estudo de sistemas com muitas partiacuteculas o uso de meacutetodos de estrutura eletrocircnica
sofisticados e bases extensas para a obtenccedilatildeo de propriedades com maior exatidatildeo sofre uma
limitaccedilatildeo praacutetica devido ao alto custo computacional o que felizmente pode ser contornado
por estrateacutegias como a teoria do funcional da densidade e os meacutetodos compostos[1]
Metodologia Computacional
Foram escolhidos os meacutetodos G3 G3MP2 G4 e G4MP2 e os funcionais com o
conjunto de bases G3LargeXP[2]
SOGGA11 B3LYP RevTPSS e M06-2X Realizaram-se
caacutelculos de otimizaccedilatildeo de geometria energia eletrocircnica e frequecircncias vibracionais (289 K e
1 bar) com o programa Gaussian09[3]
para um conjunto de 74 moleacuteculas e os respectivos os
aacutetomos presentes a fim de se determinar as entalpias padrotildees de formaccedilatildeo
Resultados e Discussatildeo
Comparando-se as determinaccedilotildees teoacutericas e experimentais obteve-se o erro meacutedio
(MSE) e o desvio RMS (RMSD) Avaliaram-se tambeacutem os tempos meacutedios de cpu (TM)
Tabela 1 ndash Anaacutelise estatiacutestica (MSE e RMSD em kcalmol) das determinaccedilotildees da entalpia padratildeo de formaccedilatildeo
(289 K e 1 bar) e tempo de CPU meacutedio dos caacutelculos (minutos)
Medidas Meacutetodos
G3 G3MP2 G4 G4MP2 B3LYP M06-2X RevTPSS SOGAA11
MSE -0406 -0332 -0155 -0107 6533 0873 -0718 -0331
RMSD 2543 2711 2463 2597 8553 3543 4060 9515
TM 4122 230 2983 625 1551 1672 1306 1917
Os menores RMSD foram observados para os meacutetodos compostos com destaque para
o G4 (2463 kcalmol) Jaacute os funcionais de densidade apresentaram RMSD superiores poreacutem
vale a pena destacar o M06-2X (3543 kcalmol) Os maiores tempos foram obtidos para os
meacutetodos G3 e G4 enquanto os menores foram os dos meacutetodos G3MP2 e G4MP2
Conclusotildees
Os meacutetodos G3MP2 e G4MP2 apresentaram os desempenhos mais equilibrados com
RMSD apenas pouco superiores ao meacutetodo G4 e os menores tempos de CPU Os funcionais
apesar dos tempos intermediaacuterios apresentaram RMSD consideravelmente superiores
Agradecimentos
Unicamp CENAPAD-SP CAPES
Referecircncias [1] Heerdt G Morgon N H Quiacutemica Nova 2012 23 1741-1746
[2] Curtis L A Redfern P C Raghavachari K Journal of Chemical Physics 2007 126 084108
[3] Frisch M J et al Gaussian09 Gaussian Inc 2009
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21 FFCLRP 2014
NMR-TZPP-DKH Gaussian basis sets for NMR calculations ndash 195Pt chemical
shift
Diego Paschoal1 (PG) Heacutelio F Dos Santos1 (PQ)
diego_paschoalyahoocombr 1Nuacutecleo de Estudos em Quiacutemica Computacional ndash NEQC ndash Departamento de Quiacutemica Universidade Federal de Juiz de
Fora Campus Universitaacuterio ndash Martelos 36036-030 Juiz de Fora MG Brasil
Nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy of 195Pt is an excellent method to be used
in structural characterization of new complexes in solution Besides NMR has been used in the
elucidation of reaction mechanism among other applications [1]
In this present study a comprehensive analysis of all relevant issues involved on the 195Pt
NMR chemical shift predictions are conducted Non-relativistic and relativistic calculations were
employed in distinct computation schemes to assess the most accurate method to use in a theoretical
calculations of 195Pt NMR In addition to the existing methods new relativistic Gaussian basis sets
named as NMR-TZPP-DKH were constructed for H-He Li-Ne Na-Ar K-Ca Ga-Kr Rb-Sr In-Xe
and Pt atoms and tested for 195Pt NMR predictions
NMR-TZPP-DKH Gaussian basis sets were developed according to the protocol described
by Neese [2] with some changes
Figure 1 195Pt chemical shift calculated at B3LYP(DKHSO)NMR-TZPP-DKHSO level
Platinum compounds studied in this work were optimized at B3LYPLANL2DZ(Pt)Def2-
TZVPP(Ligands) NMR calculations were performed using the GIAO method at B3LYPNMR-
TZPP-DKH level with relativistic effects incorporated by DKHSO approximation The [PtCl6]-2
was used as internal reference In all calculations the solvent effect was included using the PCM
formalism GAUSSIAN09 program were used in these calculations
The 195Pt for 73 complexes are showed in Figure 1 From the results we observe a good
agreement between experimental and calculated results with an average absolute deviation of 156
ppm for the compounds considered
The results and conclusions in this study are highly relevant to theoretical and experimental
chemists that seeking state of the art for the chemistry of platinum complexes Our conclusions are
supported by a series of theoretical calculations in good agreement with experimental values for a
wide range of 195Pt chemical shifts and with distinct ligands
Acknowledgments Authors acknowledges UFJF FAPEMIG CAPES and CNPq for
financial support
[1] P S Pregosin Coord Chem Rev 44 (1982) 247
[2] D A Pantazis X Y Chen C R Landis F Neese J Chem Theory Comput 4 (2008) 908
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22 FFCLRP 2014
Avaliaccedilatildeo teoacuterica do efeito gauche na difenidramina e seu cloridrato Faacutetima M P de Rezende1 (PG) Matheus P de Freitas1 (PQ)
fatimarezendeposgraduflabr 1Departamento de Quiacutemica Universidade Federal de Lavras CP 3037 37200-000 Lavras MG
Introduccedilatildeo O cloridrato de difenidramina eacute um dos princiacutepios ativos do medicamento Dramin (utilizado no tratamento de naacuteuseas e vocircmitos) A difenidramina e seu cloridrato fornecem bons prospectos para exibirem o efeito gauche O efeito gauche eacute observado em moleacuteculas contendo o fragmento etila 12-dissubstituiacutedo em que os substituintes satildeo aacutetomos ou grupos eletronegativos Segundo esse efeito a conformaccedilatildeo gauche eacute a forma preferencial em comparaccedilatildeo com a conformaccedilatildeo anti embora efeitos de repulsatildeo esteacuterica e eletrostaacutetica entre substituintes sugiram que o equiliacutebrio deveria ser favoraacutevel ao isocircmero anti1 Nesse contexto o objetivo do presente trabalho eacute avaliar a preferecircncia conformacional (gauche ou anti) do cloridrato de difenidramina e de sua forma neutra (Figura 1a e 1b) em acetonitrila e no vaacutecuo
ON
H
ON
a b
Figura 1 a) Difenidramina protonada (caacutetion) b) Difenidramina Metodologia Computacional Os miacutenimos de energia dos compostos foram identificados por meio de uma varredura conformacional usando o meacutetodo Monte Carlo em niacutevel semi-empiacuterico AM1 usando o programa Spartan A varredura conformacional foi executada para difenidramina na forma neutra e catiocircnica obtendo-se 100 estruturas para cada composto sendo muitas delas idecircnticas As geometrias diferentes foram otimizadas em niacutevel HF631g-(dp) (incluindo caacutelculos de frequecircncia para garantir que as estruturas natildeo se tratavam de estados de transiccedilatildeo) e em seguida 14 estruturas com energias relativas diferentes foram resubmetidas a caacutelculos de otimizaccedilatildeo de geometria (no gaacutes e em acetonitrila impliacutecita - modelo PCM) em niacutevel B97X-D6-31g(dp) Resultados e Discussatildeo O efeito gauche eacute operante na difenidramina pois o confocircrmero mais estaacutevel possui acircngulo diedro O-C-C-N de aproximadamente 65o (gauche) e eacute cerca de 1 kcal mol-1 mais estaacutevel do que o confocircrmero anti mais abundante (O-C-C-N de aproximadamente 175o) tanto na fase gasosa quanto em acetonitrila A estabilizaccedilatildeo da conformaccedilatildeo gauche eacute possivelmente decorrente de interaccedilotildees hiperconjugativas antiperiplanares CHCN e CHCO (efeito gauche quacircntico) Contudo os dados de energia ainda indicam uma populaccedilatildeo mensuraacutevel de confocircrmeros anti (cerca de 10) Ao se protonar a difenidramina de forma que se obtenha o caacutetion difenidramiacutenio (correspondente ao cloridrato de difenidramina) a diferenccedila de energia entre os confocircrmeros gauche e anti mais estaacuteveis eacute de mais de 6 kcal mol-1 sugerindo que estruturas com acircngulo diedro O-C-C-N+ gauche sejam natildeo somente preferenciais mas exclusivas Esse fato eacute decorrente de um incremento estabilizante da conformaccedilatildeo gauche a atraccedilatildeo eletrostaacutetica ON+ (efeito gauche eletrostaacutetico)2 Conclusotildees Interaccedilotildees intramoleculares particularmente o efeito gauche (quacircntico e eletrostaacutetico) devem contribuir fortemente para a conformaccedilatildeo bioativa da difenidramina e seu cloridrato que eacute gauche ao longo do fragmento O-C-C-N segundo estrutura do Protein Data Bank (coacutedigo PDB 2AOT) Agradecimentos Agrave FAPEMIG CAPES e CNPq pelo suporte financeiro e bolsas de estudante (FMPR) e de pesquisador (MPF) Referecircncias [1] Goodman L Gu H Pophristic V J Phys Chem A 2005 109 1223-1229 [2] Gooseman N E J OacuteHagan D Peach M J G Slawin A M Z Tozer D J Young R J Angew Chem Int Ed 2007 46 5904-5908
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23 FFCLRP 2014
Estudo envolvendo NN
Railton1 B de Andrade (PG) SilmarMiguel A F de Souza (PQ)
1Universidade Federal da Paraiacuteba Departamento de Quiacutemica 58036 Joatildeo Pes
Introduccedilatildeo
Uma das reaccedilotildees mais importantes das nitrosaminas se refere agrave quebra da ligaccedilatildeo NndashN (ver Figura 1) com a consequumlente liberaccedilatildeo do pode facilitar ou natildeo a quebra desta ligaccedilatildeo Pelaacuteez e colaboraprotonaccedilatildeo da nitrosamina mais simples (nitrosamina metilada
1a trans-(CH3)2NNOH+ 1c cis
Figura 1 conformaccedilotildees mais releva
Neste trabalho investigamos as quatro estruturas de menor energia da NNnitrosodimetilamina (DMNA
Metodologia Computacional
Utilizamos os meacutetodos geometrias referentes aos confocircrmeros mais estaacuteveis niacutevel CASSCFcc-pVDZ
Resultados e Discussatildeo
Temos um ordenamento energeacutetico em relaccedilatildeo aos resultados a niacutevel outro ordenamento com MRCI
Tabela 1Resultados obtidos para as quatro estruturas mai
Estruturaa
1a trans-(CH3)2NNOH+
1c cis-(CH3)2NNOH+
2a (CH3)2NHNO+
2c (CH3)2NNHO+
aAs quatro estruturas de menor energias foram otimizadas com realizado um caacutelculo MRCI correccedilotildees de Davdson dResultados entre parecircnteses referente agraves estruturas com H [2]
Conclusotildees
Para o estado fundamental foram obtidas quatro conformaccedilotildees mais estaacuteveis mostradas na Figura 1 sendo a estaacuteveis Observou-se o mesmo ordenamento obtido para a nitrosamina natildeoCaacutelculos com bases mais extensas (augReferecircncias [1] OHWADA T et al J Am Chem Soc
[2] PELAacuteEZ D et al J J Phys Chem A
Estudo envolvendo NN-nitrosodimetilamina protonada
B de Andrade (PG) Silmar1 A do Monte (PQ) Miguel A F de Souza (PQ) e Elizete1 Ventura (PQ)
railtoncggmailcom
Universidade Federal da Paraiacuteba Departamento de Quiacutemica 58036 Joatildeo Pessoa
Uma das reaccedilotildees mais importantes das nitrosaminas se refere agrave quebra da ligaccedilatildeo N (ver Figura 1) com a consequumlente liberaccedilatildeo do NO [1] A posiccedilatildeo da protonaccedilatildeo
pode facilitar ou natildeo a quebra desta ligaccedilatildeo Pelaacuteez e colaboradores [2] estudaram a protonaccedilatildeo da nitrosamina mais simples (H2NNO----H+) como modelo para a
1c cis-(CH3)2NNHO+ 2a (CH3)2NHNO
+ 2c (CH
conformaccedilotildees mais relevantes no estado fundamental de nitrosaminas protonadas
Neste trabalho investigamos as quatro estruturas de menor energia da NNDMNA) protonada (Figura 1 principais siacutetios de protonaccedilatildeo)
odologia Computacional
Utilizamos os meacutetodos MRCICASSCF com a base cc-pVDZ
geometrias referentes aos confocircrmeros mais estaacuteveis (Figura 1) foram otimizadas a
Temos um ordenamento energeacutetico em relaccedilatildeo aos resultados a niacutevel MRCI como indicado na Tabela 1
Resultados obtidos para as quatro estruturas mais estaacuteveis envolvendo NDMA protonada
CASSCF MRCIb MRCI+Q
c CASPT2ANO
∆E (kcalmol) 000 (000)d 000 000
1244 (1099) 1200 1183
-103 (-331) 1378 941
1389 (1232) 1793 1555 As quatro estruturas de menor energias foram otimizadas com CASSCF e a geometria obtida foi
realizado um caacutelculo MRCI bMRCI (Multireference Configuration Interaction
sultados entre parecircnteses referente agraves estruturas com H [2]
Para o estado fundamental foram obtidas quatro conformaccedilotildees mais estaacuteveis sendo a 1a trans-(CH3)2NNOH
+ e 2a (CH3)2NHNO
se o mesmo ordenamento obtido para a nitrosamina natildeoCaacutelculos com bases mais extensas (aug-cc-pVDZ e cc-pVTZ) estatildeo sendo realizados
J Am Chem Soc 123 10164 2001 J J Phys Chem A 112 8394 2008
nitrosodimetilamina protonada
A do Monte (PQ)
soa ndash PB ndash Brasil
Uma das reaccedilotildees mais importantes das nitrosaminas se refere agrave quebra da ligaccedilatildeo posiccedilatildeo da protonaccedilatildeo dores [2] estudaram a
) como modelo para a
2c (CH3)2NNHO+
ntes no estado fundamental de nitrosaminas protonadas
Neste trabalho investigamos as quatro estruturas de menor energia da NN-principais siacutetios de protonaccedilatildeo)
pVDZ Todas as ) foram otimizadas a
Temos um ordenamento energeacutetico em relaccedilatildeo aos resultados a niacutevel CASSCF e
s estaacuteveis envolvendo NDMA protonada
CASPT2ANO-L
(000) (1125) (459) (1141)
e a geometria obtida foi Multireference Configuration Interaction) c
MRCI com sultados entre parecircnteses referente agraves estruturas com H [2]
Para o estado fundamental foram obtidas quatro conformaccedilotildees mais estaacuteveis NHNO
+ as mais se o mesmo ordenamento obtido para a nitrosamina natildeo-metilada
pVTZ) estatildeo sendo realizados
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24 FFCLRP 2014
Ab-initio calculation of magnetic properties of Gd-doped SnO2
Fermin H Aragoacuten
fermin964hotmailcom Laboratoacuterio de Fiacutesica Aplicada Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear 31270-901 Belo Horizonte MG
Brazil
Introduction
The SnO2 compound is a n-type semiconductor with a large band gap (Eg ~ 36 eV) This
compound forms in a tetragonal rutile-type crystalline structure Reports published in the literature
experimental and theoretical indicate that the SnO2 compound doped with different chemical
elements (transition metals and rare earths) shows ferromagnetic properties above room
temperature high electrical conductivity high transparency in the visible region and high thermal
stability Due to these properties the rare earth-ion-doped SnO2 compounds are considered as
promising systems for the development of multifunctional magneto-optical devices [1] In special
the doping with trivalent Gd ions could provide with larger localized magnetic moments because of
their 4f7 electron configuration in comparison with transition metal ions
Computational Methodology
All calculations have been performed within the framework of the density-functional theory
(DFT) implemented in the well-tested SIESTA (Spanish Initiative for Electronic Simulations with
Thousands of Atoms) code
[2] and using the generalized gradient approximation (GGA)
pseudopotentials The system was studied in 2x2x2 supercell contained 48 atoms For the
calculation is considered the substitution of GdrarrSn that represent 625 of Gd-doped and one
oxygen vacancy that represent 3125 of the oxygen occupied site Spin polarized was carried out
to both cases with ferromagnetic (FM) and antiferromagnetic (AFM) configuration The difference
between the FM and AFM total energy (ΔE) can be expressed as ΔE=E(FM)-E(AFM) where
E(FM) denotes the total energy of FM state and E(AFM) denotes the total energy of AFM state
Positive value of ΔE implies that an AFM state is preferred while negative value of ΔE implies that
an FM state is preferred
Results
The values obtained to ΔE were -04 meV and -33 meV for 625 Gd-doped in SnO2 and
SnO2-γ (γ is the quantity of oxygen vacancy) respectively The low energy for Gd-doped SnO2
shows paramagnetic while for the Gd-doped SnO2-γ shows ferromagnetic behavior these results are
in agreement as theoretical and experimental work [34] where were shown that the oxygen
vacancies are a key of the origin of ferromagnetism in the call diluted magnetic semiconductors
Conclusions In conclusion we have investigated the electronic and magnetic properties of Gd-doped SnO2 (free of oxygen vacancy) and Gd-doped SnO2-γ (with oxygen vacancy) using SIESTA code Our calculations show remarkable changes in the spin polarized DOS with a strong correlation of the ferromagnetism with the presence of oxygen vacancy
The financial support of the Brazilian Agencies CNPq CAPES and FAPEMIG is gratefully
acknowledged
References [1] R Adhikari AK Das DKarmakar JGhatak J MagnMagn Mat 322 (2010) 3631
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I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
25 FFCLRP 2014
Estrutura eletrocircnica de complexo envolvendo uma associaccedilatildeo por ligaccedilatildeo
quiacutemica entre uma ftalocianina de rutecircnio e o TiO2 (anatase)
Diesley M S Arauacutejo1
(PG) Weverson R Gomes2(PG) Leonardo T Ueno
3(PQ) Antonio O T
Patrociacutenio1(PQ) Antonio E H Machado
1(PQ)
diesleymartinsyahoocombr 1Universidade Federal de Uberlacircndia Instituto de Quiacutemica Laboratoacuterio de Fotoquiacutemica e Ciecircncia de Materiais
2 Universidade Federal de Satildeo Carlos Departamento de Quiacutemica
3Universidade Federal de Uberlacircndia Faculdade de Ciecircncias Integradas do Pontal
Introduccedilatildeo
O emprego de abordagens baseadas na Teoria do Funcional de Densidade (DFT) tem
contribuiacutedo de forma significativa nos estudos de processos que envolvem transferecircncia de carga
[12] Ressalta-se entre outras possibilidades a previsatildeo do arranjo estrutural energeticamente mais
favoraacutevel e o entendimento de qual seria a melhor forma de ancoramento do corante na superfiacutecie
do semicondutor Aleacutem disso a estrutura eletrocircnica obtida teoricamente eacute capaz de fornecer
informaccedilotildees para o entendimento de processos importantes como eacute o caso da conversatildeo de energia
No presente trabalho avaliamos o comportamento de uma ftalocianina de rutecircnio ([(29-
bis(dietielamino)-1623-dicarboxi)PcRu(py)2]- FtRu) ligada quimicamente a um nanocluster de
anatase (TiO2)
Metodologia Computacional
Para a otimizaccedilatildeo estrutural e caacutelculo das frequecircncias vibracionais empregou-se o funcional
B3LYP e o conjunto de bases LANL2DZ ECP com o pseudo-potencial para o Titacircnio e o conjunto
Def2-TZVPD para os demais aacutetomos (H C N O e Ru) mais o pseudo-potencial para o Ru O
nanocluster de anatase empregado foi mantido congelado durante todos os caacutelculos Este consiste
em estrutura otimizada descrita por Jono e colaboradores [1] Todos os caacutelculos foram efetuados
considerando acetonitrila como solvente empregando o meacutetodo de contiacutenuo dieleacutetrico CPCM [45]
O funcional CAM-B3LYP foi utilizado na previsatildeo de 6 estados tripleto e dos 60 primeiros estados
singleto para a construccedilatildeo do espectro eletrocircnico e diagrama de energias
Resultados e Discussatildeo
No espectro de excitaccedilatildeo simulado a magnitude das forccedilas de oscilador para as transiccedilotildees
por volta de 560 nm sugere uma grande probabilidade de absorccedilatildeo de luz visiacutevel por este complexo
Em uma anaacutelise dos orbitais moleculares observa-se que tais excitaccedilotildees surgem da transferecircncia de
carga interfacial da FtRu para niacuteveis desocupados do semicondutor sugerindo que as transiccedilotildees
eletrocircnicas de menor energia devem envolver a excitaccedilatildeo de um eleacutetron da FtRu para diferentes
estados eletrocircnicos do TiO2 O gap energeacutetico entre o estado eletrocircnico de menor energia (S1) e o
estado fundamental eacute de cerca de 180 eV envolvendo a combinaccedilatildeo de diferentes transiccedilotildees
eletrocircnicas sugerindo que haacute injeccedilatildeo eletrocircnica do corante no estado excitado para a banda de
conduccedilatildeo do semicondutor isso eacute compatiacutevel com dados reportados em estudos similares [1-3]
Conclusotildees
Os dados obtidos para os niacuteveis de energia do complexo em estudo satildeo compatiacuteveis aos
observados para complexos similares Os resultados sugerem na excitaccedilatildeo eletrocircnica a
transferecircncia de eleacutetron de niacuteveis ocupados da FtRu para orbitais virtuais da anatase
Agradecimentos
UFU FAPEMIG CAPES e CNPq
Referecircncias
[1] R Jono et al J Phys Chem Lett 2011 2 1167ndash1170
[2] P M Anbarasan et al Rec Res Sci Tech 2010 2 08-16
[3] Corneliu I Oprea et al International Journal of Photoenergy 2013 1-15
[4] M Cossi et al J Comp Chem 2003 24 669-81
[5] V Barone and M Cossi J Phys Chem A 1998 102 1995-2001
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
26 FFCLRP 2014
Estudo computacional de [22]ciclofanos
Mateus G Manfreacute1 (IC) Seacutergio E Galembeck
1 (PQ)
mateusmanfreuspbr 1Departamento de Quiacutemica Faculdade de Filosofia Ciecircncias e Letras de Ribeiratildeo Preto Universidade de Satildeo Paulo
14040-901 Ribeiratildeo Preto-SP Brasil
Introduccedilatildeo
Os [22]ciclofanos representam uma classe de compostos quiacutemicos com um campo de aplicaccedilatildeo que
abrange cataacutelises assimeacutetricas poliacutemeros com propriedades oacuteptico-eletrocircnicas distintas e mesmo
faacutermacos no combate agrave artrite Grande parte de suas caracteriacutesticas de interesse se deve a interaccedilotildees
entre seus dois aneacuteis aromaacuteticos portanto a compreensatildeo da natureza de tais interaccedilotildees elucidaria a
origem de suas aplicaccedilotildees bem como melhor exploraacute-las
Metodologia Computacional
Quatro compostos da classe dos [22]ciclofano vecircm sendo estudados neste trabalho
[22]paraciclofano (I) sin [22]metaciclofano (II) anti [22]metaciclofano (III) e
[22]metaparaciclofano (IV) As moleacuteculas tiveram suas geometrias optimizadas atraveacutes do meacutetodo
PW6B95-D3BJ tendo def2-TZVP A mesma metodologia foi adotada para o caacutelculo de seus
espectros infravermelho
Resultados e Discussatildeo
Em todos os compostos os valores estudados nas geometrias se encontram muito proacuteximos
dos valores experimentais na literatura2 Observa-se que para I e II a distacircncia interanular
apresentou um valor abaixo do raio de Van der Waals para o aacutetomo de carbono ( 28 acircngstrons) o
que sugere uma provaacutevel interaccedilatildeo through-space entre os aneacuteis Por outro lado os compostos III e
IV apresentaram uma distacircncia entre os aneacuteis maior que 28 acircngstrons indicando que caso estejam
presentes a interaccedilatildeo entre os aneacuteis se daacute principalmente through-bond
Os espectros infravermelho revelaram que em todos os compostos os picos de maior
intensidade se encontravam relacionados a vibraccedilotildees de estiramento dos hidrogecircnios Tanto O
espectro do composto I quanto do composto II bandas de intensidade consideraacutevel em 750 cm-1
relacionada agrave vibraccedilatildeo angular entre seus aneacuteis benzecircnicos indicando uma provaacutevel interaccedilatildeo
through-space O composto IV por outro lado natildeo apresentou tais bandas de interaccedilatildeo apenas entre
os aneacuteis mas sim uma banda em 606 cm-1
devido ao estiramento simeacutetrico entre os aneacuteis atraveacutes
das pontes etilecircnicas se tratando de uma provaacutevel interaccedilatildeo through-bond
Conclusatildeo
O meacutetodo PW6B95-D3BJ apresentou resultados com boa exatidatildeo ante aos valores
encontrados na literatura se mostrando adequado para o tratamento de [22]ciclofanos Os dados
obtidos na geometria para os compostos I e II bem como no espectro infravermelho convergem para
uma predominacircncia na interaccedilatildeo through-space enquanto que para o composto IV estes convergem
para uma predominacircncia na interaccedilatildeo through-bond
Agradecimentos
Os autores agradecem agrave FAPESP (processo 201319596-0) pelo suporte financeiro MGM
agradece agrave FAPESP (processo 201319596-0) pela bolsa de Iniciaccedilatildeo Cientiacutefica
Referecircncias Bibliograacutefica 2ChampionRGodfreyPD Betens FLJ Mol Spectrosc 199215518
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27 FFCLRP 2014
17ordm SIMPOacuteSIO BRASILEIRO DE QUIacuteMICA TEOacuteRICA (SBQT) 24 a 28 de novembro de 2013 Angra dos Reis Rio
ESTUDO COMPARATIVO DE REATIVIDADE DE TRITERPENOS
PENTACIacuteCLICOS COM ATIVIDADE ANTIMALAacuteRICA
Marlon Marques V de Melo Filho
1a(PG) Kelson Mota T Oliveira
1a(PQ) Noam S Gadelha
1a(PG)
Aristeu S da Fonseca1a
(PG)
1aGrupo de Quiacutemica Teoacuterica e Computacional (GQTC)
1bGrupo de Quiacutemica de Produtos Naturais e Desenvolvimento
de Meacutetodos Analiacuteticos (QPNMA) 1DQICE ndash UFAM Bloco 10 Setor Norte Av Rodrigo OJ Ramos 6200 Japiim
69077-000 Manaus ndash Amazonas
e-mail marlonvieirademelogmailcom
Palavras-chave lupeol aacutecido betulinico betulina aacutecido melaleuco atividade ONION
INTRODUCcedilAtildeO
A investigaccedilatildeo farmacecircutica em produtos naturais representa uma estrateacutegia importante para a descoberta e desenvolvimento de novos medicamentos Quatro moleacuteculas isoladas da A amazonicus no QPNMA com esqueleto triterpecircnico pentaciacuteclico tecircm mostrado graus diferentes de atividade contra o P falciparum Trecircs destes compostos satildeo apresentados na literatura como oacutetimos candidatos para o desenvolvimento de um tratamento mais eficiente contra a malaacuteria e outras doenccedilas parasitaacuterias Os quatro compostos depois de isolados foram identificados por meio de anaacutelise espectroscoacutepica (ver fig 1) Suas estruturas foram estudadas por meio de abordagem teoacuterica visando determinar que fatores estruturais e eletrocircnicos poderiam ser determinantes no grau de atividade Foram comparados os mapas de potencial eletrostaacutetico densidade eletrocircnica (2D e 3D) e distribuiccedilatildeo de cargas dos quatro compostos e seus valores tabelados Figura 1 Triterpenos pentaciacuteclicos isolados de A amazonicus 1 - lupeol 2 - O aacutecido betuliacutenico 3 - betulina 4 - o aacutecido Melaleucico
MEacuteTODOS Os calculos seratildeo realizados utilizando PC INTEL Quadcore
TM (8 GB RAM) em plataforma Debian
LINUX (Versatildeo 50) para calcular as propriedades estruturais e eletrocircnicas das quatro moleacuteculas Na otimizaccedilatildeo geomeacutetrica de rotina seraacute utilizado o meacutetodo com bases 6-21G e funcional b3lyp por meio do Programa Gaussian03 O meacutetodo a ser utilizado eacute o ONIOM Ele eacute recomendado para moleacuteculas grandes reaccedilotildees enzimaacuteticas mecanismos de reaccedilatildeo para os sistemas orgacircnicos efeitos dos substituintes e reatividade de compostos orgacircnicos e organometaacutelicos
RESULTADOS E DISCUSSAtildeO
Os dados oriundos do QPNMA indicam uma
maior atividade para o aacutecido betuliacutenico valores
meacutedios para o lupeol e betulina e nenhuma
atividade do aacutecido melaleucico Como a literatura
aponta a carboxila como forte candidato
responsaacutevel pela atividade do aacutecido betuliacutenico e a
hidroxila nos demais compostos a anaacutelise da
presenccedila destes grupos nas quatros estruturas foi
observado Estruturalmente os compostos
apresentaram grande similaridade em distacircncias e
acircngulos no esqueleto lupacircnico Os caacutelculos de
atividades dos triterpenos seratildeo realizados ao
interagi-los com o modelo tridimensional da proteiacutena
digestiva do P flaciparum que eacute encontrado no
Protein Data Base CONCLUSAtildeO
Uma das principais diferenccedilas observadas deve-
se a distribuiccedilatildeo de cargas nas COOH devido ao
efeito indutivo na proacutepria moleacutecula ou ateacute mesmo
um impedimento esteacuterico pelo maior volume da
moleacutecula
AGRADECIMENTOS
FAPEAM CNPq
Abdel Bar at al J Nat Prod 2009 72 1643ndash1650
2
1
25
12
6
27
15
16
19
28
22
21 29
30
24
23
OH
H
H
1
COOH
OH
OH H
OHH
H
H
3
2
3 4
23 24
6 5
10
1
25
9 8
7 27
14
13
12
30
19
1
8 17 16
15
28
22
21
29
26 COOH
COOH
OH
4
2
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28 FFCLRP 2014
Estudos Teoacutericos Comparativos de Propriedades Estruturais Eletrocircnicas e
Espectroscoacutepicas dos Aacutecidos Betuliacutenico e Melaleucico e da Estabilidade de
Clusters desses Metaboacutelitos Especiais
Noam G da Silva1 (PG) Kelson M T de Oliveira1 (PQ) Aristeu S da Fonseca1 (PG) e Marlon
Vieira de Melo1 (PG)
noam_gshotmailcom 1DQICE-UFAM Bloco 10 Setor Norte Av Rodrigo O J Ramos 6200 Japiim 69077-000 Manaus Amazonas
Introduccedilatildeo
A baixa atividade do aacutecido Melaleucico natildeo foi ateacute o presente momento estudada Sua
estrutura eacute similar agrave de outros compostos ativos mas algum outro fator deve estar influenciando
na quiacutemica da reaccedilatildeo[12] Estruturas como clusters onde interaccedilotildees de hidrogecircnio estabilizam
o sistema podem estar sendo formadas[34] e assim a moleacutecula mostra-se inativa em estudos de
atividade bioloacutegica[5]
Metodologia Computacional
Os caacutelculos foram realizados em maacutequinas QuadCore ambas com 8 GB de memoacuteria
RAM nas plataformas Debian 6 e 7 (Linux) O software utilizado foi o Gaussian 03 Rev C-02
As moleacuteculas foram estudadas com o AM1 B3LYP3-21G e B3LYP6-31G As estruturas com
duas e trecircs moleacuteculas foram estudadas com AM1
Resultados e Discussatildeo
Os resultados preliminares (alguns na Tabela 1)
mostram que a forma mais oxidada (aacutecido Melaleucico)
possui menor energia que o aacutecido Betuliacutenico Em ambas as
moleacuteculas ocorre interaccedilatildeo intermolecular que estabiliza o
sistema Quando duas moleacuteculas interagem haacute um efeito
estabilizante maior no aacutecido Betuliacutenico que no aacutecido
Melaleucico Com trecircs moleacuteculas interagindo ocorre
aumento na estabilizaccedilatildeo para ambos os casos mas o aacutecido Melaleucico tem uma estabilizaccedilatildeo
aproximadamente 20 kcalmol mais acentuada
Tabela 1 Algumas propriedades energeacuteticas e efeitos de interaccedilatildeo de hidrogecircnio
Propriedade Aacutecido Betuliacutenico Aacutecido Melaleucico
Energia Total (kcalmol) -187358751 -2719095827
Estabilizaccedilatildeo com duas moleacuteculas (kcalmol) -8641687843 -7807025921
Estabilizaccedilatildeo com trecircs moleacuteculas (kcalmol) -1326288052 -1528627227
Conclusotildees
A formaccedilatildeo de pontes de hidrogecircnio estabiliza os sistemas mas somente o aacutecido
Melaleucico pode formar grandes aglomerados com essas interaccedilotildees Sistemas maiores podem
ser estudados e fornecer respostas para a baixa atividade da moleacutecula
Agradecimentos
Ao CNPq e a FAPEAM pelos investimentos
Referecircncias [1] Chopra CS Cole A RH Theiberg KJL White DR Arthur HR Tetrahedron 1965 Vol 21 1529-1536
[2] Chopra CS White DR Tetrahedron 1966 Vol 22 897-901
[3] Mohajeri A Journal of molecular structure (Theochem) 2004 Vol 678 201-205
[4] Duvoisin Jr S Ighor CVL Quimica Nova 2011 Vol 34 1595-1603
[5] Bernard P Scior T Didier B Hibert M Berthon J Phytochemistry 2001 Vol 58 865-874
Figura 1 (Esquerda) Cluster de aacutecido
Melaleucico e (Direita) interaccedilotildees de
hidrogecircnio
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29 FFCLRP 2014
On Activation Step of Hoveyda-Grubbs Catalyst
Eacutegil Saacute 1 (PQ) Milton Matos 2 (PQ) hegelsahotmailcom
1 Universidade Federal do Piauiacute Campus Ministro Reis Velloso Parnaiacuteba-PI Brazil e-mail 2 Laboratoacuterio Interdisciplinar de Materiais Avanccedilados Centro de Ciecircncias da Natureza Teresina -PI Brazil
Introduccedilatildeo
Hoveyda-Grubbs catalyst is very important to catalyze the olefin metathesis reaction The activation mechanism is dissociative for RCM (Ring Closing Metathesis) of N-Tosyldiallylamine due to olefin size [1]
Metodologia Computacional
We study the activation mechanism using DFT (Density Functional Theory) through the hybrid functional B3LYP and the basis set 6-31g(d) for all atoms except ruthenium described by LanL2DZ all stationary points were characterized by vibrational frequency calculations using the same level of theory Resultados e Discussatildeo We search the activation path previously proposed [1] showed in the Figure 1 in black and blue lines This path start with the pre-catalyst A1 through the transition state TS(A1-A2) and the minimum A2 The next step is the complexation of N-Tosyldiallylamine (IA3) We also find an alternative path showed by the red line In this path proposed in the first time here we showed an immediately interconversion from A2 to IIA3 before the complexation of the olefin with a rotation through the RuC bond This structure presents a dihedral angle of 105deg between the carbons of group mesityl coordinated ruthenium the carbon of the carbene and the oxygen chelator CRuCO (marked with asterisk in Figure 1) While in the structure A2 the same-angle is -107deg showing the rotation of the entire group Hoveyda around the connection RuC this rotation happens easily and as published in theoretical and experimental studies [2] confirmed by the more the stability of IIA3 in comparison with A2 We investigated the activation directly from the structure A1 to the structure IIA3 but we found an unreal energy barrier corresponding to the possible TS(AI-IIA3) With these results we believe the activation process occurs with the interconversion from A2 to IIA3 and not directly from A2 to IA3 as showed in others works
Figure 1 Activation paths for the Hoveyda-Grubbs catalyst
Referecircncias
[1] [1] S J Connon M Rivard M Zaja S Blechert Adv Synth Catal 345 (2003) 572
[2] C M Aguillar W R Rocha J Phys Chem B 115 (2011) 2030
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30 FFCLRP 2014
Estudo do comportamento em soluccedilatildeo do 2-fluoroetanol 3-fluoroproanol e 4-fluorobutanol por espectroscopias de RMN e infravermelho e caacutelculos
teoacutericos R A Cormanich12(PG) R Rittner2(PQ) M P Freitas3 (PQ) and M Buumlhl1 (PQ)
rodcormanichiqmunicampbr 1 EastChem School of Chemistry University of St Andrews North Haugh St Andrews Fife KY16 9ST UK 2 Chemistry Institute State University of Campinas PO Box 6154 13083-970 Campinas SP Brazil 3 Department of Chemistry Federal University of Lavras PO Box 3037 37200-000 Lavras MG Brazil Introduccedilatildeo
Aacutetomos de fluacuteor em compostos orgacircnicos satildeo considerados fracos aceptores para formaccedilatildeo de ligaccedilatildeo de hidrogecircnio (LH)1 Contudo o miacutenimo global do 2-fluoroetanol (FE) que tem geometria apropriada para formar uma LH CFmiddotmiddotmiddotHO intramolecular eacute responsaacutevel por gt90 da sua populaccedilatildeo conformacional total Tal LH eacute comumente invocada para explicar a estabilidade do confocircrmero mais estaacutevel do FE2 Da mesma maneira tambeacutem eacute indicado que os miacutenimos globais do FP e FB formam LHs CFbullbullbullHO intramoleculares34 Natildeo haacute estudos conformacionais em soluccedilatildeo na literatura para estes compostos que sejam de nosso conhecimento Dessa maneira no presente trabalho foi realizada uma anaacutelise sistemaacutetica do comportamento conformacional em soluccedilatildeo do FE FP e FB por espectroscoipas de RMN de
1H e 19F e infravermelho suportado por caacutelculos teoacutericos Metodologia Computacional
Foram realizados caacutelculos teoacutericos em niacutevel MP2aug-cc-pVDZ para geometrias dos confocircrmeros do FE (5 confocircrmeros) FP (12 confocircrmeros) e FB (38 confocircrmeros) otimizados em niacutevel MP2aug-cc-pVDZ que apresentaram a melhor correlaccedilatildeo com o niacutevel CCSD(T)aug-cc-pVTZ em relaccedilatildeo agrave funcionais da DFT (B3LYP e B3LYP-D3) Foram entatildeo aplicados diferentes meacutetodos teoacutericos como o Quantum Theory of Atoms in Molecules (QTAIM) Non-Covalent Interactions (NCI) e o Natural Bond Orbitals (NBO) para se entender as preferecircncias conformacionais destes compostos Resultados e Discussatildeo
Nenhum indiacutecio de formaccedilatildeo de LH intramolecular CFbullbullbullHO pocircde ser detectado para o FE FP e FB experimentalmente em soluccedilatildeo nos espectros de RMN e infravermelho Caacutelculos teoacuterico baseados na QTAIM NCI e NBO indicam que LHs CFbullbullbullHO intramoleculares natildeo tecircm influecircncia sobre o comportamento conformacional do FE mas estabilizam o miacutenimo global tanto do FP quanto do FB para as moleacuteculas isoladas No entanto ao se adicionar correccedilotildees termodinacircmicas de energia livre de Gibbs mesmo em meios natildeo-polares tais como CCI4 ciclohexano e diclorometano (IEF-PCM) a populaccedilatildeo dos miacutenimos globais do FP (~11) e FB (~3) diminuem consideravelmente aparentemente abaixo do limite de detecccedilatildeo Conclusotildees
Contraacuterio agrave suposiccedilotildees encontradas na literatura o comportamento conformacional do FE natildeo eacute regido por uma LH CFHO intramolecular LHs intramoleculares satildeo importantes para os confocircrmeros mais estaacuteveis do FP e FB isolados mas natildeo podem ser detectadas em soluccedilatildeo O presente trabalho foi aceito para publicaccedilatildeo no jornal Phys Chem Chem Phys Agradecimentos FAPESP FAPEMIG CNPq e EaStCHEM Referecircncias [1] R A Cormanich M P Freitas C F Tormena R Rittner RSC Advances 2012 2 4169 [2] J Huang K Hedberg J Am Chem Soc 1989 111 6909 [3] H M Badawi W Foumlrner S A Ali Spectrochim Acta A 2008 69 263 [4] M Traetteberg A D Richardson K Hedberg R W Winter G L Gard J Phys Chem A 2001 105 9587
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31 FFCLRP 2014
Theoretical Study of the Infrared Raman and VCD Spectra of Thiophene UsingAb Initio and Density Functional Theory Calculations
Marcello F da Costa (PQ)1 Poliane C de Farias (PG)2
mcostauelbr polianefariasyahoocombr12Universidade Estadual de Londrina LBMM ndash Laboratoacuterio de Biofiacutesica e Mecacircnica Molecular
IntroductionOrganic semiconductors have physical characteristics similar to inorganic ones so they can
also be used in the manufacture of OLEDs [1] photovoltaic cells [2] lasers [3] Furthermoreorganic materials with semiconductor properties have some advantages when compared to inorganicones such as greater adaptability low cost of production and the possibility of easily making smallstructural changes to modify its physical and chemical properties Among the currently mostinteresting organic semiconductors are the thiophene based polymers and the thiophene togetherwith its derivatives which are the main constituents of organic conductors [4]
Computational detailsIn this work we made the calculation of the molecular parameters infrared and Raman
spectra with HF and MP2 ab initio methods and B3LYP and B3PW91 DFT functional packagesWe also compared the results with experimental data found in the literature [5-7] and we calculatedthe VCD (vibrational circular dichroism) spectrum based on the good agreement of the calculationsperformed The thiophenes geometry optimization and harmonic vibrational frequenciescalculations were performed with the GAUSSIAN 03 software package using HF levelapproximation MoslashllerndashPlesset many-body perturbation theory truncated at second order (MP2) andDFT with B3LYP and B3PW91 hybrid functional with both are believed to be superior inpredicting molecular properties A fairly large and flexible basis set 6-311++G was chosen toobtain accurate calculations about the molecule
Results and discussionThe results show that the DFT methods have more accuracy with experimental data The
B3LYP hybrid functional had slightly more accuracy than the B3PW91 for the vibrationalfrequencies and matched with experimental data until the 12th vibration in the range around 500 to1200 1cm The theoretical prediction of the VCD spectrum shows that the thiophene molecule hasa propensity to absorb clockwise circularly polarized light (positive absorption) at the most intenseinfrared absorptions
ConclusionThe set of basis functions 6-311++G is able to provide a realistic description of these
properties The good agreement with the experimental data of the harmonic vibrations supports theVCD results which provides useful information for the study of this material
AcknowledgementsThe authors would like to acknowledge the financial support granted by the following
Brazilian agency Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientiacutefico e Tecnoloacutegico (CNPq)
Referecircncias [1] Y Li Y Cao J Gao D Wang G Yu AJ Heeger Synthetic Met 99 (1999) 243[2] CJ Brabec NS Sariciftci JC Hummelen Adv Func Mater 11 (2001) 15[3] F Hide M Diaz-Garcia B Schwartz M Andersson P Qibing AJ Heeger Science 273 (1996) 1833[4] JH Schon A Dodabalapur Z Bao C Kloc O Schenker B Batlogg Nature 410 (2001) 189[5] T Kupka R Wrzalik G Pasterna K Pasterny J Mol Struct 616 (2002) 17[6] JS Kwiatkowski J Leszczynski I Teca J Mol Struct 436-437 (1997) 451[7] K Pasterny R Wrzalik T Kupka G Pasterna J Mol Spectrosc 614 (2002) 297
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32 FFCLRP 2014
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
Iacutendice de Autores
Anselmo E de Oliveira UFG 04Antonio E H Machado UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Antonio O T Patrociacutenio UNIVERSIDADE FEDERAL DEUBERLAcircNDIA
26
Aristeu S da Fonseca UFAM 28Arnaldo Fernandes da Silva Fo UNICAMP 06 07Ataualpa A C Braga UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 01Breno R L Galvatildeo UFMG 16Carlos R D Correia UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
CAMPINAS01
Cleuton de Souza Silva UNICAMP 08 10Claacuteudio Francisco Tormena UNICAMP 05Daniely X Soares UNICAMP 07Diego Fernando da S Paschoal UFJF 22Diesley Martins UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Dioacutegenes Mendes Arauacutejo USP-RP 09Elaine F F da Cunha FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Eacutegil de Brito Saacute UFPI 30Elizete Ventura UFPB 24Elieacutezer Fernando de Oliveira UNESP 17Fabriacutecio R Sensato UNIFESP 20Felipe Vieira Zauith Assad UNIFESP 20Fermin Fidel Herrera Aragoacuten CDTN 25Francisco Carlos Lavarda UNESP 17Francisco das Chagas Alves Lima UFPI 14Faacutetima Maria Pereira de Rezende UFLA 23Giovanni Finoto Caramori UFSC 02Heacutelio F Dos Santos UFJF 22Iran da Luz Sousa UNICAMP 12Jadson C Belchior UFMG 16Josene Maria Toldo UFRGS 18Kelson Mota T Oliveira UFAM 28Larissa Sihe Oliveira UFSM 13Leonardo T Ueno UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Leonardo V das Chagas Lima UNICAMP 21Lucas Abreu do Nascimento UESPI 14Lucas Colucci Ducati USP 05Luciano Tavares da Costa UNIFAL-MG 15Liacutevia C T Lacerda FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19M Buumlhl UNIVERSITY OF ST ANDREWS 31
33 FFCLRP 2014
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
M P Freitas UFLA 31Marcello Ferreira da Costa UEL 32Marcus V J Rocha VRIJE UNIVERSITEIT 19Marlon Vieira de Melo UFAM 28Mateus Grecco Manfreacute UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 27Mateus Xavier Silva UFMG 16Matheus P de Freitas UFLA 23Mauricio Gustavo Rodrigues UNICAMP 11Milton Matos UFPI 30Nelson Henrique Morgon UNICAMP 12 21Noam Gadelha da Silva UFAM 29Noam S Gadelha UFAM 28Paulo Fernando Bruno Gonccedilalves UFRGS 18Poliane Cristina de Farias UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
LONDRINA32
R Rittner UNICAMP 31Rafael de Mattos Piccoli UFSC 02Railton Barbosa de Andrade UFPB 24Renan Vidal Viesser UNICAMP 05Renato Pereira Orenha UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 03Ricardo A Agnes UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
CAMPINAS01
Rodrigo Antonio Cormanich UNICAMP 31Rogeacuterio Custodio UNICAMP 08 10 11Rogeacuterio J Baierle UFSM 13Roy E Bruns UNICAMP 06 07Reacutegis Casimiro Leal UNICAMP 10Sergio E Galembeck USP-RP 09Silmar A do Monte UFPB 24Silviana Correcirca FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Seacutergio E Galembeck UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 27Seacutergio Emanuel Galembeck UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 03Teodorico C Ramalho FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Tuanan Lourenccedilo UNIFAL-MG 15Vitor Hugo Menezes da Silva UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 01Wagner E Richter UNICAMP 07Wagner Eduardo Richter UNICAMP 06Wesley Fonseca Vaz UFG 04Weverson R Gomes UNIVERSIDADE FEDERAL DE SAtildeO
CARLOS26
34 FFCLRP 2014
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
Palavras Chaves
AacuteCIDO BETULINICO 28AacuteCIDO MELALEUCICO 29ACOPLAMENTO SPIN-ORBITAL 05AGREGADOS MOLECULARES 04ALGORITMO GENEacuteTICO 16ALPCCL 04AMINAS SUBSTITUIacuteDAS 10ANAacuteLISE CONFORMACIONAL 31ANATASE 26AROMATICIDADE 27ATIVIDADE 28BASIS SETS 22BENZAZOacuteIS 18BENZBROMARONA 12BIOACTIVITY 07C-PCM 08CAacuteLCULO COMPUTACIONAL 10CAacuteLCULOS AB INITIO 16CAacuteLCULOS DFT 01CASSCF 24CLUSTERS METAacuteLICOS 16CLUSTERS 09 29CO2 15COMPOSTO DE COODENACcedilAtildeO 14CONFOcircRMERO ANTI 23CONFOcircRMEROS 12CONJUGATED POLYMERS 17CSSM 06DFT CALCULATIONS 17DFT 02 12 14 18 19 20
21 25 26 29 32DINAcircMICA MOLECULAR 15EFEITO DO AacuteTOMO PESADO 05EFEITOS RELATIVIacuteSTICOS 02EFITO GAUCHE 23ENTALPIA DE FORMACcedilAtildeO 21ESIPT 18ESTADOS EXCITADOS 04ESTRUTURA ELETROcircNICA 09FTALOCIANINA 26FUNCIONAL HIacuteBRIDO M06 01FUNCcedilOtildeES DE BASE 11
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G3X(CEP) 08GD-DOPED SNO2 25HIPERCONJUGACcedilAtildeO 23INFRAVERMELHO 06INTENSIDADES 06INTERACcedilAtildeO INTRAMOLECULAR 27LIGACcedilAtildeO AMIDA 20LIGACcedilAtildeO DE HIDROGEcircNIO 31LIacuteQUIDO IOcircNICO 15MAGNETIC PROPERTIES 25MAGUEMITA 19MCG 11MECHANISM 30MEacuteTODOS COMPOSTOS 21N-ACILACcedilAtildeO DE AMINAS 20NANOFITAS 13NITROSAMINAS 24NITROSILO 03NMR 22OLEFIN METATHESIS 30ONION 28ORGANIC DEVICES 17ORGANOMETAacuteLICOS 02OXIDO NIacuteTRICO 14PKA 10PM3 12PMMA 19PROPRIEDADES 13PROTONACcedilAtildeO 24Q-EXPONENCIAIS 11QTAIM 03RAMAN 32REACcedilOtildeES DE HECK 01RELATIVISTIC EFFECTS 22RMN E INFRAVERMELHO 31RUTEcircNIO 03SIC 13SUPERAacuteTOMOS 09TDDFT 07TENSOR BLINDAGEM NUCLEAR 05TEORIA GAUSSIAN 08THIOPHENE 32UV-VIS SPECTROSCOPY 07
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bbb
E[ρ] = TS[ρ] +intd~rvext(~r)ρ(~r) + VH [ρ] + EXC [ρ]
βmc2 + 3sumk=1
αkpkc
ψ(x t) = ihpartψ(x t)
partt
Selective Extraction of Erisotrin Structural Analogs Theory and Experiment
Arnaldo F da Silva Fordm (PG)1 Daniely X Soares (PG) Wagner E Richter (PG) Roy E Bruns (PQ)
1Instituto de Quiacutemica Universidade Estadual de Campinas CP 6154 13083-970 Campinas SP Brasil
Introduction
The biological activities of Erythrina alkaloids are assigned to Eritrinic compounds present
in the plant The most abundant of these alkaloids is called erisotrin and has high anxiolytic activity
raising interest in its structural analogues such as hydroxylated and methoxylated derivatives The
objective of this work was to propose a selective extraction of the erisotrin structural analogues
though UPLC-ESI-MSMS UV-VIS spectroscopy and TDDFT calculations
Computational Methodology
The geometry of the molecules was accessed through geometry optimizations with B3LYP
6-311G+(2d2p) A AMD 64 Opteron workstation with GAUSSIAN03 was used Since the
experimental extractions used solvents with different polarities the PCM from Gaussian03 package
was used In order to obtain the vertical excitation energies TDDFT was employed at the same
calculational level used on the geometry optimizations1
Results and Discussion
The chromatogram obtained from the Erythrina speciosa extract (flower) through UPLC-
ESI-MSMS showed some of the erisotrin structural analogues The solvent used was a
033033033(vv) mixture of hexane ethanol and dichloromethane The chromatogram is
composed primarily by three types of alkaloids skeletons I) a benzene ring with two o-methyl
substituents II) a benzene ring with one o-methyl and one hydroxyl substituents and III) a α β
unsaturated lactone The generic forms of the erisotrin structural analogues can be seen in Figure 1
Figure 3 Generic structures forms I II and III described in the text
To better understand the interaction between the solvents and the erythrinic alkaloids a UV-
VIS spectrum of the extract was acquired on all solvents Theoretical calculations were also applied
in order to gain additional information on the UV-VIS spectra The results of the UV-VIS analysis
are presented at Table 1
Table 1 HOMO-LUMO secondary transition wavelengths (nm) of the most relevant alkaloids on the Erythrina
speciosa extract Theoretical values obtained through B3LYP6-311+(2d 2p) are also included SolventSpecies I II III Exp Ethanol 2827 2732 3018 271 Chloroform 2822 2734 3009 282 Hexane 2815 2726 3040 270
Conclusions
When ethanol and hexane are used as solvent the molecules with the generic structure II are
better extracted as the absorption peak in the UV-VIS spectra is around 271 and 270 nm
respectively Nonetheless when chloromethane is used the molecules with generic structure I are
preferably extracted as the peak around 282 nm suggests
Acknowledgements
CNPq and Fapesp
Referecircncias [1] Andzelm J Rinderspacher B C Rawlett A Dougherty J Baer R Govind NJ Chem Theory Comput 2009
5 2835ndash284
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Uso do Modelo Contiacutenuo de Solvente (C-PCM) com G3X-CEP para Caacutelculos de Solvataccedilatildeo de Iacuteons Monovalentes com Acetonitrila
Cleuton de S Silva12
(PG) Rogeacuterio Custodio1(PQ)
cleutonsouzayahoocombr
1 Instituto de Ciecircncias Exatas e Tecnologia Universidade Federal do Amazonas CEP 69077-000 Itacoatiara-Am
2 Departamento de Fiacutesico-Quiacutemica Universidade Estadual de Campinas CEP 13083-970 Campinas-SP
Introduccedilatildeo
A importacircncia do efeito de solvente em reaccedilotildees quiacutemica tem sido frequentemente observada
e eacute objeto de frequentes estudos teoacutericos e experimentais Boes e colaboradores [1] demonstraram
que o ajuste apropriado da cavidade no meacutetodo IEF-PCM proporciona excelentes resultados quando
associado ao meacutetodo HFIEF-PCM Pereira e col [2] demonstraram a viabilidade de se utilizar
pseudopotenciais CEP (Compact Effective Pseudopotential) na teoria Gaussian n particularmente
Gaussian 3 ou G3 No presente projeto seraacute investigado um ajuste do modelo contiacutenuo de solvente
C-PCM com a teoria G3X(CEP) para caacutelculos de energia livre de solvataccedilatildeo de alguns iacuteons
Metodologia Computacional A teoria G3X [3] com pseudopotencial CEP ou simplesmente G3X(CEP) foi utilizada
juntamente com o modelo de solvente C-PCM em que acetonitrila foi utilizado como solvente para
calcular as energias livres de solvataccedilatildeo A otimizaccedilatildeo do fator de escala da cavidade do solvente
foi realizada entre o intervalo de 1 a 2
Resultados e Discussatildeo
O melhor resultado calculado em relaccedilatildeo aos dados experimentais foi obtido com fator de
escala de 119 para a combinaccedilatildeo G3X(CEP)C-PCM Os resultados foram comparados com
resultados de Boes [1] que utilizaram HFIEF-PCM com um fator de escala oacutetimo de 136 (ver
tabela 1) O fluacuteor apresentou o desvio muito alto em relaccedilatildeo ao experimental de -86 kcalmol para
G3X(CEP) se calcularmos o desvio meacutedio absoluto sem Fluacuteor teremos G3X(CEP) = 206 kcalMol
e HF = 248 kcalMol
Tabela I ndash Dados de Energia Livre de Solvataccedilatildeo (kcalmol) para acetonitrila calculadas para G3X(CEP) com
CPCM HF com IEF-PCM e desvio Meacutedio Absoluto
G3X(CEP)CPCM HFIEFshyPCM Exp G3X(CEP)CPCM HFIEFshyPCM Exp
Fshy shy7841 shy868 shy880 SCN
shy shy5377 shy574 shy519
Clshy shy6509 shy646 shy645 NO3
shy shy5818 shy602 shy565
Brshy shy6097 shy599 shy611 ClO4shy shy5367 shy539 shy508
N3shy shy5820 shy617 shy619 CH3CO2
shy shy6030 shy644 shy627
CNshy shy6250 shy636 shy592 DAM 175 162 shy
Conclusotildees Os resultados demonstram que o ajuste na cavidade CPCM melhora o resultado na energia
de solvataccedilatildeo para acetonitrila como solvente Os resultados apresentam com exceccedilatildeo do iacuteon fluacuteor
um desvio pequeno quando comparados com dados experimentais ou calculados por Boes e col
Agradecimentos Os autores agradecem o apoio financeiro da FAPEAM FAPESP CNPq e FAEPEX-
UNICAMP
Referecircncias [1] S Boes P R Livotto H Stassen Chemical Physcis 2006 331 142-158
[2] D H Pereira A F Ramos N H Morgon R Custodio 2011 135 034106-034131
[3] L A Curtiss P C Redfern K Raghavachari J Pople Chemical Physcis Lettres 2002 359 309-396
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Clusters Histoacuterico e evoluccedilatildeo
Dioacutegenes Mendes Arauacutejo1 (PG) Sergio E Galembeck1 (PQ)
diogenespgffclrpuspbr 1Departamento de Quiacutemica Faculdade de Filosofia Ciencias e Letras de Ribeirao Preto Universidade de Sao Paulo
14040-901 Ribeirao Preto (SP)
Introduccedilatildeo
Cluster pode ter diferentes significados dependendo da aacuterea que esta palavra eacute utilizada em
quiacutemica e em fiacutesica cluster significa um conjunto de aacutetomos ou moleacuteculas que interagem por forccedilas
natildeo covalentes Os primeiros estudos de clusters foram apresentados na literatura na deacutecada de
1930 mas ganharam forccedila na deacutecada de 1950 com a utilizaccedilatildeo de teacutecnicas experimentais como a
espectrometria de massa e vaporizaccedilatildeo a lazer Desde entatildeo muitos trabalhos cientiacuteficos foram
publicados investigando a natureza de clusters Os clusters ocupam o estado da mateacuteria
compreendido entre aacutetomos isolados e a fase condensada e o tamanho pode variar de dezenas ateacute
centenas de aringngstrons Clusters natildeo apresentam variaccedilotildees lineares de propriedades conforme o
crescimento e este eacute um dos pontos que atribui grande interesse nesses materiais[1] Recentemente
foi descoberta uma grande estabilidade em clusters que apresentam estrutura eletrocircnica
correspondente a nuacutemeros maacutegicos possibilitando o desenvolvimento de nanomateriais
estruturados com caracteriacutesticas especiacuteficas e tambeacutem a elaboraccedilatildeo uma nova tabela perioacutedica
formada por clusters que mimetizam as propriedades de elementos quiacutemicos sendo denominados
superaacutetomos[2] Entre os trabalhos que refletem o estado da arte desta aacuterea da ciecircncia grande parte
utilizam as propriedades dos clusters como uma ponte entre sistemas isolados ateacute a fase
condensada[3] Como exemplo podemos citar as aplicaccedilotildees de clusters em processos de superfiacutecie
como cataacutelises homogecircnea heterogecircnea e enzimaacutetica[4] a adsorccedilatildeo de hidrogecircnio em clusters de
alumiacutenio[5] a utilizaccedilatildeo de clusters em dispositivos de armazenamento de energia incrementando
algumas propriedades como a condutividade a velocidade de transferecircncia de carga e a
ciclabilidade[6] Esses exemplos mostram um pouco da versatilidade dos clusters o que faz que
eles venham ganhando forccedila principalmente no estudo de novos materiais para cataacutelise e
armazenamento de energia
Agradecimentos
Agradecemos a CAPES FAPESP e o CNPQ
Referecircncias
[1] AW Castleman P Jena Proc Natl Acad Sci USA 2006 103 10552-10553
[2] P Jena J Phys Chem Lett 2013 4 1432-1442
[3] P-Y Cheng JS Baskin AH Zewail Proc Natl Aca Sci USA 2006 103 10570-10576
[4] GA Somorjai AM Contreras M Montano RM Rioux Proc Natl Acad Sci USA 2006 103 10577-10583
[5] DJ Henry I Yarovsky J Phys Chem A 2009 113 2565-2571
[6] WJAS Gomes DM Arauacutejo AJF Carvalho SP Campana-Filho F Huguenin J Phys Chem C 2013 117
16774-16782
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Estimativa teoacuterica do pKa de aminas substituiacutedas com grupos alquila
Reacutegis Casimiro Leal12
(PG) Cleuton de Souza Silva13
(PG) Rogeacuterio Custodio1 (PQ)
regislealiqmunicampbr 1Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) Instituto de Quiacutemica 13083-970 Campinas-SP Brasil
2Instituto Federal de Educaccedilatildeo Ciecircncia e Tecnologia do Rio Grande do Norte (IFRN) 59215-000
Nova Cruz-RN Brasil 3Universidade Federal do Amazonas (UFAM) Instituto de Ciecircncias Exatas e Tecnologia 69103-128
Itacoatiara-AM Brasil
Introduccedilatildeo
O estudo das propriedades relacionadas agrave acidez e basicidade de substacircncias eacute
importante para compreensatildeo de determinados fenocircmenos [1] daiacute a necessidade de
estimativas das constantes de acidez (Ka) e basicidade (Kb) Bryantsev e col [2] estudaram
uma seacuterie de propriedades incluindo pKa de um conjunto de 23 aminas via DFT e um
modelo contiacutenuo de solvente Poisson-Boltzmann Aminas substituiacutedas (RNH2 R2NH e R3N
com R = -CH3) satildeo mais baacutesicas do que amocircnia (NH3) devido ao possiacutevel efeito doador de
eleacutetrons dos grupos alquila No entanto ocorre uma inversatildeo no comportamento quando se
compara a trimetilamina com as outras aminas substituiacutedas Isto pode ser explicado
qualitativamente pela dificuldade de acesso ao par de eleacutetrons livre do aacutetomo de nitrogecircnio na
trimetilamina devido ao impedimento espacial provocado pelos grupos alquilas substituintes
Metodologia Computacional
A estimativa do pKa foi realizado de acordo com o ciclo termodinacircmico descrito em
Freitas et al [3] Todos os caacutelculos foram realizados utilizando o pacote Gaussian 09W
Resultados e Discussatildeo
A Tabela 1 mostra as diferenccedilas entre valores de pKa experimental e teoacuterico obtidos
para os diferentes niacuteveis de caacutelculo O menor desvio foi com o meacutetodo Hartree-Fock
249 kcal mol-1
Nenhuma das metodologias utilizadas aqui reproduziu a tendecircncia
experimental de inversatildeo no comportamento do pKa quando se compara a trimetilamina com
as demais aminas substituiacutedas
Tabela 1 Diferenccedilas entre valores de pKa experimentais (pKaExp) e calculados (pKaCalc) em kcalmol-1
Aminas Exp [2]
[pKaExp ndash pKaCalc]
Hartree-Fock
6-311++g(dp)
B3LYP
6-311++g(dp)
G3(MP2)
B3 CBS-Q
NH3 925 202 208 209 208
CH3NH2 1064 308 316 315 315
(CH3)2NH 1077 299 307 306 306
(CH3)3N 980 186 196 193 194
DAM 249 257 256 256
Conclusotildees
A tendecircncia dos resultados experimentais natildeo foi reproduzida por nenhum dos meacutetodos
teoacutericos testados Os desvios satildeo elevados em relaccedilatildeo aos dados experimentais da ordem de
25 kcal mol-1
Efeitos locais do solvente estatildeo em andamento e devem corrigir a tendecircncia
Agradecimentos
FAPESP CNPq CAPES e FAEPEX-UNICAMP
Referecircncias [1] Seacutergio R B Silva Caio L Firme Kaacutessio M G Lima Quim Nova 2014 37 658-662
[2] Vyacheslav S Bryantsev Mamadou S Diallo William A Goddard III J Phys Chem A 2007 111 4422-4430
[3] Adilson A Freitas K Shimizu Luiacutes G Dias Frank H Quina J Braz Chem Soc 2007 18 1537-1546
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Discretizaccedilatildeo do Meacutetodo da Coordenada Geradora para geraccedilatildeo de
funccedilotildees de base por q-exponenciais
Mauriacutecio Gustavo Rodrigues1
(PG) Rogeacuterio Custodio (PQ)1
mauriciorodriguesiqmunicampbr
1 ndash Universidade Estadual de Campinas Campinas ndash SP
Introduccedilatildeo
O Meacutetodo da Coordenada Geradora (MCG) tem sido utilizado para o desenvolvimento
de conjuntos de funccedilotildees de base No meacutetodo original os expoentes das gaussianas satildeo
usualmente gerados atraveacutes de uma transformaccedilatildeo de coordenada geradora12
sendo n o nuacutemero de funccedilotildees de base primitivas desejado Neste trabalho
propotildee-se uma generalizaccedilatildeo do meacutetodo original pela q-exponencial3 da seguinte forma
se em que q eacute um paracircmetro a ser
otimizado juntamente com a malha Ω No MCG modificado pela q-exponencial
(MCGq) a equaccedilatildeo 1 continua vaacutelida para os casos em que q=1
Resultados e discussatildeo
MCG e MCGq foram aplicados para geraccedilatildeo de conjuntos de funccedilotildees de base atocircmicos
para os elementos representativos do segundo periacuteodo da Tabela Perioacutedica de modo
que apresentassem a configuraccedilatildeo de conjuntos de base de Pople 6-31G Todos os
paracircmetros foram otimizados com o meacutetodo Simplex e foi utilizado o niacutevel DFT
B3LYP para realizaccedilatildeo dos caacutelculos atocircmicos com o programa Gaussian09 Esses
resultados satildeo mostrados na Tabela 1 aleacutem do resultado exato4 para fins de
comparaccedilatildeo Nessa tabela tambeacutem satildeo apresentados resultados do MCG para uma base
maior (18s10p) tambeacutem para fins de comparaccedilatildeo
Tabela 1 Energias atocircmicas totais para o GCM GCMq HFN e GCM completo
(unidades atocircmicas)
GCM (10s4p) GCMq (10s4p) Exato GCM (18s10p)
B -24660252 -24660963 -246398 -24664036
C -37850843 -37852058 -378295 -37860238
N -54588155 -54589978 -545757 -54606958
O -75063965 -75066178 -750525 -75098236
F -99718436 -99721112 -997168 -99773437
Ne -128897668 -128900936 -1289230 -128980823
A Tabela 1 mostra que os resultados do GCMq satildeo mais baixos que o GCM com
mesmo tamanho de funccedilatildeo de base Em geral os expoentes gerados pelo GCMq satildeo
mais bem distribuiacutedos no espaccedilo de expoentes Para um conjunto completo de
primitivas espera-se que GCM e GCMq convirjam para o mesmo resultado
Agradecimentos
CAPES FAPESP CNPq FAEPEX-UNICAMP
Referecircncias
1 - R Custodio JD Goddard Can J Chem 70 (1992) 580
2 ndash E V R de Castro and F E Jorge J Chem Phys 108 (1998) 5226
3 - C Tsallis Quim Nova 16 (1994) 468
4 - E Buendiacutea F J Gaacutelvez P Maldonado and A Sarsa J Chem Phys 131 (2009) 44115
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11 FFCLRP 2014
Anaacutelise conformacional da Benzbromarona (BZB) Iran L Sousa (PG) Nelson H Morgon (PQ) Instituto de Quiacutemica - UNICAMP CP 6154 CEP 13084-971 Campinas - SP
iransousaiqmunicampbr
Introduccedilatildeo
O estudo teoacuterico das conformaccedilotildees e interaccedilotildees intramoleculares presentes em
sistemas modelos desde os mais simples ateacute estruturas complexas como proteinas
tornou-se importante para a compreensatildeo dos efeitos que influenciam a estabilidade
conformacional de moleacuteculas A escolha de uma metodologia computacional adequada eacute
extremamente importante para alcanccedilar o resultado final seja em termos de precisatildeo ou
custo computacional
Foi realizado um estudo conformacional da benzbromarona um faacutermaco
utilizado para o tratamento de casos refrataacuterios de gota1
Metodologia Computacional
Foram utilizados caacutelculos semiempiacutericos PM3 para indentificaccedilatildeo dos
confocircrmeros mais estaveacuteis Os minimos de energia foram otimizados com B3LYP6-
311++G (dp) Todos os caacutelculos foram realizados empregando o programa Gaussian
092
Foi avaliado as confomaccedilotildees de interesse em funccedilatildeo da rotaccedilatildeo dos acircngulos
diedros θ e β (Fig 1) estimada a cada 10ordm
Fig 1 Acircngulos diedros estudados
Resultados e Discussatildeo
As energias relativas e os acircngulos na qual foram obtidos os confocircrmeros mais
estaacuteveis satildeo mostrados na Tabela 1 Tabela 1 Energias Relativa (Kcalmol) e Angulos diedros (ordm) B3LYP6-311++G(dp)
Conf ER Diedros
α β
1 000 260 90
2 691 260 260
3 038 260 270
Observa-se que a benzbromarona apresenta um minimo em 260ordm e 90ordm A
explicaccedilatildeo desta preferecircncia seraacute investigada atraveacutes de caacutelculos de NBO Uma anaacutelise
populacional tambeacutem seraacute realizada a fim de verificarmos a predominacircncia de cada
confocircrmero
Conclusotildees
Os caacutelculos mostraram a existecircncia de isocircmeros conformacionais para a
Benzbromarona Na literatura natildeo haacute estudos teoricos deste faacutermaco Sendo assim
outros paracircmetros eletrocircnicos estatildeo sendo obtidos com o objetivo de melhor
caracterizar essa moleacutecula
Agradecimentos CNPq CAPES CENAPAD-SP e GridUNESP
Referecircncias 1S Kumar et al New Zealand Medical J 2005 118 152
2 httpwwwgaussiancom
β
θ
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12 FFCLRP 2014
Estudo das Propriedades de Nanofitas de SiC
Larissa S Oliveirasup1 (PG) Rogeacuterio J Baierlesup1sihelarissagmailcom
1Universidade Federal de Santa Maria
IntroduccedilatildeoMateriais semicondutores nanoestruturados satildeo potenciais candidatos para serem
utilizados em dispositivos semicondutores Muitas teacutecnicas computacionais tecircm sidoutilizadas agrave produccedilatildeo de materiais com propriedades desejaacuteveis agrave industria eletrocircnica onde ocarbeto de siliacutecio (SiC) vem se mostrando muito promissor
Metodologia ComputacionalO meacutetodo de primeiros princiacutepios adotado eacute fundamentado na Teoria do Funcional
Densidade (DFT) e para o tratamento da interaccedilatildeo forte entre os eleacutetrons de valecircncia com osde caroccedilo utilizaremos pseudopotenciais de norma conservada na forma totalmente separaacutevelAs equaccedilotildees de Kohn-Sham satildeo resolvidas de maneira autoconsistente com o termo de troca-correlaccedilatildeo tratado dentro da Aproximaccedilatildeo do Gradiente Generalizado (GGA) A soma naZona de Brillouin eacute tratada utilizando um conjunto especial de pontos k gerados dentro doprocedimento de Morkhost-Pack A procura da geometria eacute feita utilizando o algoritmo deGradiente Conjugado (CG) com o caacutelculo das forccedilas usando o procedimento de Hellmann-Feynman
A estabilidade dos defeitos eacute obtida com o caacutelculo da energia de formaccedilatildeo dosdefeitos utilizando os resultados de caacutelculos de energia total A energia de formaccedilatildeo de umdefeito Eform[Def] eacute calculado de acordo com a equaccedilatildeo
Eform[Def]=ET[Def] ndash ET[pristino] - nji
onde ET[Def] eacute a energia total para o sistema na presenccedila de um defeito e ET[pristino] eacute aenergia total do mesmo sem defeito A soma ocorre sobre todos os aacutetomos envolvidos nodefeito e j eacute o potencial quiacutemico para o i-eacutesimo aacutetomo envolvido no defeito
Resultados e DiscussatildeoPretendemos estudar as principais caracteriacutesticas das nanofitas de SiC em sua forma
pura e com defeitos Estes estudos ainda estatildeo em fase de conclusatildeo e por esse motivo aindanatildeo possuiacutemos resultados
ConclusotildeesEsperamos que com esse trabalho possamos natildeo soacute caracterizar de maneira
satisfatoacuteria esses materiais Esses materiais quando bem estruturados podem apresentarcaracteriacutesticas desejaacuteveis para a fabricaccedilatildeo de dispositivos eletrocircnicos com boa eficiecircncia
AgradecimentosAgrademos a UFSM FAPERGS e ao PPGFiacutesica
Referecircncias [1] R J Baierle PC Piquini L P Neves R H Miwa Ab initio study of native defects in SiC nanotubesPhysical Review B Condensed Matter and Materials Physics USA v 74 n15 p 155425 2006[2] E F Rosso Baierle R J Oxygen doped SiC Nanowires an ab initio study Chemical Physics Letters (Print)v 568 p 140-146 2013[3] F Zheng et al J App Phys 113 154302 (2013)
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13 FFCLRP 2014
Natureza da ligaccedilatildeo FendashNO em sistemas trans-[FeIIL(NO)(oxa-aza)]
n+ onde
L=Cl ou H2O e n=1 ou 2 Uma investigaccedilatildeo computacional
Lucas Abreu do Nascimento1 (PG) Francisco das Chagas Alves Lima2 (PQ) fdcalimagmailcom 1
Universidade Federal do Piauiacute ndash UFPI 2 Universidade Estadual do Piauiacute ndash UESPI
Introduccedilatildeo
Na deacutecada de 1980 Ignarro e colaboradores mostraram que o oxido niacutetrico (NO) desempenha importacircncia fundamental no meio bioloacutegico como em sistema de regulaccedilatildeo de pressatildeo
sanguina processos inflamatoacuterios dentre outros1 Seus estudos demonstraram que a atividade bioloacutegica do (NO) difere em categorias direto e indireto sendo a principal diferenccedila a concentraccedilatildeo (NO) no meio A busca por novas drogas aptas a manter o controle desta moleacutecula levaram a uma
vasta aplicaccedilatildeo de compostos de coordenaccedilatildeo em particular ligantes macrociacuteclicos2 Os ligantes aza-macrociclo tem demonstrando um importante papel na sua estabilidade bem como o ligante
trans ao (NO)34 Mediante a busca por novas drogas capazes de manter o controle de (NO) no meio bioloacutegico este trabalho tem como objetivo analisar a natureza da ligaccedilatildeo FendashNO no sistema trans-[FeIIL(NO)(oxa-aza)]n+ onde L satildeo os ligantes trans Cl ou H2O em relaccedilatildeo o (NO) e n+ satildeo as
possiacuteveis cargas (1 e 2) dos complexos Metodologia Computacional
Todos os caacutelculos foram desenvolvidos no programa Gaussian 095 em niacutevel de teoria DFT empregado o funcional de troca de Beckes em conjunto com o funcional de correlaccedilatildeo de Perdew (BP86) Para efeito de comparaccedilatildeo o meacutetodo PBE1PBE tambeacutem foi utilizado Em combinaccedilatildeo com
os meacutetodos propostos a base LANL2DZ foi utilizada Para entendimento da natureza da ligaccedilatildeo o programa AOMIx6 foi empregado Todos os caacutelculos foram realizados considerando o vaacutecuo
Resultados e Discussatildeo
Em ambas os meacutetodos utilizados o sistema com o ligante H2O mostrou uma media de 35000 kcal mol -1 mais estaacutevel com ralaccedilatildeo ao com Cl Com relaccedilatildeo o comprimento de ligaccedilatildeo
entre o metal e o NO observa-se que quando ligante apresenta orbitas do tipo pi (π) no caso H2O diminui o comprimento da ligaccedilatildeo em 0009 Aring em comparaccedilatildeo com o outro ligante Apesar da
energia de interaccedilatildeo FendashNO ter sido de -482 kcal mol-1 para L=Cl e -62 kcal mol-1 para L=H2O as energias de repulsatildeo mostram-se 0020 maior para L=Cl quando comparado com L=H2O Logo a presenccedila deste ligante H2O dificulta a liberaccedilatildeo do NO e consequentemente facilitar a sua absorccedilatildeo
Conclusotildees
Os resultados demostraram que o sistema proposto em ambos os meacutetodos possui uma
maior estabilidade quando o ligante H2O esta presente Com relaccedilatildeo ao comprimento da ligaccedilatildeo FendashNO ela diminui com a presenccedila do H2O Assim a liberaccedilatildeo de NO pode ocorre com maior facilidade com quando o Cl estiver na oposiccedilatildeo trans com relaccedilatildeo a ele Os resultados das energias
de energias de repulsatildeo corroboram para o entendimento desses sistemas Agradecimentos
Centro Nacional de Processamento de Alto Desempenho do Cearaacute - CENAPADUFC Referecircncias [1]Ignarro L J Buga GM Wood K S Byrns R E Chaudhuri G Proceed ings of the National Academy of
Sciences of the United States of America 1987 84 9265-9269
[2] Tfouni E Truzzi D R Tavares A Gomes A J Figueiredo L E amp Franco D W Biological activity of
ruthenium nitrosyl complexes Nitric Oxide Biology and Chemistry Official Journal of the Nitric Oxide Society
201226 38ndash53
[3] Aguilar C M amp Rocha W R The nature of the MndashNO bond in [M(Imidazole)(PPIX)(L)]q complexes (M=Fe2+
Ru2+ L=NO+ NO and NOminus PPIX=Protoporphyrin IX) Inorganica Chimica Acta 2013 408 18ndash26
[4]Caramori G F Kunitz A G Andriani K F Doro F G Frenking G amp Tfouni E The nature of Ru-NO bonds
in ruthenium tetraazamacrocycle nitrosyl complexes --a computational study Dalton Transactions (Cambridge
England 2003) 201241 7327ndash39
[5] Frisch M J Gaussian09
[6] S I Gorelsky AOMix Program for Molecular Orbital Analysis httpwwwsg-chemnet version 66 2012
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14 FFCLRP 2014
Estudo das propriedades dinacircmicas do sistema 1-etil-3-metilimidazoacuteliobis(trifluorsulfonil)imida emim[Tf2N]CO2
Tuanan da Costa Lourenccedilo(PG)sup1 Luciano Tavares da Costa(PG)sup2lourencotuanangmailcom
1Universidade Federal de Alfenas sup2Universidade Federal Fluminense
IntroduccedilatildeoRecentemente liacutequidos iocircnicos(LIs) tecircm sido amplamente estudados para aplicaccedilotildees em
quiacutemica verde sendo que tais aplicaccedilotildees satildeo possiacuteveis devido agraves propriedades destes liacutequidos comobaixa volatilidade estabilidade teacutermica toxicidade e baixa pressatildeo de vapor tornado-os assimpossiacuteveis solventes ldquoverdesrdquo Atualmente vimos enfrentando grandes mudanccedilas climaacuteticas causadaspelas grandes emissotildees de gases de efeito estufa na atmosfera e devido a isso torna-se necessaacuterio odesenvolvimento de tecnologias para a captura de tais gases sendo os liacutequidos iocircnicos candidatos aesta nova tecnologia O objetivo deste trabalho eacute o estudo da mistura do liacutequido iocircnico 1-etil-3-metilimidazoacutelio bis(trifluorsulfonil) imida emim[Tf2N] com o CO2
Metodologia ComputacionalSimulaccedilotildees por dinacircmica molecular foram usadas para o estudo do sistema [emim]Tf2N e
CO2 As simulaccedilotildees foram realizadas nos ensembles NVT e NpT com duraccedilatildeo de 100ns Foramutilizados 160 pares de Lis com diferentes concentraccedilotildees do gaacutes variando de 0 a 204 moleacuteculas auma temperatura de 313K Apoacutes os caacutelculos das interaccedilotildeessup2 foram realizados caacutelculos depropriedades dinacircmicas a fim de se avaliar as modificaccedilotildees causadas pela presenccedila do gaacutes
Resultados e DiscussatildeoForam calculados os coeficientes de difusatildeo para caacutetion e acircnion Podemos ver pela tabela 1
que haacute um aumento no coeficiente de difusatildeo proporcional ao aumento de moleacuteculas de CO2 Ocaacutetion tende a ser mais difuso do que o acircnion e isso se daacute pela presenccedila do anel aromaacutetico em suaestrutura o que proporciona uma maior mobilidade do caacutetion no eixo do anel Podemos ver atraveacutesdo deslocamento meacutedio quadraacutetico das espeacutecies que o comportamento da dinacircmica translacionalnatildeo eacute modificado pela presenccedila das moleacuteculas do gaacutes embora ocorra uma maior difusividade dasmoleacuteculas
Tabela 1- Coeficientes de difusatildeo para as espeacutecies do sistema valores em 10-5cmsup2s Conclusotildees
Os resultados preliminares mostraram uma grande afinidade do gaacutes com o LI evidenciadona modificaccedilatildeo do coeficiente de difusatildeo o que nos sugere uma certa interaccedilatildeo gaacutes-LI Osresultados preliminares das propriedades dinacircmicas para o liacutequido iocircnico tiveram uma boacorrelaccedilatildeo com a literaturasup3 o que mostra a validade do campo de forccedila utilizado nas simulaccedilotildees
AgradecimentosAgradecimentos a CAPES FAPEMIG UNIFAL-MG e UFF
Referecircncias [1] Karadas F Energy Fuels 2010 24 5817[2] Lourenccedilo T C et al Environ Sci Technol 2013 47 7421[3] Fredlake C P et al J Chem Eng Data 2004 49 954
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15 FFCLRP 2014
Anaacutelise Teoacuterica de Clusters de Soacutedio-Potaacutessio por Algoritmo Geneacutetico e Caacutelculos
de Quiacutemica Quacircntica
Mateus X Silva1
(PG) Breno R L Galvatildeo1
(PD) Jadson C Belchior1 (PQ)
xaviersmateusgmailcom 1Departamento de Quiacutemica-ICEx Universidade Federal de Minas Gerais Av Antocircnio Carlos 6627 Pampulha 31270-
901 - Belo Horizonte MG Brasil
Introduccedilatildeo
Clusters metaacutelicos tecircm atraiacutedo atenccedilatildeo cientiacutefica devido agraves suas potenciais aplicabilidades
tecnoloacutegicas em nanoescala O interesse teoacuterico vai aleacutem da determinaccedilatildeo das estruturas formadas
por estes sistemas sendo um objetivo central o entendimento de como estes clusters crescem e
como suas propriedades se modificam no curso deste processo A liga NaK eacute conhecida por ser
misciacutevel em todas as proporccedilotildees e liacutequida agrave temperatura ambiente para a maioria das composiccedilotildees1
sendo o foco deste trabalho a descriccedilatildeo do crescimento deste sistema
Metodologia Computacional
A hipersuperfiacutecie de energia potencial de clusters de NaK foi gerada pelo potencial empiacuterico
Gupta2 (PG) e explorada via um algoritmo geneacutetico (GA) modificado
3 pela adiccedilatildeo de dois novos
operadores ao procedimento evolucionaacuterio padratildeo Assim foram geradas condiccedilotildees iniciais para
abordagem dos clusters menores por meacutetodos de estrutura eletrocircnica tais como CCSD(T) e MP2
que produziram resultados de referecircncia A escolha de condiccedilotildees apropriados para caacutelculos DFT
foram exploradas utilizando os dados de referecircncia obtidos Por fim o acoplamento entre um GA e
a minimizaccedilatildeo da energia obtida em niacutevel de teoria quacircntica eacute investigado para gerar condiccedilotildees
iniciais mais adequadas em relaccedilatildeo agrave abordagem empiacuterica inicial
Resultados e Discussatildeo
Os miacutenimos gerados pelo PG foram avaliados e corrigidos pelos meacutetodos ab initio de alto
niacutevel correlacionando eleacutetrons de camadas internas Verificou-se que o PG falha sistematicamente
na previsatildeo dos miacutenimos corretos de energia para clusters de ateacute 6 aacutetomos estando estes sistemas
pequenos fora da regiatildeo ideal de aplicabilidade deste potencial Observou-se que abordagens usuais
DFT como B3LYP podem falhar na previsatildeo de resultados para sistemas especiacuteficos sendo que o
melhor acordo com os resultados de referecircncia foi obtido pela combinaccedilatildeo def2-TZVPPSVWN5
apesar da melhor relaccedilatildeo custo-benefiacutecio ter sido alcanccedilada por LANL2DZSVWN5 (com potencial
nuclear efetivo) O acoplamento entre o GA e o tratamento quacircntico dos clusters foi realizado
dentro de uma abordagem de alta relaccedilatildeo custo-benefiacutecio obtida pela utilizaccedilatildeo de um potencial
nuclear efetivo em niacutevel MP2 O meacutetodo proposto foi capaz de elevar significativamente a
qualidade das condiccedilotildees iniciais geradas para reotimizaccedilatildeo por meacutetodos mais exatos
Conclusotildees
Caacutelculos MP2 foram suficientes para prever estruturas corretas assim como caacutelculos DFT
com utilizaccedilatildeo de potencial nuclear efetivo forneceram resultados com desvios de apenas 5 em
relaccedilatildeo agravequeles considerados como referecircncia Para clusters maiores a abordagem semi-claacutessica
feita atraveacutes do PG forneceu uma proporccedilatildeo de aacutetomos de soacutedio de 30 a 40 capaz de gerar ligas
mais estaacuteveis quando comparadas agraves suas contrapartes homonucleares A tendecircncia experimental de
segregaccedilatildeo nuacutecleo-superfiacutecie foi prevista com sucesso pela presente abordagem
Agradecimentos
Noacutes agradecemos agrave FAPEMIG agrave Capes e ao CNPq
Referecircncias [1] Tchaplyguine M et al Phys Rev B 2009 80 033405
[2] Gupta R P Phys Rev B 1981 23 6265
[3] Guimaratildees F F et al J Chem Phys 2002 116 8327
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16 FFCLRP 2014
Electronic energy levels engineering of P3HT employing chemical substitutions
Eliezer Fernando Oliveira1 (PG) and Francisco Carlos Lavarda12 (PQ)
1UNESP - Univ Estadual Paulista POSMAT - Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Ciecircncia eTecnologia de Materiais Bauru SP Brazil
2Faculdade de Ciecircncias UNESP - Univ Estadual Paulista Departamento de Fiacutesica Av Eng LuizEdmundo Carrijo Coube 14-01 17033-360 Bauru SP Brazil
Correspondence to Eliezer Fernando de Oliveira (eliezer fcunespbr)
IntroductionCurrently there is an intensive search for new materials to make more efficient organic solar
cells The use of chemical modifications capable of modifying the electronic properties of materialsalready known is an interesting approach [1] as it can in principle provide a more adequateadjustment of the frontier electronic levels while preserving properties such as solubility Thus weperformed a theoretical study of the P3HT and 13 new derivatives obtained by substitution withelectron acceptor and donor groups in order to understand how the energy levels of the frontierorbitals are modified
Computational MethodologyWe adopt the oligomer approach with structures ranging from 2 to 10 monomer units [2]
and thiophenic rings kept coplanar as expected in the solid state [3] Structure optimizations weremade through the PM7 semiempirical method and we obtained electronic structure data byDFTB3LYP6-31G(1d) The properties of polymers are estimated theoretically by extrapolationmethods of the results obtained for the oligomers
Results and DiscussionAs can be observed in Figure 1 employing chemical substitutions allow to get a range of
materials with very different electronic properties an interesting fact for tuning the properties of thedevices
ConclusionsAn interesting result is that obtained for the P3HT-F case that shifts the HOMO and LUMO
energy levels of P3HT to lower energy values maintaining approximately the same ΔEHL
AgradecimentosWe would like to thank the Brazilian agency FAPESP (proc 201221983-0) for financial
support
Referecircncias [1] Oliveira E F Camilo-Jr A da Silva-Filho L C Lavarda F C J Polym Sci Part B Polym Phys 2013 51842-846[2] Batagin-Neto A Oliveira E F Graeff C F O Lavarda F C Molecular Simulation 2013 39 309-321
[3] Oliveira E F and Lavarda F C J Polym Sci Part B Polym Phys 2013 51 1350-1354
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17 FFCLRP 2014
Estudo teoacuterico do mecanismo ESIPT em derivados de benzazoacuteis
Josene M Toldo1(PG) Paulo F B Gonccedilalves
1(PQ)
Josenetoldoufrgsbr 1Universidade Federal do Rio Grande do Sul Instituto de Quiacutemica Grupo de Quiacutemica Teoacuterica
Introduccedilatildeo
A transferecircncia protocircnica intramolecular no estado excitado (ESIPT) caracteriza-se pela
transferecircncia de um proacuteton de um grupo doador para um grupo aceptor a partir de uma ligaccedilatildeo de
hidrogecircnio intramolecular presente na estrutura do estado excitado[1] O aumento do interesse no
estudo de moleacuteculas que apresentam ESIPT eacute um reflexo de suas propriedades fotoquiacutemicas e
fotofiacutesicas uacutenicas que permitem a sua utilizaccedilatildeo em novas aplicaccedilotildees optoeletrocircnicas[2] Nesse
trabalho a DFT foi utilizada para investigar os derivados dos benzazoacuteis descritos na Figura 1 onde
as estruturas 1a e 1b podem apresentar ESIPT
Figura 1 Estruturas dos derivados de benzazoacuteis
Metodologia Computacional
As otimizaccedilotildees geomeacutetricas e anaacutelises vibracionais nos estados S0 e S1 foram feitas
utilizando CAM-B3LYPcc-pVDZ e PBE1PBEcc-pVDZ Nos caacutelculos de energia para as transiccedilotildees verticais foram utilizados CAM-B3LYPjun-cc-pVTZ e PBE1PBEjun-cc-pVDZ Os efeitos do solvente foram incluiacutedos a partir do PCM com as constantes dieleacutetricas referentes ao 14-dioxano diclorometano etanol e acetonitrila Todos os caacutelculos foram feitos no Gaussian 09
Resultados e Discussatildeo
No estado fundamental natildeo haacute a possibilidade de transferecircncia protocircnica intramolecular
devido agrave grande instabilidade das formas ceto quando comparadas agraves formas enol No estado S1
ambas as formas satildeo possiacuteveis contudo o mecanismo ESIPT nem sempre eacute observado O funcional
CAM-B3LYP prevecirc o ESIPT apenas para a estrutura 1a utilizando o solvente mais apolar o 14-
dioxano Jaacute quando o PBE1PBE eacute empregado a estrutura 1a apresenta ESIPT com todos os
solventes e a estrutura 1b apenas para o 14-dioxano Contudo comparando os valores dos λabs e λem
obtidos com os dois funcionais com os resultados experimentais [3] percebe-se que o CAM-B3LYP
descreve melhor o sistema Um efeito batocrocircmico eacute observado ao aumentar a polaridade do
solvente o que eacute consistente com as transiccedilotildees do tipo π rarrπ
Conclusotildees
Devido agrave pequena diferenccedila de energia entre as formas ceto e enol explicada pela reduzida
transferecircncia de carga o mecanismo ESIPT eacute previsto apenas para a estrutura 1a em dioxano jaacute
que o CAM-B3LYP eacute o funcional que melhor descreve o sistema
Agradecimentos
CNPq CAPES e PROPESQ pelo suporte financeiro
Referecircncias [1] H Roohi F Hejazi N Mohtamedifar M Jahantab Spectrochim Acta Part A 2014 118 228-238
[2] J E Kwon S Y Park Adv Mater 2011 23 3615ndash3642
[3] G Wiethaus Siacutentese e caracterizaccedilatildeo de novas iminas com aplicaccedilotildees em oacuteptica natildeo-linear 2010 UFRGS BR
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18 FFCLRP 2014
Processo de fragmentaccedilatildeo molecular do hiacutebrido γ-Fe2O3 PMMA um estudo
teoacuterico e experimental
Silviana Correcirca1 Liacutevia C T Lacerda
1 Marcus V J Rocha
1-2 (PQ) Teodorico C Ramalho
1
(PQ) Elaine F F da Cunha1 (PQ)
silvianacorrea123yahoocombr 1Laboratoacuterio de Modelagem Molecular Departamento de Quiacutemica Universidade Federal de Lavras LavrasMG 2Department of Theoretical Chemistry Faculty of Sciences Vrije Universiteit Amsterdam Paiacuteses Baixos
Introduccedilatildeo
Materiais hiacutebridos orgacircnico-inorgacircnicos satildeo constituiacutedos pela combinaccedilatildeo de
componentes orgacircnicos e inorgacircnicos A siacutentese desses materiais com propriedades otimizadas
constitui uma aacuterea em constante expansatildeo com potencial aplicaccedilatildeo na aacuterea de cataacutelise e sensores
quiacutemicos[12]
Assim este trabalho tem objetivo de propor e entender o mecanismo de
fragmentaccedilatildeo molecular do hiacutebrido PMMA-maghemita realizado pelas teacutecnicas experimentais
de dessorccedilatildeo iocircnica utilizando caacutelculos teoacutericos
Metodologia Computacional
A teacutecnica de dessorccedilatildeo iocircnica estimulada por eleacutetrons foi utilizada para a fragmentaccedilatildeo
experimental E para o estudo teoacuterico utilizou-se o pacote ADF com o meacutetodo DFT o funcional
de densidade BLYP O conjunto de funccedilotildees do tipo Slater TZ2P
Resultados e Discussatildeo
O caminho de fragmentaccedilatildeo do
hiacutebrido PMMA-maghemita estaacute descrito de
acordo com a Figura 1 Pelos resultados
experimentais a ordem de intensidade de
perda dos fragmentos eacute COH+ gt CH3
+gt
CO2CH3+ A energia de formaccedilatildeo do iacuteon
CO2CH3+ seria maior do que os outros no
entanto a ordem de estabilidade encontrada
a partir de caacutelculos teoacutericos foi COH+ gt
CO2CH3+ gt CH3
+ (Figura1) A energia de
ativaccedilatildeo (E) para COH+ foi 2305 kcalmol
-
1 menor que a do CH3
+ Em comparaccedilatildeo
com a do CO2CH3+ a diferenccedila da E eacute
59759 e 62064 kcalmol-1
respectivamente
A intensidade de dessorccedilatildeo iocircnica e a
barreira de energia de ativaccedilatildeo teoacuterica
mostrou boa concordacircncia Assim o
controle cineacutetica pode ocorrer no processo
de fragmentaccedilatildeo da PMMA-maghemita
Conclusotildees
Atraveacutes dos caacutelculos teoacutericos com auxiacutelio dos dados experimentais foi possiacutevel prever e
propor um mecanismo de fragmentaccedilatildeo para o material Permitindo discutir as melhores vias de
formaccedilatildeo dos fragmentos e os fatores quiacutemicos que influenciam nas perdas
Agradecimentos
A CAPES CNPq e a UFRJ pelos auxiacutelios financeiros e de infraestrutura para a realizaccedilatildeo
do trabalho
Referecircncias [1] JOSEacute NM PRADO LASA Quiacutemica Nova 2005 v 28 n 2 p 281-288
[2] FAHMI A Materials Today 2009 v 12 n 5 p 44-50
Figura 1 Mecanismo de fragmentaccedilatildeo do
hiacutebrido PMMA-maghemita
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19 FFCLRP 2014
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Estudo mecaniacutestico sobre a N-acilaccedilatildeo de aminas por aacutecidos
carboxiacutelicos catalisada por ZrCl4
Felipe V Z Assad (PG) e Fabriacutecio R Sensato (PQ)
Universidade Federal de Satildeo Paulo UNIFESP Campus Diadema E-mail felipeassadglobocom
N-acilaccedilatildeo de aminas eacute um importante evento quiacutemico para a siacutentese da ligaccedilatildeo amida Tipicamente este tipo de ligaccedilatildeo eacute obtido da uniatildeo de um aacutecido carboxiacutelico a uma amina Entretanto a uniatildeo destes dois grupos funcionais natildeo ocorre agrave temperatura ambiente e requer temperaturas da ordem de 160-180
oC
1 Em 2012 Williams e colaboradores
2 reportaram um ineacutedito protocolo de siacutentese de amidas que
apresenta alta eficiecircncia para uma grande variedade de aminas e aacutecidos carboxiacutelicos A estrateacutegia - em sua condiccedilatildeo otimizada - baseia-se na reaccedilatildeo do substrato (amina) com aacutecido carboxiacutelico catalisada por tetracloreto de zircocircnio (ZrCl4) na presenccedila de tolueno a 110
0C Natildeo obstante a preeminecircncia do referido
procedimento nenhuma explanaccedilatildeo pormenorizada sobre o mecanismo molecular da reaccedilatildeo tem sido oferecida No presente estudo o mecanismo molecular de N-acilaccedilatildeo de aminas por aacutecidos carboxiacutelicos catalisada por ZrCl4 foi investigado por caacutelculos de estrutura eletrocircnica Os caacutelculos foram realizados em niacutevel DFTB3LYP com os seguintes conjuntos de base LANL2DZ para descrever o aacutetomo de zircocircnio e 6-311+G(2df2p) para os demais aacutetomos Pontos criacuteticos foram caracterizados por caacutelculos de frequecircncia vibracional Os processos de N-acilaccedilatildeo de aminas foram investigados para duas situaccedilotildees distintas reaccedilatildeo catalisada ou natildeo pelo ZrCl4 Para cada caso quatro caminhos reacionais idealizados foram investigados e caracterizados computacionalmente como segue i) processo concertado ii) por etapas iii) concertado em excesso de aacutecido carboxiacutelico e iv) por etapas tambeacutem em excesso do aacutecido Como modelos quiacutemicos para representar a amina e o aacutecido carboxiacutelico foram selecionadas as moleacuteculas metilamina e aacutecido metanoico Dos resultados obtidos na ausecircncia do ZrCl4 depreende-se que os valores de energia livre de ativaccedilatildeo ΔG
Dagger
satildeo consistentes com a baixa reatividade deste sistema agrave temperatura ambiente Dentre os canais investigados os processos por etapas demandam menores energias livre de ativaccedilatildeo que os concertados Assim o canal (ii) eacute mais reativo que o canal (i) enquanto o canal (iv) eacute mais reativo que o canal (iii) Em particular a adiccedilatildeo de ZrCl4 fortemente influencia a cineacutetica de acilaccedilatildeo associada ao mecanismo concertado em excesso do aacutecido carboxiacutelico A demanda de ativaccedilatildeo para este processo eacute diminuiacuteda por 86 kcalmol conduzindo a uma energia livre de ativaccedilatildeo ΔG
Dagger de 165 kcalmol e o correspondente perfil
energeacutetico eacute apresentado na Figura 1 Na ausecircncia do catalisador o mecanismo mais favorecido cineticamente eacute o processo por etapas em excesso de aacutecido carboxiacutelico No entanto o mecanismo concertado - em excesso do aacutecido - eacute prevalente na presenccedila do ZrCl4
Figura 1 Perfil energeacutetico do caminho reacional concertado em excesso de aacutecido carboxiacutelico catalisado pelo ZrCl4
Palavras Chave N-acilaccedilatildeo de aminas ligaccedilatildeo amida ZrCl4 caacutelculos de estrutura eletrocircnica DFT
[1] Valeur E Bradley M Chem Soc Rev 2009 38 606
[2] Allen C L Chhatwal A R Williams J M J Chemical Communications 2012 48 666-668
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20 FFCLRP 2014
Comparaccedilatildeo do Desempenho de Meacutetodos Compostos e Funcionais de
Densidade na Determinaccedilatildeo de Entalpias Padrotildees de Formaccedilatildeo
Leonardo Viana das Chagas Lima1 (PG) Nelson Henrique Morgon
1 (PQ)
leonardolimaiqmunicampbr 1Instituto de Quiacutemica Universidade Estadual de Campinas Baratildeo Geraldo Caixa Postal 6154 13083-970
Campinas Satildeo Paulo Brasil
Introduccedilatildeo
No estudo de sistemas com muitas partiacuteculas o uso de meacutetodos de estrutura eletrocircnica
sofisticados e bases extensas para a obtenccedilatildeo de propriedades com maior exatidatildeo sofre uma
limitaccedilatildeo praacutetica devido ao alto custo computacional o que felizmente pode ser contornado
por estrateacutegias como a teoria do funcional da densidade e os meacutetodos compostos[1]
Metodologia Computacional
Foram escolhidos os meacutetodos G3 G3MP2 G4 e G4MP2 e os funcionais com o
conjunto de bases G3LargeXP[2]
SOGGA11 B3LYP RevTPSS e M06-2X Realizaram-se
caacutelculos de otimizaccedilatildeo de geometria energia eletrocircnica e frequecircncias vibracionais (289 K e
1 bar) com o programa Gaussian09[3]
para um conjunto de 74 moleacuteculas e os respectivos os
aacutetomos presentes a fim de se determinar as entalpias padrotildees de formaccedilatildeo
Resultados e Discussatildeo
Comparando-se as determinaccedilotildees teoacutericas e experimentais obteve-se o erro meacutedio
(MSE) e o desvio RMS (RMSD) Avaliaram-se tambeacutem os tempos meacutedios de cpu (TM)
Tabela 1 ndash Anaacutelise estatiacutestica (MSE e RMSD em kcalmol) das determinaccedilotildees da entalpia padratildeo de formaccedilatildeo
(289 K e 1 bar) e tempo de CPU meacutedio dos caacutelculos (minutos)
Medidas Meacutetodos
G3 G3MP2 G4 G4MP2 B3LYP M06-2X RevTPSS SOGAA11
MSE -0406 -0332 -0155 -0107 6533 0873 -0718 -0331
RMSD 2543 2711 2463 2597 8553 3543 4060 9515
TM 4122 230 2983 625 1551 1672 1306 1917
Os menores RMSD foram observados para os meacutetodos compostos com destaque para
o G4 (2463 kcalmol) Jaacute os funcionais de densidade apresentaram RMSD superiores poreacutem
vale a pena destacar o M06-2X (3543 kcalmol) Os maiores tempos foram obtidos para os
meacutetodos G3 e G4 enquanto os menores foram os dos meacutetodos G3MP2 e G4MP2
Conclusotildees
Os meacutetodos G3MP2 e G4MP2 apresentaram os desempenhos mais equilibrados com
RMSD apenas pouco superiores ao meacutetodo G4 e os menores tempos de CPU Os funcionais
apesar dos tempos intermediaacuterios apresentaram RMSD consideravelmente superiores
Agradecimentos
Unicamp CENAPAD-SP CAPES
Referecircncias [1] Heerdt G Morgon N H Quiacutemica Nova 2012 23 1741-1746
[2] Curtis L A Redfern P C Raghavachari K Journal of Chemical Physics 2007 126 084108
[3] Frisch M J et al Gaussian09 Gaussian Inc 2009
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21 FFCLRP 2014
NMR-TZPP-DKH Gaussian basis sets for NMR calculations ndash 195Pt chemical
shift
Diego Paschoal1 (PG) Heacutelio F Dos Santos1 (PQ)
diego_paschoalyahoocombr 1Nuacutecleo de Estudos em Quiacutemica Computacional ndash NEQC ndash Departamento de Quiacutemica Universidade Federal de Juiz de
Fora Campus Universitaacuterio ndash Martelos 36036-030 Juiz de Fora MG Brasil
Nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy of 195Pt is an excellent method to be used
in structural characterization of new complexes in solution Besides NMR has been used in the
elucidation of reaction mechanism among other applications [1]
In this present study a comprehensive analysis of all relevant issues involved on the 195Pt
NMR chemical shift predictions are conducted Non-relativistic and relativistic calculations were
employed in distinct computation schemes to assess the most accurate method to use in a theoretical
calculations of 195Pt NMR In addition to the existing methods new relativistic Gaussian basis sets
named as NMR-TZPP-DKH were constructed for H-He Li-Ne Na-Ar K-Ca Ga-Kr Rb-Sr In-Xe
and Pt atoms and tested for 195Pt NMR predictions
NMR-TZPP-DKH Gaussian basis sets were developed according to the protocol described
by Neese [2] with some changes
Figure 1 195Pt chemical shift calculated at B3LYP(DKHSO)NMR-TZPP-DKHSO level
Platinum compounds studied in this work were optimized at B3LYPLANL2DZ(Pt)Def2-
TZVPP(Ligands) NMR calculations were performed using the GIAO method at B3LYPNMR-
TZPP-DKH level with relativistic effects incorporated by DKHSO approximation The [PtCl6]-2
was used as internal reference In all calculations the solvent effect was included using the PCM
formalism GAUSSIAN09 program were used in these calculations
The 195Pt for 73 complexes are showed in Figure 1 From the results we observe a good
agreement between experimental and calculated results with an average absolute deviation of 156
ppm for the compounds considered
The results and conclusions in this study are highly relevant to theoretical and experimental
chemists that seeking state of the art for the chemistry of platinum complexes Our conclusions are
supported by a series of theoretical calculations in good agreement with experimental values for a
wide range of 195Pt chemical shifts and with distinct ligands
Acknowledgments Authors acknowledges UFJF FAPEMIG CAPES and CNPq for
financial support
[1] P S Pregosin Coord Chem Rev 44 (1982) 247
[2] D A Pantazis X Y Chen C R Landis F Neese J Chem Theory Comput 4 (2008) 908
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22 FFCLRP 2014
Avaliaccedilatildeo teoacuterica do efeito gauche na difenidramina e seu cloridrato Faacutetima M P de Rezende1 (PG) Matheus P de Freitas1 (PQ)
fatimarezendeposgraduflabr 1Departamento de Quiacutemica Universidade Federal de Lavras CP 3037 37200-000 Lavras MG
Introduccedilatildeo O cloridrato de difenidramina eacute um dos princiacutepios ativos do medicamento Dramin (utilizado no tratamento de naacuteuseas e vocircmitos) A difenidramina e seu cloridrato fornecem bons prospectos para exibirem o efeito gauche O efeito gauche eacute observado em moleacuteculas contendo o fragmento etila 12-dissubstituiacutedo em que os substituintes satildeo aacutetomos ou grupos eletronegativos Segundo esse efeito a conformaccedilatildeo gauche eacute a forma preferencial em comparaccedilatildeo com a conformaccedilatildeo anti embora efeitos de repulsatildeo esteacuterica e eletrostaacutetica entre substituintes sugiram que o equiliacutebrio deveria ser favoraacutevel ao isocircmero anti1 Nesse contexto o objetivo do presente trabalho eacute avaliar a preferecircncia conformacional (gauche ou anti) do cloridrato de difenidramina e de sua forma neutra (Figura 1a e 1b) em acetonitrila e no vaacutecuo
ON
H
ON
a b
Figura 1 a) Difenidramina protonada (caacutetion) b) Difenidramina Metodologia Computacional Os miacutenimos de energia dos compostos foram identificados por meio de uma varredura conformacional usando o meacutetodo Monte Carlo em niacutevel semi-empiacuterico AM1 usando o programa Spartan A varredura conformacional foi executada para difenidramina na forma neutra e catiocircnica obtendo-se 100 estruturas para cada composto sendo muitas delas idecircnticas As geometrias diferentes foram otimizadas em niacutevel HF631g-(dp) (incluindo caacutelculos de frequecircncia para garantir que as estruturas natildeo se tratavam de estados de transiccedilatildeo) e em seguida 14 estruturas com energias relativas diferentes foram resubmetidas a caacutelculos de otimizaccedilatildeo de geometria (no gaacutes e em acetonitrila impliacutecita - modelo PCM) em niacutevel B97X-D6-31g(dp) Resultados e Discussatildeo O efeito gauche eacute operante na difenidramina pois o confocircrmero mais estaacutevel possui acircngulo diedro O-C-C-N de aproximadamente 65o (gauche) e eacute cerca de 1 kcal mol-1 mais estaacutevel do que o confocircrmero anti mais abundante (O-C-C-N de aproximadamente 175o) tanto na fase gasosa quanto em acetonitrila A estabilizaccedilatildeo da conformaccedilatildeo gauche eacute possivelmente decorrente de interaccedilotildees hiperconjugativas antiperiplanares CHCN e CHCO (efeito gauche quacircntico) Contudo os dados de energia ainda indicam uma populaccedilatildeo mensuraacutevel de confocircrmeros anti (cerca de 10) Ao se protonar a difenidramina de forma que se obtenha o caacutetion difenidramiacutenio (correspondente ao cloridrato de difenidramina) a diferenccedila de energia entre os confocircrmeros gauche e anti mais estaacuteveis eacute de mais de 6 kcal mol-1 sugerindo que estruturas com acircngulo diedro O-C-C-N+ gauche sejam natildeo somente preferenciais mas exclusivas Esse fato eacute decorrente de um incremento estabilizante da conformaccedilatildeo gauche a atraccedilatildeo eletrostaacutetica ON+ (efeito gauche eletrostaacutetico)2 Conclusotildees Interaccedilotildees intramoleculares particularmente o efeito gauche (quacircntico e eletrostaacutetico) devem contribuir fortemente para a conformaccedilatildeo bioativa da difenidramina e seu cloridrato que eacute gauche ao longo do fragmento O-C-C-N segundo estrutura do Protein Data Bank (coacutedigo PDB 2AOT) Agradecimentos Agrave FAPEMIG CAPES e CNPq pelo suporte financeiro e bolsas de estudante (FMPR) e de pesquisador (MPF) Referecircncias [1] Goodman L Gu H Pophristic V J Phys Chem A 2005 109 1223-1229 [2] Gooseman N E J OacuteHagan D Peach M J G Slawin A M Z Tozer D J Young R J Angew Chem Int Ed 2007 46 5904-5908
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
23 FFCLRP 2014
Estudo envolvendo NN
Railton1 B de Andrade (PG) SilmarMiguel A F de Souza (PQ)
1Universidade Federal da Paraiacuteba Departamento de Quiacutemica 58036 Joatildeo Pes
Introduccedilatildeo
Uma das reaccedilotildees mais importantes das nitrosaminas se refere agrave quebra da ligaccedilatildeo NndashN (ver Figura 1) com a consequumlente liberaccedilatildeo do pode facilitar ou natildeo a quebra desta ligaccedilatildeo Pelaacuteez e colaboraprotonaccedilatildeo da nitrosamina mais simples (nitrosamina metilada
1a trans-(CH3)2NNOH+ 1c cis
Figura 1 conformaccedilotildees mais releva
Neste trabalho investigamos as quatro estruturas de menor energia da NNnitrosodimetilamina (DMNA
Metodologia Computacional
Utilizamos os meacutetodos geometrias referentes aos confocircrmeros mais estaacuteveis niacutevel CASSCFcc-pVDZ
Resultados e Discussatildeo
Temos um ordenamento energeacutetico em relaccedilatildeo aos resultados a niacutevel outro ordenamento com MRCI
Tabela 1Resultados obtidos para as quatro estruturas mai
Estruturaa
1a trans-(CH3)2NNOH+
1c cis-(CH3)2NNOH+
2a (CH3)2NHNO+
2c (CH3)2NNHO+
aAs quatro estruturas de menor energias foram otimizadas com realizado um caacutelculo MRCI correccedilotildees de Davdson dResultados entre parecircnteses referente agraves estruturas com H [2]
Conclusotildees
Para o estado fundamental foram obtidas quatro conformaccedilotildees mais estaacuteveis mostradas na Figura 1 sendo a estaacuteveis Observou-se o mesmo ordenamento obtido para a nitrosamina natildeoCaacutelculos com bases mais extensas (augReferecircncias [1] OHWADA T et al J Am Chem Soc
[2] PELAacuteEZ D et al J J Phys Chem A
Estudo envolvendo NN-nitrosodimetilamina protonada
B de Andrade (PG) Silmar1 A do Monte (PQ) Miguel A F de Souza (PQ) e Elizete1 Ventura (PQ)
railtoncggmailcom
Universidade Federal da Paraiacuteba Departamento de Quiacutemica 58036 Joatildeo Pessoa
Uma das reaccedilotildees mais importantes das nitrosaminas se refere agrave quebra da ligaccedilatildeo N (ver Figura 1) com a consequumlente liberaccedilatildeo do NO [1] A posiccedilatildeo da protonaccedilatildeo
pode facilitar ou natildeo a quebra desta ligaccedilatildeo Pelaacuteez e colaboradores [2] estudaram a protonaccedilatildeo da nitrosamina mais simples (H2NNO----H+) como modelo para a
1c cis-(CH3)2NNHO+ 2a (CH3)2NHNO
+ 2c (CH
conformaccedilotildees mais relevantes no estado fundamental de nitrosaminas protonadas
Neste trabalho investigamos as quatro estruturas de menor energia da NNDMNA) protonada (Figura 1 principais siacutetios de protonaccedilatildeo)
odologia Computacional
Utilizamos os meacutetodos MRCICASSCF com a base cc-pVDZ
geometrias referentes aos confocircrmeros mais estaacuteveis (Figura 1) foram otimizadas a
Temos um ordenamento energeacutetico em relaccedilatildeo aos resultados a niacutevel MRCI como indicado na Tabela 1
Resultados obtidos para as quatro estruturas mais estaacuteveis envolvendo NDMA protonada
CASSCF MRCIb MRCI+Q
c CASPT2ANO
∆E (kcalmol) 000 (000)d 000 000
1244 (1099) 1200 1183
-103 (-331) 1378 941
1389 (1232) 1793 1555 As quatro estruturas de menor energias foram otimizadas com CASSCF e a geometria obtida foi
realizado um caacutelculo MRCI bMRCI (Multireference Configuration Interaction
sultados entre parecircnteses referente agraves estruturas com H [2]
Para o estado fundamental foram obtidas quatro conformaccedilotildees mais estaacuteveis sendo a 1a trans-(CH3)2NNOH
+ e 2a (CH3)2NHNO
se o mesmo ordenamento obtido para a nitrosamina natildeoCaacutelculos com bases mais extensas (aug-cc-pVDZ e cc-pVTZ) estatildeo sendo realizados
J Am Chem Soc 123 10164 2001 J J Phys Chem A 112 8394 2008
nitrosodimetilamina protonada
A do Monte (PQ)
soa ndash PB ndash Brasil
Uma das reaccedilotildees mais importantes das nitrosaminas se refere agrave quebra da ligaccedilatildeo posiccedilatildeo da protonaccedilatildeo dores [2] estudaram a
) como modelo para a
2c (CH3)2NNHO+
ntes no estado fundamental de nitrosaminas protonadas
Neste trabalho investigamos as quatro estruturas de menor energia da NN-principais siacutetios de protonaccedilatildeo)
pVDZ Todas as ) foram otimizadas a
Temos um ordenamento energeacutetico em relaccedilatildeo aos resultados a niacutevel CASSCF e
s estaacuteveis envolvendo NDMA protonada
CASPT2ANO-L
(000) (1125) (459) (1141)
e a geometria obtida foi Multireference Configuration Interaction) c
MRCI com sultados entre parecircnteses referente agraves estruturas com H [2]
Para o estado fundamental foram obtidas quatro conformaccedilotildees mais estaacuteveis NHNO
+ as mais se o mesmo ordenamento obtido para a nitrosamina natildeo-metilada
pVTZ) estatildeo sendo realizados
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24 FFCLRP 2014
Ab-initio calculation of magnetic properties of Gd-doped SnO2
Fermin H Aragoacuten
fermin964hotmailcom Laboratoacuterio de Fiacutesica Aplicada Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear 31270-901 Belo Horizonte MG
Brazil
Introduction
The SnO2 compound is a n-type semiconductor with a large band gap (Eg ~ 36 eV) This
compound forms in a tetragonal rutile-type crystalline structure Reports published in the literature
experimental and theoretical indicate that the SnO2 compound doped with different chemical
elements (transition metals and rare earths) shows ferromagnetic properties above room
temperature high electrical conductivity high transparency in the visible region and high thermal
stability Due to these properties the rare earth-ion-doped SnO2 compounds are considered as
promising systems for the development of multifunctional magneto-optical devices [1] In special
the doping with trivalent Gd ions could provide with larger localized magnetic moments because of
their 4f7 electron configuration in comparison with transition metal ions
Computational Methodology
All calculations have been performed within the framework of the density-functional theory
(DFT) implemented in the well-tested SIESTA (Spanish Initiative for Electronic Simulations with
Thousands of Atoms) code
[2] and using the generalized gradient approximation (GGA)
pseudopotentials The system was studied in 2x2x2 supercell contained 48 atoms For the
calculation is considered the substitution of GdrarrSn that represent 625 of Gd-doped and one
oxygen vacancy that represent 3125 of the oxygen occupied site Spin polarized was carried out
to both cases with ferromagnetic (FM) and antiferromagnetic (AFM) configuration The difference
between the FM and AFM total energy (ΔE) can be expressed as ΔE=E(FM)-E(AFM) where
E(FM) denotes the total energy of FM state and E(AFM) denotes the total energy of AFM state
Positive value of ΔE implies that an AFM state is preferred while negative value of ΔE implies that
an FM state is preferred
Results
The values obtained to ΔE were -04 meV and -33 meV for 625 Gd-doped in SnO2 and
SnO2-γ (γ is the quantity of oxygen vacancy) respectively The low energy for Gd-doped SnO2
shows paramagnetic while for the Gd-doped SnO2-γ shows ferromagnetic behavior these results are
in agreement as theoretical and experimental work [34] where were shown that the oxygen
vacancies are a key of the origin of ferromagnetism in the call diluted magnetic semiconductors
Conclusions In conclusion we have investigated the electronic and magnetic properties of Gd-doped SnO2 (free of oxygen vacancy) and Gd-doped SnO2-γ (with oxygen vacancy) using SIESTA code Our calculations show remarkable changes in the spin polarized DOS with a strong correlation of the ferromagnetism with the presence of oxygen vacancy
The financial support of the Brazilian Agencies CNPq CAPES and FAPEMIG is gratefully
acknowledged
References [1] R Adhikari AK Das DKarmakar JGhatak J MagnMagn Mat 322 (2010) 3631
[2] J M Soler E Artacho J Gale A Garcia J Junquera P Ordejoacuten D Saacutenchez-Portal J Phys Cond Matt 14 2745
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[3] S B Ogale R J Choudhary J P Buban S E Lofland S R Shinde S N Kale V N Kulkarni J Higgins C
Lanci J R Simpson N D Browning S D Sarma H D Drew R L Greene and T Venkatesan Phys Rev Lett 91
77205 (2003)
[4] J M D Coey A P Douvalis C B Fitzgerald and M Venkatesan Appl Phys Lett 84 1332 (2004)
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
25 FFCLRP 2014
Estrutura eletrocircnica de complexo envolvendo uma associaccedilatildeo por ligaccedilatildeo
quiacutemica entre uma ftalocianina de rutecircnio e o TiO2 (anatase)
Diesley M S Arauacutejo1
(PG) Weverson R Gomes2(PG) Leonardo T Ueno
3(PQ) Antonio O T
Patrociacutenio1(PQ) Antonio E H Machado
1(PQ)
diesleymartinsyahoocombr 1Universidade Federal de Uberlacircndia Instituto de Quiacutemica Laboratoacuterio de Fotoquiacutemica e Ciecircncia de Materiais
2 Universidade Federal de Satildeo Carlos Departamento de Quiacutemica
3Universidade Federal de Uberlacircndia Faculdade de Ciecircncias Integradas do Pontal
Introduccedilatildeo
O emprego de abordagens baseadas na Teoria do Funcional de Densidade (DFT) tem
contribuiacutedo de forma significativa nos estudos de processos que envolvem transferecircncia de carga
[12] Ressalta-se entre outras possibilidades a previsatildeo do arranjo estrutural energeticamente mais
favoraacutevel e o entendimento de qual seria a melhor forma de ancoramento do corante na superfiacutecie
do semicondutor Aleacutem disso a estrutura eletrocircnica obtida teoricamente eacute capaz de fornecer
informaccedilotildees para o entendimento de processos importantes como eacute o caso da conversatildeo de energia
No presente trabalho avaliamos o comportamento de uma ftalocianina de rutecircnio ([(29-
bis(dietielamino)-1623-dicarboxi)PcRu(py)2]- FtRu) ligada quimicamente a um nanocluster de
anatase (TiO2)
Metodologia Computacional
Para a otimizaccedilatildeo estrutural e caacutelculo das frequecircncias vibracionais empregou-se o funcional
B3LYP e o conjunto de bases LANL2DZ ECP com o pseudo-potencial para o Titacircnio e o conjunto
Def2-TZVPD para os demais aacutetomos (H C N O e Ru) mais o pseudo-potencial para o Ru O
nanocluster de anatase empregado foi mantido congelado durante todos os caacutelculos Este consiste
em estrutura otimizada descrita por Jono e colaboradores [1] Todos os caacutelculos foram efetuados
considerando acetonitrila como solvente empregando o meacutetodo de contiacutenuo dieleacutetrico CPCM [45]
O funcional CAM-B3LYP foi utilizado na previsatildeo de 6 estados tripleto e dos 60 primeiros estados
singleto para a construccedilatildeo do espectro eletrocircnico e diagrama de energias
Resultados e Discussatildeo
No espectro de excitaccedilatildeo simulado a magnitude das forccedilas de oscilador para as transiccedilotildees
por volta de 560 nm sugere uma grande probabilidade de absorccedilatildeo de luz visiacutevel por este complexo
Em uma anaacutelise dos orbitais moleculares observa-se que tais excitaccedilotildees surgem da transferecircncia de
carga interfacial da FtRu para niacuteveis desocupados do semicondutor sugerindo que as transiccedilotildees
eletrocircnicas de menor energia devem envolver a excitaccedilatildeo de um eleacutetron da FtRu para diferentes
estados eletrocircnicos do TiO2 O gap energeacutetico entre o estado eletrocircnico de menor energia (S1) e o
estado fundamental eacute de cerca de 180 eV envolvendo a combinaccedilatildeo de diferentes transiccedilotildees
eletrocircnicas sugerindo que haacute injeccedilatildeo eletrocircnica do corante no estado excitado para a banda de
conduccedilatildeo do semicondutor isso eacute compatiacutevel com dados reportados em estudos similares [1-3]
Conclusotildees
Os dados obtidos para os niacuteveis de energia do complexo em estudo satildeo compatiacuteveis aos
observados para complexos similares Os resultados sugerem na excitaccedilatildeo eletrocircnica a
transferecircncia de eleacutetron de niacuteveis ocupados da FtRu para orbitais virtuais da anatase
Agradecimentos
UFU FAPEMIG CAPES e CNPq
Referecircncias
[1] R Jono et al J Phys Chem Lett 2011 2 1167ndash1170
[2] P M Anbarasan et al Rec Res Sci Tech 2010 2 08-16
[3] Corneliu I Oprea et al International Journal of Photoenergy 2013 1-15
[4] M Cossi et al J Comp Chem 2003 24 669-81
[5] V Barone and M Cossi J Phys Chem A 1998 102 1995-2001
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26 FFCLRP 2014
Estudo computacional de [22]ciclofanos
Mateus G Manfreacute1 (IC) Seacutergio E Galembeck
1 (PQ)
mateusmanfreuspbr 1Departamento de Quiacutemica Faculdade de Filosofia Ciecircncias e Letras de Ribeiratildeo Preto Universidade de Satildeo Paulo
14040-901 Ribeiratildeo Preto-SP Brasil
Introduccedilatildeo
Os [22]ciclofanos representam uma classe de compostos quiacutemicos com um campo de aplicaccedilatildeo que
abrange cataacutelises assimeacutetricas poliacutemeros com propriedades oacuteptico-eletrocircnicas distintas e mesmo
faacutermacos no combate agrave artrite Grande parte de suas caracteriacutesticas de interesse se deve a interaccedilotildees
entre seus dois aneacuteis aromaacuteticos portanto a compreensatildeo da natureza de tais interaccedilotildees elucidaria a
origem de suas aplicaccedilotildees bem como melhor exploraacute-las
Metodologia Computacional
Quatro compostos da classe dos [22]ciclofano vecircm sendo estudados neste trabalho
[22]paraciclofano (I) sin [22]metaciclofano (II) anti [22]metaciclofano (III) e
[22]metaparaciclofano (IV) As moleacuteculas tiveram suas geometrias optimizadas atraveacutes do meacutetodo
PW6B95-D3BJ tendo def2-TZVP A mesma metodologia foi adotada para o caacutelculo de seus
espectros infravermelho
Resultados e Discussatildeo
Em todos os compostos os valores estudados nas geometrias se encontram muito proacuteximos
dos valores experimentais na literatura2 Observa-se que para I e II a distacircncia interanular
apresentou um valor abaixo do raio de Van der Waals para o aacutetomo de carbono ( 28 acircngstrons) o
que sugere uma provaacutevel interaccedilatildeo through-space entre os aneacuteis Por outro lado os compostos III e
IV apresentaram uma distacircncia entre os aneacuteis maior que 28 acircngstrons indicando que caso estejam
presentes a interaccedilatildeo entre os aneacuteis se daacute principalmente through-bond
Os espectros infravermelho revelaram que em todos os compostos os picos de maior
intensidade se encontravam relacionados a vibraccedilotildees de estiramento dos hidrogecircnios Tanto O
espectro do composto I quanto do composto II bandas de intensidade consideraacutevel em 750 cm-1
relacionada agrave vibraccedilatildeo angular entre seus aneacuteis benzecircnicos indicando uma provaacutevel interaccedilatildeo
through-space O composto IV por outro lado natildeo apresentou tais bandas de interaccedilatildeo apenas entre
os aneacuteis mas sim uma banda em 606 cm-1
devido ao estiramento simeacutetrico entre os aneacuteis atraveacutes
das pontes etilecircnicas se tratando de uma provaacutevel interaccedilatildeo through-bond
Conclusatildeo
O meacutetodo PW6B95-D3BJ apresentou resultados com boa exatidatildeo ante aos valores
encontrados na literatura se mostrando adequado para o tratamento de [22]ciclofanos Os dados
obtidos na geometria para os compostos I e II bem como no espectro infravermelho convergem para
uma predominacircncia na interaccedilatildeo through-space enquanto que para o composto IV estes convergem
para uma predominacircncia na interaccedilatildeo through-bond
Agradecimentos
Os autores agradecem agrave FAPESP (processo 201319596-0) pelo suporte financeiro MGM
agradece agrave FAPESP (processo 201319596-0) pela bolsa de Iniciaccedilatildeo Cientiacutefica
Referecircncias Bibliograacutefica 2ChampionRGodfreyPD Betens FLJ Mol Spectrosc 199215518
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27 FFCLRP 2014
17ordm SIMPOacuteSIO BRASILEIRO DE QUIacuteMICA TEOacuteRICA (SBQT) 24 a 28 de novembro de 2013 Angra dos Reis Rio
ESTUDO COMPARATIVO DE REATIVIDADE DE TRITERPENOS
PENTACIacuteCLICOS COM ATIVIDADE ANTIMALAacuteRICA
Marlon Marques V de Melo Filho
1a(PG) Kelson Mota T Oliveira
1a(PQ) Noam S Gadelha
1a(PG)
Aristeu S da Fonseca1a
(PG)
1aGrupo de Quiacutemica Teoacuterica e Computacional (GQTC)
1bGrupo de Quiacutemica de Produtos Naturais e Desenvolvimento
de Meacutetodos Analiacuteticos (QPNMA) 1DQICE ndash UFAM Bloco 10 Setor Norte Av Rodrigo OJ Ramos 6200 Japiim
69077-000 Manaus ndash Amazonas
e-mail marlonvieirademelogmailcom
Palavras-chave lupeol aacutecido betulinico betulina aacutecido melaleuco atividade ONION
INTRODUCcedilAtildeO
A investigaccedilatildeo farmacecircutica em produtos naturais representa uma estrateacutegia importante para a descoberta e desenvolvimento de novos medicamentos Quatro moleacuteculas isoladas da A amazonicus no QPNMA com esqueleto triterpecircnico pentaciacuteclico tecircm mostrado graus diferentes de atividade contra o P falciparum Trecircs destes compostos satildeo apresentados na literatura como oacutetimos candidatos para o desenvolvimento de um tratamento mais eficiente contra a malaacuteria e outras doenccedilas parasitaacuterias Os quatro compostos depois de isolados foram identificados por meio de anaacutelise espectroscoacutepica (ver fig 1) Suas estruturas foram estudadas por meio de abordagem teoacuterica visando determinar que fatores estruturais e eletrocircnicos poderiam ser determinantes no grau de atividade Foram comparados os mapas de potencial eletrostaacutetico densidade eletrocircnica (2D e 3D) e distribuiccedilatildeo de cargas dos quatro compostos e seus valores tabelados Figura 1 Triterpenos pentaciacuteclicos isolados de A amazonicus 1 - lupeol 2 - O aacutecido betuliacutenico 3 - betulina 4 - o aacutecido Melaleucico
MEacuteTODOS Os calculos seratildeo realizados utilizando PC INTEL Quadcore
TM (8 GB RAM) em plataforma Debian
LINUX (Versatildeo 50) para calcular as propriedades estruturais e eletrocircnicas das quatro moleacuteculas Na otimizaccedilatildeo geomeacutetrica de rotina seraacute utilizado o meacutetodo com bases 6-21G e funcional b3lyp por meio do Programa Gaussian03 O meacutetodo a ser utilizado eacute o ONIOM Ele eacute recomendado para moleacuteculas grandes reaccedilotildees enzimaacuteticas mecanismos de reaccedilatildeo para os sistemas orgacircnicos efeitos dos substituintes e reatividade de compostos orgacircnicos e organometaacutelicos
RESULTADOS E DISCUSSAtildeO
Os dados oriundos do QPNMA indicam uma
maior atividade para o aacutecido betuliacutenico valores
meacutedios para o lupeol e betulina e nenhuma
atividade do aacutecido melaleucico Como a literatura
aponta a carboxila como forte candidato
responsaacutevel pela atividade do aacutecido betuliacutenico e a
hidroxila nos demais compostos a anaacutelise da
presenccedila destes grupos nas quatros estruturas foi
observado Estruturalmente os compostos
apresentaram grande similaridade em distacircncias e
acircngulos no esqueleto lupacircnico Os caacutelculos de
atividades dos triterpenos seratildeo realizados ao
interagi-los com o modelo tridimensional da proteiacutena
digestiva do P flaciparum que eacute encontrado no
Protein Data Base CONCLUSAtildeO
Uma das principais diferenccedilas observadas deve-
se a distribuiccedilatildeo de cargas nas COOH devido ao
efeito indutivo na proacutepria moleacutecula ou ateacute mesmo
um impedimento esteacuterico pelo maior volume da
moleacutecula
AGRADECIMENTOS
FAPEAM CNPq
Abdel Bar at al J Nat Prod 2009 72 1643ndash1650
2
1
25
12
6
27
15
16
19
28
22
21 29
30
24
23
OH
H
H
1
COOH
OH
OH H
OHH
H
H
3
2
3 4
23 24
6 5
10
1
25
9 8
7 27
14
13
12
30
19
1
8 17 16
15
28
22
21
29
26 COOH
COOH
OH
4
2
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28 FFCLRP 2014
Estudos Teoacutericos Comparativos de Propriedades Estruturais Eletrocircnicas e
Espectroscoacutepicas dos Aacutecidos Betuliacutenico e Melaleucico e da Estabilidade de
Clusters desses Metaboacutelitos Especiais
Noam G da Silva1 (PG) Kelson M T de Oliveira1 (PQ) Aristeu S da Fonseca1 (PG) e Marlon
Vieira de Melo1 (PG)
noam_gshotmailcom 1DQICE-UFAM Bloco 10 Setor Norte Av Rodrigo O J Ramos 6200 Japiim 69077-000 Manaus Amazonas
Introduccedilatildeo
A baixa atividade do aacutecido Melaleucico natildeo foi ateacute o presente momento estudada Sua
estrutura eacute similar agrave de outros compostos ativos mas algum outro fator deve estar influenciando
na quiacutemica da reaccedilatildeo[12] Estruturas como clusters onde interaccedilotildees de hidrogecircnio estabilizam
o sistema podem estar sendo formadas[34] e assim a moleacutecula mostra-se inativa em estudos de
atividade bioloacutegica[5]
Metodologia Computacional
Os caacutelculos foram realizados em maacutequinas QuadCore ambas com 8 GB de memoacuteria
RAM nas plataformas Debian 6 e 7 (Linux) O software utilizado foi o Gaussian 03 Rev C-02
As moleacuteculas foram estudadas com o AM1 B3LYP3-21G e B3LYP6-31G As estruturas com
duas e trecircs moleacuteculas foram estudadas com AM1
Resultados e Discussatildeo
Os resultados preliminares (alguns na Tabela 1)
mostram que a forma mais oxidada (aacutecido Melaleucico)
possui menor energia que o aacutecido Betuliacutenico Em ambas as
moleacuteculas ocorre interaccedilatildeo intermolecular que estabiliza o
sistema Quando duas moleacuteculas interagem haacute um efeito
estabilizante maior no aacutecido Betuliacutenico que no aacutecido
Melaleucico Com trecircs moleacuteculas interagindo ocorre
aumento na estabilizaccedilatildeo para ambos os casos mas o aacutecido Melaleucico tem uma estabilizaccedilatildeo
aproximadamente 20 kcalmol mais acentuada
Tabela 1 Algumas propriedades energeacuteticas e efeitos de interaccedilatildeo de hidrogecircnio
Propriedade Aacutecido Betuliacutenico Aacutecido Melaleucico
Energia Total (kcalmol) -187358751 -2719095827
Estabilizaccedilatildeo com duas moleacuteculas (kcalmol) -8641687843 -7807025921
Estabilizaccedilatildeo com trecircs moleacuteculas (kcalmol) -1326288052 -1528627227
Conclusotildees
A formaccedilatildeo de pontes de hidrogecircnio estabiliza os sistemas mas somente o aacutecido
Melaleucico pode formar grandes aglomerados com essas interaccedilotildees Sistemas maiores podem
ser estudados e fornecer respostas para a baixa atividade da moleacutecula
Agradecimentos
Ao CNPq e a FAPEAM pelos investimentos
Referecircncias [1] Chopra CS Cole A RH Theiberg KJL White DR Arthur HR Tetrahedron 1965 Vol 21 1529-1536
[2] Chopra CS White DR Tetrahedron 1966 Vol 22 897-901
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[5] Bernard P Scior T Didier B Hibert M Berthon J Phytochemistry 2001 Vol 58 865-874
Figura 1 (Esquerda) Cluster de aacutecido
Melaleucico e (Direita) interaccedilotildees de
hidrogecircnio
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
29 FFCLRP 2014
On Activation Step of Hoveyda-Grubbs Catalyst
Eacutegil Saacute 1 (PQ) Milton Matos 2 (PQ) hegelsahotmailcom
1 Universidade Federal do Piauiacute Campus Ministro Reis Velloso Parnaiacuteba-PI Brazil e-mail 2 Laboratoacuterio Interdisciplinar de Materiais Avanccedilados Centro de Ciecircncias da Natureza Teresina -PI Brazil
Introduccedilatildeo
Hoveyda-Grubbs catalyst is very important to catalyze the olefin metathesis reaction The activation mechanism is dissociative for RCM (Ring Closing Metathesis) of N-Tosyldiallylamine due to olefin size [1]
Metodologia Computacional
We study the activation mechanism using DFT (Density Functional Theory) through the hybrid functional B3LYP and the basis set 6-31g(d) for all atoms except ruthenium described by LanL2DZ all stationary points were characterized by vibrational frequency calculations using the same level of theory Resultados e Discussatildeo We search the activation path previously proposed [1] showed in the Figure 1 in black and blue lines This path start with the pre-catalyst A1 through the transition state TS(A1-A2) and the minimum A2 The next step is the complexation of N-Tosyldiallylamine (IA3) We also find an alternative path showed by the red line In this path proposed in the first time here we showed an immediately interconversion from A2 to IIA3 before the complexation of the olefin with a rotation through the RuC bond This structure presents a dihedral angle of 105deg between the carbons of group mesityl coordinated ruthenium the carbon of the carbene and the oxygen chelator CRuCO (marked with asterisk in Figure 1) While in the structure A2 the same-angle is -107deg showing the rotation of the entire group Hoveyda around the connection RuC this rotation happens easily and as published in theoretical and experimental studies [2] confirmed by the more the stability of IIA3 in comparison with A2 We investigated the activation directly from the structure A1 to the structure IIA3 but we found an unreal energy barrier corresponding to the possible TS(AI-IIA3) With these results we believe the activation process occurs with the interconversion from A2 to IIA3 and not directly from A2 to IA3 as showed in others works
Figure 1 Activation paths for the Hoveyda-Grubbs catalyst
Referecircncias
[1] [1] S J Connon M Rivard M Zaja S Blechert Adv Synth Catal 345 (2003) 572
[2] C M Aguillar W R Rocha J Phys Chem B 115 (2011) 2030
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Estudo do comportamento em soluccedilatildeo do 2-fluoroetanol 3-fluoroproanol e 4-fluorobutanol por espectroscopias de RMN e infravermelho e caacutelculos
teoacutericos R A Cormanich12(PG) R Rittner2(PQ) M P Freitas3 (PQ) and M Buumlhl1 (PQ)
rodcormanichiqmunicampbr 1 EastChem School of Chemistry University of St Andrews North Haugh St Andrews Fife KY16 9ST UK 2 Chemistry Institute State University of Campinas PO Box 6154 13083-970 Campinas SP Brazil 3 Department of Chemistry Federal University of Lavras PO Box 3037 37200-000 Lavras MG Brazil Introduccedilatildeo
Aacutetomos de fluacuteor em compostos orgacircnicos satildeo considerados fracos aceptores para formaccedilatildeo de ligaccedilatildeo de hidrogecircnio (LH)1 Contudo o miacutenimo global do 2-fluoroetanol (FE) que tem geometria apropriada para formar uma LH CFmiddotmiddotmiddotHO intramolecular eacute responsaacutevel por gt90 da sua populaccedilatildeo conformacional total Tal LH eacute comumente invocada para explicar a estabilidade do confocircrmero mais estaacutevel do FE2 Da mesma maneira tambeacutem eacute indicado que os miacutenimos globais do FP e FB formam LHs CFbullbullbullHO intramoleculares34 Natildeo haacute estudos conformacionais em soluccedilatildeo na literatura para estes compostos que sejam de nosso conhecimento Dessa maneira no presente trabalho foi realizada uma anaacutelise sistemaacutetica do comportamento conformacional em soluccedilatildeo do FE FP e FB por espectroscoipas de RMN de
1H e 19F e infravermelho suportado por caacutelculos teoacutericos Metodologia Computacional
Foram realizados caacutelculos teoacutericos em niacutevel MP2aug-cc-pVDZ para geometrias dos confocircrmeros do FE (5 confocircrmeros) FP (12 confocircrmeros) e FB (38 confocircrmeros) otimizados em niacutevel MP2aug-cc-pVDZ que apresentaram a melhor correlaccedilatildeo com o niacutevel CCSD(T)aug-cc-pVTZ em relaccedilatildeo agrave funcionais da DFT (B3LYP e B3LYP-D3) Foram entatildeo aplicados diferentes meacutetodos teoacutericos como o Quantum Theory of Atoms in Molecules (QTAIM) Non-Covalent Interactions (NCI) e o Natural Bond Orbitals (NBO) para se entender as preferecircncias conformacionais destes compostos Resultados e Discussatildeo
Nenhum indiacutecio de formaccedilatildeo de LH intramolecular CFbullbullbullHO pocircde ser detectado para o FE FP e FB experimentalmente em soluccedilatildeo nos espectros de RMN e infravermelho Caacutelculos teoacuterico baseados na QTAIM NCI e NBO indicam que LHs CFbullbullbullHO intramoleculares natildeo tecircm influecircncia sobre o comportamento conformacional do FE mas estabilizam o miacutenimo global tanto do FP quanto do FB para as moleacuteculas isoladas No entanto ao se adicionar correccedilotildees termodinacircmicas de energia livre de Gibbs mesmo em meios natildeo-polares tais como CCI4 ciclohexano e diclorometano (IEF-PCM) a populaccedilatildeo dos miacutenimos globais do FP (~11) e FB (~3) diminuem consideravelmente aparentemente abaixo do limite de detecccedilatildeo Conclusotildees
Contraacuterio agrave suposiccedilotildees encontradas na literatura o comportamento conformacional do FE natildeo eacute regido por uma LH CFHO intramolecular LHs intramoleculares satildeo importantes para os confocircrmeros mais estaacuteveis do FP e FB isolados mas natildeo podem ser detectadas em soluccedilatildeo O presente trabalho foi aceito para publicaccedilatildeo no jornal Phys Chem Chem Phys Agradecimentos FAPESP FAPEMIG CNPq e EaStCHEM Referecircncias [1] R A Cormanich M P Freitas C F Tormena R Rittner RSC Advances 2012 2 4169 [2] J Huang K Hedberg J Am Chem Soc 1989 111 6909 [3] H M Badawi W Foumlrner S A Ali Spectrochim Acta A 2008 69 263 [4] M Traetteberg A D Richardson K Hedberg R W Winter G L Gard J Phys Chem A 2001 105 9587
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Theoretical Study of the Infrared Raman and VCD Spectra of Thiophene UsingAb Initio and Density Functional Theory Calculations
Marcello F da Costa (PQ)1 Poliane C de Farias (PG)2
mcostauelbr polianefariasyahoocombr12Universidade Estadual de Londrina LBMM ndash Laboratoacuterio de Biofiacutesica e Mecacircnica Molecular
IntroductionOrganic semiconductors have physical characteristics similar to inorganic ones so they can
also be used in the manufacture of OLEDs [1] photovoltaic cells [2] lasers [3] Furthermoreorganic materials with semiconductor properties have some advantages when compared to inorganicones such as greater adaptability low cost of production and the possibility of easily making smallstructural changes to modify its physical and chemical properties Among the currently mostinteresting organic semiconductors are the thiophene based polymers and the thiophene togetherwith its derivatives which are the main constituents of organic conductors [4]
Computational detailsIn this work we made the calculation of the molecular parameters infrared and Raman
spectra with HF and MP2 ab initio methods and B3LYP and B3PW91 DFT functional packagesWe also compared the results with experimental data found in the literature [5-7] and we calculatedthe VCD (vibrational circular dichroism) spectrum based on the good agreement of the calculationsperformed The thiophenes geometry optimization and harmonic vibrational frequenciescalculations were performed with the GAUSSIAN 03 software package using HF levelapproximation MoslashllerndashPlesset many-body perturbation theory truncated at second order (MP2) andDFT with B3LYP and B3PW91 hybrid functional with both are believed to be superior inpredicting molecular properties A fairly large and flexible basis set 6-311++G was chosen toobtain accurate calculations about the molecule
Results and discussionThe results show that the DFT methods have more accuracy with experimental data The
B3LYP hybrid functional had slightly more accuracy than the B3PW91 for the vibrationalfrequencies and matched with experimental data until the 12th vibration in the range around 500 to1200 1cm The theoretical prediction of the VCD spectrum shows that the thiophene molecule hasa propensity to absorb clockwise circularly polarized light (positive absorption) at the most intenseinfrared absorptions
ConclusionThe set of basis functions 6-311++G is able to provide a realistic description of these
properties The good agreement with the experimental data of the harmonic vibrations supports theVCD results which provides useful information for the study of this material
AcknowledgementsThe authors would like to acknowledge the financial support granted by the following
Brazilian agency Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientiacutefico e Tecnoloacutegico (CNPq)
Referecircncias [1] Y Li Y Cao J Gao D Wang G Yu AJ Heeger Synthetic Met 99 (1999) 243[2] CJ Brabec NS Sariciftci JC Hummelen Adv Func Mater 11 (2001) 15[3] F Hide M Diaz-Garcia B Schwartz M Andersson P Qibing AJ Heeger Science 273 (1996) 1833[4] JH Schon A Dodabalapur Z Bao C Kloc O Schenker B Batlogg Nature 410 (2001) 189[5] T Kupka R Wrzalik G Pasterna K Pasterny J Mol Struct 616 (2002) 17[6] JS Kwiatkowski J Leszczynski I Teca J Mol Struct 436-437 (1997) 451[7] K Pasterny R Wrzalik T Kupka G Pasterna J Mol Spectrosc 614 (2002) 297
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Iacutendice de Autores
Anselmo E de Oliveira UFG 04Antonio E H Machado UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Antonio O T Patrociacutenio UNIVERSIDADE FEDERAL DEUBERLAcircNDIA
26
Aristeu S da Fonseca UFAM 28Arnaldo Fernandes da Silva Fo UNICAMP 06 07Ataualpa A C Braga UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 01Breno R L Galvatildeo UFMG 16Carlos R D Correia UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
CAMPINAS01
Cleuton de Souza Silva UNICAMP 08 10Claacuteudio Francisco Tormena UNICAMP 05Daniely X Soares UNICAMP 07Diego Fernando da S Paschoal UFJF 22Diesley Martins UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Dioacutegenes Mendes Arauacutejo USP-RP 09Elaine F F da Cunha FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Eacutegil de Brito Saacute UFPI 30Elizete Ventura UFPB 24Elieacutezer Fernando de Oliveira UNESP 17Fabriacutecio R Sensato UNIFESP 20Felipe Vieira Zauith Assad UNIFESP 20Fermin Fidel Herrera Aragoacuten CDTN 25Francisco Carlos Lavarda UNESP 17Francisco das Chagas Alves Lima UFPI 14Faacutetima Maria Pereira de Rezende UFLA 23Giovanni Finoto Caramori UFSC 02Heacutelio F Dos Santos UFJF 22Iran da Luz Sousa UNICAMP 12Jadson C Belchior UFMG 16Josene Maria Toldo UFRGS 18Kelson Mota T Oliveira UFAM 28Larissa Sihe Oliveira UFSM 13Leonardo T Ueno UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Leonardo V das Chagas Lima UNICAMP 21Lucas Abreu do Nascimento UESPI 14Lucas Colucci Ducati USP 05Luciano Tavares da Costa UNIFAL-MG 15Liacutevia C T Lacerda FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19M Buumlhl UNIVERSITY OF ST ANDREWS 31
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M P Freitas UFLA 31Marcello Ferreira da Costa UEL 32Marcus V J Rocha VRIJE UNIVERSITEIT 19Marlon Vieira de Melo UFAM 28Mateus Grecco Manfreacute UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 27Mateus Xavier Silva UFMG 16Matheus P de Freitas UFLA 23Mauricio Gustavo Rodrigues UNICAMP 11Milton Matos UFPI 30Nelson Henrique Morgon UNICAMP 12 21Noam Gadelha da Silva UFAM 29Noam S Gadelha UFAM 28Paulo Fernando Bruno Gonccedilalves UFRGS 18Poliane Cristina de Farias UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
LONDRINA32
R Rittner UNICAMP 31Rafael de Mattos Piccoli UFSC 02Railton Barbosa de Andrade UFPB 24Renan Vidal Viesser UNICAMP 05Renato Pereira Orenha UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 03Ricardo A Agnes UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
CAMPINAS01
Rodrigo Antonio Cormanich UNICAMP 31Rogeacuterio Custodio UNICAMP 08 10 11Rogeacuterio J Baierle UFSM 13Roy E Bruns UNICAMP 06 07Reacutegis Casimiro Leal UNICAMP 10Sergio E Galembeck USP-RP 09Silmar A do Monte UFPB 24Silviana Correcirca FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Seacutergio E Galembeck UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 27Seacutergio Emanuel Galembeck UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 03Teodorico C Ramalho FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Tuanan Lourenccedilo UNIFAL-MG 15Vitor Hugo Menezes da Silva UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 01Wagner E Richter UNICAMP 07Wagner Eduardo Richter UNICAMP 06Wesley Fonseca Vaz UFG 04Weverson R Gomes UNIVERSIDADE FEDERAL DE SAtildeO
CARLOS26
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Palavras Chaves
AacuteCIDO BETULINICO 28AacuteCIDO MELALEUCICO 29ACOPLAMENTO SPIN-ORBITAL 05AGREGADOS MOLECULARES 04ALGORITMO GENEacuteTICO 16ALPCCL 04AMINAS SUBSTITUIacuteDAS 10ANAacuteLISE CONFORMACIONAL 31ANATASE 26AROMATICIDADE 27ATIVIDADE 28BASIS SETS 22BENZAZOacuteIS 18BENZBROMARONA 12BIOACTIVITY 07C-PCM 08CAacuteLCULO COMPUTACIONAL 10CAacuteLCULOS AB INITIO 16CAacuteLCULOS DFT 01CASSCF 24CLUSTERS METAacuteLICOS 16CLUSTERS 09 29CO2 15COMPOSTO DE COODENACcedilAtildeO 14CONFOcircRMERO ANTI 23CONFOcircRMEROS 12CONJUGATED POLYMERS 17CSSM 06DFT CALCULATIONS 17DFT 02 12 14 18 19 20
21 25 26 29 32DINAcircMICA MOLECULAR 15EFEITO DO AacuteTOMO PESADO 05EFEITOS RELATIVIacuteSTICOS 02EFITO GAUCHE 23ENTALPIA DE FORMACcedilAtildeO 21ESIPT 18ESTADOS EXCITADOS 04ESTRUTURA ELETROcircNICA 09FTALOCIANINA 26FUNCIONAL HIacuteBRIDO M06 01FUNCcedilOtildeES DE BASE 11
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G3X(CEP) 08GD-DOPED SNO2 25HIPERCONJUGACcedilAtildeO 23INFRAVERMELHO 06INTENSIDADES 06INTERACcedilAtildeO INTRAMOLECULAR 27LIGACcedilAtildeO AMIDA 20LIGACcedilAtildeO DE HIDROGEcircNIO 31LIacuteQUIDO IOcircNICO 15MAGNETIC PROPERTIES 25MAGUEMITA 19MCG 11MECHANISM 30MEacuteTODOS COMPOSTOS 21N-ACILACcedilAtildeO DE AMINAS 20NANOFITAS 13NITROSAMINAS 24NITROSILO 03NMR 22OLEFIN METATHESIS 30ONION 28ORGANIC DEVICES 17ORGANOMETAacuteLICOS 02OXIDO NIacuteTRICO 14PKA 10PM3 12PMMA 19PROPRIEDADES 13PROTONACcedilAtildeO 24Q-EXPONENCIAIS 11QTAIM 03RAMAN 32REACcedilOtildeES DE HECK 01RELATIVISTIC EFFECTS 22RMN E INFRAVERMELHO 31RUTEcircNIO 03SIC 13SUPERAacuteTOMOS 09TDDFT 07TENSOR BLINDAGEM NUCLEAR 05TEORIA GAUSSIAN 08THIOPHENE 32UV-VIS SPECTROSCOPY 07
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bbb
E[ρ] = TS[ρ] +intd~rvext(~r)ρ(~r) + VH [ρ] + EXC [ρ]
βmc2 + 3sumk=1
αkpkc
ψ(x t) = ihpartψ(x t)
partt
Uso do Modelo Contiacutenuo de Solvente (C-PCM) com G3X-CEP para Caacutelculos de Solvataccedilatildeo de Iacuteons Monovalentes com Acetonitrila
Cleuton de S Silva12
(PG) Rogeacuterio Custodio1(PQ)
cleutonsouzayahoocombr
1 Instituto de Ciecircncias Exatas e Tecnologia Universidade Federal do Amazonas CEP 69077-000 Itacoatiara-Am
2 Departamento de Fiacutesico-Quiacutemica Universidade Estadual de Campinas CEP 13083-970 Campinas-SP
Introduccedilatildeo
A importacircncia do efeito de solvente em reaccedilotildees quiacutemica tem sido frequentemente observada
e eacute objeto de frequentes estudos teoacutericos e experimentais Boes e colaboradores [1] demonstraram
que o ajuste apropriado da cavidade no meacutetodo IEF-PCM proporciona excelentes resultados quando
associado ao meacutetodo HFIEF-PCM Pereira e col [2] demonstraram a viabilidade de se utilizar
pseudopotenciais CEP (Compact Effective Pseudopotential) na teoria Gaussian n particularmente
Gaussian 3 ou G3 No presente projeto seraacute investigado um ajuste do modelo contiacutenuo de solvente
C-PCM com a teoria G3X(CEP) para caacutelculos de energia livre de solvataccedilatildeo de alguns iacuteons
Metodologia Computacional A teoria G3X [3] com pseudopotencial CEP ou simplesmente G3X(CEP) foi utilizada
juntamente com o modelo de solvente C-PCM em que acetonitrila foi utilizado como solvente para
calcular as energias livres de solvataccedilatildeo A otimizaccedilatildeo do fator de escala da cavidade do solvente
foi realizada entre o intervalo de 1 a 2
Resultados e Discussatildeo
O melhor resultado calculado em relaccedilatildeo aos dados experimentais foi obtido com fator de
escala de 119 para a combinaccedilatildeo G3X(CEP)C-PCM Os resultados foram comparados com
resultados de Boes [1] que utilizaram HFIEF-PCM com um fator de escala oacutetimo de 136 (ver
tabela 1) O fluacuteor apresentou o desvio muito alto em relaccedilatildeo ao experimental de -86 kcalmol para
G3X(CEP) se calcularmos o desvio meacutedio absoluto sem Fluacuteor teremos G3X(CEP) = 206 kcalMol
e HF = 248 kcalMol
Tabela I ndash Dados de Energia Livre de Solvataccedilatildeo (kcalmol) para acetonitrila calculadas para G3X(CEP) com
CPCM HF com IEF-PCM e desvio Meacutedio Absoluto
G3X(CEP)CPCM HFIEFshyPCM Exp G3X(CEP)CPCM HFIEFshyPCM Exp
Fshy shy7841 shy868 shy880 SCN
shy shy5377 shy574 shy519
Clshy shy6509 shy646 shy645 NO3
shy shy5818 shy602 shy565
Brshy shy6097 shy599 shy611 ClO4shy shy5367 shy539 shy508
N3shy shy5820 shy617 shy619 CH3CO2
shy shy6030 shy644 shy627
CNshy shy6250 shy636 shy592 DAM 175 162 shy
Conclusotildees Os resultados demonstram que o ajuste na cavidade CPCM melhora o resultado na energia
de solvataccedilatildeo para acetonitrila como solvente Os resultados apresentam com exceccedilatildeo do iacuteon fluacuteor
um desvio pequeno quando comparados com dados experimentais ou calculados por Boes e col
Agradecimentos Os autores agradecem o apoio financeiro da FAPEAM FAPESP CNPq e FAEPEX-
UNICAMP
Referecircncias [1] S Boes P R Livotto H Stassen Chemical Physcis 2006 331 142-158
[2] D H Pereira A F Ramos N H Morgon R Custodio 2011 135 034106-034131
[3] L A Curtiss P C Redfern K Raghavachari J Pople Chemical Physcis Lettres 2002 359 309-396
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Clusters Histoacuterico e evoluccedilatildeo
Dioacutegenes Mendes Arauacutejo1 (PG) Sergio E Galembeck1 (PQ)
diogenespgffclrpuspbr 1Departamento de Quiacutemica Faculdade de Filosofia Ciencias e Letras de Ribeirao Preto Universidade de Sao Paulo
14040-901 Ribeirao Preto (SP)
Introduccedilatildeo
Cluster pode ter diferentes significados dependendo da aacuterea que esta palavra eacute utilizada em
quiacutemica e em fiacutesica cluster significa um conjunto de aacutetomos ou moleacuteculas que interagem por forccedilas
natildeo covalentes Os primeiros estudos de clusters foram apresentados na literatura na deacutecada de
1930 mas ganharam forccedila na deacutecada de 1950 com a utilizaccedilatildeo de teacutecnicas experimentais como a
espectrometria de massa e vaporizaccedilatildeo a lazer Desde entatildeo muitos trabalhos cientiacuteficos foram
publicados investigando a natureza de clusters Os clusters ocupam o estado da mateacuteria
compreendido entre aacutetomos isolados e a fase condensada e o tamanho pode variar de dezenas ateacute
centenas de aringngstrons Clusters natildeo apresentam variaccedilotildees lineares de propriedades conforme o
crescimento e este eacute um dos pontos que atribui grande interesse nesses materiais[1] Recentemente
foi descoberta uma grande estabilidade em clusters que apresentam estrutura eletrocircnica
correspondente a nuacutemeros maacutegicos possibilitando o desenvolvimento de nanomateriais
estruturados com caracteriacutesticas especiacuteficas e tambeacutem a elaboraccedilatildeo uma nova tabela perioacutedica
formada por clusters que mimetizam as propriedades de elementos quiacutemicos sendo denominados
superaacutetomos[2] Entre os trabalhos que refletem o estado da arte desta aacuterea da ciecircncia grande parte
utilizam as propriedades dos clusters como uma ponte entre sistemas isolados ateacute a fase
condensada[3] Como exemplo podemos citar as aplicaccedilotildees de clusters em processos de superfiacutecie
como cataacutelises homogecircnea heterogecircnea e enzimaacutetica[4] a adsorccedilatildeo de hidrogecircnio em clusters de
alumiacutenio[5] a utilizaccedilatildeo de clusters em dispositivos de armazenamento de energia incrementando
algumas propriedades como a condutividade a velocidade de transferecircncia de carga e a
ciclabilidade[6] Esses exemplos mostram um pouco da versatilidade dos clusters o que faz que
eles venham ganhando forccedila principalmente no estudo de novos materiais para cataacutelise e
armazenamento de energia
Agradecimentos
Agradecemos a CAPES FAPESP e o CNPQ
Referecircncias
[1] AW Castleman P Jena Proc Natl Acad Sci USA 2006 103 10552-10553
[2] P Jena J Phys Chem Lett 2013 4 1432-1442
[3] P-Y Cheng JS Baskin AH Zewail Proc Natl Aca Sci USA 2006 103 10570-10576
[4] GA Somorjai AM Contreras M Montano RM Rioux Proc Natl Acad Sci USA 2006 103 10577-10583
[5] DJ Henry I Yarovsky J Phys Chem A 2009 113 2565-2571
[6] WJAS Gomes DM Arauacutejo AJF Carvalho SP Campana-Filho F Huguenin J Phys Chem C 2013 117
16774-16782
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Estimativa teoacuterica do pKa de aminas substituiacutedas com grupos alquila
Reacutegis Casimiro Leal12
(PG) Cleuton de Souza Silva13
(PG) Rogeacuterio Custodio1 (PQ)
regislealiqmunicampbr 1Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) Instituto de Quiacutemica 13083-970 Campinas-SP Brasil
2Instituto Federal de Educaccedilatildeo Ciecircncia e Tecnologia do Rio Grande do Norte (IFRN) 59215-000
Nova Cruz-RN Brasil 3Universidade Federal do Amazonas (UFAM) Instituto de Ciecircncias Exatas e Tecnologia 69103-128
Itacoatiara-AM Brasil
Introduccedilatildeo
O estudo das propriedades relacionadas agrave acidez e basicidade de substacircncias eacute
importante para compreensatildeo de determinados fenocircmenos [1] daiacute a necessidade de
estimativas das constantes de acidez (Ka) e basicidade (Kb) Bryantsev e col [2] estudaram
uma seacuterie de propriedades incluindo pKa de um conjunto de 23 aminas via DFT e um
modelo contiacutenuo de solvente Poisson-Boltzmann Aminas substituiacutedas (RNH2 R2NH e R3N
com R = -CH3) satildeo mais baacutesicas do que amocircnia (NH3) devido ao possiacutevel efeito doador de
eleacutetrons dos grupos alquila No entanto ocorre uma inversatildeo no comportamento quando se
compara a trimetilamina com as outras aminas substituiacutedas Isto pode ser explicado
qualitativamente pela dificuldade de acesso ao par de eleacutetrons livre do aacutetomo de nitrogecircnio na
trimetilamina devido ao impedimento espacial provocado pelos grupos alquilas substituintes
Metodologia Computacional
A estimativa do pKa foi realizado de acordo com o ciclo termodinacircmico descrito em
Freitas et al [3] Todos os caacutelculos foram realizados utilizando o pacote Gaussian 09W
Resultados e Discussatildeo
A Tabela 1 mostra as diferenccedilas entre valores de pKa experimental e teoacuterico obtidos
para os diferentes niacuteveis de caacutelculo O menor desvio foi com o meacutetodo Hartree-Fock
249 kcal mol-1
Nenhuma das metodologias utilizadas aqui reproduziu a tendecircncia
experimental de inversatildeo no comportamento do pKa quando se compara a trimetilamina com
as demais aminas substituiacutedas
Tabela 1 Diferenccedilas entre valores de pKa experimentais (pKaExp) e calculados (pKaCalc) em kcalmol-1
Aminas Exp [2]
[pKaExp ndash pKaCalc]
Hartree-Fock
6-311++g(dp)
B3LYP
6-311++g(dp)
G3(MP2)
B3 CBS-Q
NH3 925 202 208 209 208
CH3NH2 1064 308 316 315 315
(CH3)2NH 1077 299 307 306 306
(CH3)3N 980 186 196 193 194
DAM 249 257 256 256
Conclusotildees
A tendecircncia dos resultados experimentais natildeo foi reproduzida por nenhum dos meacutetodos
teoacutericos testados Os desvios satildeo elevados em relaccedilatildeo aos dados experimentais da ordem de
25 kcal mol-1
Efeitos locais do solvente estatildeo em andamento e devem corrigir a tendecircncia
Agradecimentos
FAPESP CNPq CAPES e FAEPEX-UNICAMP
Referecircncias [1] Seacutergio R B Silva Caio L Firme Kaacutessio M G Lima Quim Nova 2014 37 658-662
[2] Vyacheslav S Bryantsev Mamadou S Diallo William A Goddard III J Phys Chem A 2007 111 4422-4430
[3] Adilson A Freitas K Shimizu Luiacutes G Dias Frank H Quina J Braz Chem Soc 2007 18 1537-1546
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Discretizaccedilatildeo do Meacutetodo da Coordenada Geradora para geraccedilatildeo de
funccedilotildees de base por q-exponenciais
Mauriacutecio Gustavo Rodrigues1
(PG) Rogeacuterio Custodio (PQ)1
mauriciorodriguesiqmunicampbr
1 ndash Universidade Estadual de Campinas Campinas ndash SP
Introduccedilatildeo
O Meacutetodo da Coordenada Geradora (MCG) tem sido utilizado para o desenvolvimento
de conjuntos de funccedilotildees de base No meacutetodo original os expoentes das gaussianas satildeo
usualmente gerados atraveacutes de uma transformaccedilatildeo de coordenada geradora12
sendo n o nuacutemero de funccedilotildees de base primitivas desejado Neste trabalho
propotildee-se uma generalizaccedilatildeo do meacutetodo original pela q-exponencial3 da seguinte forma
se em que q eacute um paracircmetro a ser
otimizado juntamente com a malha Ω No MCG modificado pela q-exponencial
(MCGq) a equaccedilatildeo 1 continua vaacutelida para os casos em que q=1
Resultados e discussatildeo
MCG e MCGq foram aplicados para geraccedilatildeo de conjuntos de funccedilotildees de base atocircmicos
para os elementos representativos do segundo periacuteodo da Tabela Perioacutedica de modo
que apresentassem a configuraccedilatildeo de conjuntos de base de Pople 6-31G Todos os
paracircmetros foram otimizados com o meacutetodo Simplex e foi utilizado o niacutevel DFT
B3LYP para realizaccedilatildeo dos caacutelculos atocircmicos com o programa Gaussian09 Esses
resultados satildeo mostrados na Tabela 1 aleacutem do resultado exato4 para fins de
comparaccedilatildeo Nessa tabela tambeacutem satildeo apresentados resultados do MCG para uma base
maior (18s10p) tambeacutem para fins de comparaccedilatildeo
Tabela 1 Energias atocircmicas totais para o GCM GCMq HFN e GCM completo
(unidades atocircmicas)
GCM (10s4p) GCMq (10s4p) Exato GCM (18s10p)
B -24660252 -24660963 -246398 -24664036
C -37850843 -37852058 -378295 -37860238
N -54588155 -54589978 -545757 -54606958
O -75063965 -75066178 -750525 -75098236
F -99718436 -99721112 -997168 -99773437
Ne -128897668 -128900936 -1289230 -128980823
A Tabela 1 mostra que os resultados do GCMq satildeo mais baixos que o GCM com
mesmo tamanho de funccedilatildeo de base Em geral os expoentes gerados pelo GCMq satildeo
mais bem distribuiacutedos no espaccedilo de expoentes Para um conjunto completo de
primitivas espera-se que GCM e GCMq convirjam para o mesmo resultado
Agradecimentos
CAPES FAPESP CNPq FAEPEX-UNICAMP
Referecircncias
1 - R Custodio JD Goddard Can J Chem 70 (1992) 580
2 ndash E V R de Castro and F E Jorge J Chem Phys 108 (1998) 5226
3 - C Tsallis Quim Nova 16 (1994) 468
4 - E Buendiacutea F J Gaacutelvez P Maldonado and A Sarsa J Chem Phys 131 (2009) 44115
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11 FFCLRP 2014
Anaacutelise conformacional da Benzbromarona (BZB) Iran L Sousa (PG) Nelson H Morgon (PQ) Instituto de Quiacutemica - UNICAMP CP 6154 CEP 13084-971 Campinas - SP
iransousaiqmunicampbr
Introduccedilatildeo
O estudo teoacuterico das conformaccedilotildees e interaccedilotildees intramoleculares presentes em
sistemas modelos desde os mais simples ateacute estruturas complexas como proteinas
tornou-se importante para a compreensatildeo dos efeitos que influenciam a estabilidade
conformacional de moleacuteculas A escolha de uma metodologia computacional adequada eacute
extremamente importante para alcanccedilar o resultado final seja em termos de precisatildeo ou
custo computacional
Foi realizado um estudo conformacional da benzbromarona um faacutermaco
utilizado para o tratamento de casos refrataacuterios de gota1
Metodologia Computacional
Foram utilizados caacutelculos semiempiacutericos PM3 para indentificaccedilatildeo dos
confocircrmeros mais estaveacuteis Os minimos de energia foram otimizados com B3LYP6-
311++G (dp) Todos os caacutelculos foram realizados empregando o programa Gaussian
092
Foi avaliado as confomaccedilotildees de interesse em funccedilatildeo da rotaccedilatildeo dos acircngulos
diedros θ e β (Fig 1) estimada a cada 10ordm
Fig 1 Acircngulos diedros estudados
Resultados e Discussatildeo
As energias relativas e os acircngulos na qual foram obtidos os confocircrmeros mais
estaacuteveis satildeo mostrados na Tabela 1 Tabela 1 Energias Relativa (Kcalmol) e Angulos diedros (ordm) B3LYP6-311++G(dp)
Conf ER Diedros
α β
1 000 260 90
2 691 260 260
3 038 260 270
Observa-se que a benzbromarona apresenta um minimo em 260ordm e 90ordm A
explicaccedilatildeo desta preferecircncia seraacute investigada atraveacutes de caacutelculos de NBO Uma anaacutelise
populacional tambeacutem seraacute realizada a fim de verificarmos a predominacircncia de cada
confocircrmero
Conclusotildees
Os caacutelculos mostraram a existecircncia de isocircmeros conformacionais para a
Benzbromarona Na literatura natildeo haacute estudos teoricos deste faacutermaco Sendo assim
outros paracircmetros eletrocircnicos estatildeo sendo obtidos com o objetivo de melhor
caracterizar essa moleacutecula
Agradecimentos CNPq CAPES CENAPAD-SP e GridUNESP
Referecircncias 1S Kumar et al New Zealand Medical J 2005 118 152
2 httpwwwgaussiancom
β
θ
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Estudo das Propriedades de Nanofitas de SiC
Larissa S Oliveirasup1 (PG) Rogeacuterio J Baierlesup1sihelarissagmailcom
1Universidade Federal de Santa Maria
IntroduccedilatildeoMateriais semicondutores nanoestruturados satildeo potenciais candidatos para serem
utilizados em dispositivos semicondutores Muitas teacutecnicas computacionais tecircm sidoutilizadas agrave produccedilatildeo de materiais com propriedades desejaacuteveis agrave industria eletrocircnica onde ocarbeto de siliacutecio (SiC) vem se mostrando muito promissor
Metodologia ComputacionalO meacutetodo de primeiros princiacutepios adotado eacute fundamentado na Teoria do Funcional
Densidade (DFT) e para o tratamento da interaccedilatildeo forte entre os eleacutetrons de valecircncia com osde caroccedilo utilizaremos pseudopotenciais de norma conservada na forma totalmente separaacutevelAs equaccedilotildees de Kohn-Sham satildeo resolvidas de maneira autoconsistente com o termo de troca-correlaccedilatildeo tratado dentro da Aproximaccedilatildeo do Gradiente Generalizado (GGA) A soma naZona de Brillouin eacute tratada utilizando um conjunto especial de pontos k gerados dentro doprocedimento de Morkhost-Pack A procura da geometria eacute feita utilizando o algoritmo deGradiente Conjugado (CG) com o caacutelculo das forccedilas usando o procedimento de Hellmann-Feynman
A estabilidade dos defeitos eacute obtida com o caacutelculo da energia de formaccedilatildeo dosdefeitos utilizando os resultados de caacutelculos de energia total A energia de formaccedilatildeo de umdefeito Eform[Def] eacute calculado de acordo com a equaccedilatildeo
Eform[Def]=ET[Def] ndash ET[pristino] - nji
onde ET[Def] eacute a energia total para o sistema na presenccedila de um defeito e ET[pristino] eacute aenergia total do mesmo sem defeito A soma ocorre sobre todos os aacutetomos envolvidos nodefeito e j eacute o potencial quiacutemico para o i-eacutesimo aacutetomo envolvido no defeito
Resultados e DiscussatildeoPretendemos estudar as principais caracteriacutesticas das nanofitas de SiC em sua forma
pura e com defeitos Estes estudos ainda estatildeo em fase de conclusatildeo e por esse motivo aindanatildeo possuiacutemos resultados
ConclusotildeesEsperamos que com esse trabalho possamos natildeo soacute caracterizar de maneira
satisfatoacuteria esses materiais Esses materiais quando bem estruturados podem apresentarcaracteriacutesticas desejaacuteveis para a fabricaccedilatildeo de dispositivos eletrocircnicos com boa eficiecircncia
AgradecimentosAgrademos a UFSM FAPERGS e ao PPGFiacutesica
Referecircncias [1] R J Baierle PC Piquini L P Neves R H Miwa Ab initio study of native defects in SiC nanotubesPhysical Review B Condensed Matter and Materials Physics USA v 74 n15 p 155425 2006[2] E F Rosso Baierle R J Oxygen doped SiC Nanowires an ab initio study Chemical Physics Letters (Print)v 568 p 140-146 2013[3] F Zheng et al J App Phys 113 154302 (2013)
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13 FFCLRP 2014
Natureza da ligaccedilatildeo FendashNO em sistemas trans-[FeIIL(NO)(oxa-aza)]
n+ onde
L=Cl ou H2O e n=1 ou 2 Uma investigaccedilatildeo computacional
Lucas Abreu do Nascimento1 (PG) Francisco das Chagas Alves Lima2 (PQ) fdcalimagmailcom 1
Universidade Federal do Piauiacute ndash UFPI 2 Universidade Estadual do Piauiacute ndash UESPI
Introduccedilatildeo
Na deacutecada de 1980 Ignarro e colaboradores mostraram que o oxido niacutetrico (NO) desempenha importacircncia fundamental no meio bioloacutegico como em sistema de regulaccedilatildeo de pressatildeo
sanguina processos inflamatoacuterios dentre outros1 Seus estudos demonstraram que a atividade bioloacutegica do (NO) difere em categorias direto e indireto sendo a principal diferenccedila a concentraccedilatildeo (NO) no meio A busca por novas drogas aptas a manter o controle desta moleacutecula levaram a uma
vasta aplicaccedilatildeo de compostos de coordenaccedilatildeo em particular ligantes macrociacuteclicos2 Os ligantes aza-macrociclo tem demonstrando um importante papel na sua estabilidade bem como o ligante
trans ao (NO)34 Mediante a busca por novas drogas capazes de manter o controle de (NO) no meio bioloacutegico este trabalho tem como objetivo analisar a natureza da ligaccedilatildeo FendashNO no sistema trans-[FeIIL(NO)(oxa-aza)]n+ onde L satildeo os ligantes trans Cl ou H2O em relaccedilatildeo o (NO) e n+ satildeo as
possiacuteveis cargas (1 e 2) dos complexos Metodologia Computacional
Todos os caacutelculos foram desenvolvidos no programa Gaussian 095 em niacutevel de teoria DFT empregado o funcional de troca de Beckes em conjunto com o funcional de correlaccedilatildeo de Perdew (BP86) Para efeito de comparaccedilatildeo o meacutetodo PBE1PBE tambeacutem foi utilizado Em combinaccedilatildeo com
os meacutetodos propostos a base LANL2DZ foi utilizada Para entendimento da natureza da ligaccedilatildeo o programa AOMIx6 foi empregado Todos os caacutelculos foram realizados considerando o vaacutecuo
Resultados e Discussatildeo
Em ambas os meacutetodos utilizados o sistema com o ligante H2O mostrou uma media de 35000 kcal mol -1 mais estaacutevel com ralaccedilatildeo ao com Cl Com relaccedilatildeo o comprimento de ligaccedilatildeo
entre o metal e o NO observa-se que quando ligante apresenta orbitas do tipo pi (π) no caso H2O diminui o comprimento da ligaccedilatildeo em 0009 Aring em comparaccedilatildeo com o outro ligante Apesar da
energia de interaccedilatildeo FendashNO ter sido de -482 kcal mol-1 para L=Cl e -62 kcal mol-1 para L=H2O as energias de repulsatildeo mostram-se 0020 maior para L=Cl quando comparado com L=H2O Logo a presenccedila deste ligante H2O dificulta a liberaccedilatildeo do NO e consequentemente facilitar a sua absorccedilatildeo
Conclusotildees
Os resultados demostraram que o sistema proposto em ambos os meacutetodos possui uma
maior estabilidade quando o ligante H2O esta presente Com relaccedilatildeo ao comprimento da ligaccedilatildeo FendashNO ela diminui com a presenccedila do H2O Assim a liberaccedilatildeo de NO pode ocorre com maior facilidade com quando o Cl estiver na oposiccedilatildeo trans com relaccedilatildeo a ele Os resultados das energias
de energias de repulsatildeo corroboram para o entendimento desses sistemas Agradecimentos
Centro Nacional de Processamento de Alto Desempenho do Cearaacute - CENAPADUFC Referecircncias [1]Ignarro L J Buga GM Wood K S Byrns R E Chaudhuri G Proceed ings of the National Academy of
Sciences of the United States of America 1987 84 9265-9269
[2] Tfouni E Truzzi D R Tavares A Gomes A J Figueiredo L E amp Franco D W Biological activity of
ruthenium nitrosyl complexes Nitric Oxide Biology and Chemistry Official Journal of the Nitric Oxide Society
201226 38ndash53
[3] Aguilar C M amp Rocha W R The nature of the MndashNO bond in [M(Imidazole)(PPIX)(L)]q complexes (M=Fe2+
Ru2+ L=NO+ NO and NOminus PPIX=Protoporphyrin IX) Inorganica Chimica Acta 2013 408 18ndash26
[4]Caramori G F Kunitz A G Andriani K F Doro F G Frenking G amp Tfouni E The nature of Ru-NO bonds
in ruthenium tetraazamacrocycle nitrosyl complexes --a computational study Dalton Transactions (Cambridge
England 2003) 201241 7327ndash39
[5] Frisch M J Gaussian09
[6] S I Gorelsky AOMix Program for Molecular Orbital Analysis httpwwwsg-chemnet version 66 2012
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14 FFCLRP 2014
Estudo das propriedades dinacircmicas do sistema 1-etil-3-metilimidazoacuteliobis(trifluorsulfonil)imida emim[Tf2N]CO2
Tuanan da Costa Lourenccedilo(PG)sup1 Luciano Tavares da Costa(PG)sup2lourencotuanangmailcom
1Universidade Federal de Alfenas sup2Universidade Federal Fluminense
IntroduccedilatildeoRecentemente liacutequidos iocircnicos(LIs) tecircm sido amplamente estudados para aplicaccedilotildees em
quiacutemica verde sendo que tais aplicaccedilotildees satildeo possiacuteveis devido agraves propriedades destes liacutequidos comobaixa volatilidade estabilidade teacutermica toxicidade e baixa pressatildeo de vapor tornado-os assimpossiacuteveis solventes ldquoverdesrdquo Atualmente vimos enfrentando grandes mudanccedilas climaacuteticas causadaspelas grandes emissotildees de gases de efeito estufa na atmosfera e devido a isso torna-se necessaacuterio odesenvolvimento de tecnologias para a captura de tais gases sendo os liacutequidos iocircnicos candidatos aesta nova tecnologia O objetivo deste trabalho eacute o estudo da mistura do liacutequido iocircnico 1-etil-3-metilimidazoacutelio bis(trifluorsulfonil) imida emim[Tf2N] com o CO2
Metodologia ComputacionalSimulaccedilotildees por dinacircmica molecular foram usadas para o estudo do sistema [emim]Tf2N e
CO2 As simulaccedilotildees foram realizadas nos ensembles NVT e NpT com duraccedilatildeo de 100ns Foramutilizados 160 pares de Lis com diferentes concentraccedilotildees do gaacutes variando de 0 a 204 moleacuteculas auma temperatura de 313K Apoacutes os caacutelculos das interaccedilotildeessup2 foram realizados caacutelculos depropriedades dinacircmicas a fim de se avaliar as modificaccedilotildees causadas pela presenccedila do gaacutes
Resultados e DiscussatildeoForam calculados os coeficientes de difusatildeo para caacutetion e acircnion Podemos ver pela tabela 1
que haacute um aumento no coeficiente de difusatildeo proporcional ao aumento de moleacuteculas de CO2 Ocaacutetion tende a ser mais difuso do que o acircnion e isso se daacute pela presenccedila do anel aromaacutetico em suaestrutura o que proporciona uma maior mobilidade do caacutetion no eixo do anel Podemos ver atraveacutesdo deslocamento meacutedio quadraacutetico das espeacutecies que o comportamento da dinacircmica translacionalnatildeo eacute modificado pela presenccedila das moleacuteculas do gaacutes embora ocorra uma maior difusividade dasmoleacuteculas
Tabela 1- Coeficientes de difusatildeo para as espeacutecies do sistema valores em 10-5cmsup2s Conclusotildees
Os resultados preliminares mostraram uma grande afinidade do gaacutes com o LI evidenciadona modificaccedilatildeo do coeficiente de difusatildeo o que nos sugere uma certa interaccedilatildeo gaacutes-LI Osresultados preliminares das propriedades dinacircmicas para o liacutequido iocircnico tiveram uma boacorrelaccedilatildeo com a literaturasup3 o que mostra a validade do campo de forccedila utilizado nas simulaccedilotildees
AgradecimentosAgradecimentos a CAPES FAPEMIG UNIFAL-MG e UFF
Referecircncias [1] Karadas F Energy Fuels 2010 24 5817[2] Lourenccedilo T C et al Environ Sci Technol 2013 47 7421[3] Fredlake C P et al J Chem Eng Data 2004 49 954
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Anaacutelise Teoacuterica de Clusters de Soacutedio-Potaacutessio por Algoritmo Geneacutetico e Caacutelculos
de Quiacutemica Quacircntica
Mateus X Silva1
(PG) Breno R L Galvatildeo1
(PD) Jadson C Belchior1 (PQ)
xaviersmateusgmailcom 1Departamento de Quiacutemica-ICEx Universidade Federal de Minas Gerais Av Antocircnio Carlos 6627 Pampulha 31270-
901 - Belo Horizonte MG Brasil
Introduccedilatildeo
Clusters metaacutelicos tecircm atraiacutedo atenccedilatildeo cientiacutefica devido agraves suas potenciais aplicabilidades
tecnoloacutegicas em nanoescala O interesse teoacuterico vai aleacutem da determinaccedilatildeo das estruturas formadas
por estes sistemas sendo um objetivo central o entendimento de como estes clusters crescem e
como suas propriedades se modificam no curso deste processo A liga NaK eacute conhecida por ser
misciacutevel em todas as proporccedilotildees e liacutequida agrave temperatura ambiente para a maioria das composiccedilotildees1
sendo o foco deste trabalho a descriccedilatildeo do crescimento deste sistema
Metodologia Computacional
A hipersuperfiacutecie de energia potencial de clusters de NaK foi gerada pelo potencial empiacuterico
Gupta2 (PG) e explorada via um algoritmo geneacutetico (GA) modificado
3 pela adiccedilatildeo de dois novos
operadores ao procedimento evolucionaacuterio padratildeo Assim foram geradas condiccedilotildees iniciais para
abordagem dos clusters menores por meacutetodos de estrutura eletrocircnica tais como CCSD(T) e MP2
que produziram resultados de referecircncia A escolha de condiccedilotildees apropriados para caacutelculos DFT
foram exploradas utilizando os dados de referecircncia obtidos Por fim o acoplamento entre um GA e
a minimizaccedilatildeo da energia obtida em niacutevel de teoria quacircntica eacute investigado para gerar condiccedilotildees
iniciais mais adequadas em relaccedilatildeo agrave abordagem empiacuterica inicial
Resultados e Discussatildeo
Os miacutenimos gerados pelo PG foram avaliados e corrigidos pelos meacutetodos ab initio de alto
niacutevel correlacionando eleacutetrons de camadas internas Verificou-se que o PG falha sistematicamente
na previsatildeo dos miacutenimos corretos de energia para clusters de ateacute 6 aacutetomos estando estes sistemas
pequenos fora da regiatildeo ideal de aplicabilidade deste potencial Observou-se que abordagens usuais
DFT como B3LYP podem falhar na previsatildeo de resultados para sistemas especiacuteficos sendo que o
melhor acordo com os resultados de referecircncia foi obtido pela combinaccedilatildeo def2-TZVPPSVWN5
apesar da melhor relaccedilatildeo custo-benefiacutecio ter sido alcanccedilada por LANL2DZSVWN5 (com potencial
nuclear efetivo) O acoplamento entre o GA e o tratamento quacircntico dos clusters foi realizado
dentro de uma abordagem de alta relaccedilatildeo custo-benefiacutecio obtida pela utilizaccedilatildeo de um potencial
nuclear efetivo em niacutevel MP2 O meacutetodo proposto foi capaz de elevar significativamente a
qualidade das condiccedilotildees iniciais geradas para reotimizaccedilatildeo por meacutetodos mais exatos
Conclusotildees
Caacutelculos MP2 foram suficientes para prever estruturas corretas assim como caacutelculos DFT
com utilizaccedilatildeo de potencial nuclear efetivo forneceram resultados com desvios de apenas 5 em
relaccedilatildeo agravequeles considerados como referecircncia Para clusters maiores a abordagem semi-claacutessica
feita atraveacutes do PG forneceu uma proporccedilatildeo de aacutetomos de soacutedio de 30 a 40 capaz de gerar ligas
mais estaacuteveis quando comparadas agraves suas contrapartes homonucleares A tendecircncia experimental de
segregaccedilatildeo nuacutecleo-superfiacutecie foi prevista com sucesso pela presente abordagem
Agradecimentos
Noacutes agradecemos agrave FAPEMIG agrave Capes e ao CNPq
Referecircncias [1] Tchaplyguine M et al Phys Rev B 2009 80 033405
[2] Gupta R P Phys Rev B 1981 23 6265
[3] Guimaratildees F F et al J Chem Phys 2002 116 8327
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16 FFCLRP 2014
Electronic energy levels engineering of P3HT employing chemical substitutions
Eliezer Fernando Oliveira1 (PG) and Francisco Carlos Lavarda12 (PQ)
1UNESP - Univ Estadual Paulista POSMAT - Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Ciecircncia eTecnologia de Materiais Bauru SP Brazil
2Faculdade de Ciecircncias UNESP - Univ Estadual Paulista Departamento de Fiacutesica Av Eng LuizEdmundo Carrijo Coube 14-01 17033-360 Bauru SP Brazil
Correspondence to Eliezer Fernando de Oliveira (eliezer fcunespbr)
IntroductionCurrently there is an intensive search for new materials to make more efficient organic solar
cells The use of chemical modifications capable of modifying the electronic properties of materialsalready known is an interesting approach [1] as it can in principle provide a more adequateadjustment of the frontier electronic levels while preserving properties such as solubility Thus weperformed a theoretical study of the P3HT and 13 new derivatives obtained by substitution withelectron acceptor and donor groups in order to understand how the energy levels of the frontierorbitals are modified
Computational MethodologyWe adopt the oligomer approach with structures ranging from 2 to 10 monomer units [2]
and thiophenic rings kept coplanar as expected in the solid state [3] Structure optimizations weremade through the PM7 semiempirical method and we obtained electronic structure data byDFTB3LYP6-31G(1d) The properties of polymers are estimated theoretically by extrapolationmethods of the results obtained for the oligomers
Results and DiscussionAs can be observed in Figure 1 employing chemical substitutions allow to get a range of
materials with very different electronic properties an interesting fact for tuning the properties of thedevices
ConclusionsAn interesting result is that obtained for the P3HT-F case that shifts the HOMO and LUMO
energy levels of P3HT to lower energy values maintaining approximately the same ΔEHL
AgradecimentosWe would like to thank the Brazilian agency FAPESP (proc 201221983-0) for financial
support
Referecircncias [1] Oliveira E F Camilo-Jr A da Silva-Filho L C Lavarda F C J Polym Sci Part B Polym Phys 2013 51842-846[2] Batagin-Neto A Oliveira E F Graeff C F O Lavarda F C Molecular Simulation 2013 39 309-321
[3] Oliveira E F and Lavarda F C J Polym Sci Part B Polym Phys 2013 51 1350-1354
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Estudo teoacuterico do mecanismo ESIPT em derivados de benzazoacuteis
Josene M Toldo1(PG) Paulo F B Gonccedilalves
1(PQ)
Josenetoldoufrgsbr 1Universidade Federal do Rio Grande do Sul Instituto de Quiacutemica Grupo de Quiacutemica Teoacuterica
Introduccedilatildeo
A transferecircncia protocircnica intramolecular no estado excitado (ESIPT) caracteriza-se pela
transferecircncia de um proacuteton de um grupo doador para um grupo aceptor a partir de uma ligaccedilatildeo de
hidrogecircnio intramolecular presente na estrutura do estado excitado[1] O aumento do interesse no
estudo de moleacuteculas que apresentam ESIPT eacute um reflexo de suas propriedades fotoquiacutemicas e
fotofiacutesicas uacutenicas que permitem a sua utilizaccedilatildeo em novas aplicaccedilotildees optoeletrocircnicas[2] Nesse
trabalho a DFT foi utilizada para investigar os derivados dos benzazoacuteis descritos na Figura 1 onde
as estruturas 1a e 1b podem apresentar ESIPT
Figura 1 Estruturas dos derivados de benzazoacuteis
Metodologia Computacional
As otimizaccedilotildees geomeacutetricas e anaacutelises vibracionais nos estados S0 e S1 foram feitas
utilizando CAM-B3LYPcc-pVDZ e PBE1PBEcc-pVDZ Nos caacutelculos de energia para as transiccedilotildees verticais foram utilizados CAM-B3LYPjun-cc-pVTZ e PBE1PBEjun-cc-pVDZ Os efeitos do solvente foram incluiacutedos a partir do PCM com as constantes dieleacutetricas referentes ao 14-dioxano diclorometano etanol e acetonitrila Todos os caacutelculos foram feitos no Gaussian 09
Resultados e Discussatildeo
No estado fundamental natildeo haacute a possibilidade de transferecircncia protocircnica intramolecular
devido agrave grande instabilidade das formas ceto quando comparadas agraves formas enol No estado S1
ambas as formas satildeo possiacuteveis contudo o mecanismo ESIPT nem sempre eacute observado O funcional
CAM-B3LYP prevecirc o ESIPT apenas para a estrutura 1a utilizando o solvente mais apolar o 14-
dioxano Jaacute quando o PBE1PBE eacute empregado a estrutura 1a apresenta ESIPT com todos os
solventes e a estrutura 1b apenas para o 14-dioxano Contudo comparando os valores dos λabs e λem
obtidos com os dois funcionais com os resultados experimentais [3] percebe-se que o CAM-B3LYP
descreve melhor o sistema Um efeito batocrocircmico eacute observado ao aumentar a polaridade do
solvente o que eacute consistente com as transiccedilotildees do tipo π rarrπ
Conclusotildees
Devido agrave pequena diferenccedila de energia entre as formas ceto e enol explicada pela reduzida
transferecircncia de carga o mecanismo ESIPT eacute previsto apenas para a estrutura 1a em dioxano jaacute
que o CAM-B3LYP eacute o funcional que melhor descreve o sistema
Agradecimentos
CNPq CAPES e PROPESQ pelo suporte financeiro
Referecircncias [1] H Roohi F Hejazi N Mohtamedifar M Jahantab Spectrochim Acta Part A 2014 118 228-238
[2] J E Kwon S Y Park Adv Mater 2011 23 3615ndash3642
[3] G Wiethaus Siacutentese e caracterizaccedilatildeo de novas iminas com aplicaccedilotildees em oacuteptica natildeo-linear 2010 UFRGS BR
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Processo de fragmentaccedilatildeo molecular do hiacutebrido γ-Fe2O3 PMMA um estudo
teoacuterico e experimental
Silviana Correcirca1 Liacutevia C T Lacerda
1 Marcus V J Rocha
1-2 (PQ) Teodorico C Ramalho
1
(PQ) Elaine F F da Cunha1 (PQ)
silvianacorrea123yahoocombr 1Laboratoacuterio de Modelagem Molecular Departamento de Quiacutemica Universidade Federal de Lavras LavrasMG 2Department of Theoretical Chemistry Faculty of Sciences Vrije Universiteit Amsterdam Paiacuteses Baixos
Introduccedilatildeo
Materiais hiacutebridos orgacircnico-inorgacircnicos satildeo constituiacutedos pela combinaccedilatildeo de
componentes orgacircnicos e inorgacircnicos A siacutentese desses materiais com propriedades otimizadas
constitui uma aacuterea em constante expansatildeo com potencial aplicaccedilatildeo na aacuterea de cataacutelise e sensores
quiacutemicos[12]
Assim este trabalho tem objetivo de propor e entender o mecanismo de
fragmentaccedilatildeo molecular do hiacutebrido PMMA-maghemita realizado pelas teacutecnicas experimentais
de dessorccedilatildeo iocircnica utilizando caacutelculos teoacutericos
Metodologia Computacional
A teacutecnica de dessorccedilatildeo iocircnica estimulada por eleacutetrons foi utilizada para a fragmentaccedilatildeo
experimental E para o estudo teoacuterico utilizou-se o pacote ADF com o meacutetodo DFT o funcional
de densidade BLYP O conjunto de funccedilotildees do tipo Slater TZ2P
Resultados e Discussatildeo
O caminho de fragmentaccedilatildeo do
hiacutebrido PMMA-maghemita estaacute descrito de
acordo com a Figura 1 Pelos resultados
experimentais a ordem de intensidade de
perda dos fragmentos eacute COH+ gt CH3
+gt
CO2CH3+ A energia de formaccedilatildeo do iacuteon
CO2CH3+ seria maior do que os outros no
entanto a ordem de estabilidade encontrada
a partir de caacutelculos teoacutericos foi COH+ gt
CO2CH3+ gt CH3
+ (Figura1) A energia de
ativaccedilatildeo (E) para COH+ foi 2305 kcalmol
-
1 menor que a do CH3
+ Em comparaccedilatildeo
com a do CO2CH3+ a diferenccedila da E eacute
59759 e 62064 kcalmol-1
respectivamente
A intensidade de dessorccedilatildeo iocircnica e a
barreira de energia de ativaccedilatildeo teoacuterica
mostrou boa concordacircncia Assim o
controle cineacutetica pode ocorrer no processo
de fragmentaccedilatildeo da PMMA-maghemita
Conclusotildees
Atraveacutes dos caacutelculos teoacutericos com auxiacutelio dos dados experimentais foi possiacutevel prever e
propor um mecanismo de fragmentaccedilatildeo para o material Permitindo discutir as melhores vias de
formaccedilatildeo dos fragmentos e os fatores quiacutemicos que influenciam nas perdas
Agradecimentos
A CAPES CNPq e a UFRJ pelos auxiacutelios financeiros e de infraestrutura para a realizaccedilatildeo
do trabalho
Referecircncias [1] JOSEacute NM PRADO LASA Quiacutemica Nova 2005 v 28 n 2 p 281-288
[2] FAHMI A Materials Today 2009 v 12 n 5 p 44-50
Figura 1 Mecanismo de fragmentaccedilatildeo do
hiacutebrido PMMA-maghemita
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19 FFCLRP 2014
I Escola de Quiacutemica Computacional
Estudo mecaniacutestico sobre a N-acilaccedilatildeo de aminas por aacutecidos
carboxiacutelicos catalisada por ZrCl4
Felipe V Z Assad (PG) e Fabriacutecio R Sensato (PQ)
Universidade Federal de Satildeo Paulo UNIFESP Campus Diadema E-mail felipeassadglobocom
N-acilaccedilatildeo de aminas eacute um importante evento quiacutemico para a siacutentese da ligaccedilatildeo amida Tipicamente este tipo de ligaccedilatildeo eacute obtido da uniatildeo de um aacutecido carboxiacutelico a uma amina Entretanto a uniatildeo destes dois grupos funcionais natildeo ocorre agrave temperatura ambiente e requer temperaturas da ordem de 160-180
oC
1 Em 2012 Williams e colaboradores
2 reportaram um ineacutedito protocolo de siacutentese de amidas que
apresenta alta eficiecircncia para uma grande variedade de aminas e aacutecidos carboxiacutelicos A estrateacutegia - em sua condiccedilatildeo otimizada - baseia-se na reaccedilatildeo do substrato (amina) com aacutecido carboxiacutelico catalisada por tetracloreto de zircocircnio (ZrCl4) na presenccedila de tolueno a 110
0C Natildeo obstante a preeminecircncia do referido
procedimento nenhuma explanaccedilatildeo pormenorizada sobre o mecanismo molecular da reaccedilatildeo tem sido oferecida No presente estudo o mecanismo molecular de N-acilaccedilatildeo de aminas por aacutecidos carboxiacutelicos catalisada por ZrCl4 foi investigado por caacutelculos de estrutura eletrocircnica Os caacutelculos foram realizados em niacutevel DFTB3LYP com os seguintes conjuntos de base LANL2DZ para descrever o aacutetomo de zircocircnio e 6-311+G(2df2p) para os demais aacutetomos Pontos criacuteticos foram caracterizados por caacutelculos de frequecircncia vibracional Os processos de N-acilaccedilatildeo de aminas foram investigados para duas situaccedilotildees distintas reaccedilatildeo catalisada ou natildeo pelo ZrCl4 Para cada caso quatro caminhos reacionais idealizados foram investigados e caracterizados computacionalmente como segue i) processo concertado ii) por etapas iii) concertado em excesso de aacutecido carboxiacutelico e iv) por etapas tambeacutem em excesso do aacutecido Como modelos quiacutemicos para representar a amina e o aacutecido carboxiacutelico foram selecionadas as moleacuteculas metilamina e aacutecido metanoico Dos resultados obtidos na ausecircncia do ZrCl4 depreende-se que os valores de energia livre de ativaccedilatildeo ΔG
Dagger
satildeo consistentes com a baixa reatividade deste sistema agrave temperatura ambiente Dentre os canais investigados os processos por etapas demandam menores energias livre de ativaccedilatildeo que os concertados Assim o canal (ii) eacute mais reativo que o canal (i) enquanto o canal (iv) eacute mais reativo que o canal (iii) Em particular a adiccedilatildeo de ZrCl4 fortemente influencia a cineacutetica de acilaccedilatildeo associada ao mecanismo concertado em excesso do aacutecido carboxiacutelico A demanda de ativaccedilatildeo para este processo eacute diminuiacuteda por 86 kcalmol conduzindo a uma energia livre de ativaccedilatildeo ΔG
Dagger de 165 kcalmol e o correspondente perfil
energeacutetico eacute apresentado na Figura 1 Na ausecircncia do catalisador o mecanismo mais favorecido cineticamente eacute o processo por etapas em excesso de aacutecido carboxiacutelico No entanto o mecanismo concertado - em excesso do aacutecido - eacute prevalente na presenccedila do ZrCl4
Figura 1 Perfil energeacutetico do caminho reacional concertado em excesso de aacutecido carboxiacutelico catalisado pelo ZrCl4
Palavras Chave N-acilaccedilatildeo de aminas ligaccedilatildeo amida ZrCl4 caacutelculos de estrutura eletrocircnica DFT
[1] Valeur E Bradley M Chem Soc Rev 2009 38 606
[2] Allen C L Chhatwal A R Williams J M J Chemical Communications 2012 48 666-668
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20 FFCLRP 2014
Comparaccedilatildeo do Desempenho de Meacutetodos Compostos e Funcionais de
Densidade na Determinaccedilatildeo de Entalpias Padrotildees de Formaccedilatildeo
Leonardo Viana das Chagas Lima1 (PG) Nelson Henrique Morgon
1 (PQ)
leonardolimaiqmunicampbr 1Instituto de Quiacutemica Universidade Estadual de Campinas Baratildeo Geraldo Caixa Postal 6154 13083-970
Campinas Satildeo Paulo Brasil
Introduccedilatildeo
No estudo de sistemas com muitas partiacuteculas o uso de meacutetodos de estrutura eletrocircnica
sofisticados e bases extensas para a obtenccedilatildeo de propriedades com maior exatidatildeo sofre uma
limitaccedilatildeo praacutetica devido ao alto custo computacional o que felizmente pode ser contornado
por estrateacutegias como a teoria do funcional da densidade e os meacutetodos compostos[1]
Metodologia Computacional
Foram escolhidos os meacutetodos G3 G3MP2 G4 e G4MP2 e os funcionais com o
conjunto de bases G3LargeXP[2]
SOGGA11 B3LYP RevTPSS e M06-2X Realizaram-se
caacutelculos de otimizaccedilatildeo de geometria energia eletrocircnica e frequecircncias vibracionais (289 K e
1 bar) com o programa Gaussian09[3]
para um conjunto de 74 moleacuteculas e os respectivos os
aacutetomos presentes a fim de se determinar as entalpias padrotildees de formaccedilatildeo
Resultados e Discussatildeo
Comparando-se as determinaccedilotildees teoacutericas e experimentais obteve-se o erro meacutedio
(MSE) e o desvio RMS (RMSD) Avaliaram-se tambeacutem os tempos meacutedios de cpu (TM)
Tabela 1 ndash Anaacutelise estatiacutestica (MSE e RMSD em kcalmol) das determinaccedilotildees da entalpia padratildeo de formaccedilatildeo
(289 K e 1 bar) e tempo de CPU meacutedio dos caacutelculos (minutos)
Medidas Meacutetodos
G3 G3MP2 G4 G4MP2 B3LYP M06-2X RevTPSS SOGAA11
MSE -0406 -0332 -0155 -0107 6533 0873 -0718 -0331
RMSD 2543 2711 2463 2597 8553 3543 4060 9515
TM 4122 230 2983 625 1551 1672 1306 1917
Os menores RMSD foram observados para os meacutetodos compostos com destaque para
o G4 (2463 kcalmol) Jaacute os funcionais de densidade apresentaram RMSD superiores poreacutem
vale a pena destacar o M06-2X (3543 kcalmol) Os maiores tempos foram obtidos para os
meacutetodos G3 e G4 enquanto os menores foram os dos meacutetodos G3MP2 e G4MP2
Conclusotildees
Os meacutetodos G3MP2 e G4MP2 apresentaram os desempenhos mais equilibrados com
RMSD apenas pouco superiores ao meacutetodo G4 e os menores tempos de CPU Os funcionais
apesar dos tempos intermediaacuterios apresentaram RMSD consideravelmente superiores
Agradecimentos
Unicamp CENAPAD-SP CAPES
Referecircncias [1] Heerdt G Morgon N H Quiacutemica Nova 2012 23 1741-1746
[2] Curtis L A Redfern P C Raghavachari K Journal of Chemical Physics 2007 126 084108
[3] Frisch M J et al Gaussian09 Gaussian Inc 2009
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21 FFCLRP 2014
NMR-TZPP-DKH Gaussian basis sets for NMR calculations ndash 195Pt chemical
shift
Diego Paschoal1 (PG) Heacutelio F Dos Santos1 (PQ)
diego_paschoalyahoocombr 1Nuacutecleo de Estudos em Quiacutemica Computacional ndash NEQC ndash Departamento de Quiacutemica Universidade Federal de Juiz de
Fora Campus Universitaacuterio ndash Martelos 36036-030 Juiz de Fora MG Brasil
Nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy of 195Pt is an excellent method to be used
in structural characterization of new complexes in solution Besides NMR has been used in the
elucidation of reaction mechanism among other applications [1]
In this present study a comprehensive analysis of all relevant issues involved on the 195Pt
NMR chemical shift predictions are conducted Non-relativistic and relativistic calculations were
employed in distinct computation schemes to assess the most accurate method to use in a theoretical
calculations of 195Pt NMR In addition to the existing methods new relativistic Gaussian basis sets
named as NMR-TZPP-DKH were constructed for H-He Li-Ne Na-Ar K-Ca Ga-Kr Rb-Sr In-Xe
and Pt atoms and tested for 195Pt NMR predictions
NMR-TZPP-DKH Gaussian basis sets were developed according to the protocol described
by Neese [2] with some changes
Figure 1 195Pt chemical shift calculated at B3LYP(DKHSO)NMR-TZPP-DKHSO level
Platinum compounds studied in this work were optimized at B3LYPLANL2DZ(Pt)Def2-
TZVPP(Ligands) NMR calculations were performed using the GIAO method at B3LYPNMR-
TZPP-DKH level with relativistic effects incorporated by DKHSO approximation The [PtCl6]-2
was used as internal reference In all calculations the solvent effect was included using the PCM
formalism GAUSSIAN09 program were used in these calculations
The 195Pt for 73 complexes are showed in Figure 1 From the results we observe a good
agreement between experimental and calculated results with an average absolute deviation of 156
ppm for the compounds considered
The results and conclusions in this study are highly relevant to theoretical and experimental
chemists that seeking state of the art for the chemistry of platinum complexes Our conclusions are
supported by a series of theoretical calculations in good agreement with experimental values for a
wide range of 195Pt chemical shifts and with distinct ligands
Acknowledgments Authors acknowledges UFJF FAPEMIG CAPES and CNPq for
financial support
[1] P S Pregosin Coord Chem Rev 44 (1982) 247
[2] D A Pantazis X Y Chen C R Landis F Neese J Chem Theory Comput 4 (2008) 908
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22 FFCLRP 2014
Avaliaccedilatildeo teoacuterica do efeito gauche na difenidramina e seu cloridrato Faacutetima M P de Rezende1 (PG) Matheus P de Freitas1 (PQ)
fatimarezendeposgraduflabr 1Departamento de Quiacutemica Universidade Federal de Lavras CP 3037 37200-000 Lavras MG
Introduccedilatildeo O cloridrato de difenidramina eacute um dos princiacutepios ativos do medicamento Dramin (utilizado no tratamento de naacuteuseas e vocircmitos) A difenidramina e seu cloridrato fornecem bons prospectos para exibirem o efeito gauche O efeito gauche eacute observado em moleacuteculas contendo o fragmento etila 12-dissubstituiacutedo em que os substituintes satildeo aacutetomos ou grupos eletronegativos Segundo esse efeito a conformaccedilatildeo gauche eacute a forma preferencial em comparaccedilatildeo com a conformaccedilatildeo anti embora efeitos de repulsatildeo esteacuterica e eletrostaacutetica entre substituintes sugiram que o equiliacutebrio deveria ser favoraacutevel ao isocircmero anti1 Nesse contexto o objetivo do presente trabalho eacute avaliar a preferecircncia conformacional (gauche ou anti) do cloridrato de difenidramina e de sua forma neutra (Figura 1a e 1b) em acetonitrila e no vaacutecuo
ON
H
ON
a b
Figura 1 a) Difenidramina protonada (caacutetion) b) Difenidramina Metodologia Computacional Os miacutenimos de energia dos compostos foram identificados por meio de uma varredura conformacional usando o meacutetodo Monte Carlo em niacutevel semi-empiacuterico AM1 usando o programa Spartan A varredura conformacional foi executada para difenidramina na forma neutra e catiocircnica obtendo-se 100 estruturas para cada composto sendo muitas delas idecircnticas As geometrias diferentes foram otimizadas em niacutevel HF631g-(dp) (incluindo caacutelculos de frequecircncia para garantir que as estruturas natildeo se tratavam de estados de transiccedilatildeo) e em seguida 14 estruturas com energias relativas diferentes foram resubmetidas a caacutelculos de otimizaccedilatildeo de geometria (no gaacutes e em acetonitrila impliacutecita - modelo PCM) em niacutevel B97X-D6-31g(dp) Resultados e Discussatildeo O efeito gauche eacute operante na difenidramina pois o confocircrmero mais estaacutevel possui acircngulo diedro O-C-C-N de aproximadamente 65o (gauche) e eacute cerca de 1 kcal mol-1 mais estaacutevel do que o confocircrmero anti mais abundante (O-C-C-N de aproximadamente 175o) tanto na fase gasosa quanto em acetonitrila A estabilizaccedilatildeo da conformaccedilatildeo gauche eacute possivelmente decorrente de interaccedilotildees hiperconjugativas antiperiplanares CHCN e CHCO (efeito gauche quacircntico) Contudo os dados de energia ainda indicam uma populaccedilatildeo mensuraacutevel de confocircrmeros anti (cerca de 10) Ao se protonar a difenidramina de forma que se obtenha o caacutetion difenidramiacutenio (correspondente ao cloridrato de difenidramina) a diferenccedila de energia entre os confocircrmeros gauche e anti mais estaacuteveis eacute de mais de 6 kcal mol-1 sugerindo que estruturas com acircngulo diedro O-C-C-N+ gauche sejam natildeo somente preferenciais mas exclusivas Esse fato eacute decorrente de um incremento estabilizante da conformaccedilatildeo gauche a atraccedilatildeo eletrostaacutetica ON+ (efeito gauche eletrostaacutetico)2 Conclusotildees Interaccedilotildees intramoleculares particularmente o efeito gauche (quacircntico e eletrostaacutetico) devem contribuir fortemente para a conformaccedilatildeo bioativa da difenidramina e seu cloridrato que eacute gauche ao longo do fragmento O-C-C-N segundo estrutura do Protein Data Bank (coacutedigo PDB 2AOT) Agradecimentos Agrave FAPEMIG CAPES e CNPq pelo suporte financeiro e bolsas de estudante (FMPR) e de pesquisador (MPF) Referecircncias [1] Goodman L Gu H Pophristic V J Phys Chem A 2005 109 1223-1229 [2] Gooseman N E J OacuteHagan D Peach M J G Slawin A M Z Tozer D J Young R J Angew Chem Int Ed 2007 46 5904-5908
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23 FFCLRP 2014
Estudo envolvendo NN
Railton1 B de Andrade (PG) SilmarMiguel A F de Souza (PQ)
1Universidade Federal da Paraiacuteba Departamento de Quiacutemica 58036 Joatildeo Pes
Introduccedilatildeo
Uma das reaccedilotildees mais importantes das nitrosaminas se refere agrave quebra da ligaccedilatildeo NndashN (ver Figura 1) com a consequumlente liberaccedilatildeo do pode facilitar ou natildeo a quebra desta ligaccedilatildeo Pelaacuteez e colaboraprotonaccedilatildeo da nitrosamina mais simples (nitrosamina metilada
1a trans-(CH3)2NNOH+ 1c cis
Figura 1 conformaccedilotildees mais releva
Neste trabalho investigamos as quatro estruturas de menor energia da NNnitrosodimetilamina (DMNA
Metodologia Computacional
Utilizamos os meacutetodos geometrias referentes aos confocircrmeros mais estaacuteveis niacutevel CASSCFcc-pVDZ
Resultados e Discussatildeo
Temos um ordenamento energeacutetico em relaccedilatildeo aos resultados a niacutevel outro ordenamento com MRCI
Tabela 1Resultados obtidos para as quatro estruturas mai
Estruturaa
1a trans-(CH3)2NNOH+
1c cis-(CH3)2NNOH+
2a (CH3)2NHNO+
2c (CH3)2NNHO+
aAs quatro estruturas de menor energias foram otimizadas com realizado um caacutelculo MRCI correccedilotildees de Davdson dResultados entre parecircnteses referente agraves estruturas com H [2]
Conclusotildees
Para o estado fundamental foram obtidas quatro conformaccedilotildees mais estaacuteveis mostradas na Figura 1 sendo a estaacuteveis Observou-se o mesmo ordenamento obtido para a nitrosamina natildeoCaacutelculos com bases mais extensas (augReferecircncias [1] OHWADA T et al J Am Chem Soc
[2] PELAacuteEZ D et al J J Phys Chem A
Estudo envolvendo NN-nitrosodimetilamina protonada
B de Andrade (PG) Silmar1 A do Monte (PQ) Miguel A F de Souza (PQ) e Elizete1 Ventura (PQ)
railtoncggmailcom
Universidade Federal da Paraiacuteba Departamento de Quiacutemica 58036 Joatildeo Pessoa
Uma das reaccedilotildees mais importantes das nitrosaminas se refere agrave quebra da ligaccedilatildeo N (ver Figura 1) com a consequumlente liberaccedilatildeo do NO [1] A posiccedilatildeo da protonaccedilatildeo
pode facilitar ou natildeo a quebra desta ligaccedilatildeo Pelaacuteez e colaboradores [2] estudaram a protonaccedilatildeo da nitrosamina mais simples (H2NNO----H+) como modelo para a
1c cis-(CH3)2NNHO+ 2a (CH3)2NHNO
+ 2c (CH
conformaccedilotildees mais relevantes no estado fundamental de nitrosaminas protonadas
Neste trabalho investigamos as quatro estruturas de menor energia da NNDMNA) protonada (Figura 1 principais siacutetios de protonaccedilatildeo)
odologia Computacional
Utilizamos os meacutetodos MRCICASSCF com a base cc-pVDZ
geometrias referentes aos confocircrmeros mais estaacuteveis (Figura 1) foram otimizadas a
Temos um ordenamento energeacutetico em relaccedilatildeo aos resultados a niacutevel MRCI como indicado na Tabela 1
Resultados obtidos para as quatro estruturas mais estaacuteveis envolvendo NDMA protonada
CASSCF MRCIb MRCI+Q
c CASPT2ANO
∆E (kcalmol) 000 (000)d 000 000
1244 (1099) 1200 1183
-103 (-331) 1378 941
1389 (1232) 1793 1555 As quatro estruturas de menor energias foram otimizadas com CASSCF e a geometria obtida foi
realizado um caacutelculo MRCI bMRCI (Multireference Configuration Interaction
sultados entre parecircnteses referente agraves estruturas com H [2]
Para o estado fundamental foram obtidas quatro conformaccedilotildees mais estaacuteveis sendo a 1a trans-(CH3)2NNOH
+ e 2a (CH3)2NHNO
se o mesmo ordenamento obtido para a nitrosamina natildeoCaacutelculos com bases mais extensas (aug-cc-pVDZ e cc-pVTZ) estatildeo sendo realizados
J Am Chem Soc 123 10164 2001 J J Phys Chem A 112 8394 2008
nitrosodimetilamina protonada
A do Monte (PQ)
soa ndash PB ndash Brasil
Uma das reaccedilotildees mais importantes das nitrosaminas se refere agrave quebra da ligaccedilatildeo posiccedilatildeo da protonaccedilatildeo dores [2] estudaram a
) como modelo para a
2c (CH3)2NNHO+
ntes no estado fundamental de nitrosaminas protonadas
Neste trabalho investigamos as quatro estruturas de menor energia da NN-principais siacutetios de protonaccedilatildeo)
pVDZ Todas as ) foram otimizadas a
Temos um ordenamento energeacutetico em relaccedilatildeo aos resultados a niacutevel CASSCF e
s estaacuteveis envolvendo NDMA protonada
CASPT2ANO-L
(000) (1125) (459) (1141)
e a geometria obtida foi Multireference Configuration Interaction) c
MRCI com sultados entre parecircnteses referente agraves estruturas com H [2]
Para o estado fundamental foram obtidas quatro conformaccedilotildees mais estaacuteveis NHNO
+ as mais se o mesmo ordenamento obtido para a nitrosamina natildeo-metilada
pVTZ) estatildeo sendo realizados
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24 FFCLRP 2014
Ab-initio calculation of magnetic properties of Gd-doped SnO2
Fermin H Aragoacuten
fermin964hotmailcom Laboratoacuterio de Fiacutesica Aplicada Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear 31270-901 Belo Horizonte MG
Brazil
Introduction
The SnO2 compound is a n-type semiconductor with a large band gap (Eg ~ 36 eV) This
compound forms in a tetragonal rutile-type crystalline structure Reports published in the literature
experimental and theoretical indicate that the SnO2 compound doped with different chemical
elements (transition metals and rare earths) shows ferromagnetic properties above room
temperature high electrical conductivity high transparency in the visible region and high thermal
stability Due to these properties the rare earth-ion-doped SnO2 compounds are considered as
promising systems for the development of multifunctional magneto-optical devices [1] In special
the doping with trivalent Gd ions could provide with larger localized magnetic moments because of
their 4f7 electron configuration in comparison with transition metal ions
Computational Methodology
All calculations have been performed within the framework of the density-functional theory
(DFT) implemented in the well-tested SIESTA (Spanish Initiative for Electronic Simulations with
Thousands of Atoms) code
[2] and using the generalized gradient approximation (GGA)
pseudopotentials The system was studied in 2x2x2 supercell contained 48 atoms For the
calculation is considered the substitution of GdrarrSn that represent 625 of Gd-doped and one
oxygen vacancy that represent 3125 of the oxygen occupied site Spin polarized was carried out
to both cases with ferromagnetic (FM) and antiferromagnetic (AFM) configuration The difference
between the FM and AFM total energy (ΔE) can be expressed as ΔE=E(FM)-E(AFM) where
E(FM) denotes the total energy of FM state and E(AFM) denotes the total energy of AFM state
Positive value of ΔE implies that an AFM state is preferred while negative value of ΔE implies that
an FM state is preferred
Results
The values obtained to ΔE were -04 meV and -33 meV for 625 Gd-doped in SnO2 and
SnO2-γ (γ is the quantity of oxygen vacancy) respectively The low energy for Gd-doped SnO2
shows paramagnetic while for the Gd-doped SnO2-γ shows ferromagnetic behavior these results are
in agreement as theoretical and experimental work [34] where were shown that the oxygen
vacancies are a key of the origin of ferromagnetism in the call diluted magnetic semiconductors
Conclusions In conclusion we have investigated the electronic and magnetic properties of Gd-doped SnO2 (free of oxygen vacancy) and Gd-doped SnO2-γ (with oxygen vacancy) using SIESTA code Our calculations show remarkable changes in the spin polarized DOS with a strong correlation of the ferromagnetism with the presence of oxygen vacancy
The financial support of the Brazilian Agencies CNPq CAPES and FAPEMIG is gratefully
acknowledged
References [1] R Adhikari AK Das DKarmakar JGhatak J MagnMagn Mat 322 (2010) 3631
[2] J M Soler E Artacho J Gale A Garcia J Junquera P Ordejoacuten D Saacutenchez-Portal J Phys Cond Matt 14 2745
(2002)
[3] S B Ogale R J Choudhary J P Buban S E Lofland S R Shinde S N Kale V N Kulkarni J Higgins C
Lanci J R Simpson N D Browning S D Sarma H D Drew R L Greene and T Venkatesan Phys Rev Lett 91
77205 (2003)
[4] J M D Coey A P Douvalis C B Fitzgerald and M Venkatesan Appl Phys Lett 84 1332 (2004)
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25 FFCLRP 2014
Estrutura eletrocircnica de complexo envolvendo uma associaccedilatildeo por ligaccedilatildeo
quiacutemica entre uma ftalocianina de rutecircnio e o TiO2 (anatase)
Diesley M S Arauacutejo1
(PG) Weverson R Gomes2(PG) Leonardo T Ueno
3(PQ) Antonio O T
Patrociacutenio1(PQ) Antonio E H Machado
1(PQ)
diesleymartinsyahoocombr 1Universidade Federal de Uberlacircndia Instituto de Quiacutemica Laboratoacuterio de Fotoquiacutemica e Ciecircncia de Materiais
2 Universidade Federal de Satildeo Carlos Departamento de Quiacutemica
3Universidade Federal de Uberlacircndia Faculdade de Ciecircncias Integradas do Pontal
Introduccedilatildeo
O emprego de abordagens baseadas na Teoria do Funcional de Densidade (DFT) tem
contribuiacutedo de forma significativa nos estudos de processos que envolvem transferecircncia de carga
[12] Ressalta-se entre outras possibilidades a previsatildeo do arranjo estrutural energeticamente mais
favoraacutevel e o entendimento de qual seria a melhor forma de ancoramento do corante na superfiacutecie
do semicondutor Aleacutem disso a estrutura eletrocircnica obtida teoricamente eacute capaz de fornecer
informaccedilotildees para o entendimento de processos importantes como eacute o caso da conversatildeo de energia
No presente trabalho avaliamos o comportamento de uma ftalocianina de rutecircnio ([(29-
bis(dietielamino)-1623-dicarboxi)PcRu(py)2]- FtRu) ligada quimicamente a um nanocluster de
anatase (TiO2)
Metodologia Computacional
Para a otimizaccedilatildeo estrutural e caacutelculo das frequecircncias vibracionais empregou-se o funcional
B3LYP e o conjunto de bases LANL2DZ ECP com o pseudo-potencial para o Titacircnio e o conjunto
Def2-TZVPD para os demais aacutetomos (H C N O e Ru) mais o pseudo-potencial para o Ru O
nanocluster de anatase empregado foi mantido congelado durante todos os caacutelculos Este consiste
em estrutura otimizada descrita por Jono e colaboradores [1] Todos os caacutelculos foram efetuados
considerando acetonitrila como solvente empregando o meacutetodo de contiacutenuo dieleacutetrico CPCM [45]
O funcional CAM-B3LYP foi utilizado na previsatildeo de 6 estados tripleto e dos 60 primeiros estados
singleto para a construccedilatildeo do espectro eletrocircnico e diagrama de energias
Resultados e Discussatildeo
No espectro de excitaccedilatildeo simulado a magnitude das forccedilas de oscilador para as transiccedilotildees
por volta de 560 nm sugere uma grande probabilidade de absorccedilatildeo de luz visiacutevel por este complexo
Em uma anaacutelise dos orbitais moleculares observa-se que tais excitaccedilotildees surgem da transferecircncia de
carga interfacial da FtRu para niacuteveis desocupados do semicondutor sugerindo que as transiccedilotildees
eletrocircnicas de menor energia devem envolver a excitaccedilatildeo de um eleacutetron da FtRu para diferentes
estados eletrocircnicos do TiO2 O gap energeacutetico entre o estado eletrocircnico de menor energia (S1) e o
estado fundamental eacute de cerca de 180 eV envolvendo a combinaccedilatildeo de diferentes transiccedilotildees
eletrocircnicas sugerindo que haacute injeccedilatildeo eletrocircnica do corante no estado excitado para a banda de
conduccedilatildeo do semicondutor isso eacute compatiacutevel com dados reportados em estudos similares [1-3]
Conclusotildees
Os dados obtidos para os niacuteveis de energia do complexo em estudo satildeo compatiacuteveis aos
observados para complexos similares Os resultados sugerem na excitaccedilatildeo eletrocircnica a
transferecircncia de eleacutetron de niacuteveis ocupados da FtRu para orbitais virtuais da anatase
Agradecimentos
UFU FAPEMIG CAPES e CNPq
Referecircncias
[1] R Jono et al J Phys Chem Lett 2011 2 1167ndash1170
[2] P M Anbarasan et al Rec Res Sci Tech 2010 2 08-16
[3] Corneliu I Oprea et al International Journal of Photoenergy 2013 1-15
[4] M Cossi et al J Comp Chem 2003 24 669-81
[5] V Barone and M Cossi J Phys Chem A 1998 102 1995-2001
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26 FFCLRP 2014
Estudo computacional de [22]ciclofanos
Mateus G Manfreacute1 (IC) Seacutergio E Galembeck
1 (PQ)
mateusmanfreuspbr 1Departamento de Quiacutemica Faculdade de Filosofia Ciecircncias e Letras de Ribeiratildeo Preto Universidade de Satildeo Paulo
14040-901 Ribeiratildeo Preto-SP Brasil
Introduccedilatildeo
Os [22]ciclofanos representam uma classe de compostos quiacutemicos com um campo de aplicaccedilatildeo que
abrange cataacutelises assimeacutetricas poliacutemeros com propriedades oacuteptico-eletrocircnicas distintas e mesmo
faacutermacos no combate agrave artrite Grande parte de suas caracteriacutesticas de interesse se deve a interaccedilotildees
entre seus dois aneacuteis aromaacuteticos portanto a compreensatildeo da natureza de tais interaccedilotildees elucidaria a
origem de suas aplicaccedilotildees bem como melhor exploraacute-las
Metodologia Computacional
Quatro compostos da classe dos [22]ciclofano vecircm sendo estudados neste trabalho
[22]paraciclofano (I) sin [22]metaciclofano (II) anti [22]metaciclofano (III) e
[22]metaparaciclofano (IV) As moleacuteculas tiveram suas geometrias optimizadas atraveacutes do meacutetodo
PW6B95-D3BJ tendo def2-TZVP A mesma metodologia foi adotada para o caacutelculo de seus
espectros infravermelho
Resultados e Discussatildeo
Em todos os compostos os valores estudados nas geometrias se encontram muito proacuteximos
dos valores experimentais na literatura2 Observa-se que para I e II a distacircncia interanular
apresentou um valor abaixo do raio de Van der Waals para o aacutetomo de carbono ( 28 acircngstrons) o
que sugere uma provaacutevel interaccedilatildeo through-space entre os aneacuteis Por outro lado os compostos III e
IV apresentaram uma distacircncia entre os aneacuteis maior que 28 acircngstrons indicando que caso estejam
presentes a interaccedilatildeo entre os aneacuteis se daacute principalmente through-bond
Os espectros infravermelho revelaram que em todos os compostos os picos de maior
intensidade se encontravam relacionados a vibraccedilotildees de estiramento dos hidrogecircnios Tanto O
espectro do composto I quanto do composto II bandas de intensidade consideraacutevel em 750 cm-1
relacionada agrave vibraccedilatildeo angular entre seus aneacuteis benzecircnicos indicando uma provaacutevel interaccedilatildeo
through-space O composto IV por outro lado natildeo apresentou tais bandas de interaccedilatildeo apenas entre
os aneacuteis mas sim uma banda em 606 cm-1
devido ao estiramento simeacutetrico entre os aneacuteis atraveacutes
das pontes etilecircnicas se tratando de uma provaacutevel interaccedilatildeo through-bond
Conclusatildeo
O meacutetodo PW6B95-D3BJ apresentou resultados com boa exatidatildeo ante aos valores
encontrados na literatura se mostrando adequado para o tratamento de [22]ciclofanos Os dados
obtidos na geometria para os compostos I e II bem como no espectro infravermelho convergem para
uma predominacircncia na interaccedilatildeo through-space enquanto que para o composto IV estes convergem
para uma predominacircncia na interaccedilatildeo through-bond
Agradecimentos
Os autores agradecem agrave FAPESP (processo 201319596-0) pelo suporte financeiro MGM
agradece agrave FAPESP (processo 201319596-0) pela bolsa de Iniciaccedilatildeo Cientiacutefica
Referecircncias Bibliograacutefica 2ChampionRGodfreyPD Betens FLJ Mol Spectrosc 199215518
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27 FFCLRP 2014
17ordm SIMPOacuteSIO BRASILEIRO DE QUIacuteMICA TEOacuteRICA (SBQT) 24 a 28 de novembro de 2013 Angra dos Reis Rio
ESTUDO COMPARATIVO DE REATIVIDADE DE TRITERPENOS
PENTACIacuteCLICOS COM ATIVIDADE ANTIMALAacuteRICA
Marlon Marques V de Melo Filho
1a(PG) Kelson Mota T Oliveira
1a(PQ) Noam S Gadelha
1a(PG)
Aristeu S da Fonseca1a
(PG)
1aGrupo de Quiacutemica Teoacuterica e Computacional (GQTC)
1bGrupo de Quiacutemica de Produtos Naturais e Desenvolvimento
de Meacutetodos Analiacuteticos (QPNMA) 1DQICE ndash UFAM Bloco 10 Setor Norte Av Rodrigo OJ Ramos 6200 Japiim
69077-000 Manaus ndash Amazonas
e-mail marlonvieirademelogmailcom
Palavras-chave lupeol aacutecido betulinico betulina aacutecido melaleuco atividade ONION
INTRODUCcedilAtildeO
A investigaccedilatildeo farmacecircutica em produtos naturais representa uma estrateacutegia importante para a descoberta e desenvolvimento de novos medicamentos Quatro moleacuteculas isoladas da A amazonicus no QPNMA com esqueleto triterpecircnico pentaciacuteclico tecircm mostrado graus diferentes de atividade contra o P falciparum Trecircs destes compostos satildeo apresentados na literatura como oacutetimos candidatos para o desenvolvimento de um tratamento mais eficiente contra a malaacuteria e outras doenccedilas parasitaacuterias Os quatro compostos depois de isolados foram identificados por meio de anaacutelise espectroscoacutepica (ver fig 1) Suas estruturas foram estudadas por meio de abordagem teoacuterica visando determinar que fatores estruturais e eletrocircnicos poderiam ser determinantes no grau de atividade Foram comparados os mapas de potencial eletrostaacutetico densidade eletrocircnica (2D e 3D) e distribuiccedilatildeo de cargas dos quatro compostos e seus valores tabelados Figura 1 Triterpenos pentaciacuteclicos isolados de A amazonicus 1 - lupeol 2 - O aacutecido betuliacutenico 3 - betulina 4 - o aacutecido Melaleucico
MEacuteTODOS Os calculos seratildeo realizados utilizando PC INTEL Quadcore
TM (8 GB RAM) em plataforma Debian
LINUX (Versatildeo 50) para calcular as propriedades estruturais e eletrocircnicas das quatro moleacuteculas Na otimizaccedilatildeo geomeacutetrica de rotina seraacute utilizado o meacutetodo com bases 6-21G e funcional b3lyp por meio do Programa Gaussian03 O meacutetodo a ser utilizado eacute o ONIOM Ele eacute recomendado para moleacuteculas grandes reaccedilotildees enzimaacuteticas mecanismos de reaccedilatildeo para os sistemas orgacircnicos efeitos dos substituintes e reatividade de compostos orgacircnicos e organometaacutelicos
RESULTADOS E DISCUSSAtildeO
Os dados oriundos do QPNMA indicam uma
maior atividade para o aacutecido betuliacutenico valores
meacutedios para o lupeol e betulina e nenhuma
atividade do aacutecido melaleucico Como a literatura
aponta a carboxila como forte candidato
responsaacutevel pela atividade do aacutecido betuliacutenico e a
hidroxila nos demais compostos a anaacutelise da
presenccedila destes grupos nas quatros estruturas foi
observado Estruturalmente os compostos
apresentaram grande similaridade em distacircncias e
acircngulos no esqueleto lupacircnico Os caacutelculos de
atividades dos triterpenos seratildeo realizados ao
interagi-los com o modelo tridimensional da proteiacutena
digestiva do P flaciparum que eacute encontrado no
Protein Data Base CONCLUSAtildeO
Uma das principais diferenccedilas observadas deve-
se a distribuiccedilatildeo de cargas nas COOH devido ao
efeito indutivo na proacutepria moleacutecula ou ateacute mesmo
um impedimento esteacuterico pelo maior volume da
moleacutecula
AGRADECIMENTOS
FAPEAM CNPq
Abdel Bar at al J Nat Prod 2009 72 1643ndash1650
2
1
25
12
6
27
15
16
19
28
22
21 29
30
24
23
OH
H
H
1
COOH
OH
OH H
OHH
H
H
3
2
3 4
23 24
6 5
10
1
25
9 8
7 27
14
13
12
30
19
1
8 17 16
15
28
22
21
29
26 COOH
COOH
OH
4
2
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28 FFCLRP 2014
Estudos Teoacutericos Comparativos de Propriedades Estruturais Eletrocircnicas e
Espectroscoacutepicas dos Aacutecidos Betuliacutenico e Melaleucico e da Estabilidade de
Clusters desses Metaboacutelitos Especiais
Noam G da Silva1 (PG) Kelson M T de Oliveira1 (PQ) Aristeu S da Fonseca1 (PG) e Marlon
Vieira de Melo1 (PG)
noam_gshotmailcom 1DQICE-UFAM Bloco 10 Setor Norte Av Rodrigo O J Ramos 6200 Japiim 69077-000 Manaus Amazonas
Introduccedilatildeo
A baixa atividade do aacutecido Melaleucico natildeo foi ateacute o presente momento estudada Sua
estrutura eacute similar agrave de outros compostos ativos mas algum outro fator deve estar influenciando
na quiacutemica da reaccedilatildeo[12] Estruturas como clusters onde interaccedilotildees de hidrogecircnio estabilizam
o sistema podem estar sendo formadas[34] e assim a moleacutecula mostra-se inativa em estudos de
atividade bioloacutegica[5]
Metodologia Computacional
Os caacutelculos foram realizados em maacutequinas QuadCore ambas com 8 GB de memoacuteria
RAM nas plataformas Debian 6 e 7 (Linux) O software utilizado foi o Gaussian 03 Rev C-02
As moleacuteculas foram estudadas com o AM1 B3LYP3-21G e B3LYP6-31G As estruturas com
duas e trecircs moleacuteculas foram estudadas com AM1
Resultados e Discussatildeo
Os resultados preliminares (alguns na Tabela 1)
mostram que a forma mais oxidada (aacutecido Melaleucico)
possui menor energia que o aacutecido Betuliacutenico Em ambas as
moleacuteculas ocorre interaccedilatildeo intermolecular que estabiliza o
sistema Quando duas moleacuteculas interagem haacute um efeito
estabilizante maior no aacutecido Betuliacutenico que no aacutecido
Melaleucico Com trecircs moleacuteculas interagindo ocorre
aumento na estabilizaccedilatildeo para ambos os casos mas o aacutecido Melaleucico tem uma estabilizaccedilatildeo
aproximadamente 20 kcalmol mais acentuada
Tabela 1 Algumas propriedades energeacuteticas e efeitos de interaccedilatildeo de hidrogecircnio
Propriedade Aacutecido Betuliacutenico Aacutecido Melaleucico
Energia Total (kcalmol) -187358751 -2719095827
Estabilizaccedilatildeo com duas moleacuteculas (kcalmol) -8641687843 -7807025921
Estabilizaccedilatildeo com trecircs moleacuteculas (kcalmol) -1326288052 -1528627227
Conclusotildees
A formaccedilatildeo de pontes de hidrogecircnio estabiliza os sistemas mas somente o aacutecido
Melaleucico pode formar grandes aglomerados com essas interaccedilotildees Sistemas maiores podem
ser estudados e fornecer respostas para a baixa atividade da moleacutecula
Agradecimentos
Ao CNPq e a FAPEAM pelos investimentos
Referecircncias [1] Chopra CS Cole A RH Theiberg KJL White DR Arthur HR Tetrahedron 1965 Vol 21 1529-1536
[2] Chopra CS White DR Tetrahedron 1966 Vol 22 897-901
[3] Mohajeri A Journal of molecular structure (Theochem) 2004 Vol 678 201-205
[4] Duvoisin Jr S Ighor CVL Quimica Nova 2011 Vol 34 1595-1603
[5] Bernard P Scior T Didier B Hibert M Berthon J Phytochemistry 2001 Vol 58 865-874
Figura 1 (Esquerda) Cluster de aacutecido
Melaleucico e (Direita) interaccedilotildees de
hidrogecircnio
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On Activation Step of Hoveyda-Grubbs Catalyst
Eacutegil Saacute 1 (PQ) Milton Matos 2 (PQ) hegelsahotmailcom
1 Universidade Federal do Piauiacute Campus Ministro Reis Velloso Parnaiacuteba-PI Brazil e-mail 2 Laboratoacuterio Interdisciplinar de Materiais Avanccedilados Centro de Ciecircncias da Natureza Teresina -PI Brazil
Introduccedilatildeo
Hoveyda-Grubbs catalyst is very important to catalyze the olefin metathesis reaction The activation mechanism is dissociative for RCM (Ring Closing Metathesis) of N-Tosyldiallylamine due to olefin size [1]
Metodologia Computacional
We study the activation mechanism using DFT (Density Functional Theory) through the hybrid functional B3LYP and the basis set 6-31g(d) for all atoms except ruthenium described by LanL2DZ all stationary points were characterized by vibrational frequency calculations using the same level of theory Resultados e Discussatildeo We search the activation path previously proposed [1] showed in the Figure 1 in black and blue lines This path start with the pre-catalyst A1 through the transition state TS(A1-A2) and the minimum A2 The next step is the complexation of N-Tosyldiallylamine (IA3) We also find an alternative path showed by the red line In this path proposed in the first time here we showed an immediately interconversion from A2 to IIA3 before the complexation of the olefin with a rotation through the RuC bond This structure presents a dihedral angle of 105deg between the carbons of group mesityl coordinated ruthenium the carbon of the carbene and the oxygen chelator CRuCO (marked with asterisk in Figure 1) While in the structure A2 the same-angle is -107deg showing the rotation of the entire group Hoveyda around the connection RuC this rotation happens easily and as published in theoretical and experimental studies [2] confirmed by the more the stability of IIA3 in comparison with A2 We investigated the activation directly from the structure A1 to the structure IIA3 but we found an unreal energy barrier corresponding to the possible TS(AI-IIA3) With these results we believe the activation process occurs with the interconversion from A2 to IIA3 and not directly from A2 to IA3 as showed in others works
Figure 1 Activation paths for the Hoveyda-Grubbs catalyst
Referecircncias
[1] [1] S J Connon M Rivard M Zaja S Blechert Adv Synth Catal 345 (2003) 572
[2] C M Aguillar W R Rocha J Phys Chem B 115 (2011) 2030
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30 FFCLRP 2014
Estudo do comportamento em soluccedilatildeo do 2-fluoroetanol 3-fluoroproanol e 4-fluorobutanol por espectroscopias de RMN e infravermelho e caacutelculos
teoacutericos R A Cormanich12(PG) R Rittner2(PQ) M P Freitas3 (PQ) and M Buumlhl1 (PQ)
rodcormanichiqmunicampbr 1 EastChem School of Chemistry University of St Andrews North Haugh St Andrews Fife KY16 9ST UK 2 Chemistry Institute State University of Campinas PO Box 6154 13083-970 Campinas SP Brazil 3 Department of Chemistry Federal University of Lavras PO Box 3037 37200-000 Lavras MG Brazil Introduccedilatildeo
Aacutetomos de fluacuteor em compostos orgacircnicos satildeo considerados fracos aceptores para formaccedilatildeo de ligaccedilatildeo de hidrogecircnio (LH)1 Contudo o miacutenimo global do 2-fluoroetanol (FE) que tem geometria apropriada para formar uma LH CFmiddotmiddotmiddotHO intramolecular eacute responsaacutevel por gt90 da sua populaccedilatildeo conformacional total Tal LH eacute comumente invocada para explicar a estabilidade do confocircrmero mais estaacutevel do FE2 Da mesma maneira tambeacutem eacute indicado que os miacutenimos globais do FP e FB formam LHs CFbullbullbullHO intramoleculares34 Natildeo haacute estudos conformacionais em soluccedilatildeo na literatura para estes compostos que sejam de nosso conhecimento Dessa maneira no presente trabalho foi realizada uma anaacutelise sistemaacutetica do comportamento conformacional em soluccedilatildeo do FE FP e FB por espectroscoipas de RMN de
1H e 19F e infravermelho suportado por caacutelculos teoacutericos Metodologia Computacional
Foram realizados caacutelculos teoacutericos em niacutevel MP2aug-cc-pVDZ para geometrias dos confocircrmeros do FE (5 confocircrmeros) FP (12 confocircrmeros) e FB (38 confocircrmeros) otimizados em niacutevel MP2aug-cc-pVDZ que apresentaram a melhor correlaccedilatildeo com o niacutevel CCSD(T)aug-cc-pVTZ em relaccedilatildeo agrave funcionais da DFT (B3LYP e B3LYP-D3) Foram entatildeo aplicados diferentes meacutetodos teoacutericos como o Quantum Theory of Atoms in Molecules (QTAIM) Non-Covalent Interactions (NCI) e o Natural Bond Orbitals (NBO) para se entender as preferecircncias conformacionais destes compostos Resultados e Discussatildeo
Nenhum indiacutecio de formaccedilatildeo de LH intramolecular CFbullbullbullHO pocircde ser detectado para o FE FP e FB experimentalmente em soluccedilatildeo nos espectros de RMN e infravermelho Caacutelculos teoacuterico baseados na QTAIM NCI e NBO indicam que LHs CFbullbullbullHO intramoleculares natildeo tecircm influecircncia sobre o comportamento conformacional do FE mas estabilizam o miacutenimo global tanto do FP quanto do FB para as moleacuteculas isoladas No entanto ao se adicionar correccedilotildees termodinacircmicas de energia livre de Gibbs mesmo em meios natildeo-polares tais como CCI4 ciclohexano e diclorometano (IEF-PCM) a populaccedilatildeo dos miacutenimos globais do FP (~11) e FB (~3) diminuem consideravelmente aparentemente abaixo do limite de detecccedilatildeo Conclusotildees
Contraacuterio agrave suposiccedilotildees encontradas na literatura o comportamento conformacional do FE natildeo eacute regido por uma LH CFHO intramolecular LHs intramoleculares satildeo importantes para os confocircrmeros mais estaacuteveis do FP e FB isolados mas natildeo podem ser detectadas em soluccedilatildeo O presente trabalho foi aceito para publicaccedilatildeo no jornal Phys Chem Chem Phys Agradecimentos FAPESP FAPEMIG CNPq e EaStCHEM Referecircncias [1] R A Cormanich M P Freitas C F Tormena R Rittner RSC Advances 2012 2 4169 [2] J Huang K Hedberg J Am Chem Soc 1989 111 6909 [3] H M Badawi W Foumlrner S A Ali Spectrochim Acta A 2008 69 263 [4] M Traetteberg A D Richardson K Hedberg R W Winter G L Gard J Phys Chem A 2001 105 9587
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31 FFCLRP 2014
Theoretical Study of the Infrared Raman and VCD Spectra of Thiophene UsingAb Initio and Density Functional Theory Calculations
Marcello F da Costa (PQ)1 Poliane C de Farias (PG)2
mcostauelbr polianefariasyahoocombr12Universidade Estadual de Londrina LBMM ndash Laboratoacuterio de Biofiacutesica e Mecacircnica Molecular
IntroductionOrganic semiconductors have physical characteristics similar to inorganic ones so they can
also be used in the manufacture of OLEDs [1] photovoltaic cells [2] lasers [3] Furthermoreorganic materials with semiconductor properties have some advantages when compared to inorganicones such as greater adaptability low cost of production and the possibility of easily making smallstructural changes to modify its physical and chemical properties Among the currently mostinteresting organic semiconductors are the thiophene based polymers and the thiophene togetherwith its derivatives which are the main constituents of organic conductors [4]
Computational detailsIn this work we made the calculation of the molecular parameters infrared and Raman
spectra with HF and MP2 ab initio methods and B3LYP and B3PW91 DFT functional packagesWe also compared the results with experimental data found in the literature [5-7] and we calculatedthe VCD (vibrational circular dichroism) spectrum based on the good agreement of the calculationsperformed The thiophenes geometry optimization and harmonic vibrational frequenciescalculations were performed with the GAUSSIAN 03 software package using HF levelapproximation MoslashllerndashPlesset many-body perturbation theory truncated at second order (MP2) andDFT with B3LYP and B3PW91 hybrid functional with both are believed to be superior inpredicting molecular properties A fairly large and flexible basis set 6-311++G was chosen toobtain accurate calculations about the molecule
Results and discussionThe results show that the DFT methods have more accuracy with experimental data The
B3LYP hybrid functional had slightly more accuracy than the B3PW91 for the vibrationalfrequencies and matched with experimental data until the 12th vibration in the range around 500 to1200 1cm The theoretical prediction of the VCD spectrum shows that the thiophene molecule hasa propensity to absorb clockwise circularly polarized light (positive absorption) at the most intenseinfrared absorptions
ConclusionThe set of basis functions 6-311++G is able to provide a realistic description of these
properties The good agreement with the experimental data of the harmonic vibrations supports theVCD results which provides useful information for the study of this material
AcknowledgementsThe authors would like to acknowledge the financial support granted by the following
Brazilian agency Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientiacutefico e Tecnoloacutegico (CNPq)
Referecircncias [1] Y Li Y Cao J Gao D Wang G Yu AJ Heeger Synthetic Met 99 (1999) 243[2] CJ Brabec NS Sariciftci JC Hummelen Adv Func Mater 11 (2001) 15[3] F Hide M Diaz-Garcia B Schwartz M Andersson P Qibing AJ Heeger Science 273 (1996) 1833[4] JH Schon A Dodabalapur Z Bao C Kloc O Schenker B Batlogg Nature 410 (2001) 189[5] T Kupka R Wrzalik G Pasterna K Pasterny J Mol Struct 616 (2002) 17[6] JS Kwiatkowski J Leszczynski I Teca J Mol Struct 436-437 (1997) 451[7] K Pasterny R Wrzalik T Kupka G Pasterna J Mol Spectrosc 614 (2002) 297
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32 FFCLRP 2014
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Iacutendice de Autores
Anselmo E de Oliveira UFG 04Antonio E H Machado UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Antonio O T Patrociacutenio UNIVERSIDADE FEDERAL DEUBERLAcircNDIA
26
Aristeu S da Fonseca UFAM 28Arnaldo Fernandes da Silva Fo UNICAMP 06 07Ataualpa A C Braga UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 01Breno R L Galvatildeo UFMG 16Carlos R D Correia UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
CAMPINAS01
Cleuton de Souza Silva UNICAMP 08 10Claacuteudio Francisco Tormena UNICAMP 05Daniely X Soares UNICAMP 07Diego Fernando da S Paschoal UFJF 22Diesley Martins UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Dioacutegenes Mendes Arauacutejo USP-RP 09Elaine F F da Cunha FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Eacutegil de Brito Saacute UFPI 30Elizete Ventura UFPB 24Elieacutezer Fernando de Oliveira UNESP 17Fabriacutecio R Sensato UNIFESP 20Felipe Vieira Zauith Assad UNIFESP 20Fermin Fidel Herrera Aragoacuten CDTN 25Francisco Carlos Lavarda UNESP 17Francisco das Chagas Alves Lima UFPI 14Faacutetima Maria Pereira de Rezende UFLA 23Giovanni Finoto Caramori UFSC 02Heacutelio F Dos Santos UFJF 22Iran da Luz Sousa UNICAMP 12Jadson C Belchior UFMG 16Josene Maria Toldo UFRGS 18Kelson Mota T Oliveira UFAM 28Larissa Sihe Oliveira UFSM 13Leonardo T Ueno UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Leonardo V das Chagas Lima UNICAMP 21Lucas Abreu do Nascimento UESPI 14Lucas Colucci Ducati USP 05Luciano Tavares da Costa UNIFAL-MG 15Liacutevia C T Lacerda FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19M Buumlhl UNIVERSITY OF ST ANDREWS 31
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M P Freitas UFLA 31Marcello Ferreira da Costa UEL 32Marcus V J Rocha VRIJE UNIVERSITEIT 19Marlon Vieira de Melo UFAM 28Mateus Grecco Manfreacute UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 27Mateus Xavier Silva UFMG 16Matheus P de Freitas UFLA 23Mauricio Gustavo Rodrigues UNICAMP 11Milton Matos UFPI 30Nelson Henrique Morgon UNICAMP 12 21Noam Gadelha da Silva UFAM 29Noam S Gadelha UFAM 28Paulo Fernando Bruno Gonccedilalves UFRGS 18Poliane Cristina de Farias UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
LONDRINA32
R Rittner UNICAMP 31Rafael de Mattos Piccoli UFSC 02Railton Barbosa de Andrade UFPB 24Renan Vidal Viesser UNICAMP 05Renato Pereira Orenha UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 03Ricardo A Agnes UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
CAMPINAS01
Rodrigo Antonio Cormanich UNICAMP 31Rogeacuterio Custodio UNICAMP 08 10 11Rogeacuterio J Baierle UFSM 13Roy E Bruns UNICAMP 06 07Reacutegis Casimiro Leal UNICAMP 10Sergio E Galembeck USP-RP 09Silmar A do Monte UFPB 24Silviana Correcirca FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Seacutergio E Galembeck UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 27Seacutergio Emanuel Galembeck UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 03Teodorico C Ramalho FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Tuanan Lourenccedilo UNIFAL-MG 15Vitor Hugo Menezes da Silva UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 01Wagner E Richter UNICAMP 07Wagner Eduardo Richter UNICAMP 06Wesley Fonseca Vaz UFG 04Weverson R Gomes UNIVERSIDADE FEDERAL DE SAtildeO
CARLOS26
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Palavras Chaves
AacuteCIDO BETULINICO 28AacuteCIDO MELALEUCICO 29ACOPLAMENTO SPIN-ORBITAL 05AGREGADOS MOLECULARES 04ALGORITMO GENEacuteTICO 16ALPCCL 04AMINAS SUBSTITUIacuteDAS 10ANAacuteLISE CONFORMACIONAL 31ANATASE 26AROMATICIDADE 27ATIVIDADE 28BASIS SETS 22BENZAZOacuteIS 18BENZBROMARONA 12BIOACTIVITY 07C-PCM 08CAacuteLCULO COMPUTACIONAL 10CAacuteLCULOS AB INITIO 16CAacuteLCULOS DFT 01CASSCF 24CLUSTERS METAacuteLICOS 16CLUSTERS 09 29CO2 15COMPOSTO DE COODENACcedilAtildeO 14CONFOcircRMERO ANTI 23CONFOcircRMEROS 12CONJUGATED POLYMERS 17CSSM 06DFT CALCULATIONS 17DFT 02 12 14 18 19 20
21 25 26 29 32DINAcircMICA MOLECULAR 15EFEITO DO AacuteTOMO PESADO 05EFEITOS RELATIVIacuteSTICOS 02EFITO GAUCHE 23ENTALPIA DE FORMACcedilAtildeO 21ESIPT 18ESTADOS EXCITADOS 04ESTRUTURA ELETROcircNICA 09FTALOCIANINA 26FUNCIONAL HIacuteBRIDO M06 01FUNCcedilOtildeES DE BASE 11
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G3X(CEP) 08GD-DOPED SNO2 25HIPERCONJUGACcedilAtildeO 23INFRAVERMELHO 06INTENSIDADES 06INTERACcedilAtildeO INTRAMOLECULAR 27LIGACcedilAtildeO AMIDA 20LIGACcedilAtildeO DE HIDROGEcircNIO 31LIacuteQUIDO IOcircNICO 15MAGNETIC PROPERTIES 25MAGUEMITA 19MCG 11MECHANISM 30MEacuteTODOS COMPOSTOS 21N-ACILACcedilAtildeO DE AMINAS 20NANOFITAS 13NITROSAMINAS 24NITROSILO 03NMR 22OLEFIN METATHESIS 30ONION 28ORGANIC DEVICES 17ORGANOMETAacuteLICOS 02OXIDO NIacuteTRICO 14PKA 10PM3 12PMMA 19PROPRIEDADES 13PROTONACcedilAtildeO 24Q-EXPONENCIAIS 11QTAIM 03RAMAN 32REACcedilOtildeES DE HECK 01RELATIVISTIC EFFECTS 22RMN E INFRAVERMELHO 31RUTEcircNIO 03SIC 13SUPERAacuteTOMOS 09TDDFT 07TENSOR BLINDAGEM NUCLEAR 05TEORIA GAUSSIAN 08THIOPHENE 32UV-VIS SPECTROSCOPY 07
36 FFCLRP 2014
bbb
E[ρ] = TS[ρ] +intd~rvext(~r)ρ(~r) + VH [ρ] + EXC [ρ]
βmc2 + 3sumk=1
αkpkc
ψ(x t) = ihpartψ(x t)
partt
Clusters Histoacuterico e evoluccedilatildeo
Dioacutegenes Mendes Arauacutejo1 (PG) Sergio E Galembeck1 (PQ)
diogenespgffclrpuspbr 1Departamento de Quiacutemica Faculdade de Filosofia Ciencias e Letras de Ribeirao Preto Universidade de Sao Paulo
14040-901 Ribeirao Preto (SP)
Introduccedilatildeo
Cluster pode ter diferentes significados dependendo da aacuterea que esta palavra eacute utilizada em
quiacutemica e em fiacutesica cluster significa um conjunto de aacutetomos ou moleacuteculas que interagem por forccedilas
natildeo covalentes Os primeiros estudos de clusters foram apresentados na literatura na deacutecada de
1930 mas ganharam forccedila na deacutecada de 1950 com a utilizaccedilatildeo de teacutecnicas experimentais como a
espectrometria de massa e vaporizaccedilatildeo a lazer Desde entatildeo muitos trabalhos cientiacuteficos foram
publicados investigando a natureza de clusters Os clusters ocupam o estado da mateacuteria
compreendido entre aacutetomos isolados e a fase condensada e o tamanho pode variar de dezenas ateacute
centenas de aringngstrons Clusters natildeo apresentam variaccedilotildees lineares de propriedades conforme o
crescimento e este eacute um dos pontos que atribui grande interesse nesses materiais[1] Recentemente
foi descoberta uma grande estabilidade em clusters que apresentam estrutura eletrocircnica
correspondente a nuacutemeros maacutegicos possibilitando o desenvolvimento de nanomateriais
estruturados com caracteriacutesticas especiacuteficas e tambeacutem a elaboraccedilatildeo uma nova tabela perioacutedica
formada por clusters que mimetizam as propriedades de elementos quiacutemicos sendo denominados
superaacutetomos[2] Entre os trabalhos que refletem o estado da arte desta aacuterea da ciecircncia grande parte
utilizam as propriedades dos clusters como uma ponte entre sistemas isolados ateacute a fase
condensada[3] Como exemplo podemos citar as aplicaccedilotildees de clusters em processos de superfiacutecie
como cataacutelises homogecircnea heterogecircnea e enzimaacutetica[4] a adsorccedilatildeo de hidrogecircnio em clusters de
alumiacutenio[5] a utilizaccedilatildeo de clusters em dispositivos de armazenamento de energia incrementando
algumas propriedades como a condutividade a velocidade de transferecircncia de carga e a
ciclabilidade[6] Esses exemplos mostram um pouco da versatilidade dos clusters o que faz que
eles venham ganhando forccedila principalmente no estudo de novos materiais para cataacutelise e
armazenamento de energia
Agradecimentos
Agradecemos a CAPES FAPESP e o CNPQ
Referecircncias
[1] AW Castleman P Jena Proc Natl Acad Sci USA 2006 103 10552-10553
[2] P Jena J Phys Chem Lett 2013 4 1432-1442
[3] P-Y Cheng JS Baskin AH Zewail Proc Natl Aca Sci USA 2006 103 10570-10576
[4] GA Somorjai AM Contreras M Montano RM Rioux Proc Natl Acad Sci USA 2006 103 10577-10583
[5] DJ Henry I Yarovsky J Phys Chem A 2009 113 2565-2571
[6] WJAS Gomes DM Arauacutejo AJF Carvalho SP Campana-Filho F Huguenin J Phys Chem C 2013 117
16774-16782
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9 FFCLRP 2014
Estimativa teoacuterica do pKa de aminas substituiacutedas com grupos alquila
Reacutegis Casimiro Leal12
(PG) Cleuton de Souza Silva13
(PG) Rogeacuterio Custodio1 (PQ)
regislealiqmunicampbr 1Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) Instituto de Quiacutemica 13083-970 Campinas-SP Brasil
2Instituto Federal de Educaccedilatildeo Ciecircncia e Tecnologia do Rio Grande do Norte (IFRN) 59215-000
Nova Cruz-RN Brasil 3Universidade Federal do Amazonas (UFAM) Instituto de Ciecircncias Exatas e Tecnologia 69103-128
Itacoatiara-AM Brasil
Introduccedilatildeo
O estudo das propriedades relacionadas agrave acidez e basicidade de substacircncias eacute
importante para compreensatildeo de determinados fenocircmenos [1] daiacute a necessidade de
estimativas das constantes de acidez (Ka) e basicidade (Kb) Bryantsev e col [2] estudaram
uma seacuterie de propriedades incluindo pKa de um conjunto de 23 aminas via DFT e um
modelo contiacutenuo de solvente Poisson-Boltzmann Aminas substituiacutedas (RNH2 R2NH e R3N
com R = -CH3) satildeo mais baacutesicas do que amocircnia (NH3) devido ao possiacutevel efeito doador de
eleacutetrons dos grupos alquila No entanto ocorre uma inversatildeo no comportamento quando se
compara a trimetilamina com as outras aminas substituiacutedas Isto pode ser explicado
qualitativamente pela dificuldade de acesso ao par de eleacutetrons livre do aacutetomo de nitrogecircnio na
trimetilamina devido ao impedimento espacial provocado pelos grupos alquilas substituintes
Metodologia Computacional
A estimativa do pKa foi realizado de acordo com o ciclo termodinacircmico descrito em
Freitas et al [3] Todos os caacutelculos foram realizados utilizando o pacote Gaussian 09W
Resultados e Discussatildeo
A Tabela 1 mostra as diferenccedilas entre valores de pKa experimental e teoacuterico obtidos
para os diferentes niacuteveis de caacutelculo O menor desvio foi com o meacutetodo Hartree-Fock
249 kcal mol-1
Nenhuma das metodologias utilizadas aqui reproduziu a tendecircncia
experimental de inversatildeo no comportamento do pKa quando se compara a trimetilamina com
as demais aminas substituiacutedas
Tabela 1 Diferenccedilas entre valores de pKa experimentais (pKaExp) e calculados (pKaCalc) em kcalmol-1
Aminas Exp [2]
[pKaExp ndash pKaCalc]
Hartree-Fock
6-311++g(dp)
B3LYP
6-311++g(dp)
G3(MP2)
B3 CBS-Q
NH3 925 202 208 209 208
CH3NH2 1064 308 316 315 315
(CH3)2NH 1077 299 307 306 306
(CH3)3N 980 186 196 193 194
DAM 249 257 256 256
Conclusotildees
A tendecircncia dos resultados experimentais natildeo foi reproduzida por nenhum dos meacutetodos
teoacutericos testados Os desvios satildeo elevados em relaccedilatildeo aos dados experimentais da ordem de
25 kcal mol-1
Efeitos locais do solvente estatildeo em andamento e devem corrigir a tendecircncia
Agradecimentos
FAPESP CNPq CAPES e FAEPEX-UNICAMP
Referecircncias [1] Seacutergio R B Silva Caio L Firme Kaacutessio M G Lima Quim Nova 2014 37 658-662
[2] Vyacheslav S Bryantsev Mamadou S Diallo William A Goddard III J Phys Chem A 2007 111 4422-4430
[3] Adilson A Freitas K Shimizu Luiacutes G Dias Frank H Quina J Braz Chem Soc 2007 18 1537-1546
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10 FFCLRP 2014
Discretizaccedilatildeo do Meacutetodo da Coordenada Geradora para geraccedilatildeo de
funccedilotildees de base por q-exponenciais
Mauriacutecio Gustavo Rodrigues1
(PG) Rogeacuterio Custodio (PQ)1
mauriciorodriguesiqmunicampbr
1 ndash Universidade Estadual de Campinas Campinas ndash SP
Introduccedilatildeo
O Meacutetodo da Coordenada Geradora (MCG) tem sido utilizado para o desenvolvimento
de conjuntos de funccedilotildees de base No meacutetodo original os expoentes das gaussianas satildeo
usualmente gerados atraveacutes de uma transformaccedilatildeo de coordenada geradora12
sendo n o nuacutemero de funccedilotildees de base primitivas desejado Neste trabalho
propotildee-se uma generalizaccedilatildeo do meacutetodo original pela q-exponencial3 da seguinte forma
se em que q eacute um paracircmetro a ser
otimizado juntamente com a malha Ω No MCG modificado pela q-exponencial
(MCGq) a equaccedilatildeo 1 continua vaacutelida para os casos em que q=1
Resultados e discussatildeo
MCG e MCGq foram aplicados para geraccedilatildeo de conjuntos de funccedilotildees de base atocircmicos
para os elementos representativos do segundo periacuteodo da Tabela Perioacutedica de modo
que apresentassem a configuraccedilatildeo de conjuntos de base de Pople 6-31G Todos os
paracircmetros foram otimizados com o meacutetodo Simplex e foi utilizado o niacutevel DFT
B3LYP para realizaccedilatildeo dos caacutelculos atocircmicos com o programa Gaussian09 Esses
resultados satildeo mostrados na Tabela 1 aleacutem do resultado exato4 para fins de
comparaccedilatildeo Nessa tabela tambeacutem satildeo apresentados resultados do MCG para uma base
maior (18s10p) tambeacutem para fins de comparaccedilatildeo
Tabela 1 Energias atocircmicas totais para o GCM GCMq HFN e GCM completo
(unidades atocircmicas)
GCM (10s4p) GCMq (10s4p) Exato GCM (18s10p)
B -24660252 -24660963 -246398 -24664036
C -37850843 -37852058 -378295 -37860238
N -54588155 -54589978 -545757 -54606958
O -75063965 -75066178 -750525 -75098236
F -99718436 -99721112 -997168 -99773437
Ne -128897668 -128900936 -1289230 -128980823
A Tabela 1 mostra que os resultados do GCMq satildeo mais baixos que o GCM com
mesmo tamanho de funccedilatildeo de base Em geral os expoentes gerados pelo GCMq satildeo
mais bem distribuiacutedos no espaccedilo de expoentes Para um conjunto completo de
primitivas espera-se que GCM e GCMq convirjam para o mesmo resultado
Agradecimentos
CAPES FAPESP CNPq FAEPEX-UNICAMP
Referecircncias
1 - R Custodio JD Goddard Can J Chem 70 (1992) 580
2 ndash E V R de Castro and F E Jorge J Chem Phys 108 (1998) 5226
3 - C Tsallis Quim Nova 16 (1994) 468
4 - E Buendiacutea F J Gaacutelvez P Maldonado and A Sarsa J Chem Phys 131 (2009) 44115
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Anaacutelise conformacional da Benzbromarona (BZB) Iran L Sousa (PG) Nelson H Morgon (PQ) Instituto de Quiacutemica - UNICAMP CP 6154 CEP 13084-971 Campinas - SP
iransousaiqmunicampbr
Introduccedilatildeo
O estudo teoacuterico das conformaccedilotildees e interaccedilotildees intramoleculares presentes em
sistemas modelos desde os mais simples ateacute estruturas complexas como proteinas
tornou-se importante para a compreensatildeo dos efeitos que influenciam a estabilidade
conformacional de moleacuteculas A escolha de uma metodologia computacional adequada eacute
extremamente importante para alcanccedilar o resultado final seja em termos de precisatildeo ou
custo computacional
Foi realizado um estudo conformacional da benzbromarona um faacutermaco
utilizado para o tratamento de casos refrataacuterios de gota1
Metodologia Computacional
Foram utilizados caacutelculos semiempiacutericos PM3 para indentificaccedilatildeo dos
confocircrmeros mais estaveacuteis Os minimos de energia foram otimizados com B3LYP6-
311++G (dp) Todos os caacutelculos foram realizados empregando o programa Gaussian
092
Foi avaliado as confomaccedilotildees de interesse em funccedilatildeo da rotaccedilatildeo dos acircngulos
diedros θ e β (Fig 1) estimada a cada 10ordm
Fig 1 Acircngulos diedros estudados
Resultados e Discussatildeo
As energias relativas e os acircngulos na qual foram obtidos os confocircrmeros mais
estaacuteveis satildeo mostrados na Tabela 1 Tabela 1 Energias Relativa (Kcalmol) e Angulos diedros (ordm) B3LYP6-311++G(dp)
Conf ER Diedros
α β
1 000 260 90
2 691 260 260
3 038 260 270
Observa-se que a benzbromarona apresenta um minimo em 260ordm e 90ordm A
explicaccedilatildeo desta preferecircncia seraacute investigada atraveacutes de caacutelculos de NBO Uma anaacutelise
populacional tambeacutem seraacute realizada a fim de verificarmos a predominacircncia de cada
confocircrmero
Conclusotildees
Os caacutelculos mostraram a existecircncia de isocircmeros conformacionais para a
Benzbromarona Na literatura natildeo haacute estudos teoricos deste faacutermaco Sendo assim
outros paracircmetros eletrocircnicos estatildeo sendo obtidos com o objetivo de melhor
caracterizar essa moleacutecula
Agradecimentos CNPq CAPES CENAPAD-SP e GridUNESP
Referecircncias 1S Kumar et al New Zealand Medical J 2005 118 152
2 httpwwwgaussiancom
β
θ
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Estudo das Propriedades de Nanofitas de SiC
Larissa S Oliveirasup1 (PG) Rogeacuterio J Baierlesup1sihelarissagmailcom
1Universidade Federal de Santa Maria
IntroduccedilatildeoMateriais semicondutores nanoestruturados satildeo potenciais candidatos para serem
utilizados em dispositivos semicondutores Muitas teacutecnicas computacionais tecircm sidoutilizadas agrave produccedilatildeo de materiais com propriedades desejaacuteveis agrave industria eletrocircnica onde ocarbeto de siliacutecio (SiC) vem se mostrando muito promissor
Metodologia ComputacionalO meacutetodo de primeiros princiacutepios adotado eacute fundamentado na Teoria do Funcional
Densidade (DFT) e para o tratamento da interaccedilatildeo forte entre os eleacutetrons de valecircncia com osde caroccedilo utilizaremos pseudopotenciais de norma conservada na forma totalmente separaacutevelAs equaccedilotildees de Kohn-Sham satildeo resolvidas de maneira autoconsistente com o termo de troca-correlaccedilatildeo tratado dentro da Aproximaccedilatildeo do Gradiente Generalizado (GGA) A soma naZona de Brillouin eacute tratada utilizando um conjunto especial de pontos k gerados dentro doprocedimento de Morkhost-Pack A procura da geometria eacute feita utilizando o algoritmo deGradiente Conjugado (CG) com o caacutelculo das forccedilas usando o procedimento de Hellmann-Feynman
A estabilidade dos defeitos eacute obtida com o caacutelculo da energia de formaccedilatildeo dosdefeitos utilizando os resultados de caacutelculos de energia total A energia de formaccedilatildeo de umdefeito Eform[Def] eacute calculado de acordo com a equaccedilatildeo
Eform[Def]=ET[Def] ndash ET[pristino] - nji
onde ET[Def] eacute a energia total para o sistema na presenccedila de um defeito e ET[pristino] eacute aenergia total do mesmo sem defeito A soma ocorre sobre todos os aacutetomos envolvidos nodefeito e j eacute o potencial quiacutemico para o i-eacutesimo aacutetomo envolvido no defeito
Resultados e DiscussatildeoPretendemos estudar as principais caracteriacutesticas das nanofitas de SiC em sua forma
pura e com defeitos Estes estudos ainda estatildeo em fase de conclusatildeo e por esse motivo aindanatildeo possuiacutemos resultados
ConclusotildeesEsperamos que com esse trabalho possamos natildeo soacute caracterizar de maneira
satisfatoacuteria esses materiais Esses materiais quando bem estruturados podem apresentarcaracteriacutesticas desejaacuteveis para a fabricaccedilatildeo de dispositivos eletrocircnicos com boa eficiecircncia
AgradecimentosAgrademos a UFSM FAPERGS e ao PPGFiacutesica
Referecircncias [1] R J Baierle PC Piquini L P Neves R H Miwa Ab initio study of native defects in SiC nanotubesPhysical Review B Condensed Matter and Materials Physics USA v 74 n15 p 155425 2006[2] E F Rosso Baierle R J Oxygen doped SiC Nanowires an ab initio study Chemical Physics Letters (Print)v 568 p 140-146 2013[3] F Zheng et al J App Phys 113 154302 (2013)
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13 FFCLRP 2014
Natureza da ligaccedilatildeo FendashNO em sistemas trans-[FeIIL(NO)(oxa-aza)]
n+ onde
L=Cl ou H2O e n=1 ou 2 Uma investigaccedilatildeo computacional
Lucas Abreu do Nascimento1 (PG) Francisco das Chagas Alves Lima2 (PQ) fdcalimagmailcom 1
Universidade Federal do Piauiacute ndash UFPI 2 Universidade Estadual do Piauiacute ndash UESPI
Introduccedilatildeo
Na deacutecada de 1980 Ignarro e colaboradores mostraram que o oxido niacutetrico (NO) desempenha importacircncia fundamental no meio bioloacutegico como em sistema de regulaccedilatildeo de pressatildeo
sanguina processos inflamatoacuterios dentre outros1 Seus estudos demonstraram que a atividade bioloacutegica do (NO) difere em categorias direto e indireto sendo a principal diferenccedila a concentraccedilatildeo (NO) no meio A busca por novas drogas aptas a manter o controle desta moleacutecula levaram a uma
vasta aplicaccedilatildeo de compostos de coordenaccedilatildeo em particular ligantes macrociacuteclicos2 Os ligantes aza-macrociclo tem demonstrando um importante papel na sua estabilidade bem como o ligante
trans ao (NO)34 Mediante a busca por novas drogas capazes de manter o controle de (NO) no meio bioloacutegico este trabalho tem como objetivo analisar a natureza da ligaccedilatildeo FendashNO no sistema trans-[FeIIL(NO)(oxa-aza)]n+ onde L satildeo os ligantes trans Cl ou H2O em relaccedilatildeo o (NO) e n+ satildeo as
possiacuteveis cargas (1 e 2) dos complexos Metodologia Computacional
Todos os caacutelculos foram desenvolvidos no programa Gaussian 095 em niacutevel de teoria DFT empregado o funcional de troca de Beckes em conjunto com o funcional de correlaccedilatildeo de Perdew (BP86) Para efeito de comparaccedilatildeo o meacutetodo PBE1PBE tambeacutem foi utilizado Em combinaccedilatildeo com
os meacutetodos propostos a base LANL2DZ foi utilizada Para entendimento da natureza da ligaccedilatildeo o programa AOMIx6 foi empregado Todos os caacutelculos foram realizados considerando o vaacutecuo
Resultados e Discussatildeo
Em ambas os meacutetodos utilizados o sistema com o ligante H2O mostrou uma media de 35000 kcal mol -1 mais estaacutevel com ralaccedilatildeo ao com Cl Com relaccedilatildeo o comprimento de ligaccedilatildeo
entre o metal e o NO observa-se que quando ligante apresenta orbitas do tipo pi (π) no caso H2O diminui o comprimento da ligaccedilatildeo em 0009 Aring em comparaccedilatildeo com o outro ligante Apesar da
energia de interaccedilatildeo FendashNO ter sido de -482 kcal mol-1 para L=Cl e -62 kcal mol-1 para L=H2O as energias de repulsatildeo mostram-se 0020 maior para L=Cl quando comparado com L=H2O Logo a presenccedila deste ligante H2O dificulta a liberaccedilatildeo do NO e consequentemente facilitar a sua absorccedilatildeo
Conclusotildees
Os resultados demostraram que o sistema proposto em ambos os meacutetodos possui uma
maior estabilidade quando o ligante H2O esta presente Com relaccedilatildeo ao comprimento da ligaccedilatildeo FendashNO ela diminui com a presenccedila do H2O Assim a liberaccedilatildeo de NO pode ocorre com maior facilidade com quando o Cl estiver na oposiccedilatildeo trans com relaccedilatildeo a ele Os resultados das energias
de energias de repulsatildeo corroboram para o entendimento desses sistemas Agradecimentos
Centro Nacional de Processamento de Alto Desempenho do Cearaacute - CENAPADUFC Referecircncias [1]Ignarro L J Buga GM Wood K S Byrns R E Chaudhuri G Proceed ings of the National Academy of
Sciences of the United States of America 1987 84 9265-9269
[2] Tfouni E Truzzi D R Tavares A Gomes A J Figueiredo L E amp Franco D W Biological activity of
ruthenium nitrosyl complexes Nitric Oxide Biology and Chemistry Official Journal of the Nitric Oxide Society
201226 38ndash53
[3] Aguilar C M amp Rocha W R The nature of the MndashNO bond in [M(Imidazole)(PPIX)(L)]q complexes (M=Fe2+
Ru2+ L=NO+ NO and NOminus PPIX=Protoporphyrin IX) Inorganica Chimica Acta 2013 408 18ndash26
[4]Caramori G F Kunitz A G Andriani K F Doro F G Frenking G amp Tfouni E The nature of Ru-NO bonds
in ruthenium tetraazamacrocycle nitrosyl complexes --a computational study Dalton Transactions (Cambridge
England 2003) 201241 7327ndash39
[5] Frisch M J Gaussian09
[6] S I Gorelsky AOMix Program for Molecular Orbital Analysis httpwwwsg-chemnet version 66 2012
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14 FFCLRP 2014
Estudo das propriedades dinacircmicas do sistema 1-etil-3-metilimidazoacuteliobis(trifluorsulfonil)imida emim[Tf2N]CO2
Tuanan da Costa Lourenccedilo(PG)sup1 Luciano Tavares da Costa(PG)sup2lourencotuanangmailcom
1Universidade Federal de Alfenas sup2Universidade Federal Fluminense
IntroduccedilatildeoRecentemente liacutequidos iocircnicos(LIs) tecircm sido amplamente estudados para aplicaccedilotildees em
quiacutemica verde sendo que tais aplicaccedilotildees satildeo possiacuteveis devido agraves propriedades destes liacutequidos comobaixa volatilidade estabilidade teacutermica toxicidade e baixa pressatildeo de vapor tornado-os assimpossiacuteveis solventes ldquoverdesrdquo Atualmente vimos enfrentando grandes mudanccedilas climaacuteticas causadaspelas grandes emissotildees de gases de efeito estufa na atmosfera e devido a isso torna-se necessaacuterio odesenvolvimento de tecnologias para a captura de tais gases sendo os liacutequidos iocircnicos candidatos aesta nova tecnologia O objetivo deste trabalho eacute o estudo da mistura do liacutequido iocircnico 1-etil-3-metilimidazoacutelio bis(trifluorsulfonil) imida emim[Tf2N] com o CO2
Metodologia ComputacionalSimulaccedilotildees por dinacircmica molecular foram usadas para o estudo do sistema [emim]Tf2N e
CO2 As simulaccedilotildees foram realizadas nos ensembles NVT e NpT com duraccedilatildeo de 100ns Foramutilizados 160 pares de Lis com diferentes concentraccedilotildees do gaacutes variando de 0 a 204 moleacuteculas auma temperatura de 313K Apoacutes os caacutelculos das interaccedilotildeessup2 foram realizados caacutelculos depropriedades dinacircmicas a fim de se avaliar as modificaccedilotildees causadas pela presenccedila do gaacutes
Resultados e DiscussatildeoForam calculados os coeficientes de difusatildeo para caacutetion e acircnion Podemos ver pela tabela 1
que haacute um aumento no coeficiente de difusatildeo proporcional ao aumento de moleacuteculas de CO2 Ocaacutetion tende a ser mais difuso do que o acircnion e isso se daacute pela presenccedila do anel aromaacutetico em suaestrutura o que proporciona uma maior mobilidade do caacutetion no eixo do anel Podemos ver atraveacutesdo deslocamento meacutedio quadraacutetico das espeacutecies que o comportamento da dinacircmica translacionalnatildeo eacute modificado pela presenccedila das moleacuteculas do gaacutes embora ocorra uma maior difusividade dasmoleacuteculas
Tabela 1- Coeficientes de difusatildeo para as espeacutecies do sistema valores em 10-5cmsup2s Conclusotildees
Os resultados preliminares mostraram uma grande afinidade do gaacutes com o LI evidenciadona modificaccedilatildeo do coeficiente de difusatildeo o que nos sugere uma certa interaccedilatildeo gaacutes-LI Osresultados preliminares das propriedades dinacircmicas para o liacutequido iocircnico tiveram uma boacorrelaccedilatildeo com a literaturasup3 o que mostra a validade do campo de forccedila utilizado nas simulaccedilotildees
AgradecimentosAgradecimentos a CAPES FAPEMIG UNIFAL-MG e UFF
Referecircncias [1] Karadas F Energy Fuels 2010 24 5817[2] Lourenccedilo T C et al Environ Sci Technol 2013 47 7421[3] Fredlake C P et al J Chem Eng Data 2004 49 954
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Anaacutelise Teoacuterica de Clusters de Soacutedio-Potaacutessio por Algoritmo Geneacutetico e Caacutelculos
de Quiacutemica Quacircntica
Mateus X Silva1
(PG) Breno R L Galvatildeo1
(PD) Jadson C Belchior1 (PQ)
xaviersmateusgmailcom 1Departamento de Quiacutemica-ICEx Universidade Federal de Minas Gerais Av Antocircnio Carlos 6627 Pampulha 31270-
901 - Belo Horizonte MG Brasil
Introduccedilatildeo
Clusters metaacutelicos tecircm atraiacutedo atenccedilatildeo cientiacutefica devido agraves suas potenciais aplicabilidades
tecnoloacutegicas em nanoescala O interesse teoacuterico vai aleacutem da determinaccedilatildeo das estruturas formadas
por estes sistemas sendo um objetivo central o entendimento de como estes clusters crescem e
como suas propriedades se modificam no curso deste processo A liga NaK eacute conhecida por ser
misciacutevel em todas as proporccedilotildees e liacutequida agrave temperatura ambiente para a maioria das composiccedilotildees1
sendo o foco deste trabalho a descriccedilatildeo do crescimento deste sistema
Metodologia Computacional
A hipersuperfiacutecie de energia potencial de clusters de NaK foi gerada pelo potencial empiacuterico
Gupta2 (PG) e explorada via um algoritmo geneacutetico (GA) modificado
3 pela adiccedilatildeo de dois novos
operadores ao procedimento evolucionaacuterio padratildeo Assim foram geradas condiccedilotildees iniciais para
abordagem dos clusters menores por meacutetodos de estrutura eletrocircnica tais como CCSD(T) e MP2
que produziram resultados de referecircncia A escolha de condiccedilotildees apropriados para caacutelculos DFT
foram exploradas utilizando os dados de referecircncia obtidos Por fim o acoplamento entre um GA e
a minimizaccedilatildeo da energia obtida em niacutevel de teoria quacircntica eacute investigado para gerar condiccedilotildees
iniciais mais adequadas em relaccedilatildeo agrave abordagem empiacuterica inicial
Resultados e Discussatildeo
Os miacutenimos gerados pelo PG foram avaliados e corrigidos pelos meacutetodos ab initio de alto
niacutevel correlacionando eleacutetrons de camadas internas Verificou-se que o PG falha sistematicamente
na previsatildeo dos miacutenimos corretos de energia para clusters de ateacute 6 aacutetomos estando estes sistemas
pequenos fora da regiatildeo ideal de aplicabilidade deste potencial Observou-se que abordagens usuais
DFT como B3LYP podem falhar na previsatildeo de resultados para sistemas especiacuteficos sendo que o
melhor acordo com os resultados de referecircncia foi obtido pela combinaccedilatildeo def2-TZVPPSVWN5
apesar da melhor relaccedilatildeo custo-benefiacutecio ter sido alcanccedilada por LANL2DZSVWN5 (com potencial
nuclear efetivo) O acoplamento entre o GA e o tratamento quacircntico dos clusters foi realizado
dentro de uma abordagem de alta relaccedilatildeo custo-benefiacutecio obtida pela utilizaccedilatildeo de um potencial
nuclear efetivo em niacutevel MP2 O meacutetodo proposto foi capaz de elevar significativamente a
qualidade das condiccedilotildees iniciais geradas para reotimizaccedilatildeo por meacutetodos mais exatos
Conclusotildees
Caacutelculos MP2 foram suficientes para prever estruturas corretas assim como caacutelculos DFT
com utilizaccedilatildeo de potencial nuclear efetivo forneceram resultados com desvios de apenas 5 em
relaccedilatildeo agravequeles considerados como referecircncia Para clusters maiores a abordagem semi-claacutessica
feita atraveacutes do PG forneceu uma proporccedilatildeo de aacutetomos de soacutedio de 30 a 40 capaz de gerar ligas
mais estaacuteveis quando comparadas agraves suas contrapartes homonucleares A tendecircncia experimental de
segregaccedilatildeo nuacutecleo-superfiacutecie foi prevista com sucesso pela presente abordagem
Agradecimentos
Noacutes agradecemos agrave FAPEMIG agrave Capes e ao CNPq
Referecircncias [1] Tchaplyguine M et al Phys Rev B 2009 80 033405
[2] Gupta R P Phys Rev B 1981 23 6265
[3] Guimaratildees F F et al J Chem Phys 2002 116 8327
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Electronic energy levels engineering of P3HT employing chemical substitutions
Eliezer Fernando Oliveira1 (PG) and Francisco Carlos Lavarda12 (PQ)
1UNESP - Univ Estadual Paulista POSMAT - Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Ciecircncia eTecnologia de Materiais Bauru SP Brazil
2Faculdade de Ciecircncias UNESP - Univ Estadual Paulista Departamento de Fiacutesica Av Eng LuizEdmundo Carrijo Coube 14-01 17033-360 Bauru SP Brazil
Correspondence to Eliezer Fernando de Oliveira (eliezer fcunespbr)
IntroductionCurrently there is an intensive search for new materials to make more efficient organic solar
cells The use of chemical modifications capable of modifying the electronic properties of materialsalready known is an interesting approach [1] as it can in principle provide a more adequateadjustment of the frontier electronic levels while preserving properties such as solubility Thus weperformed a theoretical study of the P3HT and 13 new derivatives obtained by substitution withelectron acceptor and donor groups in order to understand how the energy levels of the frontierorbitals are modified
Computational MethodologyWe adopt the oligomer approach with structures ranging from 2 to 10 monomer units [2]
and thiophenic rings kept coplanar as expected in the solid state [3] Structure optimizations weremade through the PM7 semiempirical method and we obtained electronic structure data byDFTB3LYP6-31G(1d) The properties of polymers are estimated theoretically by extrapolationmethods of the results obtained for the oligomers
Results and DiscussionAs can be observed in Figure 1 employing chemical substitutions allow to get a range of
materials with very different electronic properties an interesting fact for tuning the properties of thedevices
ConclusionsAn interesting result is that obtained for the P3HT-F case that shifts the HOMO and LUMO
energy levels of P3HT to lower energy values maintaining approximately the same ΔEHL
AgradecimentosWe would like to thank the Brazilian agency FAPESP (proc 201221983-0) for financial
support
Referecircncias [1] Oliveira E F Camilo-Jr A da Silva-Filho L C Lavarda F C J Polym Sci Part B Polym Phys 2013 51842-846[2] Batagin-Neto A Oliveira E F Graeff C F O Lavarda F C Molecular Simulation 2013 39 309-321
[3] Oliveira E F and Lavarda F C J Polym Sci Part B Polym Phys 2013 51 1350-1354
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Estudo teoacuterico do mecanismo ESIPT em derivados de benzazoacuteis
Josene M Toldo1(PG) Paulo F B Gonccedilalves
1(PQ)
Josenetoldoufrgsbr 1Universidade Federal do Rio Grande do Sul Instituto de Quiacutemica Grupo de Quiacutemica Teoacuterica
Introduccedilatildeo
A transferecircncia protocircnica intramolecular no estado excitado (ESIPT) caracteriza-se pela
transferecircncia de um proacuteton de um grupo doador para um grupo aceptor a partir de uma ligaccedilatildeo de
hidrogecircnio intramolecular presente na estrutura do estado excitado[1] O aumento do interesse no
estudo de moleacuteculas que apresentam ESIPT eacute um reflexo de suas propriedades fotoquiacutemicas e
fotofiacutesicas uacutenicas que permitem a sua utilizaccedilatildeo em novas aplicaccedilotildees optoeletrocircnicas[2] Nesse
trabalho a DFT foi utilizada para investigar os derivados dos benzazoacuteis descritos na Figura 1 onde
as estruturas 1a e 1b podem apresentar ESIPT
Figura 1 Estruturas dos derivados de benzazoacuteis
Metodologia Computacional
As otimizaccedilotildees geomeacutetricas e anaacutelises vibracionais nos estados S0 e S1 foram feitas
utilizando CAM-B3LYPcc-pVDZ e PBE1PBEcc-pVDZ Nos caacutelculos de energia para as transiccedilotildees verticais foram utilizados CAM-B3LYPjun-cc-pVTZ e PBE1PBEjun-cc-pVDZ Os efeitos do solvente foram incluiacutedos a partir do PCM com as constantes dieleacutetricas referentes ao 14-dioxano diclorometano etanol e acetonitrila Todos os caacutelculos foram feitos no Gaussian 09
Resultados e Discussatildeo
No estado fundamental natildeo haacute a possibilidade de transferecircncia protocircnica intramolecular
devido agrave grande instabilidade das formas ceto quando comparadas agraves formas enol No estado S1
ambas as formas satildeo possiacuteveis contudo o mecanismo ESIPT nem sempre eacute observado O funcional
CAM-B3LYP prevecirc o ESIPT apenas para a estrutura 1a utilizando o solvente mais apolar o 14-
dioxano Jaacute quando o PBE1PBE eacute empregado a estrutura 1a apresenta ESIPT com todos os
solventes e a estrutura 1b apenas para o 14-dioxano Contudo comparando os valores dos λabs e λem
obtidos com os dois funcionais com os resultados experimentais [3] percebe-se que o CAM-B3LYP
descreve melhor o sistema Um efeito batocrocircmico eacute observado ao aumentar a polaridade do
solvente o que eacute consistente com as transiccedilotildees do tipo π rarrπ
Conclusotildees
Devido agrave pequena diferenccedila de energia entre as formas ceto e enol explicada pela reduzida
transferecircncia de carga o mecanismo ESIPT eacute previsto apenas para a estrutura 1a em dioxano jaacute
que o CAM-B3LYP eacute o funcional que melhor descreve o sistema
Agradecimentos
CNPq CAPES e PROPESQ pelo suporte financeiro
Referecircncias [1] H Roohi F Hejazi N Mohtamedifar M Jahantab Spectrochim Acta Part A 2014 118 228-238
[2] J E Kwon S Y Park Adv Mater 2011 23 3615ndash3642
[3] G Wiethaus Siacutentese e caracterizaccedilatildeo de novas iminas com aplicaccedilotildees em oacuteptica natildeo-linear 2010 UFRGS BR
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
18 FFCLRP 2014
Processo de fragmentaccedilatildeo molecular do hiacutebrido γ-Fe2O3 PMMA um estudo
teoacuterico e experimental
Silviana Correcirca1 Liacutevia C T Lacerda
1 Marcus V J Rocha
1-2 (PQ) Teodorico C Ramalho
1
(PQ) Elaine F F da Cunha1 (PQ)
silvianacorrea123yahoocombr 1Laboratoacuterio de Modelagem Molecular Departamento de Quiacutemica Universidade Federal de Lavras LavrasMG 2Department of Theoretical Chemistry Faculty of Sciences Vrije Universiteit Amsterdam Paiacuteses Baixos
Introduccedilatildeo
Materiais hiacutebridos orgacircnico-inorgacircnicos satildeo constituiacutedos pela combinaccedilatildeo de
componentes orgacircnicos e inorgacircnicos A siacutentese desses materiais com propriedades otimizadas
constitui uma aacuterea em constante expansatildeo com potencial aplicaccedilatildeo na aacuterea de cataacutelise e sensores
quiacutemicos[12]
Assim este trabalho tem objetivo de propor e entender o mecanismo de
fragmentaccedilatildeo molecular do hiacutebrido PMMA-maghemita realizado pelas teacutecnicas experimentais
de dessorccedilatildeo iocircnica utilizando caacutelculos teoacutericos
Metodologia Computacional
A teacutecnica de dessorccedilatildeo iocircnica estimulada por eleacutetrons foi utilizada para a fragmentaccedilatildeo
experimental E para o estudo teoacuterico utilizou-se o pacote ADF com o meacutetodo DFT o funcional
de densidade BLYP O conjunto de funccedilotildees do tipo Slater TZ2P
Resultados e Discussatildeo
O caminho de fragmentaccedilatildeo do
hiacutebrido PMMA-maghemita estaacute descrito de
acordo com a Figura 1 Pelos resultados
experimentais a ordem de intensidade de
perda dos fragmentos eacute COH+ gt CH3
+gt
CO2CH3+ A energia de formaccedilatildeo do iacuteon
CO2CH3+ seria maior do que os outros no
entanto a ordem de estabilidade encontrada
a partir de caacutelculos teoacutericos foi COH+ gt
CO2CH3+ gt CH3
+ (Figura1) A energia de
ativaccedilatildeo (E) para COH+ foi 2305 kcalmol
-
1 menor que a do CH3
+ Em comparaccedilatildeo
com a do CO2CH3+ a diferenccedila da E eacute
59759 e 62064 kcalmol-1
respectivamente
A intensidade de dessorccedilatildeo iocircnica e a
barreira de energia de ativaccedilatildeo teoacuterica
mostrou boa concordacircncia Assim o
controle cineacutetica pode ocorrer no processo
de fragmentaccedilatildeo da PMMA-maghemita
Conclusotildees
Atraveacutes dos caacutelculos teoacutericos com auxiacutelio dos dados experimentais foi possiacutevel prever e
propor um mecanismo de fragmentaccedilatildeo para o material Permitindo discutir as melhores vias de
formaccedilatildeo dos fragmentos e os fatores quiacutemicos que influenciam nas perdas
Agradecimentos
A CAPES CNPq e a UFRJ pelos auxiacutelios financeiros e de infraestrutura para a realizaccedilatildeo
do trabalho
Referecircncias [1] JOSEacute NM PRADO LASA Quiacutemica Nova 2005 v 28 n 2 p 281-288
[2] FAHMI A Materials Today 2009 v 12 n 5 p 44-50
Figura 1 Mecanismo de fragmentaccedilatildeo do
hiacutebrido PMMA-maghemita
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19 FFCLRP 2014
I Escola de Quiacutemica Computacional
Estudo mecaniacutestico sobre a N-acilaccedilatildeo de aminas por aacutecidos
carboxiacutelicos catalisada por ZrCl4
Felipe V Z Assad (PG) e Fabriacutecio R Sensato (PQ)
Universidade Federal de Satildeo Paulo UNIFESP Campus Diadema E-mail felipeassadglobocom
N-acilaccedilatildeo de aminas eacute um importante evento quiacutemico para a siacutentese da ligaccedilatildeo amida Tipicamente este tipo de ligaccedilatildeo eacute obtido da uniatildeo de um aacutecido carboxiacutelico a uma amina Entretanto a uniatildeo destes dois grupos funcionais natildeo ocorre agrave temperatura ambiente e requer temperaturas da ordem de 160-180
oC
1 Em 2012 Williams e colaboradores
2 reportaram um ineacutedito protocolo de siacutentese de amidas que
apresenta alta eficiecircncia para uma grande variedade de aminas e aacutecidos carboxiacutelicos A estrateacutegia - em sua condiccedilatildeo otimizada - baseia-se na reaccedilatildeo do substrato (amina) com aacutecido carboxiacutelico catalisada por tetracloreto de zircocircnio (ZrCl4) na presenccedila de tolueno a 110
0C Natildeo obstante a preeminecircncia do referido
procedimento nenhuma explanaccedilatildeo pormenorizada sobre o mecanismo molecular da reaccedilatildeo tem sido oferecida No presente estudo o mecanismo molecular de N-acilaccedilatildeo de aminas por aacutecidos carboxiacutelicos catalisada por ZrCl4 foi investigado por caacutelculos de estrutura eletrocircnica Os caacutelculos foram realizados em niacutevel DFTB3LYP com os seguintes conjuntos de base LANL2DZ para descrever o aacutetomo de zircocircnio e 6-311+G(2df2p) para os demais aacutetomos Pontos criacuteticos foram caracterizados por caacutelculos de frequecircncia vibracional Os processos de N-acilaccedilatildeo de aminas foram investigados para duas situaccedilotildees distintas reaccedilatildeo catalisada ou natildeo pelo ZrCl4 Para cada caso quatro caminhos reacionais idealizados foram investigados e caracterizados computacionalmente como segue i) processo concertado ii) por etapas iii) concertado em excesso de aacutecido carboxiacutelico e iv) por etapas tambeacutem em excesso do aacutecido Como modelos quiacutemicos para representar a amina e o aacutecido carboxiacutelico foram selecionadas as moleacuteculas metilamina e aacutecido metanoico Dos resultados obtidos na ausecircncia do ZrCl4 depreende-se que os valores de energia livre de ativaccedilatildeo ΔG
Dagger
satildeo consistentes com a baixa reatividade deste sistema agrave temperatura ambiente Dentre os canais investigados os processos por etapas demandam menores energias livre de ativaccedilatildeo que os concertados Assim o canal (ii) eacute mais reativo que o canal (i) enquanto o canal (iv) eacute mais reativo que o canal (iii) Em particular a adiccedilatildeo de ZrCl4 fortemente influencia a cineacutetica de acilaccedilatildeo associada ao mecanismo concertado em excesso do aacutecido carboxiacutelico A demanda de ativaccedilatildeo para este processo eacute diminuiacuteda por 86 kcalmol conduzindo a uma energia livre de ativaccedilatildeo ΔG
Dagger de 165 kcalmol e o correspondente perfil
energeacutetico eacute apresentado na Figura 1 Na ausecircncia do catalisador o mecanismo mais favorecido cineticamente eacute o processo por etapas em excesso de aacutecido carboxiacutelico No entanto o mecanismo concertado - em excesso do aacutecido - eacute prevalente na presenccedila do ZrCl4
Figura 1 Perfil energeacutetico do caminho reacional concertado em excesso de aacutecido carboxiacutelico catalisado pelo ZrCl4
Palavras Chave N-acilaccedilatildeo de aminas ligaccedilatildeo amida ZrCl4 caacutelculos de estrutura eletrocircnica DFT
[1] Valeur E Bradley M Chem Soc Rev 2009 38 606
[2] Allen C L Chhatwal A R Williams J M J Chemical Communications 2012 48 666-668
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20 FFCLRP 2014
Comparaccedilatildeo do Desempenho de Meacutetodos Compostos e Funcionais de
Densidade na Determinaccedilatildeo de Entalpias Padrotildees de Formaccedilatildeo
Leonardo Viana das Chagas Lima1 (PG) Nelson Henrique Morgon
1 (PQ)
leonardolimaiqmunicampbr 1Instituto de Quiacutemica Universidade Estadual de Campinas Baratildeo Geraldo Caixa Postal 6154 13083-970
Campinas Satildeo Paulo Brasil
Introduccedilatildeo
No estudo de sistemas com muitas partiacuteculas o uso de meacutetodos de estrutura eletrocircnica
sofisticados e bases extensas para a obtenccedilatildeo de propriedades com maior exatidatildeo sofre uma
limitaccedilatildeo praacutetica devido ao alto custo computacional o que felizmente pode ser contornado
por estrateacutegias como a teoria do funcional da densidade e os meacutetodos compostos[1]
Metodologia Computacional
Foram escolhidos os meacutetodos G3 G3MP2 G4 e G4MP2 e os funcionais com o
conjunto de bases G3LargeXP[2]
SOGGA11 B3LYP RevTPSS e M06-2X Realizaram-se
caacutelculos de otimizaccedilatildeo de geometria energia eletrocircnica e frequecircncias vibracionais (289 K e
1 bar) com o programa Gaussian09[3]
para um conjunto de 74 moleacuteculas e os respectivos os
aacutetomos presentes a fim de se determinar as entalpias padrotildees de formaccedilatildeo
Resultados e Discussatildeo
Comparando-se as determinaccedilotildees teoacutericas e experimentais obteve-se o erro meacutedio
(MSE) e o desvio RMS (RMSD) Avaliaram-se tambeacutem os tempos meacutedios de cpu (TM)
Tabela 1 ndash Anaacutelise estatiacutestica (MSE e RMSD em kcalmol) das determinaccedilotildees da entalpia padratildeo de formaccedilatildeo
(289 K e 1 bar) e tempo de CPU meacutedio dos caacutelculos (minutos)
Medidas Meacutetodos
G3 G3MP2 G4 G4MP2 B3LYP M06-2X RevTPSS SOGAA11
MSE -0406 -0332 -0155 -0107 6533 0873 -0718 -0331
RMSD 2543 2711 2463 2597 8553 3543 4060 9515
TM 4122 230 2983 625 1551 1672 1306 1917
Os menores RMSD foram observados para os meacutetodos compostos com destaque para
o G4 (2463 kcalmol) Jaacute os funcionais de densidade apresentaram RMSD superiores poreacutem
vale a pena destacar o M06-2X (3543 kcalmol) Os maiores tempos foram obtidos para os
meacutetodos G3 e G4 enquanto os menores foram os dos meacutetodos G3MP2 e G4MP2
Conclusotildees
Os meacutetodos G3MP2 e G4MP2 apresentaram os desempenhos mais equilibrados com
RMSD apenas pouco superiores ao meacutetodo G4 e os menores tempos de CPU Os funcionais
apesar dos tempos intermediaacuterios apresentaram RMSD consideravelmente superiores
Agradecimentos
Unicamp CENAPAD-SP CAPES
Referecircncias [1] Heerdt G Morgon N H Quiacutemica Nova 2012 23 1741-1746
[2] Curtis L A Redfern P C Raghavachari K Journal of Chemical Physics 2007 126 084108
[3] Frisch M J et al Gaussian09 Gaussian Inc 2009
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21 FFCLRP 2014
NMR-TZPP-DKH Gaussian basis sets for NMR calculations ndash 195Pt chemical
shift
Diego Paschoal1 (PG) Heacutelio F Dos Santos1 (PQ)
diego_paschoalyahoocombr 1Nuacutecleo de Estudos em Quiacutemica Computacional ndash NEQC ndash Departamento de Quiacutemica Universidade Federal de Juiz de
Fora Campus Universitaacuterio ndash Martelos 36036-030 Juiz de Fora MG Brasil
Nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy of 195Pt is an excellent method to be used
in structural characterization of new complexes in solution Besides NMR has been used in the
elucidation of reaction mechanism among other applications [1]
In this present study a comprehensive analysis of all relevant issues involved on the 195Pt
NMR chemical shift predictions are conducted Non-relativistic and relativistic calculations were
employed in distinct computation schemes to assess the most accurate method to use in a theoretical
calculations of 195Pt NMR In addition to the existing methods new relativistic Gaussian basis sets
named as NMR-TZPP-DKH were constructed for H-He Li-Ne Na-Ar K-Ca Ga-Kr Rb-Sr In-Xe
and Pt atoms and tested for 195Pt NMR predictions
NMR-TZPP-DKH Gaussian basis sets were developed according to the protocol described
by Neese [2] with some changes
Figure 1 195Pt chemical shift calculated at B3LYP(DKHSO)NMR-TZPP-DKHSO level
Platinum compounds studied in this work were optimized at B3LYPLANL2DZ(Pt)Def2-
TZVPP(Ligands) NMR calculations were performed using the GIAO method at B3LYPNMR-
TZPP-DKH level with relativistic effects incorporated by DKHSO approximation The [PtCl6]-2
was used as internal reference In all calculations the solvent effect was included using the PCM
formalism GAUSSIAN09 program were used in these calculations
The 195Pt for 73 complexes are showed in Figure 1 From the results we observe a good
agreement between experimental and calculated results with an average absolute deviation of 156
ppm for the compounds considered
The results and conclusions in this study are highly relevant to theoretical and experimental
chemists that seeking state of the art for the chemistry of platinum complexes Our conclusions are
supported by a series of theoretical calculations in good agreement with experimental values for a
wide range of 195Pt chemical shifts and with distinct ligands
Acknowledgments Authors acknowledges UFJF FAPEMIG CAPES and CNPq for
financial support
[1] P S Pregosin Coord Chem Rev 44 (1982) 247
[2] D A Pantazis X Y Chen C R Landis F Neese J Chem Theory Comput 4 (2008) 908
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22 FFCLRP 2014
Avaliaccedilatildeo teoacuterica do efeito gauche na difenidramina e seu cloridrato Faacutetima M P de Rezende1 (PG) Matheus P de Freitas1 (PQ)
fatimarezendeposgraduflabr 1Departamento de Quiacutemica Universidade Federal de Lavras CP 3037 37200-000 Lavras MG
Introduccedilatildeo O cloridrato de difenidramina eacute um dos princiacutepios ativos do medicamento Dramin (utilizado no tratamento de naacuteuseas e vocircmitos) A difenidramina e seu cloridrato fornecem bons prospectos para exibirem o efeito gauche O efeito gauche eacute observado em moleacuteculas contendo o fragmento etila 12-dissubstituiacutedo em que os substituintes satildeo aacutetomos ou grupos eletronegativos Segundo esse efeito a conformaccedilatildeo gauche eacute a forma preferencial em comparaccedilatildeo com a conformaccedilatildeo anti embora efeitos de repulsatildeo esteacuterica e eletrostaacutetica entre substituintes sugiram que o equiliacutebrio deveria ser favoraacutevel ao isocircmero anti1 Nesse contexto o objetivo do presente trabalho eacute avaliar a preferecircncia conformacional (gauche ou anti) do cloridrato de difenidramina e de sua forma neutra (Figura 1a e 1b) em acetonitrila e no vaacutecuo
ON
H
ON
a b
Figura 1 a) Difenidramina protonada (caacutetion) b) Difenidramina Metodologia Computacional Os miacutenimos de energia dos compostos foram identificados por meio de uma varredura conformacional usando o meacutetodo Monte Carlo em niacutevel semi-empiacuterico AM1 usando o programa Spartan A varredura conformacional foi executada para difenidramina na forma neutra e catiocircnica obtendo-se 100 estruturas para cada composto sendo muitas delas idecircnticas As geometrias diferentes foram otimizadas em niacutevel HF631g-(dp) (incluindo caacutelculos de frequecircncia para garantir que as estruturas natildeo se tratavam de estados de transiccedilatildeo) e em seguida 14 estruturas com energias relativas diferentes foram resubmetidas a caacutelculos de otimizaccedilatildeo de geometria (no gaacutes e em acetonitrila impliacutecita - modelo PCM) em niacutevel B97X-D6-31g(dp) Resultados e Discussatildeo O efeito gauche eacute operante na difenidramina pois o confocircrmero mais estaacutevel possui acircngulo diedro O-C-C-N de aproximadamente 65o (gauche) e eacute cerca de 1 kcal mol-1 mais estaacutevel do que o confocircrmero anti mais abundante (O-C-C-N de aproximadamente 175o) tanto na fase gasosa quanto em acetonitrila A estabilizaccedilatildeo da conformaccedilatildeo gauche eacute possivelmente decorrente de interaccedilotildees hiperconjugativas antiperiplanares CHCN e CHCO (efeito gauche quacircntico) Contudo os dados de energia ainda indicam uma populaccedilatildeo mensuraacutevel de confocircrmeros anti (cerca de 10) Ao se protonar a difenidramina de forma que se obtenha o caacutetion difenidramiacutenio (correspondente ao cloridrato de difenidramina) a diferenccedila de energia entre os confocircrmeros gauche e anti mais estaacuteveis eacute de mais de 6 kcal mol-1 sugerindo que estruturas com acircngulo diedro O-C-C-N+ gauche sejam natildeo somente preferenciais mas exclusivas Esse fato eacute decorrente de um incremento estabilizante da conformaccedilatildeo gauche a atraccedilatildeo eletrostaacutetica ON+ (efeito gauche eletrostaacutetico)2 Conclusotildees Interaccedilotildees intramoleculares particularmente o efeito gauche (quacircntico e eletrostaacutetico) devem contribuir fortemente para a conformaccedilatildeo bioativa da difenidramina e seu cloridrato que eacute gauche ao longo do fragmento O-C-C-N segundo estrutura do Protein Data Bank (coacutedigo PDB 2AOT) Agradecimentos Agrave FAPEMIG CAPES e CNPq pelo suporte financeiro e bolsas de estudante (FMPR) e de pesquisador (MPF) Referecircncias [1] Goodman L Gu H Pophristic V J Phys Chem A 2005 109 1223-1229 [2] Gooseman N E J OacuteHagan D Peach M J G Slawin A M Z Tozer D J Young R J Angew Chem Int Ed 2007 46 5904-5908
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23 FFCLRP 2014
Estudo envolvendo NN
Railton1 B de Andrade (PG) SilmarMiguel A F de Souza (PQ)
1Universidade Federal da Paraiacuteba Departamento de Quiacutemica 58036 Joatildeo Pes
Introduccedilatildeo
Uma das reaccedilotildees mais importantes das nitrosaminas se refere agrave quebra da ligaccedilatildeo NndashN (ver Figura 1) com a consequumlente liberaccedilatildeo do pode facilitar ou natildeo a quebra desta ligaccedilatildeo Pelaacuteez e colaboraprotonaccedilatildeo da nitrosamina mais simples (nitrosamina metilada
1a trans-(CH3)2NNOH+ 1c cis
Figura 1 conformaccedilotildees mais releva
Neste trabalho investigamos as quatro estruturas de menor energia da NNnitrosodimetilamina (DMNA
Metodologia Computacional
Utilizamos os meacutetodos geometrias referentes aos confocircrmeros mais estaacuteveis niacutevel CASSCFcc-pVDZ
Resultados e Discussatildeo
Temos um ordenamento energeacutetico em relaccedilatildeo aos resultados a niacutevel outro ordenamento com MRCI
Tabela 1Resultados obtidos para as quatro estruturas mai
Estruturaa
1a trans-(CH3)2NNOH+
1c cis-(CH3)2NNOH+
2a (CH3)2NHNO+
2c (CH3)2NNHO+
aAs quatro estruturas de menor energias foram otimizadas com realizado um caacutelculo MRCI correccedilotildees de Davdson dResultados entre parecircnteses referente agraves estruturas com H [2]
Conclusotildees
Para o estado fundamental foram obtidas quatro conformaccedilotildees mais estaacuteveis mostradas na Figura 1 sendo a estaacuteveis Observou-se o mesmo ordenamento obtido para a nitrosamina natildeoCaacutelculos com bases mais extensas (augReferecircncias [1] OHWADA T et al J Am Chem Soc
[2] PELAacuteEZ D et al J J Phys Chem A
Estudo envolvendo NN-nitrosodimetilamina protonada
B de Andrade (PG) Silmar1 A do Monte (PQ) Miguel A F de Souza (PQ) e Elizete1 Ventura (PQ)
railtoncggmailcom
Universidade Federal da Paraiacuteba Departamento de Quiacutemica 58036 Joatildeo Pessoa
Uma das reaccedilotildees mais importantes das nitrosaminas se refere agrave quebra da ligaccedilatildeo N (ver Figura 1) com a consequumlente liberaccedilatildeo do NO [1] A posiccedilatildeo da protonaccedilatildeo
pode facilitar ou natildeo a quebra desta ligaccedilatildeo Pelaacuteez e colaboradores [2] estudaram a protonaccedilatildeo da nitrosamina mais simples (H2NNO----H+) como modelo para a
1c cis-(CH3)2NNHO+ 2a (CH3)2NHNO
+ 2c (CH
conformaccedilotildees mais relevantes no estado fundamental de nitrosaminas protonadas
Neste trabalho investigamos as quatro estruturas de menor energia da NNDMNA) protonada (Figura 1 principais siacutetios de protonaccedilatildeo)
odologia Computacional
Utilizamos os meacutetodos MRCICASSCF com a base cc-pVDZ
geometrias referentes aos confocircrmeros mais estaacuteveis (Figura 1) foram otimizadas a
Temos um ordenamento energeacutetico em relaccedilatildeo aos resultados a niacutevel MRCI como indicado na Tabela 1
Resultados obtidos para as quatro estruturas mais estaacuteveis envolvendo NDMA protonada
CASSCF MRCIb MRCI+Q
c CASPT2ANO
∆E (kcalmol) 000 (000)d 000 000
1244 (1099) 1200 1183
-103 (-331) 1378 941
1389 (1232) 1793 1555 As quatro estruturas de menor energias foram otimizadas com CASSCF e a geometria obtida foi
realizado um caacutelculo MRCI bMRCI (Multireference Configuration Interaction
sultados entre parecircnteses referente agraves estruturas com H [2]
Para o estado fundamental foram obtidas quatro conformaccedilotildees mais estaacuteveis sendo a 1a trans-(CH3)2NNOH
+ e 2a (CH3)2NHNO
se o mesmo ordenamento obtido para a nitrosamina natildeoCaacutelculos com bases mais extensas (aug-cc-pVDZ e cc-pVTZ) estatildeo sendo realizados
J Am Chem Soc 123 10164 2001 J J Phys Chem A 112 8394 2008
nitrosodimetilamina protonada
A do Monte (PQ)
soa ndash PB ndash Brasil
Uma das reaccedilotildees mais importantes das nitrosaminas se refere agrave quebra da ligaccedilatildeo posiccedilatildeo da protonaccedilatildeo dores [2] estudaram a
) como modelo para a
2c (CH3)2NNHO+
ntes no estado fundamental de nitrosaminas protonadas
Neste trabalho investigamos as quatro estruturas de menor energia da NN-principais siacutetios de protonaccedilatildeo)
pVDZ Todas as ) foram otimizadas a
Temos um ordenamento energeacutetico em relaccedilatildeo aos resultados a niacutevel CASSCF e
s estaacuteveis envolvendo NDMA protonada
CASPT2ANO-L
(000) (1125) (459) (1141)
e a geometria obtida foi Multireference Configuration Interaction) c
MRCI com sultados entre parecircnteses referente agraves estruturas com H [2]
Para o estado fundamental foram obtidas quatro conformaccedilotildees mais estaacuteveis NHNO
+ as mais se o mesmo ordenamento obtido para a nitrosamina natildeo-metilada
pVTZ) estatildeo sendo realizados
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24 FFCLRP 2014
Ab-initio calculation of magnetic properties of Gd-doped SnO2
Fermin H Aragoacuten
fermin964hotmailcom Laboratoacuterio de Fiacutesica Aplicada Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear 31270-901 Belo Horizonte MG
Brazil
Introduction
The SnO2 compound is a n-type semiconductor with a large band gap (Eg ~ 36 eV) This
compound forms in a tetragonal rutile-type crystalline structure Reports published in the literature
experimental and theoretical indicate that the SnO2 compound doped with different chemical
elements (transition metals and rare earths) shows ferromagnetic properties above room
temperature high electrical conductivity high transparency in the visible region and high thermal
stability Due to these properties the rare earth-ion-doped SnO2 compounds are considered as
promising systems for the development of multifunctional magneto-optical devices [1] In special
the doping with trivalent Gd ions could provide with larger localized magnetic moments because of
their 4f7 electron configuration in comparison with transition metal ions
Computational Methodology
All calculations have been performed within the framework of the density-functional theory
(DFT) implemented in the well-tested SIESTA (Spanish Initiative for Electronic Simulations with
Thousands of Atoms) code
[2] and using the generalized gradient approximation (GGA)
pseudopotentials The system was studied in 2x2x2 supercell contained 48 atoms For the
calculation is considered the substitution of GdrarrSn that represent 625 of Gd-doped and one
oxygen vacancy that represent 3125 of the oxygen occupied site Spin polarized was carried out
to both cases with ferromagnetic (FM) and antiferromagnetic (AFM) configuration The difference
between the FM and AFM total energy (ΔE) can be expressed as ΔE=E(FM)-E(AFM) where
E(FM) denotes the total energy of FM state and E(AFM) denotes the total energy of AFM state
Positive value of ΔE implies that an AFM state is preferred while negative value of ΔE implies that
an FM state is preferred
Results
The values obtained to ΔE were -04 meV and -33 meV for 625 Gd-doped in SnO2 and
SnO2-γ (γ is the quantity of oxygen vacancy) respectively The low energy for Gd-doped SnO2
shows paramagnetic while for the Gd-doped SnO2-γ shows ferromagnetic behavior these results are
in agreement as theoretical and experimental work [34] where were shown that the oxygen
vacancies are a key of the origin of ferromagnetism in the call diluted magnetic semiconductors
Conclusions In conclusion we have investigated the electronic and magnetic properties of Gd-doped SnO2 (free of oxygen vacancy) and Gd-doped SnO2-γ (with oxygen vacancy) using SIESTA code Our calculations show remarkable changes in the spin polarized DOS with a strong correlation of the ferromagnetism with the presence of oxygen vacancy
The financial support of the Brazilian Agencies CNPq CAPES and FAPEMIG is gratefully
acknowledged
References [1] R Adhikari AK Das DKarmakar JGhatak J MagnMagn Mat 322 (2010) 3631
[2] J M Soler E Artacho J Gale A Garcia J Junquera P Ordejoacuten D Saacutenchez-Portal J Phys Cond Matt 14 2745
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25 FFCLRP 2014
Estrutura eletrocircnica de complexo envolvendo uma associaccedilatildeo por ligaccedilatildeo
quiacutemica entre uma ftalocianina de rutecircnio e o TiO2 (anatase)
Diesley M S Arauacutejo1
(PG) Weverson R Gomes2(PG) Leonardo T Ueno
3(PQ) Antonio O T
Patrociacutenio1(PQ) Antonio E H Machado
1(PQ)
diesleymartinsyahoocombr 1Universidade Federal de Uberlacircndia Instituto de Quiacutemica Laboratoacuterio de Fotoquiacutemica e Ciecircncia de Materiais
2 Universidade Federal de Satildeo Carlos Departamento de Quiacutemica
3Universidade Federal de Uberlacircndia Faculdade de Ciecircncias Integradas do Pontal
Introduccedilatildeo
O emprego de abordagens baseadas na Teoria do Funcional de Densidade (DFT) tem
contribuiacutedo de forma significativa nos estudos de processos que envolvem transferecircncia de carga
[12] Ressalta-se entre outras possibilidades a previsatildeo do arranjo estrutural energeticamente mais
favoraacutevel e o entendimento de qual seria a melhor forma de ancoramento do corante na superfiacutecie
do semicondutor Aleacutem disso a estrutura eletrocircnica obtida teoricamente eacute capaz de fornecer
informaccedilotildees para o entendimento de processos importantes como eacute o caso da conversatildeo de energia
No presente trabalho avaliamos o comportamento de uma ftalocianina de rutecircnio ([(29-
bis(dietielamino)-1623-dicarboxi)PcRu(py)2]- FtRu) ligada quimicamente a um nanocluster de
anatase (TiO2)
Metodologia Computacional
Para a otimizaccedilatildeo estrutural e caacutelculo das frequecircncias vibracionais empregou-se o funcional
B3LYP e o conjunto de bases LANL2DZ ECP com o pseudo-potencial para o Titacircnio e o conjunto
Def2-TZVPD para os demais aacutetomos (H C N O e Ru) mais o pseudo-potencial para o Ru O
nanocluster de anatase empregado foi mantido congelado durante todos os caacutelculos Este consiste
em estrutura otimizada descrita por Jono e colaboradores [1] Todos os caacutelculos foram efetuados
considerando acetonitrila como solvente empregando o meacutetodo de contiacutenuo dieleacutetrico CPCM [45]
O funcional CAM-B3LYP foi utilizado na previsatildeo de 6 estados tripleto e dos 60 primeiros estados
singleto para a construccedilatildeo do espectro eletrocircnico e diagrama de energias
Resultados e Discussatildeo
No espectro de excitaccedilatildeo simulado a magnitude das forccedilas de oscilador para as transiccedilotildees
por volta de 560 nm sugere uma grande probabilidade de absorccedilatildeo de luz visiacutevel por este complexo
Em uma anaacutelise dos orbitais moleculares observa-se que tais excitaccedilotildees surgem da transferecircncia de
carga interfacial da FtRu para niacuteveis desocupados do semicondutor sugerindo que as transiccedilotildees
eletrocircnicas de menor energia devem envolver a excitaccedilatildeo de um eleacutetron da FtRu para diferentes
estados eletrocircnicos do TiO2 O gap energeacutetico entre o estado eletrocircnico de menor energia (S1) e o
estado fundamental eacute de cerca de 180 eV envolvendo a combinaccedilatildeo de diferentes transiccedilotildees
eletrocircnicas sugerindo que haacute injeccedilatildeo eletrocircnica do corante no estado excitado para a banda de
conduccedilatildeo do semicondutor isso eacute compatiacutevel com dados reportados em estudos similares [1-3]
Conclusotildees
Os dados obtidos para os niacuteveis de energia do complexo em estudo satildeo compatiacuteveis aos
observados para complexos similares Os resultados sugerem na excitaccedilatildeo eletrocircnica a
transferecircncia de eleacutetron de niacuteveis ocupados da FtRu para orbitais virtuais da anatase
Agradecimentos
UFU FAPEMIG CAPES e CNPq
Referecircncias
[1] R Jono et al J Phys Chem Lett 2011 2 1167ndash1170
[2] P M Anbarasan et al Rec Res Sci Tech 2010 2 08-16
[3] Corneliu I Oprea et al International Journal of Photoenergy 2013 1-15
[4] M Cossi et al J Comp Chem 2003 24 669-81
[5] V Barone and M Cossi J Phys Chem A 1998 102 1995-2001
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
26 FFCLRP 2014
Estudo computacional de [22]ciclofanos
Mateus G Manfreacute1 (IC) Seacutergio E Galembeck
1 (PQ)
mateusmanfreuspbr 1Departamento de Quiacutemica Faculdade de Filosofia Ciecircncias e Letras de Ribeiratildeo Preto Universidade de Satildeo Paulo
14040-901 Ribeiratildeo Preto-SP Brasil
Introduccedilatildeo
Os [22]ciclofanos representam uma classe de compostos quiacutemicos com um campo de aplicaccedilatildeo que
abrange cataacutelises assimeacutetricas poliacutemeros com propriedades oacuteptico-eletrocircnicas distintas e mesmo
faacutermacos no combate agrave artrite Grande parte de suas caracteriacutesticas de interesse se deve a interaccedilotildees
entre seus dois aneacuteis aromaacuteticos portanto a compreensatildeo da natureza de tais interaccedilotildees elucidaria a
origem de suas aplicaccedilotildees bem como melhor exploraacute-las
Metodologia Computacional
Quatro compostos da classe dos [22]ciclofano vecircm sendo estudados neste trabalho
[22]paraciclofano (I) sin [22]metaciclofano (II) anti [22]metaciclofano (III) e
[22]metaparaciclofano (IV) As moleacuteculas tiveram suas geometrias optimizadas atraveacutes do meacutetodo
PW6B95-D3BJ tendo def2-TZVP A mesma metodologia foi adotada para o caacutelculo de seus
espectros infravermelho
Resultados e Discussatildeo
Em todos os compostos os valores estudados nas geometrias se encontram muito proacuteximos
dos valores experimentais na literatura2 Observa-se que para I e II a distacircncia interanular
apresentou um valor abaixo do raio de Van der Waals para o aacutetomo de carbono ( 28 acircngstrons) o
que sugere uma provaacutevel interaccedilatildeo through-space entre os aneacuteis Por outro lado os compostos III e
IV apresentaram uma distacircncia entre os aneacuteis maior que 28 acircngstrons indicando que caso estejam
presentes a interaccedilatildeo entre os aneacuteis se daacute principalmente through-bond
Os espectros infravermelho revelaram que em todos os compostos os picos de maior
intensidade se encontravam relacionados a vibraccedilotildees de estiramento dos hidrogecircnios Tanto O
espectro do composto I quanto do composto II bandas de intensidade consideraacutevel em 750 cm-1
relacionada agrave vibraccedilatildeo angular entre seus aneacuteis benzecircnicos indicando uma provaacutevel interaccedilatildeo
through-space O composto IV por outro lado natildeo apresentou tais bandas de interaccedilatildeo apenas entre
os aneacuteis mas sim uma banda em 606 cm-1
devido ao estiramento simeacutetrico entre os aneacuteis atraveacutes
das pontes etilecircnicas se tratando de uma provaacutevel interaccedilatildeo through-bond
Conclusatildeo
O meacutetodo PW6B95-D3BJ apresentou resultados com boa exatidatildeo ante aos valores
encontrados na literatura se mostrando adequado para o tratamento de [22]ciclofanos Os dados
obtidos na geometria para os compostos I e II bem como no espectro infravermelho convergem para
uma predominacircncia na interaccedilatildeo through-space enquanto que para o composto IV estes convergem
para uma predominacircncia na interaccedilatildeo through-bond
Agradecimentos
Os autores agradecem agrave FAPESP (processo 201319596-0) pelo suporte financeiro MGM
agradece agrave FAPESP (processo 201319596-0) pela bolsa de Iniciaccedilatildeo Cientiacutefica
Referecircncias Bibliograacutefica 2ChampionRGodfreyPD Betens FLJ Mol Spectrosc 199215518
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27 FFCLRP 2014
17ordm SIMPOacuteSIO BRASILEIRO DE QUIacuteMICA TEOacuteRICA (SBQT) 24 a 28 de novembro de 2013 Angra dos Reis Rio
ESTUDO COMPARATIVO DE REATIVIDADE DE TRITERPENOS
PENTACIacuteCLICOS COM ATIVIDADE ANTIMALAacuteRICA
Marlon Marques V de Melo Filho
1a(PG) Kelson Mota T Oliveira
1a(PQ) Noam S Gadelha
1a(PG)
Aristeu S da Fonseca1a
(PG)
1aGrupo de Quiacutemica Teoacuterica e Computacional (GQTC)
1bGrupo de Quiacutemica de Produtos Naturais e Desenvolvimento
de Meacutetodos Analiacuteticos (QPNMA) 1DQICE ndash UFAM Bloco 10 Setor Norte Av Rodrigo OJ Ramos 6200 Japiim
69077-000 Manaus ndash Amazonas
e-mail marlonvieirademelogmailcom
Palavras-chave lupeol aacutecido betulinico betulina aacutecido melaleuco atividade ONION
INTRODUCcedilAtildeO
A investigaccedilatildeo farmacecircutica em produtos naturais representa uma estrateacutegia importante para a descoberta e desenvolvimento de novos medicamentos Quatro moleacuteculas isoladas da A amazonicus no QPNMA com esqueleto triterpecircnico pentaciacuteclico tecircm mostrado graus diferentes de atividade contra o P falciparum Trecircs destes compostos satildeo apresentados na literatura como oacutetimos candidatos para o desenvolvimento de um tratamento mais eficiente contra a malaacuteria e outras doenccedilas parasitaacuterias Os quatro compostos depois de isolados foram identificados por meio de anaacutelise espectroscoacutepica (ver fig 1) Suas estruturas foram estudadas por meio de abordagem teoacuterica visando determinar que fatores estruturais e eletrocircnicos poderiam ser determinantes no grau de atividade Foram comparados os mapas de potencial eletrostaacutetico densidade eletrocircnica (2D e 3D) e distribuiccedilatildeo de cargas dos quatro compostos e seus valores tabelados Figura 1 Triterpenos pentaciacuteclicos isolados de A amazonicus 1 - lupeol 2 - O aacutecido betuliacutenico 3 - betulina 4 - o aacutecido Melaleucico
MEacuteTODOS Os calculos seratildeo realizados utilizando PC INTEL Quadcore
TM (8 GB RAM) em plataforma Debian
LINUX (Versatildeo 50) para calcular as propriedades estruturais e eletrocircnicas das quatro moleacuteculas Na otimizaccedilatildeo geomeacutetrica de rotina seraacute utilizado o meacutetodo com bases 6-21G e funcional b3lyp por meio do Programa Gaussian03 O meacutetodo a ser utilizado eacute o ONIOM Ele eacute recomendado para moleacuteculas grandes reaccedilotildees enzimaacuteticas mecanismos de reaccedilatildeo para os sistemas orgacircnicos efeitos dos substituintes e reatividade de compostos orgacircnicos e organometaacutelicos
RESULTADOS E DISCUSSAtildeO
Os dados oriundos do QPNMA indicam uma
maior atividade para o aacutecido betuliacutenico valores
meacutedios para o lupeol e betulina e nenhuma
atividade do aacutecido melaleucico Como a literatura
aponta a carboxila como forte candidato
responsaacutevel pela atividade do aacutecido betuliacutenico e a
hidroxila nos demais compostos a anaacutelise da
presenccedila destes grupos nas quatros estruturas foi
observado Estruturalmente os compostos
apresentaram grande similaridade em distacircncias e
acircngulos no esqueleto lupacircnico Os caacutelculos de
atividades dos triterpenos seratildeo realizados ao
interagi-los com o modelo tridimensional da proteiacutena
digestiva do P flaciparum que eacute encontrado no
Protein Data Base CONCLUSAtildeO
Uma das principais diferenccedilas observadas deve-
se a distribuiccedilatildeo de cargas nas COOH devido ao
efeito indutivo na proacutepria moleacutecula ou ateacute mesmo
um impedimento esteacuterico pelo maior volume da
moleacutecula
AGRADECIMENTOS
FAPEAM CNPq
Abdel Bar at al J Nat Prod 2009 72 1643ndash1650
2
1
25
12
6
27
15
16
19
28
22
21 29
30
24
23
OH
H
H
1
COOH
OH
OH H
OHH
H
H
3
2
3 4
23 24
6 5
10
1
25
9 8
7 27
14
13
12
30
19
1
8 17 16
15
28
22
21
29
26 COOH
COOH
OH
4
2
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28 FFCLRP 2014
Estudos Teoacutericos Comparativos de Propriedades Estruturais Eletrocircnicas e
Espectroscoacutepicas dos Aacutecidos Betuliacutenico e Melaleucico e da Estabilidade de
Clusters desses Metaboacutelitos Especiais
Noam G da Silva1 (PG) Kelson M T de Oliveira1 (PQ) Aristeu S da Fonseca1 (PG) e Marlon
Vieira de Melo1 (PG)
noam_gshotmailcom 1DQICE-UFAM Bloco 10 Setor Norte Av Rodrigo O J Ramos 6200 Japiim 69077-000 Manaus Amazonas
Introduccedilatildeo
A baixa atividade do aacutecido Melaleucico natildeo foi ateacute o presente momento estudada Sua
estrutura eacute similar agrave de outros compostos ativos mas algum outro fator deve estar influenciando
na quiacutemica da reaccedilatildeo[12] Estruturas como clusters onde interaccedilotildees de hidrogecircnio estabilizam
o sistema podem estar sendo formadas[34] e assim a moleacutecula mostra-se inativa em estudos de
atividade bioloacutegica[5]
Metodologia Computacional
Os caacutelculos foram realizados em maacutequinas QuadCore ambas com 8 GB de memoacuteria
RAM nas plataformas Debian 6 e 7 (Linux) O software utilizado foi o Gaussian 03 Rev C-02
As moleacuteculas foram estudadas com o AM1 B3LYP3-21G e B3LYP6-31G As estruturas com
duas e trecircs moleacuteculas foram estudadas com AM1
Resultados e Discussatildeo
Os resultados preliminares (alguns na Tabela 1)
mostram que a forma mais oxidada (aacutecido Melaleucico)
possui menor energia que o aacutecido Betuliacutenico Em ambas as
moleacuteculas ocorre interaccedilatildeo intermolecular que estabiliza o
sistema Quando duas moleacuteculas interagem haacute um efeito
estabilizante maior no aacutecido Betuliacutenico que no aacutecido
Melaleucico Com trecircs moleacuteculas interagindo ocorre
aumento na estabilizaccedilatildeo para ambos os casos mas o aacutecido Melaleucico tem uma estabilizaccedilatildeo
aproximadamente 20 kcalmol mais acentuada
Tabela 1 Algumas propriedades energeacuteticas e efeitos de interaccedilatildeo de hidrogecircnio
Propriedade Aacutecido Betuliacutenico Aacutecido Melaleucico
Energia Total (kcalmol) -187358751 -2719095827
Estabilizaccedilatildeo com duas moleacuteculas (kcalmol) -8641687843 -7807025921
Estabilizaccedilatildeo com trecircs moleacuteculas (kcalmol) -1326288052 -1528627227
Conclusotildees
A formaccedilatildeo de pontes de hidrogecircnio estabiliza os sistemas mas somente o aacutecido
Melaleucico pode formar grandes aglomerados com essas interaccedilotildees Sistemas maiores podem
ser estudados e fornecer respostas para a baixa atividade da moleacutecula
Agradecimentos
Ao CNPq e a FAPEAM pelos investimentos
Referecircncias [1] Chopra CS Cole A RH Theiberg KJL White DR Arthur HR Tetrahedron 1965 Vol 21 1529-1536
[2] Chopra CS White DR Tetrahedron 1966 Vol 22 897-901
[3] Mohajeri A Journal of molecular structure (Theochem) 2004 Vol 678 201-205
[4] Duvoisin Jr S Ighor CVL Quimica Nova 2011 Vol 34 1595-1603
[5] Bernard P Scior T Didier B Hibert M Berthon J Phytochemistry 2001 Vol 58 865-874
Figura 1 (Esquerda) Cluster de aacutecido
Melaleucico e (Direita) interaccedilotildees de
hidrogecircnio
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29 FFCLRP 2014
On Activation Step of Hoveyda-Grubbs Catalyst
Eacutegil Saacute 1 (PQ) Milton Matos 2 (PQ) hegelsahotmailcom
1 Universidade Federal do Piauiacute Campus Ministro Reis Velloso Parnaiacuteba-PI Brazil e-mail 2 Laboratoacuterio Interdisciplinar de Materiais Avanccedilados Centro de Ciecircncias da Natureza Teresina -PI Brazil
Introduccedilatildeo
Hoveyda-Grubbs catalyst is very important to catalyze the olefin metathesis reaction The activation mechanism is dissociative for RCM (Ring Closing Metathesis) of N-Tosyldiallylamine due to olefin size [1]
Metodologia Computacional
We study the activation mechanism using DFT (Density Functional Theory) through the hybrid functional B3LYP and the basis set 6-31g(d) for all atoms except ruthenium described by LanL2DZ all stationary points were characterized by vibrational frequency calculations using the same level of theory Resultados e Discussatildeo We search the activation path previously proposed [1] showed in the Figure 1 in black and blue lines This path start with the pre-catalyst A1 through the transition state TS(A1-A2) and the minimum A2 The next step is the complexation of N-Tosyldiallylamine (IA3) We also find an alternative path showed by the red line In this path proposed in the first time here we showed an immediately interconversion from A2 to IIA3 before the complexation of the olefin with a rotation through the RuC bond This structure presents a dihedral angle of 105deg between the carbons of group mesityl coordinated ruthenium the carbon of the carbene and the oxygen chelator CRuCO (marked with asterisk in Figure 1) While in the structure A2 the same-angle is -107deg showing the rotation of the entire group Hoveyda around the connection RuC this rotation happens easily and as published in theoretical and experimental studies [2] confirmed by the more the stability of IIA3 in comparison with A2 We investigated the activation directly from the structure A1 to the structure IIA3 but we found an unreal energy barrier corresponding to the possible TS(AI-IIA3) With these results we believe the activation process occurs with the interconversion from A2 to IIA3 and not directly from A2 to IA3 as showed in others works
Figure 1 Activation paths for the Hoveyda-Grubbs catalyst
Referecircncias
[1] [1] S J Connon M Rivard M Zaja S Blechert Adv Synth Catal 345 (2003) 572
[2] C M Aguillar W R Rocha J Phys Chem B 115 (2011) 2030
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30 FFCLRP 2014
Estudo do comportamento em soluccedilatildeo do 2-fluoroetanol 3-fluoroproanol e 4-fluorobutanol por espectroscopias de RMN e infravermelho e caacutelculos
teoacutericos R A Cormanich12(PG) R Rittner2(PQ) M P Freitas3 (PQ) and M Buumlhl1 (PQ)
rodcormanichiqmunicampbr 1 EastChem School of Chemistry University of St Andrews North Haugh St Andrews Fife KY16 9ST UK 2 Chemistry Institute State University of Campinas PO Box 6154 13083-970 Campinas SP Brazil 3 Department of Chemistry Federal University of Lavras PO Box 3037 37200-000 Lavras MG Brazil Introduccedilatildeo
Aacutetomos de fluacuteor em compostos orgacircnicos satildeo considerados fracos aceptores para formaccedilatildeo de ligaccedilatildeo de hidrogecircnio (LH)1 Contudo o miacutenimo global do 2-fluoroetanol (FE) que tem geometria apropriada para formar uma LH CFmiddotmiddotmiddotHO intramolecular eacute responsaacutevel por gt90 da sua populaccedilatildeo conformacional total Tal LH eacute comumente invocada para explicar a estabilidade do confocircrmero mais estaacutevel do FE2 Da mesma maneira tambeacutem eacute indicado que os miacutenimos globais do FP e FB formam LHs CFbullbullbullHO intramoleculares34 Natildeo haacute estudos conformacionais em soluccedilatildeo na literatura para estes compostos que sejam de nosso conhecimento Dessa maneira no presente trabalho foi realizada uma anaacutelise sistemaacutetica do comportamento conformacional em soluccedilatildeo do FE FP e FB por espectroscoipas de RMN de
1H e 19F e infravermelho suportado por caacutelculos teoacutericos Metodologia Computacional
Foram realizados caacutelculos teoacutericos em niacutevel MP2aug-cc-pVDZ para geometrias dos confocircrmeros do FE (5 confocircrmeros) FP (12 confocircrmeros) e FB (38 confocircrmeros) otimizados em niacutevel MP2aug-cc-pVDZ que apresentaram a melhor correlaccedilatildeo com o niacutevel CCSD(T)aug-cc-pVTZ em relaccedilatildeo agrave funcionais da DFT (B3LYP e B3LYP-D3) Foram entatildeo aplicados diferentes meacutetodos teoacutericos como o Quantum Theory of Atoms in Molecules (QTAIM) Non-Covalent Interactions (NCI) e o Natural Bond Orbitals (NBO) para se entender as preferecircncias conformacionais destes compostos Resultados e Discussatildeo
Nenhum indiacutecio de formaccedilatildeo de LH intramolecular CFbullbullbullHO pocircde ser detectado para o FE FP e FB experimentalmente em soluccedilatildeo nos espectros de RMN e infravermelho Caacutelculos teoacuterico baseados na QTAIM NCI e NBO indicam que LHs CFbullbullbullHO intramoleculares natildeo tecircm influecircncia sobre o comportamento conformacional do FE mas estabilizam o miacutenimo global tanto do FP quanto do FB para as moleacuteculas isoladas No entanto ao se adicionar correccedilotildees termodinacircmicas de energia livre de Gibbs mesmo em meios natildeo-polares tais como CCI4 ciclohexano e diclorometano (IEF-PCM) a populaccedilatildeo dos miacutenimos globais do FP (~11) e FB (~3) diminuem consideravelmente aparentemente abaixo do limite de detecccedilatildeo Conclusotildees
Contraacuterio agrave suposiccedilotildees encontradas na literatura o comportamento conformacional do FE natildeo eacute regido por uma LH CFHO intramolecular LHs intramoleculares satildeo importantes para os confocircrmeros mais estaacuteveis do FP e FB isolados mas natildeo podem ser detectadas em soluccedilatildeo O presente trabalho foi aceito para publicaccedilatildeo no jornal Phys Chem Chem Phys Agradecimentos FAPESP FAPEMIG CNPq e EaStCHEM Referecircncias [1] R A Cormanich M P Freitas C F Tormena R Rittner RSC Advances 2012 2 4169 [2] J Huang K Hedberg J Am Chem Soc 1989 111 6909 [3] H M Badawi W Foumlrner S A Ali Spectrochim Acta A 2008 69 263 [4] M Traetteberg A D Richardson K Hedberg R W Winter G L Gard J Phys Chem A 2001 105 9587
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31 FFCLRP 2014
Theoretical Study of the Infrared Raman and VCD Spectra of Thiophene UsingAb Initio and Density Functional Theory Calculations
Marcello F da Costa (PQ)1 Poliane C de Farias (PG)2
mcostauelbr polianefariasyahoocombr12Universidade Estadual de Londrina LBMM ndash Laboratoacuterio de Biofiacutesica e Mecacircnica Molecular
IntroductionOrganic semiconductors have physical characteristics similar to inorganic ones so they can
also be used in the manufacture of OLEDs [1] photovoltaic cells [2] lasers [3] Furthermoreorganic materials with semiconductor properties have some advantages when compared to inorganicones such as greater adaptability low cost of production and the possibility of easily making smallstructural changes to modify its physical and chemical properties Among the currently mostinteresting organic semiconductors are the thiophene based polymers and the thiophene togetherwith its derivatives which are the main constituents of organic conductors [4]
Computational detailsIn this work we made the calculation of the molecular parameters infrared and Raman
spectra with HF and MP2 ab initio methods and B3LYP and B3PW91 DFT functional packagesWe also compared the results with experimental data found in the literature [5-7] and we calculatedthe VCD (vibrational circular dichroism) spectrum based on the good agreement of the calculationsperformed The thiophenes geometry optimization and harmonic vibrational frequenciescalculations were performed with the GAUSSIAN 03 software package using HF levelapproximation MoslashllerndashPlesset many-body perturbation theory truncated at second order (MP2) andDFT with B3LYP and B3PW91 hybrid functional with both are believed to be superior inpredicting molecular properties A fairly large and flexible basis set 6-311++G was chosen toobtain accurate calculations about the molecule
Results and discussionThe results show that the DFT methods have more accuracy with experimental data The
B3LYP hybrid functional had slightly more accuracy than the B3PW91 for the vibrationalfrequencies and matched with experimental data until the 12th vibration in the range around 500 to1200 1cm The theoretical prediction of the VCD spectrum shows that the thiophene molecule hasa propensity to absorb clockwise circularly polarized light (positive absorption) at the most intenseinfrared absorptions
ConclusionThe set of basis functions 6-311++G is able to provide a realistic description of these
properties The good agreement with the experimental data of the harmonic vibrations supports theVCD results which provides useful information for the study of this material
AcknowledgementsThe authors would like to acknowledge the financial support granted by the following
Brazilian agency Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientiacutefico e Tecnoloacutegico (CNPq)
Referecircncias [1] Y Li Y Cao J Gao D Wang G Yu AJ Heeger Synthetic Met 99 (1999) 243[2] CJ Brabec NS Sariciftci JC Hummelen Adv Func Mater 11 (2001) 15[3] F Hide M Diaz-Garcia B Schwartz M Andersson P Qibing AJ Heeger Science 273 (1996) 1833[4] JH Schon A Dodabalapur Z Bao C Kloc O Schenker B Batlogg Nature 410 (2001) 189[5] T Kupka R Wrzalik G Pasterna K Pasterny J Mol Struct 616 (2002) 17[6] JS Kwiatkowski J Leszczynski I Teca J Mol Struct 436-437 (1997) 451[7] K Pasterny R Wrzalik T Kupka G Pasterna J Mol Spectrosc 614 (2002) 297
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32 FFCLRP 2014
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
Iacutendice de Autores
Anselmo E de Oliveira UFG 04Antonio E H Machado UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Antonio O T Patrociacutenio UNIVERSIDADE FEDERAL DEUBERLAcircNDIA
26
Aristeu S da Fonseca UFAM 28Arnaldo Fernandes da Silva Fo UNICAMP 06 07Ataualpa A C Braga UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 01Breno R L Galvatildeo UFMG 16Carlos R D Correia UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
CAMPINAS01
Cleuton de Souza Silva UNICAMP 08 10Claacuteudio Francisco Tormena UNICAMP 05Daniely X Soares UNICAMP 07Diego Fernando da S Paschoal UFJF 22Diesley Martins UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Dioacutegenes Mendes Arauacutejo USP-RP 09Elaine F F da Cunha FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Eacutegil de Brito Saacute UFPI 30Elizete Ventura UFPB 24Elieacutezer Fernando de Oliveira UNESP 17Fabriacutecio R Sensato UNIFESP 20Felipe Vieira Zauith Assad UNIFESP 20Fermin Fidel Herrera Aragoacuten CDTN 25Francisco Carlos Lavarda UNESP 17Francisco das Chagas Alves Lima UFPI 14Faacutetima Maria Pereira de Rezende UFLA 23Giovanni Finoto Caramori UFSC 02Heacutelio F Dos Santos UFJF 22Iran da Luz Sousa UNICAMP 12Jadson C Belchior UFMG 16Josene Maria Toldo UFRGS 18Kelson Mota T Oliveira UFAM 28Larissa Sihe Oliveira UFSM 13Leonardo T Ueno UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Leonardo V das Chagas Lima UNICAMP 21Lucas Abreu do Nascimento UESPI 14Lucas Colucci Ducati USP 05Luciano Tavares da Costa UNIFAL-MG 15Liacutevia C T Lacerda FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19M Buumlhl UNIVERSITY OF ST ANDREWS 31
33 FFCLRP 2014
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
M P Freitas UFLA 31Marcello Ferreira da Costa UEL 32Marcus V J Rocha VRIJE UNIVERSITEIT 19Marlon Vieira de Melo UFAM 28Mateus Grecco Manfreacute UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 27Mateus Xavier Silva UFMG 16Matheus P de Freitas UFLA 23Mauricio Gustavo Rodrigues UNICAMP 11Milton Matos UFPI 30Nelson Henrique Morgon UNICAMP 12 21Noam Gadelha da Silva UFAM 29Noam S Gadelha UFAM 28Paulo Fernando Bruno Gonccedilalves UFRGS 18Poliane Cristina de Farias UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
LONDRINA32
R Rittner UNICAMP 31Rafael de Mattos Piccoli UFSC 02Railton Barbosa de Andrade UFPB 24Renan Vidal Viesser UNICAMP 05Renato Pereira Orenha UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 03Ricardo A Agnes UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
CAMPINAS01
Rodrigo Antonio Cormanich UNICAMP 31Rogeacuterio Custodio UNICAMP 08 10 11Rogeacuterio J Baierle UFSM 13Roy E Bruns UNICAMP 06 07Reacutegis Casimiro Leal UNICAMP 10Sergio E Galembeck USP-RP 09Silmar A do Monte UFPB 24Silviana Correcirca FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Seacutergio E Galembeck UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 27Seacutergio Emanuel Galembeck UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 03Teodorico C Ramalho FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Tuanan Lourenccedilo UNIFAL-MG 15Vitor Hugo Menezes da Silva UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 01Wagner E Richter UNICAMP 07Wagner Eduardo Richter UNICAMP 06Wesley Fonseca Vaz UFG 04Weverson R Gomes UNIVERSIDADE FEDERAL DE SAtildeO
CARLOS26
34 FFCLRP 2014
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
Palavras Chaves
AacuteCIDO BETULINICO 28AacuteCIDO MELALEUCICO 29ACOPLAMENTO SPIN-ORBITAL 05AGREGADOS MOLECULARES 04ALGORITMO GENEacuteTICO 16ALPCCL 04AMINAS SUBSTITUIacuteDAS 10ANAacuteLISE CONFORMACIONAL 31ANATASE 26AROMATICIDADE 27ATIVIDADE 28BASIS SETS 22BENZAZOacuteIS 18BENZBROMARONA 12BIOACTIVITY 07C-PCM 08CAacuteLCULO COMPUTACIONAL 10CAacuteLCULOS AB INITIO 16CAacuteLCULOS DFT 01CASSCF 24CLUSTERS METAacuteLICOS 16CLUSTERS 09 29CO2 15COMPOSTO DE COODENACcedilAtildeO 14CONFOcircRMERO ANTI 23CONFOcircRMEROS 12CONJUGATED POLYMERS 17CSSM 06DFT CALCULATIONS 17DFT 02 12 14 18 19 20
21 25 26 29 32DINAcircMICA MOLECULAR 15EFEITO DO AacuteTOMO PESADO 05EFEITOS RELATIVIacuteSTICOS 02EFITO GAUCHE 23ENTALPIA DE FORMACcedilAtildeO 21ESIPT 18ESTADOS EXCITADOS 04ESTRUTURA ELETROcircNICA 09FTALOCIANINA 26FUNCIONAL HIacuteBRIDO M06 01FUNCcedilOtildeES DE BASE 11
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I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
G3X(CEP) 08GD-DOPED SNO2 25HIPERCONJUGACcedilAtildeO 23INFRAVERMELHO 06INTENSIDADES 06INTERACcedilAtildeO INTRAMOLECULAR 27LIGACcedilAtildeO AMIDA 20LIGACcedilAtildeO DE HIDROGEcircNIO 31LIacuteQUIDO IOcircNICO 15MAGNETIC PROPERTIES 25MAGUEMITA 19MCG 11MECHANISM 30MEacuteTODOS COMPOSTOS 21N-ACILACcedilAtildeO DE AMINAS 20NANOFITAS 13NITROSAMINAS 24NITROSILO 03NMR 22OLEFIN METATHESIS 30ONION 28ORGANIC DEVICES 17ORGANOMETAacuteLICOS 02OXIDO NIacuteTRICO 14PKA 10PM3 12PMMA 19PROPRIEDADES 13PROTONACcedilAtildeO 24Q-EXPONENCIAIS 11QTAIM 03RAMAN 32REACcedilOtildeES DE HECK 01RELATIVISTIC EFFECTS 22RMN E INFRAVERMELHO 31RUTEcircNIO 03SIC 13SUPERAacuteTOMOS 09TDDFT 07TENSOR BLINDAGEM NUCLEAR 05TEORIA GAUSSIAN 08THIOPHENE 32UV-VIS SPECTROSCOPY 07
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bbb
E[ρ] = TS[ρ] +intd~rvext(~r)ρ(~r) + VH [ρ] + EXC [ρ]
βmc2 + 3sumk=1
αkpkc
ψ(x t) = ihpartψ(x t)
partt
Estimativa teoacuterica do pKa de aminas substituiacutedas com grupos alquila
Reacutegis Casimiro Leal12
(PG) Cleuton de Souza Silva13
(PG) Rogeacuterio Custodio1 (PQ)
regislealiqmunicampbr 1Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) Instituto de Quiacutemica 13083-970 Campinas-SP Brasil
2Instituto Federal de Educaccedilatildeo Ciecircncia e Tecnologia do Rio Grande do Norte (IFRN) 59215-000
Nova Cruz-RN Brasil 3Universidade Federal do Amazonas (UFAM) Instituto de Ciecircncias Exatas e Tecnologia 69103-128
Itacoatiara-AM Brasil
Introduccedilatildeo
O estudo das propriedades relacionadas agrave acidez e basicidade de substacircncias eacute
importante para compreensatildeo de determinados fenocircmenos [1] daiacute a necessidade de
estimativas das constantes de acidez (Ka) e basicidade (Kb) Bryantsev e col [2] estudaram
uma seacuterie de propriedades incluindo pKa de um conjunto de 23 aminas via DFT e um
modelo contiacutenuo de solvente Poisson-Boltzmann Aminas substituiacutedas (RNH2 R2NH e R3N
com R = -CH3) satildeo mais baacutesicas do que amocircnia (NH3) devido ao possiacutevel efeito doador de
eleacutetrons dos grupos alquila No entanto ocorre uma inversatildeo no comportamento quando se
compara a trimetilamina com as outras aminas substituiacutedas Isto pode ser explicado
qualitativamente pela dificuldade de acesso ao par de eleacutetrons livre do aacutetomo de nitrogecircnio na
trimetilamina devido ao impedimento espacial provocado pelos grupos alquilas substituintes
Metodologia Computacional
A estimativa do pKa foi realizado de acordo com o ciclo termodinacircmico descrito em
Freitas et al [3] Todos os caacutelculos foram realizados utilizando o pacote Gaussian 09W
Resultados e Discussatildeo
A Tabela 1 mostra as diferenccedilas entre valores de pKa experimental e teoacuterico obtidos
para os diferentes niacuteveis de caacutelculo O menor desvio foi com o meacutetodo Hartree-Fock
249 kcal mol-1
Nenhuma das metodologias utilizadas aqui reproduziu a tendecircncia
experimental de inversatildeo no comportamento do pKa quando se compara a trimetilamina com
as demais aminas substituiacutedas
Tabela 1 Diferenccedilas entre valores de pKa experimentais (pKaExp) e calculados (pKaCalc) em kcalmol-1
Aminas Exp [2]
[pKaExp ndash pKaCalc]
Hartree-Fock
6-311++g(dp)
B3LYP
6-311++g(dp)
G3(MP2)
B3 CBS-Q
NH3 925 202 208 209 208
CH3NH2 1064 308 316 315 315
(CH3)2NH 1077 299 307 306 306
(CH3)3N 980 186 196 193 194
DAM 249 257 256 256
Conclusotildees
A tendecircncia dos resultados experimentais natildeo foi reproduzida por nenhum dos meacutetodos
teoacutericos testados Os desvios satildeo elevados em relaccedilatildeo aos dados experimentais da ordem de
25 kcal mol-1
Efeitos locais do solvente estatildeo em andamento e devem corrigir a tendecircncia
Agradecimentos
FAPESP CNPq CAPES e FAEPEX-UNICAMP
Referecircncias [1] Seacutergio R B Silva Caio L Firme Kaacutessio M G Lima Quim Nova 2014 37 658-662
[2] Vyacheslav S Bryantsev Mamadou S Diallo William A Goddard III J Phys Chem A 2007 111 4422-4430
[3] Adilson A Freitas K Shimizu Luiacutes G Dias Frank H Quina J Braz Chem Soc 2007 18 1537-1546
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Discretizaccedilatildeo do Meacutetodo da Coordenada Geradora para geraccedilatildeo de
funccedilotildees de base por q-exponenciais
Mauriacutecio Gustavo Rodrigues1
(PG) Rogeacuterio Custodio (PQ)1
mauriciorodriguesiqmunicampbr
1 ndash Universidade Estadual de Campinas Campinas ndash SP
Introduccedilatildeo
O Meacutetodo da Coordenada Geradora (MCG) tem sido utilizado para o desenvolvimento
de conjuntos de funccedilotildees de base No meacutetodo original os expoentes das gaussianas satildeo
usualmente gerados atraveacutes de uma transformaccedilatildeo de coordenada geradora12
sendo n o nuacutemero de funccedilotildees de base primitivas desejado Neste trabalho
propotildee-se uma generalizaccedilatildeo do meacutetodo original pela q-exponencial3 da seguinte forma
se em que q eacute um paracircmetro a ser
otimizado juntamente com a malha Ω No MCG modificado pela q-exponencial
(MCGq) a equaccedilatildeo 1 continua vaacutelida para os casos em que q=1
Resultados e discussatildeo
MCG e MCGq foram aplicados para geraccedilatildeo de conjuntos de funccedilotildees de base atocircmicos
para os elementos representativos do segundo periacuteodo da Tabela Perioacutedica de modo
que apresentassem a configuraccedilatildeo de conjuntos de base de Pople 6-31G Todos os
paracircmetros foram otimizados com o meacutetodo Simplex e foi utilizado o niacutevel DFT
B3LYP para realizaccedilatildeo dos caacutelculos atocircmicos com o programa Gaussian09 Esses
resultados satildeo mostrados na Tabela 1 aleacutem do resultado exato4 para fins de
comparaccedilatildeo Nessa tabela tambeacutem satildeo apresentados resultados do MCG para uma base
maior (18s10p) tambeacutem para fins de comparaccedilatildeo
Tabela 1 Energias atocircmicas totais para o GCM GCMq HFN e GCM completo
(unidades atocircmicas)
GCM (10s4p) GCMq (10s4p) Exato GCM (18s10p)
B -24660252 -24660963 -246398 -24664036
C -37850843 -37852058 -378295 -37860238
N -54588155 -54589978 -545757 -54606958
O -75063965 -75066178 -750525 -75098236
F -99718436 -99721112 -997168 -99773437
Ne -128897668 -128900936 -1289230 -128980823
A Tabela 1 mostra que os resultados do GCMq satildeo mais baixos que o GCM com
mesmo tamanho de funccedilatildeo de base Em geral os expoentes gerados pelo GCMq satildeo
mais bem distribuiacutedos no espaccedilo de expoentes Para um conjunto completo de
primitivas espera-se que GCM e GCMq convirjam para o mesmo resultado
Agradecimentos
CAPES FAPESP CNPq FAEPEX-UNICAMP
Referecircncias
1 - R Custodio JD Goddard Can J Chem 70 (1992) 580
2 ndash E V R de Castro and F E Jorge J Chem Phys 108 (1998) 5226
3 - C Tsallis Quim Nova 16 (1994) 468
4 - E Buendiacutea F J Gaacutelvez P Maldonado and A Sarsa J Chem Phys 131 (2009) 44115
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Anaacutelise conformacional da Benzbromarona (BZB) Iran L Sousa (PG) Nelson H Morgon (PQ) Instituto de Quiacutemica - UNICAMP CP 6154 CEP 13084-971 Campinas - SP
iransousaiqmunicampbr
Introduccedilatildeo
O estudo teoacuterico das conformaccedilotildees e interaccedilotildees intramoleculares presentes em
sistemas modelos desde os mais simples ateacute estruturas complexas como proteinas
tornou-se importante para a compreensatildeo dos efeitos que influenciam a estabilidade
conformacional de moleacuteculas A escolha de uma metodologia computacional adequada eacute
extremamente importante para alcanccedilar o resultado final seja em termos de precisatildeo ou
custo computacional
Foi realizado um estudo conformacional da benzbromarona um faacutermaco
utilizado para o tratamento de casos refrataacuterios de gota1
Metodologia Computacional
Foram utilizados caacutelculos semiempiacutericos PM3 para indentificaccedilatildeo dos
confocircrmeros mais estaveacuteis Os minimos de energia foram otimizados com B3LYP6-
311++G (dp) Todos os caacutelculos foram realizados empregando o programa Gaussian
092
Foi avaliado as confomaccedilotildees de interesse em funccedilatildeo da rotaccedilatildeo dos acircngulos
diedros θ e β (Fig 1) estimada a cada 10ordm
Fig 1 Acircngulos diedros estudados
Resultados e Discussatildeo
As energias relativas e os acircngulos na qual foram obtidos os confocircrmeros mais
estaacuteveis satildeo mostrados na Tabela 1 Tabela 1 Energias Relativa (Kcalmol) e Angulos diedros (ordm) B3LYP6-311++G(dp)
Conf ER Diedros
α β
1 000 260 90
2 691 260 260
3 038 260 270
Observa-se que a benzbromarona apresenta um minimo em 260ordm e 90ordm A
explicaccedilatildeo desta preferecircncia seraacute investigada atraveacutes de caacutelculos de NBO Uma anaacutelise
populacional tambeacutem seraacute realizada a fim de verificarmos a predominacircncia de cada
confocircrmero
Conclusotildees
Os caacutelculos mostraram a existecircncia de isocircmeros conformacionais para a
Benzbromarona Na literatura natildeo haacute estudos teoricos deste faacutermaco Sendo assim
outros paracircmetros eletrocircnicos estatildeo sendo obtidos com o objetivo de melhor
caracterizar essa moleacutecula
Agradecimentos CNPq CAPES CENAPAD-SP e GridUNESP
Referecircncias 1S Kumar et al New Zealand Medical J 2005 118 152
2 httpwwwgaussiancom
β
θ
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Estudo das Propriedades de Nanofitas de SiC
Larissa S Oliveirasup1 (PG) Rogeacuterio J Baierlesup1sihelarissagmailcom
1Universidade Federal de Santa Maria
IntroduccedilatildeoMateriais semicondutores nanoestruturados satildeo potenciais candidatos para serem
utilizados em dispositivos semicondutores Muitas teacutecnicas computacionais tecircm sidoutilizadas agrave produccedilatildeo de materiais com propriedades desejaacuteveis agrave industria eletrocircnica onde ocarbeto de siliacutecio (SiC) vem se mostrando muito promissor
Metodologia ComputacionalO meacutetodo de primeiros princiacutepios adotado eacute fundamentado na Teoria do Funcional
Densidade (DFT) e para o tratamento da interaccedilatildeo forte entre os eleacutetrons de valecircncia com osde caroccedilo utilizaremos pseudopotenciais de norma conservada na forma totalmente separaacutevelAs equaccedilotildees de Kohn-Sham satildeo resolvidas de maneira autoconsistente com o termo de troca-correlaccedilatildeo tratado dentro da Aproximaccedilatildeo do Gradiente Generalizado (GGA) A soma naZona de Brillouin eacute tratada utilizando um conjunto especial de pontos k gerados dentro doprocedimento de Morkhost-Pack A procura da geometria eacute feita utilizando o algoritmo deGradiente Conjugado (CG) com o caacutelculo das forccedilas usando o procedimento de Hellmann-Feynman
A estabilidade dos defeitos eacute obtida com o caacutelculo da energia de formaccedilatildeo dosdefeitos utilizando os resultados de caacutelculos de energia total A energia de formaccedilatildeo de umdefeito Eform[Def] eacute calculado de acordo com a equaccedilatildeo
Eform[Def]=ET[Def] ndash ET[pristino] - nji
onde ET[Def] eacute a energia total para o sistema na presenccedila de um defeito e ET[pristino] eacute aenergia total do mesmo sem defeito A soma ocorre sobre todos os aacutetomos envolvidos nodefeito e j eacute o potencial quiacutemico para o i-eacutesimo aacutetomo envolvido no defeito
Resultados e DiscussatildeoPretendemos estudar as principais caracteriacutesticas das nanofitas de SiC em sua forma
pura e com defeitos Estes estudos ainda estatildeo em fase de conclusatildeo e por esse motivo aindanatildeo possuiacutemos resultados
ConclusotildeesEsperamos que com esse trabalho possamos natildeo soacute caracterizar de maneira
satisfatoacuteria esses materiais Esses materiais quando bem estruturados podem apresentarcaracteriacutesticas desejaacuteveis para a fabricaccedilatildeo de dispositivos eletrocircnicos com boa eficiecircncia
AgradecimentosAgrademos a UFSM FAPERGS e ao PPGFiacutesica
Referecircncias [1] R J Baierle PC Piquini L P Neves R H Miwa Ab initio study of native defects in SiC nanotubesPhysical Review B Condensed Matter and Materials Physics USA v 74 n15 p 155425 2006[2] E F Rosso Baierle R J Oxygen doped SiC Nanowires an ab initio study Chemical Physics Letters (Print)v 568 p 140-146 2013[3] F Zheng et al J App Phys 113 154302 (2013)
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Natureza da ligaccedilatildeo FendashNO em sistemas trans-[FeIIL(NO)(oxa-aza)]
n+ onde
L=Cl ou H2O e n=1 ou 2 Uma investigaccedilatildeo computacional
Lucas Abreu do Nascimento1 (PG) Francisco das Chagas Alves Lima2 (PQ) fdcalimagmailcom 1
Universidade Federal do Piauiacute ndash UFPI 2 Universidade Estadual do Piauiacute ndash UESPI
Introduccedilatildeo
Na deacutecada de 1980 Ignarro e colaboradores mostraram que o oxido niacutetrico (NO) desempenha importacircncia fundamental no meio bioloacutegico como em sistema de regulaccedilatildeo de pressatildeo
sanguina processos inflamatoacuterios dentre outros1 Seus estudos demonstraram que a atividade bioloacutegica do (NO) difere em categorias direto e indireto sendo a principal diferenccedila a concentraccedilatildeo (NO) no meio A busca por novas drogas aptas a manter o controle desta moleacutecula levaram a uma
vasta aplicaccedilatildeo de compostos de coordenaccedilatildeo em particular ligantes macrociacuteclicos2 Os ligantes aza-macrociclo tem demonstrando um importante papel na sua estabilidade bem como o ligante
trans ao (NO)34 Mediante a busca por novas drogas capazes de manter o controle de (NO) no meio bioloacutegico este trabalho tem como objetivo analisar a natureza da ligaccedilatildeo FendashNO no sistema trans-[FeIIL(NO)(oxa-aza)]n+ onde L satildeo os ligantes trans Cl ou H2O em relaccedilatildeo o (NO) e n+ satildeo as
possiacuteveis cargas (1 e 2) dos complexos Metodologia Computacional
Todos os caacutelculos foram desenvolvidos no programa Gaussian 095 em niacutevel de teoria DFT empregado o funcional de troca de Beckes em conjunto com o funcional de correlaccedilatildeo de Perdew (BP86) Para efeito de comparaccedilatildeo o meacutetodo PBE1PBE tambeacutem foi utilizado Em combinaccedilatildeo com
os meacutetodos propostos a base LANL2DZ foi utilizada Para entendimento da natureza da ligaccedilatildeo o programa AOMIx6 foi empregado Todos os caacutelculos foram realizados considerando o vaacutecuo
Resultados e Discussatildeo
Em ambas os meacutetodos utilizados o sistema com o ligante H2O mostrou uma media de 35000 kcal mol -1 mais estaacutevel com ralaccedilatildeo ao com Cl Com relaccedilatildeo o comprimento de ligaccedilatildeo
entre o metal e o NO observa-se que quando ligante apresenta orbitas do tipo pi (π) no caso H2O diminui o comprimento da ligaccedilatildeo em 0009 Aring em comparaccedilatildeo com o outro ligante Apesar da
energia de interaccedilatildeo FendashNO ter sido de -482 kcal mol-1 para L=Cl e -62 kcal mol-1 para L=H2O as energias de repulsatildeo mostram-se 0020 maior para L=Cl quando comparado com L=H2O Logo a presenccedila deste ligante H2O dificulta a liberaccedilatildeo do NO e consequentemente facilitar a sua absorccedilatildeo
Conclusotildees
Os resultados demostraram que o sistema proposto em ambos os meacutetodos possui uma
maior estabilidade quando o ligante H2O esta presente Com relaccedilatildeo ao comprimento da ligaccedilatildeo FendashNO ela diminui com a presenccedila do H2O Assim a liberaccedilatildeo de NO pode ocorre com maior facilidade com quando o Cl estiver na oposiccedilatildeo trans com relaccedilatildeo a ele Os resultados das energias
de energias de repulsatildeo corroboram para o entendimento desses sistemas Agradecimentos
Centro Nacional de Processamento de Alto Desempenho do Cearaacute - CENAPADUFC Referecircncias [1]Ignarro L J Buga GM Wood K S Byrns R E Chaudhuri G Proceed ings of the National Academy of
Sciences of the United States of America 1987 84 9265-9269
[2] Tfouni E Truzzi D R Tavares A Gomes A J Figueiredo L E amp Franco D W Biological activity of
ruthenium nitrosyl complexes Nitric Oxide Biology and Chemistry Official Journal of the Nitric Oxide Society
201226 38ndash53
[3] Aguilar C M amp Rocha W R The nature of the MndashNO bond in [M(Imidazole)(PPIX)(L)]q complexes (M=Fe2+
Ru2+ L=NO+ NO and NOminus PPIX=Protoporphyrin IX) Inorganica Chimica Acta 2013 408 18ndash26
[4]Caramori G F Kunitz A G Andriani K F Doro F G Frenking G amp Tfouni E The nature of Ru-NO bonds
in ruthenium tetraazamacrocycle nitrosyl complexes --a computational study Dalton Transactions (Cambridge
England 2003) 201241 7327ndash39
[5] Frisch M J Gaussian09
[6] S I Gorelsky AOMix Program for Molecular Orbital Analysis httpwwwsg-chemnet version 66 2012
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14 FFCLRP 2014
Estudo das propriedades dinacircmicas do sistema 1-etil-3-metilimidazoacuteliobis(trifluorsulfonil)imida emim[Tf2N]CO2
Tuanan da Costa Lourenccedilo(PG)sup1 Luciano Tavares da Costa(PG)sup2lourencotuanangmailcom
1Universidade Federal de Alfenas sup2Universidade Federal Fluminense
IntroduccedilatildeoRecentemente liacutequidos iocircnicos(LIs) tecircm sido amplamente estudados para aplicaccedilotildees em
quiacutemica verde sendo que tais aplicaccedilotildees satildeo possiacuteveis devido agraves propriedades destes liacutequidos comobaixa volatilidade estabilidade teacutermica toxicidade e baixa pressatildeo de vapor tornado-os assimpossiacuteveis solventes ldquoverdesrdquo Atualmente vimos enfrentando grandes mudanccedilas climaacuteticas causadaspelas grandes emissotildees de gases de efeito estufa na atmosfera e devido a isso torna-se necessaacuterio odesenvolvimento de tecnologias para a captura de tais gases sendo os liacutequidos iocircnicos candidatos aesta nova tecnologia O objetivo deste trabalho eacute o estudo da mistura do liacutequido iocircnico 1-etil-3-metilimidazoacutelio bis(trifluorsulfonil) imida emim[Tf2N] com o CO2
Metodologia ComputacionalSimulaccedilotildees por dinacircmica molecular foram usadas para o estudo do sistema [emim]Tf2N e
CO2 As simulaccedilotildees foram realizadas nos ensembles NVT e NpT com duraccedilatildeo de 100ns Foramutilizados 160 pares de Lis com diferentes concentraccedilotildees do gaacutes variando de 0 a 204 moleacuteculas auma temperatura de 313K Apoacutes os caacutelculos das interaccedilotildeessup2 foram realizados caacutelculos depropriedades dinacircmicas a fim de se avaliar as modificaccedilotildees causadas pela presenccedila do gaacutes
Resultados e DiscussatildeoForam calculados os coeficientes de difusatildeo para caacutetion e acircnion Podemos ver pela tabela 1
que haacute um aumento no coeficiente de difusatildeo proporcional ao aumento de moleacuteculas de CO2 Ocaacutetion tende a ser mais difuso do que o acircnion e isso se daacute pela presenccedila do anel aromaacutetico em suaestrutura o que proporciona uma maior mobilidade do caacutetion no eixo do anel Podemos ver atraveacutesdo deslocamento meacutedio quadraacutetico das espeacutecies que o comportamento da dinacircmica translacionalnatildeo eacute modificado pela presenccedila das moleacuteculas do gaacutes embora ocorra uma maior difusividade dasmoleacuteculas
Tabela 1- Coeficientes de difusatildeo para as espeacutecies do sistema valores em 10-5cmsup2s Conclusotildees
Os resultados preliminares mostraram uma grande afinidade do gaacutes com o LI evidenciadona modificaccedilatildeo do coeficiente de difusatildeo o que nos sugere uma certa interaccedilatildeo gaacutes-LI Osresultados preliminares das propriedades dinacircmicas para o liacutequido iocircnico tiveram uma boacorrelaccedilatildeo com a literaturasup3 o que mostra a validade do campo de forccedila utilizado nas simulaccedilotildees
AgradecimentosAgradecimentos a CAPES FAPEMIG UNIFAL-MG e UFF
Referecircncias [1] Karadas F Energy Fuels 2010 24 5817[2] Lourenccedilo T C et al Environ Sci Technol 2013 47 7421[3] Fredlake C P et al J Chem Eng Data 2004 49 954
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Anaacutelise Teoacuterica de Clusters de Soacutedio-Potaacutessio por Algoritmo Geneacutetico e Caacutelculos
de Quiacutemica Quacircntica
Mateus X Silva1
(PG) Breno R L Galvatildeo1
(PD) Jadson C Belchior1 (PQ)
xaviersmateusgmailcom 1Departamento de Quiacutemica-ICEx Universidade Federal de Minas Gerais Av Antocircnio Carlos 6627 Pampulha 31270-
901 - Belo Horizonte MG Brasil
Introduccedilatildeo
Clusters metaacutelicos tecircm atraiacutedo atenccedilatildeo cientiacutefica devido agraves suas potenciais aplicabilidades
tecnoloacutegicas em nanoescala O interesse teoacuterico vai aleacutem da determinaccedilatildeo das estruturas formadas
por estes sistemas sendo um objetivo central o entendimento de como estes clusters crescem e
como suas propriedades se modificam no curso deste processo A liga NaK eacute conhecida por ser
misciacutevel em todas as proporccedilotildees e liacutequida agrave temperatura ambiente para a maioria das composiccedilotildees1
sendo o foco deste trabalho a descriccedilatildeo do crescimento deste sistema
Metodologia Computacional
A hipersuperfiacutecie de energia potencial de clusters de NaK foi gerada pelo potencial empiacuterico
Gupta2 (PG) e explorada via um algoritmo geneacutetico (GA) modificado
3 pela adiccedilatildeo de dois novos
operadores ao procedimento evolucionaacuterio padratildeo Assim foram geradas condiccedilotildees iniciais para
abordagem dos clusters menores por meacutetodos de estrutura eletrocircnica tais como CCSD(T) e MP2
que produziram resultados de referecircncia A escolha de condiccedilotildees apropriados para caacutelculos DFT
foram exploradas utilizando os dados de referecircncia obtidos Por fim o acoplamento entre um GA e
a minimizaccedilatildeo da energia obtida em niacutevel de teoria quacircntica eacute investigado para gerar condiccedilotildees
iniciais mais adequadas em relaccedilatildeo agrave abordagem empiacuterica inicial
Resultados e Discussatildeo
Os miacutenimos gerados pelo PG foram avaliados e corrigidos pelos meacutetodos ab initio de alto
niacutevel correlacionando eleacutetrons de camadas internas Verificou-se que o PG falha sistematicamente
na previsatildeo dos miacutenimos corretos de energia para clusters de ateacute 6 aacutetomos estando estes sistemas
pequenos fora da regiatildeo ideal de aplicabilidade deste potencial Observou-se que abordagens usuais
DFT como B3LYP podem falhar na previsatildeo de resultados para sistemas especiacuteficos sendo que o
melhor acordo com os resultados de referecircncia foi obtido pela combinaccedilatildeo def2-TZVPPSVWN5
apesar da melhor relaccedilatildeo custo-benefiacutecio ter sido alcanccedilada por LANL2DZSVWN5 (com potencial
nuclear efetivo) O acoplamento entre o GA e o tratamento quacircntico dos clusters foi realizado
dentro de uma abordagem de alta relaccedilatildeo custo-benefiacutecio obtida pela utilizaccedilatildeo de um potencial
nuclear efetivo em niacutevel MP2 O meacutetodo proposto foi capaz de elevar significativamente a
qualidade das condiccedilotildees iniciais geradas para reotimizaccedilatildeo por meacutetodos mais exatos
Conclusotildees
Caacutelculos MP2 foram suficientes para prever estruturas corretas assim como caacutelculos DFT
com utilizaccedilatildeo de potencial nuclear efetivo forneceram resultados com desvios de apenas 5 em
relaccedilatildeo agravequeles considerados como referecircncia Para clusters maiores a abordagem semi-claacutessica
feita atraveacutes do PG forneceu uma proporccedilatildeo de aacutetomos de soacutedio de 30 a 40 capaz de gerar ligas
mais estaacuteveis quando comparadas agraves suas contrapartes homonucleares A tendecircncia experimental de
segregaccedilatildeo nuacutecleo-superfiacutecie foi prevista com sucesso pela presente abordagem
Agradecimentos
Noacutes agradecemos agrave FAPEMIG agrave Capes e ao CNPq
Referecircncias [1] Tchaplyguine M et al Phys Rev B 2009 80 033405
[2] Gupta R P Phys Rev B 1981 23 6265
[3] Guimaratildees F F et al J Chem Phys 2002 116 8327
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Electronic energy levels engineering of P3HT employing chemical substitutions
Eliezer Fernando Oliveira1 (PG) and Francisco Carlos Lavarda12 (PQ)
1UNESP - Univ Estadual Paulista POSMAT - Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Ciecircncia eTecnologia de Materiais Bauru SP Brazil
2Faculdade de Ciecircncias UNESP - Univ Estadual Paulista Departamento de Fiacutesica Av Eng LuizEdmundo Carrijo Coube 14-01 17033-360 Bauru SP Brazil
Correspondence to Eliezer Fernando de Oliveira (eliezer fcunespbr)
IntroductionCurrently there is an intensive search for new materials to make more efficient organic solar
cells The use of chemical modifications capable of modifying the electronic properties of materialsalready known is an interesting approach [1] as it can in principle provide a more adequateadjustment of the frontier electronic levels while preserving properties such as solubility Thus weperformed a theoretical study of the P3HT and 13 new derivatives obtained by substitution withelectron acceptor and donor groups in order to understand how the energy levels of the frontierorbitals are modified
Computational MethodologyWe adopt the oligomer approach with structures ranging from 2 to 10 monomer units [2]
and thiophenic rings kept coplanar as expected in the solid state [3] Structure optimizations weremade through the PM7 semiempirical method and we obtained electronic structure data byDFTB3LYP6-31G(1d) The properties of polymers are estimated theoretically by extrapolationmethods of the results obtained for the oligomers
Results and DiscussionAs can be observed in Figure 1 employing chemical substitutions allow to get a range of
materials with very different electronic properties an interesting fact for tuning the properties of thedevices
ConclusionsAn interesting result is that obtained for the P3HT-F case that shifts the HOMO and LUMO
energy levels of P3HT to lower energy values maintaining approximately the same ΔEHL
AgradecimentosWe would like to thank the Brazilian agency FAPESP (proc 201221983-0) for financial
support
Referecircncias [1] Oliveira E F Camilo-Jr A da Silva-Filho L C Lavarda F C J Polym Sci Part B Polym Phys 2013 51842-846[2] Batagin-Neto A Oliveira E F Graeff C F O Lavarda F C Molecular Simulation 2013 39 309-321
[3] Oliveira E F and Lavarda F C J Polym Sci Part B Polym Phys 2013 51 1350-1354
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Estudo teoacuterico do mecanismo ESIPT em derivados de benzazoacuteis
Josene M Toldo1(PG) Paulo F B Gonccedilalves
1(PQ)
Josenetoldoufrgsbr 1Universidade Federal do Rio Grande do Sul Instituto de Quiacutemica Grupo de Quiacutemica Teoacuterica
Introduccedilatildeo
A transferecircncia protocircnica intramolecular no estado excitado (ESIPT) caracteriza-se pela
transferecircncia de um proacuteton de um grupo doador para um grupo aceptor a partir de uma ligaccedilatildeo de
hidrogecircnio intramolecular presente na estrutura do estado excitado[1] O aumento do interesse no
estudo de moleacuteculas que apresentam ESIPT eacute um reflexo de suas propriedades fotoquiacutemicas e
fotofiacutesicas uacutenicas que permitem a sua utilizaccedilatildeo em novas aplicaccedilotildees optoeletrocircnicas[2] Nesse
trabalho a DFT foi utilizada para investigar os derivados dos benzazoacuteis descritos na Figura 1 onde
as estruturas 1a e 1b podem apresentar ESIPT
Figura 1 Estruturas dos derivados de benzazoacuteis
Metodologia Computacional
As otimizaccedilotildees geomeacutetricas e anaacutelises vibracionais nos estados S0 e S1 foram feitas
utilizando CAM-B3LYPcc-pVDZ e PBE1PBEcc-pVDZ Nos caacutelculos de energia para as transiccedilotildees verticais foram utilizados CAM-B3LYPjun-cc-pVTZ e PBE1PBEjun-cc-pVDZ Os efeitos do solvente foram incluiacutedos a partir do PCM com as constantes dieleacutetricas referentes ao 14-dioxano diclorometano etanol e acetonitrila Todos os caacutelculos foram feitos no Gaussian 09
Resultados e Discussatildeo
No estado fundamental natildeo haacute a possibilidade de transferecircncia protocircnica intramolecular
devido agrave grande instabilidade das formas ceto quando comparadas agraves formas enol No estado S1
ambas as formas satildeo possiacuteveis contudo o mecanismo ESIPT nem sempre eacute observado O funcional
CAM-B3LYP prevecirc o ESIPT apenas para a estrutura 1a utilizando o solvente mais apolar o 14-
dioxano Jaacute quando o PBE1PBE eacute empregado a estrutura 1a apresenta ESIPT com todos os
solventes e a estrutura 1b apenas para o 14-dioxano Contudo comparando os valores dos λabs e λem
obtidos com os dois funcionais com os resultados experimentais [3] percebe-se que o CAM-B3LYP
descreve melhor o sistema Um efeito batocrocircmico eacute observado ao aumentar a polaridade do
solvente o que eacute consistente com as transiccedilotildees do tipo π rarrπ
Conclusotildees
Devido agrave pequena diferenccedila de energia entre as formas ceto e enol explicada pela reduzida
transferecircncia de carga o mecanismo ESIPT eacute previsto apenas para a estrutura 1a em dioxano jaacute
que o CAM-B3LYP eacute o funcional que melhor descreve o sistema
Agradecimentos
CNPq CAPES e PROPESQ pelo suporte financeiro
Referecircncias [1] H Roohi F Hejazi N Mohtamedifar M Jahantab Spectrochim Acta Part A 2014 118 228-238
[2] J E Kwon S Y Park Adv Mater 2011 23 3615ndash3642
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Processo de fragmentaccedilatildeo molecular do hiacutebrido γ-Fe2O3 PMMA um estudo
teoacuterico e experimental
Silviana Correcirca1 Liacutevia C T Lacerda
1 Marcus V J Rocha
1-2 (PQ) Teodorico C Ramalho
1
(PQ) Elaine F F da Cunha1 (PQ)
silvianacorrea123yahoocombr 1Laboratoacuterio de Modelagem Molecular Departamento de Quiacutemica Universidade Federal de Lavras LavrasMG 2Department of Theoretical Chemistry Faculty of Sciences Vrije Universiteit Amsterdam Paiacuteses Baixos
Introduccedilatildeo
Materiais hiacutebridos orgacircnico-inorgacircnicos satildeo constituiacutedos pela combinaccedilatildeo de
componentes orgacircnicos e inorgacircnicos A siacutentese desses materiais com propriedades otimizadas
constitui uma aacuterea em constante expansatildeo com potencial aplicaccedilatildeo na aacuterea de cataacutelise e sensores
quiacutemicos[12]
Assim este trabalho tem objetivo de propor e entender o mecanismo de
fragmentaccedilatildeo molecular do hiacutebrido PMMA-maghemita realizado pelas teacutecnicas experimentais
de dessorccedilatildeo iocircnica utilizando caacutelculos teoacutericos
Metodologia Computacional
A teacutecnica de dessorccedilatildeo iocircnica estimulada por eleacutetrons foi utilizada para a fragmentaccedilatildeo
experimental E para o estudo teoacuterico utilizou-se o pacote ADF com o meacutetodo DFT o funcional
de densidade BLYP O conjunto de funccedilotildees do tipo Slater TZ2P
Resultados e Discussatildeo
O caminho de fragmentaccedilatildeo do
hiacutebrido PMMA-maghemita estaacute descrito de
acordo com a Figura 1 Pelos resultados
experimentais a ordem de intensidade de
perda dos fragmentos eacute COH+ gt CH3
+gt
CO2CH3+ A energia de formaccedilatildeo do iacuteon
CO2CH3+ seria maior do que os outros no
entanto a ordem de estabilidade encontrada
a partir de caacutelculos teoacutericos foi COH+ gt
CO2CH3+ gt CH3
+ (Figura1) A energia de
ativaccedilatildeo (E) para COH+ foi 2305 kcalmol
-
1 menor que a do CH3
+ Em comparaccedilatildeo
com a do CO2CH3+ a diferenccedila da E eacute
59759 e 62064 kcalmol-1
respectivamente
A intensidade de dessorccedilatildeo iocircnica e a
barreira de energia de ativaccedilatildeo teoacuterica
mostrou boa concordacircncia Assim o
controle cineacutetica pode ocorrer no processo
de fragmentaccedilatildeo da PMMA-maghemita
Conclusotildees
Atraveacutes dos caacutelculos teoacutericos com auxiacutelio dos dados experimentais foi possiacutevel prever e
propor um mecanismo de fragmentaccedilatildeo para o material Permitindo discutir as melhores vias de
formaccedilatildeo dos fragmentos e os fatores quiacutemicos que influenciam nas perdas
Agradecimentos
A CAPES CNPq e a UFRJ pelos auxiacutelios financeiros e de infraestrutura para a realizaccedilatildeo
do trabalho
Referecircncias [1] JOSEacute NM PRADO LASA Quiacutemica Nova 2005 v 28 n 2 p 281-288
[2] FAHMI A Materials Today 2009 v 12 n 5 p 44-50
Figura 1 Mecanismo de fragmentaccedilatildeo do
hiacutebrido PMMA-maghemita
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Estudo mecaniacutestico sobre a N-acilaccedilatildeo de aminas por aacutecidos
carboxiacutelicos catalisada por ZrCl4
Felipe V Z Assad (PG) e Fabriacutecio R Sensato (PQ)
Universidade Federal de Satildeo Paulo UNIFESP Campus Diadema E-mail felipeassadglobocom
N-acilaccedilatildeo de aminas eacute um importante evento quiacutemico para a siacutentese da ligaccedilatildeo amida Tipicamente este tipo de ligaccedilatildeo eacute obtido da uniatildeo de um aacutecido carboxiacutelico a uma amina Entretanto a uniatildeo destes dois grupos funcionais natildeo ocorre agrave temperatura ambiente e requer temperaturas da ordem de 160-180
oC
1 Em 2012 Williams e colaboradores
2 reportaram um ineacutedito protocolo de siacutentese de amidas que
apresenta alta eficiecircncia para uma grande variedade de aminas e aacutecidos carboxiacutelicos A estrateacutegia - em sua condiccedilatildeo otimizada - baseia-se na reaccedilatildeo do substrato (amina) com aacutecido carboxiacutelico catalisada por tetracloreto de zircocircnio (ZrCl4) na presenccedila de tolueno a 110
0C Natildeo obstante a preeminecircncia do referido
procedimento nenhuma explanaccedilatildeo pormenorizada sobre o mecanismo molecular da reaccedilatildeo tem sido oferecida No presente estudo o mecanismo molecular de N-acilaccedilatildeo de aminas por aacutecidos carboxiacutelicos catalisada por ZrCl4 foi investigado por caacutelculos de estrutura eletrocircnica Os caacutelculos foram realizados em niacutevel DFTB3LYP com os seguintes conjuntos de base LANL2DZ para descrever o aacutetomo de zircocircnio e 6-311+G(2df2p) para os demais aacutetomos Pontos criacuteticos foram caracterizados por caacutelculos de frequecircncia vibracional Os processos de N-acilaccedilatildeo de aminas foram investigados para duas situaccedilotildees distintas reaccedilatildeo catalisada ou natildeo pelo ZrCl4 Para cada caso quatro caminhos reacionais idealizados foram investigados e caracterizados computacionalmente como segue i) processo concertado ii) por etapas iii) concertado em excesso de aacutecido carboxiacutelico e iv) por etapas tambeacutem em excesso do aacutecido Como modelos quiacutemicos para representar a amina e o aacutecido carboxiacutelico foram selecionadas as moleacuteculas metilamina e aacutecido metanoico Dos resultados obtidos na ausecircncia do ZrCl4 depreende-se que os valores de energia livre de ativaccedilatildeo ΔG
Dagger
satildeo consistentes com a baixa reatividade deste sistema agrave temperatura ambiente Dentre os canais investigados os processos por etapas demandam menores energias livre de ativaccedilatildeo que os concertados Assim o canal (ii) eacute mais reativo que o canal (i) enquanto o canal (iv) eacute mais reativo que o canal (iii) Em particular a adiccedilatildeo de ZrCl4 fortemente influencia a cineacutetica de acilaccedilatildeo associada ao mecanismo concertado em excesso do aacutecido carboxiacutelico A demanda de ativaccedilatildeo para este processo eacute diminuiacuteda por 86 kcalmol conduzindo a uma energia livre de ativaccedilatildeo ΔG
Dagger de 165 kcalmol e o correspondente perfil
energeacutetico eacute apresentado na Figura 1 Na ausecircncia do catalisador o mecanismo mais favorecido cineticamente eacute o processo por etapas em excesso de aacutecido carboxiacutelico No entanto o mecanismo concertado - em excesso do aacutecido - eacute prevalente na presenccedila do ZrCl4
Figura 1 Perfil energeacutetico do caminho reacional concertado em excesso de aacutecido carboxiacutelico catalisado pelo ZrCl4
Palavras Chave N-acilaccedilatildeo de aminas ligaccedilatildeo amida ZrCl4 caacutelculos de estrutura eletrocircnica DFT
[1] Valeur E Bradley M Chem Soc Rev 2009 38 606
[2] Allen C L Chhatwal A R Williams J M J Chemical Communications 2012 48 666-668
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Comparaccedilatildeo do Desempenho de Meacutetodos Compostos e Funcionais de
Densidade na Determinaccedilatildeo de Entalpias Padrotildees de Formaccedilatildeo
Leonardo Viana das Chagas Lima1 (PG) Nelson Henrique Morgon
1 (PQ)
leonardolimaiqmunicampbr 1Instituto de Quiacutemica Universidade Estadual de Campinas Baratildeo Geraldo Caixa Postal 6154 13083-970
Campinas Satildeo Paulo Brasil
Introduccedilatildeo
No estudo de sistemas com muitas partiacuteculas o uso de meacutetodos de estrutura eletrocircnica
sofisticados e bases extensas para a obtenccedilatildeo de propriedades com maior exatidatildeo sofre uma
limitaccedilatildeo praacutetica devido ao alto custo computacional o que felizmente pode ser contornado
por estrateacutegias como a teoria do funcional da densidade e os meacutetodos compostos[1]
Metodologia Computacional
Foram escolhidos os meacutetodos G3 G3MP2 G4 e G4MP2 e os funcionais com o
conjunto de bases G3LargeXP[2]
SOGGA11 B3LYP RevTPSS e M06-2X Realizaram-se
caacutelculos de otimizaccedilatildeo de geometria energia eletrocircnica e frequecircncias vibracionais (289 K e
1 bar) com o programa Gaussian09[3]
para um conjunto de 74 moleacuteculas e os respectivos os
aacutetomos presentes a fim de se determinar as entalpias padrotildees de formaccedilatildeo
Resultados e Discussatildeo
Comparando-se as determinaccedilotildees teoacutericas e experimentais obteve-se o erro meacutedio
(MSE) e o desvio RMS (RMSD) Avaliaram-se tambeacutem os tempos meacutedios de cpu (TM)
Tabela 1 ndash Anaacutelise estatiacutestica (MSE e RMSD em kcalmol) das determinaccedilotildees da entalpia padratildeo de formaccedilatildeo
(289 K e 1 bar) e tempo de CPU meacutedio dos caacutelculos (minutos)
Medidas Meacutetodos
G3 G3MP2 G4 G4MP2 B3LYP M06-2X RevTPSS SOGAA11
MSE -0406 -0332 -0155 -0107 6533 0873 -0718 -0331
RMSD 2543 2711 2463 2597 8553 3543 4060 9515
TM 4122 230 2983 625 1551 1672 1306 1917
Os menores RMSD foram observados para os meacutetodos compostos com destaque para
o G4 (2463 kcalmol) Jaacute os funcionais de densidade apresentaram RMSD superiores poreacutem
vale a pena destacar o M06-2X (3543 kcalmol) Os maiores tempos foram obtidos para os
meacutetodos G3 e G4 enquanto os menores foram os dos meacutetodos G3MP2 e G4MP2
Conclusotildees
Os meacutetodos G3MP2 e G4MP2 apresentaram os desempenhos mais equilibrados com
RMSD apenas pouco superiores ao meacutetodo G4 e os menores tempos de CPU Os funcionais
apesar dos tempos intermediaacuterios apresentaram RMSD consideravelmente superiores
Agradecimentos
Unicamp CENAPAD-SP CAPES
Referecircncias [1] Heerdt G Morgon N H Quiacutemica Nova 2012 23 1741-1746
[2] Curtis L A Redfern P C Raghavachari K Journal of Chemical Physics 2007 126 084108
[3] Frisch M J et al Gaussian09 Gaussian Inc 2009
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NMR-TZPP-DKH Gaussian basis sets for NMR calculations ndash 195Pt chemical
shift
Diego Paschoal1 (PG) Heacutelio F Dos Santos1 (PQ)
diego_paschoalyahoocombr 1Nuacutecleo de Estudos em Quiacutemica Computacional ndash NEQC ndash Departamento de Quiacutemica Universidade Federal de Juiz de
Fora Campus Universitaacuterio ndash Martelos 36036-030 Juiz de Fora MG Brasil
Nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy of 195Pt is an excellent method to be used
in structural characterization of new complexes in solution Besides NMR has been used in the
elucidation of reaction mechanism among other applications [1]
In this present study a comprehensive analysis of all relevant issues involved on the 195Pt
NMR chemical shift predictions are conducted Non-relativistic and relativistic calculations were
employed in distinct computation schemes to assess the most accurate method to use in a theoretical
calculations of 195Pt NMR In addition to the existing methods new relativistic Gaussian basis sets
named as NMR-TZPP-DKH were constructed for H-He Li-Ne Na-Ar K-Ca Ga-Kr Rb-Sr In-Xe
and Pt atoms and tested for 195Pt NMR predictions
NMR-TZPP-DKH Gaussian basis sets were developed according to the protocol described
by Neese [2] with some changes
Figure 1 195Pt chemical shift calculated at B3LYP(DKHSO)NMR-TZPP-DKHSO level
Platinum compounds studied in this work were optimized at B3LYPLANL2DZ(Pt)Def2-
TZVPP(Ligands) NMR calculations were performed using the GIAO method at B3LYPNMR-
TZPP-DKH level with relativistic effects incorporated by DKHSO approximation The [PtCl6]-2
was used as internal reference In all calculations the solvent effect was included using the PCM
formalism GAUSSIAN09 program were used in these calculations
The 195Pt for 73 complexes are showed in Figure 1 From the results we observe a good
agreement between experimental and calculated results with an average absolute deviation of 156
ppm for the compounds considered
The results and conclusions in this study are highly relevant to theoretical and experimental
chemists that seeking state of the art for the chemistry of platinum complexes Our conclusions are
supported by a series of theoretical calculations in good agreement with experimental values for a
wide range of 195Pt chemical shifts and with distinct ligands
Acknowledgments Authors acknowledges UFJF FAPEMIG CAPES and CNPq for
financial support
[1] P S Pregosin Coord Chem Rev 44 (1982) 247
[2] D A Pantazis X Y Chen C R Landis F Neese J Chem Theory Comput 4 (2008) 908
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Avaliaccedilatildeo teoacuterica do efeito gauche na difenidramina e seu cloridrato Faacutetima M P de Rezende1 (PG) Matheus P de Freitas1 (PQ)
fatimarezendeposgraduflabr 1Departamento de Quiacutemica Universidade Federal de Lavras CP 3037 37200-000 Lavras MG
Introduccedilatildeo O cloridrato de difenidramina eacute um dos princiacutepios ativos do medicamento Dramin (utilizado no tratamento de naacuteuseas e vocircmitos) A difenidramina e seu cloridrato fornecem bons prospectos para exibirem o efeito gauche O efeito gauche eacute observado em moleacuteculas contendo o fragmento etila 12-dissubstituiacutedo em que os substituintes satildeo aacutetomos ou grupos eletronegativos Segundo esse efeito a conformaccedilatildeo gauche eacute a forma preferencial em comparaccedilatildeo com a conformaccedilatildeo anti embora efeitos de repulsatildeo esteacuterica e eletrostaacutetica entre substituintes sugiram que o equiliacutebrio deveria ser favoraacutevel ao isocircmero anti1 Nesse contexto o objetivo do presente trabalho eacute avaliar a preferecircncia conformacional (gauche ou anti) do cloridrato de difenidramina e de sua forma neutra (Figura 1a e 1b) em acetonitrila e no vaacutecuo
ON
H
ON
a b
Figura 1 a) Difenidramina protonada (caacutetion) b) Difenidramina Metodologia Computacional Os miacutenimos de energia dos compostos foram identificados por meio de uma varredura conformacional usando o meacutetodo Monte Carlo em niacutevel semi-empiacuterico AM1 usando o programa Spartan A varredura conformacional foi executada para difenidramina na forma neutra e catiocircnica obtendo-se 100 estruturas para cada composto sendo muitas delas idecircnticas As geometrias diferentes foram otimizadas em niacutevel HF631g-(dp) (incluindo caacutelculos de frequecircncia para garantir que as estruturas natildeo se tratavam de estados de transiccedilatildeo) e em seguida 14 estruturas com energias relativas diferentes foram resubmetidas a caacutelculos de otimizaccedilatildeo de geometria (no gaacutes e em acetonitrila impliacutecita - modelo PCM) em niacutevel B97X-D6-31g(dp) Resultados e Discussatildeo O efeito gauche eacute operante na difenidramina pois o confocircrmero mais estaacutevel possui acircngulo diedro O-C-C-N de aproximadamente 65o (gauche) e eacute cerca de 1 kcal mol-1 mais estaacutevel do que o confocircrmero anti mais abundante (O-C-C-N de aproximadamente 175o) tanto na fase gasosa quanto em acetonitrila A estabilizaccedilatildeo da conformaccedilatildeo gauche eacute possivelmente decorrente de interaccedilotildees hiperconjugativas antiperiplanares CHCN e CHCO (efeito gauche quacircntico) Contudo os dados de energia ainda indicam uma populaccedilatildeo mensuraacutevel de confocircrmeros anti (cerca de 10) Ao se protonar a difenidramina de forma que se obtenha o caacutetion difenidramiacutenio (correspondente ao cloridrato de difenidramina) a diferenccedila de energia entre os confocircrmeros gauche e anti mais estaacuteveis eacute de mais de 6 kcal mol-1 sugerindo que estruturas com acircngulo diedro O-C-C-N+ gauche sejam natildeo somente preferenciais mas exclusivas Esse fato eacute decorrente de um incremento estabilizante da conformaccedilatildeo gauche a atraccedilatildeo eletrostaacutetica ON+ (efeito gauche eletrostaacutetico)2 Conclusotildees Interaccedilotildees intramoleculares particularmente o efeito gauche (quacircntico e eletrostaacutetico) devem contribuir fortemente para a conformaccedilatildeo bioativa da difenidramina e seu cloridrato que eacute gauche ao longo do fragmento O-C-C-N segundo estrutura do Protein Data Bank (coacutedigo PDB 2AOT) Agradecimentos Agrave FAPEMIG CAPES e CNPq pelo suporte financeiro e bolsas de estudante (FMPR) e de pesquisador (MPF) Referecircncias [1] Goodman L Gu H Pophristic V J Phys Chem A 2005 109 1223-1229 [2] Gooseman N E J OacuteHagan D Peach M J G Slawin A M Z Tozer D J Young R J Angew Chem Int Ed 2007 46 5904-5908
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23 FFCLRP 2014
Estudo envolvendo NN
Railton1 B de Andrade (PG) SilmarMiguel A F de Souza (PQ)
1Universidade Federal da Paraiacuteba Departamento de Quiacutemica 58036 Joatildeo Pes
Introduccedilatildeo
Uma das reaccedilotildees mais importantes das nitrosaminas se refere agrave quebra da ligaccedilatildeo NndashN (ver Figura 1) com a consequumlente liberaccedilatildeo do pode facilitar ou natildeo a quebra desta ligaccedilatildeo Pelaacuteez e colaboraprotonaccedilatildeo da nitrosamina mais simples (nitrosamina metilada
1a trans-(CH3)2NNOH+ 1c cis
Figura 1 conformaccedilotildees mais releva
Neste trabalho investigamos as quatro estruturas de menor energia da NNnitrosodimetilamina (DMNA
Metodologia Computacional
Utilizamos os meacutetodos geometrias referentes aos confocircrmeros mais estaacuteveis niacutevel CASSCFcc-pVDZ
Resultados e Discussatildeo
Temos um ordenamento energeacutetico em relaccedilatildeo aos resultados a niacutevel outro ordenamento com MRCI
Tabela 1Resultados obtidos para as quatro estruturas mai
Estruturaa
1a trans-(CH3)2NNOH+
1c cis-(CH3)2NNOH+
2a (CH3)2NHNO+
2c (CH3)2NNHO+
aAs quatro estruturas de menor energias foram otimizadas com realizado um caacutelculo MRCI correccedilotildees de Davdson dResultados entre parecircnteses referente agraves estruturas com H [2]
Conclusotildees
Para o estado fundamental foram obtidas quatro conformaccedilotildees mais estaacuteveis mostradas na Figura 1 sendo a estaacuteveis Observou-se o mesmo ordenamento obtido para a nitrosamina natildeoCaacutelculos com bases mais extensas (augReferecircncias [1] OHWADA T et al J Am Chem Soc
[2] PELAacuteEZ D et al J J Phys Chem A
Estudo envolvendo NN-nitrosodimetilamina protonada
B de Andrade (PG) Silmar1 A do Monte (PQ) Miguel A F de Souza (PQ) e Elizete1 Ventura (PQ)
railtoncggmailcom
Universidade Federal da Paraiacuteba Departamento de Quiacutemica 58036 Joatildeo Pessoa
Uma das reaccedilotildees mais importantes das nitrosaminas se refere agrave quebra da ligaccedilatildeo N (ver Figura 1) com a consequumlente liberaccedilatildeo do NO [1] A posiccedilatildeo da protonaccedilatildeo
pode facilitar ou natildeo a quebra desta ligaccedilatildeo Pelaacuteez e colaboradores [2] estudaram a protonaccedilatildeo da nitrosamina mais simples (H2NNO----H+) como modelo para a
1c cis-(CH3)2NNHO+ 2a (CH3)2NHNO
+ 2c (CH
conformaccedilotildees mais relevantes no estado fundamental de nitrosaminas protonadas
Neste trabalho investigamos as quatro estruturas de menor energia da NNDMNA) protonada (Figura 1 principais siacutetios de protonaccedilatildeo)
odologia Computacional
Utilizamos os meacutetodos MRCICASSCF com a base cc-pVDZ
geometrias referentes aos confocircrmeros mais estaacuteveis (Figura 1) foram otimizadas a
Temos um ordenamento energeacutetico em relaccedilatildeo aos resultados a niacutevel MRCI como indicado na Tabela 1
Resultados obtidos para as quatro estruturas mais estaacuteveis envolvendo NDMA protonada
CASSCF MRCIb MRCI+Q
c CASPT2ANO
∆E (kcalmol) 000 (000)d 000 000
1244 (1099) 1200 1183
-103 (-331) 1378 941
1389 (1232) 1793 1555 As quatro estruturas de menor energias foram otimizadas com CASSCF e a geometria obtida foi
realizado um caacutelculo MRCI bMRCI (Multireference Configuration Interaction
sultados entre parecircnteses referente agraves estruturas com H [2]
Para o estado fundamental foram obtidas quatro conformaccedilotildees mais estaacuteveis sendo a 1a trans-(CH3)2NNOH
+ e 2a (CH3)2NHNO
se o mesmo ordenamento obtido para a nitrosamina natildeoCaacutelculos com bases mais extensas (aug-cc-pVDZ e cc-pVTZ) estatildeo sendo realizados
J Am Chem Soc 123 10164 2001 J J Phys Chem A 112 8394 2008
nitrosodimetilamina protonada
A do Monte (PQ)
soa ndash PB ndash Brasil
Uma das reaccedilotildees mais importantes das nitrosaminas se refere agrave quebra da ligaccedilatildeo posiccedilatildeo da protonaccedilatildeo dores [2] estudaram a
) como modelo para a
2c (CH3)2NNHO+
ntes no estado fundamental de nitrosaminas protonadas
Neste trabalho investigamos as quatro estruturas de menor energia da NN-principais siacutetios de protonaccedilatildeo)
pVDZ Todas as ) foram otimizadas a
Temos um ordenamento energeacutetico em relaccedilatildeo aos resultados a niacutevel CASSCF e
s estaacuteveis envolvendo NDMA protonada
CASPT2ANO-L
(000) (1125) (459) (1141)
e a geometria obtida foi Multireference Configuration Interaction) c
MRCI com sultados entre parecircnteses referente agraves estruturas com H [2]
Para o estado fundamental foram obtidas quatro conformaccedilotildees mais estaacuteveis NHNO
+ as mais se o mesmo ordenamento obtido para a nitrosamina natildeo-metilada
pVTZ) estatildeo sendo realizados
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Ab-initio calculation of magnetic properties of Gd-doped SnO2
Fermin H Aragoacuten
fermin964hotmailcom Laboratoacuterio de Fiacutesica Aplicada Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear 31270-901 Belo Horizonte MG
Brazil
Introduction
The SnO2 compound is a n-type semiconductor with a large band gap (Eg ~ 36 eV) This
compound forms in a tetragonal rutile-type crystalline structure Reports published in the literature
experimental and theoretical indicate that the SnO2 compound doped with different chemical
elements (transition metals and rare earths) shows ferromagnetic properties above room
temperature high electrical conductivity high transparency in the visible region and high thermal
stability Due to these properties the rare earth-ion-doped SnO2 compounds are considered as
promising systems for the development of multifunctional magneto-optical devices [1] In special
the doping with trivalent Gd ions could provide with larger localized magnetic moments because of
their 4f7 electron configuration in comparison with transition metal ions
Computational Methodology
All calculations have been performed within the framework of the density-functional theory
(DFT) implemented in the well-tested SIESTA (Spanish Initiative for Electronic Simulations with
Thousands of Atoms) code
[2] and using the generalized gradient approximation (GGA)
pseudopotentials The system was studied in 2x2x2 supercell contained 48 atoms For the
calculation is considered the substitution of GdrarrSn that represent 625 of Gd-doped and one
oxygen vacancy that represent 3125 of the oxygen occupied site Spin polarized was carried out
to both cases with ferromagnetic (FM) and antiferromagnetic (AFM) configuration The difference
between the FM and AFM total energy (ΔE) can be expressed as ΔE=E(FM)-E(AFM) where
E(FM) denotes the total energy of FM state and E(AFM) denotes the total energy of AFM state
Positive value of ΔE implies that an AFM state is preferred while negative value of ΔE implies that
an FM state is preferred
Results
The values obtained to ΔE were -04 meV and -33 meV for 625 Gd-doped in SnO2 and
SnO2-γ (γ is the quantity of oxygen vacancy) respectively The low energy for Gd-doped SnO2
shows paramagnetic while for the Gd-doped SnO2-γ shows ferromagnetic behavior these results are
in agreement as theoretical and experimental work [34] where were shown that the oxygen
vacancies are a key of the origin of ferromagnetism in the call diluted magnetic semiconductors
Conclusions In conclusion we have investigated the electronic and magnetic properties of Gd-doped SnO2 (free of oxygen vacancy) and Gd-doped SnO2-γ (with oxygen vacancy) using SIESTA code Our calculations show remarkable changes in the spin polarized DOS with a strong correlation of the ferromagnetism with the presence of oxygen vacancy
The financial support of the Brazilian Agencies CNPq CAPES and FAPEMIG is gratefully
acknowledged
References [1] R Adhikari AK Das DKarmakar JGhatak J MagnMagn Mat 322 (2010) 3631
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Lanci J R Simpson N D Browning S D Sarma H D Drew R L Greene and T Venkatesan Phys Rev Lett 91
77205 (2003)
[4] J M D Coey A P Douvalis C B Fitzgerald and M Venkatesan Appl Phys Lett 84 1332 (2004)
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
25 FFCLRP 2014
Estrutura eletrocircnica de complexo envolvendo uma associaccedilatildeo por ligaccedilatildeo
quiacutemica entre uma ftalocianina de rutecircnio e o TiO2 (anatase)
Diesley M S Arauacutejo1
(PG) Weverson R Gomes2(PG) Leonardo T Ueno
3(PQ) Antonio O T
Patrociacutenio1(PQ) Antonio E H Machado
1(PQ)
diesleymartinsyahoocombr 1Universidade Federal de Uberlacircndia Instituto de Quiacutemica Laboratoacuterio de Fotoquiacutemica e Ciecircncia de Materiais
2 Universidade Federal de Satildeo Carlos Departamento de Quiacutemica
3Universidade Federal de Uberlacircndia Faculdade de Ciecircncias Integradas do Pontal
Introduccedilatildeo
O emprego de abordagens baseadas na Teoria do Funcional de Densidade (DFT) tem
contribuiacutedo de forma significativa nos estudos de processos que envolvem transferecircncia de carga
[12] Ressalta-se entre outras possibilidades a previsatildeo do arranjo estrutural energeticamente mais
favoraacutevel e o entendimento de qual seria a melhor forma de ancoramento do corante na superfiacutecie
do semicondutor Aleacutem disso a estrutura eletrocircnica obtida teoricamente eacute capaz de fornecer
informaccedilotildees para o entendimento de processos importantes como eacute o caso da conversatildeo de energia
No presente trabalho avaliamos o comportamento de uma ftalocianina de rutecircnio ([(29-
bis(dietielamino)-1623-dicarboxi)PcRu(py)2]- FtRu) ligada quimicamente a um nanocluster de
anatase (TiO2)
Metodologia Computacional
Para a otimizaccedilatildeo estrutural e caacutelculo das frequecircncias vibracionais empregou-se o funcional
B3LYP e o conjunto de bases LANL2DZ ECP com o pseudo-potencial para o Titacircnio e o conjunto
Def2-TZVPD para os demais aacutetomos (H C N O e Ru) mais o pseudo-potencial para o Ru O
nanocluster de anatase empregado foi mantido congelado durante todos os caacutelculos Este consiste
em estrutura otimizada descrita por Jono e colaboradores [1] Todos os caacutelculos foram efetuados
considerando acetonitrila como solvente empregando o meacutetodo de contiacutenuo dieleacutetrico CPCM [45]
O funcional CAM-B3LYP foi utilizado na previsatildeo de 6 estados tripleto e dos 60 primeiros estados
singleto para a construccedilatildeo do espectro eletrocircnico e diagrama de energias
Resultados e Discussatildeo
No espectro de excitaccedilatildeo simulado a magnitude das forccedilas de oscilador para as transiccedilotildees
por volta de 560 nm sugere uma grande probabilidade de absorccedilatildeo de luz visiacutevel por este complexo
Em uma anaacutelise dos orbitais moleculares observa-se que tais excitaccedilotildees surgem da transferecircncia de
carga interfacial da FtRu para niacuteveis desocupados do semicondutor sugerindo que as transiccedilotildees
eletrocircnicas de menor energia devem envolver a excitaccedilatildeo de um eleacutetron da FtRu para diferentes
estados eletrocircnicos do TiO2 O gap energeacutetico entre o estado eletrocircnico de menor energia (S1) e o
estado fundamental eacute de cerca de 180 eV envolvendo a combinaccedilatildeo de diferentes transiccedilotildees
eletrocircnicas sugerindo que haacute injeccedilatildeo eletrocircnica do corante no estado excitado para a banda de
conduccedilatildeo do semicondutor isso eacute compatiacutevel com dados reportados em estudos similares [1-3]
Conclusotildees
Os dados obtidos para os niacuteveis de energia do complexo em estudo satildeo compatiacuteveis aos
observados para complexos similares Os resultados sugerem na excitaccedilatildeo eletrocircnica a
transferecircncia de eleacutetron de niacuteveis ocupados da FtRu para orbitais virtuais da anatase
Agradecimentos
UFU FAPEMIG CAPES e CNPq
Referecircncias
[1] R Jono et al J Phys Chem Lett 2011 2 1167ndash1170
[2] P M Anbarasan et al Rec Res Sci Tech 2010 2 08-16
[3] Corneliu I Oprea et al International Journal of Photoenergy 2013 1-15
[4] M Cossi et al J Comp Chem 2003 24 669-81
[5] V Barone and M Cossi J Phys Chem A 1998 102 1995-2001
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26 FFCLRP 2014
Estudo computacional de [22]ciclofanos
Mateus G Manfreacute1 (IC) Seacutergio E Galembeck
1 (PQ)
mateusmanfreuspbr 1Departamento de Quiacutemica Faculdade de Filosofia Ciecircncias e Letras de Ribeiratildeo Preto Universidade de Satildeo Paulo
14040-901 Ribeiratildeo Preto-SP Brasil
Introduccedilatildeo
Os [22]ciclofanos representam uma classe de compostos quiacutemicos com um campo de aplicaccedilatildeo que
abrange cataacutelises assimeacutetricas poliacutemeros com propriedades oacuteptico-eletrocircnicas distintas e mesmo
faacutermacos no combate agrave artrite Grande parte de suas caracteriacutesticas de interesse se deve a interaccedilotildees
entre seus dois aneacuteis aromaacuteticos portanto a compreensatildeo da natureza de tais interaccedilotildees elucidaria a
origem de suas aplicaccedilotildees bem como melhor exploraacute-las
Metodologia Computacional
Quatro compostos da classe dos [22]ciclofano vecircm sendo estudados neste trabalho
[22]paraciclofano (I) sin [22]metaciclofano (II) anti [22]metaciclofano (III) e
[22]metaparaciclofano (IV) As moleacuteculas tiveram suas geometrias optimizadas atraveacutes do meacutetodo
PW6B95-D3BJ tendo def2-TZVP A mesma metodologia foi adotada para o caacutelculo de seus
espectros infravermelho
Resultados e Discussatildeo
Em todos os compostos os valores estudados nas geometrias se encontram muito proacuteximos
dos valores experimentais na literatura2 Observa-se que para I e II a distacircncia interanular
apresentou um valor abaixo do raio de Van der Waals para o aacutetomo de carbono ( 28 acircngstrons) o
que sugere uma provaacutevel interaccedilatildeo through-space entre os aneacuteis Por outro lado os compostos III e
IV apresentaram uma distacircncia entre os aneacuteis maior que 28 acircngstrons indicando que caso estejam
presentes a interaccedilatildeo entre os aneacuteis se daacute principalmente through-bond
Os espectros infravermelho revelaram que em todos os compostos os picos de maior
intensidade se encontravam relacionados a vibraccedilotildees de estiramento dos hidrogecircnios Tanto O
espectro do composto I quanto do composto II bandas de intensidade consideraacutevel em 750 cm-1
relacionada agrave vibraccedilatildeo angular entre seus aneacuteis benzecircnicos indicando uma provaacutevel interaccedilatildeo
through-space O composto IV por outro lado natildeo apresentou tais bandas de interaccedilatildeo apenas entre
os aneacuteis mas sim uma banda em 606 cm-1
devido ao estiramento simeacutetrico entre os aneacuteis atraveacutes
das pontes etilecircnicas se tratando de uma provaacutevel interaccedilatildeo through-bond
Conclusatildeo
O meacutetodo PW6B95-D3BJ apresentou resultados com boa exatidatildeo ante aos valores
encontrados na literatura se mostrando adequado para o tratamento de [22]ciclofanos Os dados
obtidos na geometria para os compostos I e II bem como no espectro infravermelho convergem para
uma predominacircncia na interaccedilatildeo through-space enquanto que para o composto IV estes convergem
para uma predominacircncia na interaccedilatildeo through-bond
Agradecimentos
Os autores agradecem agrave FAPESP (processo 201319596-0) pelo suporte financeiro MGM
agradece agrave FAPESP (processo 201319596-0) pela bolsa de Iniciaccedilatildeo Cientiacutefica
Referecircncias Bibliograacutefica 2ChampionRGodfreyPD Betens FLJ Mol Spectrosc 199215518
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27 FFCLRP 2014
17ordm SIMPOacuteSIO BRASILEIRO DE QUIacuteMICA TEOacuteRICA (SBQT) 24 a 28 de novembro de 2013 Angra dos Reis Rio
ESTUDO COMPARATIVO DE REATIVIDADE DE TRITERPENOS
PENTACIacuteCLICOS COM ATIVIDADE ANTIMALAacuteRICA
Marlon Marques V de Melo Filho
1a(PG) Kelson Mota T Oliveira
1a(PQ) Noam S Gadelha
1a(PG)
Aristeu S da Fonseca1a
(PG)
1aGrupo de Quiacutemica Teoacuterica e Computacional (GQTC)
1bGrupo de Quiacutemica de Produtos Naturais e Desenvolvimento
de Meacutetodos Analiacuteticos (QPNMA) 1DQICE ndash UFAM Bloco 10 Setor Norte Av Rodrigo OJ Ramos 6200 Japiim
69077-000 Manaus ndash Amazonas
e-mail marlonvieirademelogmailcom
Palavras-chave lupeol aacutecido betulinico betulina aacutecido melaleuco atividade ONION
INTRODUCcedilAtildeO
A investigaccedilatildeo farmacecircutica em produtos naturais representa uma estrateacutegia importante para a descoberta e desenvolvimento de novos medicamentos Quatro moleacuteculas isoladas da A amazonicus no QPNMA com esqueleto triterpecircnico pentaciacuteclico tecircm mostrado graus diferentes de atividade contra o P falciparum Trecircs destes compostos satildeo apresentados na literatura como oacutetimos candidatos para o desenvolvimento de um tratamento mais eficiente contra a malaacuteria e outras doenccedilas parasitaacuterias Os quatro compostos depois de isolados foram identificados por meio de anaacutelise espectroscoacutepica (ver fig 1) Suas estruturas foram estudadas por meio de abordagem teoacuterica visando determinar que fatores estruturais e eletrocircnicos poderiam ser determinantes no grau de atividade Foram comparados os mapas de potencial eletrostaacutetico densidade eletrocircnica (2D e 3D) e distribuiccedilatildeo de cargas dos quatro compostos e seus valores tabelados Figura 1 Triterpenos pentaciacuteclicos isolados de A amazonicus 1 - lupeol 2 - O aacutecido betuliacutenico 3 - betulina 4 - o aacutecido Melaleucico
MEacuteTODOS Os calculos seratildeo realizados utilizando PC INTEL Quadcore
TM (8 GB RAM) em plataforma Debian
LINUX (Versatildeo 50) para calcular as propriedades estruturais e eletrocircnicas das quatro moleacuteculas Na otimizaccedilatildeo geomeacutetrica de rotina seraacute utilizado o meacutetodo com bases 6-21G e funcional b3lyp por meio do Programa Gaussian03 O meacutetodo a ser utilizado eacute o ONIOM Ele eacute recomendado para moleacuteculas grandes reaccedilotildees enzimaacuteticas mecanismos de reaccedilatildeo para os sistemas orgacircnicos efeitos dos substituintes e reatividade de compostos orgacircnicos e organometaacutelicos
RESULTADOS E DISCUSSAtildeO
Os dados oriundos do QPNMA indicam uma
maior atividade para o aacutecido betuliacutenico valores
meacutedios para o lupeol e betulina e nenhuma
atividade do aacutecido melaleucico Como a literatura
aponta a carboxila como forte candidato
responsaacutevel pela atividade do aacutecido betuliacutenico e a
hidroxila nos demais compostos a anaacutelise da
presenccedila destes grupos nas quatros estruturas foi
observado Estruturalmente os compostos
apresentaram grande similaridade em distacircncias e
acircngulos no esqueleto lupacircnico Os caacutelculos de
atividades dos triterpenos seratildeo realizados ao
interagi-los com o modelo tridimensional da proteiacutena
digestiva do P flaciparum que eacute encontrado no
Protein Data Base CONCLUSAtildeO
Uma das principais diferenccedilas observadas deve-
se a distribuiccedilatildeo de cargas nas COOH devido ao
efeito indutivo na proacutepria moleacutecula ou ateacute mesmo
um impedimento esteacuterico pelo maior volume da
moleacutecula
AGRADECIMENTOS
FAPEAM CNPq
Abdel Bar at al J Nat Prod 2009 72 1643ndash1650
2
1
25
12
6
27
15
16
19
28
22
21 29
30
24
23
OH
H
H
1
COOH
OH
OH H
OHH
H
H
3
2
3 4
23 24
6 5
10
1
25
9 8
7 27
14
13
12
30
19
1
8 17 16
15
28
22
21
29
26 COOH
COOH
OH
4
2
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28 FFCLRP 2014
Estudos Teoacutericos Comparativos de Propriedades Estruturais Eletrocircnicas e
Espectroscoacutepicas dos Aacutecidos Betuliacutenico e Melaleucico e da Estabilidade de
Clusters desses Metaboacutelitos Especiais
Noam G da Silva1 (PG) Kelson M T de Oliveira1 (PQ) Aristeu S da Fonseca1 (PG) e Marlon
Vieira de Melo1 (PG)
noam_gshotmailcom 1DQICE-UFAM Bloco 10 Setor Norte Av Rodrigo O J Ramos 6200 Japiim 69077-000 Manaus Amazonas
Introduccedilatildeo
A baixa atividade do aacutecido Melaleucico natildeo foi ateacute o presente momento estudada Sua
estrutura eacute similar agrave de outros compostos ativos mas algum outro fator deve estar influenciando
na quiacutemica da reaccedilatildeo[12] Estruturas como clusters onde interaccedilotildees de hidrogecircnio estabilizam
o sistema podem estar sendo formadas[34] e assim a moleacutecula mostra-se inativa em estudos de
atividade bioloacutegica[5]
Metodologia Computacional
Os caacutelculos foram realizados em maacutequinas QuadCore ambas com 8 GB de memoacuteria
RAM nas plataformas Debian 6 e 7 (Linux) O software utilizado foi o Gaussian 03 Rev C-02
As moleacuteculas foram estudadas com o AM1 B3LYP3-21G e B3LYP6-31G As estruturas com
duas e trecircs moleacuteculas foram estudadas com AM1
Resultados e Discussatildeo
Os resultados preliminares (alguns na Tabela 1)
mostram que a forma mais oxidada (aacutecido Melaleucico)
possui menor energia que o aacutecido Betuliacutenico Em ambas as
moleacuteculas ocorre interaccedilatildeo intermolecular que estabiliza o
sistema Quando duas moleacuteculas interagem haacute um efeito
estabilizante maior no aacutecido Betuliacutenico que no aacutecido
Melaleucico Com trecircs moleacuteculas interagindo ocorre
aumento na estabilizaccedilatildeo para ambos os casos mas o aacutecido Melaleucico tem uma estabilizaccedilatildeo
aproximadamente 20 kcalmol mais acentuada
Tabela 1 Algumas propriedades energeacuteticas e efeitos de interaccedilatildeo de hidrogecircnio
Propriedade Aacutecido Betuliacutenico Aacutecido Melaleucico
Energia Total (kcalmol) -187358751 -2719095827
Estabilizaccedilatildeo com duas moleacuteculas (kcalmol) -8641687843 -7807025921
Estabilizaccedilatildeo com trecircs moleacuteculas (kcalmol) -1326288052 -1528627227
Conclusotildees
A formaccedilatildeo de pontes de hidrogecircnio estabiliza os sistemas mas somente o aacutecido
Melaleucico pode formar grandes aglomerados com essas interaccedilotildees Sistemas maiores podem
ser estudados e fornecer respostas para a baixa atividade da moleacutecula
Agradecimentos
Ao CNPq e a FAPEAM pelos investimentos
Referecircncias [1] Chopra CS Cole A RH Theiberg KJL White DR Arthur HR Tetrahedron 1965 Vol 21 1529-1536
[2] Chopra CS White DR Tetrahedron 1966 Vol 22 897-901
[3] Mohajeri A Journal of molecular structure (Theochem) 2004 Vol 678 201-205
[4] Duvoisin Jr S Ighor CVL Quimica Nova 2011 Vol 34 1595-1603
[5] Bernard P Scior T Didier B Hibert M Berthon J Phytochemistry 2001 Vol 58 865-874
Figura 1 (Esquerda) Cluster de aacutecido
Melaleucico e (Direita) interaccedilotildees de
hidrogecircnio
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29 FFCLRP 2014
On Activation Step of Hoveyda-Grubbs Catalyst
Eacutegil Saacute 1 (PQ) Milton Matos 2 (PQ) hegelsahotmailcom
1 Universidade Federal do Piauiacute Campus Ministro Reis Velloso Parnaiacuteba-PI Brazil e-mail 2 Laboratoacuterio Interdisciplinar de Materiais Avanccedilados Centro de Ciecircncias da Natureza Teresina -PI Brazil
Introduccedilatildeo
Hoveyda-Grubbs catalyst is very important to catalyze the olefin metathesis reaction The activation mechanism is dissociative for RCM (Ring Closing Metathesis) of N-Tosyldiallylamine due to olefin size [1]
Metodologia Computacional
We study the activation mechanism using DFT (Density Functional Theory) through the hybrid functional B3LYP and the basis set 6-31g(d) for all atoms except ruthenium described by LanL2DZ all stationary points were characterized by vibrational frequency calculations using the same level of theory Resultados e Discussatildeo We search the activation path previously proposed [1] showed in the Figure 1 in black and blue lines This path start with the pre-catalyst A1 through the transition state TS(A1-A2) and the minimum A2 The next step is the complexation of N-Tosyldiallylamine (IA3) We also find an alternative path showed by the red line In this path proposed in the first time here we showed an immediately interconversion from A2 to IIA3 before the complexation of the olefin with a rotation through the RuC bond This structure presents a dihedral angle of 105deg between the carbons of group mesityl coordinated ruthenium the carbon of the carbene and the oxygen chelator CRuCO (marked with asterisk in Figure 1) While in the structure A2 the same-angle is -107deg showing the rotation of the entire group Hoveyda around the connection RuC this rotation happens easily and as published in theoretical and experimental studies [2] confirmed by the more the stability of IIA3 in comparison with A2 We investigated the activation directly from the structure A1 to the structure IIA3 but we found an unreal energy barrier corresponding to the possible TS(AI-IIA3) With these results we believe the activation process occurs with the interconversion from A2 to IIA3 and not directly from A2 to IA3 as showed in others works
Figure 1 Activation paths for the Hoveyda-Grubbs catalyst
Referecircncias
[1] [1] S J Connon M Rivard M Zaja S Blechert Adv Synth Catal 345 (2003) 572
[2] C M Aguillar W R Rocha J Phys Chem B 115 (2011) 2030
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30 FFCLRP 2014
Estudo do comportamento em soluccedilatildeo do 2-fluoroetanol 3-fluoroproanol e 4-fluorobutanol por espectroscopias de RMN e infravermelho e caacutelculos
teoacutericos R A Cormanich12(PG) R Rittner2(PQ) M P Freitas3 (PQ) and M Buumlhl1 (PQ)
rodcormanichiqmunicampbr 1 EastChem School of Chemistry University of St Andrews North Haugh St Andrews Fife KY16 9ST UK 2 Chemistry Institute State University of Campinas PO Box 6154 13083-970 Campinas SP Brazil 3 Department of Chemistry Federal University of Lavras PO Box 3037 37200-000 Lavras MG Brazil Introduccedilatildeo
Aacutetomos de fluacuteor em compostos orgacircnicos satildeo considerados fracos aceptores para formaccedilatildeo de ligaccedilatildeo de hidrogecircnio (LH)1 Contudo o miacutenimo global do 2-fluoroetanol (FE) que tem geometria apropriada para formar uma LH CFmiddotmiddotmiddotHO intramolecular eacute responsaacutevel por gt90 da sua populaccedilatildeo conformacional total Tal LH eacute comumente invocada para explicar a estabilidade do confocircrmero mais estaacutevel do FE2 Da mesma maneira tambeacutem eacute indicado que os miacutenimos globais do FP e FB formam LHs CFbullbullbullHO intramoleculares34 Natildeo haacute estudos conformacionais em soluccedilatildeo na literatura para estes compostos que sejam de nosso conhecimento Dessa maneira no presente trabalho foi realizada uma anaacutelise sistemaacutetica do comportamento conformacional em soluccedilatildeo do FE FP e FB por espectroscoipas de RMN de
1H e 19F e infravermelho suportado por caacutelculos teoacutericos Metodologia Computacional
Foram realizados caacutelculos teoacutericos em niacutevel MP2aug-cc-pVDZ para geometrias dos confocircrmeros do FE (5 confocircrmeros) FP (12 confocircrmeros) e FB (38 confocircrmeros) otimizados em niacutevel MP2aug-cc-pVDZ que apresentaram a melhor correlaccedilatildeo com o niacutevel CCSD(T)aug-cc-pVTZ em relaccedilatildeo agrave funcionais da DFT (B3LYP e B3LYP-D3) Foram entatildeo aplicados diferentes meacutetodos teoacutericos como o Quantum Theory of Atoms in Molecules (QTAIM) Non-Covalent Interactions (NCI) e o Natural Bond Orbitals (NBO) para se entender as preferecircncias conformacionais destes compostos Resultados e Discussatildeo
Nenhum indiacutecio de formaccedilatildeo de LH intramolecular CFbullbullbullHO pocircde ser detectado para o FE FP e FB experimentalmente em soluccedilatildeo nos espectros de RMN e infravermelho Caacutelculos teoacuterico baseados na QTAIM NCI e NBO indicam que LHs CFbullbullbullHO intramoleculares natildeo tecircm influecircncia sobre o comportamento conformacional do FE mas estabilizam o miacutenimo global tanto do FP quanto do FB para as moleacuteculas isoladas No entanto ao se adicionar correccedilotildees termodinacircmicas de energia livre de Gibbs mesmo em meios natildeo-polares tais como CCI4 ciclohexano e diclorometano (IEF-PCM) a populaccedilatildeo dos miacutenimos globais do FP (~11) e FB (~3) diminuem consideravelmente aparentemente abaixo do limite de detecccedilatildeo Conclusotildees
Contraacuterio agrave suposiccedilotildees encontradas na literatura o comportamento conformacional do FE natildeo eacute regido por uma LH CFHO intramolecular LHs intramoleculares satildeo importantes para os confocircrmeros mais estaacuteveis do FP e FB isolados mas natildeo podem ser detectadas em soluccedilatildeo O presente trabalho foi aceito para publicaccedilatildeo no jornal Phys Chem Chem Phys Agradecimentos FAPESP FAPEMIG CNPq e EaStCHEM Referecircncias [1] R A Cormanich M P Freitas C F Tormena R Rittner RSC Advances 2012 2 4169 [2] J Huang K Hedberg J Am Chem Soc 1989 111 6909 [3] H M Badawi W Foumlrner S A Ali Spectrochim Acta A 2008 69 263 [4] M Traetteberg A D Richardson K Hedberg R W Winter G L Gard J Phys Chem A 2001 105 9587
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31 FFCLRP 2014
Theoretical Study of the Infrared Raman and VCD Spectra of Thiophene UsingAb Initio and Density Functional Theory Calculations
Marcello F da Costa (PQ)1 Poliane C de Farias (PG)2
mcostauelbr polianefariasyahoocombr12Universidade Estadual de Londrina LBMM ndash Laboratoacuterio de Biofiacutesica e Mecacircnica Molecular
IntroductionOrganic semiconductors have physical characteristics similar to inorganic ones so they can
also be used in the manufacture of OLEDs [1] photovoltaic cells [2] lasers [3] Furthermoreorganic materials with semiconductor properties have some advantages when compared to inorganicones such as greater adaptability low cost of production and the possibility of easily making smallstructural changes to modify its physical and chemical properties Among the currently mostinteresting organic semiconductors are the thiophene based polymers and the thiophene togetherwith its derivatives which are the main constituents of organic conductors [4]
Computational detailsIn this work we made the calculation of the molecular parameters infrared and Raman
spectra with HF and MP2 ab initio methods and B3LYP and B3PW91 DFT functional packagesWe also compared the results with experimental data found in the literature [5-7] and we calculatedthe VCD (vibrational circular dichroism) spectrum based on the good agreement of the calculationsperformed The thiophenes geometry optimization and harmonic vibrational frequenciescalculations were performed with the GAUSSIAN 03 software package using HF levelapproximation MoslashllerndashPlesset many-body perturbation theory truncated at second order (MP2) andDFT with B3LYP and B3PW91 hybrid functional with both are believed to be superior inpredicting molecular properties A fairly large and flexible basis set 6-311++G was chosen toobtain accurate calculations about the molecule
Results and discussionThe results show that the DFT methods have more accuracy with experimental data The
B3LYP hybrid functional had slightly more accuracy than the B3PW91 for the vibrationalfrequencies and matched with experimental data until the 12th vibration in the range around 500 to1200 1cm The theoretical prediction of the VCD spectrum shows that the thiophene molecule hasa propensity to absorb clockwise circularly polarized light (positive absorption) at the most intenseinfrared absorptions
ConclusionThe set of basis functions 6-311++G is able to provide a realistic description of these
properties The good agreement with the experimental data of the harmonic vibrations supports theVCD results which provides useful information for the study of this material
AcknowledgementsThe authors would like to acknowledge the financial support granted by the following
Brazilian agency Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientiacutefico e Tecnoloacutegico (CNPq)
Referecircncias [1] Y Li Y Cao J Gao D Wang G Yu AJ Heeger Synthetic Met 99 (1999) 243[2] CJ Brabec NS Sariciftci JC Hummelen Adv Func Mater 11 (2001) 15[3] F Hide M Diaz-Garcia B Schwartz M Andersson P Qibing AJ Heeger Science 273 (1996) 1833[4] JH Schon A Dodabalapur Z Bao C Kloc O Schenker B Batlogg Nature 410 (2001) 189[5] T Kupka R Wrzalik G Pasterna K Pasterny J Mol Struct 616 (2002) 17[6] JS Kwiatkowski J Leszczynski I Teca J Mol Struct 436-437 (1997) 451[7] K Pasterny R Wrzalik T Kupka G Pasterna J Mol Spectrosc 614 (2002) 297
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32 FFCLRP 2014
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Iacutendice de Autores
Anselmo E de Oliveira UFG 04Antonio E H Machado UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Antonio O T Patrociacutenio UNIVERSIDADE FEDERAL DEUBERLAcircNDIA
26
Aristeu S da Fonseca UFAM 28Arnaldo Fernandes da Silva Fo UNICAMP 06 07Ataualpa A C Braga UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 01Breno R L Galvatildeo UFMG 16Carlos R D Correia UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
CAMPINAS01
Cleuton de Souza Silva UNICAMP 08 10Claacuteudio Francisco Tormena UNICAMP 05Daniely X Soares UNICAMP 07Diego Fernando da S Paschoal UFJF 22Diesley Martins UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Dioacutegenes Mendes Arauacutejo USP-RP 09Elaine F F da Cunha FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Eacutegil de Brito Saacute UFPI 30Elizete Ventura UFPB 24Elieacutezer Fernando de Oliveira UNESP 17Fabriacutecio R Sensato UNIFESP 20Felipe Vieira Zauith Assad UNIFESP 20Fermin Fidel Herrera Aragoacuten CDTN 25Francisco Carlos Lavarda UNESP 17Francisco das Chagas Alves Lima UFPI 14Faacutetima Maria Pereira de Rezende UFLA 23Giovanni Finoto Caramori UFSC 02Heacutelio F Dos Santos UFJF 22Iran da Luz Sousa UNICAMP 12Jadson C Belchior UFMG 16Josene Maria Toldo UFRGS 18Kelson Mota T Oliveira UFAM 28Larissa Sihe Oliveira UFSM 13Leonardo T Ueno UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Leonardo V das Chagas Lima UNICAMP 21Lucas Abreu do Nascimento UESPI 14Lucas Colucci Ducati USP 05Luciano Tavares da Costa UNIFAL-MG 15Liacutevia C T Lacerda FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19M Buumlhl UNIVERSITY OF ST ANDREWS 31
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M P Freitas UFLA 31Marcello Ferreira da Costa UEL 32Marcus V J Rocha VRIJE UNIVERSITEIT 19Marlon Vieira de Melo UFAM 28Mateus Grecco Manfreacute UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 27Mateus Xavier Silva UFMG 16Matheus P de Freitas UFLA 23Mauricio Gustavo Rodrigues UNICAMP 11Milton Matos UFPI 30Nelson Henrique Morgon UNICAMP 12 21Noam Gadelha da Silva UFAM 29Noam S Gadelha UFAM 28Paulo Fernando Bruno Gonccedilalves UFRGS 18Poliane Cristina de Farias UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
LONDRINA32
R Rittner UNICAMP 31Rafael de Mattos Piccoli UFSC 02Railton Barbosa de Andrade UFPB 24Renan Vidal Viesser UNICAMP 05Renato Pereira Orenha UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 03Ricardo A Agnes UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
CAMPINAS01
Rodrigo Antonio Cormanich UNICAMP 31Rogeacuterio Custodio UNICAMP 08 10 11Rogeacuterio J Baierle UFSM 13Roy E Bruns UNICAMP 06 07Reacutegis Casimiro Leal UNICAMP 10Sergio E Galembeck USP-RP 09Silmar A do Monte UFPB 24Silviana Correcirca FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Seacutergio E Galembeck UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 27Seacutergio Emanuel Galembeck UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 03Teodorico C Ramalho FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Tuanan Lourenccedilo UNIFAL-MG 15Vitor Hugo Menezes da Silva UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 01Wagner E Richter UNICAMP 07Wagner Eduardo Richter UNICAMP 06Wesley Fonseca Vaz UFG 04Weverson R Gomes UNIVERSIDADE FEDERAL DE SAtildeO
CARLOS26
34 FFCLRP 2014
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Palavras Chaves
AacuteCIDO BETULINICO 28AacuteCIDO MELALEUCICO 29ACOPLAMENTO SPIN-ORBITAL 05AGREGADOS MOLECULARES 04ALGORITMO GENEacuteTICO 16ALPCCL 04AMINAS SUBSTITUIacuteDAS 10ANAacuteLISE CONFORMACIONAL 31ANATASE 26AROMATICIDADE 27ATIVIDADE 28BASIS SETS 22BENZAZOacuteIS 18BENZBROMARONA 12BIOACTIVITY 07C-PCM 08CAacuteLCULO COMPUTACIONAL 10CAacuteLCULOS AB INITIO 16CAacuteLCULOS DFT 01CASSCF 24CLUSTERS METAacuteLICOS 16CLUSTERS 09 29CO2 15COMPOSTO DE COODENACcedilAtildeO 14CONFOcircRMERO ANTI 23CONFOcircRMEROS 12CONJUGATED POLYMERS 17CSSM 06DFT CALCULATIONS 17DFT 02 12 14 18 19 20
21 25 26 29 32DINAcircMICA MOLECULAR 15EFEITO DO AacuteTOMO PESADO 05EFEITOS RELATIVIacuteSTICOS 02EFITO GAUCHE 23ENTALPIA DE FORMACcedilAtildeO 21ESIPT 18ESTADOS EXCITADOS 04ESTRUTURA ELETROcircNICA 09FTALOCIANINA 26FUNCIONAL HIacuteBRIDO M06 01FUNCcedilOtildeES DE BASE 11
35 FFCLRP 2014
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G3X(CEP) 08GD-DOPED SNO2 25HIPERCONJUGACcedilAtildeO 23INFRAVERMELHO 06INTENSIDADES 06INTERACcedilAtildeO INTRAMOLECULAR 27LIGACcedilAtildeO AMIDA 20LIGACcedilAtildeO DE HIDROGEcircNIO 31LIacuteQUIDO IOcircNICO 15MAGNETIC PROPERTIES 25MAGUEMITA 19MCG 11MECHANISM 30MEacuteTODOS COMPOSTOS 21N-ACILACcedilAtildeO DE AMINAS 20NANOFITAS 13NITROSAMINAS 24NITROSILO 03NMR 22OLEFIN METATHESIS 30ONION 28ORGANIC DEVICES 17ORGANOMETAacuteLICOS 02OXIDO NIacuteTRICO 14PKA 10PM3 12PMMA 19PROPRIEDADES 13PROTONACcedilAtildeO 24Q-EXPONENCIAIS 11QTAIM 03RAMAN 32REACcedilOtildeES DE HECK 01RELATIVISTIC EFFECTS 22RMN E INFRAVERMELHO 31RUTEcircNIO 03SIC 13SUPERAacuteTOMOS 09TDDFT 07TENSOR BLINDAGEM NUCLEAR 05TEORIA GAUSSIAN 08THIOPHENE 32UV-VIS SPECTROSCOPY 07
36 FFCLRP 2014
bbb
E[ρ] = TS[ρ] +intd~rvext(~r)ρ(~r) + VH [ρ] + EXC [ρ]
βmc2 + 3sumk=1
αkpkc
ψ(x t) = ihpartψ(x t)
partt
Discretizaccedilatildeo do Meacutetodo da Coordenada Geradora para geraccedilatildeo de
funccedilotildees de base por q-exponenciais
Mauriacutecio Gustavo Rodrigues1
(PG) Rogeacuterio Custodio (PQ)1
mauriciorodriguesiqmunicampbr
1 ndash Universidade Estadual de Campinas Campinas ndash SP
Introduccedilatildeo
O Meacutetodo da Coordenada Geradora (MCG) tem sido utilizado para o desenvolvimento
de conjuntos de funccedilotildees de base No meacutetodo original os expoentes das gaussianas satildeo
usualmente gerados atraveacutes de uma transformaccedilatildeo de coordenada geradora12
sendo n o nuacutemero de funccedilotildees de base primitivas desejado Neste trabalho
propotildee-se uma generalizaccedilatildeo do meacutetodo original pela q-exponencial3 da seguinte forma
se em que q eacute um paracircmetro a ser
otimizado juntamente com a malha Ω No MCG modificado pela q-exponencial
(MCGq) a equaccedilatildeo 1 continua vaacutelida para os casos em que q=1
Resultados e discussatildeo
MCG e MCGq foram aplicados para geraccedilatildeo de conjuntos de funccedilotildees de base atocircmicos
para os elementos representativos do segundo periacuteodo da Tabela Perioacutedica de modo
que apresentassem a configuraccedilatildeo de conjuntos de base de Pople 6-31G Todos os
paracircmetros foram otimizados com o meacutetodo Simplex e foi utilizado o niacutevel DFT
B3LYP para realizaccedilatildeo dos caacutelculos atocircmicos com o programa Gaussian09 Esses
resultados satildeo mostrados na Tabela 1 aleacutem do resultado exato4 para fins de
comparaccedilatildeo Nessa tabela tambeacutem satildeo apresentados resultados do MCG para uma base
maior (18s10p) tambeacutem para fins de comparaccedilatildeo
Tabela 1 Energias atocircmicas totais para o GCM GCMq HFN e GCM completo
(unidades atocircmicas)
GCM (10s4p) GCMq (10s4p) Exato GCM (18s10p)
B -24660252 -24660963 -246398 -24664036
C -37850843 -37852058 -378295 -37860238
N -54588155 -54589978 -545757 -54606958
O -75063965 -75066178 -750525 -75098236
F -99718436 -99721112 -997168 -99773437
Ne -128897668 -128900936 -1289230 -128980823
A Tabela 1 mostra que os resultados do GCMq satildeo mais baixos que o GCM com
mesmo tamanho de funccedilatildeo de base Em geral os expoentes gerados pelo GCMq satildeo
mais bem distribuiacutedos no espaccedilo de expoentes Para um conjunto completo de
primitivas espera-se que GCM e GCMq convirjam para o mesmo resultado
Agradecimentos
CAPES FAPESP CNPq FAEPEX-UNICAMP
Referecircncias
1 - R Custodio JD Goddard Can J Chem 70 (1992) 580
2 ndash E V R de Castro and F E Jorge J Chem Phys 108 (1998) 5226
3 - C Tsallis Quim Nova 16 (1994) 468
4 - E Buendiacutea F J Gaacutelvez P Maldonado and A Sarsa J Chem Phys 131 (2009) 44115
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11 FFCLRP 2014
Anaacutelise conformacional da Benzbromarona (BZB) Iran L Sousa (PG) Nelson H Morgon (PQ) Instituto de Quiacutemica - UNICAMP CP 6154 CEP 13084-971 Campinas - SP
iransousaiqmunicampbr
Introduccedilatildeo
O estudo teoacuterico das conformaccedilotildees e interaccedilotildees intramoleculares presentes em
sistemas modelos desde os mais simples ateacute estruturas complexas como proteinas
tornou-se importante para a compreensatildeo dos efeitos que influenciam a estabilidade
conformacional de moleacuteculas A escolha de uma metodologia computacional adequada eacute
extremamente importante para alcanccedilar o resultado final seja em termos de precisatildeo ou
custo computacional
Foi realizado um estudo conformacional da benzbromarona um faacutermaco
utilizado para o tratamento de casos refrataacuterios de gota1
Metodologia Computacional
Foram utilizados caacutelculos semiempiacutericos PM3 para indentificaccedilatildeo dos
confocircrmeros mais estaveacuteis Os minimos de energia foram otimizados com B3LYP6-
311++G (dp) Todos os caacutelculos foram realizados empregando o programa Gaussian
092
Foi avaliado as confomaccedilotildees de interesse em funccedilatildeo da rotaccedilatildeo dos acircngulos
diedros θ e β (Fig 1) estimada a cada 10ordm
Fig 1 Acircngulos diedros estudados
Resultados e Discussatildeo
As energias relativas e os acircngulos na qual foram obtidos os confocircrmeros mais
estaacuteveis satildeo mostrados na Tabela 1 Tabela 1 Energias Relativa (Kcalmol) e Angulos diedros (ordm) B3LYP6-311++G(dp)
Conf ER Diedros
α β
1 000 260 90
2 691 260 260
3 038 260 270
Observa-se que a benzbromarona apresenta um minimo em 260ordm e 90ordm A
explicaccedilatildeo desta preferecircncia seraacute investigada atraveacutes de caacutelculos de NBO Uma anaacutelise
populacional tambeacutem seraacute realizada a fim de verificarmos a predominacircncia de cada
confocircrmero
Conclusotildees
Os caacutelculos mostraram a existecircncia de isocircmeros conformacionais para a
Benzbromarona Na literatura natildeo haacute estudos teoricos deste faacutermaco Sendo assim
outros paracircmetros eletrocircnicos estatildeo sendo obtidos com o objetivo de melhor
caracterizar essa moleacutecula
Agradecimentos CNPq CAPES CENAPAD-SP e GridUNESP
Referecircncias 1S Kumar et al New Zealand Medical J 2005 118 152
2 httpwwwgaussiancom
β
θ
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12 FFCLRP 2014
Estudo das Propriedades de Nanofitas de SiC
Larissa S Oliveirasup1 (PG) Rogeacuterio J Baierlesup1sihelarissagmailcom
1Universidade Federal de Santa Maria
IntroduccedilatildeoMateriais semicondutores nanoestruturados satildeo potenciais candidatos para serem
utilizados em dispositivos semicondutores Muitas teacutecnicas computacionais tecircm sidoutilizadas agrave produccedilatildeo de materiais com propriedades desejaacuteveis agrave industria eletrocircnica onde ocarbeto de siliacutecio (SiC) vem se mostrando muito promissor
Metodologia ComputacionalO meacutetodo de primeiros princiacutepios adotado eacute fundamentado na Teoria do Funcional
Densidade (DFT) e para o tratamento da interaccedilatildeo forte entre os eleacutetrons de valecircncia com osde caroccedilo utilizaremos pseudopotenciais de norma conservada na forma totalmente separaacutevelAs equaccedilotildees de Kohn-Sham satildeo resolvidas de maneira autoconsistente com o termo de troca-correlaccedilatildeo tratado dentro da Aproximaccedilatildeo do Gradiente Generalizado (GGA) A soma naZona de Brillouin eacute tratada utilizando um conjunto especial de pontos k gerados dentro doprocedimento de Morkhost-Pack A procura da geometria eacute feita utilizando o algoritmo deGradiente Conjugado (CG) com o caacutelculo das forccedilas usando o procedimento de Hellmann-Feynman
A estabilidade dos defeitos eacute obtida com o caacutelculo da energia de formaccedilatildeo dosdefeitos utilizando os resultados de caacutelculos de energia total A energia de formaccedilatildeo de umdefeito Eform[Def] eacute calculado de acordo com a equaccedilatildeo
Eform[Def]=ET[Def] ndash ET[pristino] - nji
onde ET[Def] eacute a energia total para o sistema na presenccedila de um defeito e ET[pristino] eacute aenergia total do mesmo sem defeito A soma ocorre sobre todos os aacutetomos envolvidos nodefeito e j eacute o potencial quiacutemico para o i-eacutesimo aacutetomo envolvido no defeito
Resultados e DiscussatildeoPretendemos estudar as principais caracteriacutesticas das nanofitas de SiC em sua forma
pura e com defeitos Estes estudos ainda estatildeo em fase de conclusatildeo e por esse motivo aindanatildeo possuiacutemos resultados
ConclusotildeesEsperamos que com esse trabalho possamos natildeo soacute caracterizar de maneira
satisfatoacuteria esses materiais Esses materiais quando bem estruturados podem apresentarcaracteriacutesticas desejaacuteveis para a fabricaccedilatildeo de dispositivos eletrocircnicos com boa eficiecircncia
AgradecimentosAgrademos a UFSM FAPERGS e ao PPGFiacutesica
Referecircncias [1] R J Baierle PC Piquini L P Neves R H Miwa Ab initio study of native defects in SiC nanotubesPhysical Review B Condensed Matter and Materials Physics USA v 74 n15 p 155425 2006[2] E F Rosso Baierle R J Oxygen doped SiC Nanowires an ab initio study Chemical Physics Letters (Print)v 568 p 140-146 2013[3] F Zheng et al J App Phys 113 154302 (2013)
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13 FFCLRP 2014
Natureza da ligaccedilatildeo FendashNO em sistemas trans-[FeIIL(NO)(oxa-aza)]
n+ onde
L=Cl ou H2O e n=1 ou 2 Uma investigaccedilatildeo computacional
Lucas Abreu do Nascimento1 (PG) Francisco das Chagas Alves Lima2 (PQ) fdcalimagmailcom 1
Universidade Federal do Piauiacute ndash UFPI 2 Universidade Estadual do Piauiacute ndash UESPI
Introduccedilatildeo
Na deacutecada de 1980 Ignarro e colaboradores mostraram que o oxido niacutetrico (NO) desempenha importacircncia fundamental no meio bioloacutegico como em sistema de regulaccedilatildeo de pressatildeo
sanguina processos inflamatoacuterios dentre outros1 Seus estudos demonstraram que a atividade bioloacutegica do (NO) difere em categorias direto e indireto sendo a principal diferenccedila a concentraccedilatildeo (NO) no meio A busca por novas drogas aptas a manter o controle desta moleacutecula levaram a uma
vasta aplicaccedilatildeo de compostos de coordenaccedilatildeo em particular ligantes macrociacuteclicos2 Os ligantes aza-macrociclo tem demonstrando um importante papel na sua estabilidade bem como o ligante
trans ao (NO)34 Mediante a busca por novas drogas capazes de manter o controle de (NO) no meio bioloacutegico este trabalho tem como objetivo analisar a natureza da ligaccedilatildeo FendashNO no sistema trans-[FeIIL(NO)(oxa-aza)]n+ onde L satildeo os ligantes trans Cl ou H2O em relaccedilatildeo o (NO) e n+ satildeo as
possiacuteveis cargas (1 e 2) dos complexos Metodologia Computacional
Todos os caacutelculos foram desenvolvidos no programa Gaussian 095 em niacutevel de teoria DFT empregado o funcional de troca de Beckes em conjunto com o funcional de correlaccedilatildeo de Perdew (BP86) Para efeito de comparaccedilatildeo o meacutetodo PBE1PBE tambeacutem foi utilizado Em combinaccedilatildeo com
os meacutetodos propostos a base LANL2DZ foi utilizada Para entendimento da natureza da ligaccedilatildeo o programa AOMIx6 foi empregado Todos os caacutelculos foram realizados considerando o vaacutecuo
Resultados e Discussatildeo
Em ambas os meacutetodos utilizados o sistema com o ligante H2O mostrou uma media de 35000 kcal mol -1 mais estaacutevel com ralaccedilatildeo ao com Cl Com relaccedilatildeo o comprimento de ligaccedilatildeo
entre o metal e o NO observa-se que quando ligante apresenta orbitas do tipo pi (π) no caso H2O diminui o comprimento da ligaccedilatildeo em 0009 Aring em comparaccedilatildeo com o outro ligante Apesar da
energia de interaccedilatildeo FendashNO ter sido de -482 kcal mol-1 para L=Cl e -62 kcal mol-1 para L=H2O as energias de repulsatildeo mostram-se 0020 maior para L=Cl quando comparado com L=H2O Logo a presenccedila deste ligante H2O dificulta a liberaccedilatildeo do NO e consequentemente facilitar a sua absorccedilatildeo
Conclusotildees
Os resultados demostraram que o sistema proposto em ambos os meacutetodos possui uma
maior estabilidade quando o ligante H2O esta presente Com relaccedilatildeo ao comprimento da ligaccedilatildeo FendashNO ela diminui com a presenccedila do H2O Assim a liberaccedilatildeo de NO pode ocorre com maior facilidade com quando o Cl estiver na oposiccedilatildeo trans com relaccedilatildeo a ele Os resultados das energias
de energias de repulsatildeo corroboram para o entendimento desses sistemas Agradecimentos
Centro Nacional de Processamento de Alto Desempenho do Cearaacute - CENAPADUFC Referecircncias [1]Ignarro L J Buga GM Wood K S Byrns R E Chaudhuri G Proceed ings of the National Academy of
Sciences of the United States of America 1987 84 9265-9269
[2] Tfouni E Truzzi D R Tavares A Gomes A J Figueiredo L E amp Franco D W Biological activity of
ruthenium nitrosyl complexes Nitric Oxide Biology and Chemistry Official Journal of the Nitric Oxide Society
201226 38ndash53
[3] Aguilar C M amp Rocha W R The nature of the MndashNO bond in [M(Imidazole)(PPIX)(L)]q complexes (M=Fe2+
Ru2+ L=NO+ NO and NOminus PPIX=Protoporphyrin IX) Inorganica Chimica Acta 2013 408 18ndash26
[4]Caramori G F Kunitz A G Andriani K F Doro F G Frenking G amp Tfouni E The nature of Ru-NO bonds
in ruthenium tetraazamacrocycle nitrosyl complexes --a computational study Dalton Transactions (Cambridge
England 2003) 201241 7327ndash39
[5] Frisch M J Gaussian09
[6] S I Gorelsky AOMix Program for Molecular Orbital Analysis httpwwwsg-chemnet version 66 2012
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14 FFCLRP 2014
Estudo das propriedades dinacircmicas do sistema 1-etil-3-metilimidazoacuteliobis(trifluorsulfonil)imida emim[Tf2N]CO2
Tuanan da Costa Lourenccedilo(PG)sup1 Luciano Tavares da Costa(PG)sup2lourencotuanangmailcom
1Universidade Federal de Alfenas sup2Universidade Federal Fluminense
IntroduccedilatildeoRecentemente liacutequidos iocircnicos(LIs) tecircm sido amplamente estudados para aplicaccedilotildees em
quiacutemica verde sendo que tais aplicaccedilotildees satildeo possiacuteveis devido agraves propriedades destes liacutequidos comobaixa volatilidade estabilidade teacutermica toxicidade e baixa pressatildeo de vapor tornado-os assimpossiacuteveis solventes ldquoverdesrdquo Atualmente vimos enfrentando grandes mudanccedilas climaacuteticas causadaspelas grandes emissotildees de gases de efeito estufa na atmosfera e devido a isso torna-se necessaacuterio odesenvolvimento de tecnologias para a captura de tais gases sendo os liacutequidos iocircnicos candidatos aesta nova tecnologia O objetivo deste trabalho eacute o estudo da mistura do liacutequido iocircnico 1-etil-3-metilimidazoacutelio bis(trifluorsulfonil) imida emim[Tf2N] com o CO2
Metodologia ComputacionalSimulaccedilotildees por dinacircmica molecular foram usadas para o estudo do sistema [emim]Tf2N e
CO2 As simulaccedilotildees foram realizadas nos ensembles NVT e NpT com duraccedilatildeo de 100ns Foramutilizados 160 pares de Lis com diferentes concentraccedilotildees do gaacutes variando de 0 a 204 moleacuteculas auma temperatura de 313K Apoacutes os caacutelculos das interaccedilotildeessup2 foram realizados caacutelculos depropriedades dinacircmicas a fim de se avaliar as modificaccedilotildees causadas pela presenccedila do gaacutes
Resultados e DiscussatildeoForam calculados os coeficientes de difusatildeo para caacutetion e acircnion Podemos ver pela tabela 1
que haacute um aumento no coeficiente de difusatildeo proporcional ao aumento de moleacuteculas de CO2 Ocaacutetion tende a ser mais difuso do que o acircnion e isso se daacute pela presenccedila do anel aromaacutetico em suaestrutura o que proporciona uma maior mobilidade do caacutetion no eixo do anel Podemos ver atraveacutesdo deslocamento meacutedio quadraacutetico das espeacutecies que o comportamento da dinacircmica translacionalnatildeo eacute modificado pela presenccedila das moleacuteculas do gaacutes embora ocorra uma maior difusividade dasmoleacuteculas
Tabela 1- Coeficientes de difusatildeo para as espeacutecies do sistema valores em 10-5cmsup2s Conclusotildees
Os resultados preliminares mostraram uma grande afinidade do gaacutes com o LI evidenciadona modificaccedilatildeo do coeficiente de difusatildeo o que nos sugere uma certa interaccedilatildeo gaacutes-LI Osresultados preliminares das propriedades dinacircmicas para o liacutequido iocircnico tiveram uma boacorrelaccedilatildeo com a literaturasup3 o que mostra a validade do campo de forccedila utilizado nas simulaccedilotildees
AgradecimentosAgradecimentos a CAPES FAPEMIG UNIFAL-MG e UFF
Referecircncias [1] Karadas F Energy Fuels 2010 24 5817[2] Lourenccedilo T C et al Environ Sci Technol 2013 47 7421[3] Fredlake C P et al J Chem Eng Data 2004 49 954
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Anaacutelise Teoacuterica de Clusters de Soacutedio-Potaacutessio por Algoritmo Geneacutetico e Caacutelculos
de Quiacutemica Quacircntica
Mateus X Silva1
(PG) Breno R L Galvatildeo1
(PD) Jadson C Belchior1 (PQ)
xaviersmateusgmailcom 1Departamento de Quiacutemica-ICEx Universidade Federal de Minas Gerais Av Antocircnio Carlos 6627 Pampulha 31270-
901 - Belo Horizonte MG Brasil
Introduccedilatildeo
Clusters metaacutelicos tecircm atraiacutedo atenccedilatildeo cientiacutefica devido agraves suas potenciais aplicabilidades
tecnoloacutegicas em nanoescala O interesse teoacuterico vai aleacutem da determinaccedilatildeo das estruturas formadas
por estes sistemas sendo um objetivo central o entendimento de como estes clusters crescem e
como suas propriedades se modificam no curso deste processo A liga NaK eacute conhecida por ser
misciacutevel em todas as proporccedilotildees e liacutequida agrave temperatura ambiente para a maioria das composiccedilotildees1
sendo o foco deste trabalho a descriccedilatildeo do crescimento deste sistema
Metodologia Computacional
A hipersuperfiacutecie de energia potencial de clusters de NaK foi gerada pelo potencial empiacuterico
Gupta2 (PG) e explorada via um algoritmo geneacutetico (GA) modificado
3 pela adiccedilatildeo de dois novos
operadores ao procedimento evolucionaacuterio padratildeo Assim foram geradas condiccedilotildees iniciais para
abordagem dos clusters menores por meacutetodos de estrutura eletrocircnica tais como CCSD(T) e MP2
que produziram resultados de referecircncia A escolha de condiccedilotildees apropriados para caacutelculos DFT
foram exploradas utilizando os dados de referecircncia obtidos Por fim o acoplamento entre um GA e
a minimizaccedilatildeo da energia obtida em niacutevel de teoria quacircntica eacute investigado para gerar condiccedilotildees
iniciais mais adequadas em relaccedilatildeo agrave abordagem empiacuterica inicial
Resultados e Discussatildeo
Os miacutenimos gerados pelo PG foram avaliados e corrigidos pelos meacutetodos ab initio de alto
niacutevel correlacionando eleacutetrons de camadas internas Verificou-se que o PG falha sistematicamente
na previsatildeo dos miacutenimos corretos de energia para clusters de ateacute 6 aacutetomos estando estes sistemas
pequenos fora da regiatildeo ideal de aplicabilidade deste potencial Observou-se que abordagens usuais
DFT como B3LYP podem falhar na previsatildeo de resultados para sistemas especiacuteficos sendo que o
melhor acordo com os resultados de referecircncia foi obtido pela combinaccedilatildeo def2-TZVPPSVWN5
apesar da melhor relaccedilatildeo custo-benefiacutecio ter sido alcanccedilada por LANL2DZSVWN5 (com potencial
nuclear efetivo) O acoplamento entre o GA e o tratamento quacircntico dos clusters foi realizado
dentro de uma abordagem de alta relaccedilatildeo custo-benefiacutecio obtida pela utilizaccedilatildeo de um potencial
nuclear efetivo em niacutevel MP2 O meacutetodo proposto foi capaz de elevar significativamente a
qualidade das condiccedilotildees iniciais geradas para reotimizaccedilatildeo por meacutetodos mais exatos
Conclusotildees
Caacutelculos MP2 foram suficientes para prever estruturas corretas assim como caacutelculos DFT
com utilizaccedilatildeo de potencial nuclear efetivo forneceram resultados com desvios de apenas 5 em
relaccedilatildeo agravequeles considerados como referecircncia Para clusters maiores a abordagem semi-claacutessica
feita atraveacutes do PG forneceu uma proporccedilatildeo de aacutetomos de soacutedio de 30 a 40 capaz de gerar ligas
mais estaacuteveis quando comparadas agraves suas contrapartes homonucleares A tendecircncia experimental de
segregaccedilatildeo nuacutecleo-superfiacutecie foi prevista com sucesso pela presente abordagem
Agradecimentos
Noacutes agradecemos agrave FAPEMIG agrave Capes e ao CNPq
Referecircncias [1] Tchaplyguine M et al Phys Rev B 2009 80 033405
[2] Gupta R P Phys Rev B 1981 23 6265
[3] Guimaratildees F F et al J Chem Phys 2002 116 8327
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16 FFCLRP 2014
Electronic energy levels engineering of P3HT employing chemical substitutions
Eliezer Fernando Oliveira1 (PG) and Francisco Carlos Lavarda12 (PQ)
1UNESP - Univ Estadual Paulista POSMAT - Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Ciecircncia eTecnologia de Materiais Bauru SP Brazil
2Faculdade de Ciecircncias UNESP - Univ Estadual Paulista Departamento de Fiacutesica Av Eng LuizEdmundo Carrijo Coube 14-01 17033-360 Bauru SP Brazil
Correspondence to Eliezer Fernando de Oliveira (eliezer fcunespbr)
IntroductionCurrently there is an intensive search for new materials to make more efficient organic solar
cells The use of chemical modifications capable of modifying the electronic properties of materialsalready known is an interesting approach [1] as it can in principle provide a more adequateadjustment of the frontier electronic levels while preserving properties such as solubility Thus weperformed a theoretical study of the P3HT and 13 new derivatives obtained by substitution withelectron acceptor and donor groups in order to understand how the energy levels of the frontierorbitals are modified
Computational MethodologyWe adopt the oligomer approach with structures ranging from 2 to 10 monomer units [2]
and thiophenic rings kept coplanar as expected in the solid state [3] Structure optimizations weremade through the PM7 semiempirical method and we obtained electronic structure data byDFTB3LYP6-31G(1d) The properties of polymers are estimated theoretically by extrapolationmethods of the results obtained for the oligomers
Results and DiscussionAs can be observed in Figure 1 employing chemical substitutions allow to get a range of
materials with very different electronic properties an interesting fact for tuning the properties of thedevices
ConclusionsAn interesting result is that obtained for the P3HT-F case that shifts the HOMO and LUMO
energy levels of P3HT to lower energy values maintaining approximately the same ΔEHL
AgradecimentosWe would like to thank the Brazilian agency FAPESP (proc 201221983-0) for financial
support
Referecircncias [1] Oliveira E F Camilo-Jr A da Silva-Filho L C Lavarda F C J Polym Sci Part B Polym Phys 2013 51842-846[2] Batagin-Neto A Oliveira E F Graeff C F O Lavarda F C Molecular Simulation 2013 39 309-321
[3] Oliveira E F and Lavarda F C J Polym Sci Part B Polym Phys 2013 51 1350-1354
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Estudo teoacuterico do mecanismo ESIPT em derivados de benzazoacuteis
Josene M Toldo1(PG) Paulo F B Gonccedilalves
1(PQ)
Josenetoldoufrgsbr 1Universidade Federal do Rio Grande do Sul Instituto de Quiacutemica Grupo de Quiacutemica Teoacuterica
Introduccedilatildeo
A transferecircncia protocircnica intramolecular no estado excitado (ESIPT) caracteriza-se pela
transferecircncia de um proacuteton de um grupo doador para um grupo aceptor a partir de uma ligaccedilatildeo de
hidrogecircnio intramolecular presente na estrutura do estado excitado[1] O aumento do interesse no
estudo de moleacuteculas que apresentam ESIPT eacute um reflexo de suas propriedades fotoquiacutemicas e
fotofiacutesicas uacutenicas que permitem a sua utilizaccedilatildeo em novas aplicaccedilotildees optoeletrocircnicas[2] Nesse
trabalho a DFT foi utilizada para investigar os derivados dos benzazoacuteis descritos na Figura 1 onde
as estruturas 1a e 1b podem apresentar ESIPT
Figura 1 Estruturas dos derivados de benzazoacuteis
Metodologia Computacional
As otimizaccedilotildees geomeacutetricas e anaacutelises vibracionais nos estados S0 e S1 foram feitas
utilizando CAM-B3LYPcc-pVDZ e PBE1PBEcc-pVDZ Nos caacutelculos de energia para as transiccedilotildees verticais foram utilizados CAM-B3LYPjun-cc-pVTZ e PBE1PBEjun-cc-pVDZ Os efeitos do solvente foram incluiacutedos a partir do PCM com as constantes dieleacutetricas referentes ao 14-dioxano diclorometano etanol e acetonitrila Todos os caacutelculos foram feitos no Gaussian 09
Resultados e Discussatildeo
No estado fundamental natildeo haacute a possibilidade de transferecircncia protocircnica intramolecular
devido agrave grande instabilidade das formas ceto quando comparadas agraves formas enol No estado S1
ambas as formas satildeo possiacuteveis contudo o mecanismo ESIPT nem sempre eacute observado O funcional
CAM-B3LYP prevecirc o ESIPT apenas para a estrutura 1a utilizando o solvente mais apolar o 14-
dioxano Jaacute quando o PBE1PBE eacute empregado a estrutura 1a apresenta ESIPT com todos os
solventes e a estrutura 1b apenas para o 14-dioxano Contudo comparando os valores dos λabs e λem
obtidos com os dois funcionais com os resultados experimentais [3] percebe-se que o CAM-B3LYP
descreve melhor o sistema Um efeito batocrocircmico eacute observado ao aumentar a polaridade do
solvente o que eacute consistente com as transiccedilotildees do tipo π rarrπ
Conclusotildees
Devido agrave pequena diferenccedila de energia entre as formas ceto e enol explicada pela reduzida
transferecircncia de carga o mecanismo ESIPT eacute previsto apenas para a estrutura 1a em dioxano jaacute
que o CAM-B3LYP eacute o funcional que melhor descreve o sistema
Agradecimentos
CNPq CAPES e PROPESQ pelo suporte financeiro
Referecircncias [1] H Roohi F Hejazi N Mohtamedifar M Jahantab Spectrochim Acta Part A 2014 118 228-238
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I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
18 FFCLRP 2014
Processo de fragmentaccedilatildeo molecular do hiacutebrido γ-Fe2O3 PMMA um estudo
teoacuterico e experimental
Silviana Correcirca1 Liacutevia C T Lacerda
1 Marcus V J Rocha
1-2 (PQ) Teodorico C Ramalho
1
(PQ) Elaine F F da Cunha1 (PQ)
silvianacorrea123yahoocombr 1Laboratoacuterio de Modelagem Molecular Departamento de Quiacutemica Universidade Federal de Lavras LavrasMG 2Department of Theoretical Chemistry Faculty of Sciences Vrije Universiteit Amsterdam Paiacuteses Baixos
Introduccedilatildeo
Materiais hiacutebridos orgacircnico-inorgacircnicos satildeo constituiacutedos pela combinaccedilatildeo de
componentes orgacircnicos e inorgacircnicos A siacutentese desses materiais com propriedades otimizadas
constitui uma aacuterea em constante expansatildeo com potencial aplicaccedilatildeo na aacuterea de cataacutelise e sensores
quiacutemicos[12]
Assim este trabalho tem objetivo de propor e entender o mecanismo de
fragmentaccedilatildeo molecular do hiacutebrido PMMA-maghemita realizado pelas teacutecnicas experimentais
de dessorccedilatildeo iocircnica utilizando caacutelculos teoacutericos
Metodologia Computacional
A teacutecnica de dessorccedilatildeo iocircnica estimulada por eleacutetrons foi utilizada para a fragmentaccedilatildeo
experimental E para o estudo teoacuterico utilizou-se o pacote ADF com o meacutetodo DFT o funcional
de densidade BLYP O conjunto de funccedilotildees do tipo Slater TZ2P
Resultados e Discussatildeo
O caminho de fragmentaccedilatildeo do
hiacutebrido PMMA-maghemita estaacute descrito de
acordo com a Figura 1 Pelos resultados
experimentais a ordem de intensidade de
perda dos fragmentos eacute COH+ gt CH3
+gt
CO2CH3+ A energia de formaccedilatildeo do iacuteon
CO2CH3+ seria maior do que os outros no
entanto a ordem de estabilidade encontrada
a partir de caacutelculos teoacutericos foi COH+ gt
CO2CH3+ gt CH3
+ (Figura1) A energia de
ativaccedilatildeo (E) para COH+ foi 2305 kcalmol
-
1 menor que a do CH3
+ Em comparaccedilatildeo
com a do CO2CH3+ a diferenccedila da E eacute
59759 e 62064 kcalmol-1
respectivamente
A intensidade de dessorccedilatildeo iocircnica e a
barreira de energia de ativaccedilatildeo teoacuterica
mostrou boa concordacircncia Assim o
controle cineacutetica pode ocorrer no processo
de fragmentaccedilatildeo da PMMA-maghemita
Conclusotildees
Atraveacutes dos caacutelculos teoacutericos com auxiacutelio dos dados experimentais foi possiacutevel prever e
propor um mecanismo de fragmentaccedilatildeo para o material Permitindo discutir as melhores vias de
formaccedilatildeo dos fragmentos e os fatores quiacutemicos que influenciam nas perdas
Agradecimentos
A CAPES CNPq e a UFRJ pelos auxiacutelios financeiros e de infraestrutura para a realizaccedilatildeo
do trabalho
Referecircncias [1] JOSEacute NM PRADO LASA Quiacutemica Nova 2005 v 28 n 2 p 281-288
[2] FAHMI A Materials Today 2009 v 12 n 5 p 44-50
Figura 1 Mecanismo de fragmentaccedilatildeo do
hiacutebrido PMMA-maghemita
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19 FFCLRP 2014
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Estudo mecaniacutestico sobre a N-acilaccedilatildeo de aminas por aacutecidos
carboxiacutelicos catalisada por ZrCl4
Felipe V Z Assad (PG) e Fabriacutecio R Sensato (PQ)
Universidade Federal de Satildeo Paulo UNIFESP Campus Diadema E-mail felipeassadglobocom
N-acilaccedilatildeo de aminas eacute um importante evento quiacutemico para a siacutentese da ligaccedilatildeo amida Tipicamente este tipo de ligaccedilatildeo eacute obtido da uniatildeo de um aacutecido carboxiacutelico a uma amina Entretanto a uniatildeo destes dois grupos funcionais natildeo ocorre agrave temperatura ambiente e requer temperaturas da ordem de 160-180
oC
1 Em 2012 Williams e colaboradores
2 reportaram um ineacutedito protocolo de siacutentese de amidas que
apresenta alta eficiecircncia para uma grande variedade de aminas e aacutecidos carboxiacutelicos A estrateacutegia - em sua condiccedilatildeo otimizada - baseia-se na reaccedilatildeo do substrato (amina) com aacutecido carboxiacutelico catalisada por tetracloreto de zircocircnio (ZrCl4) na presenccedila de tolueno a 110
0C Natildeo obstante a preeminecircncia do referido
procedimento nenhuma explanaccedilatildeo pormenorizada sobre o mecanismo molecular da reaccedilatildeo tem sido oferecida No presente estudo o mecanismo molecular de N-acilaccedilatildeo de aminas por aacutecidos carboxiacutelicos catalisada por ZrCl4 foi investigado por caacutelculos de estrutura eletrocircnica Os caacutelculos foram realizados em niacutevel DFTB3LYP com os seguintes conjuntos de base LANL2DZ para descrever o aacutetomo de zircocircnio e 6-311+G(2df2p) para os demais aacutetomos Pontos criacuteticos foram caracterizados por caacutelculos de frequecircncia vibracional Os processos de N-acilaccedilatildeo de aminas foram investigados para duas situaccedilotildees distintas reaccedilatildeo catalisada ou natildeo pelo ZrCl4 Para cada caso quatro caminhos reacionais idealizados foram investigados e caracterizados computacionalmente como segue i) processo concertado ii) por etapas iii) concertado em excesso de aacutecido carboxiacutelico e iv) por etapas tambeacutem em excesso do aacutecido Como modelos quiacutemicos para representar a amina e o aacutecido carboxiacutelico foram selecionadas as moleacuteculas metilamina e aacutecido metanoico Dos resultados obtidos na ausecircncia do ZrCl4 depreende-se que os valores de energia livre de ativaccedilatildeo ΔG
Dagger
satildeo consistentes com a baixa reatividade deste sistema agrave temperatura ambiente Dentre os canais investigados os processos por etapas demandam menores energias livre de ativaccedilatildeo que os concertados Assim o canal (ii) eacute mais reativo que o canal (i) enquanto o canal (iv) eacute mais reativo que o canal (iii) Em particular a adiccedilatildeo de ZrCl4 fortemente influencia a cineacutetica de acilaccedilatildeo associada ao mecanismo concertado em excesso do aacutecido carboxiacutelico A demanda de ativaccedilatildeo para este processo eacute diminuiacuteda por 86 kcalmol conduzindo a uma energia livre de ativaccedilatildeo ΔG
Dagger de 165 kcalmol e o correspondente perfil
energeacutetico eacute apresentado na Figura 1 Na ausecircncia do catalisador o mecanismo mais favorecido cineticamente eacute o processo por etapas em excesso de aacutecido carboxiacutelico No entanto o mecanismo concertado - em excesso do aacutecido - eacute prevalente na presenccedila do ZrCl4
Figura 1 Perfil energeacutetico do caminho reacional concertado em excesso de aacutecido carboxiacutelico catalisado pelo ZrCl4
Palavras Chave N-acilaccedilatildeo de aminas ligaccedilatildeo amida ZrCl4 caacutelculos de estrutura eletrocircnica DFT
[1] Valeur E Bradley M Chem Soc Rev 2009 38 606
[2] Allen C L Chhatwal A R Williams J M J Chemical Communications 2012 48 666-668
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20 FFCLRP 2014
Comparaccedilatildeo do Desempenho de Meacutetodos Compostos e Funcionais de
Densidade na Determinaccedilatildeo de Entalpias Padrotildees de Formaccedilatildeo
Leonardo Viana das Chagas Lima1 (PG) Nelson Henrique Morgon
1 (PQ)
leonardolimaiqmunicampbr 1Instituto de Quiacutemica Universidade Estadual de Campinas Baratildeo Geraldo Caixa Postal 6154 13083-970
Campinas Satildeo Paulo Brasil
Introduccedilatildeo
No estudo de sistemas com muitas partiacuteculas o uso de meacutetodos de estrutura eletrocircnica
sofisticados e bases extensas para a obtenccedilatildeo de propriedades com maior exatidatildeo sofre uma
limitaccedilatildeo praacutetica devido ao alto custo computacional o que felizmente pode ser contornado
por estrateacutegias como a teoria do funcional da densidade e os meacutetodos compostos[1]
Metodologia Computacional
Foram escolhidos os meacutetodos G3 G3MP2 G4 e G4MP2 e os funcionais com o
conjunto de bases G3LargeXP[2]
SOGGA11 B3LYP RevTPSS e M06-2X Realizaram-se
caacutelculos de otimizaccedilatildeo de geometria energia eletrocircnica e frequecircncias vibracionais (289 K e
1 bar) com o programa Gaussian09[3]
para um conjunto de 74 moleacuteculas e os respectivos os
aacutetomos presentes a fim de se determinar as entalpias padrotildees de formaccedilatildeo
Resultados e Discussatildeo
Comparando-se as determinaccedilotildees teoacutericas e experimentais obteve-se o erro meacutedio
(MSE) e o desvio RMS (RMSD) Avaliaram-se tambeacutem os tempos meacutedios de cpu (TM)
Tabela 1 ndash Anaacutelise estatiacutestica (MSE e RMSD em kcalmol) das determinaccedilotildees da entalpia padratildeo de formaccedilatildeo
(289 K e 1 bar) e tempo de CPU meacutedio dos caacutelculos (minutos)
Medidas Meacutetodos
G3 G3MP2 G4 G4MP2 B3LYP M06-2X RevTPSS SOGAA11
MSE -0406 -0332 -0155 -0107 6533 0873 -0718 -0331
RMSD 2543 2711 2463 2597 8553 3543 4060 9515
TM 4122 230 2983 625 1551 1672 1306 1917
Os menores RMSD foram observados para os meacutetodos compostos com destaque para
o G4 (2463 kcalmol) Jaacute os funcionais de densidade apresentaram RMSD superiores poreacutem
vale a pena destacar o M06-2X (3543 kcalmol) Os maiores tempos foram obtidos para os
meacutetodos G3 e G4 enquanto os menores foram os dos meacutetodos G3MP2 e G4MP2
Conclusotildees
Os meacutetodos G3MP2 e G4MP2 apresentaram os desempenhos mais equilibrados com
RMSD apenas pouco superiores ao meacutetodo G4 e os menores tempos de CPU Os funcionais
apesar dos tempos intermediaacuterios apresentaram RMSD consideravelmente superiores
Agradecimentos
Unicamp CENAPAD-SP CAPES
Referecircncias [1] Heerdt G Morgon N H Quiacutemica Nova 2012 23 1741-1746
[2] Curtis L A Redfern P C Raghavachari K Journal of Chemical Physics 2007 126 084108
[3] Frisch M J et al Gaussian09 Gaussian Inc 2009
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21 FFCLRP 2014
NMR-TZPP-DKH Gaussian basis sets for NMR calculations ndash 195Pt chemical
shift
Diego Paschoal1 (PG) Heacutelio F Dos Santos1 (PQ)
diego_paschoalyahoocombr 1Nuacutecleo de Estudos em Quiacutemica Computacional ndash NEQC ndash Departamento de Quiacutemica Universidade Federal de Juiz de
Fora Campus Universitaacuterio ndash Martelos 36036-030 Juiz de Fora MG Brasil
Nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy of 195Pt is an excellent method to be used
in structural characterization of new complexes in solution Besides NMR has been used in the
elucidation of reaction mechanism among other applications [1]
In this present study a comprehensive analysis of all relevant issues involved on the 195Pt
NMR chemical shift predictions are conducted Non-relativistic and relativistic calculations were
employed in distinct computation schemes to assess the most accurate method to use in a theoretical
calculations of 195Pt NMR In addition to the existing methods new relativistic Gaussian basis sets
named as NMR-TZPP-DKH were constructed for H-He Li-Ne Na-Ar K-Ca Ga-Kr Rb-Sr In-Xe
and Pt atoms and tested for 195Pt NMR predictions
NMR-TZPP-DKH Gaussian basis sets were developed according to the protocol described
by Neese [2] with some changes
Figure 1 195Pt chemical shift calculated at B3LYP(DKHSO)NMR-TZPP-DKHSO level
Platinum compounds studied in this work were optimized at B3LYPLANL2DZ(Pt)Def2-
TZVPP(Ligands) NMR calculations were performed using the GIAO method at B3LYPNMR-
TZPP-DKH level with relativistic effects incorporated by DKHSO approximation The [PtCl6]-2
was used as internal reference In all calculations the solvent effect was included using the PCM
formalism GAUSSIAN09 program were used in these calculations
The 195Pt for 73 complexes are showed in Figure 1 From the results we observe a good
agreement between experimental and calculated results with an average absolute deviation of 156
ppm for the compounds considered
The results and conclusions in this study are highly relevant to theoretical and experimental
chemists that seeking state of the art for the chemistry of platinum complexes Our conclusions are
supported by a series of theoretical calculations in good agreement with experimental values for a
wide range of 195Pt chemical shifts and with distinct ligands
Acknowledgments Authors acknowledges UFJF FAPEMIG CAPES and CNPq for
financial support
[1] P S Pregosin Coord Chem Rev 44 (1982) 247
[2] D A Pantazis X Y Chen C R Landis F Neese J Chem Theory Comput 4 (2008) 908
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22 FFCLRP 2014
Avaliaccedilatildeo teoacuterica do efeito gauche na difenidramina e seu cloridrato Faacutetima M P de Rezende1 (PG) Matheus P de Freitas1 (PQ)
fatimarezendeposgraduflabr 1Departamento de Quiacutemica Universidade Federal de Lavras CP 3037 37200-000 Lavras MG
Introduccedilatildeo O cloridrato de difenidramina eacute um dos princiacutepios ativos do medicamento Dramin (utilizado no tratamento de naacuteuseas e vocircmitos) A difenidramina e seu cloridrato fornecem bons prospectos para exibirem o efeito gauche O efeito gauche eacute observado em moleacuteculas contendo o fragmento etila 12-dissubstituiacutedo em que os substituintes satildeo aacutetomos ou grupos eletronegativos Segundo esse efeito a conformaccedilatildeo gauche eacute a forma preferencial em comparaccedilatildeo com a conformaccedilatildeo anti embora efeitos de repulsatildeo esteacuterica e eletrostaacutetica entre substituintes sugiram que o equiliacutebrio deveria ser favoraacutevel ao isocircmero anti1 Nesse contexto o objetivo do presente trabalho eacute avaliar a preferecircncia conformacional (gauche ou anti) do cloridrato de difenidramina e de sua forma neutra (Figura 1a e 1b) em acetonitrila e no vaacutecuo
ON
H
ON
a b
Figura 1 a) Difenidramina protonada (caacutetion) b) Difenidramina Metodologia Computacional Os miacutenimos de energia dos compostos foram identificados por meio de uma varredura conformacional usando o meacutetodo Monte Carlo em niacutevel semi-empiacuterico AM1 usando o programa Spartan A varredura conformacional foi executada para difenidramina na forma neutra e catiocircnica obtendo-se 100 estruturas para cada composto sendo muitas delas idecircnticas As geometrias diferentes foram otimizadas em niacutevel HF631g-(dp) (incluindo caacutelculos de frequecircncia para garantir que as estruturas natildeo se tratavam de estados de transiccedilatildeo) e em seguida 14 estruturas com energias relativas diferentes foram resubmetidas a caacutelculos de otimizaccedilatildeo de geometria (no gaacutes e em acetonitrila impliacutecita - modelo PCM) em niacutevel B97X-D6-31g(dp) Resultados e Discussatildeo O efeito gauche eacute operante na difenidramina pois o confocircrmero mais estaacutevel possui acircngulo diedro O-C-C-N de aproximadamente 65o (gauche) e eacute cerca de 1 kcal mol-1 mais estaacutevel do que o confocircrmero anti mais abundante (O-C-C-N de aproximadamente 175o) tanto na fase gasosa quanto em acetonitrila A estabilizaccedilatildeo da conformaccedilatildeo gauche eacute possivelmente decorrente de interaccedilotildees hiperconjugativas antiperiplanares CHCN e CHCO (efeito gauche quacircntico) Contudo os dados de energia ainda indicam uma populaccedilatildeo mensuraacutevel de confocircrmeros anti (cerca de 10) Ao se protonar a difenidramina de forma que se obtenha o caacutetion difenidramiacutenio (correspondente ao cloridrato de difenidramina) a diferenccedila de energia entre os confocircrmeros gauche e anti mais estaacuteveis eacute de mais de 6 kcal mol-1 sugerindo que estruturas com acircngulo diedro O-C-C-N+ gauche sejam natildeo somente preferenciais mas exclusivas Esse fato eacute decorrente de um incremento estabilizante da conformaccedilatildeo gauche a atraccedilatildeo eletrostaacutetica ON+ (efeito gauche eletrostaacutetico)2 Conclusotildees Interaccedilotildees intramoleculares particularmente o efeito gauche (quacircntico e eletrostaacutetico) devem contribuir fortemente para a conformaccedilatildeo bioativa da difenidramina e seu cloridrato que eacute gauche ao longo do fragmento O-C-C-N segundo estrutura do Protein Data Bank (coacutedigo PDB 2AOT) Agradecimentos Agrave FAPEMIG CAPES e CNPq pelo suporte financeiro e bolsas de estudante (FMPR) e de pesquisador (MPF) Referecircncias [1] Goodman L Gu H Pophristic V J Phys Chem A 2005 109 1223-1229 [2] Gooseman N E J OacuteHagan D Peach M J G Slawin A M Z Tozer D J Young R J Angew Chem Int Ed 2007 46 5904-5908
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23 FFCLRP 2014
Estudo envolvendo NN
Railton1 B de Andrade (PG) SilmarMiguel A F de Souza (PQ)
1Universidade Federal da Paraiacuteba Departamento de Quiacutemica 58036 Joatildeo Pes
Introduccedilatildeo
Uma das reaccedilotildees mais importantes das nitrosaminas se refere agrave quebra da ligaccedilatildeo NndashN (ver Figura 1) com a consequumlente liberaccedilatildeo do pode facilitar ou natildeo a quebra desta ligaccedilatildeo Pelaacuteez e colaboraprotonaccedilatildeo da nitrosamina mais simples (nitrosamina metilada
1a trans-(CH3)2NNOH+ 1c cis
Figura 1 conformaccedilotildees mais releva
Neste trabalho investigamos as quatro estruturas de menor energia da NNnitrosodimetilamina (DMNA
Metodologia Computacional
Utilizamos os meacutetodos geometrias referentes aos confocircrmeros mais estaacuteveis niacutevel CASSCFcc-pVDZ
Resultados e Discussatildeo
Temos um ordenamento energeacutetico em relaccedilatildeo aos resultados a niacutevel outro ordenamento com MRCI
Tabela 1Resultados obtidos para as quatro estruturas mai
Estruturaa
1a trans-(CH3)2NNOH+
1c cis-(CH3)2NNOH+
2a (CH3)2NHNO+
2c (CH3)2NNHO+
aAs quatro estruturas de menor energias foram otimizadas com realizado um caacutelculo MRCI correccedilotildees de Davdson dResultados entre parecircnteses referente agraves estruturas com H [2]
Conclusotildees
Para o estado fundamental foram obtidas quatro conformaccedilotildees mais estaacuteveis mostradas na Figura 1 sendo a estaacuteveis Observou-se o mesmo ordenamento obtido para a nitrosamina natildeoCaacutelculos com bases mais extensas (augReferecircncias [1] OHWADA T et al J Am Chem Soc
[2] PELAacuteEZ D et al J J Phys Chem A
Estudo envolvendo NN-nitrosodimetilamina protonada
B de Andrade (PG) Silmar1 A do Monte (PQ) Miguel A F de Souza (PQ) e Elizete1 Ventura (PQ)
railtoncggmailcom
Universidade Federal da Paraiacuteba Departamento de Quiacutemica 58036 Joatildeo Pessoa
Uma das reaccedilotildees mais importantes das nitrosaminas se refere agrave quebra da ligaccedilatildeo N (ver Figura 1) com a consequumlente liberaccedilatildeo do NO [1] A posiccedilatildeo da protonaccedilatildeo
pode facilitar ou natildeo a quebra desta ligaccedilatildeo Pelaacuteez e colaboradores [2] estudaram a protonaccedilatildeo da nitrosamina mais simples (H2NNO----H+) como modelo para a
1c cis-(CH3)2NNHO+ 2a (CH3)2NHNO
+ 2c (CH
conformaccedilotildees mais relevantes no estado fundamental de nitrosaminas protonadas
Neste trabalho investigamos as quatro estruturas de menor energia da NNDMNA) protonada (Figura 1 principais siacutetios de protonaccedilatildeo)
odologia Computacional
Utilizamos os meacutetodos MRCICASSCF com a base cc-pVDZ
geometrias referentes aos confocircrmeros mais estaacuteveis (Figura 1) foram otimizadas a
Temos um ordenamento energeacutetico em relaccedilatildeo aos resultados a niacutevel MRCI como indicado na Tabela 1
Resultados obtidos para as quatro estruturas mais estaacuteveis envolvendo NDMA protonada
CASSCF MRCIb MRCI+Q
c CASPT2ANO
∆E (kcalmol) 000 (000)d 000 000
1244 (1099) 1200 1183
-103 (-331) 1378 941
1389 (1232) 1793 1555 As quatro estruturas de menor energias foram otimizadas com CASSCF e a geometria obtida foi
realizado um caacutelculo MRCI bMRCI (Multireference Configuration Interaction
sultados entre parecircnteses referente agraves estruturas com H [2]
Para o estado fundamental foram obtidas quatro conformaccedilotildees mais estaacuteveis sendo a 1a trans-(CH3)2NNOH
+ e 2a (CH3)2NHNO
se o mesmo ordenamento obtido para a nitrosamina natildeoCaacutelculos com bases mais extensas (aug-cc-pVDZ e cc-pVTZ) estatildeo sendo realizados
J Am Chem Soc 123 10164 2001 J J Phys Chem A 112 8394 2008
nitrosodimetilamina protonada
A do Monte (PQ)
soa ndash PB ndash Brasil
Uma das reaccedilotildees mais importantes das nitrosaminas se refere agrave quebra da ligaccedilatildeo posiccedilatildeo da protonaccedilatildeo dores [2] estudaram a
) como modelo para a
2c (CH3)2NNHO+
ntes no estado fundamental de nitrosaminas protonadas
Neste trabalho investigamos as quatro estruturas de menor energia da NN-principais siacutetios de protonaccedilatildeo)
pVDZ Todas as ) foram otimizadas a
Temos um ordenamento energeacutetico em relaccedilatildeo aos resultados a niacutevel CASSCF e
s estaacuteveis envolvendo NDMA protonada
CASPT2ANO-L
(000) (1125) (459) (1141)
e a geometria obtida foi Multireference Configuration Interaction) c
MRCI com sultados entre parecircnteses referente agraves estruturas com H [2]
Para o estado fundamental foram obtidas quatro conformaccedilotildees mais estaacuteveis NHNO
+ as mais se o mesmo ordenamento obtido para a nitrosamina natildeo-metilada
pVTZ) estatildeo sendo realizados
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24 FFCLRP 2014
Ab-initio calculation of magnetic properties of Gd-doped SnO2
Fermin H Aragoacuten
fermin964hotmailcom Laboratoacuterio de Fiacutesica Aplicada Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear 31270-901 Belo Horizonte MG
Brazil
Introduction
The SnO2 compound is a n-type semiconductor with a large band gap (Eg ~ 36 eV) This
compound forms in a tetragonal rutile-type crystalline structure Reports published in the literature
experimental and theoretical indicate that the SnO2 compound doped with different chemical
elements (transition metals and rare earths) shows ferromagnetic properties above room
temperature high electrical conductivity high transparency in the visible region and high thermal
stability Due to these properties the rare earth-ion-doped SnO2 compounds are considered as
promising systems for the development of multifunctional magneto-optical devices [1] In special
the doping with trivalent Gd ions could provide with larger localized magnetic moments because of
their 4f7 electron configuration in comparison with transition metal ions
Computational Methodology
All calculations have been performed within the framework of the density-functional theory
(DFT) implemented in the well-tested SIESTA (Spanish Initiative for Electronic Simulations with
Thousands of Atoms) code
[2] and using the generalized gradient approximation (GGA)
pseudopotentials The system was studied in 2x2x2 supercell contained 48 atoms For the
calculation is considered the substitution of GdrarrSn that represent 625 of Gd-doped and one
oxygen vacancy that represent 3125 of the oxygen occupied site Spin polarized was carried out
to both cases with ferromagnetic (FM) and antiferromagnetic (AFM) configuration The difference
between the FM and AFM total energy (ΔE) can be expressed as ΔE=E(FM)-E(AFM) where
E(FM) denotes the total energy of FM state and E(AFM) denotes the total energy of AFM state
Positive value of ΔE implies that an AFM state is preferred while negative value of ΔE implies that
an FM state is preferred
Results
The values obtained to ΔE were -04 meV and -33 meV for 625 Gd-doped in SnO2 and
SnO2-γ (γ is the quantity of oxygen vacancy) respectively The low energy for Gd-doped SnO2
shows paramagnetic while for the Gd-doped SnO2-γ shows ferromagnetic behavior these results are
in agreement as theoretical and experimental work [34] where were shown that the oxygen
vacancies are a key of the origin of ferromagnetism in the call diluted magnetic semiconductors
Conclusions In conclusion we have investigated the electronic and magnetic properties of Gd-doped SnO2 (free of oxygen vacancy) and Gd-doped SnO2-γ (with oxygen vacancy) using SIESTA code Our calculations show remarkable changes in the spin polarized DOS with a strong correlation of the ferromagnetism with the presence of oxygen vacancy
The financial support of the Brazilian Agencies CNPq CAPES and FAPEMIG is gratefully
acknowledged
References [1] R Adhikari AK Das DKarmakar JGhatak J MagnMagn Mat 322 (2010) 3631
[2] J M Soler E Artacho J Gale A Garcia J Junquera P Ordejoacuten D Saacutenchez-Portal J Phys Cond Matt 14 2745
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I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
25 FFCLRP 2014
Estrutura eletrocircnica de complexo envolvendo uma associaccedilatildeo por ligaccedilatildeo
quiacutemica entre uma ftalocianina de rutecircnio e o TiO2 (anatase)
Diesley M S Arauacutejo1
(PG) Weverson R Gomes2(PG) Leonardo T Ueno
3(PQ) Antonio O T
Patrociacutenio1(PQ) Antonio E H Machado
1(PQ)
diesleymartinsyahoocombr 1Universidade Federal de Uberlacircndia Instituto de Quiacutemica Laboratoacuterio de Fotoquiacutemica e Ciecircncia de Materiais
2 Universidade Federal de Satildeo Carlos Departamento de Quiacutemica
3Universidade Federal de Uberlacircndia Faculdade de Ciecircncias Integradas do Pontal
Introduccedilatildeo
O emprego de abordagens baseadas na Teoria do Funcional de Densidade (DFT) tem
contribuiacutedo de forma significativa nos estudos de processos que envolvem transferecircncia de carga
[12] Ressalta-se entre outras possibilidades a previsatildeo do arranjo estrutural energeticamente mais
favoraacutevel e o entendimento de qual seria a melhor forma de ancoramento do corante na superfiacutecie
do semicondutor Aleacutem disso a estrutura eletrocircnica obtida teoricamente eacute capaz de fornecer
informaccedilotildees para o entendimento de processos importantes como eacute o caso da conversatildeo de energia
No presente trabalho avaliamos o comportamento de uma ftalocianina de rutecircnio ([(29-
bis(dietielamino)-1623-dicarboxi)PcRu(py)2]- FtRu) ligada quimicamente a um nanocluster de
anatase (TiO2)
Metodologia Computacional
Para a otimizaccedilatildeo estrutural e caacutelculo das frequecircncias vibracionais empregou-se o funcional
B3LYP e o conjunto de bases LANL2DZ ECP com o pseudo-potencial para o Titacircnio e o conjunto
Def2-TZVPD para os demais aacutetomos (H C N O e Ru) mais o pseudo-potencial para o Ru O
nanocluster de anatase empregado foi mantido congelado durante todos os caacutelculos Este consiste
em estrutura otimizada descrita por Jono e colaboradores [1] Todos os caacutelculos foram efetuados
considerando acetonitrila como solvente empregando o meacutetodo de contiacutenuo dieleacutetrico CPCM [45]
O funcional CAM-B3LYP foi utilizado na previsatildeo de 6 estados tripleto e dos 60 primeiros estados
singleto para a construccedilatildeo do espectro eletrocircnico e diagrama de energias
Resultados e Discussatildeo
No espectro de excitaccedilatildeo simulado a magnitude das forccedilas de oscilador para as transiccedilotildees
por volta de 560 nm sugere uma grande probabilidade de absorccedilatildeo de luz visiacutevel por este complexo
Em uma anaacutelise dos orbitais moleculares observa-se que tais excitaccedilotildees surgem da transferecircncia de
carga interfacial da FtRu para niacuteveis desocupados do semicondutor sugerindo que as transiccedilotildees
eletrocircnicas de menor energia devem envolver a excitaccedilatildeo de um eleacutetron da FtRu para diferentes
estados eletrocircnicos do TiO2 O gap energeacutetico entre o estado eletrocircnico de menor energia (S1) e o
estado fundamental eacute de cerca de 180 eV envolvendo a combinaccedilatildeo de diferentes transiccedilotildees
eletrocircnicas sugerindo que haacute injeccedilatildeo eletrocircnica do corante no estado excitado para a banda de
conduccedilatildeo do semicondutor isso eacute compatiacutevel com dados reportados em estudos similares [1-3]
Conclusotildees
Os dados obtidos para os niacuteveis de energia do complexo em estudo satildeo compatiacuteveis aos
observados para complexos similares Os resultados sugerem na excitaccedilatildeo eletrocircnica a
transferecircncia de eleacutetron de niacuteveis ocupados da FtRu para orbitais virtuais da anatase
Agradecimentos
UFU FAPEMIG CAPES e CNPq
Referecircncias
[1] R Jono et al J Phys Chem Lett 2011 2 1167ndash1170
[2] P M Anbarasan et al Rec Res Sci Tech 2010 2 08-16
[3] Corneliu I Oprea et al International Journal of Photoenergy 2013 1-15
[4] M Cossi et al J Comp Chem 2003 24 669-81
[5] V Barone and M Cossi J Phys Chem A 1998 102 1995-2001
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
26 FFCLRP 2014
Estudo computacional de [22]ciclofanos
Mateus G Manfreacute1 (IC) Seacutergio E Galembeck
1 (PQ)
mateusmanfreuspbr 1Departamento de Quiacutemica Faculdade de Filosofia Ciecircncias e Letras de Ribeiratildeo Preto Universidade de Satildeo Paulo
14040-901 Ribeiratildeo Preto-SP Brasil
Introduccedilatildeo
Os [22]ciclofanos representam uma classe de compostos quiacutemicos com um campo de aplicaccedilatildeo que
abrange cataacutelises assimeacutetricas poliacutemeros com propriedades oacuteptico-eletrocircnicas distintas e mesmo
faacutermacos no combate agrave artrite Grande parte de suas caracteriacutesticas de interesse se deve a interaccedilotildees
entre seus dois aneacuteis aromaacuteticos portanto a compreensatildeo da natureza de tais interaccedilotildees elucidaria a
origem de suas aplicaccedilotildees bem como melhor exploraacute-las
Metodologia Computacional
Quatro compostos da classe dos [22]ciclofano vecircm sendo estudados neste trabalho
[22]paraciclofano (I) sin [22]metaciclofano (II) anti [22]metaciclofano (III) e
[22]metaparaciclofano (IV) As moleacuteculas tiveram suas geometrias optimizadas atraveacutes do meacutetodo
PW6B95-D3BJ tendo def2-TZVP A mesma metodologia foi adotada para o caacutelculo de seus
espectros infravermelho
Resultados e Discussatildeo
Em todos os compostos os valores estudados nas geometrias se encontram muito proacuteximos
dos valores experimentais na literatura2 Observa-se que para I e II a distacircncia interanular
apresentou um valor abaixo do raio de Van der Waals para o aacutetomo de carbono ( 28 acircngstrons) o
que sugere uma provaacutevel interaccedilatildeo through-space entre os aneacuteis Por outro lado os compostos III e
IV apresentaram uma distacircncia entre os aneacuteis maior que 28 acircngstrons indicando que caso estejam
presentes a interaccedilatildeo entre os aneacuteis se daacute principalmente through-bond
Os espectros infravermelho revelaram que em todos os compostos os picos de maior
intensidade se encontravam relacionados a vibraccedilotildees de estiramento dos hidrogecircnios Tanto O
espectro do composto I quanto do composto II bandas de intensidade consideraacutevel em 750 cm-1
relacionada agrave vibraccedilatildeo angular entre seus aneacuteis benzecircnicos indicando uma provaacutevel interaccedilatildeo
through-space O composto IV por outro lado natildeo apresentou tais bandas de interaccedilatildeo apenas entre
os aneacuteis mas sim uma banda em 606 cm-1
devido ao estiramento simeacutetrico entre os aneacuteis atraveacutes
das pontes etilecircnicas se tratando de uma provaacutevel interaccedilatildeo through-bond
Conclusatildeo
O meacutetodo PW6B95-D3BJ apresentou resultados com boa exatidatildeo ante aos valores
encontrados na literatura se mostrando adequado para o tratamento de [22]ciclofanos Os dados
obtidos na geometria para os compostos I e II bem como no espectro infravermelho convergem para
uma predominacircncia na interaccedilatildeo through-space enquanto que para o composto IV estes convergem
para uma predominacircncia na interaccedilatildeo through-bond
Agradecimentos
Os autores agradecem agrave FAPESP (processo 201319596-0) pelo suporte financeiro MGM
agradece agrave FAPESP (processo 201319596-0) pela bolsa de Iniciaccedilatildeo Cientiacutefica
Referecircncias Bibliograacutefica 2ChampionRGodfreyPD Betens FLJ Mol Spectrosc 199215518
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
27 FFCLRP 2014
17ordm SIMPOacuteSIO BRASILEIRO DE QUIacuteMICA TEOacuteRICA (SBQT) 24 a 28 de novembro de 2013 Angra dos Reis Rio
ESTUDO COMPARATIVO DE REATIVIDADE DE TRITERPENOS
PENTACIacuteCLICOS COM ATIVIDADE ANTIMALAacuteRICA
Marlon Marques V de Melo Filho
1a(PG) Kelson Mota T Oliveira
1a(PQ) Noam S Gadelha
1a(PG)
Aristeu S da Fonseca1a
(PG)
1aGrupo de Quiacutemica Teoacuterica e Computacional (GQTC)
1bGrupo de Quiacutemica de Produtos Naturais e Desenvolvimento
de Meacutetodos Analiacuteticos (QPNMA) 1DQICE ndash UFAM Bloco 10 Setor Norte Av Rodrigo OJ Ramos 6200 Japiim
69077-000 Manaus ndash Amazonas
e-mail marlonvieirademelogmailcom
Palavras-chave lupeol aacutecido betulinico betulina aacutecido melaleuco atividade ONION
INTRODUCcedilAtildeO
A investigaccedilatildeo farmacecircutica em produtos naturais representa uma estrateacutegia importante para a descoberta e desenvolvimento de novos medicamentos Quatro moleacuteculas isoladas da A amazonicus no QPNMA com esqueleto triterpecircnico pentaciacuteclico tecircm mostrado graus diferentes de atividade contra o P falciparum Trecircs destes compostos satildeo apresentados na literatura como oacutetimos candidatos para o desenvolvimento de um tratamento mais eficiente contra a malaacuteria e outras doenccedilas parasitaacuterias Os quatro compostos depois de isolados foram identificados por meio de anaacutelise espectroscoacutepica (ver fig 1) Suas estruturas foram estudadas por meio de abordagem teoacuterica visando determinar que fatores estruturais e eletrocircnicos poderiam ser determinantes no grau de atividade Foram comparados os mapas de potencial eletrostaacutetico densidade eletrocircnica (2D e 3D) e distribuiccedilatildeo de cargas dos quatro compostos e seus valores tabelados Figura 1 Triterpenos pentaciacuteclicos isolados de A amazonicus 1 - lupeol 2 - O aacutecido betuliacutenico 3 - betulina 4 - o aacutecido Melaleucico
MEacuteTODOS Os calculos seratildeo realizados utilizando PC INTEL Quadcore
TM (8 GB RAM) em plataforma Debian
LINUX (Versatildeo 50) para calcular as propriedades estruturais e eletrocircnicas das quatro moleacuteculas Na otimizaccedilatildeo geomeacutetrica de rotina seraacute utilizado o meacutetodo com bases 6-21G e funcional b3lyp por meio do Programa Gaussian03 O meacutetodo a ser utilizado eacute o ONIOM Ele eacute recomendado para moleacuteculas grandes reaccedilotildees enzimaacuteticas mecanismos de reaccedilatildeo para os sistemas orgacircnicos efeitos dos substituintes e reatividade de compostos orgacircnicos e organometaacutelicos
RESULTADOS E DISCUSSAtildeO
Os dados oriundos do QPNMA indicam uma
maior atividade para o aacutecido betuliacutenico valores
meacutedios para o lupeol e betulina e nenhuma
atividade do aacutecido melaleucico Como a literatura
aponta a carboxila como forte candidato
responsaacutevel pela atividade do aacutecido betuliacutenico e a
hidroxila nos demais compostos a anaacutelise da
presenccedila destes grupos nas quatros estruturas foi
observado Estruturalmente os compostos
apresentaram grande similaridade em distacircncias e
acircngulos no esqueleto lupacircnico Os caacutelculos de
atividades dos triterpenos seratildeo realizados ao
interagi-los com o modelo tridimensional da proteiacutena
digestiva do P flaciparum que eacute encontrado no
Protein Data Base CONCLUSAtildeO
Uma das principais diferenccedilas observadas deve-
se a distribuiccedilatildeo de cargas nas COOH devido ao
efeito indutivo na proacutepria moleacutecula ou ateacute mesmo
um impedimento esteacuterico pelo maior volume da
moleacutecula
AGRADECIMENTOS
FAPEAM CNPq
Abdel Bar at al J Nat Prod 2009 72 1643ndash1650
2
1
25
12
6
27
15
16
19
28
22
21 29
30
24
23
OH
H
H
1
COOH
OH
OH H
OHH
H
H
3
2
3 4
23 24
6 5
10
1
25
9 8
7 27
14
13
12
30
19
1
8 17 16
15
28
22
21
29
26 COOH
COOH
OH
4
2
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28 FFCLRP 2014
Estudos Teoacutericos Comparativos de Propriedades Estruturais Eletrocircnicas e
Espectroscoacutepicas dos Aacutecidos Betuliacutenico e Melaleucico e da Estabilidade de
Clusters desses Metaboacutelitos Especiais
Noam G da Silva1 (PG) Kelson M T de Oliveira1 (PQ) Aristeu S da Fonseca1 (PG) e Marlon
Vieira de Melo1 (PG)
noam_gshotmailcom 1DQICE-UFAM Bloco 10 Setor Norte Av Rodrigo O J Ramos 6200 Japiim 69077-000 Manaus Amazonas
Introduccedilatildeo
A baixa atividade do aacutecido Melaleucico natildeo foi ateacute o presente momento estudada Sua
estrutura eacute similar agrave de outros compostos ativos mas algum outro fator deve estar influenciando
na quiacutemica da reaccedilatildeo[12] Estruturas como clusters onde interaccedilotildees de hidrogecircnio estabilizam
o sistema podem estar sendo formadas[34] e assim a moleacutecula mostra-se inativa em estudos de
atividade bioloacutegica[5]
Metodologia Computacional
Os caacutelculos foram realizados em maacutequinas QuadCore ambas com 8 GB de memoacuteria
RAM nas plataformas Debian 6 e 7 (Linux) O software utilizado foi o Gaussian 03 Rev C-02
As moleacuteculas foram estudadas com o AM1 B3LYP3-21G e B3LYP6-31G As estruturas com
duas e trecircs moleacuteculas foram estudadas com AM1
Resultados e Discussatildeo
Os resultados preliminares (alguns na Tabela 1)
mostram que a forma mais oxidada (aacutecido Melaleucico)
possui menor energia que o aacutecido Betuliacutenico Em ambas as
moleacuteculas ocorre interaccedilatildeo intermolecular que estabiliza o
sistema Quando duas moleacuteculas interagem haacute um efeito
estabilizante maior no aacutecido Betuliacutenico que no aacutecido
Melaleucico Com trecircs moleacuteculas interagindo ocorre
aumento na estabilizaccedilatildeo para ambos os casos mas o aacutecido Melaleucico tem uma estabilizaccedilatildeo
aproximadamente 20 kcalmol mais acentuada
Tabela 1 Algumas propriedades energeacuteticas e efeitos de interaccedilatildeo de hidrogecircnio
Propriedade Aacutecido Betuliacutenico Aacutecido Melaleucico
Energia Total (kcalmol) -187358751 -2719095827
Estabilizaccedilatildeo com duas moleacuteculas (kcalmol) -8641687843 -7807025921
Estabilizaccedilatildeo com trecircs moleacuteculas (kcalmol) -1326288052 -1528627227
Conclusotildees
A formaccedilatildeo de pontes de hidrogecircnio estabiliza os sistemas mas somente o aacutecido
Melaleucico pode formar grandes aglomerados com essas interaccedilotildees Sistemas maiores podem
ser estudados e fornecer respostas para a baixa atividade da moleacutecula
Agradecimentos
Ao CNPq e a FAPEAM pelos investimentos
Referecircncias [1] Chopra CS Cole A RH Theiberg KJL White DR Arthur HR Tetrahedron 1965 Vol 21 1529-1536
[2] Chopra CS White DR Tetrahedron 1966 Vol 22 897-901
[3] Mohajeri A Journal of molecular structure (Theochem) 2004 Vol 678 201-205
[4] Duvoisin Jr S Ighor CVL Quimica Nova 2011 Vol 34 1595-1603
[5] Bernard P Scior T Didier B Hibert M Berthon J Phytochemistry 2001 Vol 58 865-874
Figura 1 (Esquerda) Cluster de aacutecido
Melaleucico e (Direita) interaccedilotildees de
hidrogecircnio
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29 FFCLRP 2014
On Activation Step of Hoveyda-Grubbs Catalyst
Eacutegil Saacute 1 (PQ) Milton Matos 2 (PQ) hegelsahotmailcom
1 Universidade Federal do Piauiacute Campus Ministro Reis Velloso Parnaiacuteba-PI Brazil e-mail 2 Laboratoacuterio Interdisciplinar de Materiais Avanccedilados Centro de Ciecircncias da Natureza Teresina -PI Brazil
Introduccedilatildeo
Hoveyda-Grubbs catalyst is very important to catalyze the olefin metathesis reaction The activation mechanism is dissociative for RCM (Ring Closing Metathesis) of N-Tosyldiallylamine due to olefin size [1]
Metodologia Computacional
We study the activation mechanism using DFT (Density Functional Theory) through the hybrid functional B3LYP and the basis set 6-31g(d) for all atoms except ruthenium described by LanL2DZ all stationary points were characterized by vibrational frequency calculations using the same level of theory Resultados e Discussatildeo We search the activation path previously proposed [1] showed in the Figure 1 in black and blue lines This path start with the pre-catalyst A1 through the transition state TS(A1-A2) and the minimum A2 The next step is the complexation of N-Tosyldiallylamine (IA3) We also find an alternative path showed by the red line In this path proposed in the first time here we showed an immediately interconversion from A2 to IIA3 before the complexation of the olefin with a rotation through the RuC bond This structure presents a dihedral angle of 105deg between the carbons of group mesityl coordinated ruthenium the carbon of the carbene and the oxygen chelator CRuCO (marked with asterisk in Figure 1) While in the structure A2 the same-angle is -107deg showing the rotation of the entire group Hoveyda around the connection RuC this rotation happens easily and as published in theoretical and experimental studies [2] confirmed by the more the stability of IIA3 in comparison with A2 We investigated the activation directly from the structure A1 to the structure IIA3 but we found an unreal energy barrier corresponding to the possible TS(AI-IIA3) With these results we believe the activation process occurs with the interconversion from A2 to IIA3 and not directly from A2 to IA3 as showed in others works
Figure 1 Activation paths for the Hoveyda-Grubbs catalyst
Referecircncias
[1] [1] S J Connon M Rivard M Zaja S Blechert Adv Synth Catal 345 (2003) 572
[2] C M Aguillar W R Rocha J Phys Chem B 115 (2011) 2030
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30 FFCLRP 2014
Estudo do comportamento em soluccedilatildeo do 2-fluoroetanol 3-fluoroproanol e 4-fluorobutanol por espectroscopias de RMN e infravermelho e caacutelculos
teoacutericos R A Cormanich12(PG) R Rittner2(PQ) M P Freitas3 (PQ) and M Buumlhl1 (PQ)
rodcormanichiqmunicampbr 1 EastChem School of Chemistry University of St Andrews North Haugh St Andrews Fife KY16 9ST UK 2 Chemistry Institute State University of Campinas PO Box 6154 13083-970 Campinas SP Brazil 3 Department of Chemistry Federal University of Lavras PO Box 3037 37200-000 Lavras MG Brazil Introduccedilatildeo
Aacutetomos de fluacuteor em compostos orgacircnicos satildeo considerados fracos aceptores para formaccedilatildeo de ligaccedilatildeo de hidrogecircnio (LH)1 Contudo o miacutenimo global do 2-fluoroetanol (FE) que tem geometria apropriada para formar uma LH CFmiddotmiddotmiddotHO intramolecular eacute responsaacutevel por gt90 da sua populaccedilatildeo conformacional total Tal LH eacute comumente invocada para explicar a estabilidade do confocircrmero mais estaacutevel do FE2 Da mesma maneira tambeacutem eacute indicado que os miacutenimos globais do FP e FB formam LHs CFbullbullbullHO intramoleculares34 Natildeo haacute estudos conformacionais em soluccedilatildeo na literatura para estes compostos que sejam de nosso conhecimento Dessa maneira no presente trabalho foi realizada uma anaacutelise sistemaacutetica do comportamento conformacional em soluccedilatildeo do FE FP e FB por espectroscoipas de RMN de
1H e 19F e infravermelho suportado por caacutelculos teoacutericos Metodologia Computacional
Foram realizados caacutelculos teoacutericos em niacutevel MP2aug-cc-pVDZ para geometrias dos confocircrmeros do FE (5 confocircrmeros) FP (12 confocircrmeros) e FB (38 confocircrmeros) otimizados em niacutevel MP2aug-cc-pVDZ que apresentaram a melhor correlaccedilatildeo com o niacutevel CCSD(T)aug-cc-pVTZ em relaccedilatildeo agrave funcionais da DFT (B3LYP e B3LYP-D3) Foram entatildeo aplicados diferentes meacutetodos teoacutericos como o Quantum Theory of Atoms in Molecules (QTAIM) Non-Covalent Interactions (NCI) e o Natural Bond Orbitals (NBO) para se entender as preferecircncias conformacionais destes compostos Resultados e Discussatildeo
Nenhum indiacutecio de formaccedilatildeo de LH intramolecular CFbullbullbullHO pocircde ser detectado para o FE FP e FB experimentalmente em soluccedilatildeo nos espectros de RMN e infravermelho Caacutelculos teoacuterico baseados na QTAIM NCI e NBO indicam que LHs CFbullbullbullHO intramoleculares natildeo tecircm influecircncia sobre o comportamento conformacional do FE mas estabilizam o miacutenimo global tanto do FP quanto do FB para as moleacuteculas isoladas No entanto ao se adicionar correccedilotildees termodinacircmicas de energia livre de Gibbs mesmo em meios natildeo-polares tais como CCI4 ciclohexano e diclorometano (IEF-PCM) a populaccedilatildeo dos miacutenimos globais do FP (~11) e FB (~3) diminuem consideravelmente aparentemente abaixo do limite de detecccedilatildeo Conclusotildees
Contraacuterio agrave suposiccedilotildees encontradas na literatura o comportamento conformacional do FE natildeo eacute regido por uma LH CFHO intramolecular LHs intramoleculares satildeo importantes para os confocircrmeros mais estaacuteveis do FP e FB isolados mas natildeo podem ser detectadas em soluccedilatildeo O presente trabalho foi aceito para publicaccedilatildeo no jornal Phys Chem Chem Phys Agradecimentos FAPESP FAPEMIG CNPq e EaStCHEM Referecircncias [1] R A Cormanich M P Freitas C F Tormena R Rittner RSC Advances 2012 2 4169 [2] J Huang K Hedberg J Am Chem Soc 1989 111 6909 [3] H M Badawi W Foumlrner S A Ali Spectrochim Acta A 2008 69 263 [4] M Traetteberg A D Richardson K Hedberg R W Winter G L Gard J Phys Chem A 2001 105 9587
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31 FFCLRP 2014
Theoretical Study of the Infrared Raman and VCD Spectra of Thiophene UsingAb Initio and Density Functional Theory Calculations
Marcello F da Costa (PQ)1 Poliane C de Farias (PG)2
mcostauelbr polianefariasyahoocombr12Universidade Estadual de Londrina LBMM ndash Laboratoacuterio de Biofiacutesica e Mecacircnica Molecular
IntroductionOrganic semiconductors have physical characteristics similar to inorganic ones so they can
also be used in the manufacture of OLEDs [1] photovoltaic cells [2] lasers [3] Furthermoreorganic materials with semiconductor properties have some advantages when compared to inorganicones such as greater adaptability low cost of production and the possibility of easily making smallstructural changes to modify its physical and chemical properties Among the currently mostinteresting organic semiconductors are the thiophene based polymers and the thiophene togetherwith its derivatives which are the main constituents of organic conductors [4]
Computational detailsIn this work we made the calculation of the molecular parameters infrared and Raman
spectra with HF and MP2 ab initio methods and B3LYP and B3PW91 DFT functional packagesWe also compared the results with experimental data found in the literature [5-7] and we calculatedthe VCD (vibrational circular dichroism) spectrum based on the good agreement of the calculationsperformed The thiophenes geometry optimization and harmonic vibrational frequenciescalculations were performed with the GAUSSIAN 03 software package using HF levelapproximation MoslashllerndashPlesset many-body perturbation theory truncated at second order (MP2) andDFT with B3LYP and B3PW91 hybrid functional with both are believed to be superior inpredicting molecular properties A fairly large and flexible basis set 6-311++G was chosen toobtain accurate calculations about the molecule
Results and discussionThe results show that the DFT methods have more accuracy with experimental data The
B3LYP hybrid functional had slightly more accuracy than the B3PW91 for the vibrationalfrequencies and matched with experimental data until the 12th vibration in the range around 500 to1200 1cm The theoretical prediction of the VCD spectrum shows that the thiophene molecule hasa propensity to absorb clockwise circularly polarized light (positive absorption) at the most intenseinfrared absorptions
ConclusionThe set of basis functions 6-311++G is able to provide a realistic description of these
properties The good agreement with the experimental data of the harmonic vibrations supports theVCD results which provides useful information for the study of this material
AcknowledgementsThe authors would like to acknowledge the financial support granted by the following
Brazilian agency Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientiacutefico e Tecnoloacutegico (CNPq)
Referecircncias [1] Y Li Y Cao J Gao D Wang G Yu AJ Heeger Synthetic Met 99 (1999) 243[2] CJ Brabec NS Sariciftci JC Hummelen Adv Func Mater 11 (2001) 15[3] F Hide M Diaz-Garcia B Schwartz M Andersson P Qibing AJ Heeger Science 273 (1996) 1833[4] JH Schon A Dodabalapur Z Bao C Kloc O Schenker B Batlogg Nature 410 (2001) 189[5] T Kupka R Wrzalik G Pasterna K Pasterny J Mol Struct 616 (2002) 17[6] JS Kwiatkowski J Leszczynski I Teca J Mol Struct 436-437 (1997) 451[7] K Pasterny R Wrzalik T Kupka G Pasterna J Mol Spectrosc 614 (2002) 297
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32 FFCLRP 2014
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
Iacutendice de Autores
Anselmo E de Oliveira UFG 04Antonio E H Machado UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Antonio O T Patrociacutenio UNIVERSIDADE FEDERAL DEUBERLAcircNDIA
26
Aristeu S da Fonseca UFAM 28Arnaldo Fernandes da Silva Fo UNICAMP 06 07Ataualpa A C Braga UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 01Breno R L Galvatildeo UFMG 16Carlos R D Correia UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
CAMPINAS01
Cleuton de Souza Silva UNICAMP 08 10Claacuteudio Francisco Tormena UNICAMP 05Daniely X Soares UNICAMP 07Diego Fernando da S Paschoal UFJF 22Diesley Martins UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Dioacutegenes Mendes Arauacutejo USP-RP 09Elaine F F da Cunha FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Eacutegil de Brito Saacute UFPI 30Elizete Ventura UFPB 24Elieacutezer Fernando de Oliveira UNESP 17Fabriacutecio R Sensato UNIFESP 20Felipe Vieira Zauith Assad UNIFESP 20Fermin Fidel Herrera Aragoacuten CDTN 25Francisco Carlos Lavarda UNESP 17Francisco das Chagas Alves Lima UFPI 14Faacutetima Maria Pereira de Rezende UFLA 23Giovanni Finoto Caramori UFSC 02Heacutelio F Dos Santos UFJF 22Iran da Luz Sousa UNICAMP 12Jadson C Belchior UFMG 16Josene Maria Toldo UFRGS 18Kelson Mota T Oliveira UFAM 28Larissa Sihe Oliveira UFSM 13Leonardo T Ueno UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Leonardo V das Chagas Lima UNICAMP 21Lucas Abreu do Nascimento UESPI 14Lucas Colucci Ducati USP 05Luciano Tavares da Costa UNIFAL-MG 15Liacutevia C T Lacerda FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19M Buumlhl UNIVERSITY OF ST ANDREWS 31
33 FFCLRP 2014
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
M P Freitas UFLA 31Marcello Ferreira da Costa UEL 32Marcus V J Rocha VRIJE UNIVERSITEIT 19Marlon Vieira de Melo UFAM 28Mateus Grecco Manfreacute UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 27Mateus Xavier Silva UFMG 16Matheus P de Freitas UFLA 23Mauricio Gustavo Rodrigues UNICAMP 11Milton Matos UFPI 30Nelson Henrique Morgon UNICAMP 12 21Noam Gadelha da Silva UFAM 29Noam S Gadelha UFAM 28Paulo Fernando Bruno Gonccedilalves UFRGS 18Poliane Cristina de Farias UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
LONDRINA32
R Rittner UNICAMP 31Rafael de Mattos Piccoli UFSC 02Railton Barbosa de Andrade UFPB 24Renan Vidal Viesser UNICAMP 05Renato Pereira Orenha UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 03Ricardo A Agnes UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
CAMPINAS01
Rodrigo Antonio Cormanich UNICAMP 31Rogeacuterio Custodio UNICAMP 08 10 11Rogeacuterio J Baierle UFSM 13Roy E Bruns UNICAMP 06 07Reacutegis Casimiro Leal UNICAMP 10Sergio E Galembeck USP-RP 09Silmar A do Monte UFPB 24Silviana Correcirca FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Seacutergio E Galembeck UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 27Seacutergio Emanuel Galembeck UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 03Teodorico C Ramalho FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Tuanan Lourenccedilo UNIFAL-MG 15Vitor Hugo Menezes da Silva UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 01Wagner E Richter UNICAMP 07Wagner Eduardo Richter UNICAMP 06Wesley Fonseca Vaz UFG 04Weverson R Gomes UNIVERSIDADE FEDERAL DE SAtildeO
CARLOS26
34 FFCLRP 2014
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
Palavras Chaves
AacuteCIDO BETULINICO 28AacuteCIDO MELALEUCICO 29ACOPLAMENTO SPIN-ORBITAL 05AGREGADOS MOLECULARES 04ALGORITMO GENEacuteTICO 16ALPCCL 04AMINAS SUBSTITUIacuteDAS 10ANAacuteLISE CONFORMACIONAL 31ANATASE 26AROMATICIDADE 27ATIVIDADE 28BASIS SETS 22BENZAZOacuteIS 18BENZBROMARONA 12BIOACTIVITY 07C-PCM 08CAacuteLCULO COMPUTACIONAL 10CAacuteLCULOS AB INITIO 16CAacuteLCULOS DFT 01CASSCF 24CLUSTERS METAacuteLICOS 16CLUSTERS 09 29CO2 15COMPOSTO DE COODENACcedilAtildeO 14CONFOcircRMERO ANTI 23CONFOcircRMEROS 12CONJUGATED POLYMERS 17CSSM 06DFT CALCULATIONS 17DFT 02 12 14 18 19 20
21 25 26 29 32DINAcircMICA MOLECULAR 15EFEITO DO AacuteTOMO PESADO 05EFEITOS RELATIVIacuteSTICOS 02EFITO GAUCHE 23ENTALPIA DE FORMACcedilAtildeO 21ESIPT 18ESTADOS EXCITADOS 04ESTRUTURA ELETROcircNICA 09FTALOCIANINA 26FUNCIONAL HIacuteBRIDO M06 01FUNCcedilOtildeES DE BASE 11
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G3X(CEP) 08GD-DOPED SNO2 25HIPERCONJUGACcedilAtildeO 23INFRAVERMELHO 06INTENSIDADES 06INTERACcedilAtildeO INTRAMOLECULAR 27LIGACcedilAtildeO AMIDA 20LIGACcedilAtildeO DE HIDROGEcircNIO 31LIacuteQUIDO IOcircNICO 15MAGNETIC PROPERTIES 25MAGUEMITA 19MCG 11MECHANISM 30MEacuteTODOS COMPOSTOS 21N-ACILACcedilAtildeO DE AMINAS 20NANOFITAS 13NITROSAMINAS 24NITROSILO 03NMR 22OLEFIN METATHESIS 30ONION 28ORGANIC DEVICES 17ORGANOMETAacuteLICOS 02OXIDO NIacuteTRICO 14PKA 10PM3 12PMMA 19PROPRIEDADES 13PROTONACcedilAtildeO 24Q-EXPONENCIAIS 11QTAIM 03RAMAN 32REACcedilOtildeES DE HECK 01RELATIVISTIC EFFECTS 22RMN E INFRAVERMELHO 31RUTEcircNIO 03SIC 13SUPERAacuteTOMOS 09TDDFT 07TENSOR BLINDAGEM NUCLEAR 05TEORIA GAUSSIAN 08THIOPHENE 32UV-VIS SPECTROSCOPY 07
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bbb
E[ρ] = TS[ρ] +intd~rvext(~r)ρ(~r) + VH [ρ] + EXC [ρ]
βmc2 + 3sumk=1
αkpkc
ψ(x t) = ihpartψ(x t)
partt
Anaacutelise conformacional da Benzbromarona (BZB) Iran L Sousa (PG) Nelson H Morgon (PQ) Instituto de Quiacutemica - UNICAMP CP 6154 CEP 13084-971 Campinas - SP
iransousaiqmunicampbr
Introduccedilatildeo
O estudo teoacuterico das conformaccedilotildees e interaccedilotildees intramoleculares presentes em
sistemas modelos desde os mais simples ateacute estruturas complexas como proteinas
tornou-se importante para a compreensatildeo dos efeitos que influenciam a estabilidade
conformacional de moleacuteculas A escolha de uma metodologia computacional adequada eacute
extremamente importante para alcanccedilar o resultado final seja em termos de precisatildeo ou
custo computacional
Foi realizado um estudo conformacional da benzbromarona um faacutermaco
utilizado para o tratamento de casos refrataacuterios de gota1
Metodologia Computacional
Foram utilizados caacutelculos semiempiacutericos PM3 para indentificaccedilatildeo dos
confocircrmeros mais estaveacuteis Os minimos de energia foram otimizados com B3LYP6-
311++G (dp) Todos os caacutelculos foram realizados empregando o programa Gaussian
092
Foi avaliado as confomaccedilotildees de interesse em funccedilatildeo da rotaccedilatildeo dos acircngulos
diedros θ e β (Fig 1) estimada a cada 10ordm
Fig 1 Acircngulos diedros estudados
Resultados e Discussatildeo
As energias relativas e os acircngulos na qual foram obtidos os confocircrmeros mais
estaacuteveis satildeo mostrados na Tabela 1 Tabela 1 Energias Relativa (Kcalmol) e Angulos diedros (ordm) B3LYP6-311++G(dp)
Conf ER Diedros
α β
1 000 260 90
2 691 260 260
3 038 260 270
Observa-se que a benzbromarona apresenta um minimo em 260ordm e 90ordm A
explicaccedilatildeo desta preferecircncia seraacute investigada atraveacutes de caacutelculos de NBO Uma anaacutelise
populacional tambeacutem seraacute realizada a fim de verificarmos a predominacircncia de cada
confocircrmero
Conclusotildees
Os caacutelculos mostraram a existecircncia de isocircmeros conformacionais para a
Benzbromarona Na literatura natildeo haacute estudos teoricos deste faacutermaco Sendo assim
outros paracircmetros eletrocircnicos estatildeo sendo obtidos com o objetivo de melhor
caracterizar essa moleacutecula
Agradecimentos CNPq CAPES CENAPAD-SP e GridUNESP
Referecircncias 1S Kumar et al New Zealand Medical J 2005 118 152
2 httpwwwgaussiancom
β
θ
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Estudo das Propriedades de Nanofitas de SiC
Larissa S Oliveirasup1 (PG) Rogeacuterio J Baierlesup1sihelarissagmailcom
1Universidade Federal de Santa Maria
IntroduccedilatildeoMateriais semicondutores nanoestruturados satildeo potenciais candidatos para serem
utilizados em dispositivos semicondutores Muitas teacutecnicas computacionais tecircm sidoutilizadas agrave produccedilatildeo de materiais com propriedades desejaacuteveis agrave industria eletrocircnica onde ocarbeto de siliacutecio (SiC) vem se mostrando muito promissor
Metodologia ComputacionalO meacutetodo de primeiros princiacutepios adotado eacute fundamentado na Teoria do Funcional
Densidade (DFT) e para o tratamento da interaccedilatildeo forte entre os eleacutetrons de valecircncia com osde caroccedilo utilizaremos pseudopotenciais de norma conservada na forma totalmente separaacutevelAs equaccedilotildees de Kohn-Sham satildeo resolvidas de maneira autoconsistente com o termo de troca-correlaccedilatildeo tratado dentro da Aproximaccedilatildeo do Gradiente Generalizado (GGA) A soma naZona de Brillouin eacute tratada utilizando um conjunto especial de pontos k gerados dentro doprocedimento de Morkhost-Pack A procura da geometria eacute feita utilizando o algoritmo deGradiente Conjugado (CG) com o caacutelculo das forccedilas usando o procedimento de Hellmann-Feynman
A estabilidade dos defeitos eacute obtida com o caacutelculo da energia de formaccedilatildeo dosdefeitos utilizando os resultados de caacutelculos de energia total A energia de formaccedilatildeo de umdefeito Eform[Def] eacute calculado de acordo com a equaccedilatildeo
Eform[Def]=ET[Def] ndash ET[pristino] - nji
onde ET[Def] eacute a energia total para o sistema na presenccedila de um defeito e ET[pristino] eacute aenergia total do mesmo sem defeito A soma ocorre sobre todos os aacutetomos envolvidos nodefeito e j eacute o potencial quiacutemico para o i-eacutesimo aacutetomo envolvido no defeito
Resultados e DiscussatildeoPretendemos estudar as principais caracteriacutesticas das nanofitas de SiC em sua forma
pura e com defeitos Estes estudos ainda estatildeo em fase de conclusatildeo e por esse motivo aindanatildeo possuiacutemos resultados
ConclusotildeesEsperamos que com esse trabalho possamos natildeo soacute caracterizar de maneira
satisfatoacuteria esses materiais Esses materiais quando bem estruturados podem apresentarcaracteriacutesticas desejaacuteveis para a fabricaccedilatildeo de dispositivos eletrocircnicos com boa eficiecircncia
AgradecimentosAgrademos a UFSM FAPERGS e ao PPGFiacutesica
Referecircncias [1] R J Baierle PC Piquini L P Neves R H Miwa Ab initio study of native defects in SiC nanotubesPhysical Review B Condensed Matter and Materials Physics USA v 74 n15 p 155425 2006[2] E F Rosso Baierle R J Oxygen doped SiC Nanowires an ab initio study Chemical Physics Letters (Print)v 568 p 140-146 2013[3] F Zheng et al J App Phys 113 154302 (2013)
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Natureza da ligaccedilatildeo FendashNO em sistemas trans-[FeIIL(NO)(oxa-aza)]
n+ onde
L=Cl ou H2O e n=1 ou 2 Uma investigaccedilatildeo computacional
Lucas Abreu do Nascimento1 (PG) Francisco das Chagas Alves Lima2 (PQ) fdcalimagmailcom 1
Universidade Federal do Piauiacute ndash UFPI 2 Universidade Estadual do Piauiacute ndash UESPI
Introduccedilatildeo
Na deacutecada de 1980 Ignarro e colaboradores mostraram que o oxido niacutetrico (NO) desempenha importacircncia fundamental no meio bioloacutegico como em sistema de regulaccedilatildeo de pressatildeo
sanguina processos inflamatoacuterios dentre outros1 Seus estudos demonstraram que a atividade bioloacutegica do (NO) difere em categorias direto e indireto sendo a principal diferenccedila a concentraccedilatildeo (NO) no meio A busca por novas drogas aptas a manter o controle desta moleacutecula levaram a uma
vasta aplicaccedilatildeo de compostos de coordenaccedilatildeo em particular ligantes macrociacuteclicos2 Os ligantes aza-macrociclo tem demonstrando um importante papel na sua estabilidade bem como o ligante
trans ao (NO)34 Mediante a busca por novas drogas capazes de manter o controle de (NO) no meio bioloacutegico este trabalho tem como objetivo analisar a natureza da ligaccedilatildeo FendashNO no sistema trans-[FeIIL(NO)(oxa-aza)]n+ onde L satildeo os ligantes trans Cl ou H2O em relaccedilatildeo o (NO) e n+ satildeo as
possiacuteveis cargas (1 e 2) dos complexos Metodologia Computacional
Todos os caacutelculos foram desenvolvidos no programa Gaussian 095 em niacutevel de teoria DFT empregado o funcional de troca de Beckes em conjunto com o funcional de correlaccedilatildeo de Perdew (BP86) Para efeito de comparaccedilatildeo o meacutetodo PBE1PBE tambeacutem foi utilizado Em combinaccedilatildeo com
os meacutetodos propostos a base LANL2DZ foi utilizada Para entendimento da natureza da ligaccedilatildeo o programa AOMIx6 foi empregado Todos os caacutelculos foram realizados considerando o vaacutecuo
Resultados e Discussatildeo
Em ambas os meacutetodos utilizados o sistema com o ligante H2O mostrou uma media de 35000 kcal mol -1 mais estaacutevel com ralaccedilatildeo ao com Cl Com relaccedilatildeo o comprimento de ligaccedilatildeo
entre o metal e o NO observa-se que quando ligante apresenta orbitas do tipo pi (π) no caso H2O diminui o comprimento da ligaccedilatildeo em 0009 Aring em comparaccedilatildeo com o outro ligante Apesar da
energia de interaccedilatildeo FendashNO ter sido de -482 kcal mol-1 para L=Cl e -62 kcal mol-1 para L=H2O as energias de repulsatildeo mostram-se 0020 maior para L=Cl quando comparado com L=H2O Logo a presenccedila deste ligante H2O dificulta a liberaccedilatildeo do NO e consequentemente facilitar a sua absorccedilatildeo
Conclusotildees
Os resultados demostraram que o sistema proposto em ambos os meacutetodos possui uma
maior estabilidade quando o ligante H2O esta presente Com relaccedilatildeo ao comprimento da ligaccedilatildeo FendashNO ela diminui com a presenccedila do H2O Assim a liberaccedilatildeo de NO pode ocorre com maior facilidade com quando o Cl estiver na oposiccedilatildeo trans com relaccedilatildeo a ele Os resultados das energias
de energias de repulsatildeo corroboram para o entendimento desses sistemas Agradecimentos
Centro Nacional de Processamento de Alto Desempenho do Cearaacute - CENAPADUFC Referecircncias [1]Ignarro L J Buga GM Wood K S Byrns R E Chaudhuri G Proceed ings of the National Academy of
Sciences of the United States of America 1987 84 9265-9269
[2] Tfouni E Truzzi D R Tavares A Gomes A J Figueiredo L E amp Franco D W Biological activity of
ruthenium nitrosyl complexes Nitric Oxide Biology and Chemistry Official Journal of the Nitric Oxide Society
201226 38ndash53
[3] Aguilar C M amp Rocha W R The nature of the MndashNO bond in [M(Imidazole)(PPIX)(L)]q complexes (M=Fe2+
Ru2+ L=NO+ NO and NOminus PPIX=Protoporphyrin IX) Inorganica Chimica Acta 2013 408 18ndash26
[4]Caramori G F Kunitz A G Andriani K F Doro F G Frenking G amp Tfouni E The nature of Ru-NO bonds
in ruthenium tetraazamacrocycle nitrosyl complexes --a computational study Dalton Transactions (Cambridge
England 2003) 201241 7327ndash39
[5] Frisch M J Gaussian09
[6] S I Gorelsky AOMix Program for Molecular Orbital Analysis httpwwwsg-chemnet version 66 2012
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14 FFCLRP 2014
Estudo das propriedades dinacircmicas do sistema 1-etil-3-metilimidazoacuteliobis(trifluorsulfonil)imida emim[Tf2N]CO2
Tuanan da Costa Lourenccedilo(PG)sup1 Luciano Tavares da Costa(PG)sup2lourencotuanangmailcom
1Universidade Federal de Alfenas sup2Universidade Federal Fluminense
IntroduccedilatildeoRecentemente liacutequidos iocircnicos(LIs) tecircm sido amplamente estudados para aplicaccedilotildees em
quiacutemica verde sendo que tais aplicaccedilotildees satildeo possiacuteveis devido agraves propriedades destes liacutequidos comobaixa volatilidade estabilidade teacutermica toxicidade e baixa pressatildeo de vapor tornado-os assimpossiacuteveis solventes ldquoverdesrdquo Atualmente vimos enfrentando grandes mudanccedilas climaacuteticas causadaspelas grandes emissotildees de gases de efeito estufa na atmosfera e devido a isso torna-se necessaacuterio odesenvolvimento de tecnologias para a captura de tais gases sendo os liacutequidos iocircnicos candidatos aesta nova tecnologia O objetivo deste trabalho eacute o estudo da mistura do liacutequido iocircnico 1-etil-3-metilimidazoacutelio bis(trifluorsulfonil) imida emim[Tf2N] com o CO2
Metodologia ComputacionalSimulaccedilotildees por dinacircmica molecular foram usadas para o estudo do sistema [emim]Tf2N e
CO2 As simulaccedilotildees foram realizadas nos ensembles NVT e NpT com duraccedilatildeo de 100ns Foramutilizados 160 pares de Lis com diferentes concentraccedilotildees do gaacutes variando de 0 a 204 moleacuteculas auma temperatura de 313K Apoacutes os caacutelculos das interaccedilotildeessup2 foram realizados caacutelculos depropriedades dinacircmicas a fim de se avaliar as modificaccedilotildees causadas pela presenccedila do gaacutes
Resultados e DiscussatildeoForam calculados os coeficientes de difusatildeo para caacutetion e acircnion Podemos ver pela tabela 1
que haacute um aumento no coeficiente de difusatildeo proporcional ao aumento de moleacuteculas de CO2 Ocaacutetion tende a ser mais difuso do que o acircnion e isso se daacute pela presenccedila do anel aromaacutetico em suaestrutura o que proporciona uma maior mobilidade do caacutetion no eixo do anel Podemos ver atraveacutesdo deslocamento meacutedio quadraacutetico das espeacutecies que o comportamento da dinacircmica translacionalnatildeo eacute modificado pela presenccedila das moleacuteculas do gaacutes embora ocorra uma maior difusividade dasmoleacuteculas
Tabela 1- Coeficientes de difusatildeo para as espeacutecies do sistema valores em 10-5cmsup2s Conclusotildees
Os resultados preliminares mostraram uma grande afinidade do gaacutes com o LI evidenciadona modificaccedilatildeo do coeficiente de difusatildeo o que nos sugere uma certa interaccedilatildeo gaacutes-LI Osresultados preliminares das propriedades dinacircmicas para o liacutequido iocircnico tiveram uma boacorrelaccedilatildeo com a literaturasup3 o que mostra a validade do campo de forccedila utilizado nas simulaccedilotildees
AgradecimentosAgradecimentos a CAPES FAPEMIG UNIFAL-MG e UFF
Referecircncias [1] Karadas F Energy Fuels 2010 24 5817[2] Lourenccedilo T C et al Environ Sci Technol 2013 47 7421[3] Fredlake C P et al J Chem Eng Data 2004 49 954
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Anaacutelise Teoacuterica de Clusters de Soacutedio-Potaacutessio por Algoritmo Geneacutetico e Caacutelculos
de Quiacutemica Quacircntica
Mateus X Silva1
(PG) Breno R L Galvatildeo1
(PD) Jadson C Belchior1 (PQ)
xaviersmateusgmailcom 1Departamento de Quiacutemica-ICEx Universidade Federal de Minas Gerais Av Antocircnio Carlos 6627 Pampulha 31270-
901 - Belo Horizonte MG Brasil
Introduccedilatildeo
Clusters metaacutelicos tecircm atraiacutedo atenccedilatildeo cientiacutefica devido agraves suas potenciais aplicabilidades
tecnoloacutegicas em nanoescala O interesse teoacuterico vai aleacutem da determinaccedilatildeo das estruturas formadas
por estes sistemas sendo um objetivo central o entendimento de como estes clusters crescem e
como suas propriedades se modificam no curso deste processo A liga NaK eacute conhecida por ser
misciacutevel em todas as proporccedilotildees e liacutequida agrave temperatura ambiente para a maioria das composiccedilotildees1
sendo o foco deste trabalho a descriccedilatildeo do crescimento deste sistema
Metodologia Computacional
A hipersuperfiacutecie de energia potencial de clusters de NaK foi gerada pelo potencial empiacuterico
Gupta2 (PG) e explorada via um algoritmo geneacutetico (GA) modificado
3 pela adiccedilatildeo de dois novos
operadores ao procedimento evolucionaacuterio padratildeo Assim foram geradas condiccedilotildees iniciais para
abordagem dos clusters menores por meacutetodos de estrutura eletrocircnica tais como CCSD(T) e MP2
que produziram resultados de referecircncia A escolha de condiccedilotildees apropriados para caacutelculos DFT
foram exploradas utilizando os dados de referecircncia obtidos Por fim o acoplamento entre um GA e
a minimizaccedilatildeo da energia obtida em niacutevel de teoria quacircntica eacute investigado para gerar condiccedilotildees
iniciais mais adequadas em relaccedilatildeo agrave abordagem empiacuterica inicial
Resultados e Discussatildeo
Os miacutenimos gerados pelo PG foram avaliados e corrigidos pelos meacutetodos ab initio de alto
niacutevel correlacionando eleacutetrons de camadas internas Verificou-se que o PG falha sistematicamente
na previsatildeo dos miacutenimos corretos de energia para clusters de ateacute 6 aacutetomos estando estes sistemas
pequenos fora da regiatildeo ideal de aplicabilidade deste potencial Observou-se que abordagens usuais
DFT como B3LYP podem falhar na previsatildeo de resultados para sistemas especiacuteficos sendo que o
melhor acordo com os resultados de referecircncia foi obtido pela combinaccedilatildeo def2-TZVPPSVWN5
apesar da melhor relaccedilatildeo custo-benefiacutecio ter sido alcanccedilada por LANL2DZSVWN5 (com potencial
nuclear efetivo) O acoplamento entre o GA e o tratamento quacircntico dos clusters foi realizado
dentro de uma abordagem de alta relaccedilatildeo custo-benefiacutecio obtida pela utilizaccedilatildeo de um potencial
nuclear efetivo em niacutevel MP2 O meacutetodo proposto foi capaz de elevar significativamente a
qualidade das condiccedilotildees iniciais geradas para reotimizaccedilatildeo por meacutetodos mais exatos
Conclusotildees
Caacutelculos MP2 foram suficientes para prever estruturas corretas assim como caacutelculos DFT
com utilizaccedilatildeo de potencial nuclear efetivo forneceram resultados com desvios de apenas 5 em
relaccedilatildeo agravequeles considerados como referecircncia Para clusters maiores a abordagem semi-claacutessica
feita atraveacutes do PG forneceu uma proporccedilatildeo de aacutetomos de soacutedio de 30 a 40 capaz de gerar ligas
mais estaacuteveis quando comparadas agraves suas contrapartes homonucleares A tendecircncia experimental de
segregaccedilatildeo nuacutecleo-superfiacutecie foi prevista com sucesso pela presente abordagem
Agradecimentos
Noacutes agradecemos agrave FAPEMIG agrave Capes e ao CNPq
Referecircncias [1] Tchaplyguine M et al Phys Rev B 2009 80 033405
[2] Gupta R P Phys Rev B 1981 23 6265
[3] Guimaratildees F F et al J Chem Phys 2002 116 8327
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Electronic energy levels engineering of P3HT employing chemical substitutions
Eliezer Fernando Oliveira1 (PG) and Francisco Carlos Lavarda12 (PQ)
1UNESP - Univ Estadual Paulista POSMAT - Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Ciecircncia eTecnologia de Materiais Bauru SP Brazil
2Faculdade de Ciecircncias UNESP - Univ Estadual Paulista Departamento de Fiacutesica Av Eng LuizEdmundo Carrijo Coube 14-01 17033-360 Bauru SP Brazil
Correspondence to Eliezer Fernando de Oliveira (eliezer fcunespbr)
IntroductionCurrently there is an intensive search for new materials to make more efficient organic solar
cells The use of chemical modifications capable of modifying the electronic properties of materialsalready known is an interesting approach [1] as it can in principle provide a more adequateadjustment of the frontier electronic levels while preserving properties such as solubility Thus weperformed a theoretical study of the P3HT and 13 new derivatives obtained by substitution withelectron acceptor and donor groups in order to understand how the energy levels of the frontierorbitals are modified
Computational MethodologyWe adopt the oligomer approach with structures ranging from 2 to 10 monomer units [2]
and thiophenic rings kept coplanar as expected in the solid state [3] Structure optimizations weremade through the PM7 semiempirical method and we obtained electronic structure data byDFTB3LYP6-31G(1d) The properties of polymers are estimated theoretically by extrapolationmethods of the results obtained for the oligomers
Results and DiscussionAs can be observed in Figure 1 employing chemical substitutions allow to get a range of
materials with very different electronic properties an interesting fact for tuning the properties of thedevices
ConclusionsAn interesting result is that obtained for the P3HT-F case that shifts the HOMO and LUMO
energy levels of P3HT to lower energy values maintaining approximately the same ΔEHL
AgradecimentosWe would like to thank the Brazilian agency FAPESP (proc 201221983-0) for financial
support
Referecircncias [1] Oliveira E F Camilo-Jr A da Silva-Filho L C Lavarda F C J Polym Sci Part B Polym Phys 2013 51842-846[2] Batagin-Neto A Oliveira E F Graeff C F O Lavarda F C Molecular Simulation 2013 39 309-321
[3] Oliveira E F and Lavarda F C J Polym Sci Part B Polym Phys 2013 51 1350-1354
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Estudo teoacuterico do mecanismo ESIPT em derivados de benzazoacuteis
Josene M Toldo1(PG) Paulo F B Gonccedilalves
1(PQ)
Josenetoldoufrgsbr 1Universidade Federal do Rio Grande do Sul Instituto de Quiacutemica Grupo de Quiacutemica Teoacuterica
Introduccedilatildeo
A transferecircncia protocircnica intramolecular no estado excitado (ESIPT) caracteriza-se pela
transferecircncia de um proacuteton de um grupo doador para um grupo aceptor a partir de uma ligaccedilatildeo de
hidrogecircnio intramolecular presente na estrutura do estado excitado[1] O aumento do interesse no
estudo de moleacuteculas que apresentam ESIPT eacute um reflexo de suas propriedades fotoquiacutemicas e
fotofiacutesicas uacutenicas que permitem a sua utilizaccedilatildeo em novas aplicaccedilotildees optoeletrocircnicas[2] Nesse
trabalho a DFT foi utilizada para investigar os derivados dos benzazoacuteis descritos na Figura 1 onde
as estruturas 1a e 1b podem apresentar ESIPT
Figura 1 Estruturas dos derivados de benzazoacuteis
Metodologia Computacional
As otimizaccedilotildees geomeacutetricas e anaacutelises vibracionais nos estados S0 e S1 foram feitas
utilizando CAM-B3LYPcc-pVDZ e PBE1PBEcc-pVDZ Nos caacutelculos de energia para as transiccedilotildees verticais foram utilizados CAM-B3LYPjun-cc-pVTZ e PBE1PBEjun-cc-pVDZ Os efeitos do solvente foram incluiacutedos a partir do PCM com as constantes dieleacutetricas referentes ao 14-dioxano diclorometano etanol e acetonitrila Todos os caacutelculos foram feitos no Gaussian 09
Resultados e Discussatildeo
No estado fundamental natildeo haacute a possibilidade de transferecircncia protocircnica intramolecular
devido agrave grande instabilidade das formas ceto quando comparadas agraves formas enol No estado S1
ambas as formas satildeo possiacuteveis contudo o mecanismo ESIPT nem sempre eacute observado O funcional
CAM-B3LYP prevecirc o ESIPT apenas para a estrutura 1a utilizando o solvente mais apolar o 14-
dioxano Jaacute quando o PBE1PBE eacute empregado a estrutura 1a apresenta ESIPT com todos os
solventes e a estrutura 1b apenas para o 14-dioxano Contudo comparando os valores dos λabs e λem
obtidos com os dois funcionais com os resultados experimentais [3] percebe-se que o CAM-B3LYP
descreve melhor o sistema Um efeito batocrocircmico eacute observado ao aumentar a polaridade do
solvente o que eacute consistente com as transiccedilotildees do tipo π rarrπ
Conclusotildees
Devido agrave pequena diferenccedila de energia entre as formas ceto e enol explicada pela reduzida
transferecircncia de carga o mecanismo ESIPT eacute previsto apenas para a estrutura 1a em dioxano jaacute
que o CAM-B3LYP eacute o funcional que melhor descreve o sistema
Agradecimentos
CNPq CAPES e PROPESQ pelo suporte financeiro
Referecircncias [1] H Roohi F Hejazi N Mohtamedifar M Jahantab Spectrochim Acta Part A 2014 118 228-238
[2] J E Kwon S Y Park Adv Mater 2011 23 3615ndash3642
[3] G Wiethaus Siacutentese e caracterizaccedilatildeo de novas iminas com aplicaccedilotildees em oacuteptica natildeo-linear 2010 UFRGS BR
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18 FFCLRP 2014
Processo de fragmentaccedilatildeo molecular do hiacutebrido γ-Fe2O3 PMMA um estudo
teoacuterico e experimental
Silviana Correcirca1 Liacutevia C T Lacerda
1 Marcus V J Rocha
1-2 (PQ) Teodorico C Ramalho
1
(PQ) Elaine F F da Cunha1 (PQ)
silvianacorrea123yahoocombr 1Laboratoacuterio de Modelagem Molecular Departamento de Quiacutemica Universidade Federal de Lavras LavrasMG 2Department of Theoretical Chemistry Faculty of Sciences Vrije Universiteit Amsterdam Paiacuteses Baixos
Introduccedilatildeo
Materiais hiacutebridos orgacircnico-inorgacircnicos satildeo constituiacutedos pela combinaccedilatildeo de
componentes orgacircnicos e inorgacircnicos A siacutentese desses materiais com propriedades otimizadas
constitui uma aacuterea em constante expansatildeo com potencial aplicaccedilatildeo na aacuterea de cataacutelise e sensores
quiacutemicos[12]
Assim este trabalho tem objetivo de propor e entender o mecanismo de
fragmentaccedilatildeo molecular do hiacutebrido PMMA-maghemita realizado pelas teacutecnicas experimentais
de dessorccedilatildeo iocircnica utilizando caacutelculos teoacutericos
Metodologia Computacional
A teacutecnica de dessorccedilatildeo iocircnica estimulada por eleacutetrons foi utilizada para a fragmentaccedilatildeo
experimental E para o estudo teoacuterico utilizou-se o pacote ADF com o meacutetodo DFT o funcional
de densidade BLYP O conjunto de funccedilotildees do tipo Slater TZ2P
Resultados e Discussatildeo
O caminho de fragmentaccedilatildeo do
hiacutebrido PMMA-maghemita estaacute descrito de
acordo com a Figura 1 Pelos resultados
experimentais a ordem de intensidade de
perda dos fragmentos eacute COH+ gt CH3
+gt
CO2CH3+ A energia de formaccedilatildeo do iacuteon
CO2CH3+ seria maior do que os outros no
entanto a ordem de estabilidade encontrada
a partir de caacutelculos teoacutericos foi COH+ gt
CO2CH3+ gt CH3
+ (Figura1) A energia de
ativaccedilatildeo (E) para COH+ foi 2305 kcalmol
-
1 menor que a do CH3
+ Em comparaccedilatildeo
com a do CO2CH3+ a diferenccedila da E eacute
59759 e 62064 kcalmol-1
respectivamente
A intensidade de dessorccedilatildeo iocircnica e a
barreira de energia de ativaccedilatildeo teoacuterica
mostrou boa concordacircncia Assim o
controle cineacutetica pode ocorrer no processo
de fragmentaccedilatildeo da PMMA-maghemita
Conclusotildees
Atraveacutes dos caacutelculos teoacutericos com auxiacutelio dos dados experimentais foi possiacutevel prever e
propor um mecanismo de fragmentaccedilatildeo para o material Permitindo discutir as melhores vias de
formaccedilatildeo dos fragmentos e os fatores quiacutemicos que influenciam nas perdas
Agradecimentos
A CAPES CNPq e a UFRJ pelos auxiacutelios financeiros e de infraestrutura para a realizaccedilatildeo
do trabalho
Referecircncias [1] JOSEacute NM PRADO LASA Quiacutemica Nova 2005 v 28 n 2 p 281-288
[2] FAHMI A Materials Today 2009 v 12 n 5 p 44-50
Figura 1 Mecanismo de fragmentaccedilatildeo do
hiacutebrido PMMA-maghemita
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19 FFCLRP 2014
I Escola de Quiacutemica Computacional
Estudo mecaniacutestico sobre a N-acilaccedilatildeo de aminas por aacutecidos
carboxiacutelicos catalisada por ZrCl4
Felipe V Z Assad (PG) e Fabriacutecio R Sensato (PQ)
Universidade Federal de Satildeo Paulo UNIFESP Campus Diadema E-mail felipeassadglobocom
N-acilaccedilatildeo de aminas eacute um importante evento quiacutemico para a siacutentese da ligaccedilatildeo amida Tipicamente este tipo de ligaccedilatildeo eacute obtido da uniatildeo de um aacutecido carboxiacutelico a uma amina Entretanto a uniatildeo destes dois grupos funcionais natildeo ocorre agrave temperatura ambiente e requer temperaturas da ordem de 160-180
oC
1 Em 2012 Williams e colaboradores
2 reportaram um ineacutedito protocolo de siacutentese de amidas que
apresenta alta eficiecircncia para uma grande variedade de aminas e aacutecidos carboxiacutelicos A estrateacutegia - em sua condiccedilatildeo otimizada - baseia-se na reaccedilatildeo do substrato (amina) com aacutecido carboxiacutelico catalisada por tetracloreto de zircocircnio (ZrCl4) na presenccedila de tolueno a 110
0C Natildeo obstante a preeminecircncia do referido
procedimento nenhuma explanaccedilatildeo pormenorizada sobre o mecanismo molecular da reaccedilatildeo tem sido oferecida No presente estudo o mecanismo molecular de N-acilaccedilatildeo de aminas por aacutecidos carboxiacutelicos catalisada por ZrCl4 foi investigado por caacutelculos de estrutura eletrocircnica Os caacutelculos foram realizados em niacutevel DFTB3LYP com os seguintes conjuntos de base LANL2DZ para descrever o aacutetomo de zircocircnio e 6-311+G(2df2p) para os demais aacutetomos Pontos criacuteticos foram caracterizados por caacutelculos de frequecircncia vibracional Os processos de N-acilaccedilatildeo de aminas foram investigados para duas situaccedilotildees distintas reaccedilatildeo catalisada ou natildeo pelo ZrCl4 Para cada caso quatro caminhos reacionais idealizados foram investigados e caracterizados computacionalmente como segue i) processo concertado ii) por etapas iii) concertado em excesso de aacutecido carboxiacutelico e iv) por etapas tambeacutem em excesso do aacutecido Como modelos quiacutemicos para representar a amina e o aacutecido carboxiacutelico foram selecionadas as moleacuteculas metilamina e aacutecido metanoico Dos resultados obtidos na ausecircncia do ZrCl4 depreende-se que os valores de energia livre de ativaccedilatildeo ΔG
Dagger
satildeo consistentes com a baixa reatividade deste sistema agrave temperatura ambiente Dentre os canais investigados os processos por etapas demandam menores energias livre de ativaccedilatildeo que os concertados Assim o canal (ii) eacute mais reativo que o canal (i) enquanto o canal (iv) eacute mais reativo que o canal (iii) Em particular a adiccedilatildeo de ZrCl4 fortemente influencia a cineacutetica de acilaccedilatildeo associada ao mecanismo concertado em excesso do aacutecido carboxiacutelico A demanda de ativaccedilatildeo para este processo eacute diminuiacuteda por 86 kcalmol conduzindo a uma energia livre de ativaccedilatildeo ΔG
Dagger de 165 kcalmol e o correspondente perfil
energeacutetico eacute apresentado na Figura 1 Na ausecircncia do catalisador o mecanismo mais favorecido cineticamente eacute o processo por etapas em excesso de aacutecido carboxiacutelico No entanto o mecanismo concertado - em excesso do aacutecido - eacute prevalente na presenccedila do ZrCl4
Figura 1 Perfil energeacutetico do caminho reacional concertado em excesso de aacutecido carboxiacutelico catalisado pelo ZrCl4
Palavras Chave N-acilaccedilatildeo de aminas ligaccedilatildeo amida ZrCl4 caacutelculos de estrutura eletrocircnica DFT
[1] Valeur E Bradley M Chem Soc Rev 2009 38 606
[2] Allen C L Chhatwal A R Williams J M J Chemical Communications 2012 48 666-668
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Comparaccedilatildeo do Desempenho de Meacutetodos Compostos e Funcionais de
Densidade na Determinaccedilatildeo de Entalpias Padrotildees de Formaccedilatildeo
Leonardo Viana das Chagas Lima1 (PG) Nelson Henrique Morgon
1 (PQ)
leonardolimaiqmunicampbr 1Instituto de Quiacutemica Universidade Estadual de Campinas Baratildeo Geraldo Caixa Postal 6154 13083-970
Campinas Satildeo Paulo Brasil
Introduccedilatildeo
No estudo de sistemas com muitas partiacuteculas o uso de meacutetodos de estrutura eletrocircnica
sofisticados e bases extensas para a obtenccedilatildeo de propriedades com maior exatidatildeo sofre uma
limitaccedilatildeo praacutetica devido ao alto custo computacional o que felizmente pode ser contornado
por estrateacutegias como a teoria do funcional da densidade e os meacutetodos compostos[1]
Metodologia Computacional
Foram escolhidos os meacutetodos G3 G3MP2 G4 e G4MP2 e os funcionais com o
conjunto de bases G3LargeXP[2]
SOGGA11 B3LYP RevTPSS e M06-2X Realizaram-se
caacutelculos de otimizaccedilatildeo de geometria energia eletrocircnica e frequecircncias vibracionais (289 K e
1 bar) com o programa Gaussian09[3]
para um conjunto de 74 moleacuteculas e os respectivos os
aacutetomos presentes a fim de se determinar as entalpias padrotildees de formaccedilatildeo
Resultados e Discussatildeo
Comparando-se as determinaccedilotildees teoacutericas e experimentais obteve-se o erro meacutedio
(MSE) e o desvio RMS (RMSD) Avaliaram-se tambeacutem os tempos meacutedios de cpu (TM)
Tabela 1 ndash Anaacutelise estatiacutestica (MSE e RMSD em kcalmol) das determinaccedilotildees da entalpia padratildeo de formaccedilatildeo
(289 K e 1 bar) e tempo de CPU meacutedio dos caacutelculos (minutos)
Medidas Meacutetodos
G3 G3MP2 G4 G4MP2 B3LYP M06-2X RevTPSS SOGAA11
MSE -0406 -0332 -0155 -0107 6533 0873 -0718 -0331
RMSD 2543 2711 2463 2597 8553 3543 4060 9515
TM 4122 230 2983 625 1551 1672 1306 1917
Os menores RMSD foram observados para os meacutetodos compostos com destaque para
o G4 (2463 kcalmol) Jaacute os funcionais de densidade apresentaram RMSD superiores poreacutem
vale a pena destacar o M06-2X (3543 kcalmol) Os maiores tempos foram obtidos para os
meacutetodos G3 e G4 enquanto os menores foram os dos meacutetodos G3MP2 e G4MP2
Conclusotildees
Os meacutetodos G3MP2 e G4MP2 apresentaram os desempenhos mais equilibrados com
RMSD apenas pouco superiores ao meacutetodo G4 e os menores tempos de CPU Os funcionais
apesar dos tempos intermediaacuterios apresentaram RMSD consideravelmente superiores
Agradecimentos
Unicamp CENAPAD-SP CAPES
Referecircncias [1] Heerdt G Morgon N H Quiacutemica Nova 2012 23 1741-1746
[2] Curtis L A Redfern P C Raghavachari K Journal of Chemical Physics 2007 126 084108
[3] Frisch M J et al Gaussian09 Gaussian Inc 2009
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21 FFCLRP 2014
NMR-TZPP-DKH Gaussian basis sets for NMR calculations ndash 195Pt chemical
shift
Diego Paschoal1 (PG) Heacutelio F Dos Santos1 (PQ)
diego_paschoalyahoocombr 1Nuacutecleo de Estudos em Quiacutemica Computacional ndash NEQC ndash Departamento de Quiacutemica Universidade Federal de Juiz de
Fora Campus Universitaacuterio ndash Martelos 36036-030 Juiz de Fora MG Brasil
Nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy of 195Pt is an excellent method to be used
in structural characterization of new complexes in solution Besides NMR has been used in the
elucidation of reaction mechanism among other applications [1]
In this present study a comprehensive analysis of all relevant issues involved on the 195Pt
NMR chemical shift predictions are conducted Non-relativistic and relativistic calculations were
employed in distinct computation schemes to assess the most accurate method to use in a theoretical
calculations of 195Pt NMR In addition to the existing methods new relativistic Gaussian basis sets
named as NMR-TZPP-DKH were constructed for H-He Li-Ne Na-Ar K-Ca Ga-Kr Rb-Sr In-Xe
and Pt atoms and tested for 195Pt NMR predictions
NMR-TZPP-DKH Gaussian basis sets were developed according to the protocol described
by Neese [2] with some changes
Figure 1 195Pt chemical shift calculated at B3LYP(DKHSO)NMR-TZPP-DKHSO level
Platinum compounds studied in this work were optimized at B3LYPLANL2DZ(Pt)Def2-
TZVPP(Ligands) NMR calculations were performed using the GIAO method at B3LYPNMR-
TZPP-DKH level with relativistic effects incorporated by DKHSO approximation The [PtCl6]-2
was used as internal reference In all calculations the solvent effect was included using the PCM
formalism GAUSSIAN09 program were used in these calculations
The 195Pt for 73 complexes are showed in Figure 1 From the results we observe a good
agreement between experimental and calculated results with an average absolute deviation of 156
ppm for the compounds considered
The results and conclusions in this study are highly relevant to theoretical and experimental
chemists that seeking state of the art for the chemistry of platinum complexes Our conclusions are
supported by a series of theoretical calculations in good agreement with experimental values for a
wide range of 195Pt chemical shifts and with distinct ligands
Acknowledgments Authors acknowledges UFJF FAPEMIG CAPES and CNPq for
financial support
[1] P S Pregosin Coord Chem Rev 44 (1982) 247
[2] D A Pantazis X Y Chen C R Landis F Neese J Chem Theory Comput 4 (2008) 908
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Avaliaccedilatildeo teoacuterica do efeito gauche na difenidramina e seu cloridrato Faacutetima M P de Rezende1 (PG) Matheus P de Freitas1 (PQ)
fatimarezendeposgraduflabr 1Departamento de Quiacutemica Universidade Federal de Lavras CP 3037 37200-000 Lavras MG
Introduccedilatildeo O cloridrato de difenidramina eacute um dos princiacutepios ativos do medicamento Dramin (utilizado no tratamento de naacuteuseas e vocircmitos) A difenidramina e seu cloridrato fornecem bons prospectos para exibirem o efeito gauche O efeito gauche eacute observado em moleacuteculas contendo o fragmento etila 12-dissubstituiacutedo em que os substituintes satildeo aacutetomos ou grupos eletronegativos Segundo esse efeito a conformaccedilatildeo gauche eacute a forma preferencial em comparaccedilatildeo com a conformaccedilatildeo anti embora efeitos de repulsatildeo esteacuterica e eletrostaacutetica entre substituintes sugiram que o equiliacutebrio deveria ser favoraacutevel ao isocircmero anti1 Nesse contexto o objetivo do presente trabalho eacute avaliar a preferecircncia conformacional (gauche ou anti) do cloridrato de difenidramina e de sua forma neutra (Figura 1a e 1b) em acetonitrila e no vaacutecuo
ON
H
ON
a b
Figura 1 a) Difenidramina protonada (caacutetion) b) Difenidramina Metodologia Computacional Os miacutenimos de energia dos compostos foram identificados por meio de uma varredura conformacional usando o meacutetodo Monte Carlo em niacutevel semi-empiacuterico AM1 usando o programa Spartan A varredura conformacional foi executada para difenidramina na forma neutra e catiocircnica obtendo-se 100 estruturas para cada composto sendo muitas delas idecircnticas As geometrias diferentes foram otimizadas em niacutevel HF631g-(dp) (incluindo caacutelculos de frequecircncia para garantir que as estruturas natildeo se tratavam de estados de transiccedilatildeo) e em seguida 14 estruturas com energias relativas diferentes foram resubmetidas a caacutelculos de otimizaccedilatildeo de geometria (no gaacutes e em acetonitrila impliacutecita - modelo PCM) em niacutevel B97X-D6-31g(dp) Resultados e Discussatildeo O efeito gauche eacute operante na difenidramina pois o confocircrmero mais estaacutevel possui acircngulo diedro O-C-C-N de aproximadamente 65o (gauche) e eacute cerca de 1 kcal mol-1 mais estaacutevel do que o confocircrmero anti mais abundante (O-C-C-N de aproximadamente 175o) tanto na fase gasosa quanto em acetonitrila A estabilizaccedilatildeo da conformaccedilatildeo gauche eacute possivelmente decorrente de interaccedilotildees hiperconjugativas antiperiplanares CHCN e CHCO (efeito gauche quacircntico) Contudo os dados de energia ainda indicam uma populaccedilatildeo mensuraacutevel de confocircrmeros anti (cerca de 10) Ao se protonar a difenidramina de forma que se obtenha o caacutetion difenidramiacutenio (correspondente ao cloridrato de difenidramina) a diferenccedila de energia entre os confocircrmeros gauche e anti mais estaacuteveis eacute de mais de 6 kcal mol-1 sugerindo que estruturas com acircngulo diedro O-C-C-N+ gauche sejam natildeo somente preferenciais mas exclusivas Esse fato eacute decorrente de um incremento estabilizante da conformaccedilatildeo gauche a atraccedilatildeo eletrostaacutetica ON+ (efeito gauche eletrostaacutetico)2 Conclusotildees Interaccedilotildees intramoleculares particularmente o efeito gauche (quacircntico e eletrostaacutetico) devem contribuir fortemente para a conformaccedilatildeo bioativa da difenidramina e seu cloridrato que eacute gauche ao longo do fragmento O-C-C-N segundo estrutura do Protein Data Bank (coacutedigo PDB 2AOT) Agradecimentos Agrave FAPEMIG CAPES e CNPq pelo suporte financeiro e bolsas de estudante (FMPR) e de pesquisador (MPF) Referecircncias [1] Goodman L Gu H Pophristic V J Phys Chem A 2005 109 1223-1229 [2] Gooseman N E J OacuteHagan D Peach M J G Slawin A M Z Tozer D J Young R J Angew Chem Int Ed 2007 46 5904-5908
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Estudo envolvendo NN
Railton1 B de Andrade (PG) SilmarMiguel A F de Souza (PQ)
1Universidade Federal da Paraiacuteba Departamento de Quiacutemica 58036 Joatildeo Pes
Introduccedilatildeo
Uma das reaccedilotildees mais importantes das nitrosaminas se refere agrave quebra da ligaccedilatildeo NndashN (ver Figura 1) com a consequumlente liberaccedilatildeo do pode facilitar ou natildeo a quebra desta ligaccedilatildeo Pelaacuteez e colaboraprotonaccedilatildeo da nitrosamina mais simples (nitrosamina metilada
1a trans-(CH3)2NNOH+ 1c cis
Figura 1 conformaccedilotildees mais releva
Neste trabalho investigamos as quatro estruturas de menor energia da NNnitrosodimetilamina (DMNA
Metodologia Computacional
Utilizamos os meacutetodos geometrias referentes aos confocircrmeros mais estaacuteveis niacutevel CASSCFcc-pVDZ
Resultados e Discussatildeo
Temos um ordenamento energeacutetico em relaccedilatildeo aos resultados a niacutevel outro ordenamento com MRCI
Tabela 1Resultados obtidos para as quatro estruturas mai
Estruturaa
1a trans-(CH3)2NNOH+
1c cis-(CH3)2NNOH+
2a (CH3)2NHNO+
2c (CH3)2NNHO+
aAs quatro estruturas de menor energias foram otimizadas com realizado um caacutelculo MRCI correccedilotildees de Davdson dResultados entre parecircnteses referente agraves estruturas com H [2]
Conclusotildees
Para o estado fundamental foram obtidas quatro conformaccedilotildees mais estaacuteveis mostradas na Figura 1 sendo a estaacuteveis Observou-se o mesmo ordenamento obtido para a nitrosamina natildeoCaacutelculos com bases mais extensas (augReferecircncias [1] OHWADA T et al J Am Chem Soc
[2] PELAacuteEZ D et al J J Phys Chem A
Estudo envolvendo NN-nitrosodimetilamina protonada
B de Andrade (PG) Silmar1 A do Monte (PQ) Miguel A F de Souza (PQ) e Elizete1 Ventura (PQ)
railtoncggmailcom
Universidade Federal da Paraiacuteba Departamento de Quiacutemica 58036 Joatildeo Pessoa
Uma das reaccedilotildees mais importantes das nitrosaminas se refere agrave quebra da ligaccedilatildeo N (ver Figura 1) com a consequumlente liberaccedilatildeo do NO [1] A posiccedilatildeo da protonaccedilatildeo
pode facilitar ou natildeo a quebra desta ligaccedilatildeo Pelaacuteez e colaboradores [2] estudaram a protonaccedilatildeo da nitrosamina mais simples (H2NNO----H+) como modelo para a
1c cis-(CH3)2NNHO+ 2a (CH3)2NHNO
+ 2c (CH
conformaccedilotildees mais relevantes no estado fundamental de nitrosaminas protonadas
Neste trabalho investigamos as quatro estruturas de menor energia da NNDMNA) protonada (Figura 1 principais siacutetios de protonaccedilatildeo)
odologia Computacional
Utilizamos os meacutetodos MRCICASSCF com a base cc-pVDZ
geometrias referentes aos confocircrmeros mais estaacuteveis (Figura 1) foram otimizadas a
Temos um ordenamento energeacutetico em relaccedilatildeo aos resultados a niacutevel MRCI como indicado na Tabela 1
Resultados obtidos para as quatro estruturas mais estaacuteveis envolvendo NDMA protonada
CASSCF MRCIb MRCI+Q
c CASPT2ANO
∆E (kcalmol) 000 (000)d 000 000
1244 (1099) 1200 1183
-103 (-331) 1378 941
1389 (1232) 1793 1555 As quatro estruturas de menor energias foram otimizadas com CASSCF e a geometria obtida foi
realizado um caacutelculo MRCI bMRCI (Multireference Configuration Interaction
sultados entre parecircnteses referente agraves estruturas com H [2]
Para o estado fundamental foram obtidas quatro conformaccedilotildees mais estaacuteveis sendo a 1a trans-(CH3)2NNOH
+ e 2a (CH3)2NHNO
se o mesmo ordenamento obtido para a nitrosamina natildeoCaacutelculos com bases mais extensas (aug-cc-pVDZ e cc-pVTZ) estatildeo sendo realizados
J Am Chem Soc 123 10164 2001 J J Phys Chem A 112 8394 2008
nitrosodimetilamina protonada
A do Monte (PQ)
soa ndash PB ndash Brasil
Uma das reaccedilotildees mais importantes das nitrosaminas se refere agrave quebra da ligaccedilatildeo posiccedilatildeo da protonaccedilatildeo dores [2] estudaram a
) como modelo para a
2c (CH3)2NNHO+
ntes no estado fundamental de nitrosaminas protonadas
Neste trabalho investigamos as quatro estruturas de menor energia da NN-principais siacutetios de protonaccedilatildeo)
pVDZ Todas as ) foram otimizadas a
Temos um ordenamento energeacutetico em relaccedilatildeo aos resultados a niacutevel CASSCF e
s estaacuteveis envolvendo NDMA protonada
CASPT2ANO-L
(000) (1125) (459) (1141)
e a geometria obtida foi Multireference Configuration Interaction) c
MRCI com sultados entre parecircnteses referente agraves estruturas com H [2]
Para o estado fundamental foram obtidas quatro conformaccedilotildees mais estaacuteveis NHNO
+ as mais se o mesmo ordenamento obtido para a nitrosamina natildeo-metilada
pVTZ) estatildeo sendo realizados
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Ab-initio calculation of magnetic properties of Gd-doped SnO2
Fermin H Aragoacuten
fermin964hotmailcom Laboratoacuterio de Fiacutesica Aplicada Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear 31270-901 Belo Horizonte MG
Brazil
Introduction
The SnO2 compound is a n-type semiconductor with a large band gap (Eg ~ 36 eV) This
compound forms in a tetragonal rutile-type crystalline structure Reports published in the literature
experimental and theoretical indicate that the SnO2 compound doped with different chemical
elements (transition metals and rare earths) shows ferromagnetic properties above room
temperature high electrical conductivity high transparency in the visible region and high thermal
stability Due to these properties the rare earth-ion-doped SnO2 compounds are considered as
promising systems for the development of multifunctional magneto-optical devices [1] In special
the doping with trivalent Gd ions could provide with larger localized magnetic moments because of
their 4f7 electron configuration in comparison with transition metal ions
Computational Methodology
All calculations have been performed within the framework of the density-functional theory
(DFT) implemented in the well-tested SIESTA (Spanish Initiative for Electronic Simulations with
Thousands of Atoms) code
[2] and using the generalized gradient approximation (GGA)
pseudopotentials The system was studied in 2x2x2 supercell contained 48 atoms For the
calculation is considered the substitution of GdrarrSn that represent 625 of Gd-doped and one
oxygen vacancy that represent 3125 of the oxygen occupied site Spin polarized was carried out
to both cases with ferromagnetic (FM) and antiferromagnetic (AFM) configuration The difference
between the FM and AFM total energy (ΔE) can be expressed as ΔE=E(FM)-E(AFM) where
E(FM) denotes the total energy of FM state and E(AFM) denotes the total energy of AFM state
Positive value of ΔE implies that an AFM state is preferred while negative value of ΔE implies that
an FM state is preferred
Results
The values obtained to ΔE were -04 meV and -33 meV for 625 Gd-doped in SnO2 and
SnO2-γ (γ is the quantity of oxygen vacancy) respectively The low energy for Gd-doped SnO2
shows paramagnetic while for the Gd-doped SnO2-γ shows ferromagnetic behavior these results are
in agreement as theoretical and experimental work [34] where were shown that the oxygen
vacancies are a key of the origin of ferromagnetism in the call diluted magnetic semiconductors
Conclusions In conclusion we have investigated the electronic and magnetic properties of Gd-doped SnO2 (free of oxygen vacancy) and Gd-doped SnO2-γ (with oxygen vacancy) using SIESTA code Our calculations show remarkable changes in the spin polarized DOS with a strong correlation of the ferromagnetism with the presence of oxygen vacancy
The financial support of the Brazilian Agencies CNPq CAPES and FAPEMIG is gratefully
acknowledged
References [1] R Adhikari AK Das DKarmakar JGhatak J MagnMagn Mat 322 (2010) 3631
[2] J M Soler E Artacho J Gale A Garcia J Junquera P Ordejoacuten D Saacutenchez-Portal J Phys Cond Matt 14 2745
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[4] J M D Coey A P Douvalis C B Fitzgerald and M Venkatesan Appl Phys Lett 84 1332 (2004)
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Estrutura eletrocircnica de complexo envolvendo uma associaccedilatildeo por ligaccedilatildeo
quiacutemica entre uma ftalocianina de rutecircnio e o TiO2 (anatase)
Diesley M S Arauacutejo1
(PG) Weverson R Gomes2(PG) Leonardo T Ueno
3(PQ) Antonio O T
Patrociacutenio1(PQ) Antonio E H Machado
1(PQ)
diesleymartinsyahoocombr 1Universidade Federal de Uberlacircndia Instituto de Quiacutemica Laboratoacuterio de Fotoquiacutemica e Ciecircncia de Materiais
2 Universidade Federal de Satildeo Carlos Departamento de Quiacutemica
3Universidade Federal de Uberlacircndia Faculdade de Ciecircncias Integradas do Pontal
Introduccedilatildeo
O emprego de abordagens baseadas na Teoria do Funcional de Densidade (DFT) tem
contribuiacutedo de forma significativa nos estudos de processos que envolvem transferecircncia de carga
[12] Ressalta-se entre outras possibilidades a previsatildeo do arranjo estrutural energeticamente mais
favoraacutevel e o entendimento de qual seria a melhor forma de ancoramento do corante na superfiacutecie
do semicondutor Aleacutem disso a estrutura eletrocircnica obtida teoricamente eacute capaz de fornecer
informaccedilotildees para o entendimento de processos importantes como eacute o caso da conversatildeo de energia
No presente trabalho avaliamos o comportamento de uma ftalocianina de rutecircnio ([(29-
bis(dietielamino)-1623-dicarboxi)PcRu(py)2]- FtRu) ligada quimicamente a um nanocluster de
anatase (TiO2)
Metodologia Computacional
Para a otimizaccedilatildeo estrutural e caacutelculo das frequecircncias vibracionais empregou-se o funcional
B3LYP e o conjunto de bases LANL2DZ ECP com o pseudo-potencial para o Titacircnio e o conjunto
Def2-TZVPD para os demais aacutetomos (H C N O e Ru) mais o pseudo-potencial para o Ru O
nanocluster de anatase empregado foi mantido congelado durante todos os caacutelculos Este consiste
em estrutura otimizada descrita por Jono e colaboradores [1] Todos os caacutelculos foram efetuados
considerando acetonitrila como solvente empregando o meacutetodo de contiacutenuo dieleacutetrico CPCM [45]
O funcional CAM-B3LYP foi utilizado na previsatildeo de 6 estados tripleto e dos 60 primeiros estados
singleto para a construccedilatildeo do espectro eletrocircnico e diagrama de energias
Resultados e Discussatildeo
No espectro de excitaccedilatildeo simulado a magnitude das forccedilas de oscilador para as transiccedilotildees
por volta de 560 nm sugere uma grande probabilidade de absorccedilatildeo de luz visiacutevel por este complexo
Em uma anaacutelise dos orbitais moleculares observa-se que tais excitaccedilotildees surgem da transferecircncia de
carga interfacial da FtRu para niacuteveis desocupados do semicondutor sugerindo que as transiccedilotildees
eletrocircnicas de menor energia devem envolver a excitaccedilatildeo de um eleacutetron da FtRu para diferentes
estados eletrocircnicos do TiO2 O gap energeacutetico entre o estado eletrocircnico de menor energia (S1) e o
estado fundamental eacute de cerca de 180 eV envolvendo a combinaccedilatildeo de diferentes transiccedilotildees
eletrocircnicas sugerindo que haacute injeccedilatildeo eletrocircnica do corante no estado excitado para a banda de
conduccedilatildeo do semicondutor isso eacute compatiacutevel com dados reportados em estudos similares [1-3]
Conclusotildees
Os dados obtidos para os niacuteveis de energia do complexo em estudo satildeo compatiacuteveis aos
observados para complexos similares Os resultados sugerem na excitaccedilatildeo eletrocircnica a
transferecircncia de eleacutetron de niacuteveis ocupados da FtRu para orbitais virtuais da anatase
Agradecimentos
UFU FAPEMIG CAPES e CNPq
Referecircncias
[1] R Jono et al J Phys Chem Lett 2011 2 1167ndash1170
[2] P M Anbarasan et al Rec Res Sci Tech 2010 2 08-16
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Estudo computacional de [22]ciclofanos
Mateus G Manfreacute1 (IC) Seacutergio E Galembeck
1 (PQ)
mateusmanfreuspbr 1Departamento de Quiacutemica Faculdade de Filosofia Ciecircncias e Letras de Ribeiratildeo Preto Universidade de Satildeo Paulo
14040-901 Ribeiratildeo Preto-SP Brasil
Introduccedilatildeo
Os [22]ciclofanos representam uma classe de compostos quiacutemicos com um campo de aplicaccedilatildeo que
abrange cataacutelises assimeacutetricas poliacutemeros com propriedades oacuteptico-eletrocircnicas distintas e mesmo
faacutermacos no combate agrave artrite Grande parte de suas caracteriacutesticas de interesse se deve a interaccedilotildees
entre seus dois aneacuteis aromaacuteticos portanto a compreensatildeo da natureza de tais interaccedilotildees elucidaria a
origem de suas aplicaccedilotildees bem como melhor exploraacute-las
Metodologia Computacional
Quatro compostos da classe dos [22]ciclofano vecircm sendo estudados neste trabalho
[22]paraciclofano (I) sin [22]metaciclofano (II) anti [22]metaciclofano (III) e
[22]metaparaciclofano (IV) As moleacuteculas tiveram suas geometrias optimizadas atraveacutes do meacutetodo
PW6B95-D3BJ tendo def2-TZVP A mesma metodologia foi adotada para o caacutelculo de seus
espectros infravermelho
Resultados e Discussatildeo
Em todos os compostos os valores estudados nas geometrias se encontram muito proacuteximos
dos valores experimentais na literatura2 Observa-se que para I e II a distacircncia interanular
apresentou um valor abaixo do raio de Van der Waals para o aacutetomo de carbono ( 28 acircngstrons) o
que sugere uma provaacutevel interaccedilatildeo through-space entre os aneacuteis Por outro lado os compostos III e
IV apresentaram uma distacircncia entre os aneacuteis maior que 28 acircngstrons indicando que caso estejam
presentes a interaccedilatildeo entre os aneacuteis se daacute principalmente through-bond
Os espectros infravermelho revelaram que em todos os compostos os picos de maior
intensidade se encontravam relacionados a vibraccedilotildees de estiramento dos hidrogecircnios Tanto O
espectro do composto I quanto do composto II bandas de intensidade consideraacutevel em 750 cm-1
relacionada agrave vibraccedilatildeo angular entre seus aneacuteis benzecircnicos indicando uma provaacutevel interaccedilatildeo
through-space O composto IV por outro lado natildeo apresentou tais bandas de interaccedilatildeo apenas entre
os aneacuteis mas sim uma banda em 606 cm-1
devido ao estiramento simeacutetrico entre os aneacuteis atraveacutes
das pontes etilecircnicas se tratando de uma provaacutevel interaccedilatildeo through-bond
Conclusatildeo
O meacutetodo PW6B95-D3BJ apresentou resultados com boa exatidatildeo ante aos valores
encontrados na literatura se mostrando adequado para o tratamento de [22]ciclofanos Os dados
obtidos na geometria para os compostos I e II bem como no espectro infravermelho convergem para
uma predominacircncia na interaccedilatildeo through-space enquanto que para o composto IV estes convergem
para uma predominacircncia na interaccedilatildeo through-bond
Agradecimentos
Os autores agradecem agrave FAPESP (processo 201319596-0) pelo suporte financeiro MGM
agradece agrave FAPESP (processo 201319596-0) pela bolsa de Iniciaccedilatildeo Cientiacutefica
Referecircncias Bibliograacutefica 2ChampionRGodfreyPD Betens FLJ Mol Spectrosc 199215518
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27 FFCLRP 2014
17ordm SIMPOacuteSIO BRASILEIRO DE QUIacuteMICA TEOacuteRICA (SBQT) 24 a 28 de novembro de 2013 Angra dos Reis Rio
ESTUDO COMPARATIVO DE REATIVIDADE DE TRITERPENOS
PENTACIacuteCLICOS COM ATIVIDADE ANTIMALAacuteRICA
Marlon Marques V de Melo Filho
1a(PG) Kelson Mota T Oliveira
1a(PQ) Noam S Gadelha
1a(PG)
Aristeu S da Fonseca1a
(PG)
1aGrupo de Quiacutemica Teoacuterica e Computacional (GQTC)
1bGrupo de Quiacutemica de Produtos Naturais e Desenvolvimento
de Meacutetodos Analiacuteticos (QPNMA) 1DQICE ndash UFAM Bloco 10 Setor Norte Av Rodrigo OJ Ramos 6200 Japiim
69077-000 Manaus ndash Amazonas
e-mail marlonvieirademelogmailcom
Palavras-chave lupeol aacutecido betulinico betulina aacutecido melaleuco atividade ONION
INTRODUCcedilAtildeO
A investigaccedilatildeo farmacecircutica em produtos naturais representa uma estrateacutegia importante para a descoberta e desenvolvimento de novos medicamentos Quatro moleacuteculas isoladas da A amazonicus no QPNMA com esqueleto triterpecircnico pentaciacuteclico tecircm mostrado graus diferentes de atividade contra o P falciparum Trecircs destes compostos satildeo apresentados na literatura como oacutetimos candidatos para o desenvolvimento de um tratamento mais eficiente contra a malaacuteria e outras doenccedilas parasitaacuterias Os quatro compostos depois de isolados foram identificados por meio de anaacutelise espectroscoacutepica (ver fig 1) Suas estruturas foram estudadas por meio de abordagem teoacuterica visando determinar que fatores estruturais e eletrocircnicos poderiam ser determinantes no grau de atividade Foram comparados os mapas de potencial eletrostaacutetico densidade eletrocircnica (2D e 3D) e distribuiccedilatildeo de cargas dos quatro compostos e seus valores tabelados Figura 1 Triterpenos pentaciacuteclicos isolados de A amazonicus 1 - lupeol 2 - O aacutecido betuliacutenico 3 - betulina 4 - o aacutecido Melaleucico
MEacuteTODOS Os calculos seratildeo realizados utilizando PC INTEL Quadcore
TM (8 GB RAM) em plataforma Debian
LINUX (Versatildeo 50) para calcular as propriedades estruturais e eletrocircnicas das quatro moleacuteculas Na otimizaccedilatildeo geomeacutetrica de rotina seraacute utilizado o meacutetodo com bases 6-21G e funcional b3lyp por meio do Programa Gaussian03 O meacutetodo a ser utilizado eacute o ONIOM Ele eacute recomendado para moleacuteculas grandes reaccedilotildees enzimaacuteticas mecanismos de reaccedilatildeo para os sistemas orgacircnicos efeitos dos substituintes e reatividade de compostos orgacircnicos e organometaacutelicos
RESULTADOS E DISCUSSAtildeO
Os dados oriundos do QPNMA indicam uma
maior atividade para o aacutecido betuliacutenico valores
meacutedios para o lupeol e betulina e nenhuma
atividade do aacutecido melaleucico Como a literatura
aponta a carboxila como forte candidato
responsaacutevel pela atividade do aacutecido betuliacutenico e a
hidroxila nos demais compostos a anaacutelise da
presenccedila destes grupos nas quatros estruturas foi
observado Estruturalmente os compostos
apresentaram grande similaridade em distacircncias e
acircngulos no esqueleto lupacircnico Os caacutelculos de
atividades dos triterpenos seratildeo realizados ao
interagi-los com o modelo tridimensional da proteiacutena
digestiva do P flaciparum que eacute encontrado no
Protein Data Base CONCLUSAtildeO
Uma das principais diferenccedilas observadas deve-
se a distribuiccedilatildeo de cargas nas COOH devido ao
efeito indutivo na proacutepria moleacutecula ou ateacute mesmo
um impedimento esteacuterico pelo maior volume da
moleacutecula
AGRADECIMENTOS
FAPEAM CNPq
Abdel Bar at al J Nat Prod 2009 72 1643ndash1650
2
1
25
12
6
27
15
16
19
28
22
21 29
30
24
23
OH
H
H
1
COOH
OH
OH H
OHH
H
H
3
2
3 4
23 24
6 5
10
1
25
9 8
7 27
14
13
12
30
19
1
8 17 16
15
28
22
21
29
26 COOH
COOH
OH
4
2
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28 FFCLRP 2014
Estudos Teoacutericos Comparativos de Propriedades Estruturais Eletrocircnicas e
Espectroscoacutepicas dos Aacutecidos Betuliacutenico e Melaleucico e da Estabilidade de
Clusters desses Metaboacutelitos Especiais
Noam G da Silva1 (PG) Kelson M T de Oliveira1 (PQ) Aristeu S da Fonseca1 (PG) e Marlon
Vieira de Melo1 (PG)
noam_gshotmailcom 1DQICE-UFAM Bloco 10 Setor Norte Av Rodrigo O J Ramos 6200 Japiim 69077-000 Manaus Amazonas
Introduccedilatildeo
A baixa atividade do aacutecido Melaleucico natildeo foi ateacute o presente momento estudada Sua
estrutura eacute similar agrave de outros compostos ativos mas algum outro fator deve estar influenciando
na quiacutemica da reaccedilatildeo[12] Estruturas como clusters onde interaccedilotildees de hidrogecircnio estabilizam
o sistema podem estar sendo formadas[34] e assim a moleacutecula mostra-se inativa em estudos de
atividade bioloacutegica[5]
Metodologia Computacional
Os caacutelculos foram realizados em maacutequinas QuadCore ambas com 8 GB de memoacuteria
RAM nas plataformas Debian 6 e 7 (Linux) O software utilizado foi o Gaussian 03 Rev C-02
As moleacuteculas foram estudadas com o AM1 B3LYP3-21G e B3LYP6-31G As estruturas com
duas e trecircs moleacuteculas foram estudadas com AM1
Resultados e Discussatildeo
Os resultados preliminares (alguns na Tabela 1)
mostram que a forma mais oxidada (aacutecido Melaleucico)
possui menor energia que o aacutecido Betuliacutenico Em ambas as
moleacuteculas ocorre interaccedilatildeo intermolecular que estabiliza o
sistema Quando duas moleacuteculas interagem haacute um efeito
estabilizante maior no aacutecido Betuliacutenico que no aacutecido
Melaleucico Com trecircs moleacuteculas interagindo ocorre
aumento na estabilizaccedilatildeo para ambos os casos mas o aacutecido Melaleucico tem uma estabilizaccedilatildeo
aproximadamente 20 kcalmol mais acentuada
Tabela 1 Algumas propriedades energeacuteticas e efeitos de interaccedilatildeo de hidrogecircnio
Propriedade Aacutecido Betuliacutenico Aacutecido Melaleucico
Energia Total (kcalmol) -187358751 -2719095827
Estabilizaccedilatildeo com duas moleacuteculas (kcalmol) -8641687843 -7807025921
Estabilizaccedilatildeo com trecircs moleacuteculas (kcalmol) -1326288052 -1528627227
Conclusotildees
A formaccedilatildeo de pontes de hidrogecircnio estabiliza os sistemas mas somente o aacutecido
Melaleucico pode formar grandes aglomerados com essas interaccedilotildees Sistemas maiores podem
ser estudados e fornecer respostas para a baixa atividade da moleacutecula
Agradecimentos
Ao CNPq e a FAPEAM pelos investimentos
Referecircncias [1] Chopra CS Cole A RH Theiberg KJL White DR Arthur HR Tetrahedron 1965 Vol 21 1529-1536
[2] Chopra CS White DR Tetrahedron 1966 Vol 22 897-901
[3] Mohajeri A Journal of molecular structure (Theochem) 2004 Vol 678 201-205
[4] Duvoisin Jr S Ighor CVL Quimica Nova 2011 Vol 34 1595-1603
[5] Bernard P Scior T Didier B Hibert M Berthon J Phytochemistry 2001 Vol 58 865-874
Figura 1 (Esquerda) Cluster de aacutecido
Melaleucico e (Direita) interaccedilotildees de
hidrogecircnio
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On Activation Step of Hoveyda-Grubbs Catalyst
Eacutegil Saacute 1 (PQ) Milton Matos 2 (PQ) hegelsahotmailcom
1 Universidade Federal do Piauiacute Campus Ministro Reis Velloso Parnaiacuteba-PI Brazil e-mail 2 Laboratoacuterio Interdisciplinar de Materiais Avanccedilados Centro de Ciecircncias da Natureza Teresina -PI Brazil
Introduccedilatildeo
Hoveyda-Grubbs catalyst is very important to catalyze the olefin metathesis reaction The activation mechanism is dissociative for RCM (Ring Closing Metathesis) of N-Tosyldiallylamine due to olefin size [1]
Metodologia Computacional
We study the activation mechanism using DFT (Density Functional Theory) through the hybrid functional B3LYP and the basis set 6-31g(d) for all atoms except ruthenium described by LanL2DZ all stationary points were characterized by vibrational frequency calculations using the same level of theory Resultados e Discussatildeo We search the activation path previously proposed [1] showed in the Figure 1 in black and blue lines This path start with the pre-catalyst A1 through the transition state TS(A1-A2) and the minimum A2 The next step is the complexation of N-Tosyldiallylamine (IA3) We also find an alternative path showed by the red line In this path proposed in the first time here we showed an immediately interconversion from A2 to IIA3 before the complexation of the olefin with a rotation through the RuC bond This structure presents a dihedral angle of 105deg between the carbons of group mesityl coordinated ruthenium the carbon of the carbene and the oxygen chelator CRuCO (marked with asterisk in Figure 1) While in the structure A2 the same-angle is -107deg showing the rotation of the entire group Hoveyda around the connection RuC this rotation happens easily and as published in theoretical and experimental studies [2] confirmed by the more the stability of IIA3 in comparison with A2 We investigated the activation directly from the structure A1 to the structure IIA3 but we found an unreal energy barrier corresponding to the possible TS(AI-IIA3) With these results we believe the activation process occurs with the interconversion from A2 to IIA3 and not directly from A2 to IA3 as showed in others works
Figure 1 Activation paths for the Hoveyda-Grubbs catalyst
Referecircncias
[1] [1] S J Connon M Rivard M Zaja S Blechert Adv Synth Catal 345 (2003) 572
[2] C M Aguillar W R Rocha J Phys Chem B 115 (2011) 2030
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Estudo do comportamento em soluccedilatildeo do 2-fluoroetanol 3-fluoroproanol e 4-fluorobutanol por espectroscopias de RMN e infravermelho e caacutelculos
teoacutericos R A Cormanich12(PG) R Rittner2(PQ) M P Freitas3 (PQ) and M Buumlhl1 (PQ)
rodcormanichiqmunicampbr 1 EastChem School of Chemistry University of St Andrews North Haugh St Andrews Fife KY16 9ST UK 2 Chemistry Institute State University of Campinas PO Box 6154 13083-970 Campinas SP Brazil 3 Department of Chemistry Federal University of Lavras PO Box 3037 37200-000 Lavras MG Brazil Introduccedilatildeo
Aacutetomos de fluacuteor em compostos orgacircnicos satildeo considerados fracos aceptores para formaccedilatildeo de ligaccedilatildeo de hidrogecircnio (LH)1 Contudo o miacutenimo global do 2-fluoroetanol (FE) que tem geometria apropriada para formar uma LH CFmiddotmiddotmiddotHO intramolecular eacute responsaacutevel por gt90 da sua populaccedilatildeo conformacional total Tal LH eacute comumente invocada para explicar a estabilidade do confocircrmero mais estaacutevel do FE2 Da mesma maneira tambeacutem eacute indicado que os miacutenimos globais do FP e FB formam LHs CFbullbullbullHO intramoleculares34 Natildeo haacute estudos conformacionais em soluccedilatildeo na literatura para estes compostos que sejam de nosso conhecimento Dessa maneira no presente trabalho foi realizada uma anaacutelise sistemaacutetica do comportamento conformacional em soluccedilatildeo do FE FP e FB por espectroscoipas de RMN de
1H e 19F e infravermelho suportado por caacutelculos teoacutericos Metodologia Computacional
Foram realizados caacutelculos teoacutericos em niacutevel MP2aug-cc-pVDZ para geometrias dos confocircrmeros do FE (5 confocircrmeros) FP (12 confocircrmeros) e FB (38 confocircrmeros) otimizados em niacutevel MP2aug-cc-pVDZ que apresentaram a melhor correlaccedilatildeo com o niacutevel CCSD(T)aug-cc-pVTZ em relaccedilatildeo agrave funcionais da DFT (B3LYP e B3LYP-D3) Foram entatildeo aplicados diferentes meacutetodos teoacutericos como o Quantum Theory of Atoms in Molecules (QTAIM) Non-Covalent Interactions (NCI) e o Natural Bond Orbitals (NBO) para se entender as preferecircncias conformacionais destes compostos Resultados e Discussatildeo
Nenhum indiacutecio de formaccedilatildeo de LH intramolecular CFbullbullbullHO pocircde ser detectado para o FE FP e FB experimentalmente em soluccedilatildeo nos espectros de RMN e infravermelho Caacutelculos teoacuterico baseados na QTAIM NCI e NBO indicam que LHs CFbullbullbullHO intramoleculares natildeo tecircm influecircncia sobre o comportamento conformacional do FE mas estabilizam o miacutenimo global tanto do FP quanto do FB para as moleacuteculas isoladas No entanto ao se adicionar correccedilotildees termodinacircmicas de energia livre de Gibbs mesmo em meios natildeo-polares tais como CCI4 ciclohexano e diclorometano (IEF-PCM) a populaccedilatildeo dos miacutenimos globais do FP (~11) e FB (~3) diminuem consideravelmente aparentemente abaixo do limite de detecccedilatildeo Conclusotildees
Contraacuterio agrave suposiccedilotildees encontradas na literatura o comportamento conformacional do FE natildeo eacute regido por uma LH CFHO intramolecular LHs intramoleculares satildeo importantes para os confocircrmeros mais estaacuteveis do FP e FB isolados mas natildeo podem ser detectadas em soluccedilatildeo O presente trabalho foi aceito para publicaccedilatildeo no jornal Phys Chem Chem Phys Agradecimentos FAPESP FAPEMIG CNPq e EaStCHEM Referecircncias [1] R A Cormanich M P Freitas C F Tormena R Rittner RSC Advances 2012 2 4169 [2] J Huang K Hedberg J Am Chem Soc 1989 111 6909 [3] H M Badawi W Foumlrner S A Ali Spectrochim Acta A 2008 69 263 [4] M Traetteberg A D Richardson K Hedberg R W Winter G L Gard J Phys Chem A 2001 105 9587
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Theoretical Study of the Infrared Raman and VCD Spectra of Thiophene UsingAb Initio and Density Functional Theory Calculations
Marcello F da Costa (PQ)1 Poliane C de Farias (PG)2
mcostauelbr polianefariasyahoocombr12Universidade Estadual de Londrina LBMM ndash Laboratoacuterio de Biofiacutesica e Mecacircnica Molecular
IntroductionOrganic semiconductors have physical characteristics similar to inorganic ones so they can
also be used in the manufacture of OLEDs [1] photovoltaic cells [2] lasers [3] Furthermoreorganic materials with semiconductor properties have some advantages when compared to inorganicones such as greater adaptability low cost of production and the possibility of easily making smallstructural changes to modify its physical and chemical properties Among the currently mostinteresting organic semiconductors are the thiophene based polymers and the thiophene togetherwith its derivatives which are the main constituents of organic conductors [4]
Computational detailsIn this work we made the calculation of the molecular parameters infrared and Raman
spectra with HF and MP2 ab initio methods and B3LYP and B3PW91 DFT functional packagesWe also compared the results with experimental data found in the literature [5-7] and we calculatedthe VCD (vibrational circular dichroism) spectrum based on the good agreement of the calculationsperformed The thiophenes geometry optimization and harmonic vibrational frequenciescalculations were performed with the GAUSSIAN 03 software package using HF levelapproximation MoslashllerndashPlesset many-body perturbation theory truncated at second order (MP2) andDFT with B3LYP and B3PW91 hybrid functional with both are believed to be superior inpredicting molecular properties A fairly large and flexible basis set 6-311++G was chosen toobtain accurate calculations about the molecule
Results and discussionThe results show that the DFT methods have more accuracy with experimental data The
B3LYP hybrid functional had slightly more accuracy than the B3PW91 for the vibrationalfrequencies and matched with experimental data until the 12th vibration in the range around 500 to1200 1cm The theoretical prediction of the VCD spectrum shows that the thiophene molecule hasa propensity to absorb clockwise circularly polarized light (positive absorption) at the most intenseinfrared absorptions
ConclusionThe set of basis functions 6-311++G is able to provide a realistic description of these
properties The good agreement with the experimental data of the harmonic vibrations supports theVCD results which provides useful information for the study of this material
AcknowledgementsThe authors would like to acknowledge the financial support granted by the following
Brazilian agency Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientiacutefico e Tecnoloacutegico (CNPq)
Referecircncias [1] Y Li Y Cao J Gao D Wang G Yu AJ Heeger Synthetic Met 99 (1999) 243[2] CJ Brabec NS Sariciftci JC Hummelen Adv Func Mater 11 (2001) 15[3] F Hide M Diaz-Garcia B Schwartz M Andersson P Qibing AJ Heeger Science 273 (1996) 1833[4] JH Schon A Dodabalapur Z Bao C Kloc O Schenker B Batlogg Nature 410 (2001) 189[5] T Kupka R Wrzalik G Pasterna K Pasterny J Mol Struct 616 (2002) 17[6] JS Kwiatkowski J Leszczynski I Teca J Mol Struct 436-437 (1997) 451[7] K Pasterny R Wrzalik T Kupka G Pasterna J Mol Spectrosc 614 (2002) 297
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Iacutendice de Autores
Anselmo E de Oliveira UFG 04Antonio E H Machado UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Antonio O T Patrociacutenio UNIVERSIDADE FEDERAL DEUBERLAcircNDIA
26
Aristeu S da Fonseca UFAM 28Arnaldo Fernandes da Silva Fo UNICAMP 06 07Ataualpa A C Braga UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 01Breno R L Galvatildeo UFMG 16Carlos R D Correia UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
CAMPINAS01
Cleuton de Souza Silva UNICAMP 08 10Claacuteudio Francisco Tormena UNICAMP 05Daniely X Soares UNICAMP 07Diego Fernando da S Paschoal UFJF 22Diesley Martins UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Dioacutegenes Mendes Arauacutejo USP-RP 09Elaine F F da Cunha FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Eacutegil de Brito Saacute UFPI 30Elizete Ventura UFPB 24Elieacutezer Fernando de Oliveira UNESP 17Fabriacutecio R Sensato UNIFESP 20Felipe Vieira Zauith Assad UNIFESP 20Fermin Fidel Herrera Aragoacuten CDTN 25Francisco Carlos Lavarda UNESP 17Francisco das Chagas Alves Lima UFPI 14Faacutetima Maria Pereira de Rezende UFLA 23Giovanni Finoto Caramori UFSC 02Heacutelio F Dos Santos UFJF 22Iran da Luz Sousa UNICAMP 12Jadson C Belchior UFMG 16Josene Maria Toldo UFRGS 18Kelson Mota T Oliveira UFAM 28Larissa Sihe Oliveira UFSM 13Leonardo T Ueno UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Leonardo V das Chagas Lima UNICAMP 21Lucas Abreu do Nascimento UESPI 14Lucas Colucci Ducati USP 05Luciano Tavares da Costa UNIFAL-MG 15Liacutevia C T Lacerda FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19M Buumlhl UNIVERSITY OF ST ANDREWS 31
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M P Freitas UFLA 31Marcello Ferreira da Costa UEL 32Marcus V J Rocha VRIJE UNIVERSITEIT 19Marlon Vieira de Melo UFAM 28Mateus Grecco Manfreacute UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 27Mateus Xavier Silva UFMG 16Matheus P de Freitas UFLA 23Mauricio Gustavo Rodrigues UNICAMP 11Milton Matos UFPI 30Nelson Henrique Morgon UNICAMP 12 21Noam Gadelha da Silva UFAM 29Noam S Gadelha UFAM 28Paulo Fernando Bruno Gonccedilalves UFRGS 18Poliane Cristina de Farias UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
LONDRINA32
R Rittner UNICAMP 31Rafael de Mattos Piccoli UFSC 02Railton Barbosa de Andrade UFPB 24Renan Vidal Viesser UNICAMP 05Renato Pereira Orenha UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 03Ricardo A Agnes UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
CAMPINAS01
Rodrigo Antonio Cormanich UNICAMP 31Rogeacuterio Custodio UNICAMP 08 10 11Rogeacuterio J Baierle UFSM 13Roy E Bruns UNICAMP 06 07Reacutegis Casimiro Leal UNICAMP 10Sergio E Galembeck USP-RP 09Silmar A do Monte UFPB 24Silviana Correcirca FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Seacutergio E Galembeck UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 27Seacutergio Emanuel Galembeck UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 03Teodorico C Ramalho FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Tuanan Lourenccedilo UNIFAL-MG 15Vitor Hugo Menezes da Silva UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 01Wagner E Richter UNICAMP 07Wagner Eduardo Richter UNICAMP 06Wesley Fonseca Vaz UFG 04Weverson R Gomes UNIVERSIDADE FEDERAL DE SAtildeO
CARLOS26
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Palavras Chaves
AacuteCIDO BETULINICO 28AacuteCIDO MELALEUCICO 29ACOPLAMENTO SPIN-ORBITAL 05AGREGADOS MOLECULARES 04ALGORITMO GENEacuteTICO 16ALPCCL 04AMINAS SUBSTITUIacuteDAS 10ANAacuteLISE CONFORMACIONAL 31ANATASE 26AROMATICIDADE 27ATIVIDADE 28BASIS SETS 22BENZAZOacuteIS 18BENZBROMARONA 12BIOACTIVITY 07C-PCM 08CAacuteLCULO COMPUTACIONAL 10CAacuteLCULOS AB INITIO 16CAacuteLCULOS DFT 01CASSCF 24CLUSTERS METAacuteLICOS 16CLUSTERS 09 29CO2 15COMPOSTO DE COODENACcedilAtildeO 14CONFOcircRMERO ANTI 23CONFOcircRMEROS 12CONJUGATED POLYMERS 17CSSM 06DFT CALCULATIONS 17DFT 02 12 14 18 19 20
21 25 26 29 32DINAcircMICA MOLECULAR 15EFEITO DO AacuteTOMO PESADO 05EFEITOS RELATIVIacuteSTICOS 02EFITO GAUCHE 23ENTALPIA DE FORMACcedilAtildeO 21ESIPT 18ESTADOS EXCITADOS 04ESTRUTURA ELETROcircNICA 09FTALOCIANINA 26FUNCIONAL HIacuteBRIDO M06 01FUNCcedilOtildeES DE BASE 11
35 FFCLRP 2014
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G3X(CEP) 08GD-DOPED SNO2 25HIPERCONJUGACcedilAtildeO 23INFRAVERMELHO 06INTENSIDADES 06INTERACcedilAtildeO INTRAMOLECULAR 27LIGACcedilAtildeO AMIDA 20LIGACcedilAtildeO DE HIDROGEcircNIO 31LIacuteQUIDO IOcircNICO 15MAGNETIC PROPERTIES 25MAGUEMITA 19MCG 11MECHANISM 30MEacuteTODOS COMPOSTOS 21N-ACILACcedilAtildeO DE AMINAS 20NANOFITAS 13NITROSAMINAS 24NITROSILO 03NMR 22OLEFIN METATHESIS 30ONION 28ORGANIC DEVICES 17ORGANOMETAacuteLICOS 02OXIDO NIacuteTRICO 14PKA 10PM3 12PMMA 19PROPRIEDADES 13PROTONACcedilAtildeO 24Q-EXPONENCIAIS 11QTAIM 03RAMAN 32REACcedilOtildeES DE HECK 01RELATIVISTIC EFFECTS 22RMN E INFRAVERMELHO 31RUTEcircNIO 03SIC 13SUPERAacuteTOMOS 09TDDFT 07TENSOR BLINDAGEM NUCLEAR 05TEORIA GAUSSIAN 08THIOPHENE 32UV-VIS SPECTROSCOPY 07
36 FFCLRP 2014
bbb
E[ρ] = TS[ρ] +intd~rvext(~r)ρ(~r) + VH [ρ] + EXC [ρ]
βmc2 + 3sumk=1
αkpkc
ψ(x t) = ihpartψ(x t)
partt
Estudo das Propriedades de Nanofitas de SiC
Larissa S Oliveirasup1 (PG) Rogeacuterio J Baierlesup1sihelarissagmailcom
1Universidade Federal de Santa Maria
IntroduccedilatildeoMateriais semicondutores nanoestruturados satildeo potenciais candidatos para serem
utilizados em dispositivos semicondutores Muitas teacutecnicas computacionais tecircm sidoutilizadas agrave produccedilatildeo de materiais com propriedades desejaacuteveis agrave industria eletrocircnica onde ocarbeto de siliacutecio (SiC) vem se mostrando muito promissor
Metodologia ComputacionalO meacutetodo de primeiros princiacutepios adotado eacute fundamentado na Teoria do Funcional
Densidade (DFT) e para o tratamento da interaccedilatildeo forte entre os eleacutetrons de valecircncia com osde caroccedilo utilizaremos pseudopotenciais de norma conservada na forma totalmente separaacutevelAs equaccedilotildees de Kohn-Sham satildeo resolvidas de maneira autoconsistente com o termo de troca-correlaccedilatildeo tratado dentro da Aproximaccedilatildeo do Gradiente Generalizado (GGA) A soma naZona de Brillouin eacute tratada utilizando um conjunto especial de pontos k gerados dentro doprocedimento de Morkhost-Pack A procura da geometria eacute feita utilizando o algoritmo deGradiente Conjugado (CG) com o caacutelculo das forccedilas usando o procedimento de Hellmann-Feynman
A estabilidade dos defeitos eacute obtida com o caacutelculo da energia de formaccedilatildeo dosdefeitos utilizando os resultados de caacutelculos de energia total A energia de formaccedilatildeo de umdefeito Eform[Def] eacute calculado de acordo com a equaccedilatildeo
Eform[Def]=ET[Def] ndash ET[pristino] - nji
onde ET[Def] eacute a energia total para o sistema na presenccedila de um defeito e ET[pristino] eacute aenergia total do mesmo sem defeito A soma ocorre sobre todos os aacutetomos envolvidos nodefeito e j eacute o potencial quiacutemico para o i-eacutesimo aacutetomo envolvido no defeito
Resultados e DiscussatildeoPretendemos estudar as principais caracteriacutesticas das nanofitas de SiC em sua forma
pura e com defeitos Estes estudos ainda estatildeo em fase de conclusatildeo e por esse motivo aindanatildeo possuiacutemos resultados
ConclusotildeesEsperamos que com esse trabalho possamos natildeo soacute caracterizar de maneira
satisfatoacuteria esses materiais Esses materiais quando bem estruturados podem apresentarcaracteriacutesticas desejaacuteveis para a fabricaccedilatildeo de dispositivos eletrocircnicos com boa eficiecircncia
AgradecimentosAgrademos a UFSM FAPERGS e ao PPGFiacutesica
Referecircncias [1] R J Baierle PC Piquini L P Neves R H Miwa Ab initio study of native defects in SiC nanotubesPhysical Review B Condensed Matter and Materials Physics USA v 74 n15 p 155425 2006[2] E F Rosso Baierle R J Oxygen doped SiC Nanowires an ab initio study Chemical Physics Letters (Print)v 568 p 140-146 2013[3] F Zheng et al J App Phys 113 154302 (2013)
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13 FFCLRP 2014
Natureza da ligaccedilatildeo FendashNO em sistemas trans-[FeIIL(NO)(oxa-aza)]
n+ onde
L=Cl ou H2O e n=1 ou 2 Uma investigaccedilatildeo computacional
Lucas Abreu do Nascimento1 (PG) Francisco das Chagas Alves Lima2 (PQ) fdcalimagmailcom 1
Universidade Federal do Piauiacute ndash UFPI 2 Universidade Estadual do Piauiacute ndash UESPI
Introduccedilatildeo
Na deacutecada de 1980 Ignarro e colaboradores mostraram que o oxido niacutetrico (NO) desempenha importacircncia fundamental no meio bioloacutegico como em sistema de regulaccedilatildeo de pressatildeo
sanguina processos inflamatoacuterios dentre outros1 Seus estudos demonstraram que a atividade bioloacutegica do (NO) difere em categorias direto e indireto sendo a principal diferenccedila a concentraccedilatildeo (NO) no meio A busca por novas drogas aptas a manter o controle desta moleacutecula levaram a uma
vasta aplicaccedilatildeo de compostos de coordenaccedilatildeo em particular ligantes macrociacuteclicos2 Os ligantes aza-macrociclo tem demonstrando um importante papel na sua estabilidade bem como o ligante
trans ao (NO)34 Mediante a busca por novas drogas capazes de manter o controle de (NO) no meio bioloacutegico este trabalho tem como objetivo analisar a natureza da ligaccedilatildeo FendashNO no sistema trans-[FeIIL(NO)(oxa-aza)]n+ onde L satildeo os ligantes trans Cl ou H2O em relaccedilatildeo o (NO) e n+ satildeo as
possiacuteveis cargas (1 e 2) dos complexos Metodologia Computacional
Todos os caacutelculos foram desenvolvidos no programa Gaussian 095 em niacutevel de teoria DFT empregado o funcional de troca de Beckes em conjunto com o funcional de correlaccedilatildeo de Perdew (BP86) Para efeito de comparaccedilatildeo o meacutetodo PBE1PBE tambeacutem foi utilizado Em combinaccedilatildeo com
os meacutetodos propostos a base LANL2DZ foi utilizada Para entendimento da natureza da ligaccedilatildeo o programa AOMIx6 foi empregado Todos os caacutelculos foram realizados considerando o vaacutecuo
Resultados e Discussatildeo
Em ambas os meacutetodos utilizados o sistema com o ligante H2O mostrou uma media de 35000 kcal mol -1 mais estaacutevel com ralaccedilatildeo ao com Cl Com relaccedilatildeo o comprimento de ligaccedilatildeo
entre o metal e o NO observa-se que quando ligante apresenta orbitas do tipo pi (π) no caso H2O diminui o comprimento da ligaccedilatildeo em 0009 Aring em comparaccedilatildeo com o outro ligante Apesar da
energia de interaccedilatildeo FendashNO ter sido de -482 kcal mol-1 para L=Cl e -62 kcal mol-1 para L=H2O as energias de repulsatildeo mostram-se 0020 maior para L=Cl quando comparado com L=H2O Logo a presenccedila deste ligante H2O dificulta a liberaccedilatildeo do NO e consequentemente facilitar a sua absorccedilatildeo
Conclusotildees
Os resultados demostraram que o sistema proposto em ambos os meacutetodos possui uma
maior estabilidade quando o ligante H2O esta presente Com relaccedilatildeo ao comprimento da ligaccedilatildeo FendashNO ela diminui com a presenccedila do H2O Assim a liberaccedilatildeo de NO pode ocorre com maior facilidade com quando o Cl estiver na oposiccedilatildeo trans com relaccedilatildeo a ele Os resultados das energias
de energias de repulsatildeo corroboram para o entendimento desses sistemas Agradecimentos
Centro Nacional de Processamento de Alto Desempenho do Cearaacute - CENAPADUFC Referecircncias [1]Ignarro L J Buga GM Wood K S Byrns R E Chaudhuri G Proceed ings of the National Academy of
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Ru2+ L=NO+ NO and NOminus PPIX=Protoporphyrin IX) Inorganica Chimica Acta 2013 408 18ndash26
[4]Caramori G F Kunitz A G Andriani K F Doro F G Frenking G amp Tfouni E The nature of Ru-NO bonds
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[5] Frisch M J Gaussian09
[6] S I Gorelsky AOMix Program for Molecular Orbital Analysis httpwwwsg-chemnet version 66 2012
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14 FFCLRP 2014
Estudo das propriedades dinacircmicas do sistema 1-etil-3-metilimidazoacuteliobis(trifluorsulfonil)imida emim[Tf2N]CO2
Tuanan da Costa Lourenccedilo(PG)sup1 Luciano Tavares da Costa(PG)sup2lourencotuanangmailcom
1Universidade Federal de Alfenas sup2Universidade Federal Fluminense
IntroduccedilatildeoRecentemente liacutequidos iocircnicos(LIs) tecircm sido amplamente estudados para aplicaccedilotildees em
quiacutemica verde sendo que tais aplicaccedilotildees satildeo possiacuteveis devido agraves propriedades destes liacutequidos comobaixa volatilidade estabilidade teacutermica toxicidade e baixa pressatildeo de vapor tornado-os assimpossiacuteveis solventes ldquoverdesrdquo Atualmente vimos enfrentando grandes mudanccedilas climaacuteticas causadaspelas grandes emissotildees de gases de efeito estufa na atmosfera e devido a isso torna-se necessaacuterio odesenvolvimento de tecnologias para a captura de tais gases sendo os liacutequidos iocircnicos candidatos aesta nova tecnologia O objetivo deste trabalho eacute o estudo da mistura do liacutequido iocircnico 1-etil-3-metilimidazoacutelio bis(trifluorsulfonil) imida emim[Tf2N] com o CO2
Metodologia ComputacionalSimulaccedilotildees por dinacircmica molecular foram usadas para o estudo do sistema [emim]Tf2N e
CO2 As simulaccedilotildees foram realizadas nos ensembles NVT e NpT com duraccedilatildeo de 100ns Foramutilizados 160 pares de Lis com diferentes concentraccedilotildees do gaacutes variando de 0 a 204 moleacuteculas auma temperatura de 313K Apoacutes os caacutelculos das interaccedilotildeessup2 foram realizados caacutelculos depropriedades dinacircmicas a fim de se avaliar as modificaccedilotildees causadas pela presenccedila do gaacutes
Resultados e DiscussatildeoForam calculados os coeficientes de difusatildeo para caacutetion e acircnion Podemos ver pela tabela 1
que haacute um aumento no coeficiente de difusatildeo proporcional ao aumento de moleacuteculas de CO2 Ocaacutetion tende a ser mais difuso do que o acircnion e isso se daacute pela presenccedila do anel aromaacutetico em suaestrutura o que proporciona uma maior mobilidade do caacutetion no eixo do anel Podemos ver atraveacutesdo deslocamento meacutedio quadraacutetico das espeacutecies que o comportamento da dinacircmica translacionalnatildeo eacute modificado pela presenccedila das moleacuteculas do gaacutes embora ocorra uma maior difusividade dasmoleacuteculas
Tabela 1- Coeficientes de difusatildeo para as espeacutecies do sistema valores em 10-5cmsup2s Conclusotildees
Os resultados preliminares mostraram uma grande afinidade do gaacutes com o LI evidenciadona modificaccedilatildeo do coeficiente de difusatildeo o que nos sugere uma certa interaccedilatildeo gaacutes-LI Osresultados preliminares das propriedades dinacircmicas para o liacutequido iocircnico tiveram uma boacorrelaccedilatildeo com a literaturasup3 o que mostra a validade do campo de forccedila utilizado nas simulaccedilotildees
AgradecimentosAgradecimentos a CAPES FAPEMIG UNIFAL-MG e UFF
Referecircncias [1] Karadas F Energy Fuels 2010 24 5817[2] Lourenccedilo T C et al Environ Sci Technol 2013 47 7421[3] Fredlake C P et al J Chem Eng Data 2004 49 954
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Anaacutelise Teoacuterica de Clusters de Soacutedio-Potaacutessio por Algoritmo Geneacutetico e Caacutelculos
de Quiacutemica Quacircntica
Mateus X Silva1
(PG) Breno R L Galvatildeo1
(PD) Jadson C Belchior1 (PQ)
xaviersmateusgmailcom 1Departamento de Quiacutemica-ICEx Universidade Federal de Minas Gerais Av Antocircnio Carlos 6627 Pampulha 31270-
901 - Belo Horizonte MG Brasil
Introduccedilatildeo
Clusters metaacutelicos tecircm atraiacutedo atenccedilatildeo cientiacutefica devido agraves suas potenciais aplicabilidades
tecnoloacutegicas em nanoescala O interesse teoacuterico vai aleacutem da determinaccedilatildeo das estruturas formadas
por estes sistemas sendo um objetivo central o entendimento de como estes clusters crescem e
como suas propriedades se modificam no curso deste processo A liga NaK eacute conhecida por ser
misciacutevel em todas as proporccedilotildees e liacutequida agrave temperatura ambiente para a maioria das composiccedilotildees1
sendo o foco deste trabalho a descriccedilatildeo do crescimento deste sistema
Metodologia Computacional
A hipersuperfiacutecie de energia potencial de clusters de NaK foi gerada pelo potencial empiacuterico
Gupta2 (PG) e explorada via um algoritmo geneacutetico (GA) modificado
3 pela adiccedilatildeo de dois novos
operadores ao procedimento evolucionaacuterio padratildeo Assim foram geradas condiccedilotildees iniciais para
abordagem dos clusters menores por meacutetodos de estrutura eletrocircnica tais como CCSD(T) e MP2
que produziram resultados de referecircncia A escolha de condiccedilotildees apropriados para caacutelculos DFT
foram exploradas utilizando os dados de referecircncia obtidos Por fim o acoplamento entre um GA e
a minimizaccedilatildeo da energia obtida em niacutevel de teoria quacircntica eacute investigado para gerar condiccedilotildees
iniciais mais adequadas em relaccedilatildeo agrave abordagem empiacuterica inicial
Resultados e Discussatildeo
Os miacutenimos gerados pelo PG foram avaliados e corrigidos pelos meacutetodos ab initio de alto
niacutevel correlacionando eleacutetrons de camadas internas Verificou-se que o PG falha sistematicamente
na previsatildeo dos miacutenimos corretos de energia para clusters de ateacute 6 aacutetomos estando estes sistemas
pequenos fora da regiatildeo ideal de aplicabilidade deste potencial Observou-se que abordagens usuais
DFT como B3LYP podem falhar na previsatildeo de resultados para sistemas especiacuteficos sendo que o
melhor acordo com os resultados de referecircncia foi obtido pela combinaccedilatildeo def2-TZVPPSVWN5
apesar da melhor relaccedilatildeo custo-benefiacutecio ter sido alcanccedilada por LANL2DZSVWN5 (com potencial
nuclear efetivo) O acoplamento entre o GA e o tratamento quacircntico dos clusters foi realizado
dentro de uma abordagem de alta relaccedilatildeo custo-benefiacutecio obtida pela utilizaccedilatildeo de um potencial
nuclear efetivo em niacutevel MP2 O meacutetodo proposto foi capaz de elevar significativamente a
qualidade das condiccedilotildees iniciais geradas para reotimizaccedilatildeo por meacutetodos mais exatos
Conclusotildees
Caacutelculos MP2 foram suficientes para prever estruturas corretas assim como caacutelculos DFT
com utilizaccedilatildeo de potencial nuclear efetivo forneceram resultados com desvios de apenas 5 em
relaccedilatildeo agravequeles considerados como referecircncia Para clusters maiores a abordagem semi-claacutessica
feita atraveacutes do PG forneceu uma proporccedilatildeo de aacutetomos de soacutedio de 30 a 40 capaz de gerar ligas
mais estaacuteveis quando comparadas agraves suas contrapartes homonucleares A tendecircncia experimental de
segregaccedilatildeo nuacutecleo-superfiacutecie foi prevista com sucesso pela presente abordagem
Agradecimentos
Noacutes agradecemos agrave FAPEMIG agrave Capes e ao CNPq
Referecircncias [1] Tchaplyguine M et al Phys Rev B 2009 80 033405
[2] Gupta R P Phys Rev B 1981 23 6265
[3] Guimaratildees F F et al J Chem Phys 2002 116 8327
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Electronic energy levels engineering of P3HT employing chemical substitutions
Eliezer Fernando Oliveira1 (PG) and Francisco Carlos Lavarda12 (PQ)
1UNESP - Univ Estadual Paulista POSMAT - Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Ciecircncia eTecnologia de Materiais Bauru SP Brazil
2Faculdade de Ciecircncias UNESP - Univ Estadual Paulista Departamento de Fiacutesica Av Eng LuizEdmundo Carrijo Coube 14-01 17033-360 Bauru SP Brazil
Correspondence to Eliezer Fernando de Oliveira (eliezer fcunespbr)
IntroductionCurrently there is an intensive search for new materials to make more efficient organic solar
cells The use of chemical modifications capable of modifying the electronic properties of materialsalready known is an interesting approach [1] as it can in principle provide a more adequateadjustment of the frontier electronic levels while preserving properties such as solubility Thus weperformed a theoretical study of the P3HT and 13 new derivatives obtained by substitution withelectron acceptor and donor groups in order to understand how the energy levels of the frontierorbitals are modified
Computational MethodologyWe adopt the oligomer approach with structures ranging from 2 to 10 monomer units [2]
and thiophenic rings kept coplanar as expected in the solid state [3] Structure optimizations weremade through the PM7 semiempirical method and we obtained electronic structure data byDFTB3LYP6-31G(1d) The properties of polymers are estimated theoretically by extrapolationmethods of the results obtained for the oligomers
Results and DiscussionAs can be observed in Figure 1 employing chemical substitutions allow to get a range of
materials with very different electronic properties an interesting fact for tuning the properties of thedevices
ConclusionsAn interesting result is that obtained for the P3HT-F case that shifts the HOMO and LUMO
energy levels of P3HT to lower energy values maintaining approximately the same ΔEHL
AgradecimentosWe would like to thank the Brazilian agency FAPESP (proc 201221983-0) for financial
support
Referecircncias [1] Oliveira E F Camilo-Jr A da Silva-Filho L C Lavarda F C J Polym Sci Part B Polym Phys 2013 51842-846[2] Batagin-Neto A Oliveira E F Graeff C F O Lavarda F C Molecular Simulation 2013 39 309-321
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Estudo teoacuterico do mecanismo ESIPT em derivados de benzazoacuteis
Josene M Toldo1(PG) Paulo F B Gonccedilalves
1(PQ)
Josenetoldoufrgsbr 1Universidade Federal do Rio Grande do Sul Instituto de Quiacutemica Grupo de Quiacutemica Teoacuterica
Introduccedilatildeo
A transferecircncia protocircnica intramolecular no estado excitado (ESIPT) caracteriza-se pela
transferecircncia de um proacuteton de um grupo doador para um grupo aceptor a partir de uma ligaccedilatildeo de
hidrogecircnio intramolecular presente na estrutura do estado excitado[1] O aumento do interesse no
estudo de moleacuteculas que apresentam ESIPT eacute um reflexo de suas propriedades fotoquiacutemicas e
fotofiacutesicas uacutenicas que permitem a sua utilizaccedilatildeo em novas aplicaccedilotildees optoeletrocircnicas[2] Nesse
trabalho a DFT foi utilizada para investigar os derivados dos benzazoacuteis descritos na Figura 1 onde
as estruturas 1a e 1b podem apresentar ESIPT
Figura 1 Estruturas dos derivados de benzazoacuteis
Metodologia Computacional
As otimizaccedilotildees geomeacutetricas e anaacutelises vibracionais nos estados S0 e S1 foram feitas
utilizando CAM-B3LYPcc-pVDZ e PBE1PBEcc-pVDZ Nos caacutelculos de energia para as transiccedilotildees verticais foram utilizados CAM-B3LYPjun-cc-pVTZ e PBE1PBEjun-cc-pVDZ Os efeitos do solvente foram incluiacutedos a partir do PCM com as constantes dieleacutetricas referentes ao 14-dioxano diclorometano etanol e acetonitrila Todos os caacutelculos foram feitos no Gaussian 09
Resultados e Discussatildeo
No estado fundamental natildeo haacute a possibilidade de transferecircncia protocircnica intramolecular
devido agrave grande instabilidade das formas ceto quando comparadas agraves formas enol No estado S1
ambas as formas satildeo possiacuteveis contudo o mecanismo ESIPT nem sempre eacute observado O funcional
CAM-B3LYP prevecirc o ESIPT apenas para a estrutura 1a utilizando o solvente mais apolar o 14-
dioxano Jaacute quando o PBE1PBE eacute empregado a estrutura 1a apresenta ESIPT com todos os
solventes e a estrutura 1b apenas para o 14-dioxano Contudo comparando os valores dos λabs e λem
obtidos com os dois funcionais com os resultados experimentais [3] percebe-se que o CAM-B3LYP
descreve melhor o sistema Um efeito batocrocircmico eacute observado ao aumentar a polaridade do
solvente o que eacute consistente com as transiccedilotildees do tipo π rarrπ
Conclusotildees
Devido agrave pequena diferenccedila de energia entre as formas ceto e enol explicada pela reduzida
transferecircncia de carga o mecanismo ESIPT eacute previsto apenas para a estrutura 1a em dioxano jaacute
que o CAM-B3LYP eacute o funcional que melhor descreve o sistema
Agradecimentos
CNPq CAPES e PROPESQ pelo suporte financeiro
Referecircncias [1] H Roohi F Hejazi N Mohtamedifar M Jahantab Spectrochim Acta Part A 2014 118 228-238
[2] J E Kwon S Y Park Adv Mater 2011 23 3615ndash3642
[3] G Wiethaus Siacutentese e caracterizaccedilatildeo de novas iminas com aplicaccedilotildees em oacuteptica natildeo-linear 2010 UFRGS BR
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Processo de fragmentaccedilatildeo molecular do hiacutebrido γ-Fe2O3 PMMA um estudo
teoacuterico e experimental
Silviana Correcirca1 Liacutevia C T Lacerda
1 Marcus V J Rocha
1-2 (PQ) Teodorico C Ramalho
1
(PQ) Elaine F F da Cunha1 (PQ)
silvianacorrea123yahoocombr 1Laboratoacuterio de Modelagem Molecular Departamento de Quiacutemica Universidade Federal de Lavras LavrasMG 2Department of Theoretical Chemistry Faculty of Sciences Vrije Universiteit Amsterdam Paiacuteses Baixos
Introduccedilatildeo
Materiais hiacutebridos orgacircnico-inorgacircnicos satildeo constituiacutedos pela combinaccedilatildeo de
componentes orgacircnicos e inorgacircnicos A siacutentese desses materiais com propriedades otimizadas
constitui uma aacuterea em constante expansatildeo com potencial aplicaccedilatildeo na aacuterea de cataacutelise e sensores
quiacutemicos[12]
Assim este trabalho tem objetivo de propor e entender o mecanismo de
fragmentaccedilatildeo molecular do hiacutebrido PMMA-maghemita realizado pelas teacutecnicas experimentais
de dessorccedilatildeo iocircnica utilizando caacutelculos teoacutericos
Metodologia Computacional
A teacutecnica de dessorccedilatildeo iocircnica estimulada por eleacutetrons foi utilizada para a fragmentaccedilatildeo
experimental E para o estudo teoacuterico utilizou-se o pacote ADF com o meacutetodo DFT o funcional
de densidade BLYP O conjunto de funccedilotildees do tipo Slater TZ2P
Resultados e Discussatildeo
O caminho de fragmentaccedilatildeo do
hiacutebrido PMMA-maghemita estaacute descrito de
acordo com a Figura 1 Pelos resultados
experimentais a ordem de intensidade de
perda dos fragmentos eacute COH+ gt CH3
+gt
CO2CH3+ A energia de formaccedilatildeo do iacuteon
CO2CH3+ seria maior do que os outros no
entanto a ordem de estabilidade encontrada
a partir de caacutelculos teoacutericos foi COH+ gt
CO2CH3+ gt CH3
+ (Figura1) A energia de
ativaccedilatildeo (E) para COH+ foi 2305 kcalmol
-
1 menor que a do CH3
+ Em comparaccedilatildeo
com a do CO2CH3+ a diferenccedila da E eacute
59759 e 62064 kcalmol-1
respectivamente
A intensidade de dessorccedilatildeo iocircnica e a
barreira de energia de ativaccedilatildeo teoacuterica
mostrou boa concordacircncia Assim o
controle cineacutetica pode ocorrer no processo
de fragmentaccedilatildeo da PMMA-maghemita
Conclusotildees
Atraveacutes dos caacutelculos teoacutericos com auxiacutelio dos dados experimentais foi possiacutevel prever e
propor um mecanismo de fragmentaccedilatildeo para o material Permitindo discutir as melhores vias de
formaccedilatildeo dos fragmentos e os fatores quiacutemicos que influenciam nas perdas
Agradecimentos
A CAPES CNPq e a UFRJ pelos auxiacutelios financeiros e de infraestrutura para a realizaccedilatildeo
do trabalho
Referecircncias [1] JOSEacute NM PRADO LASA Quiacutemica Nova 2005 v 28 n 2 p 281-288
[2] FAHMI A Materials Today 2009 v 12 n 5 p 44-50
Figura 1 Mecanismo de fragmentaccedilatildeo do
hiacutebrido PMMA-maghemita
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Estudo mecaniacutestico sobre a N-acilaccedilatildeo de aminas por aacutecidos
carboxiacutelicos catalisada por ZrCl4
Felipe V Z Assad (PG) e Fabriacutecio R Sensato (PQ)
Universidade Federal de Satildeo Paulo UNIFESP Campus Diadema E-mail felipeassadglobocom
N-acilaccedilatildeo de aminas eacute um importante evento quiacutemico para a siacutentese da ligaccedilatildeo amida Tipicamente este tipo de ligaccedilatildeo eacute obtido da uniatildeo de um aacutecido carboxiacutelico a uma amina Entretanto a uniatildeo destes dois grupos funcionais natildeo ocorre agrave temperatura ambiente e requer temperaturas da ordem de 160-180
oC
1 Em 2012 Williams e colaboradores
2 reportaram um ineacutedito protocolo de siacutentese de amidas que
apresenta alta eficiecircncia para uma grande variedade de aminas e aacutecidos carboxiacutelicos A estrateacutegia - em sua condiccedilatildeo otimizada - baseia-se na reaccedilatildeo do substrato (amina) com aacutecido carboxiacutelico catalisada por tetracloreto de zircocircnio (ZrCl4) na presenccedila de tolueno a 110
0C Natildeo obstante a preeminecircncia do referido
procedimento nenhuma explanaccedilatildeo pormenorizada sobre o mecanismo molecular da reaccedilatildeo tem sido oferecida No presente estudo o mecanismo molecular de N-acilaccedilatildeo de aminas por aacutecidos carboxiacutelicos catalisada por ZrCl4 foi investigado por caacutelculos de estrutura eletrocircnica Os caacutelculos foram realizados em niacutevel DFTB3LYP com os seguintes conjuntos de base LANL2DZ para descrever o aacutetomo de zircocircnio e 6-311+G(2df2p) para os demais aacutetomos Pontos criacuteticos foram caracterizados por caacutelculos de frequecircncia vibracional Os processos de N-acilaccedilatildeo de aminas foram investigados para duas situaccedilotildees distintas reaccedilatildeo catalisada ou natildeo pelo ZrCl4 Para cada caso quatro caminhos reacionais idealizados foram investigados e caracterizados computacionalmente como segue i) processo concertado ii) por etapas iii) concertado em excesso de aacutecido carboxiacutelico e iv) por etapas tambeacutem em excesso do aacutecido Como modelos quiacutemicos para representar a amina e o aacutecido carboxiacutelico foram selecionadas as moleacuteculas metilamina e aacutecido metanoico Dos resultados obtidos na ausecircncia do ZrCl4 depreende-se que os valores de energia livre de ativaccedilatildeo ΔG
Dagger
satildeo consistentes com a baixa reatividade deste sistema agrave temperatura ambiente Dentre os canais investigados os processos por etapas demandam menores energias livre de ativaccedilatildeo que os concertados Assim o canal (ii) eacute mais reativo que o canal (i) enquanto o canal (iv) eacute mais reativo que o canal (iii) Em particular a adiccedilatildeo de ZrCl4 fortemente influencia a cineacutetica de acilaccedilatildeo associada ao mecanismo concertado em excesso do aacutecido carboxiacutelico A demanda de ativaccedilatildeo para este processo eacute diminuiacuteda por 86 kcalmol conduzindo a uma energia livre de ativaccedilatildeo ΔG
Dagger de 165 kcalmol e o correspondente perfil
energeacutetico eacute apresentado na Figura 1 Na ausecircncia do catalisador o mecanismo mais favorecido cineticamente eacute o processo por etapas em excesso de aacutecido carboxiacutelico No entanto o mecanismo concertado - em excesso do aacutecido - eacute prevalente na presenccedila do ZrCl4
Figura 1 Perfil energeacutetico do caminho reacional concertado em excesso de aacutecido carboxiacutelico catalisado pelo ZrCl4
Palavras Chave N-acilaccedilatildeo de aminas ligaccedilatildeo amida ZrCl4 caacutelculos de estrutura eletrocircnica DFT
[1] Valeur E Bradley M Chem Soc Rev 2009 38 606
[2] Allen C L Chhatwal A R Williams J M J Chemical Communications 2012 48 666-668
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Comparaccedilatildeo do Desempenho de Meacutetodos Compostos e Funcionais de
Densidade na Determinaccedilatildeo de Entalpias Padrotildees de Formaccedilatildeo
Leonardo Viana das Chagas Lima1 (PG) Nelson Henrique Morgon
1 (PQ)
leonardolimaiqmunicampbr 1Instituto de Quiacutemica Universidade Estadual de Campinas Baratildeo Geraldo Caixa Postal 6154 13083-970
Campinas Satildeo Paulo Brasil
Introduccedilatildeo
No estudo de sistemas com muitas partiacuteculas o uso de meacutetodos de estrutura eletrocircnica
sofisticados e bases extensas para a obtenccedilatildeo de propriedades com maior exatidatildeo sofre uma
limitaccedilatildeo praacutetica devido ao alto custo computacional o que felizmente pode ser contornado
por estrateacutegias como a teoria do funcional da densidade e os meacutetodos compostos[1]
Metodologia Computacional
Foram escolhidos os meacutetodos G3 G3MP2 G4 e G4MP2 e os funcionais com o
conjunto de bases G3LargeXP[2]
SOGGA11 B3LYP RevTPSS e M06-2X Realizaram-se
caacutelculos de otimizaccedilatildeo de geometria energia eletrocircnica e frequecircncias vibracionais (289 K e
1 bar) com o programa Gaussian09[3]
para um conjunto de 74 moleacuteculas e os respectivos os
aacutetomos presentes a fim de se determinar as entalpias padrotildees de formaccedilatildeo
Resultados e Discussatildeo
Comparando-se as determinaccedilotildees teoacutericas e experimentais obteve-se o erro meacutedio
(MSE) e o desvio RMS (RMSD) Avaliaram-se tambeacutem os tempos meacutedios de cpu (TM)
Tabela 1 ndash Anaacutelise estatiacutestica (MSE e RMSD em kcalmol) das determinaccedilotildees da entalpia padratildeo de formaccedilatildeo
(289 K e 1 bar) e tempo de CPU meacutedio dos caacutelculos (minutos)
Medidas Meacutetodos
G3 G3MP2 G4 G4MP2 B3LYP M06-2X RevTPSS SOGAA11
MSE -0406 -0332 -0155 -0107 6533 0873 -0718 -0331
RMSD 2543 2711 2463 2597 8553 3543 4060 9515
TM 4122 230 2983 625 1551 1672 1306 1917
Os menores RMSD foram observados para os meacutetodos compostos com destaque para
o G4 (2463 kcalmol) Jaacute os funcionais de densidade apresentaram RMSD superiores poreacutem
vale a pena destacar o M06-2X (3543 kcalmol) Os maiores tempos foram obtidos para os
meacutetodos G3 e G4 enquanto os menores foram os dos meacutetodos G3MP2 e G4MP2
Conclusotildees
Os meacutetodos G3MP2 e G4MP2 apresentaram os desempenhos mais equilibrados com
RMSD apenas pouco superiores ao meacutetodo G4 e os menores tempos de CPU Os funcionais
apesar dos tempos intermediaacuterios apresentaram RMSD consideravelmente superiores
Agradecimentos
Unicamp CENAPAD-SP CAPES
Referecircncias [1] Heerdt G Morgon N H Quiacutemica Nova 2012 23 1741-1746
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21 FFCLRP 2014
NMR-TZPP-DKH Gaussian basis sets for NMR calculations ndash 195Pt chemical
shift
Diego Paschoal1 (PG) Heacutelio F Dos Santos1 (PQ)
diego_paschoalyahoocombr 1Nuacutecleo de Estudos em Quiacutemica Computacional ndash NEQC ndash Departamento de Quiacutemica Universidade Federal de Juiz de
Fora Campus Universitaacuterio ndash Martelos 36036-030 Juiz de Fora MG Brasil
Nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy of 195Pt is an excellent method to be used
in structural characterization of new complexes in solution Besides NMR has been used in the
elucidation of reaction mechanism among other applications [1]
In this present study a comprehensive analysis of all relevant issues involved on the 195Pt
NMR chemical shift predictions are conducted Non-relativistic and relativistic calculations were
employed in distinct computation schemes to assess the most accurate method to use in a theoretical
calculations of 195Pt NMR In addition to the existing methods new relativistic Gaussian basis sets
named as NMR-TZPP-DKH were constructed for H-He Li-Ne Na-Ar K-Ca Ga-Kr Rb-Sr In-Xe
and Pt atoms and tested for 195Pt NMR predictions
NMR-TZPP-DKH Gaussian basis sets were developed according to the protocol described
by Neese [2] with some changes
Figure 1 195Pt chemical shift calculated at B3LYP(DKHSO)NMR-TZPP-DKHSO level
Platinum compounds studied in this work were optimized at B3LYPLANL2DZ(Pt)Def2-
TZVPP(Ligands) NMR calculations were performed using the GIAO method at B3LYPNMR-
TZPP-DKH level with relativistic effects incorporated by DKHSO approximation The [PtCl6]-2
was used as internal reference In all calculations the solvent effect was included using the PCM
formalism GAUSSIAN09 program were used in these calculations
The 195Pt for 73 complexes are showed in Figure 1 From the results we observe a good
agreement between experimental and calculated results with an average absolute deviation of 156
ppm for the compounds considered
The results and conclusions in this study are highly relevant to theoretical and experimental
chemists that seeking state of the art for the chemistry of platinum complexes Our conclusions are
supported by a series of theoretical calculations in good agreement with experimental values for a
wide range of 195Pt chemical shifts and with distinct ligands
Acknowledgments Authors acknowledges UFJF FAPEMIG CAPES and CNPq for
financial support
[1] P S Pregosin Coord Chem Rev 44 (1982) 247
[2] D A Pantazis X Y Chen C R Landis F Neese J Chem Theory Comput 4 (2008) 908
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
22 FFCLRP 2014
Avaliaccedilatildeo teoacuterica do efeito gauche na difenidramina e seu cloridrato Faacutetima M P de Rezende1 (PG) Matheus P de Freitas1 (PQ)
fatimarezendeposgraduflabr 1Departamento de Quiacutemica Universidade Federal de Lavras CP 3037 37200-000 Lavras MG
Introduccedilatildeo O cloridrato de difenidramina eacute um dos princiacutepios ativos do medicamento Dramin (utilizado no tratamento de naacuteuseas e vocircmitos) A difenidramina e seu cloridrato fornecem bons prospectos para exibirem o efeito gauche O efeito gauche eacute observado em moleacuteculas contendo o fragmento etila 12-dissubstituiacutedo em que os substituintes satildeo aacutetomos ou grupos eletronegativos Segundo esse efeito a conformaccedilatildeo gauche eacute a forma preferencial em comparaccedilatildeo com a conformaccedilatildeo anti embora efeitos de repulsatildeo esteacuterica e eletrostaacutetica entre substituintes sugiram que o equiliacutebrio deveria ser favoraacutevel ao isocircmero anti1 Nesse contexto o objetivo do presente trabalho eacute avaliar a preferecircncia conformacional (gauche ou anti) do cloridrato de difenidramina e de sua forma neutra (Figura 1a e 1b) em acetonitrila e no vaacutecuo
ON
H
ON
a b
Figura 1 a) Difenidramina protonada (caacutetion) b) Difenidramina Metodologia Computacional Os miacutenimos de energia dos compostos foram identificados por meio de uma varredura conformacional usando o meacutetodo Monte Carlo em niacutevel semi-empiacuterico AM1 usando o programa Spartan A varredura conformacional foi executada para difenidramina na forma neutra e catiocircnica obtendo-se 100 estruturas para cada composto sendo muitas delas idecircnticas As geometrias diferentes foram otimizadas em niacutevel HF631g-(dp) (incluindo caacutelculos de frequecircncia para garantir que as estruturas natildeo se tratavam de estados de transiccedilatildeo) e em seguida 14 estruturas com energias relativas diferentes foram resubmetidas a caacutelculos de otimizaccedilatildeo de geometria (no gaacutes e em acetonitrila impliacutecita - modelo PCM) em niacutevel B97X-D6-31g(dp) Resultados e Discussatildeo O efeito gauche eacute operante na difenidramina pois o confocircrmero mais estaacutevel possui acircngulo diedro O-C-C-N de aproximadamente 65o (gauche) e eacute cerca de 1 kcal mol-1 mais estaacutevel do que o confocircrmero anti mais abundante (O-C-C-N de aproximadamente 175o) tanto na fase gasosa quanto em acetonitrila A estabilizaccedilatildeo da conformaccedilatildeo gauche eacute possivelmente decorrente de interaccedilotildees hiperconjugativas antiperiplanares CHCN e CHCO (efeito gauche quacircntico) Contudo os dados de energia ainda indicam uma populaccedilatildeo mensuraacutevel de confocircrmeros anti (cerca de 10) Ao se protonar a difenidramina de forma que se obtenha o caacutetion difenidramiacutenio (correspondente ao cloridrato de difenidramina) a diferenccedila de energia entre os confocircrmeros gauche e anti mais estaacuteveis eacute de mais de 6 kcal mol-1 sugerindo que estruturas com acircngulo diedro O-C-C-N+ gauche sejam natildeo somente preferenciais mas exclusivas Esse fato eacute decorrente de um incremento estabilizante da conformaccedilatildeo gauche a atraccedilatildeo eletrostaacutetica ON+ (efeito gauche eletrostaacutetico)2 Conclusotildees Interaccedilotildees intramoleculares particularmente o efeito gauche (quacircntico e eletrostaacutetico) devem contribuir fortemente para a conformaccedilatildeo bioativa da difenidramina e seu cloridrato que eacute gauche ao longo do fragmento O-C-C-N segundo estrutura do Protein Data Bank (coacutedigo PDB 2AOT) Agradecimentos Agrave FAPEMIG CAPES e CNPq pelo suporte financeiro e bolsas de estudante (FMPR) e de pesquisador (MPF) Referecircncias [1] Goodman L Gu H Pophristic V J Phys Chem A 2005 109 1223-1229 [2] Gooseman N E J OacuteHagan D Peach M J G Slawin A M Z Tozer D J Young R J Angew Chem Int Ed 2007 46 5904-5908
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
23 FFCLRP 2014
Estudo envolvendo NN
Railton1 B de Andrade (PG) SilmarMiguel A F de Souza (PQ)
1Universidade Federal da Paraiacuteba Departamento de Quiacutemica 58036 Joatildeo Pes
Introduccedilatildeo
Uma das reaccedilotildees mais importantes das nitrosaminas se refere agrave quebra da ligaccedilatildeo NndashN (ver Figura 1) com a consequumlente liberaccedilatildeo do pode facilitar ou natildeo a quebra desta ligaccedilatildeo Pelaacuteez e colaboraprotonaccedilatildeo da nitrosamina mais simples (nitrosamina metilada
1a trans-(CH3)2NNOH+ 1c cis
Figura 1 conformaccedilotildees mais releva
Neste trabalho investigamos as quatro estruturas de menor energia da NNnitrosodimetilamina (DMNA
Metodologia Computacional
Utilizamos os meacutetodos geometrias referentes aos confocircrmeros mais estaacuteveis niacutevel CASSCFcc-pVDZ
Resultados e Discussatildeo
Temos um ordenamento energeacutetico em relaccedilatildeo aos resultados a niacutevel outro ordenamento com MRCI
Tabela 1Resultados obtidos para as quatro estruturas mai
Estruturaa
1a trans-(CH3)2NNOH+
1c cis-(CH3)2NNOH+
2a (CH3)2NHNO+
2c (CH3)2NNHO+
aAs quatro estruturas de menor energias foram otimizadas com realizado um caacutelculo MRCI correccedilotildees de Davdson dResultados entre parecircnteses referente agraves estruturas com H [2]
Conclusotildees
Para o estado fundamental foram obtidas quatro conformaccedilotildees mais estaacuteveis mostradas na Figura 1 sendo a estaacuteveis Observou-se o mesmo ordenamento obtido para a nitrosamina natildeoCaacutelculos com bases mais extensas (augReferecircncias [1] OHWADA T et al J Am Chem Soc
[2] PELAacuteEZ D et al J J Phys Chem A
Estudo envolvendo NN-nitrosodimetilamina protonada
B de Andrade (PG) Silmar1 A do Monte (PQ) Miguel A F de Souza (PQ) e Elizete1 Ventura (PQ)
railtoncggmailcom
Universidade Federal da Paraiacuteba Departamento de Quiacutemica 58036 Joatildeo Pessoa
Uma das reaccedilotildees mais importantes das nitrosaminas se refere agrave quebra da ligaccedilatildeo N (ver Figura 1) com a consequumlente liberaccedilatildeo do NO [1] A posiccedilatildeo da protonaccedilatildeo
pode facilitar ou natildeo a quebra desta ligaccedilatildeo Pelaacuteez e colaboradores [2] estudaram a protonaccedilatildeo da nitrosamina mais simples (H2NNO----H+) como modelo para a
1c cis-(CH3)2NNHO+ 2a (CH3)2NHNO
+ 2c (CH
conformaccedilotildees mais relevantes no estado fundamental de nitrosaminas protonadas
Neste trabalho investigamos as quatro estruturas de menor energia da NNDMNA) protonada (Figura 1 principais siacutetios de protonaccedilatildeo)
odologia Computacional
Utilizamos os meacutetodos MRCICASSCF com a base cc-pVDZ
geometrias referentes aos confocircrmeros mais estaacuteveis (Figura 1) foram otimizadas a
Temos um ordenamento energeacutetico em relaccedilatildeo aos resultados a niacutevel MRCI como indicado na Tabela 1
Resultados obtidos para as quatro estruturas mais estaacuteveis envolvendo NDMA protonada
CASSCF MRCIb MRCI+Q
c CASPT2ANO
∆E (kcalmol) 000 (000)d 000 000
1244 (1099) 1200 1183
-103 (-331) 1378 941
1389 (1232) 1793 1555 As quatro estruturas de menor energias foram otimizadas com CASSCF e a geometria obtida foi
realizado um caacutelculo MRCI bMRCI (Multireference Configuration Interaction
sultados entre parecircnteses referente agraves estruturas com H [2]
Para o estado fundamental foram obtidas quatro conformaccedilotildees mais estaacuteveis sendo a 1a trans-(CH3)2NNOH
+ e 2a (CH3)2NHNO
se o mesmo ordenamento obtido para a nitrosamina natildeoCaacutelculos com bases mais extensas (aug-cc-pVDZ e cc-pVTZ) estatildeo sendo realizados
J Am Chem Soc 123 10164 2001 J J Phys Chem A 112 8394 2008
nitrosodimetilamina protonada
A do Monte (PQ)
soa ndash PB ndash Brasil
Uma das reaccedilotildees mais importantes das nitrosaminas se refere agrave quebra da ligaccedilatildeo posiccedilatildeo da protonaccedilatildeo dores [2] estudaram a
) como modelo para a
2c (CH3)2NNHO+
ntes no estado fundamental de nitrosaminas protonadas
Neste trabalho investigamos as quatro estruturas de menor energia da NN-principais siacutetios de protonaccedilatildeo)
pVDZ Todas as ) foram otimizadas a
Temos um ordenamento energeacutetico em relaccedilatildeo aos resultados a niacutevel CASSCF e
s estaacuteveis envolvendo NDMA protonada
CASPT2ANO-L
(000) (1125) (459) (1141)
e a geometria obtida foi Multireference Configuration Interaction) c
MRCI com sultados entre parecircnteses referente agraves estruturas com H [2]
Para o estado fundamental foram obtidas quatro conformaccedilotildees mais estaacuteveis NHNO
+ as mais se o mesmo ordenamento obtido para a nitrosamina natildeo-metilada
pVTZ) estatildeo sendo realizados
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24 FFCLRP 2014
Ab-initio calculation of magnetic properties of Gd-doped SnO2
Fermin H Aragoacuten
fermin964hotmailcom Laboratoacuterio de Fiacutesica Aplicada Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear 31270-901 Belo Horizonte MG
Brazil
Introduction
The SnO2 compound is a n-type semiconductor with a large band gap (Eg ~ 36 eV) This
compound forms in a tetragonal rutile-type crystalline structure Reports published in the literature
experimental and theoretical indicate that the SnO2 compound doped with different chemical
elements (transition metals and rare earths) shows ferromagnetic properties above room
temperature high electrical conductivity high transparency in the visible region and high thermal
stability Due to these properties the rare earth-ion-doped SnO2 compounds are considered as
promising systems for the development of multifunctional magneto-optical devices [1] In special
the doping with trivalent Gd ions could provide with larger localized magnetic moments because of
their 4f7 electron configuration in comparison with transition metal ions
Computational Methodology
All calculations have been performed within the framework of the density-functional theory
(DFT) implemented in the well-tested SIESTA (Spanish Initiative for Electronic Simulations with
Thousands of Atoms) code
[2] and using the generalized gradient approximation (GGA)
pseudopotentials The system was studied in 2x2x2 supercell contained 48 atoms For the
calculation is considered the substitution of GdrarrSn that represent 625 of Gd-doped and one
oxygen vacancy that represent 3125 of the oxygen occupied site Spin polarized was carried out
to both cases with ferromagnetic (FM) and antiferromagnetic (AFM) configuration The difference
between the FM and AFM total energy (ΔE) can be expressed as ΔE=E(FM)-E(AFM) where
E(FM) denotes the total energy of FM state and E(AFM) denotes the total energy of AFM state
Positive value of ΔE implies that an AFM state is preferred while negative value of ΔE implies that
an FM state is preferred
Results
The values obtained to ΔE were -04 meV and -33 meV for 625 Gd-doped in SnO2 and
SnO2-γ (γ is the quantity of oxygen vacancy) respectively The low energy for Gd-doped SnO2
shows paramagnetic while for the Gd-doped SnO2-γ shows ferromagnetic behavior these results are
in agreement as theoretical and experimental work [34] where were shown that the oxygen
vacancies are a key of the origin of ferromagnetism in the call diluted magnetic semiconductors
Conclusions In conclusion we have investigated the electronic and magnetic properties of Gd-doped SnO2 (free of oxygen vacancy) and Gd-doped SnO2-γ (with oxygen vacancy) using SIESTA code Our calculations show remarkable changes in the spin polarized DOS with a strong correlation of the ferromagnetism with the presence of oxygen vacancy
The financial support of the Brazilian Agencies CNPq CAPES and FAPEMIG is gratefully
acknowledged
References [1] R Adhikari AK Das DKarmakar JGhatak J MagnMagn Mat 322 (2010) 3631
[2] J M Soler E Artacho J Gale A Garcia J Junquera P Ordejoacuten D Saacutenchez-Portal J Phys Cond Matt 14 2745
(2002)
[3] S B Ogale R J Choudhary J P Buban S E Lofland S R Shinde S N Kale V N Kulkarni J Higgins C
Lanci J R Simpson N D Browning S D Sarma H D Drew R L Greene and T Venkatesan Phys Rev Lett 91
77205 (2003)
[4] J M D Coey A P Douvalis C B Fitzgerald and M Venkatesan Appl Phys Lett 84 1332 (2004)
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
25 FFCLRP 2014
Estrutura eletrocircnica de complexo envolvendo uma associaccedilatildeo por ligaccedilatildeo
quiacutemica entre uma ftalocianina de rutecircnio e o TiO2 (anatase)
Diesley M S Arauacutejo1
(PG) Weverson R Gomes2(PG) Leonardo T Ueno
3(PQ) Antonio O T
Patrociacutenio1(PQ) Antonio E H Machado
1(PQ)
diesleymartinsyahoocombr 1Universidade Federal de Uberlacircndia Instituto de Quiacutemica Laboratoacuterio de Fotoquiacutemica e Ciecircncia de Materiais
2 Universidade Federal de Satildeo Carlos Departamento de Quiacutemica
3Universidade Federal de Uberlacircndia Faculdade de Ciecircncias Integradas do Pontal
Introduccedilatildeo
O emprego de abordagens baseadas na Teoria do Funcional de Densidade (DFT) tem
contribuiacutedo de forma significativa nos estudos de processos que envolvem transferecircncia de carga
[12] Ressalta-se entre outras possibilidades a previsatildeo do arranjo estrutural energeticamente mais
favoraacutevel e o entendimento de qual seria a melhor forma de ancoramento do corante na superfiacutecie
do semicondutor Aleacutem disso a estrutura eletrocircnica obtida teoricamente eacute capaz de fornecer
informaccedilotildees para o entendimento de processos importantes como eacute o caso da conversatildeo de energia
No presente trabalho avaliamos o comportamento de uma ftalocianina de rutecircnio ([(29-
bis(dietielamino)-1623-dicarboxi)PcRu(py)2]- FtRu) ligada quimicamente a um nanocluster de
anatase (TiO2)
Metodologia Computacional
Para a otimizaccedilatildeo estrutural e caacutelculo das frequecircncias vibracionais empregou-se o funcional
B3LYP e o conjunto de bases LANL2DZ ECP com o pseudo-potencial para o Titacircnio e o conjunto
Def2-TZVPD para os demais aacutetomos (H C N O e Ru) mais o pseudo-potencial para o Ru O
nanocluster de anatase empregado foi mantido congelado durante todos os caacutelculos Este consiste
em estrutura otimizada descrita por Jono e colaboradores [1] Todos os caacutelculos foram efetuados
considerando acetonitrila como solvente empregando o meacutetodo de contiacutenuo dieleacutetrico CPCM [45]
O funcional CAM-B3LYP foi utilizado na previsatildeo de 6 estados tripleto e dos 60 primeiros estados
singleto para a construccedilatildeo do espectro eletrocircnico e diagrama de energias
Resultados e Discussatildeo
No espectro de excitaccedilatildeo simulado a magnitude das forccedilas de oscilador para as transiccedilotildees
por volta de 560 nm sugere uma grande probabilidade de absorccedilatildeo de luz visiacutevel por este complexo
Em uma anaacutelise dos orbitais moleculares observa-se que tais excitaccedilotildees surgem da transferecircncia de
carga interfacial da FtRu para niacuteveis desocupados do semicondutor sugerindo que as transiccedilotildees
eletrocircnicas de menor energia devem envolver a excitaccedilatildeo de um eleacutetron da FtRu para diferentes
estados eletrocircnicos do TiO2 O gap energeacutetico entre o estado eletrocircnico de menor energia (S1) e o
estado fundamental eacute de cerca de 180 eV envolvendo a combinaccedilatildeo de diferentes transiccedilotildees
eletrocircnicas sugerindo que haacute injeccedilatildeo eletrocircnica do corante no estado excitado para a banda de
conduccedilatildeo do semicondutor isso eacute compatiacutevel com dados reportados em estudos similares [1-3]
Conclusotildees
Os dados obtidos para os niacuteveis de energia do complexo em estudo satildeo compatiacuteveis aos
observados para complexos similares Os resultados sugerem na excitaccedilatildeo eletrocircnica a
transferecircncia de eleacutetron de niacuteveis ocupados da FtRu para orbitais virtuais da anatase
Agradecimentos
UFU FAPEMIG CAPES e CNPq
Referecircncias
[1] R Jono et al J Phys Chem Lett 2011 2 1167ndash1170
[2] P M Anbarasan et al Rec Res Sci Tech 2010 2 08-16
[3] Corneliu I Oprea et al International Journal of Photoenergy 2013 1-15
[4] M Cossi et al J Comp Chem 2003 24 669-81
[5] V Barone and M Cossi J Phys Chem A 1998 102 1995-2001
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
26 FFCLRP 2014
Estudo computacional de [22]ciclofanos
Mateus G Manfreacute1 (IC) Seacutergio E Galembeck
1 (PQ)
mateusmanfreuspbr 1Departamento de Quiacutemica Faculdade de Filosofia Ciecircncias e Letras de Ribeiratildeo Preto Universidade de Satildeo Paulo
14040-901 Ribeiratildeo Preto-SP Brasil
Introduccedilatildeo
Os [22]ciclofanos representam uma classe de compostos quiacutemicos com um campo de aplicaccedilatildeo que
abrange cataacutelises assimeacutetricas poliacutemeros com propriedades oacuteptico-eletrocircnicas distintas e mesmo
faacutermacos no combate agrave artrite Grande parte de suas caracteriacutesticas de interesse se deve a interaccedilotildees
entre seus dois aneacuteis aromaacuteticos portanto a compreensatildeo da natureza de tais interaccedilotildees elucidaria a
origem de suas aplicaccedilotildees bem como melhor exploraacute-las
Metodologia Computacional
Quatro compostos da classe dos [22]ciclofano vecircm sendo estudados neste trabalho
[22]paraciclofano (I) sin [22]metaciclofano (II) anti [22]metaciclofano (III) e
[22]metaparaciclofano (IV) As moleacuteculas tiveram suas geometrias optimizadas atraveacutes do meacutetodo
PW6B95-D3BJ tendo def2-TZVP A mesma metodologia foi adotada para o caacutelculo de seus
espectros infravermelho
Resultados e Discussatildeo
Em todos os compostos os valores estudados nas geometrias se encontram muito proacuteximos
dos valores experimentais na literatura2 Observa-se que para I e II a distacircncia interanular
apresentou um valor abaixo do raio de Van der Waals para o aacutetomo de carbono ( 28 acircngstrons) o
que sugere uma provaacutevel interaccedilatildeo through-space entre os aneacuteis Por outro lado os compostos III e
IV apresentaram uma distacircncia entre os aneacuteis maior que 28 acircngstrons indicando que caso estejam
presentes a interaccedilatildeo entre os aneacuteis se daacute principalmente through-bond
Os espectros infravermelho revelaram que em todos os compostos os picos de maior
intensidade se encontravam relacionados a vibraccedilotildees de estiramento dos hidrogecircnios Tanto O
espectro do composto I quanto do composto II bandas de intensidade consideraacutevel em 750 cm-1
relacionada agrave vibraccedilatildeo angular entre seus aneacuteis benzecircnicos indicando uma provaacutevel interaccedilatildeo
through-space O composto IV por outro lado natildeo apresentou tais bandas de interaccedilatildeo apenas entre
os aneacuteis mas sim uma banda em 606 cm-1
devido ao estiramento simeacutetrico entre os aneacuteis atraveacutes
das pontes etilecircnicas se tratando de uma provaacutevel interaccedilatildeo through-bond
Conclusatildeo
O meacutetodo PW6B95-D3BJ apresentou resultados com boa exatidatildeo ante aos valores
encontrados na literatura se mostrando adequado para o tratamento de [22]ciclofanos Os dados
obtidos na geometria para os compostos I e II bem como no espectro infravermelho convergem para
uma predominacircncia na interaccedilatildeo through-space enquanto que para o composto IV estes convergem
para uma predominacircncia na interaccedilatildeo through-bond
Agradecimentos
Os autores agradecem agrave FAPESP (processo 201319596-0) pelo suporte financeiro MGM
agradece agrave FAPESP (processo 201319596-0) pela bolsa de Iniciaccedilatildeo Cientiacutefica
Referecircncias Bibliograacutefica 2ChampionRGodfreyPD Betens FLJ Mol Spectrosc 199215518
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27 FFCLRP 2014
17ordm SIMPOacuteSIO BRASILEIRO DE QUIacuteMICA TEOacuteRICA (SBQT) 24 a 28 de novembro de 2013 Angra dos Reis Rio
ESTUDO COMPARATIVO DE REATIVIDADE DE TRITERPENOS
PENTACIacuteCLICOS COM ATIVIDADE ANTIMALAacuteRICA
Marlon Marques V de Melo Filho
1a(PG) Kelson Mota T Oliveira
1a(PQ) Noam S Gadelha
1a(PG)
Aristeu S da Fonseca1a
(PG)
1aGrupo de Quiacutemica Teoacuterica e Computacional (GQTC)
1bGrupo de Quiacutemica de Produtos Naturais e Desenvolvimento
de Meacutetodos Analiacuteticos (QPNMA) 1DQICE ndash UFAM Bloco 10 Setor Norte Av Rodrigo OJ Ramos 6200 Japiim
69077-000 Manaus ndash Amazonas
e-mail marlonvieirademelogmailcom
Palavras-chave lupeol aacutecido betulinico betulina aacutecido melaleuco atividade ONION
INTRODUCcedilAtildeO
A investigaccedilatildeo farmacecircutica em produtos naturais representa uma estrateacutegia importante para a descoberta e desenvolvimento de novos medicamentos Quatro moleacuteculas isoladas da A amazonicus no QPNMA com esqueleto triterpecircnico pentaciacuteclico tecircm mostrado graus diferentes de atividade contra o P falciparum Trecircs destes compostos satildeo apresentados na literatura como oacutetimos candidatos para o desenvolvimento de um tratamento mais eficiente contra a malaacuteria e outras doenccedilas parasitaacuterias Os quatro compostos depois de isolados foram identificados por meio de anaacutelise espectroscoacutepica (ver fig 1) Suas estruturas foram estudadas por meio de abordagem teoacuterica visando determinar que fatores estruturais e eletrocircnicos poderiam ser determinantes no grau de atividade Foram comparados os mapas de potencial eletrostaacutetico densidade eletrocircnica (2D e 3D) e distribuiccedilatildeo de cargas dos quatro compostos e seus valores tabelados Figura 1 Triterpenos pentaciacuteclicos isolados de A amazonicus 1 - lupeol 2 - O aacutecido betuliacutenico 3 - betulina 4 - o aacutecido Melaleucico
MEacuteTODOS Os calculos seratildeo realizados utilizando PC INTEL Quadcore
TM (8 GB RAM) em plataforma Debian
LINUX (Versatildeo 50) para calcular as propriedades estruturais e eletrocircnicas das quatro moleacuteculas Na otimizaccedilatildeo geomeacutetrica de rotina seraacute utilizado o meacutetodo com bases 6-21G e funcional b3lyp por meio do Programa Gaussian03 O meacutetodo a ser utilizado eacute o ONIOM Ele eacute recomendado para moleacuteculas grandes reaccedilotildees enzimaacuteticas mecanismos de reaccedilatildeo para os sistemas orgacircnicos efeitos dos substituintes e reatividade de compostos orgacircnicos e organometaacutelicos
RESULTADOS E DISCUSSAtildeO
Os dados oriundos do QPNMA indicam uma
maior atividade para o aacutecido betuliacutenico valores
meacutedios para o lupeol e betulina e nenhuma
atividade do aacutecido melaleucico Como a literatura
aponta a carboxila como forte candidato
responsaacutevel pela atividade do aacutecido betuliacutenico e a
hidroxila nos demais compostos a anaacutelise da
presenccedila destes grupos nas quatros estruturas foi
observado Estruturalmente os compostos
apresentaram grande similaridade em distacircncias e
acircngulos no esqueleto lupacircnico Os caacutelculos de
atividades dos triterpenos seratildeo realizados ao
interagi-los com o modelo tridimensional da proteiacutena
digestiva do P flaciparum que eacute encontrado no
Protein Data Base CONCLUSAtildeO
Uma das principais diferenccedilas observadas deve-
se a distribuiccedilatildeo de cargas nas COOH devido ao
efeito indutivo na proacutepria moleacutecula ou ateacute mesmo
um impedimento esteacuterico pelo maior volume da
moleacutecula
AGRADECIMENTOS
FAPEAM CNPq
Abdel Bar at al J Nat Prod 2009 72 1643ndash1650
2
1
25
12
6
27
15
16
19
28
22
21 29
30
24
23
OH
H
H
1
COOH
OH
OH H
OHH
H
H
3
2
3 4
23 24
6 5
10
1
25
9 8
7 27
14
13
12
30
19
1
8 17 16
15
28
22
21
29
26 COOH
COOH
OH
4
2
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28 FFCLRP 2014
Estudos Teoacutericos Comparativos de Propriedades Estruturais Eletrocircnicas e
Espectroscoacutepicas dos Aacutecidos Betuliacutenico e Melaleucico e da Estabilidade de
Clusters desses Metaboacutelitos Especiais
Noam G da Silva1 (PG) Kelson M T de Oliveira1 (PQ) Aristeu S da Fonseca1 (PG) e Marlon
Vieira de Melo1 (PG)
noam_gshotmailcom 1DQICE-UFAM Bloco 10 Setor Norte Av Rodrigo O J Ramos 6200 Japiim 69077-000 Manaus Amazonas
Introduccedilatildeo
A baixa atividade do aacutecido Melaleucico natildeo foi ateacute o presente momento estudada Sua
estrutura eacute similar agrave de outros compostos ativos mas algum outro fator deve estar influenciando
na quiacutemica da reaccedilatildeo[12] Estruturas como clusters onde interaccedilotildees de hidrogecircnio estabilizam
o sistema podem estar sendo formadas[34] e assim a moleacutecula mostra-se inativa em estudos de
atividade bioloacutegica[5]
Metodologia Computacional
Os caacutelculos foram realizados em maacutequinas QuadCore ambas com 8 GB de memoacuteria
RAM nas plataformas Debian 6 e 7 (Linux) O software utilizado foi o Gaussian 03 Rev C-02
As moleacuteculas foram estudadas com o AM1 B3LYP3-21G e B3LYP6-31G As estruturas com
duas e trecircs moleacuteculas foram estudadas com AM1
Resultados e Discussatildeo
Os resultados preliminares (alguns na Tabela 1)
mostram que a forma mais oxidada (aacutecido Melaleucico)
possui menor energia que o aacutecido Betuliacutenico Em ambas as
moleacuteculas ocorre interaccedilatildeo intermolecular que estabiliza o
sistema Quando duas moleacuteculas interagem haacute um efeito
estabilizante maior no aacutecido Betuliacutenico que no aacutecido
Melaleucico Com trecircs moleacuteculas interagindo ocorre
aumento na estabilizaccedilatildeo para ambos os casos mas o aacutecido Melaleucico tem uma estabilizaccedilatildeo
aproximadamente 20 kcalmol mais acentuada
Tabela 1 Algumas propriedades energeacuteticas e efeitos de interaccedilatildeo de hidrogecircnio
Propriedade Aacutecido Betuliacutenico Aacutecido Melaleucico
Energia Total (kcalmol) -187358751 -2719095827
Estabilizaccedilatildeo com duas moleacuteculas (kcalmol) -8641687843 -7807025921
Estabilizaccedilatildeo com trecircs moleacuteculas (kcalmol) -1326288052 -1528627227
Conclusotildees
A formaccedilatildeo de pontes de hidrogecircnio estabiliza os sistemas mas somente o aacutecido
Melaleucico pode formar grandes aglomerados com essas interaccedilotildees Sistemas maiores podem
ser estudados e fornecer respostas para a baixa atividade da moleacutecula
Agradecimentos
Ao CNPq e a FAPEAM pelos investimentos
Referecircncias [1] Chopra CS Cole A RH Theiberg KJL White DR Arthur HR Tetrahedron 1965 Vol 21 1529-1536
[2] Chopra CS White DR Tetrahedron 1966 Vol 22 897-901
[3] Mohajeri A Journal of molecular structure (Theochem) 2004 Vol 678 201-205
[4] Duvoisin Jr S Ighor CVL Quimica Nova 2011 Vol 34 1595-1603
[5] Bernard P Scior T Didier B Hibert M Berthon J Phytochemistry 2001 Vol 58 865-874
Figura 1 (Esquerda) Cluster de aacutecido
Melaleucico e (Direita) interaccedilotildees de
hidrogecircnio
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29 FFCLRP 2014
On Activation Step of Hoveyda-Grubbs Catalyst
Eacutegil Saacute 1 (PQ) Milton Matos 2 (PQ) hegelsahotmailcom
1 Universidade Federal do Piauiacute Campus Ministro Reis Velloso Parnaiacuteba-PI Brazil e-mail 2 Laboratoacuterio Interdisciplinar de Materiais Avanccedilados Centro de Ciecircncias da Natureza Teresina -PI Brazil
Introduccedilatildeo
Hoveyda-Grubbs catalyst is very important to catalyze the olefin metathesis reaction The activation mechanism is dissociative for RCM (Ring Closing Metathesis) of N-Tosyldiallylamine due to olefin size [1]
Metodologia Computacional
We study the activation mechanism using DFT (Density Functional Theory) through the hybrid functional B3LYP and the basis set 6-31g(d) for all atoms except ruthenium described by LanL2DZ all stationary points were characterized by vibrational frequency calculations using the same level of theory Resultados e Discussatildeo We search the activation path previously proposed [1] showed in the Figure 1 in black and blue lines This path start with the pre-catalyst A1 through the transition state TS(A1-A2) and the minimum A2 The next step is the complexation of N-Tosyldiallylamine (IA3) We also find an alternative path showed by the red line In this path proposed in the first time here we showed an immediately interconversion from A2 to IIA3 before the complexation of the olefin with a rotation through the RuC bond This structure presents a dihedral angle of 105deg between the carbons of group mesityl coordinated ruthenium the carbon of the carbene and the oxygen chelator CRuCO (marked with asterisk in Figure 1) While in the structure A2 the same-angle is -107deg showing the rotation of the entire group Hoveyda around the connection RuC this rotation happens easily and as published in theoretical and experimental studies [2] confirmed by the more the stability of IIA3 in comparison with A2 We investigated the activation directly from the structure A1 to the structure IIA3 but we found an unreal energy barrier corresponding to the possible TS(AI-IIA3) With these results we believe the activation process occurs with the interconversion from A2 to IIA3 and not directly from A2 to IA3 as showed in others works
Figure 1 Activation paths for the Hoveyda-Grubbs catalyst
Referecircncias
[1] [1] S J Connon M Rivard M Zaja S Blechert Adv Synth Catal 345 (2003) 572
[2] C M Aguillar W R Rocha J Phys Chem B 115 (2011) 2030
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Estudo do comportamento em soluccedilatildeo do 2-fluoroetanol 3-fluoroproanol e 4-fluorobutanol por espectroscopias de RMN e infravermelho e caacutelculos
teoacutericos R A Cormanich12(PG) R Rittner2(PQ) M P Freitas3 (PQ) and M Buumlhl1 (PQ)
rodcormanichiqmunicampbr 1 EastChem School of Chemistry University of St Andrews North Haugh St Andrews Fife KY16 9ST UK 2 Chemistry Institute State University of Campinas PO Box 6154 13083-970 Campinas SP Brazil 3 Department of Chemistry Federal University of Lavras PO Box 3037 37200-000 Lavras MG Brazil Introduccedilatildeo
Aacutetomos de fluacuteor em compostos orgacircnicos satildeo considerados fracos aceptores para formaccedilatildeo de ligaccedilatildeo de hidrogecircnio (LH)1 Contudo o miacutenimo global do 2-fluoroetanol (FE) que tem geometria apropriada para formar uma LH CFmiddotmiddotmiddotHO intramolecular eacute responsaacutevel por gt90 da sua populaccedilatildeo conformacional total Tal LH eacute comumente invocada para explicar a estabilidade do confocircrmero mais estaacutevel do FE2 Da mesma maneira tambeacutem eacute indicado que os miacutenimos globais do FP e FB formam LHs CFbullbullbullHO intramoleculares34 Natildeo haacute estudos conformacionais em soluccedilatildeo na literatura para estes compostos que sejam de nosso conhecimento Dessa maneira no presente trabalho foi realizada uma anaacutelise sistemaacutetica do comportamento conformacional em soluccedilatildeo do FE FP e FB por espectroscoipas de RMN de
1H e 19F e infravermelho suportado por caacutelculos teoacutericos Metodologia Computacional
Foram realizados caacutelculos teoacutericos em niacutevel MP2aug-cc-pVDZ para geometrias dos confocircrmeros do FE (5 confocircrmeros) FP (12 confocircrmeros) e FB (38 confocircrmeros) otimizados em niacutevel MP2aug-cc-pVDZ que apresentaram a melhor correlaccedilatildeo com o niacutevel CCSD(T)aug-cc-pVTZ em relaccedilatildeo agrave funcionais da DFT (B3LYP e B3LYP-D3) Foram entatildeo aplicados diferentes meacutetodos teoacutericos como o Quantum Theory of Atoms in Molecules (QTAIM) Non-Covalent Interactions (NCI) e o Natural Bond Orbitals (NBO) para se entender as preferecircncias conformacionais destes compostos Resultados e Discussatildeo
Nenhum indiacutecio de formaccedilatildeo de LH intramolecular CFbullbullbullHO pocircde ser detectado para o FE FP e FB experimentalmente em soluccedilatildeo nos espectros de RMN e infravermelho Caacutelculos teoacuterico baseados na QTAIM NCI e NBO indicam que LHs CFbullbullbullHO intramoleculares natildeo tecircm influecircncia sobre o comportamento conformacional do FE mas estabilizam o miacutenimo global tanto do FP quanto do FB para as moleacuteculas isoladas No entanto ao se adicionar correccedilotildees termodinacircmicas de energia livre de Gibbs mesmo em meios natildeo-polares tais como CCI4 ciclohexano e diclorometano (IEF-PCM) a populaccedilatildeo dos miacutenimos globais do FP (~11) e FB (~3) diminuem consideravelmente aparentemente abaixo do limite de detecccedilatildeo Conclusotildees
Contraacuterio agrave suposiccedilotildees encontradas na literatura o comportamento conformacional do FE natildeo eacute regido por uma LH CFHO intramolecular LHs intramoleculares satildeo importantes para os confocircrmeros mais estaacuteveis do FP e FB isolados mas natildeo podem ser detectadas em soluccedilatildeo O presente trabalho foi aceito para publicaccedilatildeo no jornal Phys Chem Chem Phys Agradecimentos FAPESP FAPEMIG CNPq e EaStCHEM Referecircncias [1] R A Cormanich M P Freitas C F Tormena R Rittner RSC Advances 2012 2 4169 [2] J Huang K Hedberg J Am Chem Soc 1989 111 6909 [3] H M Badawi W Foumlrner S A Ali Spectrochim Acta A 2008 69 263 [4] M Traetteberg A D Richardson K Hedberg R W Winter G L Gard J Phys Chem A 2001 105 9587
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Theoretical Study of the Infrared Raman and VCD Spectra of Thiophene UsingAb Initio and Density Functional Theory Calculations
Marcello F da Costa (PQ)1 Poliane C de Farias (PG)2
mcostauelbr polianefariasyahoocombr12Universidade Estadual de Londrina LBMM ndash Laboratoacuterio de Biofiacutesica e Mecacircnica Molecular
IntroductionOrganic semiconductors have physical characteristics similar to inorganic ones so they can
also be used in the manufacture of OLEDs [1] photovoltaic cells [2] lasers [3] Furthermoreorganic materials with semiconductor properties have some advantages when compared to inorganicones such as greater adaptability low cost of production and the possibility of easily making smallstructural changes to modify its physical and chemical properties Among the currently mostinteresting organic semiconductors are the thiophene based polymers and the thiophene togetherwith its derivatives which are the main constituents of organic conductors [4]
Computational detailsIn this work we made the calculation of the molecular parameters infrared and Raman
spectra with HF and MP2 ab initio methods and B3LYP and B3PW91 DFT functional packagesWe also compared the results with experimental data found in the literature [5-7] and we calculatedthe VCD (vibrational circular dichroism) spectrum based on the good agreement of the calculationsperformed The thiophenes geometry optimization and harmonic vibrational frequenciescalculations were performed with the GAUSSIAN 03 software package using HF levelapproximation MoslashllerndashPlesset many-body perturbation theory truncated at second order (MP2) andDFT with B3LYP and B3PW91 hybrid functional with both are believed to be superior inpredicting molecular properties A fairly large and flexible basis set 6-311++G was chosen toobtain accurate calculations about the molecule
Results and discussionThe results show that the DFT methods have more accuracy with experimental data The
B3LYP hybrid functional had slightly more accuracy than the B3PW91 for the vibrationalfrequencies and matched with experimental data until the 12th vibration in the range around 500 to1200 1cm The theoretical prediction of the VCD spectrum shows that the thiophene molecule hasa propensity to absorb clockwise circularly polarized light (positive absorption) at the most intenseinfrared absorptions
ConclusionThe set of basis functions 6-311++G is able to provide a realistic description of these
properties The good agreement with the experimental data of the harmonic vibrations supports theVCD results which provides useful information for the study of this material
AcknowledgementsThe authors would like to acknowledge the financial support granted by the following
Brazilian agency Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientiacutefico e Tecnoloacutegico (CNPq)
Referecircncias [1] Y Li Y Cao J Gao D Wang G Yu AJ Heeger Synthetic Met 99 (1999) 243[2] CJ Brabec NS Sariciftci JC Hummelen Adv Func Mater 11 (2001) 15[3] F Hide M Diaz-Garcia B Schwartz M Andersson P Qibing AJ Heeger Science 273 (1996) 1833[4] JH Schon A Dodabalapur Z Bao C Kloc O Schenker B Batlogg Nature 410 (2001) 189[5] T Kupka R Wrzalik G Pasterna K Pasterny J Mol Struct 616 (2002) 17[6] JS Kwiatkowski J Leszczynski I Teca J Mol Struct 436-437 (1997) 451[7] K Pasterny R Wrzalik T Kupka G Pasterna J Mol Spectrosc 614 (2002) 297
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Iacutendice de Autores
Anselmo E de Oliveira UFG 04Antonio E H Machado UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Antonio O T Patrociacutenio UNIVERSIDADE FEDERAL DEUBERLAcircNDIA
26
Aristeu S da Fonseca UFAM 28Arnaldo Fernandes da Silva Fo UNICAMP 06 07Ataualpa A C Braga UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 01Breno R L Galvatildeo UFMG 16Carlos R D Correia UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
CAMPINAS01
Cleuton de Souza Silva UNICAMP 08 10Claacuteudio Francisco Tormena UNICAMP 05Daniely X Soares UNICAMP 07Diego Fernando da S Paschoal UFJF 22Diesley Martins UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Dioacutegenes Mendes Arauacutejo USP-RP 09Elaine F F da Cunha FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Eacutegil de Brito Saacute UFPI 30Elizete Ventura UFPB 24Elieacutezer Fernando de Oliveira UNESP 17Fabriacutecio R Sensato UNIFESP 20Felipe Vieira Zauith Assad UNIFESP 20Fermin Fidel Herrera Aragoacuten CDTN 25Francisco Carlos Lavarda UNESP 17Francisco das Chagas Alves Lima UFPI 14Faacutetima Maria Pereira de Rezende UFLA 23Giovanni Finoto Caramori UFSC 02Heacutelio F Dos Santos UFJF 22Iran da Luz Sousa UNICAMP 12Jadson C Belchior UFMG 16Josene Maria Toldo UFRGS 18Kelson Mota T Oliveira UFAM 28Larissa Sihe Oliveira UFSM 13Leonardo T Ueno UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Leonardo V das Chagas Lima UNICAMP 21Lucas Abreu do Nascimento UESPI 14Lucas Colucci Ducati USP 05Luciano Tavares da Costa UNIFAL-MG 15Liacutevia C T Lacerda FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19M Buumlhl UNIVERSITY OF ST ANDREWS 31
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M P Freitas UFLA 31Marcello Ferreira da Costa UEL 32Marcus V J Rocha VRIJE UNIVERSITEIT 19Marlon Vieira de Melo UFAM 28Mateus Grecco Manfreacute UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 27Mateus Xavier Silva UFMG 16Matheus P de Freitas UFLA 23Mauricio Gustavo Rodrigues UNICAMP 11Milton Matos UFPI 30Nelson Henrique Morgon UNICAMP 12 21Noam Gadelha da Silva UFAM 29Noam S Gadelha UFAM 28Paulo Fernando Bruno Gonccedilalves UFRGS 18Poliane Cristina de Farias UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
LONDRINA32
R Rittner UNICAMP 31Rafael de Mattos Piccoli UFSC 02Railton Barbosa de Andrade UFPB 24Renan Vidal Viesser UNICAMP 05Renato Pereira Orenha UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 03Ricardo A Agnes UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
CAMPINAS01
Rodrigo Antonio Cormanich UNICAMP 31Rogeacuterio Custodio UNICAMP 08 10 11Rogeacuterio J Baierle UFSM 13Roy E Bruns UNICAMP 06 07Reacutegis Casimiro Leal UNICAMP 10Sergio E Galembeck USP-RP 09Silmar A do Monte UFPB 24Silviana Correcirca FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Seacutergio E Galembeck UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 27Seacutergio Emanuel Galembeck UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 03Teodorico C Ramalho FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Tuanan Lourenccedilo UNIFAL-MG 15Vitor Hugo Menezes da Silva UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 01Wagner E Richter UNICAMP 07Wagner Eduardo Richter UNICAMP 06Wesley Fonseca Vaz UFG 04Weverson R Gomes UNIVERSIDADE FEDERAL DE SAtildeO
CARLOS26
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Palavras Chaves
AacuteCIDO BETULINICO 28AacuteCIDO MELALEUCICO 29ACOPLAMENTO SPIN-ORBITAL 05AGREGADOS MOLECULARES 04ALGORITMO GENEacuteTICO 16ALPCCL 04AMINAS SUBSTITUIacuteDAS 10ANAacuteLISE CONFORMACIONAL 31ANATASE 26AROMATICIDADE 27ATIVIDADE 28BASIS SETS 22BENZAZOacuteIS 18BENZBROMARONA 12BIOACTIVITY 07C-PCM 08CAacuteLCULO COMPUTACIONAL 10CAacuteLCULOS AB INITIO 16CAacuteLCULOS DFT 01CASSCF 24CLUSTERS METAacuteLICOS 16CLUSTERS 09 29CO2 15COMPOSTO DE COODENACcedilAtildeO 14CONFOcircRMERO ANTI 23CONFOcircRMEROS 12CONJUGATED POLYMERS 17CSSM 06DFT CALCULATIONS 17DFT 02 12 14 18 19 20
21 25 26 29 32DINAcircMICA MOLECULAR 15EFEITO DO AacuteTOMO PESADO 05EFEITOS RELATIVIacuteSTICOS 02EFITO GAUCHE 23ENTALPIA DE FORMACcedilAtildeO 21ESIPT 18ESTADOS EXCITADOS 04ESTRUTURA ELETROcircNICA 09FTALOCIANINA 26FUNCIONAL HIacuteBRIDO M06 01FUNCcedilOtildeES DE BASE 11
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G3X(CEP) 08GD-DOPED SNO2 25HIPERCONJUGACcedilAtildeO 23INFRAVERMELHO 06INTENSIDADES 06INTERACcedilAtildeO INTRAMOLECULAR 27LIGACcedilAtildeO AMIDA 20LIGACcedilAtildeO DE HIDROGEcircNIO 31LIacuteQUIDO IOcircNICO 15MAGNETIC PROPERTIES 25MAGUEMITA 19MCG 11MECHANISM 30MEacuteTODOS COMPOSTOS 21N-ACILACcedilAtildeO DE AMINAS 20NANOFITAS 13NITROSAMINAS 24NITROSILO 03NMR 22OLEFIN METATHESIS 30ONION 28ORGANIC DEVICES 17ORGANOMETAacuteLICOS 02OXIDO NIacuteTRICO 14PKA 10PM3 12PMMA 19PROPRIEDADES 13PROTONACcedilAtildeO 24Q-EXPONENCIAIS 11QTAIM 03RAMAN 32REACcedilOtildeES DE HECK 01RELATIVISTIC EFFECTS 22RMN E INFRAVERMELHO 31RUTEcircNIO 03SIC 13SUPERAacuteTOMOS 09TDDFT 07TENSOR BLINDAGEM NUCLEAR 05TEORIA GAUSSIAN 08THIOPHENE 32UV-VIS SPECTROSCOPY 07
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bbb
E[ρ] = TS[ρ] +intd~rvext(~r)ρ(~r) + VH [ρ] + EXC [ρ]
βmc2 + 3sumk=1
αkpkc
ψ(x t) = ihpartψ(x t)
partt
Natureza da ligaccedilatildeo FendashNO em sistemas trans-[FeIIL(NO)(oxa-aza)]
n+ onde
L=Cl ou H2O e n=1 ou 2 Uma investigaccedilatildeo computacional
Lucas Abreu do Nascimento1 (PG) Francisco das Chagas Alves Lima2 (PQ) fdcalimagmailcom 1
Universidade Federal do Piauiacute ndash UFPI 2 Universidade Estadual do Piauiacute ndash UESPI
Introduccedilatildeo
Na deacutecada de 1980 Ignarro e colaboradores mostraram que o oxido niacutetrico (NO) desempenha importacircncia fundamental no meio bioloacutegico como em sistema de regulaccedilatildeo de pressatildeo
sanguina processos inflamatoacuterios dentre outros1 Seus estudos demonstraram que a atividade bioloacutegica do (NO) difere em categorias direto e indireto sendo a principal diferenccedila a concentraccedilatildeo (NO) no meio A busca por novas drogas aptas a manter o controle desta moleacutecula levaram a uma
vasta aplicaccedilatildeo de compostos de coordenaccedilatildeo em particular ligantes macrociacuteclicos2 Os ligantes aza-macrociclo tem demonstrando um importante papel na sua estabilidade bem como o ligante
trans ao (NO)34 Mediante a busca por novas drogas capazes de manter o controle de (NO) no meio bioloacutegico este trabalho tem como objetivo analisar a natureza da ligaccedilatildeo FendashNO no sistema trans-[FeIIL(NO)(oxa-aza)]n+ onde L satildeo os ligantes trans Cl ou H2O em relaccedilatildeo o (NO) e n+ satildeo as
possiacuteveis cargas (1 e 2) dos complexos Metodologia Computacional
Todos os caacutelculos foram desenvolvidos no programa Gaussian 095 em niacutevel de teoria DFT empregado o funcional de troca de Beckes em conjunto com o funcional de correlaccedilatildeo de Perdew (BP86) Para efeito de comparaccedilatildeo o meacutetodo PBE1PBE tambeacutem foi utilizado Em combinaccedilatildeo com
os meacutetodos propostos a base LANL2DZ foi utilizada Para entendimento da natureza da ligaccedilatildeo o programa AOMIx6 foi empregado Todos os caacutelculos foram realizados considerando o vaacutecuo
Resultados e Discussatildeo
Em ambas os meacutetodos utilizados o sistema com o ligante H2O mostrou uma media de 35000 kcal mol -1 mais estaacutevel com ralaccedilatildeo ao com Cl Com relaccedilatildeo o comprimento de ligaccedilatildeo
entre o metal e o NO observa-se que quando ligante apresenta orbitas do tipo pi (π) no caso H2O diminui o comprimento da ligaccedilatildeo em 0009 Aring em comparaccedilatildeo com o outro ligante Apesar da
energia de interaccedilatildeo FendashNO ter sido de -482 kcal mol-1 para L=Cl e -62 kcal mol-1 para L=H2O as energias de repulsatildeo mostram-se 0020 maior para L=Cl quando comparado com L=H2O Logo a presenccedila deste ligante H2O dificulta a liberaccedilatildeo do NO e consequentemente facilitar a sua absorccedilatildeo
Conclusotildees
Os resultados demostraram que o sistema proposto em ambos os meacutetodos possui uma
maior estabilidade quando o ligante H2O esta presente Com relaccedilatildeo ao comprimento da ligaccedilatildeo FendashNO ela diminui com a presenccedila do H2O Assim a liberaccedilatildeo de NO pode ocorre com maior facilidade com quando o Cl estiver na oposiccedilatildeo trans com relaccedilatildeo a ele Os resultados das energias
de energias de repulsatildeo corroboram para o entendimento desses sistemas Agradecimentos
Centro Nacional de Processamento de Alto Desempenho do Cearaacute - CENAPADUFC Referecircncias [1]Ignarro L J Buga GM Wood K S Byrns R E Chaudhuri G Proceed ings of the National Academy of
Sciences of the United States of America 1987 84 9265-9269
[2] Tfouni E Truzzi D R Tavares A Gomes A J Figueiredo L E amp Franco D W Biological activity of
ruthenium nitrosyl complexes Nitric Oxide Biology and Chemistry Official Journal of the Nitric Oxide Society
201226 38ndash53
[3] Aguilar C M amp Rocha W R The nature of the MndashNO bond in [M(Imidazole)(PPIX)(L)]q complexes (M=Fe2+
Ru2+ L=NO+ NO and NOminus PPIX=Protoporphyrin IX) Inorganica Chimica Acta 2013 408 18ndash26
[4]Caramori G F Kunitz A G Andriani K F Doro F G Frenking G amp Tfouni E The nature of Ru-NO bonds
in ruthenium tetraazamacrocycle nitrosyl complexes --a computational study Dalton Transactions (Cambridge
England 2003) 201241 7327ndash39
[5] Frisch M J Gaussian09
[6] S I Gorelsky AOMix Program for Molecular Orbital Analysis httpwwwsg-chemnet version 66 2012
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14 FFCLRP 2014
Estudo das propriedades dinacircmicas do sistema 1-etil-3-metilimidazoacuteliobis(trifluorsulfonil)imida emim[Tf2N]CO2
Tuanan da Costa Lourenccedilo(PG)sup1 Luciano Tavares da Costa(PG)sup2lourencotuanangmailcom
1Universidade Federal de Alfenas sup2Universidade Federal Fluminense
IntroduccedilatildeoRecentemente liacutequidos iocircnicos(LIs) tecircm sido amplamente estudados para aplicaccedilotildees em
quiacutemica verde sendo que tais aplicaccedilotildees satildeo possiacuteveis devido agraves propriedades destes liacutequidos comobaixa volatilidade estabilidade teacutermica toxicidade e baixa pressatildeo de vapor tornado-os assimpossiacuteveis solventes ldquoverdesrdquo Atualmente vimos enfrentando grandes mudanccedilas climaacuteticas causadaspelas grandes emissotildees de gases de efeito estufa na atmosfera e devido a isso torna-se necessaacuterio odesenvolvimento de tecnologias para a captura de tais gases sendo os liacutequidos iocircnicos candidatos aesta nova tecnologia O objetivo deste trabalho eacute o estudo da mistura do liacutequido iocircnico 1-etil-3-metilimidazoacutelio bis(trifluorsulfonil) imida emim[Tf2N] com o CO2
Metodologia ComputacionalSimulaccedilotildees por dinacircmica molecular foram usadas para o estudo do sistema [emim]Tf2N e
CO2 As simulaccedilotildees foram realizadas nos ensembles NVT e NpT com duraccedilatildeo de 100ns Foramutilizados 160 pares de Lis com diferentes concentraccedilotildees do gaacutes variando de 0 a 204 moleacuteculas auma temperatura de 313K Apoacutes os caacutelculos das interaccedilotildeessup2 foram realizados caacutelculos depropriedades dinacircmicas a fim de se avaliar as modificaccedilotildees causadas pela presenccedila do gaacutes
Resultados e DiscussatildeoForam calculados os coeficientes de difusatildeo para caacutetion e acircnion Podemos ver pela tabela 1
que haacute um aumento no coeficiente de difusatildeo proporcional ao aumento de moleacuteculas de CO2 Ocaacutetion tende a ser mais difuso do que o acircnion e isso se daacute pela presenccedila do anel aromaacutetico em suaestrutura o que proporciona uma maior mobilidade do caacutetion no eixo do anel Podemos ver atraveacutesdo deslocamento meacutedio quadraacutetico das espeacutecies que o comportamento da dinacircmica translacionalnatildeo eacute modificado pela presenccedila das moleacuteculas do gaacutes embora ocorra uma maior difusividade dasmoleacuteculas
Tabela 1- Coeficientes de difusatildeo para as espeacutecies do sistema valores em 10-5cmsup2s Conclusotildees
Os resultados preliminares mostraram uma grande afinidade do gaacutes com o LI evidenciadona modificaccedilatildeo do coeficiente de difusatildeo o que nos sugere uma certa interaccedilatildeo gaacutes-LI Osresultados preliminares das propriedades dinacircmicas para o liacutequido iocircnico tiveram uma boacorrelaccedilatildeo com a literaturasup3 o que mostra a validade do campo de forccedila utilizado nas simulaccedilotildees
AgradecimentosAgradecimentos a CAPES FAPEMIG UNIFAL-MG e UFF
Referecircncias [1] Karadas F Energy Fuels 2010 24 5817[2] Lourenccedilo T C et al Environ Sci Technol 2013 47 7421[3] Fredlake C P et al J Chem Eng Data 2004 49 954
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Anaacutelise Teoacuterica de Clusters de Soacutedio-Potaacutessio por Algoritmo Geneacutetico e Caacutelculos
de Quiacutemica Quacircntica
Mateus X Silva1
(PG) Breno R L Galvatildeo1
(PD) Jadson C Belchior1 (PQ)
xaviersmateusgmailcom 1Departamento de Quiacutemica-ICEx Universidade Federal de Minas Gerais Av Antocircnio Carlos 6627 Pampulha 31270-
901 - Belo Horizonte MG Brasil
Introduccedilatildeo
Clusters metaacutelicos tecircm atraiacutedo atenccedilatildeo cientiacutefica devido agraves suas potenciais aplicabilidades
tecnoloacutegicas em nanoescala O interesse teoacuterico vai aleacutem da determinaccedilatildeo das estruturas formadas
por estes sistemas sendo um objetivo central o entendimento de como estes clusters crescem e
como suas propriedades se modificam no curso deste processo A liga NaK eacute conhecida por ser
misciacutevel em todas as proporccedilotildees e liacutequida agrave temperatura ambiente para a maioria das composiccedilotildees1
sendo o foco deste trabalho a descriccedilatildeo do crescimento deste sistema
Metodologia Computacional
A hipersuperfiacutecie de energia potencial de clusters de NaK foi gerada pelo potencial empiacuterico
Gupta2 (PG) e explorada via um algoritmo geneacutetico (GA) modificado
3 pela adiccedilatildeo de dois novos
operadores ao procedimento evolucionaacuterio padratildeo Assim foram geradas condiccedilotildees iniciais para
abordagem dos clusters menores por meacutetodos de estrutura eletrocircnica tais como CCSD(T) e MP2
que produziram resultados de referecircncia A escolha de condiccedilotildees apropriados para caacutelculos DFT
foram exploradas utilizando os dados de referecircncia obtidos Por fim o acoplamento entre um GA e
a minimizaccedilatildeo da energia obtida em niacutevel de teoria quacircntica eacute investigado para gerar condiccedilotildees
iniciais mais adequadas em relaccedilatildeo agrave abordagem empiacuterica inicial
Resultados e Discussatildeo
Os miacutenimos gerados pelo PG foram avaliados e corrigidos pelos meacutetodos ab initio de alto
niacutevel correlacionando eleacutetrons de camadas internas Verificou-se que o PG falha sistematicamente
na previsatildeo dos miacutenimos corretos de energia para clusters de ateacute 6 aacutetomos estando estes sistemas
pequenos fora da regiatildeo ideal de aplicabilidade deste potencial Observou-se que abordagens usuais
DFT como B3LYP podem falhar na previsatildeo de resultados para sistemas especiacuteficos sendo que o
melhor acordo com os resultados de referecircncia foi obtido pela combinaccedilatildeo def2-TZVPPSVWN5
apesar da melhor relaccedilatildeo custo-benefiacutecio ter sido alcanccedilada por LANL2DZSVWN5 (com potencial
nuclear efetivo) O acoplamento entre o GA e o tratamento quacircntico dos clusters foi realizado
dentro de uma abordagem de alta relaccedilatildeo custo-benefiacutecio obtida pela utilizaccedilatildeo de um potencial
nuclear efetivo em niacutevel MP2 O meacutetodo proposto foi capaz de elevar significativamente a
qualidade das condiccedilotildees iniciais geradas para reotimizaccedilatildeo por meacutetodos mais exatos
Conclusotildees
Caacutelculos MP2 foram suficientes para prever estruturas corretas assim como caacutelculos DFT
com utilizaccedilatildeo de potencial nuclear efetivo forneceram resultados com desvios de apenas 5 em
relaccedilatildeo agravequeles considerados como referecircncia Para clusters maiores a abordagem semi-claacutessica
feita atraveacutes do PG forneceu uma proporccedilatildeo de aacutetomos de soacutedio de 30 a 40 capaz de gerar ligas
mais estaacuteveis quando comparadas agraves suas contrapartes homonucleares A tendecircncia experimental de
segregaccedilatildeo nuacutecleo-superfiacutecie foi prevista com sucesso pela presente abordagem
Agradecimentos
Noacutes agradecemos agrave FAPEMIG agrave Capes e ao CNPq
Referecircncias [1] Tchaplyguine M et al Phys Rev B 2009 80 033405
[2] Gupta R P Phys Rev B 1981 23 6265
[3] Guimaratildees F F et al J Chem Phys 2002 116 8327
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16 FFCLRP 2014
Electronic energy levels engineering of P3HT employing chemical substitutions
Eliezer Fernando Oliveira1 (PG) and Francisco Carlos Lavarda12 (PQ)
1UNESP - Univ Estadual Paulista POSMAT - Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Ciecircncia eTecnologia de Materiais Bauru SP Brazil
2Faculdade de Ciecircncias UNESP - Univ Estadual Paulista Departamento de Fiacutesica Av Eng LuizEdmundo Carrijo Coube 14-01 17033-360 Bauru SP Brazil
Correspondence to Eliezer Fernando de Oliveira (eliezer fcunespbr)
IntroductionCurrently there is an intensive search for new materials to make more efficient organic solar
cells The use of chemical modifications capable of modifying the electronic properties of materialsalready known is an interesting approach [1] as it can in principle provide a more adequateadjustment of the frontier electronic levels while preserving properties such as solubility Thus weperformed a theoretical study of the P3HT and 13 new derivatives obtained by substitution withelectron acceptor and donor groups in order to understand how the energy levels of the frontierorbitals are modified
Computational MethodologyWe adopt the oligomer approach with structures ranging from 2 to 10 monomer units [2]
and thiophenic rings kept coplanar as expected in the solid state [3] Structure optimizations weremade through the PM7 semiempirical method and we obtained electronic structure data byDFTB3LYP6-31G(1d) The properties of polymers are estimated theoretically by extrapolationmethods of the results obtained for the oligomers
Results and DiscussionAs can be observed in Figure 1 employing chemical substitutions allow to get a range of
materials with very different electronic properties an interesting fact for tuning the properties of thedevices
ConclusionsAn interesting result is that obtained for the P3HT-F case that shifts the HOMO and LUMO
energy levels of P3HT to lower energy values maintaining approximately the same ΔEHL
AgradecimentosWe would like to thank the Brazilian agency FAPESP (proc 201221983-0) for financial
support
Referecircncias [1] Oliveira E F Camilo-Jr A da Silva-Filho L C Lavarda F C J Polym Sci Part B Polym Phys 2013 51842-846[2] Batagin-Neto A Oliveira E F Graeff C F O Lavarda F C Molecular Simulation 2013 39 309-321
[3] Oliveira E F and Lavarda F C J Polym Sci Part B Polym Phys 2013 51 1350-1354
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17 FFCLRP 2014
Estudo teoacuterico do mecanismo ESIPT em derivados de benzazoacuteis
Josene M Toldo1(PG) Paulo F B Gonccedilalves
1(PQ)
Josenetoldoufrgsbr 1Universidade Federal do Rio Grande do Sul Instituto de Quiacutemica Grupo de Quiacutemica Teoacuterica
Introduccedilatildeo
A transferecircncia protocircnica intramolecular no estado excitado (ESIPT) caracteriza-se pela
transferecircncia de um proacuteton de um grupo doador para um grupo aceptor a partir de uma ligaccedilatildeo de
hidrogecircnio intramolecular presente na estrutura do estado excitado[1] O aumento do interesse no
estudo de moleacuteculas que apresentam ESIPT eacute um reflexo de suas propriedades fotoquiacutemicas e
fotofiacutesicas uacutenicas que permitem a sua utilizaccedilatildeo em novas aplicaccedilotildees optoeletrocircnicas[2] Nesse
trabalho a DFT foi utilizada para investigar os derivados dos benzazoacuteis descritos na Figura 1 onde
as estruturas 1a e 1b podem apresentar ESIPT
Figura 1 Estruturas dos derivados de benzazoacuteis
Metodologia Computacional
As otimizaccedilotildees geomeacutetricas e anaacutelises vibracionais nos estados S0 e S1 foram feitas
utilizando CAM-B3LYPcc-pVDZ e PBE1PBEcc-pVDZ Nos caacutelculos de energia para as transiccedilotildees verticais foram utilizados CAM-B3LYPjun-cc-pVTZ e PBE1PBEjun-cc-pVDZ Os efeitos do solvente foram incluiacutedos a partir do PCM com as constantes dieleacutetricas referentes ao 14-dioxano diclorometano etanol e acetonitrila Todos os caacutelculos foram feitos no Gaussian 09
Resultados e Discussatildeo
No estado fundamental natildeo haacute a possibilidade de transferecircncia protocircnica intramolecular
devido agrave grande instabilidade das formas ceto quando comparadas agraves formas enol No estado S1
ambas as formas satildeo possiacuteveis contudo o mecanismo ESIPT nem sempre eacute observado O funcional
CAM-B3LYP prevecirc o ESIPT apenas para a estrutura 1a utilizando o solvente mais apolar o 14-
dioxano Jaacute quando o PBE1PBE eacute empregado a estrutura 1a apresenta ESIPT com todos os
solventes e a estrutura 1b apenas para o 14-dioxano Contudo comparando os valores dos λabs e λem
obtidos com os dois funcionais com os resultados experimentais [3] percebe-se que o CAM-B3LYP
descreve melhor o sistema Um efeito batocrocircmico eacute observado ao aumentar a polaridade do
solvente o que eacute consistente com as transiccedilotildees do tipo π rarrπ
Conclusotildees
Devido agrave pequena diferenccedila de energia entre as formas ceto e enol explicada pela reduzida
transferecircncia de carga o mecanismo ESIPT eacute previsto apenas para a estrutura 1a em dioxano jaacute
que o CAM-B3LYP eacute o funcional que melhor descreve o sistema
Agradecimentos
CNPq CAPES e PROPESQ pelo suporte financeiro
Referecircncias [1] H Roohi F Hejazi N Mohtamedifar M Jahantab Spectrochim Acta Part A 2014 118 228-238
[2] J E Kwon S Y Park Adv Mater 2011 23 3615ndash3642
[3] G Wiethaus Siacutentese e caracterizaccedilatildeo de novas iminas com aplicaccedilotildees em oacuteptica natildeo-linear 2010 UFRGS BR
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18 FFCLRP 2014
Processo de fragmentaccedilatildeo molecular do hiacutebrido γ-Fe2O3 PMMA um estudo
teoacuterico e experimental
Silviana Correcirca1 Liacutevia C T Lacerda
1 Marcus V J Rocha
1-2 (PQ) Teodorico C Ramalho
1
(PQ) Elaine F F da Cunha1 (PQ)
silvianacorrea123yahoocombr 1Laboratoacuterio de Modelagem Molecular Departamento de Quiacutemica Universidade Federal de Lavras LavrasMG 2Department of Theoretical Chemistry Faculty of Sciences Vrije Universiteit Amsterdam Paiacuteses Baixos
Introduccedilatildeo
Materiais hiacutebridos orgacircnico-inorgacircnicos satildeo constituiacutedos pela combinaccedilatildeo de
componentes orgacircnicos e inorgacircnicos A siacutentese desses materiais com propriedades otimizadas
constitui uma aacuterea em constante expansatildeo com potencial aplicaccedilatildeo na aacuterea de cataacutelise e sensores
quiacutemicos[12]
Assim este trabalho tem objetivo de propor e entender o mecanismo de
fragmentaccedilatildeo molecular do hiacutebrido PMMA-maghemita realizado pelas teacutecnicas experimentais
de dessorccedilatildeo iocircnica utilizando caacutelculos teoacutericos
Metodologia Computacional
A teacutecnica de dessorccedilatildeo iocircnica estimulada por eleacutetrons foi utilizada para a fragmentaccedilatildeo
experimental E para o estudo teoacuterico utilizou-se o pacote ADF com o meacutetodo DFT o funcional
de densidade BLYP O conjunto de funccedilotildees do tipo Slater TZ2P
Resultados e Discussatildeo
O caminho de fragmentaccedilatildeo do
hiacutebrido PMMA-maghemita estaacute descrito de
acordo com a Figura 1 Pelos resultados
experimentais a ordem de intensidade de
perda dos fragmentos eacute COH+ gt CH3
+gt
CO2CH3+ A energia de formaccedilatildeo do iacuteon
CO2CH3+ seria maior do que os outros no
entanto a ordem de estabilidade encontrada
a partir de caacutelculos teoacutericos foi COH+ gt
CO2CH3+ gt CH3
+ (Figura1) A energia de
ativaccedilatildeo (E) para COH+ foi 2305 kcalmol
-
1 menor que a do CH3
+ Em comparaccedilatildeo
com a do CO2CH3+ a diferenccedila da E eacute
59759 e 62064 kcalmol-1
respectivamente
A intensidade de dessorccedilatildeo iocircnica e a
barreira de energia de ativaccedilatildeo teoacuterica
mostrou boa concordacircncia Assim o
controle cineacutetica pode ocorrer no processo
de fragmentaccedilatildeo da PMMA-maghemita
Conclusotildees
Atraveacutes dos caacutelculos teoacutericos com auxiacutelio dos dados experimentais foi possiacutevel prever e
propor um mecanismo de fragmentaccedilatildeo para o material Permitindo discutir as melhores vias de
formaccedilatildeo dos fragmentos e os fatores quiacutemicos que influenciam nas perdas
Agradecimentos
A CAPES CNPq e a UFRJ pelos auxiacutelios financeiros e de infraestrutura para a realizaccedilatildeo
do trabalho
Referecircncias [1] JOSEacute NM PRADO LASA Quiacutemica Nova 2005 v 28 n 2 p 281-288
[2] FAHMI A Materials Today 2009 v 12 n 5 p 44-50
Figura 1 Mecanismo de fragmentaccedilatildeo do
hiacutebrido PMMA-maghemita
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19 FFCLRP 2014
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Estudo mecaniacutestico sobre a N-acilaccedilatildeo de aminas por aacutecidos
carboxiacutelicos catalisada por ZrCl4
Felipe V Z Assad (PG) e Fabriacutecio R Sensato (PQ)
Universidade Federal de Satildeo Paulo UNIFESP Campus Diadema E-mail felipeassadglobocom
N-acilaccedilatildeo de aminas eacute um importante evento quiacutemico para a siacutentese da ligaccedilatildeo amida Tipicamente este tipo de ligaccedilatildeo eacute obtido da uniatildeo de um aacutecido carboxiacutelico a uma amina Entretanto a uniatildeo destes dois grupos funcionais natildeo ocorre agrave temperatura ambiente e requer temperaturas da ordem de 160-180
oC
1 Em 2012 Williams e colaboradores
2 reportaram um ineacutedito protocolo de siacutentese de amidas que
apresenta alta eficiecircncia para uma grande variedade de aminas e aacutecidos carboxiacutelicos A estrateacutegia - em sua condiccedilatildeo otimizada - baseia-se na reaccedilatildeo do substrato (amina) com aacutecido carboxiacutelico catalisada por tetracloreto de zircocircnio (ZrCl4) na presenccedila de tolueno a 110
0C Natildeo obstante a preeminecircncia do referido
procedimento nenhuma explanaccedilatildeo pormenorizada sobre o mecanismo molecular da reaccedilatildeo tem sido oferecida No presente estudo o mecanismo molecular de N-acilaccedilatildeo de aminas por aacutecidos carboxiacutelicos catalisada por ZrCl4 foi investigado por caacutelculos de estrutura eletrocircnica Os caacutelculos foram realizados em niacutevel DFTB3LYP com os seguintes conjuntos de base LANL2DZ para descrever o aacutetomo de zircocircnio e 6-311+G(2df2p) para os demais aacutetomos Pontos criacuteticos foram caracterizados por caacutelculos de frequecircncia vibracional Os processos de N-acilaccedilatildeo de aminas foram investigados para duas situaccedilotildees distintas reaccedilatildeo catalisada ou natildeo pelo ZrCl4 Para cada caso quatro caminhos reacionais idealizados foram investigados e caracterizados computacionalmente como segue i) processo concertado ii) por etapas iii) concertado em excesso de aacutecido carboxiacutelico e iv) por etapas tambeacutem em excesso do aacutecido Como modelos quiacutemicos para representar a amina e o aacutecido carboxiacutelico foram selecionadas as moleacuteculas metilamina e aacutecido metanoico Dos resultados obtidos na ausecircncia do ZrCl4 depreende-se que os valores de energia livre de ativaccedilatildeo ΔG
Dagger
satildeo consistentes com a baixa reatividade deste sistema agrave temperatura ambiente Dentre os canais investigados os processos por etapas demandam menores energias livre de ativaccedilatildeo que os concertados Assim o canal (ii) eacute mais reativo que o canal (i) enquanto o canal (iv) eacute mais reativo que o canal (iii) Em particular a adiccedilatildeo de ZrCl4 fortemente influencia a cineacutetica de acilaccedilatildeo associada ao mecanismo concertado em excesso do aacutecido carboxiacutelico A demanda de ativaccedilatildeo para este processo eacute diminuiacuteda por 86 kcalmol conduzindo a uma energia livre de ativaccedilatildeo ΔG
Dagger de 165 kcalmol e o correspondente perfil
energeacutetico eacute apresentado na Figura 1 Na ausecircncia do catalisador o mecanismo mais favorecido cineticamente eacute o processo por etapas em excesso de aacutecido carboxiacutelico No entanto o mecanismo concertado - em excesso do aacutecido - eacute prevalente na presenccedila do ZrCl4
Figura 1 Perfil energeacutetico do caminho reacional concertado em excesso de aacutecido carboxiacutelico catalisado pelo ZrCl4
Palavras Chave N-acilaccedilatildeo de aminas ligaccedilatildeo amida ZrCl4 caacutelculos de estrutura eletrocircnica DFT
[1] Valeur E Bradley M Chem Soc Rev 2009 38 606
[2] Allen C L Chhatwal A R Williams J M J Chemical Communications 2012 48 666-668
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20 FFCLRP 2014
Comparaccedilatildeo do Desempenho de Meacutetodos Compostos e Funcionais de
Densidade na Determinaccedilatildeo de Entalpias Padrotildees de Formaccedilatildeo
Leonardo Viana das Chagas Lima1 (PG) Nelson Henrique Morgon
1 (PQ)
leonardolimaiqmunicampbr 1Instituto de Quiacutemica Universidade Estadual de Campinas Baratildeo Geraldo Caixa Postal 6154 13083-970
Campinas Satildeo Paulo Brasil
Introduccedilatildeo
No estudo de sistemas com muitas partiacuteculas o uso de meacutetodos de estrutura eletrocircnica
sofisticados e bases extensas para a obtenccedilatildeo de propriedades com maior exatidatildeo sofre uma
limitaccedilatildeo praacutetica devido ao alto custo computacional o que felizmente pode ser contornado
por estrateacutegias como a teoria do funcional da densidade e os meacutetodos compostos[1]
Metodologia Computacional
Foram escolhidos os meacutetodos G3 G3MP2 G4 e G4MP2 e os funcionais com o
conjunto de bases G3LargeXP[2]
SOGGA11 B3LYP RevTPSS e M06-2X Realizaram-se
caacutelculos de otimizaccedilatildeo de geometria energia eletrocircnica e frequecircncias vibracionais (289 K e
1 bar) com o programa Gaussian09[3]
para um conjunto de 74 moleacuteculas e os respectivos os
aacutetomos presentes a fim de se determinar as entalpias padrotildees de formaccedilatildeo
Resultados e Discussatildeo
Comparando-se as determinaccedilotildees teoacutericas e experimentais obteve-se o erro meacutedio
(MSE) e o desvio RMS (RMSD) Avaliaram-se tambeacutem os tempos meacutedios de cpu (TM)
Tabela 1 ndash Anaacutelise estatiacutestica (MSE e RMSD em kcalmol) das determinaccedilotildees da entalpia padratildeo de formaccedilatildeo
(289 K e 1 bar) e tempo de CPU meacutedio dos caacutelculos (minutos)
Medidas Meacutetodos
G3 G3MP2 G4 G4MP2 B3LYP M06-2X RevTPSS SOGAA11
MSE -0406 -0332 -0155 -0107 6533 0873 -0718 -0331
RMSD 2543 2711 2463 2597 8553 3543 4060 9515
TM 4122 230 2983 625 1551 1672 1306 1917
Os menores RMSD foram observados para os meacutetodos compostos com destaque para
o G4 (2463 kcalmol) Jaacute os funcionais de densidade apresentaram RMSD superiores poreacutem
vale a pena destacar o M06-2X (3543 kcalmol) Os maiores tempos foram obtidos para os
meacutetodos G3 e G4 enquanto os menores foram os dos meacutetodos G3MP2 e G4MP2
Conclusotildees
Os meacutetodos G3MP2 e G4MP2 apresentaram os desempenhos mais equilibrados com
RMSD apenas pouco superiores ao meacutetodo G4 e os menores tempos de CPU Os funcionais
apesar dos tempos intermediaacuterios apresentaram RMSD consideravelmente superiores
Agradecimentos
Unicamp CENAPAD-SP CAPES
Referecircncias [1] Heerdt G Morgon N H Quiacutemica Nova 2012 23 1741-1746
[2] Curtis L A Redfern P C Raghavachari K Journal of Chemical Physics 2007 126 084108
[3] Frisch M J et al Gaussian09 Gaussian Inc 2009
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21 FFCLRP 2014
NMR-TZPP-DKH Gaussian basis sets for NMR calculations ndash 195Pt chemical
shift
Diego Paschoal1 (PG) Heacutelio F Dos Santos1 (PQ)
diego_paschoalyahoocombr 1Nuacutecleo de Estudos em Quiacutemica Computacional ndash NEQC ndash Departamento de Quiacutemica Universidade Federal de Juiz de
Fora Campus Universitaacuterio ndash Martelos 36036-030 Juiz de Fora MG Brasil
Nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy of 195Pt is an excellent method to be used
in structural characterization of new complexes in solution Besides NMR has been used in the
elucidation of reaction mechanism among other applications [1]
In this present study a comprehensive analysis of all relevant issues involved on the 195Pt
NMR chemical shift predictions are conducted Non-relativistic and relativistic calculations were
employed in distinct computation schemes to assess the most accurate method to use in a theoretical
calculations of 195Pt NMR In addition to the existing methods new relativistic Gaussian basis sets
named as NMR-TZPP-DKH were constructed for H-He Li-Ne Na-Ar K-Ca Ga-Kr Rb-Sr In-Xe
and Pt atoms and tested for 195Pt NMR predictions
NMR-TZPP-DKH Gaussian basis sets were developed according to the protocol described
by Neese [2] with some changes
Figure 1 195Pt chemical shift calculated at B3LYP(DKHSO)NMR-TZPP-DKHSO level
Platinum compounds studied in this work were optimized at B3LYPLANL2DZ(Pt)Def2-
TZVPP(Ligands) NMR calculations were performed using the GIAO method at B3LYPNMR-
TZPP-DKH level with relativistic effects incorporated by DKHSO approximation The [PtCl6]-2
was used as internal reference In all calculations the solvent effect was included using the PCM
formalism GAUSSIAN09 program were used in these calculations
The 195Pt for 73 complexes are showed in Figure 1 From the results we observe a good
agreement between experimental and calculated results with an average absolute deviation of 156
ppm for the compounds considered
The results and conclusions in this study are highly relevant to theoretical and experimental
chemists that seeking state of the art for the chemistry of platinum complexes Our conclusions are
supported by a series of theoretical calculations in good agreement with experimental values for a
wide range of 195Pt chemical shifts and with distinct ligands
Acknowledgments Authors acknowledges UFJF FAPEMIG CAPES and CNPq for
financial support
[1] P S Pregosin Coord Chem Rev 44 (1982) 247
[2] D A Pantazis X Y Chen C R Landis F Neese J Chem Theory Comput 4 (2008) 908
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22 FFCLRP 2014
Avaliaccedilatildeo teoacuterica do efeito gauche na difenidramina e seu cloridrato Faacutetima M P de Rezende1 (PG) Matheus P de Freitas1 (PQ)
fatimarezendeposgraduflabr 1Departamento de Quiacutemica Universidade Federal de Lavras CP 3037 37200-000 Lavras MG
Introduccedilatildeo O cloridrato de difenidramina eacute um dos princiacutepios ativos do medicamento Dramin (utilizado no tratamento de naacuteuseas e vocircmitos) A difenidramina e seu cloridrato fornecem bons prospectos para exibirem o efeito gauche O efeito gauche eacute observado em moleacuteculas contendo o fragmento etila 12-dissubstituiacutedo em que os substituintes satildeo aacutetomos ou grupos eletronegativos Segundo esse efeito a conformaccedilatildeo gauche eacute a forma preferencial em comparaccedilatildeo com a conformaccedilatildeo anti embora efeitos de repulsatildeo esteacuterica e eletrostaacutetica entre substituintes sugiram que o equiliacutebrio deveria ser favoraacutevel ao isocircmero anti1 Nesse contexto o objetivo do presente trabalho eacute avaliar a preferecircncia conformacional (gauche ou anti) do cloridrato de difenidramina e de sua forma neutra (Figura 1a e 1b) em acetonitrila e no vaacutecuo
ON
H
ON
a b
Figura 1 a) Difenidramina protonada (caacutetion) b) Difenidramina Metodologia Computacional Os miacutenimos de energia dos compostos foram identificados por meio de uma varredura conformacional usando o meacutetodo Monte Carlo em niacutevel semi-empiacuterico AM1 usando o programa Spartan A varredura conformacional foi executada para difenidramina na forma neutra e catiocircnica obtendo-se 100 estruturas para cada composto sendo muitas delas idecircnticas As geometrias diferentes foram otimizadas em niacutevel HF631g-(dp) (incluindo caacutelculos de frequecircncia para garantir que as estruturas natildeo se tratavam de estados de transiccedilatildeo) e em seguida 14 estruturas com energias relativas diferentes foram resubmetidas a caacutelculos de otimizaccedilatildeo de geometria (no gaacutes e em acetonitrila impliacutecita - modelo PCM) em niacutevel B97X-D6-31g(dp) Resultados e Discussatildeo O efeito gauche eacute operante na difenidramina pois o confocircrmero mais estaacutevel possui acircngulo diedro O-C-C-N de aproximadamente 65o (gauche) e eacute cerca de 1 kcal mol-1 mais estaacutevel do que o confocircrmero anti mais abundante (O-C-C-N de aproximadamente 175o) tanto na fase gasosa quanto em acetonitrila A estabilizaccedilatildeo da conformaccedilatildeo gauche eacute possivelmente decorrente de interaccedilotildees hiperconjugativas antiperiplanares CHCN e CHCO (efeito gauche quacircntico) Contudo os dados de energia ainda indicam uma populaccedilatildeo mensuraacutevel de confocircrmeros anti (cerca de 10) Ao se protonar a difenidramina de forma que se obtenha o caacutetion difenidramiacutenio (correspondente ao cloridrato de difenidramina) a diferenccedila de energia entre os confocircrmeros gauche e anti mais estaacuteveis eacute de mais de 6 kcal mol-1 sugerindo que estruturas com acircngulo diedro O-C-C-N+ gauche sejam natildeo somente preferenciais mas exclusivas Esse fato eacute decorrente de um incremento estabilizante da conformaccedilatildeo gauche a atraccedilatildeo eletrostaacutetica ON+ (efeito gauche eletrostaacutetico)2 Conclusotildees Interaccedilotildees intramoleculares particularmente o efeito gauche (quacircntico e eletrostaacutetico) devem contribuir fortemente para a conformaccedilatildeo bioativa da difenidramina e seu cloridrato que eacute gauche ao longo do fragmento O-C-C-N segundo estrutura do Protein Data Bank (coacutedigo PDB 2AOT) Agradecimentos Agrave FAPEMIG CAPES e CNPq pelo suporte financeiro e bolsas de estudante (FMPR) e de pesquisador (MPF) Referecircncias [1] Goodman L Gu H Pophristic V J Phys Chem A 2005 109 1223-1229 [2] Gooseman N E J OacuteHagan D Peach M J G Slawin A M Z Tozer D J Young R J Angew Chem Int Ed 2007 46 5904-5908
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23 FFCLRP 2014
Estudo envolvendo NN
Railton1 B de Andrade (PG) SilmarMiguel A F de Souza (PQ)
1Universidade Federal da Paraiacuteba Departamento de Quiacutemica 58036 Joatildeo Pes
Introduccedilatildeo
Uma das reaccedilotildees mais importantes das nitrosaminas se refere agrave quebra da ligaccedilatildeo NndashN (ver Figura 1) com a consequumlente liberaccedilatildeo do pode facilitar ou natildeo a quebra desta ligaccedilatildeo Pelaacuteez e colaboraprotonaccedilatildeo da nitrosamina mais simples (nitrosamina metilada
1a trans-(CH3)2NNOH+ 1c cis
Figura 1 conformaccedilotildees mais releva
Neste trabalho investigamos as quatro estruturas de menor energia da NNnitrosodimetilamina (DMNA
Metodologia Computacional
Utilizamos os meacutetodos geometrias referentes aos confocircrmeros mais estaacuteveis niacutevel CASSCFcc-pVDZ
Resultados e Discussatildeo
Temos um ordenamento energeacutetico em relaccedilatildeo aos resultados a niacutevel outro ordenamento com MRCI
Tabela 1Resultados obtidos para as quatro estruturas mai
Estruturaa
1a trans-(CH3)2NNOH+
1c cis-(CH3)2NNOH+
2a (CH3)2NHNO+
2c (CH3)2NNHO+
aAs quatro estruturas de menor energias foram otimizadas com realizado um caacutelculo MRCI correccedilotildees de Davdson dResultados entre parecircnteses referente agraves estruturas com H [2]
Conclusotildees
Para o estado fundamental foram obtidas quatro conformaccedilotildees mais estaacuteveis mostradas na Figura 1 sendo a estaacuteveis Observou-se o mesmo ordenamento obtido para a nitrosamina natildeoCaacutelculos com bases mais extensas (augReferecircncias [1] OHWADA T et al J Am Chem Soc
[2] PELAacuteEZ D et al J J Phys Chem A
Estudo envolvendo NN-nitrosodimetilamina protonada
B de Andrade (PG) Silmar1 A do Monte (PQ) Miguel A F de Souza (PQ) e Elizete1 Ventura (PQ)
railtoncggmailcom
Universidade Federal da Paraiacuteba Departamento de Quiacutemica 58036 Joatildeo Pessoa
Uma das reaccedilotildees mais importantes das nitrosaminas se refere agrave quebra da ligaccedilatildeo N (ver Figura 1) com a consequumlente liberaccedilatildeo do NO [1] A posiccedilatildeo da protonaccedilatildeo
pode facilitar ou natildeo a quebra desta ligaccedilatildeo Pelaacuteez e colaboradores [2] estudaram a protonaccedilatildeo da nitrosamina mais simples (H2NNO----H+) como modelo para a
1c cis-(CH3)2NNHO+ 2a (CH3)2NHNO
+ 2c (CH
conformaccedilotildees mais relevantes no estado fundamental de nitrosaminas protonadas
Neste trabalho investigamos as quatro estruturas de menor energia da NNDMNA) protonada (Figura 1 principais siacutetios de protonaccedilatildeo)
odologia Computacional
Utilizamos os meacutetodos MRCICASSCF com a base cc-pVDZ
geometrias referentes aos confocircrmeros mais estaacuteveis (Figura 1) foram otimizadas a
Temos um ordenamento energeacutetico em relaccedilatildeo aos resultados a niacutevel MRCI como indicado na Tabela 1
Resultados obtidos para as quatro estruturas mais estaacuteveis envolvendo NDMA protonada
CASSCF MRCIb MRCI+Q
c CASPT2ANO
∆E (kcalmol) 000 (000)d 000 000
1244 (1099) 1200 1183
-103 (-331) 1378 941
1389 (1232) 1793 1555 As quatro estruturas de menor energias foram otimizadas com CASSCF e a geometria obtida foi
realizado um caacutelculo MRCI bMRCI (Multireference Configuration Interaction
sultados entre parecircnteses referente agraves estruturas com H [2]
Para o estado fundamental foram obtidas quatro conformaccedilotildees mais estaacuteveis sendo a 1a trans-(CH3)2NNOH
+ e 2a (CH3)2NHNO
se o mesmo ordenamento obtido para a nitrosamina natildeoCaacutelculos com bases mais extensas (aug-cc-pVDZ e cc-pVTZ) estatildeo sendo realizados
J Am Chem Soc 123 10164 2001 J J Phys Chem A 112 8394 2008
nitrosodimetilamina protonada
A do Monte (PQ)
soa ndash PB ndash Brasil
Uma das reaccedilotildees mais importantes das nitrosaminas se refere agrave quebra da ligaccedilatildeo posiccedilatildeo da protonaccedilatildeo dores [2] estudaram a
) como modelo para a
2c (CH3)2NNHO+
ntes no estado fundamental de nitrosaminas protonadas
Neste trabalho investigamos as quatro estruturas de menor energia da NN-principais siacutetios de protonaccedilatildeo)
pVDZ Todas as ) foram otimizadas a
Temos um ordenamento energeacutetico em relaccedilatildeo aos resultados a niacutevel CASSCF e
s estaacuteveis envolvendo NDMA protonada
CASPT2ANO-L
(000) (1125) (459) (1141)
e a geometria obtida foi Multireference Configuration Interaction) c
MRCI com sultados entre parecircnteses referente agraves estruturas com H [2]
Para o estado fundamental foram obtidas quatro conformaccedilotildees mais estaacuteveis NHNO
+ as mais se o mesmo ordenamento obtido para a nitrosamina natildeo-metilada
pVTZ) estatildeo sendo realizados
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
24 FFCLRP 2014
Ab-initio calculation of magnetic properties of Gd-doped SnO2
Fermin H Aragoacuten
fermin964hotmailcom Laboratoacuterio de Fiacutesica Aplicada Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear 31270-901 Belo Horizonte MG
Brazil
Introduction
The SnO2 compound is a n-type semiconductor with a large band gap (Eg ~ 36 eV) This
compound forms in a tetragonal rutile-type crystalline structure Reports published in the literature
experimental and theoretical indicate that the SnO2 compound doped with different chemical
elements (transition metals and rare earths) shows ferromagnetic properties above room
temperature high electrical conductivity high transparency in the visible region and high thermal
stability Due to these properties the rare earth-ion-doped SnO2 compounds are considered as
promising systems for the development of multifunctional magneto-optical devices [1] In special
the doping with trivalent Gd ions could provide with larger localized magnetic moments because of
their 4f7 electron configuration in comparison with transition metal ions
Computational Methodology
All calculations have been performed within the framework of the density-functional theory
(DFT) implemented in the well-tested SIESTA (Spanish Initiative for Electronic Simulations with
Thousands of Atoms) code
[2] and using the generalized gradient approximation (GGA)
pseudopotentials The system was studied in 2x2x2 supercell contained 48 atoms For the
calculation is considered the substitution of GdrarrSn that represent 625 of Gd-doped and one
oxygen vacancy that represent 3125 of the oxygen occupied site Spin polarized was carried out
to both cases with ferromagnetic (FM) and antiferromagnetic (AFM) configuration The difference
between the FM and AFM total energy (ΔE) can be expressed as ΔE=E(FM)-E(AFM) where
E(FM) denotes the total energy of FM state and E(AFM) denotes the total energy of AFM state
Positive value of ΔE implies that an AFM state is preferred while negative value of ΔE implies that
an FM state is preferred
Results
The values obtained to ΔE were -04 meV and -33 meV for 625 Gd-doped in SnO2 and
SnO2-γ (γ is the quantity of oxygen vacancy) respectively The low energy for Gd-doped SnO2
shows paramagnetic while for the Gd-doped SnO2-γ shows ferromagnetic behavior these results are
in agreement as theoretical and experimental work [34] where were shown that the oxygen
vacancies are a key of the origin of ferromagnetism in the call diluted magnetic semiconductors
Conclusions In conclusion we have investigated the electronic and magnetic properties of Gd-doped SnO2 (free of oxygen vacancy) and Gd-doped SnO2-γ (with oxygen vacancy) using SIESTA code Our calculations show remarkable changes in the spin polarized DOS with a strong correlation of the ferromagnetism with the presence of oxygen vacancy
The financial support of the Brazilian Agencies CNPq CAPES and FAPEMIG is gratefully
acknowledged
References [1] R Adhikari AK Das DKarmakar JGhatak J MagnMagn Mat 322 (2010) 3631
[2] J M Soler E Artacho J Gale A Garcia J Junquera P Ordejoacuten D Saacutenchez-Portal J Phys Cond Matt 14 2745
(2002)
[3] S B Ogale R J Choudhary J P Buban S E Lofland S R Shinde S N Kale V N Kulkarni J Higgins C
Lanci J R Simpson N D Browning S D Sarma H D Drew R L Greene and T Venkatesan Phys Rev Lett 91
77205 (2003)
[4] J M D Coey A P Douvalis C B Fitzgerald and M Venkatesan Appl Phys Lett 84 1332 (2004)
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
25 FFCLRP 2014
Estrutura eletrocircnica de complexo envolvendo uma associaccedilatildeo por ligaccedilatildeo
quiacutemica entre uma ftalocianina de rutecircnio e o TiO2 (anatase)
Diesley M S Arauacutejo1
(PG) Weverson R Gomes2(PG) Leonardo T Ueno
3(PQ) Antonio O T
Patrociacutenio1(PQ) Antonio E H Machado
1(PQ)
diesleymartinsyahoocombr 1Universidade Federal de Uberlacircndia Instituto de Quiacutemica Laboratoacuterio de Fotoquiacutemica e Ciecircncia de Materiais
2 Universidade Federal de Satildeo Carlos Departamento de Quiacutemica
3Universidade Federal de Uberlacircndia Faculdade de Ciecircncias Integradas do Pontal
Introduccedilatildeo
O emprego de abordagens baseadas na Teoria do Funcional de Densidade (DFT) tem
contribuiacutedo de forma significativa nos estudos de processos que envolvem transferecircncia de carga
[12] Ressalta-se entre outras possibilidades a previsatildeo do arranjo estrutural energeticamente mais
favoraacutevel e o entendimento de qual seria a melhor forma de ancoramento do corante na superfiacutecie
do semicondutor Aleacutem disso a estrutura eletrocircnica obtida teoricamente eacute capaz de fornecer
informaccedilotildees para o entendimento de processos importantes como eacute o caso da conversatildeo de energia
No presente trabalho avaliamos o comportamento de uma ftalocianina de rutecircnio ([(29-
bis(dietielamino)-1623-dicarboxi)PcRu(py)2]- FtRu) ligada quimicamente a um nanocluster de
anatase (TiO2)
Metodologia Computacional
Para a otimizaccedilatildeo estrutural e caacutelculo das frequecircncias vibracionais empregou-se o funcional
B3LYP e o conjunto de bases LANL2DZ ECP com o pseudo-potencial para o Titacircnio e o conjunto
Def2-TZVPD para os demais aacutetomos (H C N O e Ru) mais o pseudo-potencial para o Ru O
nanocluster de anatase empregado foi mantido congelado durante todos os caacutelculos Este consiste
em estrutura otimizada descrita por Jono e colaboradores [1] Todos os caacutelculos foram efetuados
considerando acetonitrila como solvente empregando o meacutetodo de contiacutenuo dieleacutetrico CPCM [45]
O funcional CAM-B3LYP foi utilizado na previsatildeo de 6 estados tripleto e dos 60 primeiros estados
singleto para a construccedilatildeo do espectro eletrocircnico e diagrama de energias
Resultados e Discussatildeo
No espectro de excitaccedilatildeo simulado a magnitude das forccedilas de oscilador para as transiccedilotildees
por volta de 560 nm sugere uma grande probabilidade de absorccedilatildeo de luz visiacutevel por este complexo
Em uma anaacutelise dos orbitais moleculares observa-se que tais excitaccedilotildees surgem da transferecircncia de
carga interfacial da FtRu para niacuteveis desocupados do semicondutor sugerindo que as transiccedilotildees
eletrocircnicas de menor energia devem envolver a excitaccedilatildeo de um eleacutetron da FtRu para diferentes
estados eletrocircnicos do TiO2 O gap energeacutetico entre o estado eletrocircnico de menor energia (S1) e o
estado fundamental eacute de cerca de 180 eV envolvendo a combinaccedilatildeo de diferentes transiccedilotildees
eletrocircnicas sugerindo que haacute injeccedilatildeo eletrocircnica do corante no estado excitado para a banda de
conduccedilatildeo do semicondutor isso eacute compatiacutevel com dados reportados em estudos similares [1-3]
Conclusotildees
Os dados obtidos para os niacuteveis de energia do complexo em estudo satildeo compatiacuteveis aos
observados para complexos similares Os resultados sugerem na excitaccedilatildeo eletrocircnica a
transferecircncia de eleacutetron de niacuteveis ocupados da FtRu para orbitais virtuais da anatase
Agradecimentos
UFU FAPEMIG CAPES e CNPq
Referecircncias
[1] R Jono et al J Phys Chem Lett 2011 2 1167ndash1170
[2] P M Anbarasan et al Rec Res Sci Tech 2010 2 08-16
[3] Corneliu I Oprea et al International Journal of Photoenergy 2013 1-15
[4] M Cossi et al J Comp Chem 2003 24 669-81
[5] V Barone and M Cossi J Phys Chem A 1998 102 1995-2001
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26 FFCLRP 2014
Estudo computacional de [22]ciclofanos
Mateus G Manfreacute1 (IC) Seacutergio E Galembeck
1 (PQ)
mateusmanfreuspbr 1Departamento de Quiacutemica Faculdade de Filosofia Ciecircncias e Letras de Ribeiratildeo Preto Universidade de Satildeo Paulo
14040-901 Ribeiratildeo Preto-SP Brasil
Introduccedilatildeo
Os [22]ciclofanos representam uma classe de compostos quiacutemicos com um campo de aplicaccedilatildeo que
abrange cataacutelises assimeacutetricas poliacutemeros com propriedades oacuteptico-eletrocircnicas distintas e mesmo
faacutermacos no combate agrave artrite Grande parte de suas caracteriacutesticas de interesse se deve a interaccedilotildees
entre seus dois aneacuteis aromaacuteticos portanto a compreensatildeo da natureza de tais interaccedilotildees elucidaria a
origem de suas aplicaccedilotildees bem como melhor exploraacute-las
Metodologia Computacional
Quatro compostos da classe dos [22]ciclofano vecircm sendo estudados neste trabalho
[22]paraciclofano (I) sin [22]metaciclofano (II) anti [22]metaciclofano (III) e
[22]metaparaciclofano (IV) As moleacuteculas tiveram suas geometrias optimizadas atraveacutes do meacutetodo
PW6B95-D3BJ tendo def2-TZVP A mesma metodologia foi adotada para o caacutelculo de seus
espectros infravermelho
Resultados e Discussatildeo
Em todos os compostos os valores estudados nas geometrias se encontram muito proacuteximos
dos valores experimentais na literatura2 Observa-se que para I e II a distacircncia interanular
apresentou um valor abaixo do raio de Van der Waals para o aacutetomo de carbono ( 28 acircngstrons) o
que sugere uma provaacutevel interaccedilatildeo through-space entre os aneacuteis Por outro lado os compostos III e
IV apresentaram uma distacircncia entre os aneacuteis maior que 28 acircngstrons indicando que caso estejam
presentes a interaccedilatildeo entre os aneacuteis se daacute principalmente through-bond
Os espectros infravermelho revelaram que em todos os compostos os picos de maior
intensidade se encontravam relacionados a vibraccedilotildees de estiramento dos hidrogecircnios Tanto O
espectro do composto I quanto do composto II bandas de intensidade consideraacutevel em 750 cm-1
relacionada agrave vibraccedilatildeo angular entre seus aneacuteis benzecircnicos indicando uma provaacutevel interaccedilatildeo
through-space O composto IV por outro lado natildeo apresentou tais bandas de interaccedilatildeo apenas entre
os aneacuteis mas sim uma banda em 606 cm-1
devido ao estiramento simeacutetrico entre os aneacuteis atraveacutes
das pontes etilecircnicas se tratando de uma provaacutevel interaccedilatildeo through-bond
Conclusatildeo
O meacutetodo PW6B95-D3BJ apresentou resultados com boa exatidatildeo ante aos valores
encontrados na literatura se mostrando adequado para o tratamento de [22]ciclofanos Os dados
obtidos na geometria para os compostos I e II bem como no espectro infravermelho convergem para
uma predominacircncia na interaccedilatildeo through-space enquanto que para o composto IV estes convergem
para uma predominacircncia na interaccedilatildeo through-bond
Agradecimentos
Os autores agradecem agrave FAPESP (processo 201319596-0) pelo suporte financeiro MGM
agradece agrave FAPESP (processo 201319596-0) pela bolsa de Iniciaccedilatildeo Cientiacutefica
Referecircncias Bibliograacutefica 2ChampionRGodfreyPD Betens FLJ Mol Spectrosc 199215518
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27 FFCLRP 2014
17ordm SIMPOacuteSIO BRASILEIRO DE QUIacuteMICA TEOacuteRICA (SBQT) 24 a 28 de novembro de 2013 Angra dos Reis Rio
ESTUDO COMPARATIVO DE REATIVIDADE DE TRITERPENOS
PENTACIacuteCLICOS COM ATIVIDADE ANTIMALAacuteRICA
Marlon Marques V de Melo Filho
1a(PG) Kelson Mota T Oliveira
1a(PQ) Noam S Gadelha
1a(PG)
Aristeu S da Fonseca1a
(PG)
1aGrupo de Quiacutemica Teoacuterica e Computacional (GQTC)
1bGrupo de Quiacutemica de Produtos Naturais e Desenvolvimento
de Meacutetodos Analiacuteticos (QPNMA) 1DQICE ndash UFAM Bloco 10 Setor Norte Av Rodrigo OJ Ramos 6200 Japiim
69077-000 Manaus ndash Amazonas
e-mail marlonvieirademelogmailcom
Palavras-chave lupeol aacutecido betulinico betulina aacutecido melaleuco atividade ONION
INTRODUCcedilAtildeO
A investigaccedilatildeo farmacecircutica em produtos naturais representa uma estrateacutegia importante para a descoberta e desenvolvimento de novos medicamentos Quatro moleacuteculas isoladas da A amazonicus no QPNMA com esqueleto triterpecircnico pentaciacuteclico tecircm mostrado graus diferentes de atividade contra o P falciparum Trecircs destes compostos satildeo apresentados na literatura como oacutetimos candidatos para o desenvolvimento de um tratamento mais eficiente contra a malaacuteria e outras doenccedilas parasitaacuterias Os quatro compostos depois de isolados foram identificados por meio de anaacutelise espectroscoacutepica (ver fig 1) Suas estruturas foram estudadas por meio de abordagem teoacuterica visando determinar que fatores estruturais e eletrocircnicos poderiam ser determinantes no grau de atividade Foram comparados os mapas de potencial eletrostaacutetico densidade eletrocircnica (2D e 3D) e distribuiccedilatildeo de cargas dos quatro compostos e seus valores tabelados Figura 1 Triterpenos pentaciacuteclicos isolados de A amazonicus 1 - lupeol 2 - O aacutecido betuliacutenico 3 - betulina 4 - o aacutecido Melaleucico
MEacuteTODOS Os calculos seratildeo realizados utilizando PC INTEL Quadcore
TM (8 GB RAM) em plataforma Debian
LINUX (Versatildeo 50) para calcular as propriedades estruturais e eletrocircnicas das quatro moleacuteculas Na otimizaccedilatildeo geomeacutetrica de rotina seraacute utilizado o meacutetodo com bases 6-21G e funcional b3lyp por meio do Programa Gaussian03 O meacutetodo a ser utilizado eacute o ONIOM Ele eacute recomendado para moleacuteculas grandes reaccedilotildees enzimaacuteticas mecanismos de reaccedilatildeo para os sistemas orgacircnicos efeitos dos substituintes e reatividade de compostos orgacircnicos e organometaacutelicos
RESULTADOS E DISCUSSAtildeO
Os dados oriundos do QPNMA indicam uma
maior atividade para o aacutecido betuliacutenico valores
meacutedios para o lupeol e betulina e nenhuma
atividade do aacutecido melaleucico Como a literatura
aponta a carboxila como forte candidato
responsaacutevel pela atividade do aacutecido betuliacutenico e a
hidroxila nos demais compostos a anaacutelise da
presenccedila destes grupos nas quatros estruturas foi
observado Estruturalmente os compostos
apresentaram grande similaridade em distacircncias e
acircngulos no esqueleto lupacircnico Os caacutelculos de
atividades dos triterpenos seratildeo realizados ao
interagi-los com o modelo tridimensional da proteiacutena
digestiva do P flaciparum que eacute encontrado no
Protein Data Base CONCLUSAtildeO
Uma das principais diferenccedilas observadas deve-
se a distribuiccedilatildeo de cargas nas COOH devido ao
efeito indutivo na proacutepria moleacutecula ou ateacute mesmo
um impedimento esteacuterico pelo maior volume da
moleacutecula
AGRADECIMENTOS
FAPEAM CNPq
Abdel Bar at al J Nat Prod 2009 72 1643ndash1650
2
1
25
12
6
27
15
16
19
28
22
21 29
30
24
23
OH
H
H
1
COOH
OH
OH H
OHH
H
H
3
2
3 4
23 24
6 5
10
1
25
9 8
7 27
14
13
12
30
19
1
8 17 16
15
28
22
21
29
26 COOH
COOH
OH
4
2
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28 FFCLRP 2014
Estudos Teoacutericos Comparativos de Propriedades Estruturais Eletrocircnicas e
Espectroscoacutepicas dos Aacutecidos Betuliacutenico e Melaleucico e da Estabilidade de
Clusters desses Metaboacutelitos Especiais
Noam G da Silva1 (PG) Kelson M T de Oliveira1 (PQ) Aristeu S da Fonseca1 (PG) e Marlon
Vieira de Melo1 (PG)
noam_gshotmailcom 1DQICE-UFAM Bloco 10 Setor Norte Av Rodrigo O J Ramos 6200 Japiim 69077-000 Manaus Amazonas
Introduccedilatildeo
A baixa atividade do aacutecido Melaleucico natildeo foi ateacute o presente momento estudada Sua
estrutura eacute similar agrave de outros compostos ativos mas algum outro fator deve estar influenciando
na quiacutemica da reaccedilatildeo[12] Estruturas como clusters onde interaccedilotildees de hidrogecircnio estabilizam
o sistema podem estar sendo formadas[34] e assim a moleacutecula mostra-se inativa em estudos de
atividade bioloacutegica[5]
Metodologia Computacional
Os caacutelculos foram realizados em maacutequinas QuadCore ambas com 8 GB de memoacuteria
RAM nas plataformas Debian 6 e 7 (Linux) O software utilizado foi o Gaussian 03 Rev C-02
As moleacuteculas foram estudadas com o AM1 B3LYP3-21G e B3LYP6-31G As estruturas com
duas e trecircs moleacuteculas foram estudadas com AM1
Resultados e Discussatildeo
Os resultados preliminares (alguns na Tabela 1)
mostram que a forma mais oxidada (aacutecido Melaleucico)
possui menor energia que o aacutecido Betuliacutenico Em ambas as
moleacuteculas ocorre interaccedilatildeo intermolecular que estabiliza o
sistema Quando duas moleacuteculas interagem haacute um efeito
estabilizante maior no aacutecido Betuliacutenico que no aacutecido
Melaleucico Com trecircs moleacuteculas interagindo ocorre
aumento na estabilizaccedilatildeo para ambos os casos mas o aacutecido Melaleucico tem uma estabilizaccedilatildeo
aproximadamente 20 kcalmol mais acentuada
Tabela 1 Algumas propriedades energeacuteticas e efeitos de interaccedilatildeo de hidrogecircnio
Propriedade Aacutecido Betuliacutenico Aacutecido Melaleucico
Energia Total (kcalmol) -187358751 -2719095827
Estabilizaccedilatildeo com duas moleacuteculas (kcalmol) -8641687843 -7807025921
Estabilizaccedilatildeo com trecircs moleacuteculas (kcalmol) -1326288052 -1528627227
Conclusotildees
A formaccedilatildeo de pontes de hidrogecircnio estabiliza os sistemas mas somente o aacutecido
Melaleucico pode formar grandes aglomerados com essas interaccedilotildees Sistemas maiores podem
ser estudados e fornecer respostas para a baixa atividade da moleacutecula
Agradecimentos
Ao CNPq e a FAPEAM pelos investimentos
Referecircncias [1] Chopra CS Cole A RH Theiberg KJL White DR Arthur HR Tetrahedron 1965 Vol 21 1529-1536
[2] Chopra CS White DR Tetrahedron 1966 Vol 22 897-901
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[4] Duvoisin Jr S Ighor CVL Quimica Nova 2011 Vol 34 1595-1603
[5] Bernard P Scior T Didier B Hibert M Berthon J Phytochemistry 2001 Vol 58 865-874
Figura 1 (Esquerda) Cluster de aacutecido
Melaleucico e (Direita) interaccedilotildees de
hidrogecircnio
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29 FFCLRP 2014
On Activation Step of Hoveyda-Grubbs Catalyst
Eacutegil Saacute 1 (PQ) Milton Matos 2 (PQ) hegelsahotmailcom
1 Universidade Federal do Piauiacute Campus Ministro Reis Velloso Parnaiacuteba-PI Brazil e-mail 2 Laboratoacuterio Interdisciplinar de Materiais Avanccedilados Centro de Ciecircncias da Natureza Teresina -PI Brazil
Introduccedilatildeo
Hoveyda-Grubbs catalyst is very important to catalyze the olefin metathesis reaction The activation mechanism is dissociative for RCM (Ring Closing Metathesis) of N-Tosyldiallylamine due to olefin size [1]
Metodologia Computacional
We study the activation mechanism using DFT (Density Functional Theory) through the hybrid functional B3LYP and the basis set 6-31g(d) for all atoms except ruthenium described by LanL2DZ all stationary points were characterized by vibrational frequency calculations using the same level of theory Resultados e Discussatildeo We search the activation path previously proposed [1] showed in the Figure 1 in black and blue lines This path start with the pre-catalyst A1 through the transition state TS(A1-A2) and the minimum A2 The next step is the complexation of N-Tosyldiallylamine (IA3) We also find an alternative path showed by the red line In this path proposed in the first time here we showed an immediately interconversion from A2 to IIA3 before the complexation of the olefin with a rotation through the RuC bond This structure presents a dihedral angle of 105deg between the carbons of group mesityl coordinated ruthenium the carbon of the carbene and the oxygen chelator CRuCO (marked with asterisk in Figure 1) While in the structure A2 the same-angle is -107deg showing the rotation of the entire group Hoveyda around the connection RuC this rotation happens easily and as published in theoretical and experimental studies [2] confirmed by the more the stability of IIA3 in comparison with A2 We investigated the activation directly from the structure A1 to the structure IIA3 but we found an unreal energy barrier corresponding to the possible TS(AI-IIA3) With these results we believe the activation process occurs with the interconversion from A2 to IIA3 and not directly from A2 to IA3 as showed in others works
Figure 1 Activation paths for the Hoveyda-Grubbs catalyst
Referecircncias
[1] [1] S J Connon M Rivard M Zaja S Blechert Adv Synth Catal 345 (2003) 572
[2] C M Aguillar W R Rocha J Phys Chem B 115 (2011) 2030
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30 FFCLRP 2014
Estudo do comportamento em soluccedilatildeo do 2-fluoroetanol 3-fluoroproanol e 4-fluorobutanol por espectroscopias de RMN e infravermelho e caacutelculos
teoacutericos R A Cormanich12(PG) R Rittner2(PQ) M P Freitas3 (PQ) and M Buumlhl1 (PQ)
rodcormanichiqmunicampbr 1 EastChem School of Chemistry University of St Andrews North Haugh St Andrews Fife KY16 9ST UK 2 Chemistry Institute State University of Campinas PO Box 6154 13083-970 Campinas SP Brazil 3 Department of Chemistry Federal University of Lavras PO Box 3037 37200-000 Lavras MG Brazil Introduccedilatildeo
Aacutetomos de fluacuteor em compostos orgacircnicos satildeo considerados fracos aceptores para formaccedilatildeo de ligaccedilatildeo de hidrogecircnio (LH)1 Contudo o miacutenimo global do 2-fluoroetanol (FE) que tem geometria apropriada para formar uma LH CFmiddotmiddotmiddotHO intramolecular eacute responsaacutevel por gt90 da sua populaccedilatildeo conformacional total Tal LH eacute comumente invocada para explicar a estabilidade do confocircrmero mais estaacutevel do FE2 Da mesma maneira tambeacutem eacute indicado que os miacutenimos globais do FP e FB formam LHs CFbullbullbullHO intramoleculares34 Natildeo haacute estudos conformacionais em soluccedilatildeo na literatura para estes compostos que sejam de nosso conhecimento Dessa maneira no presente trabalho foi realizada uma anaacutelise sistemaacutetica do comportamento conformacional em soluccedilatildeo do FE FP e FB por espectroscoipas de RMN de
1H e 19F e infravermelho suportado por caacutelculos teoacutericos Metodologia Computacional
Foram realizados caacutelculos teoacutericos em niacutevel MP2aug-cc-pVDZ para geometrias dos confocircrmeros do FE (5 confocircrmeros) FP (12 confocircrmeros) e FB (38 confocircrmeros) otimizados em niacutevel MP2aug-cc-pVDZ que apresentaram a melhor correlaccedilatildeo com o niacutevel CCSD(T)aug-cc-pVTZ em relaccedilatildeo agrave funcionais da DFT (B3LYP e B3LYP-D3) Foram entatildeo aplicados diferentes meacutetodos teoacutericos como o Quantum Theory of Atoms in Molecules (QTAIM) Non-Covalent Interactions (NCI) e o Natural Bond Orbitals (NBO) para se entender as preferecircncias conformacionais destes compostos Resultados e Discussatildeo
Nenhum indiacutecio de formaccedilatildeo de LH intramolecular CFbullbullbullHO pocircde ser detectado para o FE FP e FB experimentalmente em soluccedilatildeo nos espectros de RMN e infravermelho Caacutelculos teoacuterico baseados na QTAIM NCI e NBO indicam que LHs CFbullbullbullHO intramoleculares natildeo tecircm influecircncia sobre o comportamento conformacional do FE mas estabilizam o miacutenimo global tanto do FP quanto do FB para as moleacuteculas isoladas No entanto ao se adicionar correccedilotildees termodinacircmicas de energia livre de Gibbs mesmo em meios natildeo-polares tais como CCI4 ciclohexano e diclorometano (IEF-PCM) a populaccedilatildeo dos miacutenimos globais do FP (~11) e FB (~3) diminuem consideravelmente aparentemente abaixo do limite de detecccedilatildeo Conclusotildees
Contraacuterio agrave suposiccedilotildees encontradas na literatura o comportamento conformacional do FE natildeo eacute regido por uma LH CFHO intramolecular LHs intramoleculares satildeo importantes para os confocircrmeros mais estaacuteveis do FP e FB isolados mas natildeo podem ser detectadas em soluccedilatildeo O presente trabalho foi aceito para publicaccedilatildeo no jornal Phys Chem Chem Phys Agradecimentos FAPESP FAPEMIG CNPq e EaStCHEM Referecircncias [1] R A Cormanich M P Freitas C F Tormena R Rittner RSC Advances 2012 2 4169 [2] J Huang K Hedberg J Am Chem Soc 1989 111 6909 [3] H M Badawi W Foumlrner S A Ali Spectrochim Acta A 2008 69 263 [4] M Traetteberg A D Richardson K Hedberg R W Winter G L Gard J Phys Chem A 2001 105 9587
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31 FFCLRP 2014
Theoretical Study of the Infrared Raman and VCD Spectra of Thiophene UsingAb Initio and Density Functional Theory Calculations
Marcello F da Costa (PQ)1 Poliane C de Farias (PG)2
mcostauelbr polianefariasyahoocombr12Universidade Estadual de Londrina LBMM ndash Laboratoacuterio de Biofiacutesica e Mecacircnica Molecular
IntroductionOrganic semiconductors have physical characteristics similar to inorganic ones so they can
also be used in the manufacture of OLEDs [1] photovoltaic cells [2] lasers [3] Furthermoreorganic materials with semiconductor properties have some advantages when compared to inorganicones such as greater adaptability low cost of production and the possibility of easily making smallstructural changes to modify its physical and chemical properties Among the currently mostinteresting organic semiconductors are the thiophene based polymers and the thiophene togetherwith its derivatives which are the main constituents of organic conductors [4]
Computational detailsIn this work we made the calculation of the molecular parameters infrared and Raman
spectra with HF and MP2 ab initio methods and B3LYP and B3PW91 DFT functional packagesWe also compared the results with experimental data found in the literature [5-7] and we calculatedthe VCD (vibrational circular dichroism) spectrum based on the good agreement of the calculationsperformed The thiophenes geometry optimization and harmonic vibrational frequenciescalculations were performed with the GAUSSIAN 03 software package using HF levelapproximation MoslashllerndashPlesset many-body perturbation theory truncated at second order (MP2) andDFT with B3LYP and B3PW91 hybrid functional with both are believed to be superior inpredicting molecular properties A fairly large and flexible basis set 6-311++G was chosen toobtain accurate calculations about the molecule
Results and discussionThe results show that the DFT methods have more accuracy with experimental data The
B3LYP hybrid functional had slightly more accuracy than the B3PW91 for the vibrationalfrequencies and matched with experimental data until the 12th vibration in the range around 500 to1200 1cm The theoretical prediction of the VCD spectrum shows that the thiophene molecule hasa propensity to absorb clockwise circularly polarized light (positive absorption) at the most intenseinfrared absorptions
ConclusionThe set of basis functions 6-311++G is able to provide a realistic description of these
properties The good agreement with the experimental data of the harmonic vibrations supports theVCD results which provides useful information for the study of this material
AcknowledgementsThe authors would like to acknowledge the financial support granted by the following
Brazilian agency Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientiacutefico e Tecnoloacutegico (CNPq)
Referecircncias [1] Y Li Y Cao J Gao D Wang G Yu AJ Heeger Synthetic Met 99 (1999) 243[2] CJ Brabec NS Sariciftci JC Hummelen Adv Func Mater 11 (2001) 15[3] F Hide M Diaz-Garcia B Schwartz M Andersson P Qibing AJ Heeger Science 273 (1996) 1833[4] JH Schon A Dodabalapur Z Bao C Kloc O Schenker B Batlogg Nature 410 (2001) 189[5] T Kupka R Wrzalik G Pasterna K Pasterny J Mol Struct 616 (2002) 17[6] JS Kwiatkowski J Leszczynski I Teca J Mol Struct 436-437 (1997) 451[7] K Pasterny R Wrzalik T Kupka G Pasterna J Mol Spectrosc 614 (2002) 297
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32 FFCLRP 2014
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
Iacutendice de Autores
Anselmo E de Oliveira UFG 04Antonio E H Machado UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Antonio O T Patrociacutenio UNIVERSIDADE FEDERAL DEUBERLAcircNDIA
26
Aristeu S da Fonseca UFAM 28Arnaldo Fernandes da Silva Fo UNICAMP 06 07Ataualpa A C Braga UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 01Breno R L Galvatildeo UFMG 16Carlos R D Correia UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
CAMPINAS01
Cleuton de Souza Silva UNICAMP 08 10Claacuteudio Francisco Tormena UNICAMP 05Daniely X Soares UNICAMP 07Diego Fernando da S Paschoal UFJF 22Diesley Martins UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Dioacutegenes Mendes Arauacutejo USP-RP 09Elaine F F da Cunha FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Eacutegil de Brito Saacute UFPI 30Elizete Ventura UFPB 24Elieacutezer Fernando de Oliveira UNESP 17Fabriacutecio R Sensato UNIFESP 20Felipe Vieira Zauith Assad UNIFESP 20Fermin Fidel Herrera Aragoacuten CDTN 25Francisco Carlos Lavarda UNESP 17Francisco das Chagas Alves Lima UFPI 14Faacutetima Maria Pereira de Rezende UFLA 23Giovanni Finoto Caramori UFSC 02Heacutelio F Dos Santos UFJF 22Iran da Luz Sousa UNICAMP 12Jadson C Belchior UFMG 16Josene Maria Toldo UFRGS 18Kelson Mota T Oliveira UFAM 28Larissa Sihe Oliveira UFSM 13Leonardo T Ueno UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Leonardo V das Chagas Lima UNICAMP 21Lucas Abreu do Nascimento UESPI 14Lucas Colucci Ducati USP 05Luciano Tavares da Costa UNIFAL-MG 15Liacutevia C T Lacerda FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19M Buumlhl UNIVERSITY OF ST ANDREWS 31
33 FFCLRP 2014
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
M P Freitas UFLA 31Marcello Ferreira da Costa UEL 32Marcus V J Rocha VRIJE UNIVERSITEIT 19Marlon Vieira de Melo UFAM 28Mateus Grecco Manfreacute UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 27Mateus Xavier Silva UFMG 16Matheus P de Freitas UFLA 23Mauricio Gustavo Rodrigues UNICAMP 11Milton Matos UFPI 30Nelson Henrique Morgon UNICAMP 12 21Noam Gadelha da Silva UFAM 29Noam S Gadelha UFAM 28Paulo Fernando Bruno Gonccedilalves UFRGS 18Poliane Cristina de Farias UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
LONDRINA32
R Rittner UNICAMP 31Rafael de Mattos Piccoli UFSC 02Railton Barbosa de Andrade UFPB 24Renan Vidal Viesser UNICAMP 05Renato Pereira Orenha UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 03Ricardo A Agnes UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
CAMPINAS01
Rodrigo Antonio Cormanich UNICAMP 31Rogeacuterio Custodio UNICAMP 08 10 11Rogeacuterio J Baierle UFSM 13Roy E Bruns UNICAMP 06 07Reacutegis Casimiro Leal UNICAMP 10Sergio E Galembeck USP-RP 09Silmar A do Monte UFPB 24Silviana Correcirca FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Seacutergio E Galembeck UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 27Seacutergio Emanuel Galembeck UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 03Teodorico C Ramalho FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Tuanan Lourenccedilo UNIFAL-MG 15Vitor Hugo Menezes da Silva UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 01Wagner E Richter UNICAMP 07Wagner Eduardo Richter UNICAMP 06Wesley Fonseca Vaz UFG 04Weverson R Gomes UNIVERSIDADE FEDERAL DE SAtildeO
CARLOS26
34 FFCLRP 2014
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
Palavras Chaves
AacuteCIDO BETULINICO 28AacuteCIDO MELALEUCICO 29ACOPLAMENTO SPIN-ORBITAL 05AGREGADOS MOLECULARES 04ALGORITMO GENEacuteTICO 16ALPCCL 04AMINAS SUBSTITUIacuteDAS 10ANAacuteLISE CONFORMACIONAL 31ANATASE 26AROMATICIDADE 27ATIVIDADE 28BASIS SETS 22BENZAZOacuteIS 18BENZBROMARONA 12BIOACTIVITY 07C-PCM 08CAacuteLCULO COMPUTACIONAL 10CAacuteLCULOS AB INITIO 16CAacuteLCULOS DFT 01CASSCF 24CLUSTERS METAacuteLICOS 16CLUSTERS 09 29CO2 15COMPOSTO DE COODENACcedilAtildeO 14CONFOcircRMERO ANTI 23CONFOcircRMEROS 12CONJUGATED POLYMERS 17CSSM 06DFT CALCULATIONS 17DFT 02 12 14 18 19 20
21 25 26 29 32DINAcircMICA MOLECULAR 15EFEITO DO AacuteTOMO PESADO 05EFEITOS RELATIVIacuteSTICOS 02EFITO GAUCHE 23ENTALPIA DE FORMACcedilAtildeO 21ESIPT 18ESTADOS EXCITADOS 04ESTRUTURA ELETROcircNICA 09FTALOCIANINA 26FUNCIONAL HIacuteBRIDO M06 01FUNCcedilOtildeES DE BASE 11
35 FFCLRP 2014
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
G3X(CEP) 08GD-DOPED SNO2 25HIPERCONJUGACcedilAtildeO 23INFRAVERMELHO 06INTENSIDADES 06INTERACcedilAtildeO INTRAMOLECULAR 27LIGACcedilAtildeO AMIDA 20LIGACcedilAtildeO DE HIDROGEcircNIO 31LIacuteQUIDO IOcircNICO 15MAGNETIC PROPERTIES 25MAGUEMITA 19MCG 11MECHANISM 30MEacuteTODOS COMPOSTOS 21N-ACILACcedilAtildeO DE AMINAS 20NANOFITAS 13NITROSAMINAS 24NITROSILO 03NMR 22OLEFIN METATHESIS 30ONION 28ORGANIC DEVICES 17ORGANOMETAacuteLICOS 02OXIDO NIacuteTRICO 14PKA 10PM3 12PMMA 19PROPRIEDADES 13PROTONACcedilAtildeO 24Q-EXPONENCIAIS 11QTAIM 03RAMAN 32REACcedilOtildeES DE HECK 01RELATIVISTIC EFFECTS 22RMN E INFRAVERMELHO 31RUTEcircNIO 03SIC 13SUPERAacuteTOMOS 09TDDFT 07TENSOR BLINDAGEM NUCLEAR 05TEORIA GAUSSIAN 08THIOPHENE 32UV-VIS SPECTROSCOPY 07
36 FFCLRP 2014
bbb
E[ρ] = TS[ρ] +intd~rvext(~r)ρ(~r) + VH [ρ] + EXC [ρ]
βmc2 + 3sumk=1
αkpkc
ψ(x t) = ihpartψ(x t)
partt
Estudo das propriedades dinacircmicas do sistema 1-etil-3-metilimidazoacuteliobis(trifluorsulfonil)imida emim[Tf2N]CO2
Tuanan da Costa Lourenccedilo(PG)sup1 Luciano Tavares da Costa(PG)sup2lourencotuanangmailcom
1Universidade Federal de Alfenas sup2Universidade Federal Fluminense
IntroduccedilatildeoRecentemente liacutequidos iocircnicos(LIs) tecircm sido amplamente estudados para aplicaccedilotildees em
quiacutemica verde sendo que tais aplicaccedilotildees satildeo possiacuteveis devido agraves propriedades destes liacutequidos comobaixa volatilidade estabilidade teacutermica toxicidade e baixa pressatildeo de vapor tornado-os assimpossiacuteveis solventes ldquoverdesrdquo Atualmente vimos enfrentando grandes mudanccedilas climaacuteticas causadaspelas grandes emissotildees de gases de efeito estufa na atmosfera e devido a isso torna-se necessaacuterio odesenvolvimento de tecnologias para a captura de tais gases sendo os liacutequidos iocircnicos candidatos aesta nova tecnologia O objetivo deste trabalho eacute o estudo da mistura do liacutequido iocircnico 1-etil-3-metilimidazoacutelio bis(trifluorsulfonil) imida emim[Tf2N] com o CO2
Metodologia ComputacionalSimulaccedilotildees por dinacircmica molecular foram usadas para o estudo do sistema [emim]Tf2N e
CO2 As simulaccedilotildees foram realizadas nos ensembles NVT e NpT com duraccedilatildeo de 100ns Foramutilizados 160 pares de Lis com diferentes concentraccedilotildees do gaacutes variando de 0 a 204 moleacuteculas auma temperatura de 313K Apoacutes os caacutelculos das interaccedilotildeessup2 foram realizados caacutelculos depropriedades dinacircmicas a fim de se avaliar as modificaccedilotildees causadas pela presenccedila do gaacutes
Resultados e DiscussatildeoForam calculados os coeficientes de difusatildeo para caacutetion e acircnion Podemos ver pela tabela 1
que haacute um aumento no coeficiente de difusatildeo proporcional ao aumento de moleacuteculas de CO2 Ocaacutetion tende a ser mais difuso do que o acircnion e isso se daacute pela presenccedila do anel aromaacutetico em suaestrutura o que proporciona uma maior mobilidade do caacutetion no eixo do anel Podemos ver atraveacutesdo deslocamento meacutedio quadraacutetico das espeacutecies que o comportamento da dinacircmica translacionalnatildeo eacute modificado pela presenccedila das moleacuteculas do gaacutes embora ocorra uma maior difusividade dasmoleacuteculas
Tabela 1- Coeficientes de difusatildeo para as espeacutecies do sistema valores em 10-5cmsup2s Conclusotildees
Os resultados preliminares mostraram uma grande afinidade do gaacutes com o LI evidenciadona modificaccedilatildeo do coeficiente de difusatildeo o que nos sugere uma certa interaccedilatildeo gaacutes-LI Osresultados preliminares das propriedades dinacircmicas para o liacutequido iocircnico tiveram uma boacorrelaccedilatildeo com a literaturasup3 o que mostra a validade do campo de forccedila utilizado nas simulaccedilotildees
AgradecimentosAgradecimentos a CAPES FAPEMIG UNIFAL-MG e UFF
Referecircncias [1] Karadas F Energy Fuels 2010 24 5817[2] Lourenccedilo T C et al Environ Sci Technol 2013 47 7421[3] Fredlake C P et al J Chem Eng Data 2004 49 954
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15 FFCLRP 2014
Anaacutelise Teoacuterica de Clusters de Soacutedio-Potaacutessio por Algoritmo Geneacutetico e Caacutelculos
de Quiacutemica Quacircntica
Mateus X Silva1
(PG) Breno R L Galvatildeo1
(PD) Jadson C Belchior1 (PQ)
xaviersmateusgmailcom 1Departamento de Quiacutemica-ICEx Universidade Federal de Minas Gerais Av Antocircnio Carlos 6627 Pampulha 31270-
901 - Belo Horizonte MG Brasil
Introduccedilatildeo
Clusters metaacutelicos tecircm atraiacutedo atenccedilatildeo cientiacutefica devido agraves suas potenciais aplicabilidades
tecnoloacutegicas em nanoescala O interesse teoacuterico vai aleacutem da determinaccedilatildeo das estruturas formadas
por estes sistemas sendo um objetivo central o entendimento de como estes clusters crescem e
como suas propriedades se modificam no curso deste processo A liga NaK eacute conhecida por ser
misciacutevel em todas as proporccedilotildees e liacutequida agrave temperatura ambiente para a maioria das composiccedilotildees1
sendo o foco deste trabalho a descriccedilatildeo do crescimento deste sistema
Metodologia Computacional
A hipersuperfiacutecie de energia potencial de clusters de NaK foi gerada pelo potencial empiacuterico
Gupta2 (PG) e explorada via um algoritmo geneacutetico (GA) modificado
3 pela adiccedilatildeo de dois novos
operadores ao procedimento evolucionaacuterio padratildeo Assim foram geradas condiccedilotildees iniciais para
abordagem dos clusters menores por meacutetodos de estrutura eletrocircnica tais como CCSD(T) e MP2
que produziram resultados de referecircncia A escolha de condiccedilotildees apropriados para caacutelculos DFT
foram exploradas utilizando os dados de referecircncia obtidos Por fim o acoplamento entre um GA e
a minimizaccedilatildeo da energia obtida em niacutevel de teoria quacircntica eacute investigado para gerar condiccedilotildees
iniciais mais adequadas em relaccedilatildeo agrave abordagem empiacuterica inicial
Resultados e Discussatildeo
Os miacutenimos gerados pelo PG foram avaliados e corrigidos pelos meacutetodos ab initio de alto
niacutevel correlacionando eleacutetrons de camadas internas Verificou-se que o PG falha sistematicamente
na previsatildeo dos miacutenimos corretos de energia para clusters de ateacute 6 aacutetomos estando estes sistemas
pequenos fora da regiatildeo ideal de aplicabilidade deste potencial Observou-se que abordagens usuais
DFT como B3LYP podem falhar na previsatildeo de resultados para sistemas especiacuteficos sendo que o
melhor acordo com os resultados de referecircncia foi obtido pela combinaccedilatildeo def2-TZVPPSVWN5
apesar da melhor relaccedilatildeo custo-benefiacutecio ter sido alcanccedilada por LANL2DZSVWN5 (com potencial
nuclear efetivo) O acoplamento entre o GA e o tratamento quacircntico dos clusters foi realizado
dentro de uma abordagem de alta relaccedilatildeo custo-benefiacutecio obtida pela utilizaccedilatildeo de um potencial
nuclear efetivo em niacutevel MP2 O meacutetodo proposto foi capaz de elevar significativamente a
qualidade das condiccedilotildees iniciais geradas para reotimizaccedilatildeo por meacutetodos mais exatos
Conclusotildees
Caacutelculos MP2 foram suficientes para prever estruturas corretas assim como caacutelculos DFT
com utilizaccedilatildeo de potencial nuclear efetivo forneceram resultados com desvios de apenas 5 em
relaccedilatildeo agravequeles considerados como referecircncia Para clusters maiores a abordagem semi-claacutessica
feita atraveacutes do PG forneceu uma proporccedilatildeo de aacutetomos de soacutedio de 30 a 40 capaz de gerar ligas
mais estaacuteveis quando comparadas agraves suas contrapartes homonucleares A tendecircncia experimental de
segregaccedilatildeo nuacutecleo-superfiacutecie foi prevista com sucesso pela presente abordagem
Agradecimentos
Noacutes agradecemos agrave FAPEMIG agrave Capes e ao CNPq
Referecircncias [1] Tchaplyguine M et al Phys Rev B 2009 80 033405
[2] Gupta R P Phys Rev B 1981 23 6265
[3] Guimaratildees F F et al J Chem Phys 2002 116 8327
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16 FFCLRP 2014
Electronic energy levels engineering of P3HT employing chemical substitutions
Eliezer Fernando Oliveira1 (PG) and Francisco Carlos Lavarda12 (PQ)
1UNESP - Univ Estadual Paulista POSMAT - Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Ciecircncia eTecnologia de Materiais Bauru SP Brazil
2Faculdade de Ciecircncias UNESP - Univ Estadual Paulista Departamento de Fiacutesica Av Eng LuizEdmundo Carrijo Coube 14-01 17033-360 Bauru SP Brazil
Correspondence to Eliezer Fernando de Oliveira (eliezer fcunespbr)
IntroductionCurrently there is an intensive search for new materials to make more efficient organic solar
cells The use of chemical modifications capable of modifying the electronic properties of materialsalready known is an interesting approach [1] as it can in principle provide a more adequateadjustment of the frontier electronic levels while preserving properties such as solubility Thus weperformed a theoretical study of the P3HT and 13 new derivatives obtained by substitution withelectron acceptor and donor groups in order to understand how the energy levels of the frontierorbitals are modified
Computational MethodologyWe adopt the oligomer approach with structures ranging from 2 to 10 monomer units [2]
and thiophenic rings kept coplanar as expected in the solid state [3] Structure optimizations weremade through the PM7 semiempirical method and we obtained electronic structure data byDFTB3LYP6-31G(1d) The properties of polymers are estimated theoretically by extrapolationmethods of the results obtained for the oligomers
Results and DiscussionAs can be observed in Figure 1 employing chemical substitutions allow to get a range of
materials with very different electronic properties an interesting fact for tuning the properties of thedevices
ConclusionsAn interesting result is that obtained for the P3HT-F case that shifts the HOMO and LUMO
energy levels of P3HT to lower energy values maintaining approximately the same ΔEHL
AgradecimentosWe would like to thank the Brazilian agency FAPESP (proc 201221983-0) for financial
support
Referecircncias [1] Oliveira E F Camilo-Jr A da Silva-Filho L C Lavarda F C J Polym Sci Part B Polym Phys 2013 51842-846[2] Batagin-Neto A Oliveira E F Graeff C F O Lavarda F C Molecular Simulation 2013 39 309-321
[3] Oliveira E F and Lavarda F C J Polym Sci Part B Polym Phys 2013 51 1350-1354
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17 FFCLRP 2014
Estudo teoacuterico do mecanismo ESIPT em derivados de benzazoacuteis
Josene M Toldo1(PG) Paulo F B Gonccedilalves
1(PQ)
Josenetoldoufrgsbr 1Universidade Federal do Rio Grande do Sul Instituto de Quiacutemica Grupo de Quiacutemica Teoacuterica
Introduccedilatildeo
A transferecircncia protocircnica intramolecular no estado excitado (ESIPT) caracteriza-se pela
transferecircncia de um proacuteton de um grupo doador para um grupo aceptor a partir de uma ligaccedilatildeo de
hidrogecircnio intramolecular presente na estrutura do estado excitado[1] O aumento do interesse no
estudo de moleacuteculas que apresentam ESIPT eacute um reflexo de suas propriedades fotoquiacutemicas e
fotofiacutesicas uacutenicas que permitem a sua utilizaccedilatildeo em novas aplicaccedilotildees optoeletrocircnicas[2] Nesse
trabalho a DFT foi utilizada para investigar os derivados dos benzazoacuteis descritos na Figura 1 onde
as estruturas 1a e 1b podem apresentar ESIPT
Figura 1 Estruturas dos derivados de benzazoacuteis
Metodologia Computacional
As otimizaccedilotildees geomeacutetricas e anaacutelises vibracionais nos estados S0 e S1 foram feitas
utilizando CAM-B3LYPcc-pVDZ e PBE1PBEcc-pVDZ Nos caacutelculos de energia para as transiccedilotildees verticais foram utilizados CAM-B3LYPjun-cc-pVTZ e PBE1PBEjun-cc-pVDZ Os efeitos do solvente foram incluiacutedos a partir do PCM com as constantes dieleacutetricas referentes ao 14-dioxano diclorometano etanol e acetonitrila Todos os caacutelculos foram feitos no Gaussian 09
Resultados e Discussatildeo
No estado fundamental natildeo haacute a possibilidade de transferecircncia protocircnica intramolecular
devido agrave grande instabilidade das formas ceto quando comparadas agraves formas enol No estado S1
ambas as formas satildeo possiacuteveis contudo o mecanismo ESIPT nem sempre eacute observado O funcional
CAM-B3LYP prevecirc o ESIPT apenas para a estrutura 1a utilizando o solvente mais apolar o 14-
dioxano Jaacute quando o PBE1PBE eacute empregado a estrutura 1a apresenta ESIPT com todos os
solventes e a estrutura 1b apenas para o 14-dioxano Contudo comparando os valores dos λabs e λem
obtidos com os dois funcionais com os resultados experimentais [3] percebe-se que o CAM-B3LYP
descreve melhor o sistema Um efeito batocrocircmico eacute observado ao aumentar a polaridade do
solvente o que eacute consistente com as transiccedilotildees do tipo π rarrπ
Conclusotildees
Devido agrave pequena diferenccedila de energia entre as formas ceto e enol explicada pela reduzida
transferecircncia de carga o mecanismo ESIPT eacute previsto apenas para a estrutura 1a em dioxano jaacute
que o CAM-B3LYP eacute o funcional que melhor descreve o sistema
Agradecimentos
CNPq CAPES e PROPESQ pelo suporte financeiro
Referecircncias [1] H Roohi F Hejazi N Mohtamedifar M Jahantab Spectrochim Acta Part A 2014 118 228-238
[2] J E Kwon S Y Park Adv Mater 2011 23 3615ndash3642
[3] G Wiethaus Siacutentese e caracterizaccedilatildeo de novas iminas com aplicaccedilotildees em oacuteptica natildeo-linear 2010 UFRGS BR
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18 FFCLRP 2014
Processo de fragmentaccedilatildeo molecular do hiacutebrido γ-Fe2O3 PMMA um estudo
teoacuterico e experimental
Silviana Correcirca1 Liacutevia C T Lacerda
1 Marcus V J Rocha
1-2 (PQ) Teodorico C Ramalho
1
(PQ) Elaine F F da Cunha1 (PQ)
silvianacorrea123yahoocombr 1Laboratoacuterio de Modelagem Molecular Departamento de Quiacutemica Universidade Federal de Lavras LavrasMG 2Department of Theoretical Chemistry Faculty of Sciences Vrije Universiteit Amsterdam Paiacuteses Baixos
Introduccedilatildeo
Materiais hiacutebridos orgacircnico-inorgacircnicos satildeo constituiacutedos pela combinaccedilatildeo de
componentes orgacircnicos e inorgacircnicos A siacutentese desses materiais com propriedades otimizadas
constitui uma aacuterea em constante expansatildeo com potencial aplicaccedilatildeo na aacuterea de cataacutelise e sensores
quiacutemicos[12]
Assim este trabalho tem objetivo de propor e entender o mecanismo de
fragmentaccedilatildeo molecular do hiacutebrido PMMA-maghemita realizado pelas teacutecnicas experimentais
de dessorccedilatildeo iocircnica utilizando caacutelculos teoacutericos
Metodologia Computacional
A teacutecnica de dessorccedilatildeo iocircnica estimulada por eleacutetrons foi utilizada para a fragmentaccedilatildeo
experimental E para o estudo teoacuterico utilizou-se o pacote ADF com o meacutetodo DFT o funcional
de densidade BLYP O conjunto de funccedilotildees do tipo Slater TZ2P
Resultados e Discussatildeo
O caminho de fragmentaccedilatildeo do
hiacutebrido PMMA-maghemita estaacute descrito de
acordo com a Figura 1 Pelos resultados
experimentais a ordem de intensidade de
perda dos fragmentos eacute COH+ gt CH3
+gt
CO2CH3+ A energia de formaccedilatildeo do iacuteon
CO2CH3+ seria maior do que os outros no
entanto a ordem de estabilidade encontrada
a partir de caacutelculos teoacutericos foi COH+ gt
CO2CH3+ gt CH3
+ (Figura1) A energia de
ativaccedilatildeo (E) para COH+ foi 2305 kcalmol
-
1 menor que a do CH3
+ Em comparaccedilatildeo
com a do CO2CH3+ a diferenccedila da E eacute
59759 e 62064 kcalmol-1
respectivamente
A intensidade de dessorccedilatildeo iocircnica e a
barreira de energia de ativaccedilatildeo teoacuterica
mostrou boa concordacircncia Assim o
controle cineacutetica pode ocorrer no processo
de fragmentaccedilatildeo da PMMA-maghemita
Conclusotildees
Atraveacutes dos caacutelculos teoacutericos com auxiacutelio dos dados experimentais foi possiacutevel prever e
propor um mecanismo de fragmentaccedilatildeo para o material Permitindo discutir as melhores vias de
formaccedilatildeo dos fragmentos e os fatores quiacutemicos que influenciam nas perdas
Agradecimentos
A CAPES CNPq e a UFRJ pelos auxiacutelios financeiros e de infraestrutura para a realizaccedilatildeo
do trabalho
Referecircncias [1] JOSEacute NM PRADO LASA Quiacutemica Nova 2005 v 28 n 2 p 281-288
[2] FAHMI A Materials Today 2009 v 12 n 5 p 44-50
Figura 1 Mecanismo de fragmentaccedilatildeo do
hiacutebrido PMMA-maghemita
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19 FFCLRP 2014
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Estudo mecaniacutestico sobre a N-acilaccedilatildeo de aminas por aacutecidos
carboxiacutelicos catalisada por ZrCl4
Felipe V Z Assad (PG) e Fabriacutecio R Sensato (PQ)
Universidade Federal de Satildeo Paulo UNIFESP Campus Diadema E-mail felipeassadglobocom
N-acilaccedilatildeo de aminas eacute um importante evento quiacutemico para a siacutentese da ligaccedilatildeo amida Tipicamente este tipo de ligaccedilatildeo eacute obtido da uniatildeo de um aacutecido carboxiacutelico a uma amina Entretanto a uniatildeo destes dois grupos funcionais natildeo ocorre agrave temperatura ambiente e requer temperaturas da ordem de 160-180
oC
1 Em 2012 Williams e colaboradores
2 reportaram um ineacutedito protocolo de siacutentese de amidas que
apresenta alta eficiecircncia para uma grande variedade de aminas e aacutecidos carboxiacutelicos A estrateacutegia - em sua condiccedilatildeo otimizada - baseia-se na reaccedilatildeo do substrato (amina) com aacutecido carboxiacutelico catalisada por tetracloreto de zircocircnio (ZrCl4) na presenccedila de tolueno a 110
0C Natildeo obstante a preeminecircncia do referido
procedimento nenhuma explanaccedilatildeo pormenorizada sobre o mecanismo molecular da reaccedilatildeo tem sido oferecida No presente estudo o mecanismo molecular de N-acilaccedilatildeo de aminas por aacutecidos carboxiacutelicos catalisada por ZrCl4 foi investigado por caacutelculos de estrutura eletrocircnica Os caacutelculos foram realizados em niacutevel DFTB3LYP com os seguintes conjuntos de base LANL2DZ para descrever o aacutetomo de zircocircnio e 6-311+G(2df2p) para os demais aacutetomos Pontos criacuteticos foram caracterizados por caacutelculos de frequecircncia vibracional Os processos de N-acilaccedilatildeo de aminas foram investigados para duas situaccedilotildees distintas reaccedilatildeo catalisada ou natildeo pelo ZrCl4 Para cada caso quatro caminhos reacionais idealizados foram investigados e caracterizados computacionalmente como segue i) processo concertado ii) por etapas iii) concertado em excesso de aacutecido carboxiacutelico e iv) por etapas tambeacutem em excesso do aacutecido Como modelos quiacutemicos para representar a amina e o aacutecido carboxiacutelico foram selecionadas as moleacuteculas metilamina e aacutecido metanoico Dos resultados obtidos na ausecircncia do ZrCl4 depreende-se que os valores de energia livre de ativaccedilatildeo ΔG
Dagger
satildeo consistentes com a baixa reatividade deste sistema agrave temperatura ambiente Dentre os canais investigados os processos por etapas demandam menores energias livre de ativaccedilatildeo que os concertados Assim o canal (ii) eacute mais reativo que o canal (i) enquanto o canal (iv) eacute mais reativo que o canal (iii) Em particular a adiccedilatildeo de ZrCl4 fortemente influencia a cineacutetica de acilaccedilatildeo associada ao mecanismo concertado em excesso do aacutecido carboxiacutelico A demanda de ativaccedilatildeo para este processo eacute diminuiacuteda por 86 kcalmol conduzindo a uma energia livre de ativaccedilatildeo ΔG
Dagger de 165 kcalmol e o correspondente perfil
energeacutetico eacute apresentado na Figura 1 Na ausecircncia do catalisador o mecanismo mais favorecido cineticamente eacute o processo por etapas em excesso de aacutecido carboxiacutelico No entanto o mecanismo concertado - em excesso do aacutecido - eacute prevalente na presenccedila do ZrCl4
Figura 1 Perfil energeacutetico do caminho reacional concertado em excesso de aacutecido carboxiacutelico catalisado pelo ZrCl4
Palavras Chave N-acilaccedilatildeo de aminas ligaccedilatildeo amida ZrCl4 caacutelculos de estrutura eletrocircnica DFT
[1] Valeur E Bradley M Chem Soc Rev 2009 38 606
[2] Allen C L Chhatwal A R Williams J M J Chemical Communications 2012 48 666-668
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20 FFCLRP 2014
Comparaccedilatildeo do Desempenho de Meacutetodos Compostos e Funcionais de
Densidade na Determinaccedilatildeo de Entalpias Padrotildees de Formaccedilatildeo
Leonardo Viana das Chagas Lima1 (PG) Nelson Henrique Morgon
1 (PQ)
leonardolimaiqmunicampbr 1Instituto de Quiacutemica Universidade Estadual de Campinas Baratildeo Geraldo Caixa Postal 6154 13083-970
Campinas Satildeo Paulo Brasil
Introduccedilatildeo
No estudo de sistemas com muitas partiacuteculas o uso de meacutetodos de estrutura eletrocircnica
sofisticados e bases extensas para a obtenccedilatildeo de propriedades com maior exatidatildeo sofre uma
limitaccedilatildeo praacutetica devido ao alto custo computacional o que felizmente pode ser contornado
por estrateacutegias como a teoria do funcional da densidade e os meacutetodos compostos[1]
Metodologia Computacional
Foram escolhidos os meacutetodos G3 G3MP2 G4 e G4MP2 e os funcionais com o
conjunto de bases G3LargeXP[2]
SOGGA11 B3LYP RevTPSS e M06-2X Realizaram-se
caacutelculos de otimizaccedilatildeo de geometria energia eletrocircnica e frequecircncias vibracionais (289 K e
1 bar) com o programa Gaussian09[3]
para um conjunto de 74 moleacuteculas e os respectivos os
aacutetomos presentes a fim de se determinar as entalpias padrotildees de formaccedilatildeo
Resultados e Discussatildeo
Comparando-se as determinaccedilotildees teoacutericas e experimentais obteve-se o erro meacutedio
(MSE) e o desvio RMS (RMSD) Avaliaram-se tambeacutem os tempos meacutedios de cpu (TM)
Tabela 1 ndash Anaacutelise estatiacutestica (MSE e RMSD em kcalmol) das determinaccedilotildees da entalpia padratildeo de formaccedilatildeo
(289 K e 1 bar) e tempo de CPU meacutedio dos caacutelculos (minutos)
Medidas Meacutetodos
G3 G3MP2 G4 G4MP2 B3LYP M06-2X RevTPSS SOGAA11
MSE -0406 -0332 -0155 -0107 6533 0873 -0718 -0331
RMSD 2543 2711 2463 2597 8553 3543 4060 9515
TM 4122 230 2983 625 1551 1672 1306 1917
Os menores RMSD foram observados para os meacutetodos compostos com destaque para
o G4 (2463 kcalmol) Jaacute os funcionais de densidade apresentaram RMSD superiores poreacutem
vale a pena destacar o M06-2X (3543 kcalmol) Os maiores tempos foram obtidos para os
meacutetodos G3 e G4 enquanto os menores foram os dos meacutetodos G3MP2 e G4MP2
Conclusotildees
Os meacutetodos G3MP2 e G4MP2 apresentaram os desempenhos mais equilibrados com
RMSD apenas pouco superiores ao meacutetodo G4 e os menores tempos de CPU Os funcionais
apesar dos tempos intermediaacuterios apresentaram RMSD consideravelmente superiores
Agradecimentos
Unicamp CENAPAD-SP CAPES
Referecircncias [1] Heerdt G Morgon N H Quiacutemica Nova 2012 23 1741-1746
[2] Curtis L A Redfern P C Raghavachari K Journal of Chemical Physics 2007 126 084108
[3] Frisch M J et al Gaussian09 Gaussian Inc 2009
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
21 FFCLRP 2014
NMR-TZPP-DKH Gaussian basis sets for NMR calculations ndash 195Pt chemical
shift
Diego Paschoal1 (PG) Heacutelio F Dos Santos1 (PQ)
diego_paschoalyahoocombr 1Nuacutecleo de Estudos em Quiacutemica Computacional ndash NEQC ndash Departamento de Quiacutemica Universidade Federal de Juiz de
Fora Campus Universitaacuterio ndash Martelos 36036-030 Juiz de Fora MG Brasil
Nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy of 195Pt is an excellent method to be used
in structural characterization of new complexes in solution Besides NMR has been used in the
elucidation of reaction mechanism among other applications [1]
In this present study a comprehensive analysis of all relevant issues involved on the 195Pt
NMR chemical shift predictions are conducted Non-relativistic and relativistic calculations were
employed in distinct computation schemes to assess the most accurate method to use in a theoretical
calculations of 195Pt NMR In addition to the existing methods new relativistic Gaussian basis sets
named as NMR-TZPP-DKH were constructed for H-He Li-Ne Na-Ar K-Ca Ga-Kr Rb-Sr In-Xe
and Pt atoms and tested for 195Pt NMR predictions
NMR-TZPP-DKH Gaussian basis sets were developed according to the protocol described
by Neese [2] with some changes
Figure 1 195Pt chemical shift calculated at B3LYP(DKHSO)NMR-TZPP-DKHSO level
Platinum compounds studied in this work were optimized at B3LYPLANL2DZ(Pt)Def2-
TZVPP(Ligands) NMR calculations were performed using the GIAO method at B3LYPNMR-
TZPP-DKH level with relativistic effects incorporated by DKHSO approximation The [PtCl6]-2
was used as internal reference In all calculations the solvent effect was included using the PCM
formalism GAUSSIAN09 program were used in these calculations
The 195Pt for 73 complexes are showed in Figure 1 From the results we observe a good
agreement between experimental and calculated results with an average absolute deviation of 156
ppm for the compounds considered
The results and conclusions in this study are highly relevant to theoretical and experimental
chemists that seeking state of the art for the chemistry of platinum complexes Our conclusions are
supported by a series of theoretical calculations in good agreement with experimental values for a
wide range of 195Pt chemical shifts and with distinct ligands
Acknowledgments Authors acknowledges UFJF FAPEMIG CAPES and CNPq for
financial support
[1] P S Pregosin Coord Chem Rev 44 (1982) 247
[2] D A Pantazis X Y Chen C R Landis F Neese J Chem Theory Comput 4 (2008) 908
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22 FFCLRP 2014
Avaliaccedilatildeo teoacuterica do efeito gauche na difenidramina e seu cloridrato Faacutetima M P de Rezende1 (PG) Matheus P de Freitas1 (PQ)
fatimarezendeposgraduflabr 1Departamento de Quiacutemica Universidade Federal de Lavras CP 3037 37200-000 Lavras MG
Introduccedilatildeo O cloridrato de difenidramina eacute um dos princiacutepios ativos do medicamento Dramin (utilizado no tratamento de naacuteuseas e vocircmitos) A difenidramina e seu cloridrato fornecem bons prospectos para exibirem o efeito gauche O efeito gauche eacute observado em moleacuteculas contendo o fragmento etila 12-dissubstituiacutedo em que os substituintes satildeo aacutetomos ou grupos eletronegativos Segundo esse efeito a conformaccedilatildeo gauche eacute a forma preferencial em comparaccedilatildeo com a conformaccedilatildeo anti embora efeitos de repulsatildeo esteacuterica e eletrostaacutetica entre substituintes sugiram que o equiliacutebrio deveria ser favoraacutevel ao isocircmero anti1 Nesse contexto o objetivo do presente trabalho eacute avaliar a preferecircncia conformacional (gauche ou anti) do cloridrato de difenidramina e de sua forma neutra (Figura 1a e 1b) em acetonitrila e no vaacutecuo
ON
H
ON
a b
Figura 1 a) Difenidramina protonada (caacutetion) b) Difenidramina Metodologia Computacional Os miacutenimos de energia dos compostos foram identificados por meio de uma varredura conformacional usando o meacutetodo Monte Carlo em niacutevel semi-empiacuterico AM1 usando o programa Spartan A varredura conformacional foi executada para difenidramina na forma neutra e catiocircnica obtendo-se 100 estruturas para cada composto sendo muitas delas idecircnticas As geometrias diferentes foram otimizadas em niacutevel HF631g-(dp) (incluindo caacutelculos de frequecircncia para garantir que as estruturas natildeo se tratavam de estados de transiccedilatildeo) e em seguida 14 estruturas com energias relativas diferentes foram resubmetidas a caacutelculos de otimizaccedilatildeo de geometria (no gaacutes e em acetonitrila impliacutecita - modelo PCM) em niacutevel B97X-D6-31g(dp) Resultados e Discussatildeo O efeito gauche eacute operante na difenidramina pois o confocircrmero mais estaacutevel possui acircngulo diedro O-C-C-N de aproximadamente 65o (gauche) e eacute cerca de 1 kcal mol-1 mais estaacutevel do que o confocircrmero anti mais abundante (O-C-C-N de aproximadamente 175o) tanto na fase gasosa quanto em acetonitrila A estabilizaccedilatildeo da conformaccedilatildeo gauche eacute possivelmente decorrente de interaccedilotildees hiperconjugativas antiperiplanares CHCN e CHCO (efeito gauche quacircntico) Contudo os dados de energia ainda indicam uma populaccedilatildeo mensuraacutevel de confocircrmeros anti (cerca de 10) Ao se protonar a difenidramina de forma que se obtenha o caacutetion difenidramiacutenio (correspondente ao cloridrato de difenidramina) a diferenccedila de energia entre os confocircrmeros gauche e anti mais estaacuteveis eacute de mais de 6 kcal mol-1 sugerindo que estruturas com acircngulo diedro O-C-C-N+ gauche sejam natildeo somente preferenciais mas exclusivas Esse fato eacute decorrente de um incremento estabilizante da conformaccedilatildeo gauche a atraccedilatildeo eletrostaacutetica ON+ (efeito gauche eletrostaacutetico)2 Conclusotildees Interaccedilotildees intramoleculares particularmente o efeito gauche (quacircntico e eletrostaacutetico) devem contribuir fortemente para a conformaccedilatildeo bioativa da difenidramina e seu cloridrato que eacute gauche ao longo do fragmento O-C-C-N segundo estrutura do Protein Data Bank (coacutedigo PDB 2AOT) Agradecimentos Agrave FAPEMIG CAPES e CNPq pelo suporte financeiro e bolsas de estudante (FMPR) e de pesquisador (MPF) Referecircncias [1] Goodman L Gu H Pophristic V J Phys Chem A 2005 109 1223-1229 [2] Gooseman N E J OacuteHagan D Peach M J G Slawin A M Z Tozer D J Young R J Angew Chem Int Ed 2007 46 5904-5908
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23 FFCLRP 2014
Estudo envolvendo NN
Railton1 B de Andrade (PG) SilmarMiguel A F de Souza (PQ)
1Universidade Federal da Paraiacuteba Departamento de Quiacutemica 58036 Joatildeo Pes
Introduccedilatildeo
Uma das reaccedilotildees mais importantes das nitrosaminas se refere agrave quebra da ligaccedilatildeo NndashN (ver Figura 1) com a consequumlente liberaccedilatildeo do pode facilitar ou natildeo a quebra desta ligaccedilatildeo Pelaacuteez e colaboraprotonaccedilatildeo da nitrosamina mais simples (nitrosamina metilada
1a trans-(CH3)2NNOH+ 1c cis
Figura 1 conformaccedilotildees mais releva
Neste trabalho investigamos as quatro estruturas de menor energia da NNnitrosodimetilamina (DMNA
Metodologia Computacional
Utilizamos os meacutetodos geometrias referentes aos confocircrmeros mais estaacuteveis niacutevel CASSCFcc-pVDZ
Resultados e Discussatildeo
Temos um ordenamento energeacutetico em relaccedilatildeo aos resultados a niacutevel outro ordenamento com MRCI
Tabela 1Resultados obtidos para as quatro estruturas mai
Estruturaa
1a trans-(CH3)2NNOH+
1c cis-(CH3)2NNOH+
2a (CH3)2NHNO+
2c (CH3)2NNHO+
aAs quatro estruturas de menor energias foram otimizadas com realizado um caacutelculo MRCI correccedilotildees de Davdson dResultados entre parecircnteses referente agraves estruturas com H [2]
Conclusotildees
Para o estado fundamental foram obtidas quatro conformaccedilotildees mais estaacuteveis mostradas na Figura 1 sendo a estaacuteveis Observou-se o mesmo ordenamento obtido para a nitrosamina natildeoCaacutelculos com bases mais extensas (augReferecircncias [1] OHWADA T et al J Am Chem Soc
[2] PELAacuteEZ D et al J J Phys Chem A
Estudo envolvendo NN-nitrosodimetilamina protonada
B de Andrade (PG) Silmar1 A do Monte (PQ) Miguel A F de Souza (PQ) e Elizete1 Ventura (PQ)
railtoncggmailcom
Universidade Federal da Paraiacuteba Departamento de Quiacutemica 58036 Joatildeo Pessoa
Uma das reaccedilotildees mais importantes das nitrosaminas se refere agrave quebra da ligaccedilatildeo N (ver Figura 1) com a consequumlente liberaccedilatildeo do NO [1] A posiccedilatildeo da protonaccedilatildeo
pode facilitar ou natildeo a quebra desta ligaccedilatildeo Pelaacuteez e colaboradores [2] estudaram a protonaccedilatildeo da nitrosamina mais simples (H2NNO----H+) como modelo para a
1c cis-(CH3)2NNHO+ 2a (CH3)2NHNO
+ 2c (CH
conformaccedilotildees mais relevantes no estado fundamental de nitrosaminas protonadas
Neste trabalho investigamos as quatro estruturas de menor energia da NNDMNA) protonada (Figura 1 principais siacutetios de protonaccedilatildeo)
odologia Computacional
Utilizamos os meacutetodos MRCICASSCF com a base cc-pVDZ
geometrias referentes aos confocircrmeros mais estaacuteveis (Figura 1) foram otimizadas a
Temos um ordenamento energeacutetico em relaccedilatildeo aos resultados a niacutevel MRCI como indicado na Tabela 1
Resultados obtidos para as quatro estruturas mais estaacuteveis envolvendo NDMA protonada
CASSCF MRCIb MRCI+Q
c CASPT2ANO
∆E (kcalmol) 000 (000)d 000 000
1244 (1099) 1200 1183
-103 (-331) 1378 941
1389 (1232) 1793 1555 As quatro estruturas de menor energias foram otimizadas com CASSCF e a geometria obtida foi
realizado um caacutelculo MRCI bMRCI (Multireference Configuration Interaction
sultados entre parecircnteses referente agraves estruturas com H [2]
Para o estado fundamental foram obtidas quatro conformaccedilotildees mais estaacuteveis sendo a 1a trans-(CH3)2NNOH
+ e 2a (CH3)2NHNO
se o mesmo ordenamento obtido para a nitrosamina natildeoCaacutelculos com bases mais extensas (aug-cc-pVDZ e cc-pVTZ) estatildeo sendo realizados
J Am Chem Soc 123 10164 2001 J J Phys Chem A 112 8394 2008
nitrosodimetilamina protonada
A do Monte (PQ)
soa ndash PB ndash Brasil
Uma das reaccedilotildees mais importantes das nitrosaminas se refere agrave quebra da ligaccedilatildeo posiccedilatildeo da protonaccedilatildeo dores [2] estudaram a
) como modelo para a
2c (CH3)2NNHO+
ntes no estado fundamental de nitrosaminas protonadas
Neste trabalho investigamos as quatro estruturas de menor energia da NN-principais siacutetios de protonaccedilatildeo)
pVDZ Todas as ) foram otimizadas a
Temos um ordenamento energeacutetico em relaccedilatildeo aos resultados a niacutevel CASSCF e
s estaacuteveis envolvendo NDMA protonada
CASPT2ANO-L
(000) (1125) (459) (1141)
e a geometria obtida foi Multireference Configuration Interaction) c
MRCI com sultados entre parecircnteses referente agraves estruturas com H [2]
Para o estado fundamental foram obtidas quatro conformaccedilotildees mais estaacuteveis NHNO
+ as mais se o mesmo ordenamento obtido para a nitrosamina natildeo-metilada
pVTZ) estatildeo sendo realizados
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24 FFCLRP 2014
Ab-initio calculation of magnetic properties of Gd-doped SnO2
Fermin H Aragoacuten
fermin964hotmailcom Laboratoacuterio de Fiacutesica Aplicada Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear 31270-901 Belo Horizonte MG
Brazil
Introduction
The SnO2 compound is a n-type semiconductor with a large band gap (Eg ~ 36 eV) This
compound forms in a tetragonal rutile-type crystalline structure Reports published in the literature
experimental and theoretical indicate that the SnO2 compound doped with different chemical
elements (transition metals and rare earths) shows ferromagnetic properties above room
temperature high electrical conductivity high transparency in the visible region and high thermal
stability Due to these properties the rare earth-ion-doped SnO2 compounds are considered as
promising systems for the development of multifunctional magneto-optical devices [1] In special
the doping with trivalent Gd ions could provide with larger localized magnetic moments because of
their 4f7 electron configuration in comparison with transition metal ions
Computational Methodology
All calculations have been performed within the framework of the density-functional theory
(DFT) implemented in the well-tested SIESTA (Spanish Initiative for Electronic Simulations with
Thousands of Atoms) code
[2] and using the generalized gradient approximation (GGA)
pseudopotentials The system was studied in 2x2x2 supercell contained 48 atoms For the
calculation is considered the substitution of GdrarrSn that represent 625 of Gd-doped and one
oxygen vacancy that represent 3125 of the oxygen occupied site Spin polarized was carried out
to both cases with ferromagnetic (FM) and antiferromagnetic (AFM) configuration The difference
between the FM and AFM total energy (ΔE) can be expressed as ΔE=E(FM)-E(AFM) where
E(FM) denotes the total energy of FM state and E(AFM) denotes the total energy of AFM state
Positive value of ΔE implies that an AFM state is preferred while negative value of ΔE implies that
an FM state is preferred
Results
The values obtained to ΔE were -04 meV and -33 meV for 625 Gd-doped in SnO2 and
SnO2-γ (γ is the quantity of oxygen vacancy) respectively The low energy for Gd-doped SnO2
shows paramagnetic while for the Gd-doped SnO2-γ shows ferromagnetic behavior these results are
in agreement as theoretical and experimental work [34] where were shown that the oxygen
vacancies are a key of the origin of ferromagnetism in the call diluted magnetic semiconductors
Conclusions In conclusion we have investigated the electronic and magnetic properties of Gd-doped SnO2 (free of oxygen vacancy) and Gd-doped SnO2-γ (with oxygen vacancy) using SIESTA code Our calculations show remarkable changes in the spin polarized DOS with a strong correlation of the ferromagnetism with the presence of oxygen vacancy
The financial support of the Brazilian Agencies CNPq CAPES and FAPEMIG is gratefully
acknowledged
References [1] R Adhikari AK Das DKarmakar JGhatak J MagnMagn Mat 322 (2010) 3631
[2] J M Soler E Artacho J Gale A Garcia J Junquera P Ordejoacuten D Saacutenchez-Portal J Phys Cond Matt 14 2745
(2002)
[3] S B Ogale R J Choudhary J P Buban S E Lofland S R Shinde S N Kale V N Kulkarni J Higgins C
Lanci J R Simpson N D Browning S D Sarma H D Drew R L Greene and T Venkatesan Phys Rev Lett 91
77205 (2003)
[4] J M D Coey A P Douvalis C B Fitzgerald and M Venkatesan Appl Phys Lett 84 1332 (2004)
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
25 FFCLRP 2014
Estrutura eletrocircnica de complexo envolvendo uma associaccedilatildeo por ligaccedilatildeo
quiacutemica entre uma ftalocianina de rutecircnio e o TiO2 (anatase)
Diesley M S Arauacutejo1
(PG) Weverson R Gomes2(PG) Leonardo T Ueno
3(PQ) Antonio O T
Patrociacutenio1(PQ) Antonio E H Machado
1(PQ)
diesleymartinsyahoocombr 1Universidade Federal de Uberlacircndia Instituto de Quiacutemica Laboratoacuterio de Fotoquiacutemica e Ciecircncia de Materiais
2 Universidade Federal de Satildeo Carlos Departamento de Quiacutemica
3Universidade Federal de Uberlacircndia Faculdade de Ciecircncias Integradas do Pontal
Introduccedilatildeo
O emprego de abordagens baseadas na Teoria do Funcional de Densidade (DFT) tem
contribuiacutedo de forma significativa nos estudos de processos que envolvem transferecircncia de carga
[12] Ressalta-se entre outras possibilidades a previsatildeo do arranjo estrutural energeticamente mais
favoraacutevel e o entendimento de qual seria a melhor forma de ancoramento do corante na superfiacutecie
do semicondutor Aleacutem disso a estrutura eletrocircnica obtida teoricamente eacute capaz de fornecer
informaccedilotildees para o entendimento de processos importantes como eacute o caso da conversatildeo de energia
No presente trabalho avaliamos o comportamento de uma ftalocianina de rutecircnio ([(29-
bis(dietielamino)-1623-dicarboxi)PcRu(py)2]- FtRu) ligada quimicamente a um nanocluster de
anatase (TiO2)
Metodologia Computacional
Para a otimizaccedilatildeo estrutural e caacutelculo das frequecircncias vibracionais empregou-se o funcional
B3LYP e o conjunto de bases LANL2DZ ECP com o pseudo-potencial para o Titacircnio e o conjunto
Def2-TZVPD para os demais aacutetomos (H C N O e Ru) mais o pseudo-potencial para o Ru O
nanocluster de anatase empregado foi mantido congelado durante todos os caacutelculos Este consiste
em estrutura otimizada descrita por Jono e colaboradores [1] Todos os caacutelculos foram efetuados
considerando acetonitrila como solvente empregando o meacutetodo de contiacutenuo dieleacutetrico CPCM [45]
O funcional CAM-B3LYP foi utilizado na previsatildeo de 6 estados tripleto e dos 60 primeiros estados
singleto para a construccedilatildeo do espectro eletrocircnico e diagrama de energias
Resultados e Discussatildeo
No espectro de excitaccedilatildeo simulado a magnitude das forccedilas de oscilador para as transiccedilotildees
por volta de 560 nm sugere uma grande probabilidade de absorccedilatildeo de luz visiacutevel por este complexo
Em uma anaacutelise dos orbitais moleculares observa-se que tais excitaccedilotildees surgem da transferecircncia de
carga interfacial da FtRu para niacuteveis desocupados do semicondutor sugerindo que as transiccedilotildees
eletrocircnicas de menor energia devem envolver a excitaccedilatildeo de um eleacutetron da FtRu para diferentes
estados eletrocircnicos do TiO2 O gap energeacutetico entre o estado eletrocircnico de menor energia (S1) e o
estado fundamental eacute de cerca de 180 eV envolvendo a combinaccedilatildeo de diferentes transiccedilotildees
eletrocircnicas sugerindo que haacute injeccedilatildeo eletrocircnica do corante no estado excitado para a banda de
conduccedilatildeo do semicondutor isso eacute compatiacutevel com dados reportados em estudos similares [1-3]
Conclusotildees
Os dados obtidos para os niacuteveis de energia do complexo em estudo satildeo compatiacuteveis aos
observados para complexos similares Os resultados sugerem na excitaccedilatildeo eletrocircnica a
transferecircncia de eleacutetron de niacuteveis ocupados da FtRu para orbitais virtuais da anatase
Agradecimentos
UFU FAPEMIG CAPES e CNPq
Referecircncias
[1] R Jono et al J Phys Chem Lett 2011 2 1167ndash1170
[2] P M Anbarasan et al Rec Res Sci Tech 2010 2 08-16
[3] Corneliu I Oprea et al International Journal of Photoenergy 2013 1-15
[4] M Cossi et al J Comp Chem 2003 24 669-81
[5] V Barone and M Cossi J Phys Chem A 1998 102 1995-2001
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26 FFCLRP 2014
Estudo computacional de [22]ciclofanos
Mateus G Manfreacute1 (IC) Seacutergio E Galembeck
1 (PQ)
mateusmanfreuspbr 1Departamento de Quiacutemica Faculdade de Filosofia Ciecircncias e Letras de Ribeiratildeo Preto Universidade de Satildeo Paulo
14040-901 Ribeiratildeo Preto-SP Brasil
Introduccedilatildeo
Os [22]ciclofanos representam uma classe de compostos quiacutemicos com um campo de aplicaccedilatildeo que
abrange cataacutelises assimeacutetricas poliacutemeros com propriedades oacuteptico-eletrocircnicas distintas e mesmo
faacutermacos no combate agrave artrite Grande parte de suas caracteriacutesticas de interesse se deve a interaccedilotildees
entre seus dois aneacuteis aromaacuteticos portanto a compreensatildeo da natureza de tais interaccedilotildees elucidaria a
origem de suas aplicaccedilotildees bem como melhor exploraacute-las
Metodologia Computacional
Quatro compostos da classe dos [22]ciclofano vecircm sendo estudados neste trabalho
[22]paraciclofano (I) sin [22]metaciclofano (II) anti [22]metaciclofano (III) e
[22]metaparaciclofano (IV) As moleacuteculas tiveram suas geometrias optimizadas atraveacutes do meacutetodo
PW6B95-D3BJ tendo def2-TZVP A mesma metodologia foi adotada para o caacutelculo de seus
espectros infravermelho
Resultados e Discussatildeo
Em todos os compostos os valores estudados nas geometrias se encontram muito proacuteximos
dos valores experimentais na literatura2 Observa-se que para I e II a distacircncia interanular
apresentou um valor abaixo do raio de Van der Waals para o aacutetomo de carbono ( 28 acircngstrons) o
que sugere uma provaacutevel interaccedilatildeo through-space entre os aneacuteis Por outro lado os compostos III e
IV apresentaram uma distacircncia entre os aneacuteis maior que 28 acircngstrons indicando que caso estejam
presentes a interaccedilatildeo entre os aneacuteis se daacute principalmente through-bond
Os espectros infravermelho revelaram que em todos os compostos os picos de maior
intensidade se encontravam relacionados a vibraccedilotildees de estiramento dos hidrogecircnios Tanto O
espectro do composto I quanto do composto II bandas de intensidade consideraacutevel em 750 cm-1
relacionada agrave vibraccedilatildeo angular entre seus aneacuteis benzecircnicos indicando uma provaacutevel interaccedilatildeo
through-space O composto IV por outro lado natildeo apresentou tais bandas de interaccedilatildeo apenas entre
os aneacuteis mas sim uma banda em 606 cm-1
devido ao estiramento simeacutetrico entre os aneacuteis atraveacutes
das pontes etilecircnicas se tratando de uma provaacutevel interaccedilatildeo through-bond
Conclusatildeo
O meacutetodo PW6B95-D3BJ apresentou resultados com boa exatidatildeo ante aos valores
encontrados na literatura se mostrando adequado para o tratamento de [22]ciclofanos Os dados
obtidos na geometria para os compostos I e II bem como no espectro infravermelho convergem para
uma predominacircncia na interaccedilatildeo through-space enquanto que para o composto IV estes convergem
para uma predominacircncia na interaccedilatildeo through-bond
Agradecimentos
Os autores agradecem agrave FAPESP (processo 201319596-0) pelo suporte financeiro MGM
agradece agrave FAPESP (processo 201319596-0) pela bolsa de Iniciaccedilatildeo Cientiacutefica
Referecircncias Bibliograacutefica 2ChampionRGodfreyPD Betens FLJ Mol Spectrosc 199215518
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27 FFCLRP 2014
17ordm SIMPOacuteSIO BRASILEIRO DE QUIacuteMICA TEOacuteRICA (SBQT) 24 a 28 de novembro de 2013 Angra dos Reis Rio
ESTUDO COMPARATIVO DE REATIVIDADE DE TRITERPENOS
PENTACIacuteCLICOS COM ATIVIDADE ANTIMALAacuteRICA
Marlon Marques V de Melo Filho
1a(PG) Kelson Mota T Oliveira
1a(PQ) Noam S Gadelha
1a(PG)
Aristeu S da Fonseca1a
(PG)
1aGrupo de Quiacutemica Teoacuterica e Computacional (GQTC)
1bGrupo de Quiacutemica de Produtos Naturais e Desenvolvimento
de Meacutetodos Analiacuteticos (QPNMA) 1DQICE ndash UFAM Bloco 10 Setor Norte Av Rodrigo OJ Ramos 6200 Japiim
69077-000 Manaus ndash Amazonas
e-mail marlonvieirademelogmailcom
Palavras-chave lupeol aacutecido betulinico betulina aacutecido melaleuco atividade ONION
INTRODUCcedilAtildeO
A investigaccedilatildeo farmacecircutica em produtos naturais representa uma estrateacutegia importante para a descoberta e desenvolvimento de novos medicamentos Quatro moleacuteculas isoladas da A amazonicus no QPNMA com esqueleto triterpecircnico pentaciacuteclico tecircm mostrado graus diferentes de atividade contra o P falciparum Trecircs destes compostos satildeo apresentados na literatura como oacutetimos candidatos para o desenvolvimento de um tratamento mais eficiente contra a malaacuteria e outras doenccedilas parasitaacuterias Os quatro compostos depois de isolados foram identificados por meio de anaacutelise espectroscoacutepica (ver fig 1) Suas estruturas foram estudadas por meio de abordagem teoacuterica visando determinar que fatores estruturais e eletrocircnicos poderiam ser determinantes no grau de atividade Foram comparados os mapas de potencial eletrostaacutetico densidade eletrocircnica (2D e 3D) e distribuiccedilatildeo de cargas dos quatro compostos e seus valores tabelados Figura 1 Triterpenos pentaciacuteclicos isolados de A amazonicus 1 - lupeol 2 - O aacutecido betuliacutenico 3 - betulina 4 - o aacutecido Melaleucico
MEacuteTODOS Os calculos seratildeo realizados utilizando PC INTEL Quadcore
TM (8 GB RAM) em plataforma Debian
LINUX (Versatildeo 50) para calcular as propriedades estruturais e eletrocircnicas das quatro moleacuteculas Na otimizaccedilatildeo geomeacutetrica de rotina seraacute utilizado o meacutetodo com bases 6-21G e funcional b3lyp por meio do Programa Gaussian03 O meacutetodo a ser utilizado eacute o ONIOM Ele eacute recomendado para moleacuteculas grandes reaccedilotildees enzimaacuteticas mecanismos de reaccedilatildeo para os sistemas orgacircnicos efeitos dos substituintes e reatividade de compostos orgacircnicos e organometaacutelicos
RESULTADOS E DISCUSSAtildeO
Os dados oriundos do QPNMA indicam uma
maior atividade para o aacutecido betuliacutenico valores
meacutedios para o lupeol e betulina e nenhuma
atividade do aacutecido melaleucico Como a literatura
aponta a carboxila como forte candidato
responsaacutevel pela atividade do aacutecido betuliacutenico e a
hidroxila nos demais compostos a anaacutelise da
presenccedila destes grupos nas quatros estruturas foi
observado Estruturalmente os compostos
apresentaram grande similaridade em distacircncias e
acircngulos no esqueleto lupacircnico Os caacutelculos de
atividades dos triterpenos seratildeo realizados ao
interagi-los com o modelo tridimensional da proteiacutena
digestiva do P flaciparum que eacute encontrado no
Protein Data Base CONCLUSAtildeO
Uma das principais diferenccedilas observadas deve-
se a distribuiccedilatildeo de cargas nas COOH devido ao
efeito indutivo na proacutepria moleacutecula ou ateacute mesmo
um impedimento esteacuterico pelo maior volume da
moleacutecula
AGRADECIMENTOS
FAPEAM CNPq
Abdel Bar at al J Nat Prod 2009 72 1643ndash1650
2
1
25
12
6
27
15
16
19
28
22
21 29
30
24
23
OH
H
H
1
COOH
OH
OH H
OHH
H
H
3
2
3 4
23 24
6 5
10
1
25
9 8
7 27
14
13
12
30
19
1
8 17 16
15
28
22
21
29
26 COOH
COOH
OH
4
2
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
28 FFCLRP 2014
Estudos Teoacutericos Comparativos de Propriedades Estruturais Eletrocircnicas e
Espectroscoacutepicas dos Aacutecidos Betuliacutenico e Melaleucico e da Estabilidade de
Clusters desses Metaboacutelitos Especiais
Noam G da Silva1 (PG) Kelson M T de Oliveira1 (PQ) Aristeu S da Fonseca1 (PG) e Marlon
Vieira de Melo1 (PG)
noam_gshotmailcom 1DQICE-UFAM Bloco 10 Setor Norte Av Rodrigo O J Ramos 6200 Japiim 69077-000 Manaus Amazonas
Introduccedilatildeo
A baixa atividade do aacutecido Melaleucico natildeo foi ateacute o presente momento estudada Sua
estrutura eacute similar agrave de outros compostos ativos mas algum outro fator deve estar influenciando
na quiacutemica da reaccedilatildeo[12] Estruturas como clusters onde interaccedilotildees de hidrogecircnio estabilizam
o sistema podem estar sendo formadas[34] e assim a moleacutecula mostra-se inativa em estudos de
atividade bioloacutegica[5]
Metodologia Computacional
Os caacutelculos foram realizados em maacutequinas QuadCore ambas com 8 GB de memoacuteria
RAM nas plataformas Debian 6 e 7 (Linux) O software utilizado foi o Gaussian 03 Rev C-02
As moleacuteculas foram estudadas com o AM1 B3LYP3-21G e B3LYP6-31G As estruturas com
duas e trecircs moleacuteculas foram estudadas com AM1
Resultados e Discussatildeo
Os resultados preliminares (alguns na Tabela 1)
mostram que a forma mais oxidada (aacutecido Melaleucico)
possui menor energia que o aacutecido Betuliacutenico Em ambas as
moleacuteculas ocorre interaccedilatildeo intermolecular que estabiliza o
sistema Quando duas moleacuteculas interagem haacute um efeito
estabilizante maior no aacutecido Betuliacutenico que no aacutecido
Melaleucico Com trecircs moleacuteculas interagindo ocorre
aumento na estabilizaccedilatildeo para ambos os casos mas o aacutecido Melaleucico tem uma estabilizaccedilatildeo
aproximadamente 20 kcalmol mais acentuada
Tabela 1 Algumas propriedades energeacuteticas e efeitos de interaccedilatildeo de hidrogecircnio
Propriedade Aacutecido Betuliacutenico Aacutecido Melaleucico
Energia Total (kcalmol) -187358751 -2719095827
Estabilizaccedilatildeo com duas moleacuteculas (kcalmol) -8641687843 -7807025921
Estabilizaccedilatildeo com trecircs moleacuteculas (kcalmol) -1326288052 -1528627227
Conclusotildees
A formaccedilatildeo de pontes de hidrogecircnio estabiliza os sistemas mas somente o aacutecido
Melaleucico pode formar grandes aglomerados com essas interaccedilotildees Sistemas maiores podem
ser estudados e fornecer respostas para a baixa atividade da moleacutecula
Agradecimentos
Ao CNPq e a FAPEAM pelos investimentos
Referecircncias [1] Chopra CS Cole A RH Theiberg KJL White DR Arthur HR Tetrahedron 1965 Vol 21 1529-1536
[2] Chopra CS White DR Tetrahedron 1966 Vol 22 897-901
[3] Mohajeri A Journal of molecular structure (Theochem) 2004 Vol 678 201-205
[4] Duvoisin Jr S Ighor CVL Quimica Nova 2011 Vol 34 1595-1603
[5] Bernard P Scior T Didier B Hibert M Berthon J Phytochemistry 2001 Vol 58 865-874
Figura 1 (Esquerda) Cluster de aacutecido
Melaleucico e (Direita) interaccedilotildees de
hidrogecircnio
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On Activation Step of Hoveyda-Grubbs Catalyst
Eacutegil Saacute 1 (PQ) Milton Matos 2 (PQ) hegelsahotmailcom
1 Universidade Federal do Piauiacute Campus Ministro Reis Velloso Parnaiacuteba-PI Brazil e-mail 2 Laboratoacuterio Interdisciplinar de Materiais Avanccedilados Centro de Ciecircncias da Natureza Teresina -PI Brazil
Introduccedilatildeo
Hoveyda-Grubbs catalyst is very important to catalyze the olefin metathesis reaction The activation mechanism is dissociative for RCM (Ring Closing Metathesis) of N-Tosyldiallylamine due to olefin size [1]
Metodologia Computacional
We study the activation mechanism using DFT (Density Functional Theory) through the hybrid functional B3LYP and the basis set 6-31g(d) for all atoms except ruthenium described by LanL2DZ all stationary points were characterized by vibrational frequency calculations using the same level of theory Resultados e Discussatildeo We search the activation path previously proposed [1] showed in the Figure 1 in black and blue lines This path start with the pre-catalyst A1 through the transition state TS(A1-A2) and the minimum A2 The next step is the complexation of N-Tosyldiallylamine (IA3) We also find an alternative path showed by the red line In this path proposed in the first time here we showed an immediately interconversion from A2 to IIA3 before the complexation of the olefin with a rotation through the RuC bond This structure presents a dihedral angle of 105deg between the carbons of group mesityl coordinated ruthenium the carbon of the carbene and the oxygen chelator CRuCO (marked with asterisk in Figure 1) While in the structure A2 the same-angle is -107deg showing the rotation of the entire group Hoveyda around the connection RuC this rotation happens easily and as published in theoretical and experimental studies [2] confirmed by the more the stability of IIA3 in comparison with A2 We investigated the activation directly from the structure A1 to the structure IIA3 but we found an unreal energy barrier corresponding to the possible TS(AI-IIA3) With these results we believe the activation process occurs with the interconversion from A2 to IIA3 and not directly from A2 to IA3 as showed in others works
Figure 1 Activation paths for the Hoveyda-Grubbs catalyst
Referecircncias
[1] [1] S J Connon M Rivard M Zaja S Blechert Adv Synth Catal 345 (2003) 572
[2] C M Aguillar W R Rocha J Phys Chem B 115 (2011) 2030
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30 FFCLRP 2014
Estudo do comportamento em soluccedilatildeo do 2-fluoroetanol 3-fluoroproanol e 4-fluorobutanol por espectroscopias de RMN e infravermelho e caacutelculos
teoacutericos R A Cormanich12(PG) R Rittner2(PQ) M P Freitas3 (PQ) and M Buumlhl1 (PQ)
rodcormanichiqmunicampbr 1 EastChem School of Chemistry University of St Andrews North Haugh St Andrews Fife KY16 9ST UK 2 Chemistry Institute State University of Campinas PO Box 6154 13083-970 Campinas SP Brazil 3 Department of Chemistry Federal University of Lavras PO Box 3037 37200-000 Lavras MG Brazil Introduccedilatildeo
Aacutetomos de fluacuteor em compostos orgacircnicos satildeo considerados fracos aceptores para formaccedilatildeo de ligaccedilatildeo de hidrogecircnio (LH)1 Contudo o miacutenimo global do 2-fluoroetanol (FE) que tem geometria apropriada para formar uma LH CFmiddotmiddotmiddotHO intramolecular eacute responsaacutevel por gt90 da sua populaccedilatildeo conformacional total Tal LH eacute comumente invocada para explicar a estabilidade do confocircrmero mais estaacutevel do FE2 Da mesma maneira tambeacutem eacute indicado que os miacutenimos globais do FP e FB formam LHs CFbullbullbullHO intramoleculares34 Natildeo haacute estudos conformacionais em soluccedilatildeo na literatura para estes compostos que sejam de nosso conhecimento Dessa maneira no presente trabalho foi realizada uma anaacutelise sistemaacutetica do comportamento conformacional em soluccedilatildeo do FE FP e FB por espectroscoipas de RMN de
1H e 19F e infravermelho suportado por caacutelculos teoacutericos Metodologia Computacional
Foram realizados caacutelculos teoacutericos em niacutevel MP2aug-cc-pVDZ para geometrias dos confocircrmeros do FE (5 confocircrmeros) FP (12 confocircrmeros) e FB (38 confocircrmeros) otimizados em niacutevel MP2aug-cc-pVDZ que apresentaram a melhor correlaccedilatildeo com o niacutevel CCSD(T)aug-cc-pVTZ em relaccedilatildeo agrave funcionais da DFT (B3LYP e B3LYP-D3) Foram entatildeo aplicados diferentes meacutetodos teoacutericos como o Quantum Theory of Atoms in Molecules (QTAIM) Non-Covalent Interactions (NCI) e o Natural Bond Orbitals (NBO) para se entender as preferecircncias conformacionais destes compostos Resultados e Discussatildeo
Nenhum indiacutecio de formaccedilatildeo de LH intramolecular CFbullbullbullHO pocircde ser detectado para o FE FP e FB experimentalmente em soluccedilatildeo nos espectros de RMN e infravermelho Caacutelculos teoacuterico baseados na QTAIM NCI e NBO indicam que LHs CFbullbullbullHO intramoleculares natildeo tecircm influecircncia sobre o comportamento conformacional do FE mas estabilizam o miacutenimo global tanto do FP quanto do FB para as moleacuteculas isoladas No entanto ao se adicionar correccedilotildees termodinacircmicas de energia livre de Gibbs mesmo em meios natildeo-polares tais como CCI4 ciclohexano e diclorometano (IEF-PCM) a populaccedilatildeo dos miacutenimos globais do FP (~11) e FB (~3) diminuem consideravelmente aparentemente abaixo do limite de detecccedilatildeo Conclusotildees
Contraacuterio agrave suposiccedilotildees encontradas na literatura o comportamento conformacional do FE natildeo eacute regido por uma LH CFHO intramolecular LHs intramoleculares satildeo importantes para os confocircrmeros mais estaacuteveis do FP e FB isolados mas natildeo podem ser detectadas em soluccedilatildeo O presente trabalho foi aceito para publicaccedilatildeo no jornal Phys Chem Chem Phys Agradecimentos FAPESP FAPEMIG CNPq e EaStCHEM Referecircncias [1] R A Cormanich M P Freitas C F Tormena R Rittner RSC Advances 2012 2 4169 [2] J Huang K Hedberg J Am Chem Soc 1989 111 6909 [3] H M Badawi W Foumlrner S A Ali Spectrochim Acta A 2008 69 263 [4] M Traetteberg A D Richardson K Hedberg R W Winter G L Gard J Phys Chem A 2001 105 9587
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Theoretical Study of the Infrared Raman and VCD Spectra of Thiophene UsingAb Initio and Density Functional Theory Calculations
Marcello F da Costa (PQ)1 Poliane C de Farias (PG)2
mcostauelbr polianefariasyahoocombr12Universidade Estadual de Londrina LBMM ndash Laboratoacuterio de Biofiacutesica e Mecacircnica Molecular
IntroductionOrganic semiconductors have physical characteristics similar to inorganic ones so they can
also be used in the manufacture of OLEDs [1] photovoltaic cells [2] lasers [3] Furthermoreorganic materials with semiconductor properties have some advantages when compared to inorganicones such as greater adaptability low cost of production and the possibility of easily making smallstructural changes to modify its physical and chemical properties Among the currently mostinteresting organic semiconductors are the thiophene based polymers and the thiophene togetherwith its derivatives which are the main constituents of organic conductors [4]
Computational detailsIn this work we made the calculation of the molecular parameters infrared and Raman
spectra with HF and MP2 ab initio methods and B3LYP and B3PW91 DFT functional packagesWe also compared the results with experimental data found in the literature [5-7] and we calculatedthe VCD (vibrational circular dichroism) spectrum based on the good agreement of the calculationsperformed The thiophenes geometry optimization and harmonic vibrational frequenciescalculations were performed with the GAUSSIAN 03 software package using HF levelapproximation MoslashllerndashPlesset many-body perturbation theory truncated at second order (MP2) andDFT with B3LYP and B3PW91 hybrid functional with both are believed to be superior inpredicting molecular properties A fairly large and flexible basis set 6-311++G was chosen toobtain accurate calculations about the molecule
Results and discussionThe results show that the DFT methods have more accuracy with experimental data The
B3LYP hybrid functional had slightly more accuracy than the B3PW91 for the vibrationalfrequencies and matched with experimental data until the 12th vibration in the range around 500 to1200 1cm The theoretical prediction of the VCD spectrum shows that the thiophene molecule hasa propensity to absorb clockwise circularly polarized light (positive absorption) at the most intenseinfrared absorptions
ConclusionThe set of basis functions 6-311++G is able to provide a realistic description of these
properties The good agreement with the experimental data of the harmonic vibrations supports theVCD results which provides useful information for the study of this material
AcknowledgementsThe authors would like to acknowledge the financial support granted by the following
Brazilian agency Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientiacutefico e Tecnoloacutegico (CNPq)
Referecircncias [1] Y Li Y Cao J Gao D Wang G Yu AJ Heeger Synthetic Met 99 (1999) 243[2] CJ Brabec NS Sariciftci JC Hummelen Adv Func Mater 11 (2001) 15[3] F Hide M Diaz-Garcia B Schwartz M Andersson P Qibing AJ Heeger Science 273 (1996) 1833[4] JH Schon A Dodabalapur Z Bao C Kloc O Schenker B Batlogg Nature 410 (2001) 189[5] T Kupka R Wrzalik G Pasterna K Pasterny J Mol Struct 616 (2002) 17[6] JS Kwiatkowski J Leszczynski I Teca J Mol Struct 436-437 (1997) 451[7] K Pasterny R Wrzalik T Kupka G Pasterna J Mol Spectrosc 614 (2002) 297
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Iacutendice de Autores
Anselmo E de Oliveira UFG 04Antonio E H Machado UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Antonio O T Patrociacutenio UNIVERSIDADE FEDERAL DEUBERLAcircNDIA
26
Aristeu S da Fonseca UFAM 28Arnaldo Fernandes da Silva Fo UNICAMP 06 07Ataualpa A C Braga UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 01Breno R L Galvatildeo UFMG 16Carlos R D Correia UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
CAMPINAS01
Cleuton de Souza Silva UNICAMP 08 10Claacuteudio Francisco Tormena UNICAMP 05Daniely X Soares UNICAMP 07Diego Fernando da S Paschoal UFJF 22Diesley Martins UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Dioacutegenes Mendes Arauacutejo USP-RP 09Elaine F F da Cunha FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Eacutegil de Brito Saacute UFPI 30Elizete Ventura UFPB 24Elieacutezer Fernando de Oliveira UNESP 17Fabriacutecio R Sensato UNIFESP 20Felipe Vieira Zauith Assad UNIFESP 20Fermin Fidel Herrera Aragoacuten CDTN 25Francisco Carlos Lavarda UNESP 17Francisco das Chagas Alves Lima UFPI 14Faacutetima Maria Pereira de Rezende UFLA 23Giovanni Finoto Caramori UFSC 02Heacutelio F Dos Santos UFJF 22Iran da Luz Sousa UNICAMP 12Jadson C Belchior UFMG 16Josene Maria Toldo UFRGS 18Kelson Mota T Oliveira UFAM 28Larissa Sihe Oliveira UFSM 13Leonardo T Ueno UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Leonardo V das Chagas Lima UNICAMP 21Lucas Abreu do Nascimento UESPI 14Lucas Colucci Ducati USP 05Luciano Tavares da Costa UNIFAL-MG 15Liacutevia C T Lacerda FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19M Buumlhl UNIVERSITY OF ST ANDREWS 31
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M P Freitas UFLA 31Marcello Ferreira da Costa UEL 32Marcus V J Rocha VRIJE UNIVERSITEIT 19Marlon Vieira de Melo UFAM 28Mateus Grecco Manfreacute UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 27Mateus Xavier Silva UFMG 16Matheus P de Freitas UFLA 23Mauricio Gustavo Rodrigues UNICAMP 11Milton Matos UFPI 30Nelson Henrique Morgon UNICAMP 12 21Noam Gadelha da Silva UFAM 29Noam S Gadelha UFAM 28Paulo Fernando Bruno Gonccedilalves UFRGS 18Poliane Cristina de Farias UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
LONDRINA32
R Rittner UNICAMP 31Rafael de Mattos Piccoli UFSC 02Railton Barbosa de Andrade UFPB 24Renan Vidal Viesser UNICAMP 05Renato Pereira Orenha UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 03Ricardo A Agnes UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
CAMPINAS01
Rodrigo Antonio Cormanich UNICAMP 31Rogeacuterio Custodio UNICAMP 08 10 11Rogeacuterio J Baierle UFSM 13Roy E Bruns UNICAMP 06 07Reacutegis Casimiro Leal UNICAMP 10Sergio E Galembeck USP-RP 09Silmar A do Monte UFPB 24Silviana Correcirca FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Seacutergio E Galembeck UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 27Seacutergio Emanuel Galembeck UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 03Teodorico C Ramalho FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Tuanan Lourenccedilo UNIFAL-MG 15Vitor Hugo Menezes da Silva UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 01Wagner E Richter UNICAMP 07Wagner Eduardo Richter UNICAMP 06Wesley Fonseca Vaz UFG 04Weverson R Gomes UNIVERSIDADE FEDERAL DE SAtildeO
CARLOS26
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Palavras Chaves
AacuteCIDO BETULINICO 28AacuteCIDO MELALEUCICO 29ACOPLAMENTO SPIN-ORBITAL 05AGREGADOS MOLECULARES 04ALGORITMO GENEacuteTICO 16ALPCCL 04AMINAS SUBSTITUIacuteDAS 10ANAacuteLISE CONFORMACIONAL 31ANATASE 26AROMATICIDADE 27ATIVIDADE 28BASIS SETS 22BENZAZOacuteIS 18BENZBROMARONA 12BIOACTIVITY 07C-PCM 08CAacuteLCULO COMPUTACIONAL 10CAacuteLCULOS AB INITIO 16CAacuteLCULOS DFT 01CASSCF 24CLUSTERS METAacuteLICOS 16CLUSTERS 09 29CO2 15COMPOSTO DE COODENACcedilAtildeO 14CONFOcircRMERO ANTI 23CONFOcircRMEROS 12CONJUGATED POLYMERS 17CSSM 06DFT CALCULATIONS 17DFT 02 12 14 18 19 20
21 25 26 29 32DINAcircMICA MOLECULAR 15EFEITO DO AacuteTOMO PESADO 05EFEITOS RELATIVIacuteSTICOS 02EFITO GAUCHE 23ENTALPIA DE FORMACcedilAtildeO 21ESIPT 18ESTADOS EXCITADOS 04ESTRUTURA ELETROcircNICA 09FTALOCIANINA 26FUNCIONAL HIacuteBRIDO M06 01FUNCcedilOtildeES DE BASE 11
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G3X(CEP) 08GD-DOPED SNO2 25HIPERCONJUGACcedilAtildeO 23INFRAVERMELHO 06INTENSIDADES 06INTERACcedilAtildeO INTRAMOLECULAR 27LIGACcedilAtildeO AMIDA 20LIGACcedilAtildeO DE HIDROGEcircNIO 31LIacuteQUIDO IOcircNICO 15MAGNETIC PROPERTIES 25MAGUEMITA 19MCG 11MECHANISM 30MEacuteTODOS COMPOSTOS 21N-ACILACcedilAtildeO DE AMINAS 20NANOFITAS 13NITROSAMINAS 24NITROSILO 03NMR 22OLEFIN METATHESIS 30ONION 28ORGANIC DEVICES 17ORGANOMETAacuteLICOS 02OXIDO NIacuteTRICO 14PKA 10PM3 12PMMA 19PROPRIEDADES 13PROTONACcedilAtildeO 24Q-EXPONENCIAIS 11QTAIM 03RAMAN 32REACcedilOtildeES DE HECK 01RELATIVISTIC EFFECTS 22RMN E INFRAVERMELHO 31RUTEcircNIO 03SIC 13SUPERAacuteTOMOS 09TDDFT 07TENSOR BLINDAGEM NUCLEAR 05TEORIA GAUSSIAN 08THIOPHENE 32UV-VIS SPECTROSCOPY 07
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bbb
E[ρ] = TS[ρ] +intd~rvext(~r)ρ(~r) + VH [ρ] + EXC [ρ]
βmc2 + 3sumk=1
αkpkc
ψ(x t) = ihpartψ(x t)
partt
Anaacutelise Teoacuterica de Clusters de Soacutedio-Potaacutessio por Algoritmo Geneacutetico e Caacutelculos
de Quiacutemica Quacircntica
Mateus X Silva1
(PG) Breno R L Galvatildeo1
(PD) Jadson C Belchior1 (PQ)
xaviersmateusgmailcom 1Departamento de Quiacutemica-ICEx Universidade Federal de Minas Gerais Av Antocircnio Carlos 6627 Pampulha 31270-
901 - Belo Horizonte MG Brasil
Introduccedilatildeo
Clusters metaacutelicos tecircm atraiacutedo atenccedilatildeo cientiacutefica devido agraves suas potenciais aplicabilidades
tecnoloacutegicas em nanoescala O interesse teoacuterico vai aleacutem da determinaccedilatildeo das estruturas formadas
por estes sistemas sendo um objetivo central o entendimento de como estes clusters crescem e
como suas propriedades se modificam no curso deste processo A liga NaK eacute conhecida por ser
misciacutevel em todas as proporccedilotildees e liacutequida agrave temperatura ambiente para a maioria das composiccedilotildees1
sendo o foco deste trabalho a descriccedilatildeo do crescimento deste sistema
Metodologia Computacional
A hipersuperfiacutecie de energia potencial de clusters de NaK foi gerada pelo potencial empiacuterico
Gupta2 (PG) e explorada via um algoritmo geneacutetico (GA) modificado
3 pela adiccedilatildeo de dois novos
operadores ao procedimento evolucionaacuterio padratildeo Assim foram geradas condiccedilotildees iniciais para
abordagem dos clusters menores por meacutetodos de estrutura eletrocircnica tais como CCSD(T) e MP2
que produziram resultados de referecircncia A escolha de condiccedilotildees apropriados para caacutelculos DFT
foram exploradas utilizando os dados de referecircncia obtidos Por fim o acoplamento entre um GA e
a minimizaccedilatildeo da energia obtida em niacutevel de teoria quacircntica eacute investigado para gerar condiccedilotildees
iniciais mais adequadas em relaccedilatildeo agrave abordagem empiacuterica inicial
Resultados e Discussatildeo
Os miacutenimos gerados pelo PG foram avaliados e corrigidos pelos meacutetodos ab initio de alto
niacutevel correlacionando eleacutetrons de camadas internas Verificou-se que o PG falha sistematicamente
na previsatildeo dos miacutenimos corretos de energia para clusters de ateacute 6 aacutetomos estando estes sistemas
pequenos fora da regiatildeo ideal de aplicabilidade deste potencial Observou-se que abordagens usuais
DFT como B3LYP podem falhar na previsatildeo de resultados para sistemas especiacuteficos sendo que o
melhor acordo com os resultados de referecircncia foi obtido pela combinaccedilatildeo def2-TZVPPSVWN5
apesar da melhor relaccedilatildeo custo-benefiacutecio ter sido alcanccedilada por LANL2DZSVWN5 (com potencial
nuclear efetivo) O acoplamento entre o GA e o tratamento quacircntico dos clusters foi realizado
dentro de uma abordagem de alta relaccedilatildeo custo-benefiacutecio obtida pela utilizaccedilatildeo de um potencial
nuclear efetivo em niacutevel MP2 O meacutetodo proposto foi capaz de elevar significativamente a
qualidade das condiccedilotildees iniciais geradas para reotimizaccedilatildeo por meacutetodos mais exatos
Conclusotildees
Caacutelculos MP2 foram suficientes para prever estruturas corretas assim como caacutelculos DFT
com utilizaccedilatildeo de potencial nuclear efetivo forneceram resultados com desvios de apenas 5 em
relaccedilatildeo agravequeles considerados como referecircncia Para clusters maiores a abordagem semi-claacutessica
feita atraveacutes do PG forneceu uma proporccedilatildeo de aacutetomos de soacutedio de 30 a 40 capaz de gerar ligas
mais estaacuteveis quando comparadas agraves suas contrapartes homonucleares A tendecircncia experimental de
segregaccedilatildeo nuacutecleo-superfiacutecie foi prevista com sucesso pela presente abordagem
Agradecimentos
Noacutes agradecemos agrave FAPEMIG agrave Capes e ao CNPq
Referecircncias [1] Tchaplyguine M et al Phys Rev B 2009 80 033405
[2] Gupta R P Phys Rev B 1981 23 6265
[3] Guimaratildees F F et al J Chem Phys 2002 116 8327
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16 FFCLRP 2014
Electronic energy levels engineering of P3HT employing chemical substitutions
Eliezer Fernando Oliveira1 (PG) and Francisco Carlos Lavarda12 (PQ)
1UNESP - Univ Estadual Paulista POSMAT - Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Ciecircncia eTecnologia de Materiais Bauru SP Brazil
2Faculdade de Ciecircncias UNESP - Univ Estadual Paulista Departamento de Fiacutesica Av Eng LuizEdmundo Carrijo Coube 14-01 17033-360 Bauru SP Brazil
Correspondence to Eliezer Fernando de Oliveira (eliezer fcunespbr)
IntroductionCurrently there is an intensive search for new materials to make more efficient organic solar
cells The use of chemical modifications capable of modifying the electronic properties of materialsalready known is an interesting approach [1] as it can in principle provide a more adequateadjustment of the frontier electronic levels while preserving properties such as solubility Thus weperformed a theoretical study of the P3HT and 13 new derivatives obtained by substitution withelectron acceptor and donor groups in order to understand how the energy levels of the frontierorbitals are modified
Computational MethodologyWe adopt the oligomer approach with structures ranging from 2 to 10 monomer units [2]
and thiophenic rings kept coplanar as expected in the solid state [3] Structure optimizations weremade through the PM7 semiempirical method and we obtained electronic structure data byDFTB3LYP6-31G(1d) The properties of polymers are estimated theoretically by extrapolationmethods of the results obtained for the oligomers
Results and DiscussionAs can be observed in Figure 1 employing chemical substitutions allow to get a range of
materials with very different electronic properties an interesting fact for tuning the properties of thedevices
ConclusionsAn interesting result is that obtained for the P3HT-F case that shifts the HOMO and LUMO
energy levels of P3HT to lower energy values maintaining approximately the same ΔEHL
AgradecimentosWe would like to thank the Brazilian agency FAPESP (proc 201221983-0) for financial
support
Referecircncias [1] Oliveira E F Camilo-Jr A da Silva-Filho L C Lavarda F C J Polym Sci Part B Polym Phys 2013 51842-846[2] Batagin-Neto A Oliveira E F Graeff C F O Lavarda F C Molecular Simulation 2013 39 309-321
[3] Oliveira E F and Lavarda F C J Polym Sci Part B Polym Phys 2013 51 1350-1354
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17 FFCLRP 2014
Estudo teoacuterico do mecanismo ESIPT em derivados de benzazoacuteis
Josene M Toldo1(PG) Paulo F B Gonccedilalves
1(PQ)
Josenetoldoufrgsbr 1Universidade Federal do Rio Grande do Sul Instituto de Quiacutemica Grupo de Quiacutemica Teoacuterica
Introduccedilatildeo
A transferecircncia protocircnica intramolecular no estado excitado (ESIPT) caracteriza-se pela
transferecircncia de um proacuteton de um grupo doador para um grupo aceptor a partir de uma ligaccedilatildeo de
hidrogecircnio intramolecular presente na estrutura do estado excitado[1] O aumento do interesse no
estudo de moleacuteculas que apresentam ESIPT eacute um reflexo de suas propriedades fotoquiacutemicas e
fotofiacutesicas uacutenicas que permitem a sua utilizaccedilatildeo em novas aplicaccedilotildees optoeletrocircnicas[2] Nesse
trabalho a DFT foi utilizada para investigar os derivados dos benzazoacuteis descritos na Figura 1 onde
as estruturas 1a e 1b podem apresentar ESIPT
Figura 1 Estruturas dos derivados de benzazoacuteis
Metodologia Computacional
As otimizaccedilotildees geomeacutetricas e anaacutelises vibracionais nos estados S0 e S1 foram feitas
utilizando CAM-B3LYPcc-pVDZ e PBE1PBEcc-pVDZ Nos caacutelculos de energia para as transiccedilotildees verticais foram utilizados CAM-B3LYPjun-cc-pVTZ e PBE1PBEjun-cc-pVDZ Os efeitos do solvente foram incluiacutedos a partir do PCM com as constantes dieleacutetricas referentes ao 14-dioxano diclorometano etanol e acetonitrila Todos os caacutelculos foram feitos no Gaussian 09
Resultados e Discussatildeo
No estado fundamental natildeo haacute a possibilidade de transferecircncia protocircnica intramolecular
devido agrave grande instabilidade das formas ceto quando comparadas agraves formas enol No estado S1
ambas as formas satildeo possiacuteveis contudo o mecanismo ESIPT nem sempre eacute observado O funcional
CAM-B3LYP prevecirc o ESIPT apenas para a estrutura 1a utilizando o solvente mais apolar o 14-
dioxano Jaacute quando o PBE1PBE eacute empregado a estrutura 1a apresenta ESIPT com todos os
solventes e a estrutura 1b apenas para o 14-dioxano Contudo comparando os valores dos λabs e λem
obtidos com os dois funcionais com os resultados experimentais [3] percebe-se que o CAM-B3LYP
descreve melhor o sistema Um efeito batocrocircmico eacute observado ao aumentar a polaridade do
solvente o que eacute consistente com as transiccedilotildees do tipo π rarrπ
Conclusotildees
Devido agrave pequena diferenccedila de energia entre as formas ceto e enol explicada pela reduzida
transferecircncia de carga o mecanismo ESIPT eacute previsto apenas para a estrutura 1a em dioxano jaacute
que o CAM-B3LYP eacute o funcional que melhor descreve o sistema
Agradecimentos
CNPq CAPES e PROPESQ pelo suporte financeiro
Referecircncias [1] H Roohi F Hejazi N Mohtamedifar M Jahantab Spectrochim Acta Part A 2014 118 228-238
[2] J E Kwon S Y Park Adv Mater 2011 23 3615ndash3642
[3] G Wiethaus Siacutentese e caracterizaccedilatildeo de novas iminas com aplicaccedilotildees em oacuteptica natildeo-linear 2010 UFRGS BR
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18 FFCLRP 2014
Processo de fragmentaccedilatildeo molecular do hiacutebrido γ-Fe2O3 PMMA um estudo
teoacuterico e experimental
Silviana Correcirca1 Liacutevia C T Lacerda
1 Marcus V J Rocha
1-2 (PQ) Teodorico C Ramalho
1
(PQ) Elaine F F da Cunha1 (PQ)
silvianacorrea123yahoocombr 1Laboratoacuterio de Modelagem Molecular Departamento de Quiacutemica Universidade Federal de Lavras LavrasMG 2Department of Theoretical Chemistry Faculty of Sciences Vrije Universiteit Amsterdam Paiacuteses Baixos
Introduccedilatildeo
Materiais hiacutebridos orgacircnico-inorgacircnicos satildeo constituiacutedos pela combinaccedilatildeo de
componentes orgacircnicos e inorgacircnicos A siacutentese desses materiais com propriedades otimizadas
constitui uma aacuterea em constante expansatildeo com potencial aplicaccedilatildeo na aacuterea de cataacutelise e sensores
quiacutemicos[12]
Assim este trabalho tem objetivo de propor e entender o mecanismo de
fragmentaccedilatildeo molecular do hiacutebrido PMMA-maghemita realizado pelas teacutecnicas experimentais
de dessorccedilatildeo iocircnica utilizando caacutelculos teoacutericos
Metodologia Computacional
A teacutecnica de dessorccedilatildeo iocircnica estimulada por eleacutetrons foi utilizada para a fragmentaccedilatildeo
experimental E para o estudo teoacuterico utilizou-se o pacote ADF com o meacutetodo DFT o funcional
de densidade BLYP O conjunto de funccedilotildees do tipo Slater TZ2P
Resultados e Discussatildeo
O caminho de fragmentaccedilatildeo do
hiacutebrido PMMA-maghemita estaacute descrito de
acordo com a Figura 1 Pelos resultados
experimentais a ordem de intensidade de
perda dos fragmentos eacute COH+ gt CH3
+gt
CO2CH3+ A energia de formaccedilatildeo do iacuteon
CO2CH3+ seria maior do que os outros no
entanto a ordem de estabilidade encontrada
a partir de caacutelculos teoacutericos foi COH+ gt
CO2CH3+ gt CH3
+ (Figura1) A energia de
ativaccedilatildeo (E) para COH+ foi 2305 kcalmol
-
1 menor que a do CH3
+ Em comparaccedilatildeo
com a do CO2CH3+ a diferenccedila da E eacute
59759 e 62064 kcalmol-1
respectivamente
A intensidade de dessorccedilatildeo iocircnica e a
barreira de energia de ativaccedilatildeo teoacuterica
mostrou boa concordacircncia Assim o
controle cineacutetica pode ocorrer no processo
de fragmentaccedilatildeo da PMMA-maghemita
Conclusotildees
Atraveacutes dos caacutelculos teoacutericos com auxiacutelio dos dados experimentais foi possiacutevel prever e
propor um mecanismo de fragmentaccedilatildeo para o material Permitindo discutir as melhores vias de
formaccedilatildeo dos fragmentos e os fatores quiacutemicos que influenciam nas perdas
Agradecimentos
A CAPES CNPq e a UFRJ pelos auxiacutelios financeiros e de infraestrutura para a realizaccedilatildeo
do trabalho
Referecircncias [1] JOSEacute NM PRADO LASA Quiacutemica Nova 2005 v 28 n 2 p 281-288
[2] FAHMI A Materials Today 2009 v 12 n 5 p 44-50
Figura 1 Mecanismo de fragmentaccedilatildeo do
hiacutebrido PMMA-maghemita
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Estudo mecaniacutestico sobre a N-acilaccedilatildeo de aminas por aacutecidos
carboxiacutelicos catalisada por ZrCl4
Felipe V Z Assad (PG) e Fabriacutecio R Sensato (PQ)
Universidade Federal de Satildeo Paulo UNIFESP Campus Diadema E-mail felipeassadglobocom
N-acilaccedilatildeo de aminas eacute um importante evento quiacutemico para a siacutentese da ligaccedilatildeo amida Tipicamente este tipo de ligaccedilatildeo eacute obtido da uniatildeo de um aacutecido carboxiacutelico a uma amina Entretanto a uniatildeo destes dois grupos funcionais natildeo ocorre agrave temperatura ambiente e requer temperaturas da ordem de 160-180
oC
1 Em 2012 Williams e colaboradores
2 reportaram um ineacutedito protocolo de siacutentese de amidas que
apresenta alta eficiecircncia para uma grande variedade de aminas e aacutecidos carboxiacutelicos A estrateacutegia - em sua condiccedilatildeo otimizada - baseia-se na reaccedilatildeo do substrato (amina) com aacutecido carboxiacutelico catalisada por tetracloreto de zircocircnio (ZrCl4) na presenccedila de tolueno a 110
0C Natildeo obstante a preeminecircncia do referido
procedimento nenhuma explanaccedilatildeo pormenorizada sobre o mecanismo molecular da reaccedilatildeo tem sido oferecida No presente estudo o mecanismo molecular de N-acilaccedilatildeo de aminas por aacutecidos carboxiacutelicos catalisada por ZrCl4 foi investigado por caacutelculos de estrutura eletrocircnica Os caacutelculos foram realizados em niacutevel DFTB3LYP com os seguintes conjuntos de base LANL2DZ para descrever o aacutetomo de zircocircnio e 6-311+G(2df2p) para os demais aacutetomos Pontos criacuteticos foram caracterizados por caacutelculos de frequecircncia vibracional Os processos de N-acilaccedilatildeo de aminas foram investigados para duas situaccedilotildees distintas reaccedilatildeo catalisada ou natildeo pelo ZrCl4 Para cada caso quatro caminhos reacionais idealizados foram investigados e caracterizados computacionalmente como segue i) processo concertado ii) por etapas iii) concertado em excesso de aacutecido carboxiacutelico e iv) por etapas tambeacutem em excesso do aacutecido Como modelos quiacutemicos para representar a amina e o aacutecido carboxiacutelico foram selecionadas as moleacuteculas metilamina e aacutecido metanoico Dos resultados obtidos na ausecircncia do ZrCl4 depreende-se que os valores de energia livre de ativaccedilatildeo ΔG
Dagger
satildeo consistentes com a baixa reatividade deste sistema agrave temperatura ambiente Dentre os canais investigados os processos por etapas demandam menores energias livre de ativaccedilatildeo que os concertados Assim o canal (ii) eacute mais reativo que o canal (i) enquanto o canal (iv) eacute mais reativo que o canal (iii) Em particular a adiccedilatildeo de ZrCl4 fortemente influencia a cineacutetica de acilaccedilatildeo associada ao mecanismo concertado em excesso do aacutecido carboxiacutelico A demanda de ativaccedilatildeo para este processo eacute diminuiacuteda por 86 kcalmol conduzindo a uma energia livre de ativaccedilatildeo ΔG
Dagger de 165 kcalmol e o correspondente perfil
energeacutetico eacute apresentado na Figura 1 Na ausecircncia do catalisador o mecanismo mais favorecido cineticamente eacute o processo por etapas em excesso de aacutecido carboxiacutelico No entanto o mecanismo concertado - em excesso do aacutecido - eacute prevalente na presenccedila do ZrCl4
Figura 1 Perfil energeacutetico do caminho reacional concertado em excesso de aacutecido carboxiacutelico catalisado pelo ZrCl4
Palavras Chave N-acilaccedilatildeo de aminas ligaccedilatildeo amida ZrCl4 caacutelculos de estrutura eletrocircnica DFT
[1] Valeur E Bradley M Chem Soc Rev 2009 38 606
[2] Allen C L Chhatwal A R Williams J M J Chemical Communications 2012 48 666-668
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Comparaccedilatildeo do Desempenho de Meacutetodos Compostos e Funcionais de
Densidade na Determinaccedilatildeo de Entalpias Padrotildees de Formaccedilatildeo
Leonardo Viana das Chagas Lima1 (PG) Nelson Henrique Morgon
1 (PQ)
leonardolimaiqmunicampbr 1Instituto de Quiacutemica Universidade Estadual de Campinas Baratildeo Geraldo Caixa Postal 6154 13083-970
Campinas Satildeo Paulo Brasil
Introduccedilatildeo
No estudo de sistemas com muitas partiacuteculas o uso de meacutetodos de estrutura eletrocircnica
sofisticados e bases extensas para a obtenccedilatildeo de propriedades com maior exatidatildeo sofre uma
limitaccedilatildeo praacutetica devido ao alto custo computacional o que felizmente pode ser contornado
por estrateacutegias como a teoria do funcional da densidade e os meacutetodos compostos[1]
Metodologia Computacional
Foram escolhidos os meacutetodos G3 G3MP2 G4 e G4MP2 e os funcionais com o
conjunto de bases G3LargeXP[2]
SOGGA11 B3LYP RevTPSS e M06-2X Realizaram-se
caacutelculos de otimizaccedilatildeo de geometria energia eletrocircnica e frequecircncias vibracionais (289 K e
1 bar) com o programa Gaussian09[3]
para um conjunto de 74 moleacuteculas e os respectivos os
aacutetomos presentes a fim de se determinar as entalpias padrotildees de formaccedilatildeo
Resultados e Discussatildeo
Comparando-se as determinaccedilotildees teoacutericas e experimentais obteve-se o erro meacutedio
(MSE) e o desvio RMS (RMSD) Avaliaram-se tambeacutem os tempos meacutedios de cpu (TM)
Tabela 1 ndash Anaacutelise estatiacutestica (MSE e RMSD em kcalmol) das determinaccedilotildees da entalpia padratildeo de formaccedilatildeo
(289 K e 1 bar) e tempo de CPU meacutedio dos caacutelculos (minutos)
Medidas Meacutetodos
G3 G3MP2 G4 G4MP2 B3LYP M06-2X RevTPSS SOGAA11
MSE -0406 -0332 -0155 -0107 6533 0873 -0718 -0331
RMSD 2543 2711 2463 2597 8553 3543 4060 9515
TM 4122 230 2983 625 1551 1672 1306 1917
Os menores RMSD foram observados para os meacutetodos compostos com destaque para
o G4 (2463 kcalmol) Jaacute os funcionais de densidade apresentaram RMSD superiores poreacutem
vale a pena destacar o M06-2X (3543 kcalmol) Os maiores tempos foram obtidos para os
meacutetodos G3 e G4 enquanto os menores foram os dos meacutetodos G3MP2 e G4MP2
Conclusotildees
Os meacutetodos G3MP2 e G4MP2 apresentaram os desempenhos mais equilibrados com
RMSD apenas pouco superiores ao meacutetodo G4 e os menores tempos de CPU Os funcionais
apesar dos tempos intermediaacuterios apresentaram RMSD consideravelmente superiores
Agradecimentos
Unicamp CENAPAD-SP CAPES
Referecircncias [1] Heerdt G Morgon N H Quiacutemica Nova 2012 23 1741-1746
[2] Curtis L A Redfern P C Raghavachari K Journal of Chemical Physics 2007 126 084108
[3] Frisch M J et al Gaussian09 Gaussian Inc 2009
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NMR-TZPP-DKH Gaussian basis sets for NMR calculations ndash 195Pt chemical
shift
Diego Paschoal1 (PG) Heacutelio F Dos Santos1 (PQ)
diego_paschoalyahoocombr 1Nuacutecleo de Estudos em Quiacutemica Computacional ndash NEQC ndash Departamento de Quiacutemica Universidade Federal de Juiz de
Fora Campus Universitaacuterio ndash Martelos 36036-030 Juiz de Fora MG Brasil
Nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy of 195Pt is an excellent method to be used
in structural characterization of new complexes in solution Besides NMR has been used in the
elucidation of reaction mechanism among other applications [1]
In this present study a comprehensive analysis of all relevant issues involved on the 195Pt
NMR chemical shift predictions are conducted Non-relativistic and relativistic calculations were
employed in distinct computation schemes to assess the most accurate method to use in a theoretical
calculations of 195Pt NMR In addition to the existing methods new relativistic Gaussian basis sets
named as NMR-TZPP-DKH were constructed for H-He Li-Ne Na-Ar K-Ca Ga-Kr Rb-Sr In-Xe
and Pt atoms and tested for 195Pt NMR predictions
NMR-TZPP-DKH Gaussian basis sets were developed according to the protocol described
by Neese [2] with some changes
Figure 1 195Pt chemical shift calculated at B3LYP(DKHSO)NMR-TZPP-DKHSO level
Platinum compounds studied in this work were optimized at B3LYPLANL2DZ(Pt)Def2-
TZVPP(Ligands) NMR calculations were performed using the GIAO method at B3LYPNMR-
TZPP-DKH level with relativistic effects incorporated by DKHSO approximation The [PtCl6]-2
was used as internal reference In all calculations the solvent effect was included using the PCM
formalism GAUSSIAN09 program were used in these calculations
The 195Pt for 73 complexes are showed in Figure 1 From the results we observe a good
agreement between experimental and calculated results with an average absolute deviation of 156
ppm for the compounds considered
The results and conclusions in this study are highly relevant to theoretical and experimental
chemists that seeking state of the art for the chemistry of platinum complexes Our conclusions are
supported by a series of theoretical calculations in good agreement with experimental values for a
wide range of 195Pt chemical shifts and with distinct ligands
Acknowledgments Authors acknowledges UFJF FAPEMIG CAPES and CNPq for
financial support
[1] P S Pregosin Coord Chem Rev 44 (1982) 247
[2] D A Pantazis X Y Chen C R Landis F Neese J Chem Theory Comput 4 (2008) 908
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Avaliaccedilatildeo teoacuterica do efeito gauche na difenidramina e seu cloridrato Faacutetima M P de Rezende1 (PG) Matheus P de Freitas1 (PQ)
fatimarezendeposgraduflabr 1Departamento de Quiacutemica Universidade Federal de Lavras CP 3037 37200-000 Lavras MG
Introduccedilatildeo O cloridrato de difenidramina eacute um dos princiacutepios ativos do medicamento Dramin (utilizado no tratamento de naacuteuseas e vocircmitos) A difenidramina e seu cloridrato fornecem bons prospectos para exibirem o efeito gauche O efeito gauche eacute observado em moleacuteculas contendo o fragmento etila 12-dissubstituiacutedo em que os substituintes satildeo aacutetomos ou grupos eletronegativos Segundo esse efeito a conformaccedilatildeo gauche eacute a forma preferencial em comparaccedilatildeo com a conformaccedilatildeo anti embora efeitos de repulsatildeo esteacuterica e eletrostaacutetica entre substituintes sugiram que o equiliacutebrio deveria ser favoraacutevel ao isocircmero anti1 Nesse contexto o objetivo do presente trabalho eacute avaliar a preferecircncia conformacional (gauche ou anti) do cloridrato de difenidramina e de sua forma neutra (Figura 1a e 1b) em acetonitrila e no vaacutecuo
ON
H
ON
a b
Figura 1 a) Difenidramina protonada (caacutetion) b) Difenidramina Metodologia Computacional Os miacutenimos de energia dos compostos foram identificados por meio de uma varredura conformacional usando o meacutetodo Monte Carlo em niacutevel semi-empiacuterico AM1 usando o programa Spartan A varredura conformacional foi executada para difenidramina na forma neutra e catiocircnica obtendo-se 100 estruturas para cada composto sendo muitas delas idecircnticas As geometrias diferentes foram otimizadas em niacutevel HF631g-(dp) (incluindo caacutelculos de frequecircncia para garantir que as estruturas natildeo se tratavam de estados de transiccedilatildeo) e em seguida 14 estruturas com energias relativas diferentes foram resubmetidas a caacutelculos de otimizaccedilatildeo de geometria (no gaacutes e em acetonitrila impliacutecita - modelo PCM) em niacutevel B97X-D6-31g(dp) Resultados e Discussatildeo O efeito gauche eacute operante na difenidramina pois o confocircrmero mais estaacutevel possui acircngulo diedro O-C-C-N de aproximadamente 65o (gauche) e eacute cerca de 1 kcal mol-1 mais estaacutevel do que o confocircrmero anti mais abundante (O-C-C-N de aproximadamente 175o) tanto na fase gasosa quanto em acetonitrila A estabilizaccedilatildeo da conformaccedilatildeo gauche eacute possivelmente decorrente de interaccedilotildees hiperconjugativas antiperiplanares CHCN e CHCO (efeito gauche quacircntico) Contudo os dados de energia ainda indicam uma populaccedilatildeo mensuraacutevel de confocircrmeros anti (cerca de 10) Ao se protonar a difenidramina de forma que se obtenha o caacutetion difenidramiacutenio (correspondente ao cloridrato de difenidramina) a diferenccedila de energia entre os confocircrmeros gauche e anti mais estaacuteveis eacute de mais de 6 kcal mol-1 sugerindo que estruturas com acircngulo diedro O-C-C-N+ gauche sejam natildeo somente preferenciais mas exclusivas Esse fato eacute decorrente de um incremento estabilizante da conformaccedilatildeo gauche a atraccedilatildeo eletrostaacutetica ON+ (efeito gauche eletrostaacutetico)2 Conclusotildees Interaccedilotildees intramoleculares particularmente o efeito gauche (quacircntico e eletrostaacutetico) devem contribuir fortemente para a conformaccedilatildeo bioativa da difenidramina e seu cloridrato que eacute gauche ao longo do fragmento O-C-C-N segundo estrutura do Protein Data Bank (coacutedigo PDB 2AOT) Agradecimentos Agrave FAPEMIG CAPES e CNPq pelo suporte financeiro e bolsas de estudante (FMPR) e de pesquisador (MPF) Referecircncias [1] Goodman L Gu H Pophristic V J Phys Chem A 2005 109 1223-1229 [2] Gooseman N E J OacuteHagan D Peach M J G Slawin A M Z Tozer D J Young R J Angew Chem Int Ed 2007 46 5904-5908
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Estudo envolvendo NN
Railton1 B de Andrade (PG) SilmarMiguel A F de Souza (PQ)
1Universidade Federal da Paraiacuteba Departamento de Quiacutemica 58036 Joatildeo Pes
Introduccedilatildeo
Uma das reaccedilotildees mais importantes das nitrosaminas se refere agrave quebra da ligaccedilatildeo NndashN (ver Figura 1) com a consequumlente liberaccedilatildeo do pode facilitar ou natildeo a quebra desta ligaccedilatildeo Pelaacuteez e colaboraprotonaccedilatildeo da nitrosamina mais simples (nitrosamina metilada
1a trans-(CH3)2NNOH+ 1c cis
Figura 1 conformaccedilotildees mais releva
Neste trabalho investigamos as quatro estruturas de menor energia da NNnitrosodimetilamina (DMNA
Metodologia Computacional
Utilizamos os meacutetodos geometrias referentes aos confocircrmeros mais estaacuteveis niacutevel CASSCFcc-pVDZ
Resultados e Discussatildeo
Temos um ordenamento energeacutetico em relaccedilatildeo aos resultados a niacutevel outro ordenamento com MRCI
Tabela 1Resultados obtidos para as quatro estruturas mai
Estruturaa
1a trans-(CH3)2NNOH+
1c cis-(CH3)2NNOH+
2a (CH3)2NHNO+
2c (CH3)2NNHO+
aAs quatro estruturas de menor energias foram otimizadas com realizado um caacutelculo MRCI correccedilotildees de Davdson dResultados entre parecircnteses referente agraves estruturas com H [2]
Conclusotildees
Para o estado fundamental foram obtidas quatro conformaccedilotildees mais estaacuteveis mostradas na Figura 1 sendo a estaacuteveis Observou-se o mesmo ordenamento obtido para a nitrosamina natildeoCaacutelculos com bases mais extensas (augReferecircncias [1] OHWADA T et al J Am Chem Soc
[2] PELAacuteEZ D et al J J Phys Chem A
Estudo envolvendo NN-nitrosodimetilamina protonada
B de Andrade (PG) Silmar1 A do Monte (PQ) Miguel A F de Souza (PQ) e Elizete1 Ventura (PQ)
railtoncggmailcom
Universidade Federal da Paraiacuteba Departamento de Quiacutemica 58036 Joatildeo Pessoa
Uma das reaccedilotildees mais importantes das nitrosaminas se refere agrave quebra da ligaccedilatildeo N (ver Figura 1) com a consequumlente liberaccedilatildeo do NO [1] A posiccedilatildeo da protonaccedilatildeo
pode facilitar ou natildeo a quebra desta ligaccedilatildeo Pelaacuteez e colaboradores [2] estudaram a protonaccedilatildeo da nitrosamina mais simples (H2NNO----H+) como modelo para a
1c cis-(CH3)2NNHO+ 2a (CH3)2NHNO
+ 2c (CH
conformaccedilotildees mais relevantes no estado fundamental de nitrosaminas protonadas
Neste trabalho investigamos as quatro estruturas de menor energia da NNDMNA) protonada (Figura 1 principais siacutetios de protonaccedilatildeo)
odologia Computacional
Utilizamos os meacutetodos MRCICASSCF com a base cc-pVDZ
geometrias referentes aos confocircrmeros mais estaacuteveis (Figura 1) foram otimizadas a
Temos um ordenamento energeacutetico em relaccedilatildeo aos resultados a niacutevel MRCI como indicado na Tabela 1
Resultados obtidos para as quatro estruturas mais estaacuteveis envolvendo NDMA protonada
CASSCF MRCIb MRCI+Q
c CASPT2ANO
∆E (kcalmol) 000 (000)d 000 000
1244 (1099) 1200 1183
-103 (-331) 1378 941
1389 (1232) 1793 1555 As quatro estruturas de menor energias foram otimizadas com CASSCF e a geometria obtida foi
realizado um caacutelculo MRCI bMRCI (Multireference Configuration Interaction
sultados entre parecircnteses referente agraves estruturas com H [2]
Para o estado fundamental foram obtidas quatro conformaccedilotildees mais estaacuteveis sendo a 1a trans-(CH3)2NNOH
+ e 2a (CH3)2NHNO
se o mesmo ordenamento obtido para a nitrosamina natildeoCaacutelculos com bases mais extensas (aug-cc-pVDZ e cc-pVTZ) estatildeo sendo realizados
J Am Chem Soc 123 10164 2001 J J Phys Chem A 112 8394 2008
nitrosodimetilamina protonada
A do Monte (PQ)
soa ndash PB ndash Brasil
Uma das reaccedilotildees mais importantes das nitrosaminas se refere agrave quebra da ligaccedilatildeo posiccedilatildeo da protonaccedilatildeo dores [2] estudaram a
) como modelo para a
2c (CH3)2NNHO+
ntes no estado fundamental de nitrosaminas protonadas
Neste trabalho investigamos as quatro estruturas de menor energia da NN-principais siacutetios de protonaccedilatildeo)
pVDZ Todas as ) foram otimizadas a
Temos um ordenamento energeacutetico em relaccedilatildeo aos resultados a niacutevel CASSCF e
s estaacuteveis envolvendo NDMA protonada
CASPT2ANO-L
(000) (1125) (459) (1141)
e a geometria obtida foi Multireference Configuration Interaction) c
MRCI com sultados entre parecircnteses referente agraves estruturas com H [2]
Para o estado fundamental foram obtidas quatro conformaccedilotildees mais estaacuteveis NHNO
+ as mais se o mesmo ordenamento obtido para a nitrosamina natildeo-metilada
pVTZ) estatildeo sendo realizados
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Ab-initio calculation of magnetic properties of Gd-doped SnO2
Fermin H Aragoacuten
fermin964hotmailcom Laboratoacuterio de Fiacutesica Aplicada Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear 31270-901 Belo Horizonte MG
Brazil
Introduction
The SnO2 compound is a n-type semiconductor with a large band gap (Eg ~ 36 eV) This
compound forms in a tetragonal rutile-type crystalline structure Reports published in the literature
experimental and theoretical indicate that the SnO2 compound doped with different chemical
elements (transition metals and rare earths) shows ferromagnetic properties above room
temperature high electrical conductivity high transparency in the visible region and high thermal
stability Due to these properties the rare earth-ion-doped SnO2 compounds are considered as
promising systems for the development of multifunctional magneto-optical devices [1] In special
the doping with trivalent Gd ions could provide with larger localized magnetic moments because of
their 4f7 electron configuration in comparison with transition metal ions
Computational Methodology
All calculations have been performed within the framework of the density-functional theory
(DFT) implemented in the well-tested SIESTA (Spanish Initiative for Electronic Simulations with
Thousands of Atoms) code
[2] and using the generalized gradient approximation (GGA)
pseudopotentials The system was studied in 2x2x2 supercell contained 48 atoms For the
calculation is considered the substitution of GdrarrSn that represent 625 of Gd-doped and one
oxygen vacancy that represent 3125 of the oxygen occupied site Spin polarized was carried out
to both cases with ferromagnetic (FM) and antiferromagnetic (AFM) configuration The difference
between the FM and AFM total energy (ΔE) can be expressed as ΔE=E(FM)-E(AFM) where
E(FM) denotes the total energy of FM state and E(AFM) denotes the total energy of AFM state
Positive value of ΔE implies that an AFM state is preferred while negative value of ΔE implies that
an FM state is preferred
Results
The values obtained to ΔE were -04 meV and -33 meV for 625 Gd-doped in SnO2 and
SnO2-γ (γ is the quantity of oxygen vacancy) respectively The low energy for Gd-doped SnO2
shows paramagnetic while for the Gd-doped SnO2-γ shows ferromagnetic behavior these results are
in agreement as theoretical and experimental work [34] where were shown that the oxygen
vacancies are a key of the origin of ferromagnetism in the call diluted magnetic semiconductors
Conclusions In conclusion we have investigated the electronic and magnetic properties of Gd-doped SnO2 (free of oxygen vacancy) and Gd-doped SnO2-γ (with oxygen vacancy) using SIESTA code Our calculations show remarkable changes in the spin polarized DOS with a strong correlation of the ferromagnetism with the presence of oxygen vacancy
The financial support of the Brazilian Agencies CNPq CAPES and FAPEMIG is gratefully
acknowledged
References [1] R Adhikari AK Das DKarmakar JGhatak J MagnMagn Mat 322 (2010) 3631
[2] J M Soler E Artacho J Gale A Garcia J Junquera P Ordejoacuten D Saacutenchez-Portal J Phys Cond Matt 14 2745
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Lanci J R Simpson N D Browning S D Sarma H D Drew R L Greene and T Venkatesan Phys Rev Lett 91
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[4] J M D Coey A P Douvalis C B Fitzgerald and M Venkatesan Appl Phys Lett 84 1332 (2004)
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Estrutura eletrocircnica de complexo envolvendo uma associaccedilatildeo por ligaccedilatildeo
quiacutemica entre uma ftalocianina de rutecircnio e o TiO2 (anatase)
Diesley M S Arauacutejo1
(PG) Weverson R Gomes2(PG) Leonardo T Ueno
3(PQ) Antonio O T
Patrociacutenio1(PQ) Antonio E H Machado
1(PQ)
diesleymartinsyahoocombr 1Universidade Federal de Uberlacircndia Instituto de Quiacutemica Laboratoacuterio de Fotoquiacutemica e Ciecircncia de Materiais
2 Universidade Federal de Satildeo Carlos Departamento de Quiacutemica
3Universidade Federal de Uberlacircndia Faculdade de Ciecircncias Integradas do Pontal
Introduccedilatildeo
O emprego de abordagens baseadas na Teoria do Funcional de Densidade (DFT) tem
contribuiacutedo de forma significativa nos estudos de processos que envolvem transferecircncia de carga
[12] Ressalta-se entre outras possibilidades a previsatildeo do arranjo estrutural energeticamente mais
favoraacutevel e o entendimento de qual seria a melhor forma de ancoramento do corante na superfiacutecie
do semicondutor Aleacutem disso a estrutura eletrocircnica obtida teoricamente eacute capaz de fornecer
informaccedilotildees para o entendimento de processos importantes como eacute o caso da conversatildeo de energia
No presente trabalho avaliamos o comportamento de uma ftalocianina de rutecircnio ([(29-
bis(dietielamino)-1623-dicarboxi)PcRu(py)2]- FtRu) ligada quimicamente a um nanocluster de
anatase (TiO2)
Metodologia Computacional
Para a otimizaccedilatildeo estrutural e caacutelculo das frequecircncias vibracionais empregou-se o funcional
B3LYP e o conjunto de bases LANL2DZ ECP com o pseudo-potencial para o Titacircnio e o conjunto
Def2-TZVPD para os demais aacutetomos (H C N O e Ru) mais o pseudo-potencial para o Ru O
nanocluster de anatase empregado foi mantido congelado durante todos os caacutelculos Este consiste
em estrutura otimizada descrita por Jono e colaboradores [1] Todos os caacutelculos foram efetuados
considerando acetonitrila como solvente empregando o meacutetodo de contiacutenuo dieleacutetrico CPCM [45]
O funcional CAM-B3LYP foi utilizado na previsatildeo de 6 estados tripleto e dos 60 primeiros estados
singleto para a construccedilatildeo do espectro eletrocircnico e diagrama de energias
Resultados e Discussatildeo
No espectro de excitaccedilatildeo simulado a magnitude das forccedilas de oscilador para as transiccedilotildees
por volta de 560 nm sugere uma grande probabilidade de absorccedilatildeo de luz visiacutevel por este complexo
Em uma anaacutelise dos orbitais moleculares observa-se que tais excitaccedilotildees surgem da transferecircncia de
carga interfacial da FtRu para niacuteveis desocupados do semicondutor sugerindo que as transiccedilotildees
eletrocircnicas de menor energia devem envolver a excitaccedilatildeo de um eleacutetron da FtRu para diferentes
estados eletrocircnicos do TiO2 O gap energeacutetico entre o estado eletrocircnico de menor energia (S1) e o
estado fundamental eacute de cerca de 180 eV envolvendo a combinaccedilatildeo de diferentes transiccedilotildees
eletrocircnicas sugerindo que haacute injeccedilatildeo eletrocircnica do corante no estado excitado para a banda de
conduccedilatildeo do semicondutor isso eacute compatiacutevel com dados reportados em estudos similares [1-3]
Conclusotildees
Os dados obtidos para os niacuteveis de energia do complexo em estudo satildeo compatiacuteveis aos
observados para complexos similares Os resultados sugerem na excitaccedilatildeo eletrocircnica a
transferecircncia de eleacutetron de niacuteveis ocupados da FtRu para orbitais virtuais da anatase
Agradecimentos
UFU FAPEMIG CAPES e CNPq
Referecircncias
[1] R Jono et al J Phys Chem Lett 2011 2 1167ndash1170
[2] P M Anbarasan et al Rec Res Sci Tech 2010 2 08-16
[3] Corneliu I Oprea et al International Journal of Photoenergy 2013 1-15
[4] M Cossi et al J Comp Chem 2003 24 669-81
[5] V Barone and M Cossi J Phys Chem A 1998 102 1995-2001
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
26 FFCLRP 2014
Estudo computacional de [22]ciclofanos
Mateus G Manfreacute1 (IC) Seacutergio E Galembeck
1 (PQ)
mateusmanfreuspbr 1Departamento de Quiacutemica Faculdade de Filosofia Ciecircncias e Letras de Ribeiratildeo Preto Universidade de Satildeo Paulo
14040-901 Ribeiratildeo Preto-SP Brasil
Introduccedilatildeo
Os [22]ciclofanos representam uma classe de compostos quiacutemicos com um campo de aplicaccedilatildeo que
abrange cataacutelises assimeacutetricas poliacutemeros com propriedades oacuteptico-eletrocircnicas distintas e mesmo
faacutermacos no combate agrave artrite Grande parte de suas caracteriacutesticas de interesse se deve a interaccedilotildees
entre seus dois aneacuteis aromaacuteticos portanto a compreensatildeo da natureza de tais interaccedilotildees elucidaria a
origem de suas aplicaccedilotildees bem como melhor exploraacute-las
Metodologia Computacional
Quatro compostos da classe dos [22]ciclofano vecircm sendo estudados neste trabalho
[22]paraciclofano (I) sin [22]metaciclofano (II) anti [22]metaciclofano (III) e
[22]metaparaciclofano (IV) As moleacuteculas tiveram suas geometrias optimizadas atraveacutes do meacutetodo
PW6B95-D3BJ tendo def2-TZVP A mesma metodologia foi adotada para o caacutelculo de seus
espectros infravermelho
Resultados e Discussatildeo
Em todos os compostos os valores estudados nas geometrias se encontram muito proacuteximos
dos valores experimentais na literatura2 Observa-se que para I e II a distacircncia interanular
apresentou um valor abaixo do raio de Van der Waals para o aacutetomo de carbono ( 28 acircngstrons) o
que sugere uma provaacutevel interaccedilatildeo through-space entre os aneacuteis Por outro lado os compostos III e
IV apresentaram uma distacircncia entre os aneacuteis maior que 28 acircngstrons indicando que caso estejam
presentes a interaccedilatildeo entre os aneacuteis se daacute principalmente through-bond
Os espectros infravermelho revelaram que em todos os compostos os picos de maior
intensidade se encontravam relacionados a vibraccedilotildees de estiramento dos hidrogecircnios Tanto O
espectro do composto I quanto do composto II bandas de intensidade consideraacutevel em 750 cm-1
relacionada agrave vibraccedilatildeo angular entre seus aneacuteis benzecircnicos indicando uma provaacutevel interaccedilatildeo
through-space O composto IV por outro lado natildeo apresentou tais bandas de interaccedilatildeo apenas entre
os aneacuteis mas sim uma banda em 606 cm-1
devido ao estiramento simeacutetrico entre os aneacuteis atraveacutes
das pontes etilecircnicas se tratando de uma provaacutevel interaccedilatildeo through-bond
Conclusatildeo
O meacutetodo PW6B95-D3BJ apresentou resultados com boa exatidatildeo ante aos valores
encontrados na literatura se mostrando adequado para o tratamento de [22]ciclofanos Os dados
obtidos na geometria para os compostos I e II bem como no espectro infravermelho convergem para
uma predominacircncia na interaccedilatildeo through-space enquanto que para o composto IV estes convergem
para uma predominacircncia na interaccedilatildeo through-bond
Agradecimentos
Os autores agradecem agrave FAPESP (processo 201319596-0) pelo suporte financeiro MGM
agradece agrave FAPESP (processo 201319596-0) pela bolsa de Iniciaccedilatildeo Cientiacutefica
Referecircncias Bibliograacutefica 2ChampionRGodfreyPD Betens FLJ Mol Spectrosc 199215518
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27 FFCLRP 2014
17ordm SIMPOacuteSIO BRASILEIRO DE QUIacuteMICA TEOacuteRICA (SBQT) 24 a 28 de novembro de 2013 Angra dos Reis Rio
ESTUDO COMPARATIVO DE REATIVIDADE DE TRITERPENOS
PENTACIacuteCLICOS COM ATIVIDADE ANTIMALAacuteRICA
Marlon Marques V de Melo Filho
1a(PG) Kelson Mota T Oliveira
1a(PQ) Noam S Gadelha
1a(PG)
Aristeu S da Fonseca1a
(PG)
1aGrupo de Quiacutemica Teoacuterica e Computacional (GQTC)
1bGrupo de Quiacutemica de Produtos Naturais e Desenvolvimento
de Meacutetodos Analiacuteticos (QPNMA) 1DQICE ndash UFAM Bloco 10 Setor Norte Av Rodrigo OJ Ramos 6200 Japiim
69077-000 Manaus ndash Amazonas
e-mail marlonvieirademelogmailcom
Palavras-chave lupeol aacutecido betulinico betulina aacutecido melaleuco atividade ONION
INTRODUCcedilAtildeO
A investigaccedilatildeo farmacecircutica em produtos naturais representa uma estrateacutegia importante para a descoberta e desenvolvimento de novos medicamentos Quatro moleacuteculas isoladas da A amazonicus no QPNMA com esqueleto triterpecircnico pentaciacuteclico tecircm mostrado graus diferentes de atividade contra o P falciparum Trecircs destes compostos satildeo apresentados na literatura como oacutetimos candidatos para o desenvolvimento de um tratamento mais eficiente contra a malaacuteria e outras doenccedilas parasitaacuterias Os quatro compostos depois de isolados foram identificados por meio de anaacutelise espectroscoacutepica (ver fig 1) Suas estruturas foram estudadas por meio de abordagem teoacuterica visando determinar que fatores estruturais e eletrocircnicos poderiam ser determinantes no grau de atividade Foram comparados os mapas de potencial eletrostaacutetico densidade eletrocircnica (2D e 3D) e distribuiccedilatildeo de cargas dos quatro compostos e seus valores tabelados Figura 1 Triterpenos pentaciacuteclicos isolados de A amazonicus 1 - lupeol 2 - O aacutecido betuliacutenico 3 - betulina 4 - o aacutecido Melaleucico
MEacuteTODOS Os calculos seratildeo realizados utilizando PC INTEL Quadcore
TM (8 GB RAM) em plataforma Debian
LINUX (Versatildeo 50) para calcular as propriedades estruturais e eletrocircnicas das quatro moleacuteculas Na otimizaccedilatildeo geomeacutetrica de rotina seraacute utilizado o meacutetodo com bases 6-21G e funcional b3lyp por meio do Programa Gaussian03 O meacutetodo a ser utilizado eacute o ONIOM Ele eacute recomendado para moleacuteculas grandes reaccedilotildees enzimaacuteticas mecanismos de reaccedilatildeo para os sistemas orgacircnicos efeitos dos substituintes e reatividade de compostos orgacircnicos e organometaacutelicos
RESULTADOS E DISCUSSAtildeO
Os dados oriundos do QPNMA indicam uma
maior atividade para o aacutecido betuliacutenico valores
meacutedios para o lupeol e betulina e nenhuma
atividade do aacutecido melaleucico Como a literatura
aponta a carboxila como forte candidato
responsaacutevel pela atividade do aacutecido betuliacutenico e a
hidroxila nos demais compostos a anaacutelise da
presenccedila destes grupos nas quatros estruturas foi
observado Estruturalmente os compostos
apresentaram grande similaridade em distacircncias e
acircngulos no esqueleto lupacircnico Os caacutelculos de
atividades dos triterpenos seratildeo realizados ao
interagi-los com o modelo tridimensional da proteiacutena
digestiva do P flaciparum que eacute encontrado no
Protein Data Base CONCLUSAtildeO
Uma das principais diferenccedilas observadas deve-
se a distribuiccedilatildeo de cargas nas COOH devido ao
efeito indutivo na proacutepria moleacutecula ou ateacute mesmo
um impedimento esteacuterico pelo maior volume da
moleacutecula
AGRADECIMENTOS
FAPEAM CNPq
Abdel Bar at al J Nat Prod 2009 72 1643ndash1650
2
1
25
12
6
27
15
16
19
28
22
21 29
30
24
23
OH
H
H
1
COOH
OH
OH H
OHH
H
H
3
2
3 4
23 24
6 5
10
1
25
9 8
7 27
14
13
12
30
19
1
8 17 16
15
28
22
21
29
26 COOH
COOH
OH
4
2
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28 FFCLRP 2014
Estudos Teoacutericos Comparativos de Propriedades Estruturais Eletrocircnicas e
Espectroscoacutepicas dos Aacutecidos Betuliacutenico e Melaleucico e da Estabilidade de
Clusters desses Metaboacutelitos Especiais
Noam G da Silva1 (PG) Kelson M T de Oliveira1 (PQ) Aristeu S da Fonseca1 (PG) e Marlon
Vieira de Melo1 (PG)
noam_gshotmailcom 1DQICE-UFAM Bloco 10 Setor Norte Av Rodrigo O J Ramos 6200 Japiim 69077-000 Manaus Amazonas
Introduccedilatildeo
A baixa atividade do aacutecido Melaleucico natildeo foi ateacute o presente momento estudada Sua
estrutura eacute similar agrave de outros compostos ativos mas algum outro fator deve estar influenciando
na quiacutemica da reaccedilatildeo[12] Estruturas como clusters onde interaccedilotildees de hidrogecircnio estabilizam
o sistema podem estar sendo formadas[34] e assim a moleacutecula mostra-se inativa em estudos de
atividade bioloacutegica[5]
Metodologia Computacional
Os caacutelculos foram realizados em maacutequinas QuadCore ambas com 8 GB de memoacuteria
RAM nas plataformas Debian 6 e 7 (Linux) O software utilizado foi o Gaussian 03 Rev C-02
As moleacuteculas foram estudadas com o AM1 B3LYP3-21G e B3LYP6-31G As estruturas com
duas e trecircs moleacuteculas foram estudadas com AM1
Resultados e Discussatildeo
Os resultados preliminares (alguns na Tabela 1)
mostram que a forma mais oxidada (aacutecido Melaleucico)
possui menor energia que o aacutecido Betuliacutenico Em ambas as
moleacuteculas ocorre interaccedilatildeo intermolecular que estabiliza o
sistema Quando duas moleacuteculas interagem haacute um efeito
estabilizante maior no aacutecido Betuliacutenico que no aacutecido
Melaleucico Com trecircs moleacuteculas interagindo ocorre
aumento na estabilizaccedilatildeo para ambos os casos mas o aacutecido Melaleucico tem uma estabilizaccedilatildeo
aproximadamente 20 kcalmol mais acentuada
Tabela 1 Algumas propriedades energeacuteticas e efeitos de interaccedilatildeo de hidrogecircnio
Propriedade Aacutecido Betuliacutenico Aacutecido Melaleucico
Energia Total (kcalmol) -187358751 -2719095827
Estabilizaccedilatildeo com duas moleacuteculas (kcalmol) -8641687843 -7807025921
Estabilizaccedilatildeo com trecircs moleacuteculas (kcalmol) -1326288052 -1528627227
Conclusotildees
A formaccedilatildeo de pontes de hidrogecircnio estabiliza os sistemas mas somente o aacutecido
Melaleucico pode formar grandes aglomerados com essas interaccedilotildees Sistemas maiores podem
ser estudados e fornecer respostas para a baixa atividade da moleacutecula
Agradecimentos
Ao CNPq e a FAPEAM pelos investimentos
Referecircncias [1] Chopra CS Cole A RH Theiberg KJL White DR Arthur HR Tetrahedron 1965 Vol 21 1529-1536
[2] Chopra CS White DR Tetrahedron 1966 Vol 22 897-901
[3] Mohajeri A Journal of molecular structure (Theochem) 2004 Vol 678 201-205
[4] Duvoisin Jr S Ighor CVL Quimica Nova 2011 Vol 34 1595-1603
[5] Bernard P Scior T Didier B Hibert M Berthon J Phytochemistry 2001 Vol 58 865-874
Figura 1 (Esquerda) Cluster de aacutecido
Melaleucico e (Direita) interaccedilotildees de
hidrogecircnio
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29 FFCLRP 2014
On Activation Step of Hoveyda-Grubbs Catalyst
Eacutegil Saacute 1 (PQ) Milton Matos 2 (PQ) hegelsahotmailcom
1 Universidade Federal do Piauiacute Campus Ministro Reis Velloso Parnaiacuteba-PI Brazil e-mail 2 Laboratoacuterio Interdisciplinar de Materiais Avanccedilados Centro de Ciecircncias da Natureza Teresina -PI Brazil
Introduccedilatildeo
Hoveyda-Grubbs catalyst is very important to catalyze the olefin metathesis reaction The activation mechanism is dissociative for RCM (Ring Closing Metathesis) of N-Tosyldiallylamine due to olefin size [1]
Metodologia Computacional
We study the activation mechanism using DFT (Density Functional Theory) through the hybrid functional B3LYP and the basis set 6-31g(d) for all atoms except ruthenium described by LanL2DZ all stationary points were characterized by vibrational frequency calculations using the same level of theory Resultados e Discussatildeo We search the activation path previously proposed [1] showed in the Figure 1 in black and blue lines This path start with the pre-catalyst A1 through the transition state TS(A1-A2) and the minimum A2 The next step is the complexation of N-Tosyldiallylamine (IA3) We also find an alternative path showed by the red line In this path proposed in the first time here we showed an immediately interconversion from A2 to IIA3 before the complexation of the olefin with a rotation through the RuC bond This structure presents a dihedral angle of 105deg between the carbons of group mesityl coordinated ruthenium the carbon of the carbene and the oxygen chelator CRuCO (marked with asterisk in Figure 1) While in the structure A2 the same-angle is -107deg showing the rotation of the entire group Hoveyda around the connection RuC this rotation happens easily and as published in theoretical and experimental studies [2] confirmed by the more the stability of IIA3 in comparison with A2 We investigated the activation directly from the structure A1 to the structure IIA3 but we found an unreal energy barrier corresponding to the possible TS(AI-IIA3) With these results we believe the activation process occurs with the interconversion from A2 to IIA3 and not directly from A2 to IA3 as showed in others works
Figure 1 Activation paths for the Hoveyda-Grubbs catalyst
Referecircncias
[1] [1] S J Connon M Rivard M Zaja S Blechert Adv Synth Catal 345 (2003) 572
[2] C M Aguillar W R Rocha J Phys Chem B 115 (2011) 2030
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30 FFCLRP 2014
Estudo do comportamento em soluccedilatildeo do 2-fluoroetanol 3-fluoroproanol e 4-fluorobutanol por espectroscopias de RMN e infravermelho e caacutelculos
teoacutericos R A Cormanich12(PG) R Rittner2(PQ) M P Freitas3 (PQ) and M Buumlhl1 (PQ)
rodcormanichiqmunicampbr 1 EastChem School of Chemistry University of St Andrews North Haugh St Andrews Fife KY16 9ST UK 2 Chemistry Institute State University of Campinas PO Box 6154 13083-970 Campinas SP Brazil 3 Department of Chemistry Federal University of Lavras PO Box 3037 37200-000 Lavras MG Brazil Introduccedilatildeo
Aacutetomos de fluacuteor em compostos orgacircnicos satildeo considerados fracos aceptores para formaccedilatildeo de ligaccedilatildeo de hidrogecircnio (LH)1 Contudo o miacutenimo global do 2-fluoroetanol (FE) que tem geometria apropriada para formar uma LH CFmiddotmiddotmiddotHO intramolecular eacute responsaacutevel por gt90 da sua populaccedilatildeo conformacional total Tal LH eacute comumente invocada para explicar a estabilidade do confocircrmero mais estaacutevel do FE2 Da mesma maneira tambeacutem eacute indicado que os miacutenimos globais do FP e FB formam LHs CFbullbullbullHO intramoleculares34 Natildeo haacute estudos conformacionais em soluccedilatildeo na literatura para estes compostos que sejam de nosso conhecimento Dessa maneira no presente trabalho foi realizada uma anaacutelise sistemaacutetica do comportamento conformacional em soluccedilatildeo do FE FP e FB por espectroscoipas de RMN de
1H e 19F e infravermelho suportado por caacutelculos teoacutericos Metodologia Computacional
Foram realizados caacutelculos teoacutericos em niacutevel MP2aug-cc-pVDZ para geometrias dos confocircrmeros do FE (5 confocircrmeros) FP (12 confocircrmeros) e FB (38 confocircrmeros) otimizados em niacutevel MP2aug-cc-pVDZ que apresentaram a melhor correlaccedilatildeo com o niacutevel CCSD(T)aug-cc-pVTZ em relaccedilatildeo agrave funcionais da DFT (B3LYP e B3LYP-D3) Foram entatildeo aplicados diferentes meacutetodos teoacutericos como o Quantum Theory of Atoms in Molecules (QTAIM) Non-Covalent Interactions (NCI) e o Natural Bond Orbitals (NBO) para se entender as preferecircncias conformacionais destes compostos Resultados e Discussatildeo
Nenhum indiacutecio de formaccedilatildeo de LH intramolecular CFbullbullbullHO pocircde ser detectado para o FE FP e FB experimentalmente em soluccedilatildeo nos espectros de RMN e infravermelho Caacutelculos teoacuterico baseados na QTAIM NCI e NBO indicam que LHs CFbullbullbullHO intramoleculares natildeo tecircm influecircncia sobre o comportamento conformacional do FE mas estabilizam o miacutenimo global tanto do FP quanto do FB para as moleacuteculas isoladas No entanto ao se adicionar correccedilotildees termodinacircmicas de energia livre de Gibbs mesmo em meios natildeo-polares tais como CCI4 ciclohexano e diclorometano (IEF-PCM) a populaccedilatildeo dos miacutenimos globais do FP (~11) e FB (~3) diminuem consideravelmente aparentemente abaixo do limite de detecccedilatildeo Conclusotildees
Contraacuterio agrave suposiccedilotildees encontradas na literatura o comportamento conformacional do FE natildeo eacute regido por uma LH CFHO intramolecular LHs intramoleculares satildeo importantes para os confocircrmeros mais estaacuteveis do FP e FB isolados mas natildeo podem ser detectadas em soluccedilatildeo O presente trabalho foi aceito para publicaccedilatildeo no jornal Phys Chem Chem Phys Agradecimentos FAPESP FAPEMIG CNPq e EaStCHEM Referecircncias [1] R A Cormanich M P Freitas C F Tormena R Rittner RSC Advances 2012 2 4169 [2] J Huang K Hedberg J Am Chem Soc 1989 111 6909 [3] H M Badawi W Foumlrner S A Ali Spectrochim Acta A 2008 69 263 [4] M Traetteberg A D Richardson K Hedberg R W Winter G L Gard J Phys Chem A 2001 105 9587
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31 FFCLRP 2014
Theoretical Study of the Infrared Raman and VCD Spectra of Thiophene UsingAb Initio and Density Functional Theory Calculations
Marcello F da Costa (PQ)1 Poliane C de Farias (PG)2
mcostauelbr polianefariasyahoocombr12Universidade Estadual de Londrina LBMM ndash Laboratoacuterio de Biofiacutesica e Mecacircnica Molecular
IntroductionOrganic semiconductors have physical characteristics similar to inorganic ones so they can
also be used in the manufacture of OLEDs [1] photovoltaic cells [2] lasers [3] Furthermoreorganic materials with semiconductor properties have some advantages when compared to inorganicones such as greater adaptability low cost of production and the possibility of easily making smallstructural changes to modify its physical and chemical properties Among the currently mostinteresting organic semiconductors are the thiophene based polymers and the thiophene togetherwith its derivatives which are the main constituents of organic conductors [4]
Computational detailsIn this work we made the calculation of the molecular parameters infrared and Raman
spectra with HF and MP2 ab initio methods and B3LYP and B3PW91 DFT functional packagesWe also compared the results with experimental data found in the literature [5-7] and we calculatedthe VCD (vibrational circular dichroism) spectrum based on the good agreement of the calculationsperformed The thiophenes geometry optimization and harmonic vibrational frequenciescalculations were performed with the GAUSSIAN 03 software package using HF levelapproximation MoslashllerndashPlesset many-body perturbation theory truncated at second order (MP2) andDFT with B3LYP and B3PW91 hybrid functional with both are believed to be superior inpredicting molecular properties A fairly large and flexible basis set 6-311++G was chosen toobtain accurate calculations about the molecule
Results and discussionThe results show that the DFT methods have more accuracy with experimental data The
B3LYP hybrid functional had slightly more accuracy than the B3PW91 for the vibrationalfrequencies and matched with experimental data until the 12th vibration in the range around 500 to1200 1cm The theoretical prediction of the VCD spectrum shows that the thiophene molecule hasa propensity to absorb clockwise circularly polarized light (positive absorption) at the most intenseinfrared absorptions
ConclusionThe set of basis functions 6-311++G is able to provide a realistic description of these
properties The good agreement with the experimental data of the harmonic vibrations supports theVCD results which provides useful information for the study of this material
AcknowledgementsThe authors would like to acknowledge the financial support granted by the following
Brazilian agency Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientiacutefico e Tecnoloacutegico (CNPq)
Referecircncias [1] Y Li Y Cao J Gao D Wang G Yu AJ Heeger Synthetic Met 99 (1999) 243[2] CJ Brabec NS Sariciftci JC Hummelen Adv Func Mater 11 (2001) 15[3] F Hide M Diaz-Garcia B Schwartz M Andersson P Qibing AJ Heeger Science 273 (1996) 1833[4] JH Schon A Dodabalapur Z Bao C Kloc O Schenker B Batlogg Nature 410 (2001) 189[5] T Kupka R Wrzalik G Pasterna K Pasterny J Mol Struct 616 (2002) 17[6] JS Kwiatkowski J Leszczynski I Teca J Mol Struct 436-437 (1997) 451[7] K Pasterny R Wrzalik T Kupka G Pasterna J Mol Spectrosc 614 (2002) 297
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32 FFCLRP 2014
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
Iacutendice de Autores
Anselmo E de Oliveira UFG 04Antonio E H Machado UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Antonio O T Patrociacutenio UNIVERSIDADE FEDERAL DEUBERLAcircNDIA
26
Aristeu S da Fonseca UFAM 28Arnaldo Fernandes da Silva Fo UNICAMP 06 07Ataualpa A C Braga UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 01Breno R L Galvatildeo UFMG 16Carlos R D Correia UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
CAMPINAS01
Cleuton de Souza Silva UNICAMP 08 10Claacuteudio Francisco Tormena UNICAMP 05Daniely X Soares UNICAMP 07Diego Fernando da S Paschoal UFJF 22Diesley Martins UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Dioacutegenes Mendes Arauacutejo USP-RP 09Elaine F F da Cunha FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Eacutegil de Brito Saacute UFPI 30Elizete Ventura UFPB 24Elieacutezer Fernando de Oliveira UNESP 17Fabriacutecio R Sensato UNIFESP 20Felipe Vieira Zauith Assad UNIFESP 20Fermin Fidel Herrera Aragoacuten CDTN 25Francisco Carlos Lavarda UNESP 17Francisco das Chagas Alves Lima UFPI 14Faacutetima Maria Pereira de Rezende UFLA 23Giovanni Finoto Caramori UFSC 02Heacutelio F Dos Santos UFJF 22Iran da Luz Sousa UNICAMP 12Jadson C Belchior UFMG 16Josene Maria Toldo UFRGS 18Kelson Mota T Oliveira UFAM 28Larissa Sihe Oliveira UFSM 13Leonardo T Ueno UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Leonardo V das Chagas Lima UNICAMP 21Lucas Abreu do Nascimento UESPI 14Lucas Colucci Ducati USP 05Luciano Tavares da Costa UNIFAL-MG 15Liacutevia C T Lacerda FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19M Buumlhl UNIVERSITY OF ST ANDREWS 31
33 FFCLRP 2014
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
M P Freitas UFLA 31Marcello Ferreira da Costa UEL 32Marcus V J Rocha VRIJE UNIVERSITEIT 19Marlon Vieira de Melo UFAM 28Mateus Grecco Manfreacute UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 27Mateus Xavier Silva UFMG 16Matheus P de Freitas UFLA 23Mauricio Gustavo Rodrigues UNICAMP 11Milton Matos UFPI 30Nelson Henrique Morgon UNICAMP 12 21Noam Gadelha da Silva UFAM 29Noam S Gadelha UFAM 28Paulo Fernando Bruno Gonccedilalves UFRGS 18Poliane Cristina de Farias UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
LONDRINA32
R Rittner UNICAMP 31Rafael de Mattos Piccoli UFSC 02Railton Barbosa de Andrade UFPB 24Renan Vidal Viesser UNICAMP 05Renato Pereira Orenha UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 03Ricardo A Agnes UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
CAMPINAS01
Rodrigo Antonio Cormanich UNICAMP 31Rogeacuterio Custodio UNICAMP 08 10 11Rogeacuterio J Baierle UFSM 13Roy E Bruns UNICAMP 06 07Reacutegis Casimiro Leal UNICAMP 10Sergio E Galembeck USP-RP 09Silmar A do Monte UFPB 24Silviana Correcirca FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Seacutergio E Galembeck UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 27Seacutergio Emanuel Galembeck UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 03Teodorico C Ramalho FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Tuanan Lourenccedilo UNIFAL-MG 15Vitor Hugo Menezes da Silva UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 01Wagner E Richter UNICAMP 07Wagner Eduardo Richter UNICAMP 06Wesley Fonseca Vaz UFG 04Weverson R Gomes UNIVERSIDADE FEDERAL DE SAtildeO
CARLOS26
34 FFCLRP 2014
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
Palavras Chaves
AacuteCIDO BETULINICO 28AacuteCIDO MELALEUCICO 29ACOPLAMENTO SPIN-ORBITAL 05AGREGADOS MOLECULARES 04ALGORITMO GENEacuteTICO 16ALPCCL 04AMINAS SUBSTITUIacuteDAS 10ANAacuteLISE CONFORMACIONAL 31ANATASE 26AROMATICIDADE 27ATIVIDADE 28BASIS SETS 22BENZAZOacuteIS 18BENZBROMARONA 12BIOACTIVITY 07C-PCM 08CAacuteLCULO COMPUTACIONAL 10CAacuteLCULOS AB INITIO 16CAacuteLCULOS DFT 01CASSCF 24CLUSTERS METAacuteLICOS 16CLUSTERS 09 29CO2 15COMPOSTO DE COODENACcedilAtildeO 14CONFOcircRMERO ANTI 23CONFOcircRMEROS 12CONJUGATED POLYMERS 17CSSM 06DFT CALCULATIONS 17DFT 02 12 14 18 19 20
21 25 26 29 32DINAcircMICA MOLECULAR 15EFEITO DO AacuteTOMO PESADO 05EFEITOS RELATIVIacuteSTICOS 02EFITO GAUCHE 23ENTALPIA DE FORMACcedilAtildeO 21ESIPT 18ESTADOS EXCITADOS 04ESTRUTURA ELETROcircNICA 09FTALOCIANINA 26FUNCIONAL HIacuteBRIDO M06 01FUNCcedilOtildeES DE BASE 11
35 FFCLRP 2014
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
G3X(CEP) 08GD-DOPED SNO2 25HIPERCONJUGACcedilAtildeO 23INFRAVERMELHO 06INTENSIDADES 06INTERACcedilAtildeO INTRAMOLECULAR 27LIGACcedilAtildeO AMIDA 20LIGACcedilAtildeO DE HIDROGEcircNIO 31LIacuteQUIDO IOcircNICO 15MAGNETIC PROPERTIES 25MAGUEMITA 19MCG 11MECHANISM 30MEacuteTODOS COMPOSTOS 21N-ACILACcedilAtildeO DE AMINAS 20NANOFITAS 13NITROSAMINAS 24NITROSILO 03NMR 22OLEFIN METATHESIS 30ONION 28ORGANIC DEVICES 17ORGANOMETAacuteLICOS 02OXIDO NIacuteTRICO 14PKA 10PM3 12PMMA 19PROPRIEDADES 13PROTONACcedilAtildeO 24Q-EXPONENCIAIS 11QTAIM 03RAMAN 32REACcedilOtildeES DE HECK 01RELATIVISTIC EFFECTS 22RMN E INFRAVERMELHO 31RUTEcircNIO 03SIC 13SUPERAacuteTOMOS 09TDDFT 07TENSOR BLINDAGEM NUCLEAR 05TEORIA GAUSSIAN 08THIOPHENE 32UV-VIS SPECTROSCOPY 07
36 FFCLRP 2014
bbb
E[ρ] = TS[ρ] +intd~rvext(~r)ρ(~r) + VH [ρ] + EXC [ρ]
βmc2 + 3sumk=1
αkpkc
ψ(x t) = ihpartψ(x t)
partt
Electronic energy levels engineering of P3HT employing chemical substitutions
Eliezer Fernando Oliveira1 (PG) and Francisco Carlos Lavarda12 (PQ)
1UNESP - Univ Estadual Paulista POSMAT - Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Ciecircncia eTecnologia de Materiais Bauru SP Brazil
2Faculdade de Ciecircncias UNESP - Univ Estadual Paulista Departamento de Fiacutesica Av Eng LuizEdmundo Carrijo Coube 14-01 17033-360 Bauru SP Brazil
Correspondence to Eliezer Fernando de Oliveira (eliezer fcunespbr)
IntroductionCurrently there is an intensive search for new materials to make more efficient organic solar
cells The use of chemical modifications capable of modifying the electronic properties of materialsalready known is an interesting approach [1] as it can in principle provide a more adequateadjustment of the frontier electronic levels while preserving properties such as solubility Thus weperformed a theoretical study of the P3HT and 13 new derivatives obtained by substitution withelectron acceptor and donor groups in order to understand how the energy levels of the frontierorbitals are modified
Computational MethodologyWe adopt the oligomer approach with structures ranging from 2 to 10 monomer units [2]
and thiophenic rings kept coplanar as expected in the solid state [3] Structure optimizations weremade through the PM7 semiempirical method and we obtained electronic structure data byDFTB3LYP6-31G(1d) The properties of polymers are estimated theoretically by extrapolationmethods of the results obtained for the oligomers
Results and DiscussionAs can be observed in Figure 1 employing chemical substitutions allow to get a range of
materials with very different electronic properties an interesting fact for tuning the properties of thedevices
ConclusionsAn interesting result is that obtained for the P3HT-F case that shifts the HOMO and LUMO
energy levels of P3HT to lower energy values maintaining approximately the same ΔEHL
AgradecimentosWe would like to thank the Brazilian agency FAPESP (proc 201221983-0) for financial
support
Referecircncias [1] Oliveira E F Camilo-Jr A da Silva-Filho L C Lavarda F C J Polym Sci Part B Polym Phys 2013 51842-846[2] Batagin-Neto A Oliveira E F Graeff C F O Lavarda F C Molecular Simulation 2013 39 309-321
[3] Oliveira E F and Lavarda F C J Polym Sci Part B Polym Phys 2013 51 1350-1354
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17 FFCLRP 2014
Estudo teoacuterico do mecanismo ESIPT em derivados de benzazoacuteis
Josene M Toldo1(PG) Paulo F B Gonccedilalves
1(PQ)
Josenetoldoufrgsbr 1Universidade Federal do Rio Grande do Sul Instituto de Quiacutemica Grupo de Quiacutemica Teoacuterica
Introduccedilatildeo
A transferecircncia protocircnica intramolecular no estado excitado (ESIPT) caracteriza-se pela
transferecircncia de um proacuteton de um grupo doador para um grupo aceptor a partir de uma ligaccedilatildeo de
hidrogecircnio intramolecular presente na estrutura do estado excitado[1] O aumento do interesse no
estudo de moleacuteculas que apresentam ESIPT eacute um reflexo de suas propriedades fotoquiacutemicas e
fotofiacutesicas uacutenicas que permitem a sua utilizaccedilatildeo em novas aplicaccedilotildees optoeletrocircnicas[2] Nesse
trabalho a DFT foi utilizada para investigar os derivados dos benzazoacuteis descritos na Figura 1 onde
as estruturas 1a e 1b podem apresentar ESIPT
Figura 1 Estruturas dos derivados de benzazoacuteis
Metodologia Computacional
As otimizaccedilotildees geomeacutetricas e anaacutelises vibracionais nos estados S0 e S1 foram feitas
utilizando CAM-B3LYPcc-pVDZ e PBE1PBEcc-pVDZ Nos caacutelculos de energia para as transiccedilotildees verticais foram utilizados CAM-B3LYPjun-cc-pVTZ e PBE1PBEjun-cc-pVDZ Os efeitos do solvente foram incluiacutedos a partir do PCM com as constantes dieleacutetricas referentes ao 14-dioxano diclorometano etanol e acetonitrila Todos os caacutelculos foram feitos no Gaussian 09
Resultados e Discussatildeo
No estado fundamental natildeo haacute a possibilidade de transferecircncia protocircnica intramolecular
devido agrave grande instabilidade das formas ceto quando comparadas agraves formas enol No estado S1
ambas as formas satildeo possiacuteveis contudo o mecanismo ESIPT nem sempre eacute observado O funcional
CAM-B3LYP prevecirc o ESIPT apenas para a estrutura 1a utilizando o solvente mais apolar o 14-
dioxano Jaacute quando o PBE1PBE eacute empregado a estrutura 1a apresenta ESIPT com todos os
solventes e a estrutura 1b apenas para o 14-dioxano Contudo comparando os valores dos λabs e λem
obtidos com os dois funcionais com os resultados experimentais [3] percebe-se que o CAM-B3LYP
descreve melhor o sistema Um efeito batocrocircmico eacute observado ao aumentar a polaridade do
solvente o que eacute consistente com as transiccedilotildees do tipo π rarrπ
Conclusotildees
Devido agrave pequena diferenccedila de energia entre as formas ceto e enol explicada pela reduzida
transferecircncia de carga o mecanismo ESIPT eacute previsto apenas para a estrutura 1a em dioxano jaacute
que o CAM-B3LYP eacute o funcional que melhor descreve o sistema
Agradecimentos
CNPq CAPES e PROPESQ pelo suporte financeiro
Referecircncias [1] H Roohi F Hejazi N Mohtamedifar M Jahantab Spectrochim Acta Part A 2014 118 228-238
[2] J E Kwon S Y Park Adv Mater 2011 23 3615ndash3642
[3] G Wiethaus Siacutentese e caracterizaccedilatildeo de novas iminas com aplicaccedilotildees em oacuteptica natildeo-linear 2010 UFRGS BR
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Processo de fragmentaccedilatildeo molecular do hiacutebrido γ-Fe2O3 PMMA um estudo
teoacuterico e experimental
Silviana Correcirca1 Liacutevia C T Lacerda
1 Marcus V J Rocha
1-2 (PQ) Teodorico C Ramalho
1
(PQ) Elaine F F da Cunha1 (PQ)
silvianacorrea123yahoocombr 1Laboratoacuterio de Modelagem Molecular Departamento de Quiacutemica Universidade Federal de Lavras LavrasMG 2Department of Theoretical Chemistry Faculty of Sciences Vrije Universiteit Amsterdam Paiacuteses Baixos
Introduccedilatildeo
Materiais hiacutebridos orgacircnico-inorgacircnicos satildeo constituiacutedos pela combinaccedilatildeo de
componentes orgacircnicos e inorgacircnicos A siacutentese desses materiais com propriedades otimizadas
constitui uma aacuterea em constante expansatildeo com potencial aplicaccedilatildeo na aacuterea de cataacutelise e sensores
quiacutemicos[12]
Assim este trabalho tem objetivo de propor e entender o mecanismo de
fragmentaccedilatildeo molecular do hiacutebrido PMMA-maghemita realizado pelas teacutecnicas experimentais
de dessorccedilatildeo iocircnica utilizando caacutelculos teoacutericos
Metodologia Computacional
A teacutecnica de dessorccedilatildeo iocircnica estimulada por eleacutetrons foi utilizada para a fragmentaccedilatildeo
experimental E para o estudo teoacuterico utilizou-se o pacote ADF com o meacutetodo DFT o funcional
de densidade BLYP O conjunto de funccedilotildees do tipo Slater TZ2P
Resultados e Discussatildeo
O caminho de fragmentaccedilatildeo do
hiacutebrido PMMA-maghemita estaacute descrito de
acordo com a Figura 1 Pelos resultados
experimentais a ordem de intensidade de
perda dos fragmentos eacute COH+ gt CH3
+gt
CO2CH3+ A energia de formaccedilatildeo do iacuteon
CO2CH3+ seria maior do que os outros no
entanto a ordem de estabilidade encontrada
a partir de caacutelculos teoacutericos foi COH+ gt
CO2CH3+ gt CH3
+ (Figura1) A energia de
ativaccedilatildeo (E) para COH+ foi 2305 kcalmol
-
1 menor que a do CH3
+ Em comparaccedilatildeo
com a do CO2CH3+ a diferenccedila da E eacute
59759 e 62064 kcalmol-1
respectivamente
A intensidade de dessorccedilatildeo iocircnica e a
barreira de energia de ativaccedilatildeo teoacuterica
mostrou boa concordacircncia Assim o
controle cineacutetica pode ocorrer no processo
de fragmentaccedilatildeo da PMMA-maghemita
Conclusotildees
Atraveacutes dos caacutelculos teoacutericos com auxiacutelio dos dados experimentais foi possiacutevel prever e
propor um mecanismo de fragmentaccedilatildeo para o material Permitindo discutir as melhores vias de
formaccedilatildeo dos fragmentos e os fatores quiacutemicos que influenciam nas perdas
Agradecimentos
A CAPES CNPq e a UFRJ pelos auxiacutelios financeiros e de infraestrutura para a realizaccedilatildeo
do trabalho
Referecircncias [1] JOSEacute NM PRADO LASA Quiacutemica Nova 2005 v 28 n 2 p 281-288
[2] FAHMI A Materials Today 2009 v 12 n 5 p 44-50
Figura 1 Mecanismo de fragmentaccedilatildeo do
hiacutebrido PMMA-maghemita
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19 FFCLRP 2014
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Estudo mecaniacutestico sobre a N-acilaccedilatildeo de aminas por aacutecidos
carboxiacutelicos catalisada por ZrCl4
Felipe V Z Assad (PG) e Fabriacutecio R Sensato (PQ)
Universidade Federal de Satildeo Paulo UNIFESP Campus Diadema E-mail felipeassadglobocom
N-acilaccedilatildeo de aminas eacute um importante evento quiacutemico para a siacutentese da ligaccedilatildeo amida Tipicamente este tipo de ligaccedilatildeo eacute obtido da uniatildeo de um aacutecido carboxiacutelico a uma amina Entretanto a uniatildeo destes dois grupos funcionais natildeo ocorre agrave temperatura ambiente e requer temperaturas da ordem de 160-180
oC
1 Em 2012 Williams e colaboradores
2 reportaram um ineacutedito protocolo de siacutentese de amidas que
apresenta alta eficiecircncia para uma grande variedade de aminas e aacutecidos carboxiacutelicos A estrateacutegia - em sua condiccedilatildeo otimizada - baseia-se na reaccedilatildeo do substrato (amina) com aacutecido carboxiacutelico catalisada por tetracloreto de zircocircnio (ZrCl4) na presenccedila de tolueno a 110
0C Natildeo obstante a preeminecircncia do referido
procedimento nenhuma explanaccedilatildeo pormenorizada sobre o mecanismo molecular da reaccedilatildeo tem sido oferecida No presente estudo o mecanismo molecular de N-acilaccedilatildeo de aminas por aacutecidos carboxiacutelicos catalisada por ZrCl4 foi investigado por caacutelculos de estrutura eletrocircnica Os caacutelculos foram realizados em niacutevel DFTB3LYP com os seguintes conjuntos de base LANL2DZ para descrever o aacutetomo de zircocircnio e 6-311+G(2df2p) para os demais aacutetomos Pontos criacuteticos foram caracterizados por caacutelculos de frequecircncia vibracional Os processos de N-acilaccedilatildeo de aminas foram investigados para duas situaccedilotildees distintas reaccedilatildeo catalisada ou natildeo pelo ZrCl4 Para cada caso quatro caminhos reacionais idealizados foram investigados e caracterizados computacionalmente como segue i) processo concertado ii) por etapas iii) concertado em excesso de aacutecido carboxiacutelico e iv) por etapas tambeacutem em excesso do aacutecido Como modelos quiacutemicos para representar a amina e o aacutecido carboxiacutelico foram selecionadas as moleacuteculas metilamina e aacutecido metanoico Dos resultados obtidos na ausecircncia do ZrCl4 depreende-se que os valores de energia livre de ativaccedilatildeo ΔG
Dagger
satildeo consistentes com a baixa reatividade deste sistema agrave temperatura ambiente Dentre os canais investigados os processos por etapas demandam menores energias livre de ativaccedilatildeo que os concertados Assim o canal (ii) eacute mais reativo que o canal (i) enquanto o canal (iv) eacute mais reativo que o canal (iii) Em particular a adiccedilatildeo de ZrCl4 fortemente influencia a cineacutetica de acilaccedilatildeo associada ao mecanismo concertado em excesso do aacutecido carboxiacutelico A demanda de ativaccedilatildeo para este processo eacute diminuiacuteda por 86 kcalmol conduzindo a uma energia livre de ativaccedilatildeo ΔG
Dagger de 165 kcalmol e o correspondente perfil
energeacutetico eacute apresentado na Figura 1 Na ausecircncia do catalisador o mecanismo mais favorecido cineticamente eacute o processo por etapas em excesso de aacutecido carboxiacutelico No entanto o mecanismo concertado - em excesso do aacutecido - eacute prevalente na presenccedila do ZrCl4
Figura 1 Perfil energeacutetico do caminho reacional concertado em excesso de aacutecido carboxiacutelico catalisado pelo ZrCl4
Palavras Chave N-acilaccedilatildeo de aminas ligaccedilatildeo amida ZrCl4 caacutelculos de estrutura eletrocircnica DFT
[1] Valeur E Bradley M Chem Soc Rev 2009 38 606
[2] Allen C L Chhatwal A R Williams J M J Chemical Communications 2012 48 666-668
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20 FFCLRP 2014
Comparaccedilatildeo do Desempenho de Meacutetodos Compostos e Funcionais de
Densidade na Determinaccedilatildeo de Entalpias Padrotildees de Formaccedilatildeo
Leonardo Viana das Chagas Lima1 (PG) Nelson Henrique Morgon
1 (PQ)
leonardolimaiqmunicampbr 1Instituto de Quiacutemica Universidade Estadual de Campinas Baratildeo Geraldo Caixa Postal 6154 13083-970
Campinas Satildeo Paulo Brasil
Introduccedilatildeo
No estudo de sistemas com muitas partiacuteculas o uso de meacutetodos de estrutura eletrocircnica
sofisticados e bases extensas para a obtenccedilatildeo de propriedades com maior exatidatildeo sofre uma
limitaccedilatildeo praacutetica devido ao alto custo computacional o que felizmente pode ser contornado
por estrateacutegias como a teoria do funcional da densidade e os meacutetodos compostos[1]
Metodologia Computacional
Foram escolhidos os meacutetodos G3 G3MP2 G4 e G4MP2 e os funcionais com o
conjunto de bases G3LargeXP[2]
SOGGA11 B3LYP RevTPSS e M06-2X Realizaram-se
caacutelculos de otimizaccedilatildeo de geometria energia eletrocircnica e frequecircncias vibracionais (289 K e
1 bar) com o programa Gaussian09[3]
para um conjunto de 74 moleacuteculas e os respectivos os
aacutetomos presentes a fim de se determinar as entalpias padrotildees de formaccedilatildeo
Resultados e Discussatildeo
Comparando-se as determinaccedilotildees teoacutericas e experimentais obteve-se o erro meacutedio
(MSE) e o desvio RMS (RMSD) Avaliaram-se tambeacutem os tempos meacutedios de cpu (TM)
Tabela 1 ndash Anaacutelise estatiacutestica (MSE e RMSD em kcalmol) das determinaccedilotildees da entalpia padratildeo de formaccedilatildeo
(289 K e 1 bar) e tempo de CPU meacutedio dos caacutelculos (minutos)
Medidas Meacutetodos
G3 G3MP2 G4 G4MP2 B3LYP M06-2X RevTPSS SOGAA11
MSE -0406 -0332 -0155 -0107 6533 0873 -0718 -0331
RMSD 2543 2711 2463 2597 8553 3543 4060 9515
TM 4122 230 2983 625 1551 1672 1306 1917
Os menores RMSD foram observados para os meacutetodos compostos com destaque para
o G4 (2463 kcalmol) Jaacute os funcionais de densidade apresentaram RMSD superiores poreacutem
vale a pena destacar o M06-2X (3543 kcalmol) Os maiores tempos foram obtidos para os
meacutetodos G3 e G4 enquanto os menores foram os dos meacutetodos G3MP2 e G4MP2
Conclusotildees
Os meacutetodos G3MP2 e G4MP2 apresentaram os desempenhos mais equilibrados com
RMSD apenas pouco superiores ao meacutetodo G4 e os menores tempos de CPU Os funcionais
apesar dos tempos intermediaacuterios apresentaram RMSD consideravelmente superiores
Agradecimentos
Unicamp CENAPAD-SP CAPES
Referecircncias [1] Heerdt G Morgon N H Quiacutemica Nova 2012 23 1741-1746
[2] Curtis L A Redfern P C Raghavachari K Journal of Chemical Physics 2007 126 084108
[3] Frisch M J et al Gaussian09 Gaussian Inc 2009
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21 FFCLRP 2014
NMR-TZPP-DKH Gaussian basis sets for NMR calculations ndash 195Pt chemical
shift
Diego Paschoal1 (PG) Heacutelio F Dos Santos1 (PQ)
diego_paschoalyahoocombr 1Nuacutecleo de Estudos em Quiacutemica Computacional ndash NEQC ndash Departamento de Quiacutemica Universidade Federal de Juiz de
Fora Campus Universitaacuterio ndash Martelos 36036-030 Juiz de Fora MG Brasil
Nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy of 195Pt is an excellent method to be used
in structural characterization of new complexes in solution Besides NMR has been used in the
elucidation of reaction mechanism among other applications [1]
In this present study a comprehensive analysis of all relevant issues involved on the 195Pt
NMR chemical shift predictions are conducted Non-relativistic and relativistic calculations were
employed in distinct computation schemes to assess the most accurate method to use in a theoretical
calculations of 195Pt NMR In addition to the existing methods new relativistic Gaussian basis sets
named as NMR-TZPP-DKH were constructed for H-He Li-Ne Na-Ar K-Ca Ga-Kr Rb-Sr In-Xe
and Pt atoms and tested for 195Pt NMR predictions
NMR-TZPP-DKH Gaussian basis sets were developed according to the protocol described
by Neese [2] with some changes
Figure 1 195Pt chemical shift calculated at B3LYP(DKHSO)NMR-TZPP-DKHSO level
Platinum compounds studied in this work were optimized at B3LYPLANL2DZ(Pt)Def2-
TZVPP(Ligands) NMR calculations were performed using the GIAO method at B3LYPNMR-
TZPP-DKH level with relativistic effects incorporated by DKHSO approximation The [PtCl6]-2
was used as internal reference In all calculations the solvent effect was included using the PCM
formalism GAUSSIAN09 program were used in these calculations
The 195Pt for 73 complexes are showed in Figure 1 From the results we observe a good
agreement between experimental and calculated results with an average absolute deviation of 156
ppm for the compounds considered
The results and conclusions in this study are highly relevant to theoretical and experimental
chemists that seeking state of the art for the chemistry of platinum complexes Our conclusions are
supported by a series of theoretical calculations in good agreement with experimental values for a
wide range of 195Pt chemical shifts and with distinct ligands
Acknowledgments Authors acknowledges UFJF FAPEMIG CAPES and CNPq for
financial support
[1] P S Pregosin Coord Chem Rev 44 (1982) 247
[2] D A Pantazis X Y Chen C R Landis F Neese J Chem Theory Comput 4 (2008) 908
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22 FFCLRP 2014
Avaliaccedilatildeo teoacuterica do efeito gauche na difenidramina e seu cloridrato Faacutetima M P de Rezende1 (PG) Matheus P de Freitas1 (PQ)
fatimarezendeposgraduflabr 1Departamento de Quiacutemica Universidade Federal de Lavras CP 3037 37200-000 Lavras MG
Introduccedilatildeo O cloridrato de difenidramina eacute um dos princiacutepios ativos do medicamento Dramin (utilizado no tratamento de naacuteuseas e vocircmitos) A difenidramina e seu cloridrato fornecem bons prospectos para exibirem o efeito gauche O efeito gauche eacute observado em moleacuteculas contendo o fragmento etila 12-dissubstituiacutedo em que os substituintes satildeo aacutetomos ou grupos eletronegativos Segundo esse efeito a conformaccedilatildeo gauche eacute a forma preferencial em comparaccedilatildeo com a conformaccedilatildeo anti embora efeitos de repulsatildeo esteacuterica e eletrostaacutetica entre substituintes sugiram que o equiliacutebrio deveria ser favoraacutevel ao isocircmero anti1 Nesse contexto o objetivo do presente trabalho eacute avaliar a preferecircncia conformacional (gauche ou anti) do cloridrato de difenidramina e de sua forma neutra (Figura 1a e 1b) em acetonitrila e no vaacutecuo
ON
H
ON
a b
Figura 1 a) Difenidramina protonada (caacutetion) b) Difenidramina Metodologia Computacional Os miacutenimos de energia dos compostos foram identificados por meio de uma varredura conformacional usando o meacutetodo Monte Carlo em niacutevel semi-empiacuterico AM1 usando o programa Spartan A varredura conformacional foi executada para difenidramina na forma neutra e catiocircnica obtendo-se 100 estruturas para cada composto sendo muitas delas idecircnticas As geometrias diferentes foram otimizadas em niacutevel HF631g-(dp) (incluindo caacutelculos de frequecircncia para garantir que as estruturas natildeo se tratavam de estados de transiccedilatildeo) e em seguida 14 estruturas com energias relativas diferentes foram resubmetidas a caacutelculos de otimizaccedilatildeo de geometria (no gaacutes e em acetonitrila impliacutecita - modelo PCM) em niacutevel B97X-D6-31g(dp) Resultados e Discussatildeo O efeito gauche eacute operante na difenidramina pois o confocircrmero mais estaacutevel possui acircngulo diedro O-C-C-N de aproximadamente 65o (gauche) e eacute cerca de 1 kcal mol-1 mais estaacutevel do que o confocircrmero anti mais abundante (O-C-C-N de aproximadamente 175o) tanto na fase gasosa quanto em acetonitrila A estabilizaccedilatildeo da conformaccedilatildeo gauche eacute possivelmente decorrente de interaccedilotildees hiperconjugativas antiperiplanares CHCN e CHCO (efeito gauche quacircntico) Contudo os dados de energia ainda indicam uma populaccedilatildeo mensuraacutevel de confocircrmeros anti (cerca de 10) Ao se protonar a difenidramina de forma que se obtenha o caacutetion difenidramiacutenio (correspondente ao cloridrato de difenidramina) a diferenccedila de energia entre os confocircrmeros gauche e anti mais estaacuteveis eacute de mais de 6 kcal mol-1 sugerindo que estruturas com acircngulo diedro O-C-C-N+ gauche sejam natildeo somente preferenciais mas exclusivas Esse fato eacute decorrente de um incremento estabilizante da conformaccedilatildeo gauche a atraccedilatildeo eletrostaacutetica ON+ (efeito gauche eletrostaacutetico)2 Conclusotildees Interaccedilotildees intramoleculares particularmente o efeito gauche (quacircntico e eletrostaacutetico) devem contribuir fortemente para a conformaccedilatildeo bioativa da difenidramina e seu cloridrato que eacute gauche ao longo do fragmento O-C-C-N segundo estrutura do Protein Data Bank (coacutedigo PDB 2AOT) Agradecimentos Agrave FAPEMIG CAPES e CNPq pelo suporte financeiro e bolsas de estudante (FMPR) e de pesquisador (MPF) Referecircncias [1] Goodman L Gu H Pophristic V J Phys Chem A 2005 109 1223-1229 [2] Gooseman N E J OacuteHagan D Peach M J G Slawin A M Z Tozer D J Young R J Angew Chem Int Ed 2007 46 5904-5908
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23 FFCLRP 2014
Estudo envolvendo NN
Railton1 B de Andrade (PG) SilmarMiguel A F de Souza (PQ)
1Universidade Federal da Paraiacuteba Departamento de Quiacutemica 58036 Joatildeo Pes
Introduccedilatildeo
Uma das reaccedilotildees mais importantes das nitrosaminas se refere agrave quebra da ligaccedilatildeo NndashN (ver Figura 1) com a consequumlente liberaccedilatildeo do pode facilitar ou natildeo a quebra desta ligaccedilatildeo Pelaacuteez e colaboraprotonaccedilatildeo da nitrosamina mais simples (nitrosamina metilada
1a trans-(CH3)2NNOH+ 1c cis
Figura 1 conformaccedilotildees mais releva
Neste trabalho investigamos as quatro estruturas de menor energia da NNnitrosodimetilamina (DMNA
Metodologia Computacional
Utilizamos os meacutetodos geometrias referentes aos confocircrmeros mais estaacuteveis niacutevel CASSCFcc-pVDZ
Resultados e Discussatildeo
Temos um ordenamento energeacutetico em relaccedilatildeo aos resultados a niacutevel outro ordenamento com MRCI
Tabela 1Resultados obtidos para as quatro estruturas mai
Estruturaa
1a trans-(CH3)2NNOH+
1c cis-(CH3)2NNOH+
2a (CH3)2NHNO+
2c (CH3)2NNHO+
aAs quatro estruturas de menor energias foram otimizadas com realizado um caacutelculo MRCI correccedilotildees de Davdson dResultados entre parecircnteses referente agraves estruturas com H [2]
Conclusotildees
Para o estado fundamental foram obtidas quatro conformaccedilotildees mais estaacuteveis mostradas na Figura 1 sendo a estaacuteveis Observou-se o mesmo ordenamento obtido para a nitrosamina natildeoCaacutelculos com bases mais extensas (augReferecircncias [1] OHWADA T et al J Am Chem Soc
[2] PELAacuteEZ D et al J J Phys Chem A
Estudo envolvendo NN-nitrosodimetilamina protonada
B de Andrade (PG) Silmar1 A do Monte (PQ) Miguel A F de Souza (PQ) e Elizete1 Ventura (PQ)
railtoncggmailcom
Universidade Federal da Paraiacuteba Departamento de Quiacutemica 58036 Joatildeo Pessoa
Uma das reaccedilotildees mais importantes das nitrosaminas se refere agrave quebra da ligaccedilatildeo N (ver Figura 1) com a consequumlente liberaccedilatildeo do NO [1] A posiccedilatildeo da protonaccedilatildeo
pode facilitar ou natildeo a quebra desta ligaccedilatildeo Pelaacuteez e colaboradores [2] estudaram a protonaccedilatildeo da nitrosamina mais simples (H2NNO----H+) como modelo para a
1c cis-(CH3)2NNHO+ 2a (CH3)2NHNO
+ 2c (CH
conformaccedilotildees mais relevantes no estado fundamental de nitrosaminas protonadas
Neste trabalho investigamos as quatro estruturas de menor energia da NNDMNA) protonada (Figura 1 principais siacutetios de protonaccedilatildeo)
odologia Computacional
Utilizamos os meacutetodos MRCICASSCF com a base cc-pVDZ
geometrias referentes aos confocircrmeros mais estaacuteveis (Figura 1) foram otimizadas a
Temos um ordenamento energeacutetico em relaccedilatildeo aos resultados a niacutevel MRCI como indicado na Tabela 1
Resultados obtidos para as quatro estruturas mais estaacuteveis envolvendo NDMA protonada
CASSCF MRCIb MRCI+Q
c CASPT2ANO
∆E (kcalmol) 000 (000)d 000 000
1244 (1099) 1200 1183
-103 (-331) 1378 941
1389 (1232) 1793 1555 As quatro estruturas de menor energias foram otimizadas com CASSCF e a geometria obtida foi
realizado um caacutelculo MRCI bMRCI (Multireference Configuration Interaction
sultados entre parecircnteses referente agraves estruturas com H [2]
Para o estado fundamental foram obtidas quatro conformaccedilotildees mais estaacuteveis sendo a 1a trans-(CH3)2NNOH
+ e 2a (CH3)2NHNO
se o mesmo ordenamento obtido para a nitrosamina natildeoCaacutelculos com bases mais extensas (aug-cc-pVDZ e cc-pVTZ) estatildeo sendo realizados
J Am Chem Soc 123 10164 2001 J J Phys Chem A 112 8394 2008
nitrosodimetilamina protonada
A do Monte (PQ)
soa ndash PB ndash Brasil
Uma das reaccedilotildees mais importantes das nitrosaminas se refere agrave quebra da ligaccedilatildeo posiccedilatildeo da protonaccedilatildeo dores [2] estudaram a
) como modelo para a
2c (CH3)2NNHO+
ntes no estado fundamental de nitrosaminas protonadas
Neste trabalho investigamos as quatro estruturas de menor energia da NN-principais siacutetios de protonaccedilatildeo)
pVDZ Todas as ) foram otimizadas a
Temos um ordenamento energeacutetico em relaccedilatildeo aos resultados a niacutevel CASSCF e
s estaacuteveis envolvendo NDMA protonada
CASPT2ANO-L
(000) (1125) (459) (1141)
e a geometria obtida foi Multireference Configuration Interaction) c
MRCI com sultados entre parecircnteses referente agraves estruturas com H [2]
Para o estado fundamental foram obtidas quatro conformaccedilotildees mais estaacuteveis NHNO
+ as mais se o mesmo ordenamento obtido para a nitrosamina natildeo-metilada
pVTZ) estatildeo sendo realizados
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24 FFCLRP 2014
Ab-initio calculation of magnetic properties of Gd-doped SnO2
Fermin H Aragoacuten
fermin964hotmailcom Laboratoacuterio de Fiacutesica Aplicada Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear 31270-901 Belo Horizonte MG
Brazil
Introduction
The SnO2 compound is a n-type semiconductor with a large band gap (Eg ~ 36 eV) This
compound forms in a tetragonal rutile-type crystalline structure Reports published in the literature
experimental and theoretical indicate that the SnO2 compound doped with different chemical
elements (transition metals and rare earths) shows ferromagnetic properties above room
temperature high electrical conductivity high transparency in the visible region and high thermal
stability Due to these properties the rare earth-ion-doped SnO2 compounds are considered as
promising systems for the development of multifunctional magneto-optical devices [1] In special
the doping with trivalent Gd ions could provide with larger localized magnetic moments because of
their 4f7 electron configuration in comparison with transition metal ions
Computational Methodology
All calculations have been performed within the framework of the density-functional theory
(DFT) implemented in the well-tested SIESTA (Spanish Initiative for Electronic Simulations with
Thousands of Atoms) code
[2] and using the generalized gradient approximation (GGA)
pseudopotentials The system was studied in 2x2x2 supercell contained 48 atoms For the
calculation is considered the substitution of GdrarrSn that represent 625 of Gd-doped and one
oxygen vacancy that represent 3125 of the oxygen occupied site Spin polarized was carried out
to both cases with ferromagnetic (FM) and antiferromagnetic (AFM) configuration The difference
between the FM and AFM total energy (ΔE) can be expressed as ΔE=E(FM)-E(AFM) where
E(FM) denotes the total energy of FM state and E(AFM) denotes the total energy of AFM state
Positive value of ΔE implies that an AFM state is preferred while negative value of ΔE implies that
an FM state is preferred
Results
The values obtained to ΔE were -04 meV and -33 meV for 625 Gd-doped in SnO2 and
SnO2-γ (γ is the quantity of oxygen vacancy) respectively The low energy for Gd-doped SnO2
shows paramagnetic while for the Gd-doped SnO2-γ shows ferromagnetic behavior these results are
in agreement as theoretical and experimental work [34] where were shown that the oxygen
vacancies are a key of the origin of ferromagnetism in the call diluted magnetic semiconductors
Conclusions In conclusion we have investigated the electronic and magnetic properties of Gd-doped SnO2 (free of oxygen vacancy) and Gd-doped SnO2-γ (with oxygen vacancy) using SIESTA code Our calculations show remarkable changes in the spin polarized DOS with a strong correlation of the ferromagnetism with the presence of oxygen vacancy
The financial support of the Brazilian Agencies CNPq CAPES and FAPEMIG is gratefully
acknowledged
References [1] R Adhikari AK Das DKarmakar JGhatak J MagnMagn Mat 322 (2010) 3631
[2] J M Soler E Artacho J Gale A Garcia J Junquera P Ordejoacuten D Saacutenchez-Portal J Phys Cond Matt 14 2745
(2002)
[3] S B Ogale R J Choudhary J P Buban S E Lofland S R Shinde S N Kale V N Kulkarni J Higgins C
Lanci J R Simpson N D Browning S D Sarma H D Drew R L Greene and T Venkatesan Phys Rev Lett 91
77205 (2003)
[4] J M D Coey A P Douvalis C B Fitzgerald and M Venkatesan Appl Phys Lett 84 1332 (2004)
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
25 FFCLRP 2014
Estrutura eletrocircnica de complexo envolvendo uma associaccedilatildeo por ligaccedilatildeo
quiacutemica entre uma ftalocianina de rutecircnio e o TiO2 (anatase)
Diesley M S Arauacutejo1
(PG) Weverson R Gomes2(PG) Leonardo T Ueno
3(PQ) Antonio O T
Patrociacutenio1(PQ) Antonio E H Machado
1(PQ)
diesleymartinsyahoocombr 1Universidade Federal de Uberlacircndia Instituto de Quiacutemica Laboratoacuterio de Fotoquiacutemica e Ciecircncia de Materiais
2 Universidade Federal de Satildeo Carlos Departamento de Quiacutemica
3Universidade Federal de Uberlacircndia Faculdade de Ciecircncias Integradas do Pontal
Introduccedilatildeo
O emprego de abordagens baseadas na Teoria do Funcional de Densidade (DFT) tem
contribuiacutedo de forma significativa nos estudos de processos que envolvem transferecircncia de carga
[12] Ressalta-se entre outras possibilidades a previsatildeo do arranjo estrutural energeticamente mais
favoraacutevel e o entendimento de qual seria a melhor forma de ancoramento do corante na superfiacutecie
do semicondutor Aleacutem disso a estrutura eletrocircnica obtida teoricamente eacute capaz de fornecer
informaccedilotildees para o entendimento de processos importantes como eacute o caso da conversatildeo de energia
No presente trabalho avaliamos o comportamento de uma ftalocianina de rutecircnio ([(29-
bis(dietielamino)-1623-dicarboxi)PcRu(py)2]- FtRu) ligada quimicamente a um nanocluster de
anatase (TiO2)
Metodologia Computacional
Para a otimizaccedilatildeo estrutural e caacutelculo das frequecircncias vibracionais empregou-se o funcional
B3LYP e o conjunto de bases LANL2DZ ECP com o pseudo-potencial para o Titacircnio e o conjunto
Def2-TZVPD para os demais aacutetomos (H C N O e Ru) mais o pseudo-potencial para o Ru O
nanocluster de anatase empregado foi mantido congelado durante todos os caacutelculos Este consiste
em estrutura otimizada descrita por Jono e colaboradores [1] Todos os caacutelculos foram efetuados
considerando acetonitrila como solvente empregando o meacutetodo de contiacutenuo dieleacutetrico CPCM [45]
O funcional CAM-B3LYP foi utilizado na previsatildeo de 6 estados tripleto e dos 60 primeiros estados
singleto para a construccedilatildeo do espectro eletrocircnico e diagrama de energias
Resultados e Discussatildeo
No espectro de excitaccedilatildeo simulado a magnitude das forccedilas de oscilador para as transiccedilotildees
por volta de 560 nm sugere uma grande probabilidade de absorccedilatildeo de luz visiacutevel por este complexo
Em uma anaacutelise dos orbitais moleculares observa-se que tais excitaccedilotildees surgem da transferecircncia de
carga interfacial da FtRu para niacuteveis desocupados do semicondutor sugerindo que as transiccedilotildees
eletrocircnicas de menor energia devem envolver a excitaccedilatildeo de um eleacutetron da FtRu para diferentes
estados eletrocircnicos do TiO2 O gap energeacutetico entre o estado eletrocircnico de menor energia (S1) e o
estado fundamental eacute de cerca de 180 eV envolvendo a combinaccedilatildeo de diferentes transiccedilotildees
eletrocircnicas sugerindo que haacute injeccedilatildeo eletrocircnica do corante no estado excitado para a banda de
conduccedilatildeo do semicondutor isso eacute compatiacutevel com dados reportados em estudos similares [1-3]
Conclusotildees
Os dados obtidos para os niacuteveis de energia do complexo em estudo satildeo compatiacuteveis aos
observados para complexos similares Os resultados sugerem na excitaccedilatildeo eletrocircnica a
transferecircncia de eleacutetron de niacuteveis ocupados da FtRu para orbitais virtuais da anatase
Agradecimentos
UFU FAPEMIG CAPES e CNPq
Referecircncias
[1] R Jono et al J Phys Chem Lett 2011 2 1167ndash1170
[2] P M Anbarasan et al Rec Res Sci Tech 2010 2 08-16
[3] Corneliu I Oprea et al International Journal of Photoenergy 2013 1-15
[4] M Cossi et al J Comp Chem 2003 24 669-81
[5] V Barone and M Cossi J Phys Chem A 1998 102 1995-2001
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26 FFCLRP 2014
Estudo computacional de [22]ciclofanos
Mateus G Manfreacute1 (IC) Seacutergio E Galembeck
1 (PQ)
mateusmanfreuspbr 1Departamento de Quiacutemica Faculdade de Filosofia Ciecircncias e Letras de Ribeiratildeo Preto Universidade de Satildeo Paulo
14040-901 Ribeiratildeo Preto-SP Brasil
Introduccedilatildeo
Os [22]ciclofanos representam uma classe de compostos quiacutemicos com um campo de aplicaccedilatildeo que
abrange cataacutelises assimeacutetricas poliacutemeros com propriedades oacuteptico-eletrocircnicas distintas e mesmo
faacutermacos no combate agrave artrite Grande parte de suas caracteriacutesticas de interesse se deve a interaccedilotildees
entre seus dois aneacuteis aromaacuteticos portanto a compreensatildeo da natureza de tais interaccedilotildees elucidaria a
origem de suas aplicaccedilotildees bem como melhor exploraacute-las
Metodologia Computacional
Quatro compostos da classe dos [22]ciclofano vecircm sendo estudados neste trabalho
[22]paraciclofano (I) sin [22]metaciclofano (II) anti [22]metaciclofano (III) e
[22]metaparaciclofano (IV) As moleacuteculas tiveram suas geometrias optimizadas atraveacutes do meacutetodo
PW6B95-D3BJ tendo def2-TZVP A mesma metodologia foi adotada para o caacutelculo de seus
espectros infravermelho
Resultados e Discussatildeo
Em todos os compostos os valores estudados nas geometrias se encontram muito proacuteximos
dos valores experimentais na literatura2 Observa-se que para I e II a distacircncia interanular
apresentou um valor abaixo do raio de Van der Waals para o aacutetomo de carbono ( 28 acircngstrons) o
que sugere uma provaacutevel interaccedilatildeo through-space entre os aneacuteis Por outro lado os compostos III e
IV apresentaram uma distacircncia entre os aneacuteis maior que 28 acircngstrons indicando que caso estejam
presentes a interaccedilatildeo entre os aneacuteis se daacute principalmente through-bond
Os espectros infravermelho revelaram que em todos os compostos os picos de maior
intensidade se encontravam relacionados a vibraccedilotildees de estiramento dos hidrogecircnios Tanto O
espectro do composto I quanto do composto II bandas de intensidade consideraacutevel em 750 cm-1
relacionada agrave vibraccedilatildeo angular entre seus aneacuteis benzecircnicos indicando uma provaacutevel interaccedilatildeo
through-space O composto IV por outro lado natildeo apresentou tais bandas de interaccedilatildeo apenas entre
os aneacuteis mas sim uma banda em 606 cm-1
devido ao estiramento simeacutetrico entre os aneacuteis atraveacutes
das pontes etilecircnicas se tratando de uma provaacutevel interaccedilatildeo through-bond
Conclusatildeo
O meacutetodo PW6B95-D3BJ apresentou resultados com boa exatidatildeo ante aos valores
encontrados na literatura se mostrando adequado para o tratamento de [22]ciclofanos Os dados
obtidos na geometria para os compostos I e II bem como no espectro infravermelho convergem para
uma predominacircncia na interaccedilatildeo through-space enquanto que para o composto IV estes convergem
para uma predominacircncia na interaccedilatildeo through-bond
Agradecimentos
Os autores agradecem agrave FAPESP (processo 201319596-0) pelo suporte financeiro MGM
agradece agrave FAPESP (processo 201319596-0) pela bolsa de Iniciaccedilatildeo Cientiacutefica
Referecircncias Bibliograacutefica 2ChampionRGodfreyPD Betens FLJ Mol Spectrosc 199215518
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27 FFCLRP 2014
17ordm SIMPOacuteSIO BRASILEIRO DE QUIacuteMICA TEOacuteRICA (SBQT) 24 a 28 de novembro de 2013 Angra dos Reis Rio
ESTUDO COMPARATIVO DE REATIVIDADE DE TRITERPENOS
PENTACIacuteCLICOS COM ATIVIDADE ANTIMALAacuteRICA
Marlon Marques V de Melo Filho
1a(PG) Kelson Mota T Oliveira
1a(PQ) Noam S Gadelha
1a(PG)
Aristeu S da Fonseca1a
(PG)
1aGrupo de Quiacutemica Teoacuterica e Computacional (GQTC)
1bGrupo de Quiacutemica de Produtos Naturais e Desenvolvimento
de Meacutetodos Analiacuteticos (QPNMA) 1DQICE ndash UFAM Bloco 10 Setor Norte Av Rodrigo OJ Ramos 6200 Japiim
69077-000 Manaus ndash Amazonas
e-mail marlonvieirademelogmailcom
Palavras-chave lupeol aacutecido betulinico betulina aacutecido melaleuco atividade ONION
INTRODUCcedilAtildeO
A investigaccedilatildeo farmacecircutica em produtos naturais representa uma estrateacutegia importante para a descoberta e desenvolvimento de novos medicamentos Quatro moleacuteculas isoladas da A amazonicus no QPNMA com esqueleto triterpecircnico pentaciacuteclico tecircm mostrado graus diferentes de atividade contra o P falciparum Trecircs destes compostos satildeo apresentados na literatura como oacutetimos candidatos para o desenvolvimento de um tratamento mais eficiente contra a malaacuteria e outras doenccedilas parasitaacuterias Os quatro compostos depois de isolados foram identificados por meio de anaacutelise espectroscoacutepica (ver fig 1) Suas estruturas foram estudadas por meio de abordagem teoacuterica visando determinar que fatores estruturais e eletrocircnicos poderiam ser determinantes no grau de atividade Foram comparados os mapas de potencial eletrostaacutetico densidade eletrocircnica (2D e 3D) e distribuiccedilatildeo de cargas dos quatro compostos e seus valores tabelados Figura 1 Triterpenos pentaciacuteclicos isolados de A amazonicus 1 - lupeol 2 - O aacutecido betuliacutenico 3 - betulina 4 - o aacutecido Melaleucico
MEacuteTODOS Os calculos seratildeo realizados utilizando PC INTEL Quadcore
TM (8 GB RAM) em plataforma Debian
LINUX (Versatildeo 50) para calcular as propriedades estruturais e eletrocircnicas das quatro moleacuteculas Na otimizaccedilatildeo geomeacutetrica de rotina seraacute utilizado o meacutetodo com bases 6-21G e funcional b3lyp por meio do Programa Gaussian03 O meacutetodo a ser utilizado eacute o ONIOM Ele eacute recomendado para moleacuteculas grandes reaccedilotildees enzimaacuteticas mecanismos de reaccedilatildeo para os sistemas orgacircnicos efeitos dos substituintes e reatividade de compostos orgacircnicos e organometaacutelicos
RESULTADOS E DISCUSSAtildeO
Os dados oriundos do QPNMA indicam uma
maior atividade para o aacutecido betuliacutenico valores
meacutedios para o lupeol e betulina e nenhuma
atividade do aacutecido melaleucico Como a literatura
aponta a carboxila como forte candidato
responsaacutevel pela atividade do aacutecido betuliacutenico e a
hidroxila nos demais compostos a anaacutelise da
presenccedila destes grupos nas quatros estruturas foi
observado Estruturalmente os compostos
apresentaram grande similaridade em distacircncias e
acircngulos no esqueleto lupacircnico Os caacutelculos de
atividades dos triterpenos seratildeo realizados ao
interagi-los com o modelo tridimensional da proteiacutena
digestiva do P flaciparum que eacute encontrado no
Protein Data Base CONCLUSAtildeO
Uma das principais diferenccedilas observadas deve-
se a distribuiccedilatildeo de cargas nas COOH devido ao
efeito indutivo na proacutepria moleacutecula ou ateacute mesmo
um impedimento esteacuterico pelo maior volume da
moleacutecula
AGRADECIMENTOS
FAPEAM CNPq
Abdel Bar at al J Nat Prod 2009 72 1643ndash1650
2
1
25
12
6
27
15
16
19
28
22
21 29
30
24
23
OH
H
H
1
COOH
OH
OH H
OHH
H
H
3
2
3 4
23 24
6 5
10
1
25
9 8
7 27
14
13
12
30
19
1
8 17 16
15
28
22
21
29
26 COOH
COOH
OH
4
2
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28 FFCLRP 2014
Estudos Teoacutericos Comparativos de Propriedades Estruturais Eletrocircnicas e
Espectroscoacutepicas dos Aacutecidos Betuliacutenico e Melaleucico e da Estabilidade de
Clusters desses Metaboacutelitos Especiais
Noam G da Silva1 (PG) Kelson M T de Oliveira1 (PQ) Aristeu S da Fonseca1 (PG) e Marlon
Vieira de Melo1 (PG)
noam_gshotmailcom 1DQICE-UFAM Bloco 10 Setor Norte Av Rodrigo O J Ramos 6200 Japiim 69077-000 Manaus Amazonas
Introduccedilatildeo
A baixa atividade do aacutecido Melaleucico natildeo foi ateacute o presente momento estudada Sua
estrutura eacute similar agrave de outros compostos ativos mas algum outro fator deve estar influenciando
na quiacutemica da reaccedilatildeo[12] Estruturas como clusters onde interaccedilotildees de hidrogecircnio estabilizam
o sistema podem estar sendo formadas[34] e assim a moleacutecula mostra-se inativa em estudos de
atividade bioloacutegica[5]
Metodologia Computacional
Os caacutelculos foram realizados em maacutequinas QuadCore ambas com 8 GB de memoacuteria
RAM nas plataformas Debian 6 e 7 (Linux) O software utilizado foi o Gaussian 03 Rev C-02
As moleacuteculas foram estudadas com o AM1 B3LYP3-21G e B3LYP6-31G As estruturas com
duas e trecircs moleacuteculas foram estudadas com AM1
Resultados e Discussatildeo
Os resultados preliminares (alguns na Tabela 1)
mostram que a forma mais oxidada (aacutecido Melaleucico)
possui menor energia que o aacutecido Betuliacutenico Em ambas as
moleacuteculas ocorre interaccedilatildeo intermolecular que estabiliza o
sistema Quando duas moleacuteculas interagem haacute um efeito
estabilizante maior no aacutecido Betuliacutenico que no aacutecido
Melaleucico Com trecircs moleacuteculas interagindo ocorre
aumento na estabilizaccedilatildeo para ambos os casos mas o aacutecido Melaleucico tem uma estabilizaccedilatildeo
aproximadamente 20 kcalmol mais acentuada
Tabela 1 Algumas propriedades energeacuteticas e efeitos de interaccedilatildeo de hidrogecircnio
Propriedade Aacutecido Betuliacutenico Aacutecido Melaleucico
Energia Total (kcalmol) -187358751 -2719095827
Estabilizaccedilatildeo com duas moleacuteculas (kcalmol) -8641687843 -7807025921
Estabilizaccedilatildeo com trecircs moleacuteculas (kcalmol) -1326288052 -1528627227
Conclusotildees
A formaccedilatildeo de pontes de hidrogecircnio estabiliza os sistemas mas somente o aacutecido
Melaleucico pode formar grandes aglomerados com essas interaccedilotildees Sistemas maiores podem
ser estudados e fornecer respostas para a baixa atividade da moleacutecula
Agradecimentos
Ao CNPq e a FAPEAM pelos investimentos
Referecircncias [1] Chopra CS Cole A RH Theiberg KJL White DR Arthur HR Tetrahedron 1965 Vol 21 1529-1536
[2] Chopra CS White DR Tetrahedron 1966 Vol 22 897-901
[3] Mohajeri A Journal of molecular structure (Theochem) 2004 Vol 678 201-205
[4] Duvoisin Jr S Ighor CVL Quimica Nova 2011 Vol 34 1595-1603
[5] Bernard P Scior T Didier B Hibert M Berthon J Phytochemistry 2001 Vol 58 865-874
Figura 1 (Esquerda) Cluster de aacutecido
Melaleucico e (Direita) interaccedilotildees de
hidrogecircnio
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29 FFCLRP 2014
On Activation Step of Hoveyda-Grubbs Catalyst
Eacutegil Saacute 1 (PQ) Milton Matos 2 (PQ) hegelsahotmailcom
1 Universidade Federal do Piauiacute Campus Ministro Reis Velloso Parnaiacuteba-PI Brazil e-mail 2 Laboratoacuterio Interdisciplinar de Materiais Avanccedilados Centro de Ciecircncias da Natureza Teresina -PI Brazil
Introduccedilatildeo
Hoveyda-Grubbs catalyst is very important to catalyze the olefin metathesis reaction The activation mechanism is dissociative for RCM (Ring Closing Metathesis) of N-Tosyldiallylamine due to olefin size [1]
Metodologia Computacional
We study the activation mechanism using DFT (Density Functional Theory) through the hybrid functional B3LYP and the basis set 6-31g(d) for all atoms except ruthenium described by LanL2DZ all stationary points were characterized by vibrational frequency calculations using the same level of theory Resultados e Discussatildeo We search the activation path previously proposed [1] showed in the Figure 1 in black and blue lines This path start with the pre-catalyst A1 through the transition state TS(A1-A2) and the minimum A2 The next step is the complexation of N-Tosyldiallylamine (IA3) We also find an alternative path showed by the red line In this path proposed in the first time here we showed an immediately interconversion from A2 to IIA3 before the complexation of the olefin with a rotation through the RuC bond This structure presents a dihedral angle of 105deg between the carbons of group mesityl coordinated ruthenium the carbon of the carbene and the oxygen chelator CRuCO (marked with asterisk in Figure 1) While in the structure A2 the same-angle is -107deg showing the rotation of the entire group Hoveyda around the connection RuC this rotation happens easily and as published in theoretical and experimental studies [2] confirmed by the more the stability of IIA3 in comparison with A2 We investigated the activation directly from the structure A1 to the structure IIA3 but we found an unreal energy barrier corresponding to the possible TS(AI-IIA3) With these results we believe the activation process occurs with the interconversion from A2 to IIA3 and not directly from A2 to IA3 as showed in others works
Figure 1 Activation paths for the Hoveyda-Grubbs catalyst
Referecircncias
[1] [1] S J Connon M Rivard M Zaja S Blechert Adv Synth Catal 345 (2003) 572
[2] C M Aguillar W R Rocha J Phys Chem B 115 (2011) 2030
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30 FFCLRP 2014
Estudo do comportamento em soluccedilatildeo do 2-fluoroetanol 3-fluoroproanol e 4-fluorobutanol por espectroscopias de RMN e infravermelho e caacutelculos
teoacutericos R A Cormanich12(PG) R Rittner2(PQ) M P Freitas3 (PQ) and M Buumlhl1 (PQ)
rodcormanichiqmunicampbr 1 EastChem School of Chemistry University of St Andrews North Haugh St Andrews Fife KY16 9ST UK 2 Chemistry Institute State University of Campinas PO Box 6154 13083-970 Campinas SP Brazil 3 Department of Chemistry Federal University of Lavras PO Box 3037 37200-000 Lavras MG Brazil Introduccedilatildeo
Aacutetomos de fluacuteor em compostos orgacircnicos satildeo considerados fracos aceptores para formaccedilatildeo de ligaccedilatildeo de hidrogecircnio (LH)1 Contudo o miacutenimo global do 2-fluoroetanol (FE) que tem geometria apropriada para formar uma LH CFmiddotmiddotmiddotHO intramolecular eacute responsaacutevel por gt90 da sua populaccedilatildeo conformacional total Tal LH eacute comumente invocada para explicar a estabilidade do confocircrmero mais estaacutevel do FE2 Da mesma maneira tambeacutem eacute indicado que os miacutenimos globais do FP e FB formam LHs CFbullbullbullHO intramoleculares34 Natildeo haacute estudos conformacionais em soluccedilatildeo na literatura para estes compostos que sejam de nosso conhecimento Dessa maneira no presente trabalho foi realizada uma anaacutelise sistemaacutetica do comportamento conformacional em soluccedilatildeo do FE FP e FB por espectroscoipas de RMN de
1H e 19F e infravermelho suportado por caacutelculos teoacutericos Metodologia Computacional
Foram realizados caacutelculos teoacutericos em niacutevel MP2aug-cc-pVDZ para geometrias dos confocircrmeros do FE (5 confocircrmeros) FP (12 confocircrmeros) e FB (38 confocircrmeros) otimizados em niacutevel MP2aug-cc-pVDZ que apresentaram a melhor correlaccedilatildeo com o niacutevel CCSD(T)aug-cc-pVTZ em relaccedilatildeo agrave funcionais da DFT (B3LYP e B3LYP-D3) Foram entatildeo aplicados diferentes meacutetodos teoacutericos como o Quantum Theory of Atoms in Molecules (QTAIM) Non-Covalent Interactions (NCI) e o Natural Bond Orbitals (NBO) para se entender as preferecircncias conformacionais destes compostos Resultados e Discussatildeo
Nenhum indiacutecio de formaccedilatildeo de LH intramolecular CFbullbullbullHO pocircde ser detectado para o FE FP e FB experimentalmente em soluccedilatildeo nos espectros de RMN e infravermelho Caacutelculos teoacuterico baseados na QTAIM NCI e NBO indicam que LHs CFbullbullbullHO intramoleculares natildeo tecircm influecircncia sobre o comportamento conformacional do FE mas estabilizam o miacutenimo global tanto do FP quanto do FB para as moleacuteculas isoladas No entanto ao se adicionar correccedilotildees termodinacircmicas de energia livre de Gibbs mesmo em meios natildeo-polares tais como CCI4 ciclohexano e diclorometano (IEF-PCM) a populaccedilatildeo dos miacutenimos globais do FP (~11) e FB (~3) diminuem consideravelmente aparentemente abaixo do limite de detecccedilatildeo Conclusotildees
Contraacuterio agrave suposiccedilotildees encontradas na literatura o comportamento conformacional do FE natildeo eacute regido por uma LH CFHO intramolecular LHs intramoleculares satildeo importantes para os confocircrmeros mais estaacuteveis do FP e FB isolados mas natildeo podem ser detectadas em soluccedilatildeo O presente trabalho foi aceito para publicaccedilatildeo no jornal Phys Chem Chem Phys Agradecimentos FAPESP FAPEMIG CNPq e EaStCHEM Referecircncias [1] R A Cormanich M P Freitas C F Tormena R Rittner RSC Advances 2012 2 4169 [2] J Huang K Hedberg J Am Chem Soc 1989 111 6909 [3] H M Badawi W Foumlrner S A Ali Spectrochim Acta A 2008 69 263 [4] M Traetteberg A D Richardson K Hedberg R W Winter G L Gard J Phys Chem A 2001 105 9587
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31 FFCLRP 2014
Theoretical Study of the Infrared Raman and VCD Spectra of Thiophene UsingAb Initio and Density Functional Theory Calculations
Marcello F da Costa (PQ)1 Poliane C de Farias (PG)2
mcostauelbr polianefariasyahoocombr12Universidade Estadual de Londrina LBMM ndash Laboratoacuterio de Biofiacutesica e Mecacircnica Molecular
IntroductionOrganic semiconductors have physical characteristics similar to inorganic ones so they can
also be used in the manufacture of OLEDs [1] photovoltaic cells [2] lasers [3] Furthermoreorganic materials with semiconductor properties have some advantages when compared to inorganicones such as greater adaptability low cost of production and the possibility of easily making smallstructural changes to modify its physical and chemical properties Among the currently mostinteresting organic semiconductors are the thiophene based polymers and the thiophene togetherwith its derivatives which are the main constituents of organic conductors [4]
Computational detailsIn this work we made the calculation of the molecular parameters infrared and Raman
spectra with HF and MP2 ab initio methods and B3LYP and B3PW91 DFT functional packagesWe also compared the results with experimental data found in the literature [5-7] and we calculatedthe VCD (vibrational circular dichroism) spectrum based on the good agreement of the calculationsperformed The thiophenes geometry optimization and harmonic vibrational frequenciescalculations were performed with the GAUSSIAN 03 software package using HF levelapproximation MoslashllerndashPlesset many-body perturbation theory truncated at second order (MP2) andDFT with B3LYP and B3PW91 hybrid functional with both are believed to be superior inpredicting molecular properties A fairly large and flexible basis set 6-311++G was chosen toobtain accurate calculations about the molecule
Results and discussionThe results show that the DFT methods have more accuracy with experimental data The
B3LYP hybrid functional had slightly more accuracy than the B3PW91 for the vibrationalfrequencies and matched with experimental data until the 12th vibration in the range around 500 to1200 1cm The theoretical prediction of the VCD spectrum shows that the thiophene molecule hasa propensity to absorb clockwise circularly polarized light (positive absorption) at the most intenseinfrared absorptions
ConclusionThe set of basis functions 6-311++G is able to provide a realistic description of these
properties The good agreement with the experimental data of the harmonic vibrations supports theVCD results which provides useful information for the study of this material
AcknowledgementsThe authors would like to acknowledge the financial support granted by the following
Brazilian agency Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientiacutefico e Tecnoloacutegico (CNPq)
Referecircncias [1] Y Li Y Cao J Gao D Wang G Yu AJ Heeger Synthetic Met 99 (1999) 243[2] CJ Brabec NS Sariciftci JC Hummelen Adv Func Mater 11 (2001) 15[3] F Hide M Diaz-Garcia B Schwartz M Andersson P Qibing AJ Heeger Science 273 (1996) 1833[4] JH Schon A Dodabalapur Z Bao C Kloc O Schenker B Batlogg Nature 410 (2001) 189[5] T Kupka R Wrzalik G Pasterna K Pasterny J Mol Struct 616 (2002) 17[6] JS Kwiatkowski J Leszczynski I Teca J Mol Struct 436-437 (1997) 451[7] K Pasterny R Wrzalik T Kupka G Pasterna J Mol Spectrosc 614 (2002) 297
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32 FFCLRP 2014
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
Iacutendice de Autores
Anselmo E de Oliveira UFG 04Antonio E H Machado UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Antonio O T Patrociacutenio UNIVERSIDADE FEDERAL DEUBERLAcircNDIA
26
Aristeu S da Fonseca UFAM 28Arnaldo Fernandes da Silva Fo UNICAMP 06 07Ataualpa A C Braga UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 01Breno R L Galvatildeo UFMG 16Carlos R D Correia UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
CAMPINAS01
Cleuton de Souza Silva UNICAMP 08 10Claacuteudio Francisco Tormena UNICAMP 05Daniely X Soares UNICAMP 07Diego Fernando da S Paschoal UFJF 22Diesley Martins UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Dioacutegenes Mendes Arauacutejo USP-RP 09Elaine F F da Cunha FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Eacutegil de Brito Saacute UFPI 30Elizete Ventura UFPB 24Elieacutezer Fernando de Oliveira UNESP 17Fabriacutecio R Sensato UNIFESP 20Felipe Vieira Zauith Assad UNIFESP 20Fermin Fidel Herrera Aragoacuten CDTN 25Francisco Carlos Lavarda UNESP 17Francisco das Chagas Alves Lima UFPI 14Faacutetima Maria Pereira de Rezende UFLA 23Giovanni Finoto Caramori UFSC 02Heacutelio F Dos Santos UFJF 22Iran da Luz Sousa UNICAMP 12Jadson C Belchior UFMG 16Josene Maria Toldo UFRGS 18Kelson Mota T Oliveira UFAM 28Larissa Sihe Oliveira UFSM 13Leonardo T Ueno UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Leonardo V das Chagas Lima UNICAMP 21Lucas Abreu do Nascimento UESPI 14Lucas Colucci Ducati USP 05Luciano Tavares da Costa UNIFAL-MG 15Liacutevia C T Lacerda FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19M Buumlhl UNIVERSITY OF ST ANDREWS 31
33 FFCLRP 2014
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
M P Freitas UFLA 31Marcello Ferreira da Costa UEL 32Marcus V J Rocha VRIJE UNIVERSITEIT 19Marlon Vieira de Melo UFAM 28Mateus Grecco Manfreacute UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 27Mateus Xavier Silva UFMG 16Matheus P de Freitas UFLA 23Mauricio Gustavo Rodrigues UNICAMP 11Milton Matos UFPI 30Nelson Henrique Morgon UNICAMP 12 21Noam Gadelha da Silva UFAM 29Noam S Gadelha UFAM 28Paulo Fernando Bruno Gonccedilalves UFRGS 18Poliane Cristina de Farias UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
LONDRINA32
R Rittner UNICAMP 31Rafael de Mattos Piccoli UFSC 02Railton Barbosa de Andrade UFPB 24Renan Vidal Viesser UNICAMP 05Renato Pereira Orenha UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 03Ricardo A Agnes UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
CAMPINAS01
Rodrigo Antonio Cormanich UNICAMP 31Rogeacuterio Custodio UNICAMP 08 10 11Rogeacuterio J Baierle UFSM 13Roy E Bruns UNICAMP 06 07Reacutegis Casimiro Leal UNICAMP 10Sergio E Galembeck USP-RP 09Silmar A do Monte UFPB 24Silviana Correcirca FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Seacutergio E Galembeck UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 27Seacutergio Emanuel Galembeck UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 03Teodorico C Ramalho FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Tuanan Lourenccedilo UNIFAL-MG 15Vitor Hugo Menezes da Silva UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 01Wagner E Richter UNICAMP 07Wagner Eduardo Richter UNICAMP 06Wesley Fonseca Vaz UFG 04Weverson R Gomes UNIVERSIDADE FEDERAL DE SAtildeO
CARLOS26
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Palavras Chaves
AacuteCIDO BETULINICO 28AacuteCIDO MELALEUCICO 29ACOPLAMENTO SPIN-ORBITAL 05AGREGADOS MOLECULARES 04ALGORITMO GENEacuteTICO 16ALPCCL 04AMINAS SUBSTITUIacuteDAS 10ANAacuteLISE CONFORMACIONAL 31ANATASE 26AROMATICIDADE 27ATIVIDADE 28BASIS SETS 22BENZAZOacuteIS 18BENZBROMARONA 12BIOACTIVITY 07C-PCM 08CAacuteLCULO COMPUTACIONAL 10CAacuteLCULOS AB INITIO 16CAacuteLCULOS DFT 01CASSCF 24CLUSTERS METAacuteLICOS 16CLUSTERS 09 29CO2 15COMPOSTO DE COODENACcedilAtildeO 14CONFOcircRMERO ANTI 23CONFOcircRMEROS 12CONJUGATED POLYMERS 17CSSM 06DFT CALCULATIONS 17DFT 02 12 14 18 19 20
21 25 26 29 32DINAcircMICA MOLECULAR 15EFEITO DO AacuteTOMO PESADO 05EFEITOS RELATIVIacuteSTICOS 02EFITO GAUCHE 23ENTALPIA DE FORMACcedilAtildeO 21ESIPT 18ESTADOS EXCITADOS 04ESTRUTURA ELETROcircNICA 09FTALOCIANINA 26FUNCIONAL HIacuteBRIDO M06 01FUNCcedilOtildeES DE BASE 11
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G3X(CEP) 08GD-DOPED SNO2 25HIPERCONJUGACcedilAtildeO 23INFRAVERMELHO 06INTENSIDADES 06INTERACcedilAtildeO INTRAMOLECULAR 27LIGACcedilAtildeO AMIDA 20LIGACcedilAtildeO DE HIDROGEcircNIO 31LIacuteQUIDO IOcircNICO 15MAGNETIC PROPERTIES 25MAGUEMITA 19MCG 11MECHANISM 30MEacuteTODOS COMPOSTOS 21N-ACILACcedilAtildeO DE AMINAS 20NANOFITAS 13NITROSAMINAS 24NITROSILO 03NMR 22OLEFIN METATHESIS 30ONION 28ORGANIC DEVICES 17ORGANOMETAacuteLICOS 02OXIDO NIacuteTRICO 14PKA 10PM3 12PMMA 19PROPRIEDADES 13PROTONACcedilAtildeO 24Q-EXPONENCIAIS 11QTAIM 03RAMAN 32REACcedilOtildeES DE HECK 01RELATIVISTIC EFFECTS 22RMN E INFRAVERMELHO 31RUTEcircNIO 03SIC 13SUPERAacuteTOMOS 09TDDFT 07TENSOR BLINDAGEM NUCLEAR 05TEORIA GAUSSIAN 08THIOPHENE 32UV-VIS SPECTROSCOPY 07
36 FFCLRP 2014
bbb
E[ρ] = TS[ρ] +intd~rvext(~r)ρ(~r) + VH [ρ] + EXC [ρ]
βmc2 + 3sumk=1
αkpkc
ψ(x t) = ihpartψ(x t)
partt
Estudo teoacuterico do mecanismo ESIPT em derivados de benzazoacuteis
Josene M Toldo1(PG) Paulo F B Gonccedilalves
1(PQ)
Josenetoldoufrgsbr 1Universidade Federal do Rio Grande do Sul Instituto de Quiacutemica Grupo de Quiacutemica Teoacuterica
Introduccedilatildeo
A transferecircncia protocircnica intramolecular no estado excitado (ESIPT) caracteriza-se pela
transferecircncia de um proacuteton de um grupo doador para um grupo aceptor a partir de uma ligaccedilatildeo de
hidrogecircnio intramolecular presente na estrutura do estado excitado[1] O aumento do interesse no
estudo de moleacuteculas que apresentam ESIPT eacute um reflexo de suas propriedades fotoquiacutemicas e
fotofiacutesicas uacutenicas que permitem a sua utilizaccedilatildeo em novas aplicaccedilotildees optoeletrocircnicas[2] Nesse
trabalho a DFT foi utilizada para investigar os derivados dos benzazoacuteis descritos na Figura 1 onde
as estruturas 1a e 1b podem apresentar ESIPT
Figura 1 Estruturas dos derivados de benzazoacuteis
Metodologia Computacional
As otimizaccedilotildees geomeacutetricas e anaacutelises vibracionais nos estados S0 e S1 foram feitas
utilizando CAM-B3LYPcc-pVDZ e PBE1PBEcc-pVDZ Nos caacutelculos de energia para as transiccedilotildees verticais foram utilizados CAM-B3LYPjun-cc-pVTZ e PBE1PBEjun-cc-pVDZ Os efeitos do solvente foram incluiacutedos a partir do PCM com as constantes dieleacutetricas referentes ao 14-dioxano diclorometano etanol e acetonitrila Todos os caacutelculos foram feitos no Gaussian 09
Resultados e Discussatildeo
No estado fundamental natildeo haacute a possibilidade de transferecircncia protocircnica intramolecular
devido agrave grande instabilidade das formas ceto quando comparadas agraves formas enol No estado S1
ambas as formas satildeo possiacuteveis contudo o mecanismo ESIPT nem sempre eacute observado O funcional
CAM-B3LYP prevecirc o ESIPT apenas para a estrutura 1a utilizando o solvente mais apolar o 14-
dioxano Jaacute quando o PBE1PBE eacute empregado a estrutura 1a apresenta ESIPT com todos os
solventes e a estrutura 1b apenas para o 14-dioxano Contudo comparando os valores dos λabs e λem
obtidos com os dois funcionais com os resultados experimentais [3] percebe-se que o CAM-B3LYP
descreve melhor o sistema Um efeito batocrocircmico eacute observado ao aumentar a polaridade do
solvente o que eacute consistente com as transiccedilotildees do tipo π rarrπ
Conclusotildees
Devido agrave pequena diferenccedila de energia entre as formas ceto e enol explicada pela reduzida
transferecircncia de carga o mecanismo ESIPT eacute previsto apenas para a estrutura 1a em dioxano jaacute
que o CAM-B3LYP eacute o funcional que melhor descreve o sistema
Agradecimentos
CNPq CAPES e PROPESQ pelo suporte financeiro
Referecircncias [1] H Roohi F Hejazi N Mohtamedifar M Jahantab Spectrochim Acta Part A 2014 118 228-238
[2] J E Kwon S Y Park Adv Mater 2011 23 3615ndash3642
[3] G Wiethaus Siacutentese e caracterizaccedilatildeo de novas iminas com aplicaccedilotildees em oacuteptica natildeo-linear 2010 UFRGS BR
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18 FFCLRP 2014
Processo de fragmentaccedilatildeo molecular do hiacutebrido γ-Fe2O3 PMMA um estudo
teoacuterico e experimental
Silviana Correcirca1 Liacutevia C T Lacerda
1 Marcus V J Rocha
1-2 (PQ) Teodorico C Ramalho
1
(PQ) Elaine F F da Cunha1 (PQ)
silvianacorrea123yahoocombr 1Laboratoacuterio de Modelagem Molecular Departamento de Quiacutemica Universidade Federal de Lavras LavrasMG 2Department of Theoretical Chemistry Faculty of Sciences Vrije Universiteit Amsterdam Paiacuteses Baixos
Introduccedilatildeo
Materiais hiacutebridos orgacircnico-inorgacircnicos satildeo constituiacutedos pela combinaccedilatildeo de
componentes orgacircnicos e inorgacircnicos A siacutentese desses materiais com propriedades otimizadas
constitui uma aacuterea em constante expansatildeo com potencial aplicaccedilatildeo na aacuterea de cataacutelise e sensores
quiacutemicos[12]
Assim este trabalho tem objetivo de propor e entender o mecanismo de
fragmentaccedilatildeo molecular do hiacutebrido PMMA-maghemita realizado pelas teacutecnicas experimentais
de dessorccedilatildeo iocircnica utilizando caacutelculos teoacutericos
Metodologia Computacional
A teacutecnica de dessorccedilatildeo iocircnica estimulada por eleacutetrons foi utilizada para a fragmentaccedilatildeo
experimental E para o estudo teoacuterico utilizou-se o pacote ADF com o meacutetodo DFT o funcional
de densidade BLYP O conjunto de funccedilotildees do tipo Slater TZ2P
Resultados e Discussatildeo
O caminho de fragmentaccedilatildeo do
hiacutebrido PMMA-maghemita estaacute descrito de
acordo com a Figura 1 Pelos resultados
experimentais a ordem de intensidade de
perda dos fragmentos eacute COH+ gt CH3
+gt
CO2CH3+ A energia de formaccedilatildeo do iacuteon
CO2CH3+ seria maior do que os outros no
entanto a ordem de estabilidade encontrada
a partir de caacutelculos teoacutericos foi COH+ gt
CO2CH3+ gt CH3
+ (Figura1) A energia de
ativaccedilatildeo (E) para COH+ foi 2305 kcalmol
-
1 menor que a do CH3
+ Em comparaccedilatildeo
com a do CO2CH3+ a diferenccedila da E eacute
59759 e 62064 kcalmol-1
respectivamente
A intensidade de dessorccedilatildeo iocircnica e a
barreira de energia de ativaccedilatildeo teoacuterica
mostrou boa concordacircncia Assim o
controle cineacutetica pode ocorrer no processo
de fragmentaccedilatildeo da PMMA-maghemita
Conclusotildees
Atraveacutes dos caacutelculos teoacutericos com auxiacutelio dos dados experimentais foi possiacutevel prever e
propor um mecanismo de fragmentaccedilatildeo para o material Permitindo discutir as melhores vias de
formaccedilatildeo dos fragmentos e os fatores quiacutemicos que influenciam nas perdas
Agradecimentos
A CAPES CNPq e a UFRJ pelos auxiacutelios financeiros e de infraestrutura para a realizaccedilatildeo
do trabalho
Referecircncias [1] JOSEacute NM PRADO LASA Quiacutemica Nova 2005 v 28 n 2 p 281-288
[2] FAHMI A Materials Today 2009 v 12 n 5 p 44-50
Figura 1 Mecanismo de fragmentaccedilatildeo do
hiacutebrido PMMA-maghemita
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19 FFCLRP 2014
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Estudo mecaniacutestico sobre a N-acilaccedilatildeo de aminas por aacutecidos
carboxiacutelicos catalisada por ZrCl4
Felipe V Z Assad (PG) e Fabriacutecio R Sensato (PQ)
Universidade Federal de Satildeo Paulo UNIFESP Campus Diadema E-mail felipeassadglobocom
N-acilaccedilatildeo de aminas eacute um importante evento quiacutemico para a siacutentese da ligaccedilatildeo amida Tipicamente este tipo de ligaccedilatildeo eacute obtido da uniatildeo de um aacutecido carboxiacutelico a uma amina Entretanto a uniatildeo destes dois grupos funcionais natildeo ocorre agrave temperatura ambiente e requer temperaturas da ordem de 160-180
oC
1 Em 2012 Williams e colaboradores
2 reportaram um ineacutedito protocolo de siacutentese de amidas que
apresenta alta eficiecircncia para uma grande variedade de aminas e aacutecidos carboxiacutelicos A estrateacutegia - em sua condiccedilatildeo otimizada - baseia-se na reaccedilatildeo do substrato (amina) com aacutecido carboxiacutelico catalisada por tetracloreto de zircocircnio (ZrCl4) na presenccedila de tolueno a 110
0C Natildeo obstante a preeminecircncia do referido
procedimento nenhuma explanaccedilatildeo pormenorizada sobre o mecanismo molecular da reaccedilatildeo tem sido oferecida No presente estudo o mecanismo molecular de N-acilaccedilatildeo de aminas por aacutecidos carboxiacutelicos catalisada por ZrCl4 foi investigado por caacutelculos de estrutura eletrocircnica Os caacutelculos foram realizados em niacutevel DFTB3LYP com os seguintes conjuntos de base LANL2DZ para descrever o aacutetomo de zircocircnio e 6-311+G(2df2p) para os demais aacutetomos Pontos criacuteticos foram caracterizados por caacutelculos de frequecircncia vibracional Os processos de N-acilaccedilatildeo de aminas foram investigados para duas situaccedilotildees distintas reaccedilatildeo catalisada ou natildeo pelo ZrCl4 Para cada caso quatro caminhos reacionais idealizados foram investigados e caracterizados computacionalmente como segue i) processo concertado ii) por etapas iii) concertado em excesso de aacutecido carboxiacutelico e iv) por etapas tambeacutem em excesso do aacutecido Como modelos quiacutemicos para representar a amina e o aacutecido carboxiacutelico foram selecionadas as moleacuteculas metilamina e aacutecido metanoico Dos resultados obtidos na ausecircncia do ZrCl4 depreende-se que os valores de energia livre de ativaccedilatildeo ΔG
Dagger
satildeo consistentes com a baixa reatividade deste sistema agrave temperatura ambiente Dentre os canais investigados os processos por etapas demandam menores energias livre de ativaccedilatildeo que os concertados Assim o canal (ii) eacute mais reativo que o canal (i) enquanto o canal (iv) eacute mais reativo que o canal (iii) Em particular a adiccedilatildeo de ZrCl4 fortemente influencia a cineacutetica de acilaccedilatildeo associada ao mecanismo concertado em excesso do aacutecido carboxiacutelico A demanda de ativaccedilatildeo para este processo eacute diminuiacuteda por 86 kcalmol conduzindo a uma energia livre de ativaccedilatildeo ΔG
Dagger de 165 kcalmol e o correspondente perfil
energeacutetico eacute apresentado na Figura 1 Na ausecircncia do catalisador o mecanismo mais favorecido cineticamente eacute o processo por etapas em excesso de aacutecido carboxiacutelico No entanto o mecanismo concertado - em excesso do aacutecido - eacute prevalente na presenccedila do ZrCl4
Figura 1 Perfil energeacutetico do caminho reacional concertado em excesso de aacutecido carboxiacutelico catalisado pelo ZrCl4
Palavras Chave N-acilaccedilatildeo de aminas ligaccedilatildeo amida ZrCl4 caacutelculos de estrutura eletrocircnica DFT
[1] Valeur E Bradley M Chem Soc Rev 2009 38 606
[2] Allen C L Chhatwal A R Williams J M J Chemical Communications 2012 48 666-668
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Comparaccedilatildeo do Desempenho de Meacutetodos Compostos e Funcionais de
Densidade na Determinaccedilatildeo de Entalpias Padrotildees de Formaccedilatildeo
Leonardo Viana das Chagas Lima1 (PG) Nelson Henrique Morgon
1 (PQ)
leonardolimaiqmunicampbr 1Instituto de Quiacutemica Universidade Estadual de Campinas Baratildeo Geraldo Caixa Postal 6154 13083-970
Campinas Satildeo Paulo Brasil
Introduccedilatildeo
No estudo de sistemas com muitas partiacuteculas o uso de meacutetodos de estrutura eletrocircnica
sofisticados e bases extensas para a obtenccedilatildeo de propriedades com maior exatidatildeo sofre uma
limitaccedilatildeo praacutetica devido ao alto custo computacional o que felizmente pode ser contornado
por estrateacutegias como a teoria do funcional da densidade e os meacutetodos compostos[1]
Metodologia Computacional
Foram escolhidos os meacutetodos G3 G3MP2 G4 e G4MP2 e os funcionais com o
conjunto de bases G3LargeXP[2]
SOGGA11 B3LYP RevTPSS e M06-2X Realizaram-se
caacutelculos de otimizaccedilatildeo de geometria energia eletrocircnica e frequecircncias vibracionais (289 K e
1 bar) com o programa Gaussian09[3]
para um conjunto de 74 moleacuteculas e os respectivos os
aacutetomos presentes a fim de se determinar as entalpias padrotildees de formaccedilatildeo
Resultados e Discussatildeo
Comparando-se as determinaccedilotildees teoacutericas e experimentais obteve-se o erro meacutedio
(MSE) e o desvio RMS (RMSD) Avaliaram-se tambeacutem os tempos meacutedios de cpu (TM)
Tabela 1 ndash Anaacutelise estatiacutestica (MSE e RMSD em kcalmol) das determinaccedilotildees da entalpia padratildeo de formaccedilatildeo
(289 K e 1 bar) e tempo de CPU meacutedio dos caacutelculos (minutos)
Medidas Meacutetodos
G3 G3MP2 G4 G4MP2 B3LYP M06-2X RevTPSS SOGAA11
MSE -0406 -0332 -0155 -0107 6533 0873 -0718 -0331
RMSD 2543 2711 2463 2597 8553 3543 4060 9515
TM 4122 230 2983 625 1551 1672 1306 1917
Os menores RMSD foram observados para os meacutetodos compostos com destaque para
o G4 (2463 kcalmol) Jaacute os funcionais de densidade apresentaram RMSD superiores poreacutem
vale a pena destacar o M06-2X (3543 kcalmol) Os maiores tempos foram obtidos para os
meacutetodos G3 e G4 enquanto os menores foram os dos meacutetodos G3MP2 e G4MP2
Conclusotildees
Os meacutetodos G3MP2 e G4MP2 apresentaram os desempenhos mais equilibrados com
RMSD apenas pouco superiores ao meacutetodo G4 e os menores tempos de CPU Os funcionais
apesar dos tempos intermediaacuterios apresentaram RMSD consideravelmente superiores
Agradecimentos
Unicamp CENAPAD-SP CAPES
Referecircncias [1] Heerdt G Morgon N H Quiacutemica Nova 2012 23 1741-1746
[2] Curtis L A Redfern P C Raghavachari K Journal of Chemical Physics 2007 126 084108
[3] Frisch M J et al Gaussian09 Gaussian Inc 2009
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21 FFCLRP 2014
NMR-TZPP-DKH Gaussian basis sets for NMR calculations ndash 195Pt chemical
shift
Diego Paschoal1 (PG) Heacutelio F Dos Santos1 (PQ)
diego_paschoalyahoocombr 1Nuacutecleo de Estudos em Quiacutemica Computacional ndash NEQC ndash Departamento de Quiacutemica Universidade Federal de Juiz de
Fora Campus Universitaacuterio ndash Martelos 36036-030 Juiz de Fora MG Brasil
Nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy of 195Pt is an excellent method to be used
in structural characterization of new complexes in solution Besides NMR has been used in the
elucidation of reaction mechanism among other applications [1]
In this present study a comprehensive analysis of all relevant issues involved on the 195Pt
NMR chemical shift predictions are conducted Non-relativistic and relativistic calculations were
employed in distinct computation schemes to assess the most accurate method to use in a theoretical
calculations of 195Pt NMR In addition to the existing methods new relativistic Gaussian basis sets
named as NMR-TZPP-DKH were constructed for H-He Li-Ne Na-Ar K-Ca Ga-Kr Rb-Sr In-Xe
and Pt atoms and tested for 195Pt NMR predictions
NMR-TZPP-DKH Gaussian basis sets were developed according to the protocol described
by Neese [2] with some changes
Figure 1 195Pt chemical shift calculated at B3LYP(DKHSO)NMR-TZPP-DKHSO level
Platinum compounds studied in this work were optimized at B3LYPLANL2DZ(Pt)Def2-
TZVPP(Ligands) NMR calculations were performed using the GIAO method at B3LYPNMR-
TZPP-DKH level with relativistic effects incorporated by DKHSO approximation The [PtCl6]-2
was used as internal reference In all calculations the solvent effect was included using the PCM
formalism GAUSSIAN09 program were used in these calculations
The 195Pt for 73 complexes are showed in Figure 1 From the results we observe a good
agreement between experimental and calculated results with an average absolute deviation of 156
ppm for the compounds considered
The results and conclusions in this study are highly relevant to theoretical and experimental
chemists that seeking state of the art for the chemistry of platinum complexes Our conclusions are
supported by a series of theoretical calculations in good agreement with experimental values for a
wide range of 195Pt chemical shifts and with distinct ligands
Acknowledgments Authors acknowledges UFJF FAPEMIG CAPES and CNPq for
financial support
[1] P S Pregosin Coord Chem Rev 44 (1982) 247
[2] D A Pantazis X Y Chen C R Landis F Neese J Chem Theory Comput 4 (2008) 908
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22 FFCLRP 2014
Avaliaccedilatildeo teoacuterica do efeito gauche na difenidramina e seu cloridrato Faacutetima M P de Rezende1 (PG) Matheus P de Freitas1 (PQ)
fatimarezendeposgraduflabr 1Departamento de Quiacutemica Universidade Federal de Lavras CP 3037 37200-000 Lavras MG
Introduccedilatildeo O cloridrato de difenidramina eacute um dos princiacutepios ativos do medicamento Dramin (utilizado no tratamento de naacuteuseas e vocircmitos) A difenidramina e seu cloridrato fornecem bons prospectos para exibirem o efeito gauche O efeito gauche eacute observado em moleacuteculas contendo o fragmento etila 12-dissubstituiacutedo em que os substituintes satildeo aacutetomos ou grupos eletronegativos Segundo esse efeito a conformaccedilatildeo gauche eacute a forma preferencial em comparaccedilatildeo com a conformaccedilatildeo anti embora efeitos de repulsatildeo esteacuterica e eletrostaacutetica entre substituintes sugiram que o equiliacutebrio deveria ser favoraacutevel ao isocircmero anti1 Nesse contexto o objetivo do presente trabalho eacute avaliar a preferecircncia conformacional (gauche ou anti) do cloridrato de difenidramina e de sua forma neutra (Figura 1a e 1b) em acetonitrila e no vaacutecuo
ON
H
ON
a b
Figura 1 a) Difenidramina protonada (caacutetion) b) Difenidramina Metodologia Computacional Os miacutenimos de energia dos compostos foram identificados por meio de uma varredura conformacional usando o meacutetodo Monte Carlo em niacutevel semi-empiacuterico AM1 usando o programa Spartan A varredura conformacional foi executada para difenidramina na forma neutra e catiocircnica obtendo-se 100 estruturas para cada composto sendo muitas delas idecircnticas As geometrias diferentes foram otimizadas em niacutevel HF631g-(dp) (incluindo caacutelculos de frequecircncia para garantir que as estruturas natildeo se tratavam de estados de transiccedilatildeo) e em seguida 14 estruturas com energias relativas diferentes foram resubmetidas a caacutelculos de otimizaccedilatildeo de geometria (no gaacutes e em acetonitrila impliacutecita - modelo PCM) em niacutevel B97X-D6-31g(dp) Resultados e Discussatildeo O efeito gauche eacute operante na difenidramina pois o confocircrmero mais estaacutevel possui acircngulo diedro O-C-C-N de aproximadamente 65o (gauche) e eacute cerca de 1 kcal mol-1 mais estaacutevel do que o confocircrmero anti mais abundante (O-C-C-N de aproximadamente 175o) tanto na fase gasosa quanto em acetonitrila A estabilizaccedilatildeo da conformaccedilatildeo gauche eacute possivelmente decorrente de interaccedilotildees hiperconjugativas antiperiplanares CHCN e CHCO (efeito gauche quacircntico) Contudo os dados de energia ainda indicam uma populaccedilatildeo mensuraacutevel de confocircrmeros anti (cerca de 10) Ao se protonar a difenidramina de forma que se obtenha o caacutetion difenidramiacutenio (correspondente ao cloridrato de difenidramina) a diferenccedila de energia entre os confocircrmeros gauche e anti mais estaacuteveis eacute de mais de 6 kcal mol-1 sugerindo que estruturas com acircngulo diedro O-C-C-N+ gauche sejam natildeo somente preferenciais mas exclusivas Esse fato eacute decorrente de um incremento estabilizante da conformaccedilatildeo gauche a atraccedilatildeo eletrostaacutetica ON+ (efeito gauche eletrostaacutetico)2 Conclusotildees Interaccedilotildees intramoleculares particularmente o efeito gauche (quacircntico e eletrostaacutetico) devem contribuir fortemente para a conformaccedilatildeo bioativa da difenidramina e seu cloridrato que eacute gauche ao longo do fragmento O-C-C-N segundo estrutura do Protein Data Bank (coacutedigo PDB 2AOT) Agradecimentos Agrave FAPEMIG CAPES e CNPq pelo suporte financeiro e bolsas de estudante (FMPR) e de pesquisador (MPF) Referecircncias [1] Goodman L Gu H Pophristic V J Phys Chem A 2005 109 1223-1229 [2] Gooseman N E J OacuteHagan D Peach M J G Slawin A M Z Tozer D J Young R J Angew Chem Int Ed 2007 46 5904-5908
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23 FFCLRP 2014
Estudo envolvendo NN
Railton1 B de Andrade (PG) SilmarMiguel A F de Souza (PQ)
1Universidade Federal da Paraiacuteba Departamento de Quiacutemica 58036 Joatildeo Pes
Introduccedilatildeo
Uma das reaccedilotildees mais importantes das nitrosaminas se refere agrave quebra da ligaccedilatildeo NndashN (ver Figura 1) com a consequumlente liberaccedilatildeo do pode facilitar ou natildeo a quebra desta ligaccedilatildeo Pelaacuteez e colaboraprotonaccedilatildeo da nitrosamina mais simples (nitrosamina metilada
1a trans-(CH3)2NNOH+ 1c cis
Figura 1 conformaccedilotildees mais releva
Neste trabalho investigamos as quatro estruturas de menor energia da NNnitrosodimetilamina (DMNA
Metodologia Computacional
Utilizamos os meacutetodos geometrias referentes aos confocircrmeros mais estaacuteveis niacutevel CASSCFcc-pVDZ
Resultados e Discussatildeo
Temos um ordenamento energeacutetico em relaccedilatildeo aos resultados a niacutevel outro ordenamento com MRCI
Tabela 1Resultados obtidos para as quatro estruturas mai
Estruturaa
1a trans-(CH3)2NNOH+
1c cis-(CH3)2NNOH+
2a (CH3)2NHNO+
2c (CH3)2NNHO+
aAs quatro estruturas de menor energias foram otimizadas com realizado um caacutelculo MRCI correccedilotildees de Davdson dResultados entre parecircnteses referente agraves estruturas com H [2]
Conclusotildees
Para o estado fundamental foram obtidas quatro conformaccedilotildees mais estaacuteveis mostradas na Figura 1 sendo a estaacuteveis Observou-se o mesmo ordenamento obtido para a nitrosamina natildeoCaacutelculos com bases mais extensas (augReferecircncias [1] OHWADA T et al J Am Chem Soc
[2] PELAacuteEZ D et al J J Phys Chem A
Estudo envolvendo NN-nitrosodimetilamina protonada
B de Andrade (PG) Silmar1 A do Monte (PQ) Miguel A F de Souza (PQ) e Elizete1 Ventura (PQ)
railtoncggmailcom
Universidade Federal da Paraiacuteba Departamento de Quiacutemica 58036 Joatildeo Pessoa
Uma das reaccedilotildees mais importantes das nitrosaminas se refere agrave quebra da ligaccedilatildeo N (ver Figura 1) com a consequumlente liberaccedilatildeo do NO [1] A posiccedilatildeo da protonaccedilatildeo
pode facilitar ou natildeo a quebra desta ligaccedilatildeo Pelaacuteez e colaboradores [2] estudaram a protonaccedilatildeo da nitrosamina mais simples (H2NNO----H+) como modelo para a
1c cis-(CH3)2NNHO+ 2a (CH3)2NHNO
+ 2c (CH
conformaccedilotildees mais relevantes no estado fundamental de nitrosaminas protonadas
Neste trabalho investigamos as quatro estruturas de menor energia da NNDMNA) protonada (Figura 1 principais siacutetios de protonaccedilatildeo)
odologia Computacional
Utilizamos os meacutetodos MRCICASSCF com a base cc-pVDZ
geometrias referentes aos confocircrmeros mais estaacuteveis (Figura 1) foram otimizadas a
Temos um ordenamento energeacutetico em relaccedilatildeo aos resultados a niacutevel MRCI como indicado na Tabela 1
Resultados obtidos para as quatro estruturas mais estaacuteveis envolvendo NDMA protonada
CASSCF MRCIb MRCI+Q
c CASPT2ANO
∆E (kcalmol) 000 (000)d 000 000
1244 (1099) 1200 1183
-103 (-331) 1378 941
1389 (1232) 1793 1555 As quatro estruturas de menor energias foram otimizadas com CASSCF e a geometria obtida foi
realizado um caacutelculo MRCI bMRCI (Multireference Configuration Interaction
sultados entre parecircnteses referente agraves estruturas com H [2]
Para o estado fundamental foram obtidas quatro conformaccedilotildees mais estaacuteveis sendo a 1a trans-(CH3)2NNOH
+ e 2a (CH3)2NHNO
se o mesmo ordenamento obtido para a nitrosamina natildeoCaacutelculos com bases mais extensas (aug-cc-pVDZ e cc-pVTZ) estatildeo sendo realizados
J Am Chem Soc 123 10164 2001 J J Phys Chem A 112 8394 2008
nitrosodimetilamina protonada
A do Monte (PQ)
soa ndash PB ndash Brasil
Uma das reaccedilotildees mais importantes das nitrosaminas se refere agrave quebra da ligaccedilatildeo posiccedilatildeo da protonaccedilatildeo dores [2] estudaram a
) como modelo para a
2c (CH3)2NNHO+
ntes no estado fundamental de nitrosaminas protonadas
Neste trabalho investigamos as quatro estruturas de menor energia da NN-principais siacutetios de protonaccedilatildeo)
pVDZ Todas as ) foram otimizadas a
Temos um ordenamento energeacutetico em relaccedilatildeo aos resultados a niacutevel CASSCF e
s estaacuteveis envolvendo NDMA protonada
CASPT2ANO-L
(000) (1125) (459) (1141)
e a geometria obtida foi Multireference Configuration Interaction) c
MRCI com sultados entre parecircnteses referente agraves estruturas com H [2]
Para o estado fundamental foram obtidas quatro conformaccedilotildees mais estaacuteveis NHNO
+ as mais se o mesmo ordenamento obtido para a nitrosamina natildeo-metilada
pVTZ) estatildeo sendo realizados
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24 FFCLRP 2014
Ab-initio calculation of magnetic properties of Gd-doped SnO2
Fermin H Aragoacuten
fermin964hotmailcom Laboratoacuterio de Fiacutesica Aplicada Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear 31270-901 Belo Horizonte MG
Brazil
Introduction
The SnO2 compound is a n-type semiconductor with a large band gap (Eg ~ 36 eV) This
compound forms in a tetragonal rutile-type crystalline structure Reports published in the literature
experimental and theoretical indicate that the SnO2 compound doped with different chemical
elements (transition metals and rare earths) shows ferromagnetic properties above room
temperature high electrical conductivity high transparency in the visible region and high thermal
stability Due to these properties the rare earth-ion-doped SnO2 compounds are considered as
promising systems for the development of multifunctional magneto-optical devices [1] In special
the doping with trivalent Gd ions could provide with larger localized magnetic moments because of
their 4f7 electron configuration in comparison with transition metal ions
Computational Methodology
All calculations have been performed within the framework of the density-functional theory
(DFT) implemented in the well-tested SIESTA (Spanish Initiative for Electronic Simulations with
Thousands of Atoms) code
[2] and using the generalized gradient approximation (GGA)
pseudopotentials The system was studied in 2x2x2 supercell contained 48 atoms For the
calculation is considered the substitution of GdrarrSn that represent 625 of Gd-doped and one
oxygen vacancy that represent 3125 of the oxygen occupied site Spin polarized was carried out
to both cases with ferromagnetic (FM) and antiferromagnetic (AFM) configuration The difference
between the FM and AFM total energy (ΔE) can be expressed as ΔE=E(FM)-E(AFM) where
E(FM) denotes the total energy of FM state and E(AFM) denotes the total energy of AFM state
Positive value of ΔE implies that an AFM state is preferred while negative value of ΔE implies that
an FM state is preferred
Results
The values obtained to ΔE were -04 meV and -33 meV for 625 Gd-doped in SnO2 and
SnO2-γ (γ is the quantity of oxygen vacancy) respectively The low energy for Gd-doped SnO2
shows paramagnetic while for the Gd-doped SnO2-γ shows ferromagnetic behavior these results are
in agreement as theoretical and experimental work [34] where were shown that the oxygen
vacancies are a key of the origin of ferromagnetism in the call diluted magnetic semiconductors
Conclusions In conclusion we have investigated the electronic and magnetic properties of Gd-doped SnO2 (free of oxygen vacancy) and Gd-doped SnO2-γ (with oxygen vacancy) using SIESTA code Our calculations show remarkable changes in the spin polarized DOS with a strong correlation of the ferromagnetism with the presence of oxygen vacancy
The financial support of the Brazilian Agencies CNPq CAPES and FAPEMIG is gratefully
acknowledged
References [1] R Adhikari AK Das DKarmakar JGhatak J MagnMagn Mat 322 (2010) 3631
[2] J M Soler E Artacho J Gale A Garcia J Junquera P Ordejoacuten D Saacutenchez-Portal J Phys Cond Matt 14 2745
(2002)
[3] S B Ogale R J Choudhary J P Buban S E Lofland S R Shinde S N Kale V N Kulkarni J Higgins C
Lanci J R Simpson N D Browning S D Sarma H D Drew R L Greene and T Venkatesan Phys Rev Lett 91
77205 (2003)
[4] J M D Coey A P Douvalis C B Fitzgerald and M Venkatesan Appl Phys Lett 84 1332 (2004)
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
25 FFCLRP 2014
Estrutura eletrocircnica de complexo envolvendo uma associaccedilatildeo por ligaccedilatildeo
quiacutemica entre uma ftalocianina de rutecircnio e o TiO2 (anatase)
Diesley M S Arauacutejo1
(PG) Weverson R Gomes2(PG) Leonardo T Ueno
3(PQ) Antonio O T
Patrociacutenio1(PQ) Antonio E H Machado
1(PQ)
diesleymartinsyahoocombr 1Universidade Federal de Uberlacircndia Instituto de Quiacutemica Laboratoacuterio de Fotoquiacutemica e Ciecircncia de Materiais
2 Universidade Federal de Satildeo Carlos Departamento de Quiacutemica
3Universidade Federal de Uberlacircndia Faculdade de Ciecircncias Integradas do Pontal
Introduccedilatildeo
O emprego de abordagens baseadas na Teoria do Funcional de Densidade (DFT) tem
contribuiacutedo de forma significativa nos estudos de processos que envolvem transferecircncia de carga
[12] Ressalta-se entre outras possibilidades a previsatildeo do arranjo estrutural energeticamente mais
favoraacutevel e o entendimento de qual seria a melhor forma de ancoramento do corante na superfiacutecie
do semicondutor Aleacutem disso a estrutura eletrocircnica obtida teoricamente eacute capaz de fornecer
informaccedilotildees para o entendimento de processos importantes como eacute o caso da conversatildeo de energia
No presente trabalho avaliamos o comportamento de uma ftalocianina de rutecircnio ([(29-
bis(dietielamino)-1623-dicarboxi)PcRu(py)2]- FtRu) ligada quimicamente a um nanocluster de
anatase (TiO2)
Metodologia Computacional
Para a otimizaccedilatildeo estrutural e caacutelculo das frequecircncias vibracionais empregou-se o funcional
B3LYP e o conjunto de bases LANL2DZ ECP com o pseudo-potencial para o Titacircnio e o conjunto
Def2-TZVPD para os demais aacutetomos (H C N O e Ru) mais o pseudo-potencial para o Ru O
nanocluster de anatase empregado foi mantido congelado durante todos os caacutelculos Este consiste
em estrutura otimizada descrita por Jono e colaboradores [1] Todos os caacutelculos foram efetuados
considerando acetonitrila como solvente empregando o meacutetodo de contiacutenuo dieleacutetrico CPCM [45]
O funcional CAM-B3LYP foi utilizado na previsatildeo de 6 estados tripleto e dos 60 primeiros estados
singleto para a construccedilatildeo do espectro eletrocircnico e diagrama de energias
Resultados e Discussatildeo
No espectro de excitaccedilatildeo simulado a magnitude das forccedilas de oscilador para as transiccedilotildees
por volta de 560 nm sugere uma grande probabilidade de absorccedilatildeo de luz visiacutevel por este complexo
Em uma anaacutelise dos orbitais moleculares observa-se que tais excitaccedilotildees surgem da transferecircncia de
carga interfacial da FtRu para niacuteveis desocupados do semicondutor sugerindo que as transiccedilotildees
eletrocircnicas de menor energia devem envolver a excitaccedilatildeo de um eleacutetron da FtRu para diferentes
estados eletrocircnicos do TiO2 O gap energeacutetico entre o estado eletrocircnico de menor energia (S1) e o
estado fundamental eacute de cerca de 180 eV envolvendo a combinaccedilatildeo de diferentes transiccedilotildees
eletrocircnicas sugerindo que haacute injeccedilatildeo eletrocircnica do corante no estado excitado para a banda de
conduccedilatildeo do semicondutor isso eacute compatiacutevel com dados reportados em estudos similares [1-3]
Conclusotildees
Os dados obtidos para os niacuteveis de energia do complexo em estudo satildeo compatiacuteveis aos
observados para complexos similares Os resultados sugerem na excitaccedilatildeo eletrocircnica a
transferecircncia de eleacutetron de niacuteveis ocupados da FtRu para orbitais virtuais da anatase
Agradecimentos
UFU FAPEMIG CAPES e CNPq
Referecircncias
[1] R Jono et al J Phys Chem Lett 2011 2 1167ndash1170
[2] P M Anbarasan et al Rec Res Sci Tech 2010 2 08-16
[3] Corneliu I Oprea et al International Journal of Photoenergy 2013 1-15
[4] M Cossi et al J Comp Chem 2003 24 669-81
[5] V Barone and M Cossi J Phys Chem A 1998 102 1995-2001
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26 FFCLRP 2014
Estudo computacional de [22]ciclofanos
Mateus G Manfreacute1 (IC) Seacutergio E Galembeck
1 (PQ)
mateusmanfreuspbr 1Departamento de Quiacutemica Faculdade de Filosofia Ciecircncias e Letras de Ribeiratildeo Preto Universidade de Satildeo Paulo
14040-901 Ribeiratildeo Preto-SP Brasil
Introduccedilatildeo
Os [22]ciclofanos representam uma classe de compostos quiacutemicos com um campo de aplicaccedilatildeo que
abrange cataacutelises assimeacutetricas poliacutemeros com propriedades oacuteptico-eletrocircnicas distintas e mesmo
faacutermacos no combate agrave artrite Grande parte de suas caracteriacutesticas de interesse se deve a interaccedilotildees
entre seus dois aneacuteis aromaacuteticos portanto a compreensatildeo da natureza de tais interaccedilotildees elucidaria a
origem de suas aplicaccedilotildees bem como melhor exploraacute-las
Metodologia Computacional
Quatro compostos da classe dos [22]ciclofano vecircm sendo estudados neste trabalho
[22]paraciclofano (I) sin [22]metaciclofano (II) anti [22]metaciclofano (III) e
[22]metaparaciclofano (IV) As moleacuteculas tiveram suas geometrias optimizadas atraveacutes do meacutetodo
PW6B95-D3BJ tendo def2-TZVP A mesma metodologia foi adotada para o caacutelculo de seus
espectros infravermelho
Resultados e Discussatildeo
Em todos os compostos os valores estudados nas geometrias se encontram muito proacuteximos
dos valores experimentais na literatura2 Observa-se que para I e II a distacircncia interanular
apresentou um valor abaixo do raio de Van der Waals para o aacutetomo de carbono ( 28 acircngstrons) o
que sugere uma provaacutevel interaccedilatildeo through-space entre os aneacuteis Por outro lado os compostos III e
IV apresentaram uma distacircncia entre os aneacuteis maior que 28 acircngstrons indicando que caso estejam
presentes a interaccedilatildeo entre os aneacuteis se daacute principalmente through-bond
Os espectros infravermelho revelaram que em todos os compostos os picos de maior
intensidade se encontravam relacionados a vibraccedilotildees de estiramento dos hidrogecircnios Tanto O
espectro do composto I quanto do composto II bandas de intensidade consideraacutevel em 750 cm-1
relacionada agrave vibraccedilatildeo angular entre seus aneacuteis benzecircnicos indicando uma provaacutevel interaccedilatildeo
through-space O composto IV por outro lado natildeo apresentou tais bandas de interaccedilatildeo apenas entre
os aneacuteis mas sim uma banda em 606 cm-1
devido ao estiramento simeacutetrico entre os aneacuteis atraveacutes
das pontes etilecircnicas se tratando de uma provaacutevel interaccedilatildeo through-bond
Conclusatildeo
O meacutetodo PW6B95-D3BJ apresentou resultados com boa exatidatildeo ante aos valores
encontrados na literatura se mostrando adequado para o tratamento de [22]ciclofanos Os dados
obtidos na geometria para os compostos I e II bem como no espectro infravermelho convergem para
uma predominacircncia na interaccedilatildeo through-space enquanto que para o composto IV estes convergem
para uma predominacircncia na interaccedilatildeo through-bond
Agradecimentos
Os autores agradecem agrave FAPESP (processo 201319596-0) pelo suporte financeiro MGM
agradece agrave FAPESP (processo 201319596-0) pela bolsa de Iniciaccedilatildeo Cientiacutefica
Referecircncias Bibliograacutefica 2ChampionRGodfreyPD Betens FLJ Mol Spectrosc 199215518
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27 FFCLRP 2014
17ordm SIMPOacuteSIO BRASILEIRO DE QUIacuteMICA TEOacuteRICA (SBQT) 24 a 28 de novembro de 2013 Angra dos Reis Rio
ESTUDO COMPARATIVO DE REATIVIDADE DE TRITERPENOS
PENTACIacuteCLICOS COM ATIVIDADE ANTIMALAacuteRICA
Marlon Marques V de Melo Filho
1a(PG) Kelson Mota T Oliveira
1a(PQ) Noam S Gadelha
1a(PG)
Aristeu S da Fonseca1a
(PG)
1aGrupo de Quiacutemica Teoacuterica e Computacional (GQTC)
1bGrupo de Quiacutemica de Produtos Naturais e Desenvolvimento
de Meacutetodos Analiacuteticos (QPNMA) 1DQICE ndash UFAM Bloco 10 Setor Norte Av Rodrigo OJ Ramos 6200 Japiim
69077-000 Manaus ndash Amazonas
e-mail marlonvieirademelogmailcom
Palavras-chave lupeol aacutecido betulinico betulina aacutecido melaleuco atividade ONION
INTRODUCcedilAtildeO
A investigaccedilatildeo farmacecircutica em produtos naturais representa uma estrateacutegia importante para a descoberta e desenvolvimento de novos medicamentos Quatro moleacuteculas isoladas da A amazonicus no QPNMA com esqueleto triterpecircnico pentaciacuteclico tecircm mostrado graus diferentes de atividade contra o P falciparum Trecircs destes compostos satildeo apresentados na literatura como oacutetimos candidatos para o desenvolvimento de um tratamento mais eficiente contra a malaacuteria e outras doenccedilas parasitaacuterias Os quatro compostos depois de isolados foram identificados por meio de anaacutelise espectroscoacutepica (ver fig 1) Suas estruturas foram estudadas por meio de abordagem teoacuterica visando determinar que fatores estruturais e eletrocircnicos poderiam ser determinantes no grau de atividade Foram comparados os mapas de potencial eletrostaacutetico densidade eletrocircnica (2D e 3D) e distribuiccedilatildeo de cargas dos quatro compostos e seus valores tabelados Figura 1 Triterpenos pentaciacuteclicos isolados de A amazonicus 1 - lupeol 2 - O aacutecido betuliacutenico 3 - betulina 4 - o aacutecido Melaleucico
MEacuteTODOS Os calculos seratildeo realizados utilizando PC INTEL Quadcore
TM (8 GB RAM) em plataforma Debian
LINUX (Versatildeo 50) para calcular as propriedades estruturais e eletrocircnicas das quatro moleacuteculas Na otimizaccedilatildeo geomeacutetrica de rotina seraacute utilizado o meacutetodo com bases 6-21G e funcional b3lyp por meio do Programa Gaussian03 O meacutetodo a ser utilizado eacute o ONIOM Ele eacute recomendado para moleacuteculas grandes reaccedilotildees enzimaacuteticas mecanismos de reaccedilatildeo para os sistemas orgacircnicos efeitos dos substituintes e reatividade de compostos orgacircnicos e organometaacutelicos
RESULTADOS E DISCUSSAtildeO
Os dados oriundos do QPNMA indicam uma
maior atividade para o aacutecido betuliacutenico valores
meacutedios para o lupeol e betulina e nenhuma
atividade do aacutecido melaleucico Como a literatura
aponta a carboxila como forte candidato
responsaacutevel pela atividade do aacutecido betuliacutenico e a
hidroxila nos demais compostos a anaacutelise da
presenccedila destes grupos nas quatros estruturas foi
observado Estruturalmente os compostos
apresentaram grande similaridade em distacircncias e
acircngulos no esqueleto lupacircnico Os caacutelculos de
atividades dos triterpenos seratildeo realizados ao
interagi-los com o modelo tridimensional da proteiacutena
digestiva do P flaciparum que eacute encontrado no
Protein Data Base CONCLUSAtildeO
Uma das principais diferenccedilas observadas deve-
se a distribuiccedilatildeo de cargas nas COOH devido ao
efeito indutivo na proacutepria moleacutecula ou ateacute mesmo
um impedimento esteacuterico pelo maior volume da
moleacutecula
AGRADECIMENTOS
FAPEAM CNPq
Abdel Bar at al J Nat Prod 2009 72 1643ndash1650
2
1
25
12
6
27
15
16
19
28
22
21 29
30
24
23
OH
H
H
1
COOH
OH
OH H
OHH
H
H
3
2
3 4
23 24
6 5
10
1
25
9 8
7 27
14
13
12
30
19
1
8 17 16
15
28
22
21
29
26 COOH
COOH
OH
4
2
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28 FFCLRP 2014
Estudos Teoacutericos Comparativos de Propriedades Estruturais Eletrocircnicas e
Espectroscoacutepicas dos Aacutecidos Betuliacutenico e Melaleucico e da Estabilidade de
Clusters desses Metaboacutelitos Especiais
Noam G da Silva1 (PG) Kelson M T de Oliveira1 (PQ) Aristeu S da Fonseca1 (PG) e Marlon
Vieira de Melo1 (PG)
noam_gshotmailcom 1DQICE-UFAM Bloco 10 Setor Norte Av Rodrigo O J Ramos 6200 Japiim 69077-000 Manaus Amazonas
Introduccedilatildeo
A baixa atividade do aacutecido Melaleucico natildeo foi ateacute o presente momento estudada Sua
estrutura eacute similar agrave de outros compostos ativos mas algum outro fator deve estar influenciando
na quiacutemica da reaccedilatildeo[12] Estruturas como clusters onde interaccedilotildees de hidrogecircnio estabilizam
o sistema podem estar sendo formadas[34] e assim a moleacutecula mostra-se inativa em estudos de
atividade bioloacutegica[5]
Metodologia Computacional
Os caacutelculos foram realizados em maacutequinas QuadCore ambas com 8 GB de memoacuteria
RAM nas plataformas Debian 6 e 7 (Linux) O software utilizado foi o Gaussian 03 Rev C-02
As moleacuteculas foram estudadas com o AM1 B3LYP3-21G e B3LYP6-31G As estruturas com
duas e trecircs moleacuteculas foram estudadas com AM1
Resultados e Discussatildeo
Os resultados preliminares (alguns na Tabela 1)
mostram que a forma mais oxidada (aacutecido Melaleucico)
possui menor energia que o aacutecido Betuliacutenico Em ambas as
moleacuteculas ocorre interaccedilatildeo intermolecular que estabiliza o
sistema Quando duas moleacuteculas interagem haacute um efeito
estabilizante maior no aacutecido Betuliacutenico que no aacutecido
Melaleucico Com trecircs moleacuteculas interagindo ocorre
aumento na estabilizaccedilatildeo para ambos os casos mas o aacutecido Melaleucico tem uma estabilizaccedilatildeo
aproximadamente 20 kcalmol mais acentuada
Tabela 1 Algumas propriedades energeacuteticas e efeitos de interaccedilatildeo de hidrogecircnio
Propriedade Aacutecido Betuliacutenico Aacutecido Melaleucico
Energia Total (kcalmol) -187358751 -2719095827
Estabilizaccedilatildeo com duas moleacuteculas (kcalmol) -8641687843 -7807025921
Estabilizaccedilatildeo com trecircs moleacuteculas (kcalmol) -1326288052 -1528627227
Conclusotildees
A formaccedilatildeo de pontes de hidrogecircnio estabiliza os sistemas mas somente o aacutecido
Melaleucico pode formar grandes aglomerados com essas interaccedilotildees Sistemas maiores podem
ser estudados e fornecer respostas para a baixa atividade da moleacutecula
Agradecimentos
Ao CNPq e a FAPEAM pelos investimentos
Referecircncias [1] Chopra CS Cole A RH Theiberg KJL White DR Arthur HR Tetrahedron 1965 Vol 21 1529-1536
[2] Chopra CS White DR Tetrahedron 1966 Vol 22 897-901
[3] Mohajeri A Journal of molecular structure (Theochem) 2004 Vol 678 201-205
[4] Duvoisin Jr S Ighor CVL Quimica Nova 2011 Vol 34 1595-1603
[5] Bernard P Scior T Didier B Hibert M Berthon J Phytochemistry 2001 Vol 58 865-874
Figura 1 (Esquerda) Cluster de aacutecido
Melaleucico e (Direita) interaccedilotildees de
hidrogecircnio
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29 FFCLRP 2014
On Activation Step of Hoveyda-Grubbs Catalyst
Eacutegil Saacute 1 (PQ) Milton Matos 2 (PQ) hegelsahotmailcom
1 Universidade Federal do Piauiacute Campus Ministro Reis Velloso Parnaiacuteba-PI Brazil e-mail 2 Laboratoacuterio Interdisciplinar de Materiais Avanccedilados Centro de Ciecircncias da Natureza Teresina -PI Brazil
Introduccedilatildeo
Hoveyda-Grubbs catalyst is very important to catalyze the olefin metathesis reaction The activation mechanism is dissociative for RCM (Ring Closing Metathesis) of N-Tosyldiallylamine due to olefin size [1]
Metodologia Computacional
We study the activation mechanism using DFT (Density Functional Theory) through the hybrid functional B3LYP and the basis set 6-31g(d) for all atoms except ruthenium described by LanL2DZ all stationary points were characterized by vibrational frequency calculations using the same level of theory Resultados e Discussatildeo We search the activation path previously proposed [1] showed in the Figure 1 in black and blue lines This path start with the pre-catalyst A1 through the transition state TS(A1-A2) and the minimum A2 The next step is the complexation of N-Tosyldiallylamine (IA3) We also find an alternative path showed by the red line In this path proposed in the first time here we showed an immediately interconversion from A2 to IIA3 before the complexation of the olefin with a rotation through the RuC bond This structure presents a dihedral angle of 105deg between the carbons of group mesityl coordinated ruthenium the carbon of the carbene and the oxygen chelator CRuCO (marked with asterisk in Figure 1) While in the structure A2 the same-angle is -107deg showing the rotation of the entire group Hoveyda around the connection RuC this rotation happens easily and as published in theoretical and experimental studies [2] confirmed by the more the stability of IIA3 in comparison with A2 We investigated the activation directly from the structure A1 to the structure IIA3 but we found an unreal energy barrier corresponding to the possible TS(AI-IIA3) With these results we believe the activation process occurs with the interconversion from A2 to IIA3 and not directly from A2 to IA3 as showed in others works
Figure 1 Activation paths for the Hoveyda-Grubbs catalyst
Referecircncias
[1] [1] S J Connon M Rivard M Zaja S Blechert Adv Synth Catal 345 (2003) 572
[2] C M Aguillar W R Rocha J Phys Chem B 115 (2011) 2030
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30 FFCLRP 2014
Estudo do comportamento em soluccedilatildeo do 2-fluoroetanol 3-fluoroproanol e 4-fluorobutanol por espectroscopias de RMN e infravermelho e caacutelculos
teoacutericos R A Cormanich12(PG) R Rittner2(PQ) M P Freitas3 (PQ) and M Buumlhl1 (PQ)
rodcormanichiqmunicampbr 1 EastChem School of Chemistry University of St Andrews North Haugh St Andrews Fife KY16 9ST UK 2 Chemistry Institute State University of Campinas PO Box 6154 13083-970 Campinas SP Brazil 3 Department of Chemistry Federal University of Lavras PO Box 3037 37200-000 Lavras MG Brazil Introduccedilatildeo
Aacutetomos de fluacuteor em compostos orgacircnicos satildeo considerados fracos aceptores para formaccedilatildeo de ligaccedilatildeo de hidrogecircnio (LH)1 Contudo o miacutenimo global do 2-fluoroetanol (FE) que tem geometria apropriada para formar uma LH CFmiddotmiddotmiddotHO intramolecular eacute responsaacutevel por gt90 da sua populaccedilatildeo conformacional total Tal LH eacute comumente invocada para explicar a estabilidade do confocircrmero mais estaacutevel do FE2 Da mesma maneira tambeacutem eacute indicado que os miacutenimos globais do FP e FB formam LHs CFbullbullbullHO intramoleculares34 Natildeo haacute estudos conformacionais em soluccedilatildeo na literatura para estes compostos que sejam de nosso conhecimento Dessa maneira no presente trabalho foi realizada uma anaacutelise sistemaacutetica do comportamento conformacional em soluccedilatildeo do FE FP e FB por espectroscoipas de RMN de
1H e 19F e infravermelho suportado por caacutelculos teoacutericos Metodologia Computacional
Foram realizados caacutelculos teoacutericos em niacutevel MP2aug-cc-pVDZ para geometrias dos confocircrmeros do FE (5 confocircrmeros) FP (12 confocircrmeros) e FB (38 confocircrmeros) otimizados em niacutevel MP2aug-cc-pVDZ que apresentaram a melhor correlaccedilatildeo com o niacutevel CCSD(T)aug-cc-pVTZ em relaccedilatildeo agrave funcionais da DFT (B3LYP e B3LYP-D3) Foram entatildeo aplicados diferentes meacutetodos teoacutericos como o Quantum Theory of Atoms in Molecules (QTAIM) Non-Covalent Interactions (NCI) e o Natural Bond Orbitals (NBO) para se entender as preferecircncias conformacionais destes compostos Resultados e Discussatildeo
Nenhum indiacutecio de formaccedilatildeo de LH intramolecular CFbullbullbullHO pocircde ser detectado para o FE FP e FB experimentalmente em soluccedilatildeo nos espectros de RMN e infravermelho Caacutelculos teoacuterico baseados na QTAIM NCI e NBO indicam que LHs CFbullbullbullHO intramoleculares natildeo tecircm influecircncia sobre o comportamento conformacional do FE mas estabilizam o miacutenimo global tanto do FP quanto do FB para as moleacuteculas isoladas No entanto ao se adicionar correccedilotildees termodinacircmicas de energia livre de Gibbs mesmo em meios natildeo-polares tais como CCI4 ciclohexano e diclorometano (IEF-PCM) a populaccedilatildeo dos miacutenimos globais do FP (~11) e FB (~3) diminuem consideravelmente aparentemente abaixo do limite de detecccedilatildeo Conclusotildees
Contraacuterio agrave suposiccedilotildees encontradas na literatura o comportamento conformacional do FE natildeo eacute regido por uma LH CFHO intramolecular LHs intramoleculares satildeo importantes para os confocircrmeros mais estaacuteveis do FP e FB isolados mas natildeo podem ser detectadas em soluccedilatildeo O presente trabalho foi aceito para publicaccedilatildeo no jornal Phys Chem Chem Phys Agradecimentos FAPESP FAPEMIG CNPq e EaStCHEM Referecircncias [1] R A Cormanich M P Freitas C F Tormena R Rittner RSC Advances 2012 2 4169 [2] J Huang K Hedberg J Am Chem Soc 1989 111 6909 [3] H M Badawi W Foumlrner S A Ali Spectrochim Acta A 2008 69 263 [4] M Traetteberg A D Richardson K Hedberg R W Winter G L Gard J Phys Chem A 2001 105 9587
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31 FFCLRP 2014
Theoretical Study of the Infrared Raman and VCD Spectra of Thiophene UsingAb Initio and Density Functional Theory Calculations
Marcello F da Costa (PQ)1 Poliane C de Farias (PG)2
mcostauelbr polianefariasyahoocombr12Universidade Estadual de Londrina LBMM ndash Laboratoacuterio de Biofiacutesica e Mecacircnica Molecular
IntroductionOrganic semiconductors have physical characteristics similar to inorganic ones so they can
also be used in the manufacture of OLEDs [1] photovoltaic cells [2] lasers [3] Furthermoreorganic materials with semiconductor properties have some advantages when compared to inorganicones such as greater adaptability low cost of production and the possibility of easily making smallstructural changes to modify its physical and chemical properties Among the currently mostinteresting organic semiconductors are the thiophene based polymers and the thiophene togetherwith its derivatives which are the main constituents of organic conductors [4]
Computational detailsIn this work we made the calculation of the molecular parameters infrared and Raman
spectra with HF and MP2 ab initio methods and B3LYP and B3PW91 DFT functional packagesWe also compared the results with experimental data found in the literature [5-7] and we calculatedthe VCD (vibrational circular dichroism) spectrum based on the good agreement of the calculationsperformed The thiophenes geometry optimization and harmonic vibrational frequenciescalculations were performed with the GAUSSIAN 03 software package using HF levelapproximation MoslashllerndashPlesset many-body perturbation theory truncated at second order (MP2) andDFT with B3LYP and B3PW91 hybrid functional with both are believed to be superior inpredicting molecular properties A fairly large and flexible basis set 6-311++G was chosen toobtain accurate calculations about the molecule
Results and discussionThe results show that the DFT methods have more accuracy with experimental data The
B3LYP hybrid functional had slightly more accuracy than the B3PW91 for the vibrationalfrequencies and matched with experimental data until the 12th vibration in the range around 500 to1200 1cm The theoretical prediction of the VCD spectrum shows that the thiophene molecule hasa propensity to absorb clockwise circularly polarized light (positive absorption) at the most intenseinfrared absorptions
ConclusionThe set of basis functions 6-311++G is able to provide a realistic description of these
properties The good agreement with the experimental data of the harmonic vibrations supports theVCD results which provides useful information for the study of this material
AcknowledgementsThe authors would like to acknowledge the financial support granted by the following
Brazilian agency Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientiacutefico e Tecnoloacutegico (CNPq)
Referecircncias [1] Y Li Y Cao J Gao D Wang G Yu AJ Heeger Synthetic Met 99 (1999) 243[2] CJ Brabec NS Sariciftci JC Hummelen Adv Func Mater 11 (2001) 15[3] F Hide M Diaz-Garcia B Schwartz M Andersson P Qibing AJ Heeger Science 273 (1996) 1833[4] JH Schon A Dodabalapur Z Bao C Kloc O Schenker B Batlogg Nature 410 (2001) 189[5] T Kupka R Wrzalik G Pasterna K Pasterny J Mol Struct 616 (2002) 17[6] JS Kwiatkowski J Leszczynski I Teca J Mol Struct 436-437 (1997) 451[7] K Pasterny R Wrzalik T Kupka G Pasterna J Mol Spectrosc 614 (2002) 297
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Iacutendice de Autores
Anselmo E de Oliveira UFG 04Antonio E H Machado UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Antonio O T Patrociacutenio UNIVERSIDADE FEDERAL DEUBERLAcircNDIA
26
Aristeu S da Fonseca UFAM 28Arnaldo Fernandes da Silva Fo UNICAMP 06 07Ataualpa A C Braga UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 01Breno R L Galvatildeo UFMG 16Carlos R D Correia UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
CAMPINAS01
Cleuton de Souza Silva UNICAMP 08 10Claacuteudio Francisco Tormena UNICAMP 05Daniely X Soares UNICAMP 07Diego Fernando da S Paschoal UFJF 22Diesley Martins UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Dioacutegenes Mendes Arauacutejo USP-RP 09Elaine F F da Cunha FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Eacutegil de Brito Saacute UFPI 30Elizete Ventura UFPB 24Elieacutezer Fernando de Oliveira UNESP 17Fabriacutecio R Sensato UNIFESP 20Felipe Vieira Zauith Assad UNIFESP 20Fermin Fidel Herrera Aragoacuten CDTN 25Francisco Carlos Lavarda UNESP 17Francisco das Chagas Alves Lima UFPI 14Faacutetima Maria Pereira de Rezende UFLA 23Giovanni Finoto Caramori UFSC 02Heacutelio F Dos Santos UFJF 22Iran da Luz Sousa UNICAMP 12Jadson C Belchior UFMG 16Josene Maria Toldo UFRGS 18Kelson Mota T Oliveira UFAM 28Larissa Sihe Oliveira UFSM 13Leonardo T Ueno UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Leonardo V das Chagas Lima UNICAMP 21Lucas Abreu do Nascimento UESPI 14Lucas Colucci Ducati USP 05Luciano Tavares da Costa UNIFAL-MG 15Liacutevia C T Lacerda FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19M Buumlhl UNIVERSITY OF ST ANDREWS 31
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M P Freitas UFLA 31Marcello Ferreira da Costa UEL 32Marcus V J Rocha VRIJE UNIVERSITEIT 19Marlon Vieira de Melo UFAM 28Mateus Grecco Manfreacute UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 27Mateus Xavier Silva UFMG 16Matheus P de Freitas UFLA 23Mauricio Gustavo Rodrigues UNICAMP 11Milton Matos UFPI 30Nelson Henrique Morgon UNICAMP 12 21Noam Gadelha da Silva UFAM 29Noam S Gadelha UFAM 28Paulo Fernando Bruno Gonccedilalves UFRGS 18Poliane Cristina de Farias UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
LONDRINA32
R Rittner UNICAMP 31Rafael de Mattos Piccoli UFSC 02Railton Barbosa de Andrade UFPB 24Renan Vidal Viesser UNICAMP 05Renato Pereira Orenha UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 03Ricardo A Agnes UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
CAMPINAS01
Rodrigo Antonio Cormanich UNICAMP 31Rogeacuterio Custodio UNICAMP 08 10 11Rogeacuterio J Baierle UFSM 13Roy E Bruns UNICAMP 06 07Reacutegis Casimiro Leal UNICAMP 10Sergio E Galembeck USP-RP 09Silmar A do Monte UFPB 24Silviana Correcirca FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Seacutergio E Galembeck UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 27Seacutergio Emanuel Galembeck UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 03Teodorico C Ramalho FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Tuanan Lourenccedilo UNIFAL-MG 15Vitor Hugo Menezes da Silva UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 01Wagner E Richter UNICAMP 07Wagner Eduardo Richter UNICAMP 06Wesley Fonseca Vaz UFG 04Weverson R Gomes UNIVERSIDADE FEDERAL DE SAtildeO
CARLOS26
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Palavras Chaves
AacuteCIDO BETULINICO 28AacuteCIDO MELALEUCICO 29ACOPLAMENTO SPIN-ORBITAL 05AGREGADOS MOLECULARES 04ALGORITMO GENEacuteTICO 16ALPCCL 04AMINAS SUBSTITUIacuteDAS 10ANAacuteLISE CONFORMACIONAL 31ANATASE 26AROMATICIDADE 27ATIVIDADE 28BASIS SETS 22BENZAZOacuteIS 18BENZBROMARONA 12BIOACTIVITY 07C-PCM 08CAacuteLCULO COMPUTACIONAL 10CAacuteLCULOS AB INITIO 16CAacuteLCULOS DFT 01CASSCF 24CLUSTERS METAacuteLICOS 16CLUSTERS 09 29CO2 15COMPOSTO DE COODENACcedilAtildeO 14CONFOcircRMERO ANTI 23CONFOcircRMEROS 12CONJUGATED POLYMERS 17CSSM 06DFT CALCULATIONS 17DFT 02 12 14 18 19 20
21 25 26 29 32DINAcircMICA MOLECULAR 15EFEITO DO AacuteTOMO PESADO 05EFEITOS RELATIVIacuteSTICOS 02EFITO GAUCHE 23ENTALPIA DE FORMACcedilAtildeO 21ESIPT 18ESTADOS EXCITADOS 04ESTRUTURA ELETROcircNICA 09FTALOCIANINA 26FUNCIONAL HIacuteBRIDO M06 01FUNCcedilOtildeES DE BASE 11
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G3X(CEP) 08GD-DOPED SNO2 25HIPERCONJUGACcedilAtildeO 23INFRAVERMELHO 06INTENSIDADES 06INTERACcedilAtildeO INTRAMOLECULAR 27LIGACcedilAtildeO AMIDA 20LIGACcedilAtildeO DE HIDROGEcircNIO 31LIacuteQUIDO IOcircNICO 15MAGNETIC PROPERTIES 25MAGUEMITA 19MCG 11MECHANISM 30MEacuteTODOS COMPOSTOS 21N-ACILACcedilAtildeO DE AMINAS 20NANOFITAS 13NITROSAMINAS 24NITROSILO 03NMR 22OLEFIN METATHESIS 30ONION 28ORGANIC DEVICES 17ORGANOMETAacuteLICOS 02OXIDO NIacuteTRICO 14PKA 10PM3 12PMMA 19PROPRIEDADES 13PROTONACcedilAtildeO 24Q-EXPONENCIAIS 11QTAIM 03RAMAN 32REACcedilOtildeES DE HECK 01RELATIVISTIC EFFECTS 22RMN E INFRAVERMELHO 31RUTEcircNIO 03SIC 13SUPERAacuteTOMOS 09TDDFT 07TENSOR BLINDAGEM NUCLEAR 05TEORIA GAUSSIAN 08THIOPHENE 32UV-VIS SPECTROSCOPY 07
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bbb
E[ρ] = TS[ρ] +intd~rvext(~r)ρ(~r) + VH [ρ] + EXC [ρ]
βmc2 + 3sumk=1
αkpkc
ψ(x t) = ihpartψ(x t)
partt
Processo de fragmentaccedilatildeo molecular do hiacutebrido γ-Fe2O3 PMMA um estudo
teoacuterico e experimental
Silviana Correcirca1 Liacutevia C T Lacerda
1 Marcus V J Rocha
1-2 (PQ) Teodorico C Ramalho
1
(PQ) Elaine F F da Cunha1 (PQ)
silvianacorrea123yahoocombr 1Laboratoacuterio de Modelagem Molecular Departamento de Quiacutemica Universidade Federal de Lavras LavrasMG 2Department of Theoretical Chemistry Faculty of Sciences Vrije Universiteit Amsterdam Paiacuteses Baixos
Introduccedilatildeo
Materiais hiacutebridos orgacircnico-inorgacircnicos satildeo constituiacutedos pela combinaccedilatildeo de
componentes orgacircnicos e inorgacircnicos A siacutentese desses materiais com propriedades otimizadas
constitui uma aacuterea em constante expansatildeo com potencial aplicaccedilatildeo na aacuterea de cataacutelise e sensores
quiacutemicos[12]
Assim este trabalho tem objetivo de propor e entender o mecanismo de
fragmentaccedilatildeo molecular do hiacutebrido PMMA-maghemita realizado pelas teacutecnicas experimentais
de dessorccedilatildeo iocircnica utilizando caacutelculos teoacutericos
Metodologia Computacional
A teacutecnica de dessorccedilatildeo iocircnica estimulada por eleacutetrons foi utilizada para a fragmentaccedilatildeo
experimental E para o estudo teoacuterico utilizou-se o pacote ADF com o meacutetodo DFT o funcional
de densidade BLYP O conjunto de funccedilotildees do tipo Slater TZ2P
Resultados e Discussatildeo
O caminho de fragmentaccedilatildeo do
hiacutebrido PMMA-maghemita estaacute descrito de
acordo com a Figura 1 Pelos resultados
experimentais a ordem de intensidade de
perda dos fragmentos eacute COH+ gt CH3
+gt
CO2CH3+ A energia de formaccedilatildeo do iacuteon
CO2CH3+ seria maior do que os outros no
entanto a ordem de estabilidade encontrada
a partir de caacutelculos teoacutericos foi COH+ gt
CO2CH3+ gt CH3
+ (Figura1) A energia de
ativaccedilatildeo (E) para COH+ foi 2305 kcalmol
-
1 menor que a do CH3
+ Em comparaccedilatildeo
com a do CO2CH3+ a diferenccedila da E eacute
59759 e 62064 kcalmol-1
respectivamente
A intensidade de dessorccedilatildeo iocircnica e a
barreira de energia de ativaccedilatildeo teoacuterica
mostrou boa concordacircncia Assim o
controle cineacutetica pode ocorrer no processo
de fragmentaccedilatildeo da PMMA-maghemita
Conclusotildees
Atraveacutes dos caacutelculos teoacutericos com auxiacutelio dos dados experimentais foi possiacutevel prever e
propor um mecanismo de fragmentaccedilatildeo para o material Permitindo discutir as melhores vias de
formaccedilatildeo dos fragmentos e os fatores quiacutemicos que influenciam nas perdas
Agradecimentos
A CAPES CNPq e a UFRJ pelos auxiacutelios financeiros e de infraestrutura para a realizaccedilatildeo
do trabalho
Referecircncias [1] JOSEacute NM PRADO LASA Quiacutemica Nova 2005 v 28 n 2 p 281-288
[2] FAHMI A Materials Today 2009 v 12 n 5 p 44-50
Figura 1 Mecanismo de fragmentaccedilatildeo do
hiacutebrido PMMA-maghemita
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Estudo mecaniacutestico sobre a N-acilaccedilatildeo de aminas por aacutecidos
carboxiacutelicos catalisada por ZrCl4
Felipe V Z Assad (PG) e Fabriacutecio R Sensato (PQ)
Universidade Federal de Satildeo Paulo UNIFESP Campus Diadema E-mail felipeassadglobocom
N-acilaccedilatildeo de aminas eacute um importante evento quiacutemico para a siacutentese da ligaccedilatildeo amida Tipicamente este tipo de ligaccedilatildeo eacute obtido da uniatildeo de um aacutecido carboxiacutelico a uma amina Entretanto a uniatildeo destes dois grupos funcionais natildeo ocorre agrave temperatura ambiente e requer temperaturas da ordem de 160-180
oC
1 Em 2012 Williams e colaboradores
2 reportaram um ineacutedito protocolo de siacutentese de amidas que
apresenta alta eficiecircncia para uma grande variedade de aminas e aacutecidos carboxiacutelicos A estrateacutegia - em sua condiccedilatildeo otimizada - baseia-se na reaccedilatildeo do substrato (amina) com aacutecido carboxiacutelico catalisada por tetracloreto de zircocircnio (ZrCl4) na presenccedila de tolueno a 110
0C Natildeo obstante a preeminecircncia do referido
procedimento nenhuma explanaccedilatildeo pormenorizada sobre o mecanismo molecular da reaccedilatildeo tem sido oferecida No presente estudo o mecanismo molecular de N-acilaccedilatildeo de aminas por aacutecidos carboxiacutelicos catalisada por ZrCl4 foi investigado por caacutelculos de estrutura eletrocircnica Os caacutelculos foram realizados em niacutevel DFTB3LYP com os seguintes conjuntos de base LANL2DZ para descrever o aacutetomo de zircocircnio e 6-311+G(2df2p) para os demais aacutetomos Pontos criacuteticos foram caracterizados por caacutelculos de frequecircncia vibracional Os processos de N-acilaccedilatildeo de aminas foram investigados para duas situaccedilotildees distintas reaccedilatildeo catalisada ou natildeo pelo ZrCl4 Para cada caso quatro caminhos reacionais idealizados foram investigados e caracterizados computacionalmente como segue i) processo concertado ii) por etapas iii) concertado em excesso de aacutecido carboxiacutelico e iv) por etapas tambeacutem em excesso do aacutecido Como modelos quiacutemicos para representar a amina e o aacutecido carboxiacutelico foram selecionadas as moleacuteculas metilamina e aacutecido metanoico Dos resultados obtidos na ausecircncia do ZrCl4 depreende-se que os valores de energia livre de ativaccedilatildeo ΔG
Dagger
satildeo consistentes com a baixa reatividade deste sistema agrave temperatura ambiente Dentre os canais investigados os processos por etapas demandam menores energias livre de ativaccedilatildeo que os concertados Assim o canal (ii) eacute mais reativo que o canal (i) enquanto o canal (iv) eacute mais reativo que o canal (iii) Em particular a adiccedilatildeo de ZrCl4 fortemente influencia a cineacutetica de acilaccedilatildeo associada ao mecanismo concertado em excesso do aacutecido carboxiacutelico A demanda de ativaccedilatildeo para este processo eacute diminuiacuteda por 86 kcalmol conduzindo a uma energia livre de ativaccedilatildeo ΔG
Dagger de 165 kcalmol e o correspondente perfil
energeacutetico eacute apresentado na Figura 1 Na ausecircncia do catalisador o mecanismo mais favorecido cineticamente eacute o processo por etapas em excesso de aacutecido carboxiacutelico No entanto o mecanismo concertado - em excesso do aacutecido - eacute prevalente na presenccedila do ZrCl4
Figura 1 Perfil energeacutetico do caminho reacional concertado em excesso de aacutecido carboxiacutelico catalisado pelo ZrCl4
Palavras Chave N-acilaccedilatildeo de aminas ligaccedilatildeo amida ZrCl4 caacutelculos de estrutura eletrocircnica DFT
[1] Valeur E Bradley M Chem Soc Rev 2009 38 606
[2] Allen C L Chhatwal A R Williams J M J Chemical Communications 2012 48 666-668
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Comparaccedilatildeo do Desempenho de Meacutetodos Compostos e Funcionais de
Densidade na Determinaccedilatildeo de Entalpias Padrotildees de Formaccedilatildeo
Leonardo Viana das Chagas Lima1 (PG) Nelson Henrique Morgon
1 (PQ)
leonardolimaiqmunicampbr 1Instituto de Quiacutemica Universidade Estadual de Campinas Baratildeo Geraldo Caixa Postal 6154 13083-970
Campinas Satildeo Paulo Brasil
Introduccedilatildeo
No estudo de sistemas com muitas partiacuteculas o uso de meacutetodos de estrutura eletrocircnica
sofisticados e bases extensas para a obtenccedilatildeo de propriedades com maior exatidatildeo sofre uma
limitaccedilatildeo praacutetica devido ao alto custo computacional o que felizmente pode ser contornado
por estrateacutegias como a teoria do funcional da densidade e os meacutetodos compostos[1]
Metodologia Computacional
Foram escolhidos os meacutetodos G3 G3MP2 G4 e G4MP2 e os funcionais com o
conjunto de bases G3LargeXP[2]
SOGGA11 B3LYP RevTPSS e M06-2X Realizaram-se
caacutelculos de otimizaccedilatildeo de geometria energia eletrocircnica e frequecircncias vibracionais (289 K e
1 bar) com o programa Gaussian09[3]
para um conjunto de 74 moleacuteculas e os respectivos os
aacutetomos presentes a fim de se determinar as entalpias padrotildees de formaccedilatildeo
Resultados e Discussatildeo
Comparando-se as determinaccedilotildees teoacutericas e experimentais obteve-se o erro meacutedio
(MSE) e o desvio RMS (RMSD) Avaliaram-se tambeacutem os tempos meacutedios de cpu (TM)
Tabela 1 ndash Anaacutelise estatiacutestica (MSE e RMSD em kcalmol) das determinaccedilotildees da entalpia padratildeo de formaccedilatildeo
(289 K e 1 bar) e tempo de CPU meacutedio dos caacutelculos (minutos)
Medidas Meacutetodos
G3 G3MP2 G4 G4MP2 B3LYP M06-2X RevTPSS SOGAA11
MSE -0406 -0332 -0155 -0107 6533 0873 -0718 -0331
RMSD 2543 2711 2463 2597 8553 3543 4060 9515
TM 4122 230 2983 625 1551 1672 1306 1917
Os menores RMSD foram observados para os meacutetodos compostos com destaque para
o G4 (2463 kcalmol) Jaacute os funcionais de densidade apresentaram RMSD superiores poreacutem
vale a pena destacar o M06-2X (3543 kcalmol) Os maiores tempos foram obtidos para os
meacutetodos G3 e G4 enquanto os menores foram os dos meacutetodos G3MP2 e G4MP2
Conclusotildees
Os meacutetodos G3MP2 e G4MP2 apresentaram os desempenhos mais equilibrados com
RMSD apenas pouco superiores ao meacutetodo G4 e os menores tempos de CPU Os funcionais
apesar dos tempos intermediaacuterios apresentaram RMSD consideravelmente superiores
Agradecimentos
Unicamp CENAPAD-SP CAPES
Referecircncias [1] Heerdt G Morgon N H Quiacutemica Nova 2012 23 1741-1746
[2] Curtis L A Redfern P C Raghavachari K Journal of Chemical Physics 2007 126 084108
[3] Frisch M J et al Gaussian09 Gaussian Inc 2009
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NMR-TZPP-DKH Gaussian basis sets for NMR calculations ndash 195Pt chemical
shift
Diego Paschoal1 (PG) Heacutelio F Dos Santos1 (PQ)
diego_paschoalyahoocombr 1Nuacutecleo de Estudos em Quiacutemica Computacional ndash NEQC ndash Departamento de Quiacutemica Universidade Federal de Juiz de
Fora Campus Universitaacuterio ndash Martelos 36036-030 Juiz de Fora MG Brasil
Nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy of 195Pt is an excellent method to be used
in structural characterization of new complexes in solution Besides NMR has been used in the
elucidation of reaction mechanism among other applications [1]
In this present study a comprehensive analysis of all relevant issues involved on the 195Pt
NMR chemical shift predictions are conducted Non-relativistic and relativistic calculations were
employed in distinct computation schemes to assess the most accurate method to use in a theoretical
calculations of 195Pt NMR In addition to the existing methods new relativistic Gaussian basis sets
named as NMR-TZPP-DKH were constructed for H-He Li-Ne Na-Ar K-Ca Ga-Kr Rb-Sr In-Xe
and Pt atoms and tested for 195Pt NMR predictions
NMR-TZPP-DKH Gaussian basis sets were developed according to the protocol described
by Neese [2] with some changes
Figure 1 195Pt chemical shift calculated at B3LYP(DKHSO)NMR-TZPP-DKHSO level
Platinum compounds studied in this work were optimized at B3LYPLANL2DZ(Pt)Def2-
TZVPP(Ligands) NMR calculations were performed using the GIAO method at B3LYPNMR-
TZPP-DKH level with relativistic effects incorporated by DKHSO approximation The [PtCl6]-2
was used as internal reference In all calculations the solvent effect was included using the PCM
formalism GAUSSIAN09 program were used in these calculations
The 195Pt for 73 complexes are showed in Figure 1 From the results we observe a good
agreement between experimental and calculated results with an average absolute deviation of 156
ppm for the compounds considered
The results and conclusions in this study are highly relevant to theoretical and experimental
chemists that seeking state of the art for the chemistry of platinum complexes Our conclusions are
supported by a series of theoretical calculations in good agreement with experimental values for a
wide range of 195Pt chemical shifts and with distinct ligands
Acknowledgments Authors acknowledges UFJF FAPEMIG CAPES and CNPq for
financial support
[1] P S Pregosin Coord Chem Rev 44 (1982) 247
[2] D A Pantazis X Y Chen C R Landis F Neese J Chem Theory Comput 4 (2008) 908
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22 FFCLRP 2014
Avaliaccedilatildeo teoacuterica do efeito gauche na difenidramina e seu cloridrato Faacutetima M P de Rezende1 (PG) Matheus P de Freitas1 (PQ)
fatimarezendeposgraduflabr 1Departamento de Quiacutemica Universidade Federal de Lavras CP 3037 37200-000 Lavras MG
Introduccedilatildeo O cloridrato de difenidramina eacute um dos princiacutepios ativos do medicamento Dramin (utilizado no tratamento de naacuteuseas e vocircmitos) A difenidramina e seu cloridrato fornecem bons prospectos para exibirem o efeito gauche O efeito gauche eacute observado em moleacuteculas contendo o fragmento etila 12-dissubstituiacutedo em que os substituintes satildeo aacutetomos ou grupos eletronegativos Segundo esse efeito a conformaccedilatildeo gauche eacute a forma preferencial em comparaccedilatildeo com a conformaccedilatildeo anti embora efeitos de repulsatildeo esteacuterica e eletrostaacutetica entre substituintes sugiram que o equiliacutebrio deveria ser favoraacutevel ao isocircmero anti1 Nesse contexto o objetivo do presente trabalho eacute avaliar a preferecircncia conformacional (gauche ou anti) do cloridrato de difenidramina e de sua forma neutra (Figura 1a e 1b) em acetonitrila e no vaacutecuo
ON
H
ON
a b
Figura 1 a) Difenidramina protonada (caacutetion) b) Difenidramina Metodologia Computacional Os miacutenimos de energia dos compostos foram identificados por meio de uma varredura conformacional usando o meacutetodo Monte Carlo em niacutevel semi-empiacuterico AM1 usando o programa Spartan A varredura conformacional foi executada para difenidramina na forma neutra e catiocircnica obtendo-se 100 estruturas para cada composto sendo muitas delas idecircnticas As geometrias diferentes foram otimizadas em niacutevel HF631g-(dp) (incluindo caacutelculos de frequecircncia para garantir que as estruturas natildeo se tratavam de estados de transiccedilatildeo) e em seguida 14 estruturas com energias relativas diferentes foram resubmetidas a caacutelculos de otimizaccedilatildeo de geometria (no gaacutes e em acetonitrila impliacutecita - modelo PCM) em niacutevel B97X-D6-31g(dp) Resultados e Discussatildeo O efeito gauche eacute operante na difenidramina pois o confocircrmero mais estaacutevel possui acircngulo diedro O-C-C-N de aproximadamente 65o (gauche) e eacute cerca de 1 kcal mol-1 mais estaacutevel do que o confocircrmero anti mais abundante (O-C-C-N de aproximadamente 175o) tanto na fase gasosa quanto em acetonitrila A estabilizaccedilatildeo da conformaccedilatildeo gauche eacute possivelmente decorrente de interaccedilotildees hiperconjugativas antiperiplanares CHCN e CHCO (efeito gauche quacircntico) Contudo os dados de energia ainda indicam uma populaccedilatildeo mensuraacutevel de confocircrmeros anti (cerca de 10) Ao se protonar a difenidramina de forma que se obtenha o caacutetion difenidramiacutenio (correspondente ao cloridrato de difenidramina) a diferenccedila de energia entre os confocircrmeros gauche e anti mais estaacuteveis eacute de mais de 6 kcal mol-1 sugerindo que estruturas com acircngulo diedro O-C-C-N+ gauche sejam natildeo somente preferenciais mas exclusivas Esse fato eacute decorrente de um incremento estabilizante da conformaccedilatildeo gauche a atraccedilatildeo eletrostaacutetica ON+ (efeito gauche eletrostaacutetico)2 Conclusotildees Interaccedilotildees intramoleculares particularmente o efeito gauche (quacircntico e eletrostaacutetico) devem contribuir fortemente para a conformaccedilatildeo bioativa da difenidramina e seu cloridrato que eacute gauche ao longo do fragmento O-C-C-N segundo estrutura do Protein Data Bank (coacutedigo PDB 2AOT) Agradecimentos Agrave FAPEMIG CAPES e CNPq pelo suporte financeiro e bolsas de estudante (FMPR) e de pesquisador (MPF) Referecircncias [1] Goodman L Gu H Pophristic V J Phys Chem A 2005 109 1223-1229 [2] Gooseman N E J OacuteHagan D Peach M J G Slawin A M Z Tozer D J Young R J Angew Chem Int Ed 2007 46 5904-5908
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23 FFCLRP 2014
Estudo envolvendo NN
Railton1 B de Andrade (PG) SilmarMiguel A F de Souza (PQ)
1Universidade Federal da Paraiacuteba Departamento de Quiacutemica 58036 Joatildeo Pes
Introduccedilatildeo
Uma das reaccedilotildees mais importantes das nitrosaminas se refere agrave quebra da ligaccedilatildeo NndashN (ver Figura 1) com a consequumlente liberaccedilatildeo do pode facilitar ou natildeo a quebra desta ligaccedilatildeo Pelaacuteez e colaboraprotonaccedilatildeo da nitrosamina mais simples (nitrosamina metilada
1a trans-(CH3)2NNOH+ 1c cis
Figura 1 conformaccedilotildees mais releva
Neste trabalho investigamos as quatro estruturas de menor energia da NNnitrosodimetilamina (DMNA
Metodologia Computacional
Utilizamos os meacutetodos geometrias referentes aos confocircrmeros mais estaacuteveis niacutevel CASSCFcc-pVDZ
Resultados e Discussatildeo
Temos um ordenamento energeacutetico em relaccedilatildeo aos resultados a niacutevel outro ordenamento com MRCI
Tabela 1Resultados obtidos para as quatro estruturas mai
Estruturaa
1a trans-(CH3)2NNOH+
1c cis-(CH3)2NNOH+
2a (CH3)2NHNO+
2c (CH3)2NNHO+
aAs quatro estruturas de menor energias foram otimizadas com realizado um caacutelculo MRCI correccedilotildees de Davdson dResultados entre parecircnteses referente agraves estruturas com H [2]
Conclusotildees
Para o estado fundamental foram obtidas quatro conformaccedilotildees mais estaacuteveis mostradas na Figura 1 sendo a estaacuteveis Observou-se o mesmo ordenamento obtido para a nitrosamina natildeoCaacutelculos com bases mais extensas (augReferecircncias [1] OHWADA T et al J Am Chem Soc
[2] PELAacuteEZ D et al J J Phys Chem A
Estudo envolvendo NN-nitrosodimetilamina protonada
B de Andrade (PG) Silmar1 A do Monte (PQ) Miguel A F de Souza (PQ) e Elizete1 Ventura (PQ)
railtoncggmailcom
Universidade Federal da Paraiacuteba Departamento de Quiacutemica 58036 Joatildeo Pessoa
Uma das reaccedilotildees mais importantes das nitrosaminas se refere agrave quebra da ligaccedilatildeo N (ver Figura 1) com a consequumlente liberaccedilatildeo do NO [1] A posiccedilatildeo da protonaccedilatildeo
pode facilitar ou natildeo a quebra desta ligaccedilatildeo Pelaacuteez e colaboradores [2] estudaram a protonaccedilatildeo da nitrosamina mais simples (H2NNO----H+) como modelo para a
1c cis-(CH3)2NNHO+ 2a (CH3)2NHNO
+ 2c (CH
conformaccedilotildees mais relevantes no estado fundamental de nitrosaminas protonadas
Neste trabalho investigamos as quatro estruturas de menor energia da NNDMNA) protonada (Figura 1 principais siacutetios de protonaccedilatildeo)
odologia Computacional
Utilizamos os meacutetodos MRCICASSCF com a base cc-pVDZ
geometrias referentes aos confocircrmeros mais estaacuteveis (Figura 1) foram otimizadas a
Temos um ordenamento energeacutetico em relaccedilatildeo aos resultados a niacutevel MRCI como indicado na Tabela 1
Resultados obtidos para as quatro estruturas mais estaacuteveis envolvendo NDMA protonada
CASSCF MRCIb MRCI+Q
c CASPT2ANO
∆E (kcalmol) 000 (000)d 000 000
1244 (1099) 1200 1183
-103 (-331) 1378 941
1389 (1232) 1793 1555 As quatro estruturas de menor energias foram otimizadas com CASSCF e a geometria obtida foi
realizado um caacutelculo MRCI bMRCI (Multireference Configuration Interaction
sultados entre parecircnteses referente agraves estruturas com H [2]
Para o estado fundamental foram obtidas quatro conformaccedilotildees mais estaacuteveis sendo a 1a trans-(CH3)2NNOH
+ e 2a (CH3)2NHNO
se o mesmo ordenamento obtido para a nitrosamina natildeoCaacutelculos com bases mais extensas (aug-cc-pVDZ e cc-pVTZ) estatildeo sendo realizados
J Am Chem Soc 123 10164 2001 J J Phys Chem A 112 8394 2008
nitrosodimetilamina protonada
A do Monte (PQ)
soa ndash PB ndash Brasil
Uma das reaccedilotildees mais importantes das nitrosaminas se refere agrave quebra da ligaccedilatildeo posiccedilatildeo da protonaccedilatildeo dores [2] estudaram a
) como modelo para a
2c (CH3)2NNHO+
ntes no estado fundamental de nitrosaminas protonadas
Neste trabalho investigamos as quatro estruturas de menor energia da NN-principais siacutetios de protonaccedilatildeo)
pVDZ Todas as ) foram otimizadas a
Temos um ordenamento energeacutetico em relaccedilatildeo aos resultados a niacutevel CASSCF e
s estaacuteveis envolvendo NDMA protonada
CASPT2ANO-L
(000) (1125) (459) (1141)
e a geometria obtida foi Multireference Configuration Interaction) c
MRCI com sultados entre parecircnteses referente agraves estruturas com H [2]
Para o estado fundamental foram obtidas quatro conformaccedilotildees mais estaacuteveis NHNO
+ as mais se o mesmo ordenamento obtido para a nitrosamina natildeo-metilada
pVTZ) estatildeo sendo realizados
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
24 FFCLRP 2014
Ab-initio calculation of magnetic properties of Gd-doped SnO2
Fermin H Aragoacuten
fermin964hotmailcom Laboratoacuterio de Fiacutesica Aplicada Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear 31270-901 Belo Horizonte MG
Brazil
Introduction
The SnO2 compound is a n-type semiconductor with a large band gap (Eg ~ 36 eV) This
compound forms in a tetragonal rutile-type crystalline structure Reports published in the literature
experimental and theoretical indicate that the SnO2 compound doped with different chemical
elements (transition metals and rare earths) shows ferromagnetic properties above room
temperature high electrical conductivity high transparency in the visible region and high thermal
stability Due to these properties the rare earth-ion-doped SnO2 compounds are considered as
promising systems for the development of multifunctional magneto-optical devices [1] In special
the doping with trivalent Gd ions could provide with larger localized magnetic moments because of
their 4f7 electron configuration in comparison with transition metal ions
Computational Methodology
All calculations have been performed within the framework of the density-functional theory
(DFT) implemented in the well-tested SIESTA (Spanish Initiative for Electronic Simulations with
Thousands of Atoms) code
[2] and using the generalized gradient approximation (GGA)
pseudopotentials The system was studied in 2x2x2 supercell contained 48 atoms For the
calculation is considered the substitution of GdrarrSn that represent 625 of Gd-doped and one
oxygen vacancy that represent 3125 of the oxygen occupied site Spin polarized was carried out
to both cases with ferromagnetic (FM) and antiferromagnetic (AFM) configuration The difference
between the FM and AFM total energy (ΔE) can be expressed as ΔE=E(FM)-E(AFM) where
E(FM) denotes the total energy of FM state and E(AFM) denotes the total energy of AFM state
Positive value of ΔE implies that an AFM state is preferred while negative value of ΔE implies that
an FM state is preferred
Results
The values obtained to ΔE were -04 meV and -33 meV for 625 Gd-doped in SnO2 and
SnO2-γ (γ is the quantity of oxygen vacancy) respectively The low energy for Gd-doped SnO2
shows paramagnetic while for the Gd-doped SnO2-γ shows ferromagnetic behavior these results are
in agreement as theoretical and experimental work [34] where were shown that the oxygen
vacancies are a key of the origin of ferromagnetism in the call diluted magnetic semiconductors
Conclusions In conclusion we have investigated the electronic and magnetic properties of Gd-doped SnO2 (free of oxygen vacancy) and Gd-doped SnO2-γ (with oxygen vacancy) using SIESTA code Our calculations show remarkable changes in the spin polarized DOS with a strong correlation of the ferromagnetism with the presence of oxygen vacancy
The financial support of the Brazilian Agencies CNPq CAPES and FAPEMIG is gratefully
acknowledged
References [1] R Adhikari AK Das DKarmakar JGhatak J MagnMagn Mat 322 (2010) 3631
[2] J M Soler E Artacho J Gale A Garcia J Junquera P Ordejoacuten D Saacutenchez-Portal J Phys Cond Matt 14 2745
(2002)
[3] S B Ogale R J Choudhary J P Buban S E Lofland S R Shinde S N Kale V N Kulkarni J Higgins C
Lanci J R Simpson N D Browning S D Sarma H D Drew R L Greene and T Venkatesan Phys Rev Lett 91
77205 (2003)
[4] J M D Coey A P Douvalis C B Fitzgerald and M Venkatesan Appl Phys Lett 84 1332 (2004)
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
25 FFCLRP 2014
Estrutura eletrocircnica de complexo envolvendo uma associaccedilatildeo por ligaccedilatildeo
quiacutemica entre uma ftalocianina de rutecircnio e o TiO2 (anatase)
Diesley M S Arauacutejo1
(PG) Weverson R Gomes2(PG) Leonardo T Ueno
3(PQ) Antonio O T
Patrociacutenio1(PQ) Antonio E H Machado
1(PQ)
diesleymartinsyahoocombr 1Universidade Federal de Uberlacircndia Instituto de Quiacutemica Laboratoacuterio de Fotoquiacutemica e Ciecircncia de Materiais
2 Universidade Federal de Satildeo Carlos Departamento de Quiacutemica
3Universidade Federal de Uberlacircndia Faculdade de Ciecircncias Integradas do Pontal
Introduccedilatildeo
O emprego de abordagens baseadas na Teoria do Funcional de Densidade (DFT) tem
contribuiacutedo de forma significativa nos estudos de processos que envolvem transferecircncia de carga
[12] Ressalta-se entre outras possibilidades a previsatildeo do arranjo estrutural energeticamente mais
favoraacutevel e o entendimento de qual seria a melhor forma de ancoramento do corante na superfiacutecie
do semicondutor Aleacutem disso a estrutura eletrocircnica obtida teoricamente eacute capaz de fornecer
informaccedilotildees para o entendimento de processos importantes como eacute o caso da conversatildeo de energia
No presente trabalho avaliamos o comportamento de uma ftalocianina de rutecircnio ([(29-
bis(dietielamino)-1623-dicarboxi)PcRu(py)2]- FtRu) ligada quimicamente a um nanocluster de
anatase (TiO2)
Metodologia Computacional
Para a otimizaccedilatildeo estrutural e caacutelculo das frequecircncias vibracionais empregou-se o funcional
B3LYP e o conjunto de bases LANL2DZ ECP com o pseudo-potencial para o Titacircnio e o conjunto
Def2-TZVPD para os demais aacutetomos (H C N O e Ru) mais o pseudo-potencial para o Ru O
nanocluster de anatase empregado foi mantido congelado durante todos os caacutelculos Este consiste
em estrutura otimizada descrita por Jono e colaboradores [1] Todos os caacutelculos foram efetuados
considerando acetonitrila como solvente empregando o meacutetodo de contiacutenuo dieleacutetrico CPCM [45]
O funcional CAM-B3LYP foi utilizado na previsatildeo de 6 estados tripleto e dos 60 primeiros estados
singleto para a construccedilatildeo do espectro eletrocircnico e diagrama de energias
Resultados e Discussatildeo
No espectro de excitaccedilatildeo simulado a magnitude das forccedilas de oscilador para as transiccedilotildees
por volta de 560 nm sugere uma grande probabilidade de absorccedilatildeo de luz visiacutevel por este complexo
Em uma anaacutelise dos orbitais moleculares observa-se que tais excitaccedilotildees surgem da transferecircncia de
carga interfacial da FtRu para niacuteveis desocupados do semicondutor sugerindo que as transiccedilotildees
eletrocircnicas de menor energia devem envolver a excitaccedilatildeo de um eleacutetron da FtRu para diferentes
estados eletrocircnicos do TiO2 O gap energeacutetico entre o estado eletrocircnico de menor energia (S1) e o
estado fundamental eacute de cerca de 180 eV envolvendo a combinaccedilatildeo de diferentes transiccedilotildees
eletrocircnicas sugerindo que haacute injeccedilatildeo eletrocircnica do corante no estado excitado para a banda de
conduccedilatildeo do semicondutor isso eacute compatiacutevel com dados reportados em estudos similares [1-3]
Conclusotildees
Os dados obtidos para os niacuteveis de energia do complexo em estudo satildeo compatiacuteveis aos
observados para complexos similares Os resultados sugerem na excitaccedilatildeo eletrocircnica a
transferecircncia de eleacutetron de niacuteveis ocupados da FtRu para orbitais virtuais da anatase
Agradecimentos
UFU FAPEMIG CAPES e CNPq
Referecircncias
[1] R Jono et al J Phys Chem Lett 2011 2 1167ndash1170
[2] P M Anbarasan et al Rec Res Sci Tech 2010 2 08-16
[3] Corneliu I Oprea et al International Journal of Photoenergy 2013 1-15
[4] M Cossi et al J Comp Chem 2003 24 669-81
[5] V Barone and M Cossi J Phys Chem A 1998 102 1995-2001
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26 FFCLRP 2014
Estudo computacional de [22]ciclofanos
Mateus G Manfreacute1 (IC) Seacutergio E Galembeck
1 (PQ)
mateusmanfreuspbr 1Departamento de Quiacutemica Faculdade de Filosofia Ciecircncias e Letras de Ribeiratildeo Preto Universidade de Satildeo Paulo
14040-901 Ribeiratildeo Preto-SP Brasil
Introduccedilatildeo
Os [22]ciclofanos representam uma classe de compostos quiacutemicos com um campo de aplicaccedilatildeo que
abrange cataacutelises assimeacutetricas poliacutemeros com propriedades oacuteptico-eletrocircnicas distintas e mesmo
faacutermacos no combate agrave artrite Grande parte de suas caracteriacutesticas de interesse se deve a interaccedilotildees
entre seus dois aneacuteis aromaacuteticos portanto a compreensatildeo da natureza de tais interaccedilotildees elucidaria a
origem de suas aplicaccedilotildees bem como melhor exploraacute-las
Metodologia Computacional
Quatro compostos da classe dos [22]ciclofano vecircm sendo estudados neste trabalho
[22]paraciclofano (I) sin [22]metaciclofano (II) anti [22]metaciclofano (III) e
[22]metaparaciclofano (IV) As moleacuteculas tiveram suas geometrias optimizadas atraveacutes do meacutetodo
PW6B95-D3BJ tendo def2-TZVP A mesma metodologia foi adotada para o caacutelculo de seus
espectros infravermelho
Resultados e Discussatildeo
Em todos os compostos os valores estudados nas geometrias se encontram muito proacuteximos
dos valores experimentais na literatura2 Observa-se que para I e II a distacircncia interanular
apresentou um valor abaixo do raio de Van der Waals para o aacutetomo de carbono ( 28 acircngstrons) o
que sugere uma provaacutevel interaccedilatildeo through-space entre os aneacuteis Por outro lado os compostos III e
IV apresentaram uma distacircncia entre os aneacuteis maior que 28 acircngstrons indicando que caso estejam
presentes a interaccedilatildeo entre os aneacuteis se daacute principalmente through-bond
Os espectros infravermelho revelaram que em todos os compostos os picos de maior
intensidade se encontravam relacionados a vibraccedilotildees de estiramento dos hidrogecircnios Tanto O
espectro do composto I quanto do composto II bandas de intensidade consideraacutevel em 750 cm-1
relacionada agrave vibraccedilatildeo angular entre seus aneacuteis benzecircnicos indicando uma provaacutevel interaccedilatildeo
through-space O composto IV por outro lado natildeo apresentou tais bandas de interaccedilatildeo apenas entre
os aneacuteis mas sim uma banda em 606 cm-1
devido ao estiramento simeacutetrico entre os aneacuteis atraveacutes
das pontes etilecircnicas se tratando de uma provaacutevel interaccedilatildeo through-bond
Conclusatildeo
O meacutetodo PW6B95-D3BJ apresentou resultados com boa exatidatildeo ante aos valores
encontrados na literatura se mostrando adequado para o tratamento de [22]ciclofanos Os dados
obtidos na geometria para os compostos I e II bem como no espectro infravermelho convergem para
uma predominacircncia na interaccedilatildeo through-space enquanto que para o composto IV estes convergem
para uma predominacircncia na interaccedilatildeo through-bond
Agradecimentos
Os autores agradecem agrave FAPESP (processo 201319596-0) pelo suporte financeiro MGM
agradece agrave FAPESP (processo 201319596-0) pela bolsa de Iniciaccedilatildeo Cientiacutefica
Referecircncias Bibliograacutefica 2ChampionRGodfreyPD Betens FLJ Mol Spectrosc 199215518
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27 FFCLRP 2014
17ordm SIMPOacuteSIO BRASILEIRO DE QUIacuteMICA TEOacuteRICA (SBQT) 24 a 28 de novembro de 2013 Angra dos Reis Rio
ESTUDO COMPARATIVO DE REATIVIDADE DE TRITERPENOS
PENTACIacuteCLICOS COM ATIVIDADE ANTIMALAacuteRICA
Marlon Marques V de Melo Filho
1a(PG) Kelson Mota T Oliveira
1a(PQ) Noam S Gadelha
1a(PG)
Aristeu S da Fonseca1a
(PG)
1aGrupo de Quiacutemica Teoacuterica e Computacional (GQTC)
1bGrupo de Quiacutemica de Produtos Naturais e Desenvolvimento
de Meacutetodos Analiacuteticos (QPNMA) 1DQICE ndash UFAM Bloco 10 Setor Norte Av Rodrigo OJ Ramos 6200 Japiim
69077-000 Manaus ndash Amazonas
e-mail marlonvieirademelogmailcom
Palavras-chave lupeol aacutecido betulinico betulina aacutecido melaleuco atividade ONION
INTRODUCcedilAtildeO
A investigaccedilatildeo farmacecircutica em produtos naturais representa uma estrateacutegia importante para a descoberta e desenvolvimento de novos medicamentos Quatro moleacuteculas isoladas da A amazonicus no QPNMA com esqueleto triterpecircnico pentaciacuteclico tecircm mostrado graus diferentes de atividade contra o P falciparum Trecircs destes compostos satildeo apresentados na literatura como oacutetimos candidatos para o desenvolvimento de um tratamento mais eficiente contra a malaacuteria e outras doenccedilas parasitaacuterias Os quatro compostos depois de isolados foram identificados por meio de anaacutelise espectroscoacutepica (ver fig 1) Suas estruturas foram estudadas por meio de abordagem teoacuterica visando determinar que fatores estruturais e eletrocircnicos poderiam ser determinantes no grau de atividade Foram comparados os mapas de potencial eletrostaacutetico densidade eletrocircnica (2D e 3D) e distribuiccedilatildeo de cargas dos quatro compostos e seus valores tabelados Figura 1 Triterpenos pentaciacuteclicos isolados de A amazonicus 1 - lupeol 2 - O aacutecido betuliacutenico 3 - betulina 4 - o aacutecido Melaleucico
MEacuteTODOS Os calculos seratildeo realizados utilizando PC INTEL Quadcore
TM (8 GB RAM) em plataforma Debian
LINUX (Versatildeo 50) para calcular as propriedades estruturais e eletrocircnicas das quatro moleacuteculas Na otimizaccedilatildeo geomeacutetrica de rotina seraacute utilizado o meacutetodo com bases 6-21G e funcional b3lyp por meio do Programa Gaussian03 O meacutetodo a ser utilizado eacute o ONIOM Ele eacute recomendado para moleacuteculas grandes reaccedilotildees enzimaacuteticas mecanismos de reaccedilatildeo para os sistemas orgacircnicos efeitos dos substituintes e reatividade de compostos orgacircnicos e organometaacutelicos
RESULTADOS E DISCUSSAtildeO
Os dados oriundos do QPNMA indicam uma
maior atividade para o aacutecido betuliacutenico valores
meacutedios para o lupeol e betulina e nenhuma
atividade do aacutecido melaleucico Como a literatura
aponta a carboxila como forte candidato
responsaacutevel pela atividade do aacutecido betuliacutenico e a
hidroxila nos demais compostos a anaacutelise da
presenccedila destes grupos nas quatros estruturas foi
observado Estruturalmente os compostos
apresentaram grande similaridade em distacircncias e
acircngulos no esqueleto lupacircnico Os caacutelculos de
atividades dos triterpenos seratildeo realizados ao
interagi-los com o modelo tridimensional da proteiacutena
digestiva do P flaciparum que eacute encontrado no
Protein Data Base CONCLUSAtildeO
Uma das principais diferenccedilas observadas deve-
se a distribuiccedilatildeo de cargas nas COOH devido ao
efeito indutivo na proacutepria moleacutecula ou ateacute mesmo
um impedimento esteacuterico pelo maior volume da
moleacutecula
AGRADECIMENTOS
FAPEAM CNPq
Abdel Bar at al J Nat Prod 2009 72 1643ndash1650
2
1
25
12
6
27
15
16
19
28
22
21 29
30
24
23
OH
H
H
1
COOH
OH
OH H
OHH
H
H
3
2
3 4
23 24
6 5
10
1
25
9 8
7 27
14
13
12
30
19
1
8 17 16
15
28
22
21
29
26 COOH
COOH
OH
4
2
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
28 FFCLRP 2014
Estudos Teoacutericos Comparativos de Propriedades Estruturais Eletrocircnicas e
Espectroscoacutepicas dos Aacutecidos Betuliacutenico e Melaleucico e da Estabilidade de
Clusters desses Metaboacutelitos Especiais
Noam G da Silva1 (PG) Kelson M T de Oliveira1 (PQ) Aristeu S da Fonseca1 (PG) e Marlon
Vieira de Melo1 (PG)
noam_gshotmailcom 1DQICE-UFAM Bloco 10 Setor Norte Av Rodrigo O J Ramos 6200 Japiim 69077-000 Manaus Amazonas
Introduccedilatildeo
A baixa atividade do aacutecido Melaleucico natildeo foi ateacute o presente momento estudada Sua
estrutura eacute similar agrave de outros compostos ativos mas algum outro fator deve estar influenciando
na quiacutemica da reaccedilatildeo[12] Estruturas como clusters onde interaccedilotildees de hidrogecircnio estabilizam
o sistema podem estar sendo formadas[34] e assim a moleacutecula mostra-se inativa em estudos de
atividade bioloacutegica[5]
Metodologia Computacional
Os caacutelculos foram realizados em maacutequinas QuadCore ambas com 8 GB de memoacuteria
RAM nas plataformas Debian 6 e 7 (Linux) O software utilizado foi o Gaussian 03 Rev C-02
As moleacuteculas foram estudadas com o AM1 B3LYP3-21G e B3LYP6-31G As estruturas com
duas e trecircs moleacuteculas foram estudadas com AM1
Resultados e Discussatildeo
Os resultados preliminares (alguns na Tabela 1)
mostram que a forma mais oxidada (aacutecido Melaleucico)
possui menor energia que o aacutecido Betuliacutenico Em ambas as
moleacuteculas ocorre interaccedilatildeo intermolecular que estabiliza o
sistema Quando duas moleacuteculas interagem haacute um efeito
estabilizante maior no aacutecido Betuliacutenico que no aacutecido
Melaleucico Com trecircs moleacuteculas interagindo ocorre
aumento na estabilizaccedilatildeo para ambos os casos mas o aacutecido Melaleucico tem uma estabilizaccedilatildeo
aproximadamente 20 kcalmol mais acentuada
Tabela 1 Algumas propriedades energeacuteticas e efeitos de interaccedilatildeo de hidrogecircnio
Propriedade Aacutecido Betuliacutenico Aacutecido Melaleucico
Energia Total (kcalmol) -187358751 -2719095827
Estabilizaccedilatildeo com duas moleacuteculas (kcalmol) -8641687843 -7807025921
Estabilizaccedilatildeo com trecircs moleacuteculas (kcalmol) -1326288052 -1528627227
Conclusotildees
A formaccedilatildeo de pontes de hidrogecircnio estabiliza os sistemas mas somente o aacutecido
Melaleucico pode formar grandes aglomerados com essas interaccedilotildees Sistemas maiores podem
ser estudados e fornecer respostas para a baixa atividade da moleacutecula
Agradecimentos
Ao CNPq e a FAPEAM pelos investimentos
Referecircncias [1] Chopra CS Cole A RH Theiberg KJL White DR Arthur HR Tetrahedron 1965 Vol 21 1529-1536
[2] Chopra CS White DR Tetrahedron 1966 Vol 22 897-901
[3] Mohajeri A Journal of molecular structure (Theochem) 2004 Vol 678 201-205
[4] Duvoisin Jr S Ighor CVL Quimica Nova 2011 Vol 34 1595-1603
[5] Bernard P Scior T Didier B Hibert M Berthon J Phytochemistry 2001 Vol 58 865-874
Figura 1 (Esquerda) Cluster de aacutecido
Melaleucico e (Direita) interaccedilotildees de
hidrogecircnio
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29 FFCLRP 2014
On Activation Step of Hoveyda-Grubbs Catalyst
Eacutegil Saacute 1 (PQ) Milton Matos 2 (PQ) hegelsahotmailcom
1 Universidade Federal do Piauiacute Campus Ministro Reis Velloso Parnaiacuteba-PI Brazil e-mail 2 Laboratoacuterio Interdisciplinar de Materiais Avanccedilados Centro de Ciecircncias da Natureza Teresina -PI Brazil
Introduccedilatildeo
Hoveyda-Grubbs catalyst is very important to catalyze the olefin metathesis reaction The activation mechanism is dissociative for RCM (Ring Closing Metathesis) of N-Tosyldiallylamine due to olefin size [1]
Metodologia Computacional
We study the activation mechanism using DFT (Density Functional Theory) through the hybrid functional B3LYP and the basis set 6-31g(d) for all atoms except ruthenium described by LanL2DZ all stationary points were characterized by vibrational frequency calculations using the same level of theory Resultados e Discussatildeo We search the activation path previously proposed [1] showed in the Figure 1 in black and blue lines This path start with the pre-catalyst A1 through the transition state TS(A1-A2) and the minimum A2 The next step is the complexation of N-Tosyldiallylamine (IA3) We also find an alternative path showed by the red line In this path proposed in the first time here we showed an immediately interconversion from A2 to IIA3 before the complexation of the olefin with a rotation through the RuC bond This structure presents a dihedral angle of 105deg between the carbons of group mesityl coordinated ruthenium the carbon of the carbene and the oxygen chelator CRuCO (marked with asterisk in Figure 1) While in the structure A2 the same-angle is -107deg showing the rotation of the entire group Hoveyda around the connection RuC this rotation happens easily and as published in theoretical and experimental studies [2] confirmed by the more the stability of IIA3 in comparison with A2 We investigated the activation directly from the structure A1 to the structure IIA3 but we found an unreal energy barrier corresponding to the possible TS(AI-IIA3) With these results we believe the activation process occurs with the interconversion from A2 to IIA3 and not directly from A2 to IA3 as showed in others works
Figure 1 Activation paths for the Hoveyda-Grubbs catalyst
Referecircncias
[1] [1] S J Connon M Rivard M Zaja S Blechert Adv Synth Catal 345 (2003) 572
[2] C M Aguillar W R Rocha J Phys Chem B 115 (2011) 2030
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30 FFCLRP 2014
Estudo do comportamento em soluccedilatildeo do 2-fluoroetanol 3-fluoroproanol e 4-fluorobutanol por espectroscopias de RMN e infravermelho e caacutelculos
teoacutericos R A Cormanich12(PG) R Rittner2(PQ) M P Freitas3 (PQ) and M Buumlhl1 (PQ)
rodcormanichiqmunicampbr 1 EastChem School of Chemistry University of St Andrews North Haugh St Andrews Fife KY16 9ST UK 2 Chemistry Institute State University of Campinas PO Box 6154 13083-970 Campinas SP Brazil 3 Department of Chemistry Federal University of Lavras PO Box 3037 37200-000 Lavras MG Brazil Introduccedilatildeo
Aacutetomos de fluacuteor em compostos orgacircnicos satildeo considerados fracos aceptores para formaccedilatildeo de ligaccedilatildeo de hidrogecircnio (LH)1 Contudo o miacutenimo global do 2-fluoroetanol (FE) que tem geometria apropriada para formar uma LH CFmiddotmiddotmiddotHO intramolecular eacute responsaacutevel por gt90 da sua populaccedilatildeo conformacional total Tal LH eacute comumente invocada para explicar a estabilidade do confocircrmero mais estaacutevel do FE2 Da mesma maneira tambeacutem eacute indicado que os miacutenimos globais do FP e FB formam LHs CFbullbullbullHO intramoleculares34 Natildeo haacute estudos conformacionais em soluccedilatildeo na literatura para estes compostos que sejam de nosso conhecimento Dessa maneira no presente trabalho foi realizada uma anaacutelise sistemaacutetica do comportamento conformacional em soluccedilatildeo do FE FP e FB por espectroscoipas de RMN de
1H e 19F e infravermelho suportado por caacutelculos teoacutericos Metodologia Computacional
Foram realizados caacutelculos teoacutericos em niacutevel MP2aug-cc-pVDZ para geometrias dos confocircrmeros do FE (5 confocircrmeros) FP (12 confocircrmeros) e FB (38 confocircrmeros) otimizados em niacutevel MP2aug-cc-pVDZ que apresentaram a melhor correlaccedilatildeo com o niacutevel CCSD(T)aug-cc-pVTZ em relaccedilatildeo agrave funcionais da DFT (B3LYP e B3LYP-D3) Foram entatildeo aplicados diferentes meacutetodos teoacutericos como o Quantum Theory of Atoms in Molecules (QTAIM) Non-Covalent Interactions (NCI) e o Natural Bond Orbitals (NBO) para se entender as preferecircncias conformacionais destes compostos Resultados e Discussatildeo
Nenhum indiacutecio de formaccedilatildeo de LH intramolecular CFbullbullbullHO pocircde ser detectado para o FE FP e FB experimentalmente em soluccedilatildeo nos espectros de RMN e infravermelho Caacutelculos teoacuterico baseados na QTAIM NCI e NBO indicam que LHs CFbullbullbullHO intramoleculares natildeo tecircm influecircncia sobre o comportamento conformacional do FE mas estabilizam o miacutenimo global tanto do FP quanto do FB para as moleacuteculas isoladas No entanto ao se adicionar correccedilotildees termodinacircmicas de energia livre de Gibbs mesmo em meios natildeo-polares tais como CCI4 ciclohexano e diclorometano (IEF-PCM) a populaccedilatildeo dos miacutenimos globais do FP (~11) e FB (~3) diminuem consideravelmente aparentemente abaixo do limite de detecccedilatildeo Conclusotildees
Contraacuterio agrave suposiccedilotildees encontradas na literatura o comportamento conformacional do FE natildeo eacute regido por uma LH CFHO intramolecular LHs intramoleculares satildeo importantes para os confocircrmeros mais estaacuteveis do FP e FB isolados mas natildeo podem ser detectadas em soluccedilatildeo O presente trabalho foi aceito para publicaccedilatildeo no jornal Phys Chem Chem Phys Agradecimentos FAPESP FAPEMIG CNPq e EaStCHEM Referecircncias [1] R A Cormanich M P Freitas C F Tormena R Rittner RSC Advances 2012 2 4169 [2] J Huang K Hedberg J Am Chem Soc 1989 111 6909 [3] H M Badawi W Foumlrner S A Ali Spectrochim Acta A 2008 69 263 [4] M Traetteberg A D Richardson K Hedberg R W Winter G L Gard J Phys Chem A 2001 105 9587
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31 FFCLRP 2014
Theoretical Study of the Infrared Raman and VCD Spectra of Thiophene UsingAb Initio and Density Functional Theory Calculations
Marcello F da Costa (PQ)1 Poliane C de Farias (PG)2
mcostauelbr polianefariasyahoocombr12Universidade Estadual de Londrina LBMM ndash Laboratoacuterio de Biofiacutesica e Mecacircnica Molecular
IntroductionOrganic semiconductors have physical characteristics similar to inorganic ones so they can
also be used in the manufacture of OLEDs [1] photovoltaic cells [2] lasers [3] Furthermoreorganic materials with semiconductor properties have some advantages when compared to inorganicones such as greater adaptability low cost of production and the possibility of easily making smallstructural changes to modify its physical and chemical properties Among the currently mostinteresting organic semiconductors are the thiophene based polymers and the thiophene togetherwith its derivatives which are the main constituents of organic conductors [4]
Computational detailsIn this work we made the calculation of the molecular parameters infrared and Raman
spectra with HF and MP2 ab initio methods and B3LYP and B3PW91 DFT functional packagesWe also compared the results with experimental data found in the literature [5-7] and we calculatedthe VCD (vibrational circular dichroism) spectrum based on the good agreement of the calculationsperformed The thiophenes geometry optimization and harmonic vibrational frequenciescalculations were performed with the GAUSSIAN 03 software package using HF levelapproximation MoslashllerndashPlesset many-body perturbation theory truncated at second order (MP2) andDFT with B3LYP and B3PW91 hybrid functional with both are believed to be superior inpredicting molecular properties A fairly large and flexible basis set 6-311++G was chosen toobtain accurate calculations about the molecule
Results and discussionThe results show that the DFT methods have more accuracy with experimental data The
B3LYP hybrid functional had slightly more accuracy than the B3PW91 for the vibrationalfrequencies and matched with experimental data until the 12th vibration in the range around 500 to1200 1cm The theoretical prediction of the VCD spectrum shows that the thiophene molecule hasa propensity to absorb clockwise circularly polarized light (positive absorption) at the most intenseinfrared absorptions
ConclusionThe set of basis functions 6-311++G is able to provide a realistic description of these
properties The good agreement with the experimental data of the harmonic vibrations supports theVCD results which provides useful information for the study of this material
AcknowledgementsThe authors would like to acknowledge the financial support granted by the following
Brazilian agency Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientiacutefico e Tecnoloacutegico (CNPq)
Referecircncias [1] Y Li Y Cao J Gao D Wang G Yu AJ Heeger Synthetic Met 99 (1999) 243[2] CJ Brabec NS Sariciftci JC Hummelen Adv Func Mater 11 (2001) 15[3] F Hide M Diaz-Garcia B Schwartz M Andersson P Qibing AJ Heeger Science 273 (1996) 1833[4] JH Schon A Dodabalapur Z Bao C Kloc O Schenker B Batlogg Nature 410 (2001) 189[5] T Kupka R Wrzalik G Pasterna K Pasterny J Mol Struct 616 (2002) 17[6] JS Kwiatkowski J Leszczynski I Teca J Mol Struct 436-437 (1997) 451[7] K Pasterny R Wrzalik T Kupka G Pasterna J Mol Spectrosc 614 (2002) 297
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Iacutendice de Autores
Anselmo E de Oliveira UFG 04Antonio E H Machado UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Antonio O T Patrociacutenio UNIVERSIDADE FEDERAL DEUBERLAcircNDIA
26
Aristeu S da Fonseca UFAM 28Arnaldo Fernandes da Silva Fo UNICAMP 06 07Ataualpa A C Braga UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 01Breno R L Galvatildeo UFMG 16Carlos R D Correia UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
CAMPINAS01
Cleuton de Souza Silva UNICAMP 08 10Claacuteudio Francisco Tormena UNICAMP 05Daniely X Soares UNICAMP 07Diego Fernando da S Paschoal UFJF 22Diesley Martins UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Dioacutegenes Mendes Arauacutejo USP-RP 09Elaine F F da Cunha FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Eacutegil de Brito Saacute UFPI 30Elizete Ventura UFPB 24Elieacutezer Fernando de Oliveira UNESP 17Fabriacutecio R Sensato UNIFESP 20Felipe Vieira Zauith Assad UNIFESP 20Fermin Fidel Herrera Aragoacuten CDTN 25Francisco Carlos Lavarda UNESP 17Francisco das Chagas Alves Lima UFPI 14Faacutetima Maria Pereira de Rezende UFLA 23Giovanni Finoto Caramori UFSC 02Heacutelio F Dos Santos UFJF 22Iran da Luz Sousa UNICAMP 12Jadson C Belchior UFMG 16Josene Maria Toldo UFRGS 18Kelson Mota T Oliveira UFAM 28Larissa Sihe Oliveira UFSM 13Leonardo T Ueno UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Leonardo V das Chagas Lima UNICAMP 21Lucas Abreu do Nascimento UESPI 14Lucas Colucci Ducati USP 05Luciano Tavares da Costa UNIFAL-MG 15Liacutevia C T Lacerda FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19M Buumlhl UNIVERSITY OF ST ANDREWS 31
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M P Freitas UFLA 31Marcello Ferreira da Costa UEL 32Marcus V J Rocha VRIJE UNIVERSITEIT 19Marlon Vieira de Melo UFAM 28Mateus Grecco Manfreacute UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 27Mateus Xavier Silva UFMG 16Matheus P de Freitas UFLA 23Mauricio Gustavo Rodrigues UNICAMP 11Milton Matos UFPI 30Nelson Henrique Morgon UNICAMP 12 21Noam Gadelha da Silva UFAM 29Noam S Gadelha UFAM 28Paulo Fernando Bruno Gonccedilalves UFRGS 18Poliane Cristina de Farias UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
LONDRINA32
R Rittner UNICAMP 31Rafael de Mattos Piccoli UFSC 02Railton Barbosa de Andrade UFPB 24Renan Vidal Viesser UNICAMP 05Renato Pereira Orenha UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 03Ricardo A Agnes UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
CAMPINAS01
Rodrigo Antonio Cormanich UNICAMP 31Rogeacuterio Custodio UNICAMP 08 10 11Rogeacuterio J Baierle UFSM 13Roy E Bruns UNICAMP 06 07Reacutegis Casimiro Leal UNICAMP 10Sergio E Galembeck USP-RP 09Silmar A do Monte UFPB 24Silviana Correcirca FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Seacutergio E Galembeck UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 27Seacutergio Emanuel Galembeck UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 03Teodorico C Ramalho FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Tuanan Lourenccedilo UNIFAL-MG 15Vitor Hugo Menezes da Silva UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 01Wagner E Richter UNICAMP 07Wagner Eduardo Richter UNICAMP 06Wesley Fonseca Vaz UFG 04Weverson R Gomes UNIVERSIDADE FEDERAL DE SAtildeO
CARLOS26
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Palavras Chaves
AacuteCIDO BETULINICO 28AacuteCIDO MELALEUCICO 29ACOPLAMENTO SPIN-ORBITAL 05AGREGADOS MOLECULARES 04ALGORITMO GENEacuteTICO 16ALPCCL 04AMINAS SUBSTITUIacuteDAS 10ANAacuteLISE CONFORMACIONAL 31ANATASE 26AROMATICIDADE 27ATIVIDADE 28BASIS SETS 22BENZAZOacuteIS 18BENZBROMARONA 12BIOACTIVITY 07C-PCM 08CAacuteLCULO COMPUTACIONAL 10CAacuteLCULOS AB INITIO 16CAacuteLCULOS DFT 01CASSCF 24CLUSTERS METAacuteLICOS 16CLUSTERS 09 29CO2 15COMPOSTO DE COODENACcedilAtildeO 14CONFOcircRMERO ANTI 23CONFOcircRMEROS 12CONJUGATED POLYMERS 17CSSM 06DFT CALCULATIONS 17DFT 02 12 14 18 19 20
21 25 26 29 32DINAcircMICA MOLECULAR 15EFEITO DO AacuteTOMO PESADO 05EFEITOS RELATIVIacuteSTICOS 02EFITO GAUCHE 23ENTALPIA DE FORMACcedilAtildeO 21ESIPT 18ESTADOS EXCITADOS 04ESTRUTURA ELETROcircNICA 09FTALOCIANINA 26FUNCIONAL HIacuteBRIDO M06 01FUNCcedilOtildeES DE BASE 11
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G3X(CEP) 08GD-DOPED SNO2 25HIPERCONJUGACcedilAtildeO 23INFRAVERMELHO 06INTENSIDADES 06INTERACcedilAtildeO INTRAMOLECULAR 27LIGACcedilAtildeO AMIDA 20LIGACcedilAtildeO DE HIDROGEcircNIO 31LIacuteQUIDO IOcircNICO 15MAGNETIC PROPERTIES 25MAGUEMITA 19MCG 11MECHANISM 30MEacuteTODOS COMPOSTOS 21N-ACILACcedilAtildeO DE AMINAS 20NANOFITAS 13NITROSAMINAS 24NITROSILO 03NMR 22OLEFIN METATHESIS 30ONION 28ORGANIC DEVICES 17ORGANOMETAacuteLICOS 02OXIDO NIacuteTRICO 14PKA 10PM3 12PMMA 19PROPRIEDADES 13PROTONACcedilAtildeO 24Q-EXPONENCIAIS 11QTAIM 03RAMAN 32REACcedilOtildeES DE HECK 01RELATIVISTIC EFFECTS 22RMN E INFRAVERMELHO 31RUTEcircNIO 03SIC 13SUPERAacuteTOMOS 09TDDFT 07TENSOR BLINDAGEM NUCLEAR 05TEORIA GAUSSIAN 08THIOPHENE 32UV-VIS SPECTROSCOPY 07
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bbb
E[ρ] = TS[ρ] +intd~rvext(~r)ρ(~r) + VH [ρ] + EXC [ρ]
βmc2 + 3sumk=1
αkpkc
ψ(x t) = ihpartψ(x t)
partt
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Estudo mecaniacutestico sobre a N-acilaccedilatildeo de aminas por aacutecidos
carboxiacutelicos catalisada por ZrCl4
Felipe V Z Assad (PG) e Fabriacutecio R Sensato (PQ)
Universidade Federal de Satildeo Paulo UNIFESP Campus Diadema E-mail felipeassadglobocom
N-acilaccedilatildeo de aminas eacute um importante evento quiacutemico para a siacutentese da ligaccedilatildeo amida Tipicamente este tipo de ligaccedilatildeo eacute obtido da uniatildeo de um aacutecido carboxiacutelico a uma amina Entretanto a uniatildeo destes dois grupos funcionais natildeo ocorre agrave temperatura ambiente e requer temperaturas da ordem de 160-180
oC
1 Em 2012 Williams e colaboradores
2 reportaram um ineacutedito protocolo de siacutentese de amidas que
apresenta alta eficiecircncia para uma grande variedade de aminas e aacutecidos carboxiacutelicos A estrateacutegia - em sua condiccedilatildeo otimizada - baseia-se na reaccedilatildeo do substrato (amina) com aacutecido carboxiacutelico catalisada por tetracloreto de zircocircnio (ZrCl4) na presenccedila de tolueno a 110
0C Natildeo obstante a preeminecircncia do referido
procedimento nenhuma explanaccedilatildeo pormenorizada sobre o mecanismo molecular da reaccedilatildeo tem sido oferecida No presente estudo o mecanismo molecular de N-acilaccedilatildeo de aminas por aacutecidos carboxiacutelicos catalisada por ZrCl4 foi investigado por caacutelculos de estrutura eletrocircnica Os caacutelculos foram realizados em niacutevel DFTB3LYP com os seguintes conjuntos de base LANL2DZ para descrever o aacutetomo de zircocircnio e 6-311+G(2df2p) para os demais aacutetomos Pontos criacuteticos foram caracterizados por caacutelculos de frequecircncia vibracional Os processos de N-acilaccedilatildeo de aminas foram investigados para duas situaccedilotildees distintas reaccedilatildeo catalisada ou natildeo pelo ZrCl4 Para cada caso quatro caminhos reacionais idealizados foram investigados e caracterizados computacionalmente como segue i) processo concertado ii) por etapas iii) concertado em excesso de aacutecido carboxiacutelico e iv) por etapas tambeacutem em excesso do aacutecido Como modelos quiacutemicos para representar a amina e o aacutecido carboxiacutelico foram selecionadas as moleacuteculas metilamina e aacutecido metanoico Dos resultados obtidos na ausecircncia do ZrCl4 depreende-se que os valores de energia livre de ativaccedilatildeo ΔG
Dagger
satildeo consistentes com a baixa reatividade deste sistema agrave temperatura ambiente Dentre os canais investigados os processos por etapas demandam menores energias livre de ativaccedilatildeo que os concertados Assim o canal (ii) eacute mais reativo que o canal (i) enquanto o canal (iv) eacute mais reativo que o canal (iii) Em particular a adiccedilatildeo de ZrCl4 fortemente influencia a cineacutetica de acilaccedilatildeo associada ao mecanismo concertado em excesso do aacutecido carboxiacutelico A demanda de ativaccedilatildeo para este processo eacute diminuiacuteda por 86 kcalmol conduzindo a uma energia livre de ativaccedilatildeo ΔG
Dagger de 165 kcalmol e o correspondente perfil
energeacutetico eacute apresentado na Figura 1 Na ausecircncia do catalisador o mecanismo mais favorecido cineticamente eacute o processo por etapas em excesso de aacutecido carboxiacutelico No entanto o mecanismo concertado - em excesso do aacutecido - eacute prevalente na presenccedila do ZrCl4
Figura 1 Perfil energeacutetico do caminho reacional concertado em excesso de aacutecido carboxiacutelico catalisado pelo ZrCl4
Palavras Chave N-acilaccedilatildeo de aminas ligaccedilatildeo amida ZrCl4 caacutelculos de estrutura eletrocircnica DFT
[1] Valeur E Bradley M Chem Soc Rev 2009 38 606
[2] Allen C L Chhatwal A R Williams J M J Chemical Communications 2012 48 666-668
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Comparaccedilatildeo do Desempenho de Meacutetodos Compostos e Funcionais de
Densidade na Determinaccedilatildeo de Entalpias Padrotildees de Formaccedilatildeo
Leonardo Viana das Chagas Lima1 (PG) Nelson Henrique Morgon
1 (PQ)
leonardolimaiqmunicampbr 1Instituto de Quiacutemica Universidade Estadual de Campinas Baratildeo Geraldo Caixa Postal 6154 13083-970
Campinas Satildeo Paulo Brasil
Introduccedilatildeo
No estudo de sistemas com muitas partiacuteculas o uso de meacutetodos de estrutura eletrocircnica
sofisticados e bases extensas para a obtenccedilatildeo de propriedades com maior exatidatildeo sofre uma
limitaccedilatildeo praacutetica devido ao alto custo computacional o que felizmente pode ser contornado
por estrateacutegias como a teoria do funcional da densidade e os meacutetodos compostos[1]
Metodologia Computacional
Foram escolhidos os meacutetodos G3 G3MP2 G4 e G4MP2 e os funcionais com o
conjunto de bases G3LargeXP[2]
SOGGA11 B3LYP RevTPSS e M06-2X Realizaram-se
caacutelculos de otimizaccedilatildeo de geometria energia eletrocircnica e frequecircncias vibracionais (289 K e
1 bar) com o programa Gaussian09[3]
para um conjunto de 74 moleacuteculas e os respectivos os
aacutetomos presentes a fim de se determinar as entalpias padrotildees de formaccedilatildeo
Resultados e Discussatildeo
Comparando-se as determinaccedilotildees teoacutericas e experimentais obteve-se o erro meacutedio
(MSE) e o desvio RMS (RMSD) Avaliaram-se tambeacutem os tempos meacutedios de cpu (TM)
Tabela 1 ndash Anaacutelise estatiacutestica (MSE e RMSD em kcalmol) das determinaccedilotildees da entalpia padratildeo de formaccedilatildeo
(289 K e 1 bar) e tempo de CPU meacutedio dos caacutelculos (minutos)
Medidas Meacutetodos
G3 G3MP2 G4 G4MP2 B3LYP M06-2X RevTPSS SOGAA11
MSE -0406 -0332 -0155 -0107 6533 0873 -0718 -0331
RMSD 2543 2711 2463 2597 8553 3543 4060 9515
TM 4122 230 2983 625 1551 1672 1306 1917
Os menores RMSD foram observados para os meacutetodos compostos com destaque para
o G4 (2463 kcalmol) Jaacute os funcionais de densidade apresentaram RMSD superiores poreacutem
vale a pena destacar o M06-2X (3543 kcalmol) Os maiores tempos foram obtidos para os
meacutetodos G3 e G4 enquanto os menores foram os dos meacutetodos G3MP2 e G4MP2
Conclusotildees
Os meacutetodos G3MP2 e G4MP2 apresentaram os desempenhos mais equilibrados com
RMSD apenas pouco superiores ao meacutetodo G4 e os menores tempos de CPU Os funcionais
apesar dos tempos intermediaacuterios apresentaram RMSD consideravelmente superiores
Agradecimentos
Unicamp CENAPAD-SP CAPES
Referecircncias [1] Heerdt G Morgon N H Quiacutemica Nova 2012 23 1741-1746
[2] Curtis L A Redfern P C Raghavachari K Journal of Chemical Physics 2007 126 084108
[3] Frisch M J et al Gaussian09 Gaussian Inc 2009
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NMR-TZPP-DKH Gaussian basis sets for NMR calculations ndash 195Pt chemical
shift
Diego Paschoal1 (PG) Heacutelio F Dos Santos1 (PQ)
diego_paschoalyahoocombr 1Nuacutecleo de Estudos em Quiacutemica Computacional ndash NEQC ndash Departamento de Quiacutemica Universidade Federal de Juiz de
Fora Campus Universitaacuterio ndash Martelos 36036-030 Juiz de Fora MG Brasil
Nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy of 195Pt is an excellent method to be used
in structural characterization of new complexes in solution Besides NMR has been used in the
elucidation of reaction mechanism among other applications [1]
In this present study a comprehensive analysis of all relevant issues involved on the 195Pt
NMR chemical shift predictions are conducted Non-relativistic and relativistic calculations were
employed in distinct computation schemes to assess the most accurate method to use in a theoretical
calculations of 195Pt NMR In addition to the existing methods new relativistic Gaussian basis sets
named as NMR-TZPP-DKH were constructed for H-He Li-Ne Na-Ar K-Ca Ga-Kr Rb-Sr In-Xe
and Pt atoms and tested for 195Pt NMR predictions
NMR-TZPP-DKH Gaussian basis sets were developed according to the protocol described
by Neese [2] with some changes
Figure 1 195Pt chemical shift calculated at B3LYP(DKHSO)NMR-TZPP-DKHSO level
Platinum compounds studied in this work were optimized at B3LYPLANL2DZ(Pt)Def2-
TZVPP(Ligands) NMR calculations were performed using the GIAO method at B3LYPNMR-
TZPP-DKH level with relativistic effects incorporated by DKHSO approximation The [PtCl6]-2
was used as internal reference In all calculations the solvent effect was included using the PCM
formalism GAUSSIAN09 program were used in these calculations
The 195Pt for 73 complexes are showed in Figure 1 From the results we observe a good
agreement between experimental and calculated results with an average absolute deviation of 156
ppm for the compounds considered
The results and conclusions in this study are highly relevant to theoretical and experimental
chemists that seeking state of the art for the chemistry of platinum complexes Our conclusions are
supported by a series of theoretical calculations in good agreement with experimental values for a
wide range of 195Pt chemical shifts and with distinct ligands
Acknowledgments Authors acknowledges UFJF FAPEMIG CAPES and CNPq for
financial support
[1] P S Pregosin Coord Chem Rev 44 (1982) 247
[2] D A Pantazis X Y Chen C R Landis F Neese J Chem Theory Comput 4 (2008) 908
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Avaliaccedilatildeo teoacuterica do efeito gauche na difenidramina e seu cloridrato Faacutetima M P de Rezende1 (PG) Matheus P de Freitas1 (PQ)
fatimarezendeposgraduflabr 1Departamento de Quiacutemica Universidade Federal de Lavras CP 3037 37200-000 Lavras MG
Introduccedilatildeo O cloridrato de difenidramina eacute um dos princiacutepios ativos do medicamento Dramin (utilizado no tratamento de naacuteuseas e vocircmitos) A difenidramina e seu cloridrato fornecem bons prospectos para exibirem o efeito gauche O efeito gauche eacute observado em moleacuteculas contendo o fragmento etila 12-dissubstituiacutedo em que os substituintes satildeo aacutetomos ou grupos eletronegativos Segundo esse efeito a conformaccedilatildeo gauche eacute a forma preferencial em comparaccedilatildeo com a conformaccedilatildeo anti embora efeitos de repulsatildeo esteacuterica e eletrostaacutetica entre substituintes sugiram que o equiliacutebrio deveria ser favoraacutevel ao isocircmero anti1 Nesse contexto o objetivo do presente trabalho eacute avaliar a preferecircncia conformacional (gauche ou anti) do cloridrato de difenidramina e de sua forma neutra (Figura 1a e 1b) em acetonitrila e no vaacutecuo
ON
H
ON
a b
Figura 1 a) Difenidramina protonada (caacutetion) b) Difenidramina Metodologia Computacional Os miacutenimos de energia dos compostos foram identificados por meio de uma varredura conformacional usando o meacutetodo Monte Carlo em niacutevel semi-empiacuterico AM1 usando o programa Spartan A varredura conformacional foi executada para difenidramina na forma neutra e catiocircnica obtendo-se 100 estruturas para cada composto sendo muitas delas idecircnticas As geometrias diferentes foram otimizadas em niacutevel HF631g-(dp) (incluindo caacutelculos de frequecircncia para garantir que as estruturas natildeo se tratavam de estados de transiccedilatildeo) e em seguida 14 estruturas com energias relativas diferentes foram resubmetidas a caacutelculos de otimizaccedilatildeo de geometria (no gaacutes e em acetonitrila impliacutecita - modelo PCM) em niacutevel B97X-D6-31g(dp) Resultados e Discussatildeo O efeito gauche eacute operante na difenidramina pois o confocircrmero mais estaacutevel possui acircngulo diedro O-C-C-N de aproximadamente 65o (gauche) e eacute cerca de 1 kcal mol-1 mais estaacutevel do que o confocircrmero anti mais abundante (O-C-C-N de aproximadamente 175o) tanto na fase gasosa quanto em acetonitrila A estabilizaccedilatildeo da conformaccedilatildeo gauche eacute possivelmente decorrente de interaccedilotildees hiperconjugativas antiperiplanares CHCN e CHCO (efeito gauche quacircntico) Contudo os dados de energia ainda indicam uma populaccedilatildeo mensuraacutevel de confocircrmeros anti (cerca de 10) Ao se protonar a difenidramina de forma que se obtenha o caacutetion difenidramiacutenio (correspondente ao cloridrato de difenidramina) a diferenccedila de energia entre os confocircrmeros gauche e anti mais estaacuteveis eacute de mais de 6 kcal mol-1 sugerindo que estruturas com acircngulo diedro O-C-C-N+ gauche sejam natildeo somente preferenciais mas exclusivas Esse fato eacute decorrente de um incremento estabilizante da conformaccedilatildeo gauche a atraccedilatildeo eletrostaacutetica ON+ (efeito gauche eletrostaacutetico)2 Conclusotildees Interaccedilotildees intramoleculares particularmente o efeito gauche (quacircntico e eletrostaacutetico) devem contribuir fortemente para a conformaccedilatildeo bioativa da difenidramina e seu cloridrato que eacute gauche ao longo do fragmento O-C-C-N segundo estrutura do Protein Data Bank (coacutedigo PDB 2AOT) Agradecimentos Agrave FAPEMIG CAPES e CNPq pelo suporte financeiro e bolsas de estudante (FMPR) e de pesquisador (MPF) Referecircncias [1] Goodman L Gu H Pophristic V J Phys Chem A 2005 109 1223-1229 [2] Gooseman N E J OacuteHagan D Peach M J G Slawin A M Z Tozer D J Young R J Angew Chem Int Ed 2007 46 5904-5908
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Estudo envolvendo NN
Railton1 B de Andrade (PG) SilmarMiguel A F de Souza (PQ)
1Universidade Federal da Paraiacuteba Departamento de Quiacutemica 58036 Joatildeo Pes
Introduccedilatildeo
Uma das reaccedilotildees mais importantes das nitrosaminas se refere agrave quebra da ligaccedilatildeo NndashN (ver Figura 1) com a consequumlente liberaccedilatildeo do pode facilitar ou natildeo a quebra desta ligaccedilatildeo Pelaacuteez e colaboraprotonaccedilatildeo da nitrosamina mais simples (nitrosamina metilada
1a trans-(CH3)2NNOH+ 1c cis
Figura 1 conformaccedilotildees mais releva
Neste trabalho investigamos as quatro estruturas de menor energia da NNnitrosodimetilamina (DMNA
Metodologia Computacional
Utilizamos os meacutetodos geometrias referentes aos confocircrmeros mais estaacuteveis niacutevel CASSCFcc-pVDZ
Resultados e Discussatildeo
Temos um ordenamento energeacutetico em relaccedilatildeo aos resultados a niacutevel outro ordenamento com MRCI
Tabela 1Resultados obtidos para as quatro estruturas mai
Estruturaa
1a trans-(CH3)2NNOH+
1c cis-(CH3)2NNOH+
2a (CH3)2NHNO+
2c (CH3)2NNHO+
aAs quatro estruturas de menor energias foram otimizadas com realizado um caacutelculo MRCI correccedilotildees de Davdson dResultados entre parecircnteses referente agraves estruturas com H [2]
Conclusotildees
Para o estado fundamental foram obtidas quatro conformaccedilotildees mais estaacuteveis mostradas na Figura 1 sendo a estaacuteveis Observou-se o mesmo ordenamento obtido para a nitrosamina natildeoCaacutelculos com bases mais extensas (augReferecircncias [1] OHWADA T et al J Am Chem Soc
[2] PELAacuteEZ D et al J J Phys Chem A
Estudo envolvendo NN-nitrosodimetilamina protonada
B de Andrade (PG) Silmar1 A do Monte (PQ) Miguel A F de Souza (PQ) e Elizete1 Ventura (PQ)
railtoncggmailcom
Universidade Federal da Paraiacuteba Departamento de Quiacutemica 58036 Joatildeo Pessoa
Uma das reaccedilotildees mais importantes das nitrosaminas se refere agrave quebra da ligaccedilatildeo N (ver Figura 1) com a consequumlente liberaccedilatildeo do NO [1] A posiccedilatildeo da protonaccedilatildeo
pode facilitar ou natildeo a quebra desta ligaccedilatildeo Pelaacuteez e colaboradores [2] estudaram a protonaccedilatildeo da nitrosamina mais simples (H2NNO----H+) como modelo para a
1c cis-(CH3)2NNHO+ 2a (CH3)2NHNO
+ 2c (CH
conformaccedilotildees mais relevantes no estado fundamental de nitrosaminas protonadas
Neste trabalho investigamos as quatro estruturas de menor energia da NNDMNA) protonada (Figura 1 principais siacutetios de protonaccedilatildeo)
odologia Computacional
Utilizamos os meacutetodos MRCICASSCF com a base cc-pVDZ
geometrias referentes aos confocircrmeros mais estaacuteveis (Figura 1) foram otimizadas a
Temos um ordenamento energeacutetico em relaccedilatildeo aos resultados a niacutevel MRCI como indicado na Tabela 1
Resultados obtidos para as quatro estruturas mais estaacuteveis envolvendo NDMA protonada
CASSCF MRCIb MRCI+Q
c CASPT2ANO
∆E (kcalmol) 000 (000)d 000 000
1244 (1099) 1200 1183
-103 (-331) 1378 941
1389 (1232) 1793 1555 As quatro estruturas de menor energias foram otimizadas com CASSCF e a geometria obtida foi
realizado um caacutelculo MRCI bMRCI (Multireference Configuration Interaction
sultados entre parecircnteses referente agraves estruturas com H [2]
Para o estado fundamental foram obtidas quatro conformaccedilotildees mais estaacuteveis sendo a 1a trans-(CH3)2NNOH
+ e 2a (CH3)2NHNO
se o mesmo ordenamento obtido para a nitrosamina natildeoCaacutelculos com bases mais extensas (aug-cc-pVDZ e cc-pVTZ) estatildeo sendo realizados
J Am Chem Soc 123 10164 2001 J J Phys Chem A 112 8394 2008
nitrosodimetilamina protonada
A do Monte (PQ)
soa ndash PB ndash Brasil
Uma das reaccedilotildees mais importantes das nitrosaminas se refere agrave quebra da ligaccedilatildeo posiccedilatildeo da protonaccedilatildeo dores [2] estudaram a
) como modelo para a
2c (CH3)2NNHO+
ntes no estado fundamental de nitrosaminas protonadas
Neste trabalho investigamos as quatro estruturas de menor energia da NN-principais siacutetios de protonaccedilatildeo)
pVDZ Todas as ) foram otimizadas a
Temos um ordenamento energeacutetico em relaccedilatildeo aos resultados a niacutevel CASSCF e
s estaacuteveis envolvendo NDMA protonada
CASPT2ANO-L
(000) (1125) (459) (1141)
e a geometria obtida foi Multireference Configuration Interaction) c
MRCI com sultados entre parecircnteses referente agraves estruturas com H [2]
Para o estado fundamental foram obtidas quatro conformaccedilotildees mais estaacuteveis NHNO
+ as mais se o mesmo ordenamento obtido para a nitrosamina natildeo-metilada
pVTZ) estatildeo sendo realizados
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24 FFCLRP 2014
Ab-initio calculation of magnetic properties of Gd-doped SnO2
Fermin H Aragoacuten
fermin964hotmailcom Laboratoacuterio de Fiacutesica Aplicada Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear 31270-901 Belo Horizonte MG
Brazil
Introduction
The SnO2 compound is a n-type semiconductor with a large band gap (Eg ~ 36 eV) This
compound forms in a tetragonal rutile-type crystalline structure Reports published in the literature
experimental and theoretical indicate that the SnO2 compound doped with different chemical
elements (transition metals and rare earths) shows ferromagnetic properties above room
temperature high electrical conductivity high transparency in the visible region and high thermal
stability Due to these properties the rare earth-ion-doped SnO2 compounds are considered as
promising systems for the development of multifunctional magneto-optical devices [1] In special
the doping with trivalent Gd ions could provide with larger localized magnetic moments because of
their 4f7 electron configuration in comparison with transition metal ions
Computational Methodology
All calculations have been performed within the framework of the density-functional theory
(DFT) implemented in the well-tested SIESTA (Spanish Initiative for Electronic Simulations with
Thousands of Atoms) code
[2] and using the generalized gradient approximation (GGA)
pseudopotentials The system was studied in 2x2x2 supercell contained 48 atoms For the
calculation is considered the substitution of GdrarrSn that represent 625 of Gd-doped and one
oxygen vacancy that represent 3125 of the oxygen occupied site Spin polarized was carried out
to both cases with ferromagnetic (FM) and antiferromagnetic (AFM) configuration The difference
between the FM and AFM total energy (ΔE) can be expressed as ΔE=E(FM)-E(AFM) where
E(FM) denotes the total energy of FM state and E(AFM) denotes the total energy of AFM state
Positive value of ΔE implies that an AFM state is preferred while negative value of ΔE implies that
an FM state is preferred
Results
The values obtained to ΔE were -04 meV and -33 meV for 625 Gd-doped in SnO2 and
SnO2-γ (γ is the quantity of oxygen vacancy) respectively The low energy for Gd-doped SnO2
shows paramagnetic while for the Gd-doped SnO2-γ shows ferromagnetic behavior these results are
in agreement as theoretical and experimental work [34] where were shown that the oxygen
vacancies are a key of the origin of ferromagnetism in the call diluted magnetic semiconductors
Conclusions In conclusion we have investigated the electronic and magnetic properties of Gd-doped SnO2 (free of oxygen vacancy) and Gd-doped SnO2-γ (with oxygen vacancy) using SIESTA code Our calculations show remarkable changes in the spin polarized DOS with a strong correlation of the ferromagnetism with the presence of oxygen vacancy
The financial support of the Brazilian Agencies CNPq CAPES and FAPEMIG is gratefully
acknowledged
References [1] R Adhikari AK Das DKarmakar JGhatak J MagnMagn Mat 322 (2010) 3631
[2] J M Soler E Artacho J Gale A Garcia J Junquera P Ordejoacuten D Saacutenchez-Portal J Phys Cond Matt 14 2745
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[3] S B Ogale R J Choudhary J P Buban S E Lofland S R Shinde S N Kale V N Kulkarni J Higgins C
Lanci J R Simpson N D Browning S D Sarma H D Drew R L Greene and T Venkatesan Phys Rev Lett 91
77205 (2003)
[4] J M D Coey A P Douvalis C B Fitzgerald and M Venkatesan Appl Phys Lett 84 1332 (2004)
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
25 FFCLRP 2014
Estrutura eletrocircnica de complexo envolvendo uma associaccedilatildeo por ligaccedilatildeo
quiacutemica entre uma ftalocianina de rutecircnio e o TiO2 (anatase)
Diesley M S Arauacutejo1
(PG) Weverson R Gomes2(PG) Leonardo T Ueno
3(PQ) Antonio O T
Patrociacutenio1(PQ) Antonio E H Machado
1(PQ)
diesleymartinsyahoocombr 1Universidade Federal de Uberlacircndia Instituto de Quiacutemica Laboratoacuterio de Fotoquiacutemica e Ciecircncia de Materiais
2 Universidade Federal de Satildeo Carlos Departamento de Quiacutemica
3Universidade Federal de Uberlacircndia Faculdade de Ciecircncias Integradas do Pontal
Introduccedilatildeo
O emprego de abordagens baseadas na Teoria do Funcional de Densidade (DFT) tem
contribuiacutedo de forma significativa nos estudos de processos que envolvem transferecircncia de carga
[12] Ressalta-se entre outras possibilidades a previsatildeo do arranjo estrutural energeticamente mais
favoraacutevel e o entendimento de qual seria a melhor forma de ancoramento do corante na superfiacutecie
do semicondutor Aleacutem disso a estrutura eletrocircnica obtida teoricamente eacute capaz de fornecer
informaccedilotildees para o entendimento de processos importantes como eacute o caso da conversatildeo de energia
No presente trabalho avaliamos o comportamento de uma ftalocianina de rutecircnio ([(29-
bis(dietielamino)-1623-dicarboxi)PcRu(py)2]- FtRu) ligada quimicamente a um nanocluster de
anatase (TiO2)
Metodologia Computacional
Para a otimizaccedilatildeo estrutural e caacutelculo das frequecircncias vibracionais empregou-se o funcional
B3LYP e o conjunto de bases LANL2DZ ECP com o pseudo-potencial para o Titacircnio e o conjunto
Def2-TZVPD para os demais aacutetomos (H C N O e Ru) mais o pseudo-potencial para o Ru O
nanocluster de anatase empregado foi mantido congelado durante todos os caacutelculos Este consiste
em estrutura otimizada descrita por Jono e colaboradores [1] Todos os caacutelculos foram efetuados
considerando acetonitrila como solvente empregando o meacutetodo de contiacutenuo dieleacutetrico CPCM [45]
O funcional CAM-B3LYP foi utilizado na previsatildeo de 6 estados tripleto e dos 60 primeiros estados
singleto para a construccedilatildeo do espectro eletrocircnico e diagrama de energias
Resultados e Discussatildeo
No espectro de excitaccedilatildeo simulado a magnitude das forccedilas de oscilador para as transiccedilotildees
por volta de 560 nm sugere uma grande probabilidade de absorccedilatildeo de luz visiacutevel por este complexo
Em uma anaacutelise dos orbitais moleculares observa-se que tais excitaccedilotildees surgem da transferecircncia de
carga interfacial da FtRu para niacuteveis desocupados do semicondutor sugerindo que as transiccedilotildees
eletrocircnicas de menor energia devem envolver a excitaccedilatildeo de um eleacutetron da FtRu para diferentes
estados eletrocircnicos do TiO2 O gap energeacutetico entre o estado eletrocircnico de menor energia (S1) e o
estado fundamental eacute de cerca de 180 eV envolvendo a combinaccedilatildeo de diferentes transiccedilotildees
eletrocircnicas sugerindo que haacute injeccedilatildeo eletrocircnica do corante no estado excitado para a banda de
conduccedilatildeo do semicondutor isso eacute compatiacutevel com dados reportados em estudos similares [1-3]
Conclusotildees
Os dados obtidos para os niacuteveis de energia do complexo em estudo satildeo compatiacuteveis aos
observados para complexos similares Os resultados sugerem na excitaccedilatildeo eletrocircnica a
transferecircncia de eleacutetron de niacuteveis ocupados da FtRu para orbitais virtuais da anatase
Agradecimentos
UFU FAPEMIG CAPES e CNPq
Referecircncias
[1] R Jono et al J Phys Chem Lett 2011 2 1167ndash1170
[2] P M Anbarasan et al Rec Res Sci Tech 2010 2 08-16
[3] Corneliu I Oprea et al International Journal of Photoenergy 2013 1-15
[4] M Cossi et al J Comp Chem 2003 24 669-81
[5] V Barone and M Cossi J Phys Chem A 1998 102 1995-2001
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Estudo computacional de [22]ciclofanos
Mateus G Manfreacute1 (IC) Seacutergio E Galembeck
1 (PQ)
mateusmanfreuspbr 1Departamento de Quiacutemica Faculdade de Filosofia Ciecircncias e Letras de Ribeiratildeo Preto Universidade de Satildeo Paulo
14040-901 Ribeiratildeo Preto-SP Brasil
Introduccedilatildeo
Os [22]ciclofanos representam uma classe de compostos quiacutemicos com um campo de aplicaccedilatildeo que
abrange cataacutelises assimeacutetricas poliacutemeros com propriedades oacuteptico-eletrocircnicas distintas e mesmo
faacutermacos no combate agrave artrite Grande parte de suas caracteriacutesticas de interesse se deve a interaccedilotildees
entre seus dois aneacuteis aromaacuteticos portanto a compreensatildeo da natureza de tais interaccedilotildees elucidaria a
origem de suas aplicaccedilotildees bem como melhor exploraacute-las
Metodologia Computacional
Quatro compostos da classe dos [22]ciclofano vecircm sendo estudados neste trabalho
[22]paraciclofano (I) sin [22]metaciclofano (II) anti [22]metaciclofano (III) e
[22]metaparaciclofano (IV) As moleacuteculas tiveram suas geometrias optimizadas atraveacutes do meacutetodo
PW6B95-D3BJ tendo def2-TZVP A mesma metodologia foi adotada para o caacutelculo de seus
espectros infravermelho
Resultados e Discussatildeo
Em todos os compostos os valores estudados nas geometrias se encontram muito proacuteximos
dos valores experimentais na literatura2 Observa-se que para I e II a distacircncia interanular
apresentou um valor abaixo do raio de Van der Waals para o aacutetomo de carbono ( 28 acircngstrons) o
que sugere uma provaacutevel interaccedilatildeo through-space entre os aneacuteis Por outro lado os compostos III e
IV apresentaram uma distacircncia entre os aneacuteis maior que 28 acircngstrons indicando que caso estejam
presentes a interaccedilatildeo entre os aneacuteis se daacute principalmente through-bond
Os espectros infravermelho revelaram que em todos os compostos os picos de maior
intensidade se encontravam relacionados a vibraccedilotildees de estiramento dos hidrogecircnios Tanto O
espectro do composto I quanto do composto II bandas de intensidade consideraacutevel em 750 cm-1
relacionada agrave vibraccedilatildeo angular entre seus aneacuteis benzecircnicos indicando uma provaacutevel interaccedilatildeo
through-space O composto IV por outro lado natildeo apresentou tais bandas de interaccedilatildeo apenas entre
os aneacuteis mas sim uma banda em 606 cm-1
devido ao estiramento simeacutetrico entre os aneacuteis atraveacutes
das pontes etilecircnicas se tratando de uma provaacutevel interaccedilatildeo through-bond
Conclusatildeo
O meacutetodo PW6B95-D3BJ apresentou resultados com boa exatidatildeo ante aos valores
encontrados na literatura se mostrando adequado para o tratamento de [22]ciclofanos Os dados
obtidos na geometria para os compostos I e II bem como no espectro infravermelho convergem para
uma predominacircncia na interaccedilatildeo through-space enquanto que para o composto IV estes convergem
para uma predominacircncia na interaccedilatildeo through-bond
Agradecimentos
Os autores agradecem agrave FAPESP (processo 201319596-0) pelo suporte financeiro MGM
agradece agrave FAPESP (processo 201319596-0) pela bolsa de Iniciaccedilatildeo Cientiacutefica
Referecircncias Bibliograacutefica 2ChampionRGodfreyPD Betens FLJ Mol Spectrosc 199215518
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17ordm SIMPOacuteSIO BRASILEIRO DE QUIacuteMICA TEOacuteRICA (SBQT) 24 a 28 de novembro de 2013 Angra dos Reis Rio
ESTUDO COMPARATIVO DE REATIVIDADE DE TRITERPENOS
PENTACIacuteCLICOS COM ATIVIDADE ANTIMALAacuteRICA
Marlon Marques V de Melo Filho
1a(PG) Kelson Mota T Oliveira
1a(PQ) Noam S Gadelha
1a(PG)
Aristeu S da Fonseca1a
(PG)
1aGrupo de Quiacutemica Teoacuterica e Computacional (GQTC)
1bGrupo de Quiacutemica de Produtos Naturais e Desenvolvimento
de Meacutetodos Analiacuteticos (QPNMA) 1DQICE ndash UFAM Bloco 10 Setor Norte Av Rodrigo OJ Ramos 6200 Japiim
69077-000 Manaus ndash Amazonas
e-mail marlonvieirademelogmailcom
Palavras-chave lupeol aacutecido betulinico betulina aacutecido melaleuco atividade ONION
INTRODUCcedilAtildeO
A investigaccedilatildeo farmacecircutica em produtos naturais representa uma estrateacutegia importante para a descoberta e desenvolvimento de novos medicamentos Quatro moleacuteculas isoladas da A amazonicus no QPNMA com esqueleto triterpecircnico pentaciacuteclico tecircm mostrado graus diferentes de atividade contra o P falciparum Trecircs destes compostos satildeo apresentados na literatura como oacutetimos candidatos para o desenvolvimento de um tratamento mais eficiente contra a malaacuteria e outras doenccedilas parasitaacuterias Os quatro compostos depois de isolados foram identificados por meio de anaacutelise espectroscoacutepica (ver fig 1) Suas estruturas foram estudadas por meio de abordagem teoacuterica visando determinar que fatores estruturais e eletrocircnicos poderiam ser determinantes no grau de atividade Foram comparados os mapas de potencial eletrostaacutetico densidade eletrocircnica (2D e 3D) e distribuiccedilatildeo de cargas dos quatro compostos e seus valores tabelados Figura 1 Triterpenos pentaciacuteclicos isolados de A amazonicus 1 - lupeol 2 - O aacutecido betuliacutenico 3 - betulina 4 - o aacutecido Melaleucico
MEacuteTODOS Os calculos seratildeo realizados utilizando PC INTEL Quadcore
TM (8 GB RAM) em plataforma Debian
LINUX (Versatildeo 50) para calcular as propriedades estruturais e eletrocircnicas das quatro moleacuteculas Na otimizaccedilatildeo geomeacutetrica de rotina seraacute utilizado o meacutetodo com bases 6-21G e funcional b3lyp por meio do Programa Gaussian03 O meacutetodo a ser utilizado eacute o ONIOM Ele eacute recomendado para moleacuteculas grandes reaccedilotildees enzimaacuteticas mecanismos de reaccedilatildeo para os sistemas orgacircnicos efeitos dos substituintes e reatividade de compostos orgacircnicos e organometaacutelicos
RESULTADOS E DISCUSSAtildeO
Os dados oriundos do QPNMA indicam uma
maior atividade para o aacutecido betuliacutenico valores
meacutedios para o lupeol e betulina e nenhuma
atividade do aacutecido melaleucico Como a literatura
aponta a carboxila como forte candidato
responsaacutevel pela atividade do aacutecido betuliacutenico e a
hidroxila nos demais compostos a anaacutelise da
presenccedila destes grupos nas quatros estruturas foi
observado Estruturalmente os compostos
apresentaram grande similaridade em distacircncias e
acircngulos no esqueleto lupacircnico Os caacutelculos de
atividades dos triterpenos seratildeo realizados ao
interagi-los com o modelo tridimensional da proteiacutena
digestiva do P flaciparum que eacute encontrado no
Protein Data Base CONCLUSAtildeO
Uma das principais diferenccedilas observadas deve-
se a distribuiccedilatildeo de cargas nas COOH devido ao
efeito indutivo na proacutepria moleacutecula ou ateacute mesmo
um impedimento esteacuterico pelo maior volume da
moleacutecula
AGRADECIMENTOS
FAPEAM CNPq
Abdel Bar at al J Nat Prod 2009 72 1643ndash1650
2
1
25
12
6
27
15
16
19
28
22
21 29
30
24
23
OH
H
H
1
COOH
OH
OH H
OHH
H
H
3
2
3 4
23 24
6 5
10
1
25
9 8
7 27
14
13
12
30
19
1
8 17 16
15
28
22
21
29
26 COOH
COOH
OH
4
2
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28 FFCLRP 2014
Estudos Teoacutericos Comparativos de Propriedades Estruturais Eletrocircnicas e
Espectroscoacutepicas dos Aacutecidos Betuliacutenico e Melaleucico e da Estabilidade de
Clusters desses Metaboacutelitos Especiais
Noam G da Silva1 (PG) Kelson M T de Oliveira1 (PQ) Aristeu S da Fonseca1 (PG) e Marlon
Vieira de Melo1 (PG)
noam_gshotmailcom 1DQICE-UFAM Bloco 10 Setor Norte Av Rodrigo O J Ramos 6200 Japiim 69077-000 Manaus Amazonas
Introduccedilatildeo
A baixa atividade do aacutecido Melaleucico natildeo foi ateacute o presente momento estudada Sua
estrutura eacute similar agrave de outros compostos ativos mas algum outro fator deve estar influenciando
na quiacutemica da reaccedilatildeo[12] Estruturas como clusters onde interaccedilotildees de hidrogecircnio estabilizam
o sistema podem estar sendo formadas[34] e assim a moleacutecula mostra-se inativa em estudos de
atividade bioloacutegica[5]
Metodologia Computacional
Os caacutelculos foram realizados em maacutequinas QuadCore ambas com 8 GB de memoacuteria
RAM nas plataformas Debian 6 e 7 (Linux) O software utilizado foi o Gaussian 03 Rev C-02
As moleacuteculas foram estudadas com o AM1 B3LYP3-21G e B3LYP6-31G As estruturas com
duas e trecircs moleacuteculas foram estudadas com AM1
Resultados e Discussatildeo
Os resultados preliminares (alguns na Tabela 1)
mostram que a forma mais oxidada (aacutecido Melaleucico)
possui menor energia que o aacutecido Betuliacutenico Em ambas as
moleacuteculas ocorre interaccedilatildeo intermolecular que estabiliza o
sistema Quando duas moleacuteculas interagem haacute um efeito
estabilizante maior no aacutecido Betuliacutenico que no aacutecido
Melaleucico Com trecircs moleacuteculas interagindo ocorre
aumento na estabilizaccedilatildeo para ambos os casos mas o aacutecido Melaleucico tem uma estabilizaccedilatildeo
aproximadamente 20 kcalmol mais acentuada
Tabela 1 Algumas propriedades energeacuteticas e efeitos de interaccedilatildeo de hidrogecircnio
Propriedade Aacutecido Betuliacutenico Aacutecido Melaleucico
Energia Total (kcalmol) -187358751 -2719095827
Estabilizaccedilatildeo com duas moleacuteculas (kcalmol) -8641687843 -7807025921
Estabilizaccedilatildeo com trecircs moleacuteculas (kcalmol) -1326288052 -1528627227
Conclusotildees
A formaccedilatildeo de pontes de hidrogecircnio estabiliza os sistemas mas somente o aacutecido
Melaleucico pode formar grandes aglomerados com essas interaccedilotildees Sistemas maiores podem
ser estudados e fornecer respostas para a baixa atividade da moleacutecula
Agradecimentos
Ao CNPq e a FAPEAM pelos investimentos
Referecircncias [1] Chopra CS Cole A RH Theiberg KJL White DR Arthur HR Tetrahedron 1965 Vol 21 1529-1536
[2] Chopra CS White DR Tetrahedron 1966 Vol 22 897-901
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[4] Duvoisin Jr S Ighor CVL Quimica Nova 2011 Vol 34 1595-1603
[5] Bernard P Scior T Didier B Hibert M Berthon J Phytochemistry 2001 Vol 58 865-874
Figura 1 (Esquerda) Cluster de aacutecido
Melaleucico e (Direita) interaccedilotildees de
hidrogecircnio
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29 FFCLRP 2014
On Activation Step of Hoveyda-Grubbs Catalyst
Eacutegil Saacute 1 (PQ) Milton Matos 2 (PQ) hegelsahotmailcom
1 Universidade Federal do Piauiacute Campus Ministro Reis Velloso Parnaiacuteba-PI Brazil e-mail 2 Laboratoacuterio Interdisciplinar de Materiais Avanccedilados Centro de Ciecircncias da Natureza Teresina -PI Brazil
Introduccedilatildeo
Hoveyda-Grubbs catalyst is very important to catalyze the olefin metathesis reaction The activation mechanism is dissociative for RCM (Ring Closing Metathesis) of N-Tosyldiallylamine due to olefin size [1]
Metodologia Computacional
We study the activation mechanism using DFT (Density Functional Theory) through the hybrid functional B3LYP and the basis set 6-31g(d) for all atoms except ruthenium described by LanL2DZ all stationary points were characterized by vibrational frequency calculations using the same level of theory Resultados e Discussatildeo We search the activation path previously proposed [1] showed in the Figure 1 in black and blue lines This path start with the pre-catalyst A1 through the transition state TS(A1-A2) and the minimum A2 The next step is the complexation of N-Tosyldiallylamine (IA3) We also find an alternative path showed by the red line In this path proposed in the first time here we showed an immediately interconversion from A2 to IIA3 before the complexation of the olefin with a rotation through the RuC bond This structure presents a dihedral angle of 105deg between the carbons of group mesityl coordinated ruthenium the carbon of the carbene and the oxygen chelator CRuCO (marked with asterisk in Figure 1) While in the structure A2 the same-angle is -107deg showing the rotation of the entire group Hoveyda around the connection RuC this rotation happens easily and as published in theoretical and experimental studies [2] confirmed by the more the stability of IIA3 in comparison with A2 We investigated the activation directly from the structure A1 to the structure IIA3 but we found an unreal energy barrier corresponding to the possible TS(AI-IIA3) With these results we believe the activation process occurs with the interconversion from A2 to IIA3 and not directly from A2 to IA3 as showed in others works
Figure 1 Activation paths for the Hoveyda-Grubbs catalyst
Referecircncias
[1] [1] S J Connon M Rivard M Zaja S Blechert Adv Synth Catal 345 (2003) 572
[2] C M Aguillar W R Rocha J Phys Chem B 115 (2011) 2030
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30 FFCLRP 2014
Estudo do comportamento em soluccedilatildeo do 2-fluoroetanol 3-fluoroproanol e 4-fluorobutanol por espectroscopias de RMN e infravermelho e caacutelculos
teoacutericos R A Cormanich12(PG) R Rittner2(PQ) M P Freitas3 (PQ) and M Buumlhl1 (PQ)
rodcormanichiqmunicampbr 1 EastChem School of Chemistry University of St Andrews North Haugh St Andrews Fife KY16 9ST UK 2 Chemistry Institute State University of Campinas PO Box 6154 13083-970 Campinas SP Brazil 3 Department of Chemistry Federal University of Lavras PO Box 3037 37200-000 Lavras MG Brazil Introduccedilatildeo
Aacutetomos de fluacuteor em compostos orgacircnicos satildeo considerados fracos aceptores para formaccedilatildeo de ligaccedilatildeo de hidrogecircnio (LH)1 Contudo o miacutenimo global do 2-fluoroetanol (FE) que tem geometria apropriada para formar uma LH CFmiddotmiddotmiddotHO intramolecular eacute responsaacutevel por gt90 da sua populaccedilatildeo conformacional total Tal LH eacute comumente invocada para explicar a estabilidade do confocircrmero mais estaacutevel do FE2 Da mesma maneira tambeacutem eacute indicado que os miacutenimos globais do FP e FB formam LHs CFbullbullbullHO intramoleculares34 Natildeo haacute estudos conformacionais em soluccedilatildeo na literatura para estes compostos que sejam de nosso conhecimento Dessa maneira no presente trabalho foi realizada uma anaacutelise sistemaacutetica do comportamento conformacional em soluccedilatildeo do FE FP e FB por espectroscoipas de RMN de
1H e 19F e infravermelho suportado por caacutelculos teoacutericos Metodologia Computacional
Foram realizados caacutelculos teoacutericos em niacutevel MP2aug-cc-pVDZ para geometrias dos confocircrmeros do FE (5 confocircrmeros) FP (12 confocircrmeros) e FB (38 confocircrmeros) otimizados em niacutevel MP2aug-cc-pVDZ que apresentaram a melhor correlaccedilatildeo com o niacutevel CCSD(T)aug-cc-pVTZ em relaccedilatildeo agrave funcionais da DFT (B3LYP e B3LYP-D3) Foram entatildeo aplicados diferentes meacutetodos teoacutericos como o Quantum Theory of Atoms in Molecules (QTAIM) Non-Covalent Interactions (NCI) e o Natural Bond Orbitals (NBO) para se entender as preferecircncias conformacionais destes compostos Resultados e Discussatildeo
Nenhum indiacutecio de formaccedilatildeo de LH intramolecular CFbullbullbullHO pocircde ser detectado para o FE FP e FB experimentalmente em soluccedilatildeo nos espectros de RMN e infravermelho Caacutelculos teoacuterico baseados na QTAIM NCI e NBO indicam que LHs CFbullbullbullHO intramoleculares natildeo tecircm influecircncia sobre o comportamento conformacional do FE mas estabilizam o miacutenimo global tanto do FP quanto do FB para as moleacuteculas isoladas No entanto ao se adicionar correccedilotildees termodinacircmicas de energia livre de Gibbs mesmo em meios natildeo-polares tais como CCI4 ciclohexano e diclorometano (IEF-PCM) a populaccedilatildeo dos miacutenimos globais do FP (~11) e FB (~3) diminuem consideravelmente aparentemente abaixo do limite de detecccedilatildeo Conclusotildees
Contraacuterio agrave suposiccedilotildees encontradas na literatura o comportamento conformacional do FE natildeo eacute regido por uma LH CFHO intramolecular LHs intramoleculares satildeo importantes para os confocircrmeros mais estaacuteveis do FP e FB isolados mas natildeo podem ser detectadas em soluccedilatildeo O presente trabalho foi aceito para publicaccedilatildeo no jornal Phys Chem Chem Phys Agradecimentos FAPESP FAPEMIG CNPq e EaStCHEM Referecircncias [1] R A Cormanich M P Freitas C F Tormena R Rittner RSC Advances 2012 2 4169 [2] J Huang K Hedberg J Am Chem Soc 1989 111 6909 [3] H M Badawi W Foumlrner S A Ali Spectrochim Acta A 2008 69 263 [4] M Traetteberg A D Richardson K Hedberg R W Winter G L Gard J Phys Chem A 2001 105 9587
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31 FFCLRP 2014
Theoretical Study of the Infrared Raman and VCD Spectra of Thiophene UsingAb Initio and Density Functional Theory Calculations
Marcello F da Costa (PQ)1 Poliane C de Farias (PG)2
mcostauelbr polianefariasyahoocombr12Universidade Estadual de Londrina LBMM ndash Laboratoacuterio de Biofiacutesica e Mecacircnica Molecular
IntroductionOrganic semiconductors have physical characteristics similar to inorganic ones so they can
also be used in the manufacture of OLEDs [1] photovoltaic cells [2] lasers [3] Furthermoreorganic materials with semiconductor properties have some advantages when compared to inorganicones such as greater adaptability low cost of production and the possibility of easily making smallstructural changes to modify its physical and chemical properties Among the currently mostinteresting organic semiconductors are the thiophene based polymers and the thiophene togetherwith its derivatives which are the main constituents of organic conductors [4]
Computational detailsIn this work we made the calculation of the molecular parameters infrared and Raman
spectra with HF and MP2 ab initio methods and B3LYP and B3PW91 DFT functional packagesWe also compared the results with experimental data found in the literature [5-7] and we calculatedthe VCD (vibrational circular dichroism) spectrum based on the good agreement of the calculationsperformed The thiophenes geometry optimization and harmonic vibrational frequenciescalculations were performed with the GAUSSIAN 03 software package using HF levelapproximation MoslashllerndashPlesset many-body perturbation theory truncated at second order (MP2) andDFT with B3LYP and B3PW91 hybrid functional with both are believed to be superior inpredicting molecular properties A fairly large and flexible basis set 6-311++G was chosen toobtain accurate calculations about the molecule
Results and discussionThe results show that the DFT methods have more accuracy with experimental data The
B3LYP hybrid functional had slightly more accuracy than the B3PW91 for the vibrationalfrequencies and matched with experimental data until the 12th vibration in the range around 500 to1200 1cm The theoretical prediction of the VCD spectrum shows that the thiophene molecule hasa propensity to absorb clockwise circularly polarized light (positive absorption) at the most intenseinfrared absorptions
ConclusionThe set of basis functions 6-311++G is able to provide a realistic description of these
properties The good agreement with the experimental data of the harmonic vibrations supports theVCD results which provides useful information for the study of this material
AcknowledgementsThe authors would like to acknowledge the financial support granted by the following
Brazilian agency Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientiacutefico e Tecnoloacutegico (CNPq)
Referecircncias [1] Y Li Y Cao J Gao D Wang G Yu AJ Heeger Synthetic Met 99 (1999) 243[2] CJ Brabec NS Sariciftci JC Hummelen Adv Func Mater 11 (2001) 15[3] F Hide M Diaz-Garcia B Schwartz M Andersson P Qibing AJ Heeger Science 273 (1996) 1833[4] JH Schon A Dodabalapur Z Bao C Kloc O Schenker B Batlogg Nature 410 (2001) 189[5] T Kupka R Wrzalik G Pasterna K Pasterny J Mol Struct 616 (2002) 17[6] JS Kwiatkowski J Leszczynski I Teca J Mol Struct 436-437 (1997) 451[7] K Pasterny R Wrzalik T Kupka G Pasterna J Mol Spectrosc 614 (2002) 297
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
32 FFCLRP 2014
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
Iacutendice de Autores
Anselmo E de Oliveira UFG 04Antonio E H Machado UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Antonio O T Patrociacutenio UNIVERSIDADE FEDERAL DEUBERLAcircNDIA
26
Aristeu S da Fonseca UFAM 28Arnaldo Fernandes da Silva Fo UNICAMP 06 07Ataualpa A C Braga UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 01Breno R L Galvatildeo UFMG 16Carlos R D Correia UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
CAMPINAS01
Cleuton de Souza Silva UNICAMP 08 10Claacuteudio Francisco Tormena UNICAMP 05Daniely X Soares UNICAMP 07Diego Fernando da S Paschoal UFJF 22Diesley Martins UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Dioacutegenes Mendes Arauacutejo USP-RP 09Elaine F F da Cunha FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Eacutegil de Brito Saacute UFPI 30Elizete Ventura UFPB 24Elieacutezer Fernando de Oliveira UNESP 17Fabriacutecio R Sensato UNIFESP 20Felipe Vieira Zauith Assad UNIFESP 20Fermin Fidel Herrera Aragoacuten CDTN 25Francisco Carlos Lavarda UNESP 17Francisco das Chagas Alves Lima UFPI 14Faacutetima Maria Pereira de Rezende UFLA 23Giovanni Finoto Caramori UFSC 02Heacutelio F Dos Santos UFJF 22Iran da Luz Sousa UNICAMP 12Jadson C Belchior UFMG 16Josene Maria Toldo UFRGS 18Kelson Mota T Oliveira UFAM 28Larissa Sihe Oliveira UFSM 13Leonardo T Ueno UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Leonardo V das Chagas Lima UNICAMP 21Lucas Abreu do Nascimento UESPI 14Lucas Colucci Ducati USP 05Luciano Tavares da Costa UNIFAL-MG 15Liacutevia C T Lacerda FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19M Buumlhl UNIVERSITY OF ST ANDREWS 31
33 FFCLRP 2014
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
M P Freitas UFLA 31Marcello Ferreira da Costa UEL 32Marcus V J Rocha VRIJE UNIVERSITEIT 19Marlon Vieira de Melo UFAM 28Mateus Grecco Manfreacute UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 27Mateus Xavier Silva UFMG 16Matheus P de Freitas UFLA 23Mauricio Gustavo Rodrigues UNICAMP 11Milton Matos UFPI 30Nelson Henrique Morgon UNICAMP 12 21Noam Gadelha da Silva UFAM 29Noam S Gadelha UFAM 28Paulo Fernando Bruno Gonccedilalves UFRGS 18Poliane Cristina de Farias UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
LONDRINA32
R Rittner UNICAMP 31Rafael de Mattos Piccoli UFSC 02Railton Barbosa de Andrade UFPB 24Renan Vidal Viesser UNICAMP 05Renato Pereira Orenha UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 03Ricardo A Agnes UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
CAMPINAS01
Rodrigo Antonio Cormanich UNICAMP 31Rogeacuterio Custodio UNICAMP 08 10 11Rogeacuterio J Baierle UFSM 13Roy E Bruns UNICAMP 06 07Reacutegis Casimiro Leal UNICAMP 10Sergio E Galembeck USP-RP 09Silmar A do Monte UFPB 24Silviana Correcirca FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Seacutergio E Galembeck UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 27Seacutergio Emanuel Galembeck UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 03Teodorico C Ramalho FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Tuanan Lourenccedilo UNIFAL-MG 15Vitor Hugo Menezes da Silva UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 01Wagner E Richter UNICAMP 07Wagner Eduardo Richter UNICAMP 06Wesley Fonseca Vaz UFG 04Weverson R Gomes UNIVERSIDADE FEDERAL DE SAtildeO
CARLOS26
34 FFCLRP 2014
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
Palavras Chaves
AacuteCIDO BETULINICO 28AacuteCIDO MELALEUCICO 29ACOPLAMENTO SPIN-ORBITAL 05AGREGADOS MOLECULARES 04ALGORITMO GENEacuteTICO 16ALPCCL 04AMINAS SUBSTITUIacuteDAS 10ANAacuteLISE CONFORMACIONAL 31ANATASE 26AROMATICIDADE 27ATIVIDADE 28BASIS SETS 22BENZAZOacuteIS 18BENZBROMARONA 12BIOACTIVITY 07C-PCM 08CAacuteLCULO COMPUTACIONAL 10CAacuteLCULOS AB INITIO 16CAacuteLCULOS DFT 01CASSCF 24CLUSTERS METAacuteLICOS 16CLUSTERS 09 29CO2 15COMPOSTO DE COODENACcedilAtildeO 14CONFOcircRMERO ANTI 23CONFOcircRMEROS 12CONJUGATED POLYMERS 17CSSM 06DFT CALCULATIONS 17DFT 02 12 14 18 19 20
21 25 26 29 32DINAcircMICA MOLECULAR 15EFEITO DO AacuteTOMO PESADO 05EFEITOS RELATIVIacuteSTICOS 02EFITO GAUCHE 23ENTALPIA DE FORMACcedilAtildeO 21ESIPT 18ESTADOS EXCITADOS 04ESTRUTURA ELETROcircNICA 09FTALOCIANINA 26FUNCIONAL HIacuteBRIDO M06 01FUNCcedilOtildeES DE BASE 11
35 FFCLRP 2014
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
G3X(CEP) 08GD-DOPED SNO2 25HIPERCONJUGACcedilAtildeO 23INFRAVERMELHO 06INTENSIDADES 06INTERACcedilAtildeO INTRAMOLECULAR 27LIGACcedilAtildeO AMIDA 20LIGACcedilAtildeO DE HIDROGEcircNIO 31LIacuteQUIDO IOcircNICO 15MAGNETIC PROPERTIES 25MAGUEMITA 19MCG 11MECHANISM 30MEacuteTODOS COMPOSTOS 21N-ACILACcedilAtildeO DE AMINAS 20NANOFITAS 13NITROSAMINAS 24NITROSILO 03NMR 22OLEFIN METATHESIS 30ONION 28ORGANIC DEVICES 17ORGANOMETAacuteLICOS 02OXIDO NIacuteTRICO 14PKA 10PM3 12PMMA 19PROPRIEDADES 13PROTONACcedilAtildeO 24Q-EXPONENCIAIS 11QTAIM 03RAMAN 32REACcedilOtildeES DE HECK 01RELATIVISTIC EFFECTS 22RMN E INFRAVERMELHO 31RUTEcircNIO 03SIC 13SUPERAacuteTOMOS 09TDDFT 07TENSOR BLINDAGEM NUCLEAR 05TEORIA GAUSSIAN 08THIOPHENE 32UV-VIS SPECTROSCOPY 07
36 FFCLRP 2014
bbb
E[ρ] = TS[ρ] +intd~rvext(~r)ρ(~r) + VH [ρ] + EXC [ρ]
βmc2 + 3sumk=1
αkpkc
ψ(x t) = ihpartψ(x t)
partt
Comparaccedilatildeo do Desempenho de Meacutetodos Compostos e Funcionais de
Densidade na Determinaccedilatildeo de Entalpias Padrotildees de Formaccedilatildeo
Leonardo Viana das Chagas Lima1 (PG) Nelson Henrique Morgon
1 (PQ)
leonardolimaiqmunicampbr 1Instituto de Quiacutemica Universidade Estadual de Campinas Baratildeo Geraldo Caixa Postal 6154 13083-970
Campinas Satildeo Paulo Brasil
Introduccedilatildeo
No estudo de sistemas com muitas partiacuteculas o uso de meacutetodos de estrutura eletrocircnica
sofisticados e bases extensas para a obtenccedilatildeo de propriedades com maior exatidatildeo sofre uma
limitaccedilatildeo praacutetica devido ao alto custo computacional o que felizmente pode ser contornado
por estrateacutegias como a teoria do funcional da densidade e os meacutetodos compostos[1]
Metodologia Computacional
Foram escolhidos os meacutetodos G3 G3MP2 G4 e G4MP2 e os funcionais com o
conjunto de bases G3LargeXP[2]
SOGGA11 B3LYP RevTPSS e M06-2X Realizaram-se
caacutelculos de otimizaccedilatildeo de geometria energia eletrocircnica e frequecircncias vibracionais (289 K e
1 bar) com o programa Gaussian09[3]
para um conjunto de 74 moleacuteculas e os respectivos os
aacutetomos presentes a fim de se determinar as entalpias padrotildees de formaccedilatildeo
Resultados e Discussatildeo
Comparando-se as determinaccedilotildees teoacutericas e experimentais obteve-se o erro meacutedio
(MSE) e o desvio RMS (RMSD) Avaliaram-se tambeacutem os tempos meacutedios de cpu (TM)
Tabela 1 ndash Anaacutelise estatiacutestica (MSE e RMSD em kcalmol) das determinaccedilotildees da entalpia padratildeo de formaccedilatildeo
(289 K e 1 bar) e tempo de CPU meacutedio dos caacutelculos (minutos)
Medidas Meacutetodos
G3 G3MP2 G4 G4MP2 B3LYP M06-2X RevTPSS SOGAA11
MSE -0406 -0332 -0155 -0107 6533 0873 -0718 -0331
RMSD 2543 2711 2463 2597 8553 3543 4060 9515
TM 4122 230 2983 625 1551 1672 1306 1917
Os menores RMSD foram observados para os meacutetodos compostos com destaque para
o G4 (2463 kcalmol) Jaacute os funcionais de densidade apresentaram RMSD superiores poreacutem
vale a pena destacar o M06-2X (3543 kcalmol) Os maiores tempos foram obtidos para os
meacutetodos G3 e G4 enquanto os menores foram os dos meacutetodos G3MP2 e G4MP2
Conclusotildees
Os meacutetodos G3MP2 e G4MP2 apresentaram os desempenhos mais equilibrados com
RMSD apenas pouco superiores ao meacutetodo G4 e os menores tempos de CPU Os funcionais
apesar dos tempos intermediaacuterios apresentaram RMSD consideravelmente superiores
Agradecimentos
Unicamp CENAPAD-SP CAPES
Referecircncias [1] Heerdt G Morgon N H Quiacutemica Nova 2012 23 1741-1746
[2] Curtis L A Redfern P C Raghavachari K Journal of Chemical Physics 2007 126 084108
[3] Frisch M J et al Gaussian09 Gaussian Inc 2009
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21 FFCLRP 2014
NMR-TZPP-DKH Gaussian basis sets for NMR calculations ndash 195Pt chemical
shift
Diego Paschoal1 (PG) Heacutelio F Dos Santos1 (PQ)
diego_paschoalyahoocombr 1Nuacutecleo de Estudos em Quiacutemica Computacional ndash NEQC ndash Departamento de Quiacutemica Universidade Federal de Juiz de
Fora Campus Universitaacuterio ndash Martelos 36036-030 Juiz de Fora MG Brasil
Nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy of 195Pt is an excellent method to be used
in structural characterization of new complexes in solution Besides NMR has been used in the
elucidation of reaction mechanism among other applications [1]
In this present study a comprehensive analysis of all relevant issues involved on the 195Pt
NMR chemical shift predictions are conducted Non-relativistic and relativistic calculations were
employed in distinct computation schemes to assess the most accurate method to use in a theoretical
calculations of 195Pt NMR In addition to the existing methods new relativistic Gaussian basis sets
named as NMR-TZPP-DKH were constructed for H-He Li-Ne Na-Ar K-Ca Ga-Kr Rb-Sr In-Xe
and Pt atoms and tested for 195Pt NMR predictions
NMR-TZPP-DKH Gaussian basis sets were developed according to the protocol described
by Neese [2] with some changes
Figure 1 195Pt chemical shift calculated at B3LYP(DKHSO)NMR-TZPP-DKHSO level
Platinum compounds studied in this work were optimized at B3LYPLANL2DZ(Pt)Def2-
TZVPP(Ligands) NMR calculations were performed using the GIAO method at B3LYPNMR-
TZPP-DKH level with relativistic effects incorporated by DKHSO approximation The [PtCl6]-2
was used as internal reference In all calculations the solvent effect was included using the PCM
formalism GAUSSIAN09 program were used in these calculations
The 195Pt for 73 complexes are showed in Figure 1 From the results we observe a good
agreement between experimental and calculated results with an average absolute deviation of 156
ppm for the compounds considered
The results and conclusions in this study are highly relevant to theoretical and experimental
chemists that seeking state of the art for the chemistry of platinum complexes Our conclusions are
supported by a series of theoretical calculations in good agreement with experimental values for a
wide range of 195Pt chemical shifts and with distinct ligands
Acknowledgments Authors acknowledges UFJF FAPEMIG CAPES and CNPq for
financial support
[1] P S Pregosin Coord Chem Rev 44 (1982) 247
[2] D A Pantazis X Y Chen C R Landis F Neese J Chem Theory Comput 4 (2008) 908
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22 FFCLRP 2014
Avaliaccedilatildeo teoacuterica do efeito gauche na difenidramina e seu cloridrato Faacutetima M P de Rezende1 (PG) Matheus P de Freitas1 (PQ)
fatimarezendeposgraduflabr 1Departamento de Quiacutemica Universidade Federal de Lavras CP 3037 37200-000 Lavras MG
Introduccedilatildeo O cloridrato de difenidramina eacute um dos princiacutepios ativos do medicamento Dramin (utilizado no tratamento de naacuteuseas e vocircmitos) A difenidramina e seu cloridrato fornecem bons prospectos para exibirem o efeito gauche O efeito gauche eacute observado em moleacuteculas contendo o fragmento etila 12-dissubstituiacutedo em que os substituintes satildeo aacutetomos ou grupos eletronegativos Segundo esse efeito a conformaccedilatildeo gauche eacute a forma preferencial em comparaccedilatildeo com a conformaccedilatildeo anti embora efeitos de repulsatildeo esteacuterica e eletrostaacutetica entre substituintes sugiram que o equiliacutebrio deveria ser favoraacutevel ao isocircmero anti1 Nesse contexto o objetivo do presente trabalho eacute avaliar a preferecircncia conformacional (gauche ou anti) do cloridrato de difenidramina e de sua forma neutra (Figura 1a e 1b) em acetonitrila e no vaacutecuo
ON
H
ON
a b
Figura 1 a) Difenidramina protonada (caacutetion) b) Difenidramina Metodologia Computacional Os miacutenimos de energia dos compostos foram identificados por meio de uma varredura conformacional usando o meacutetodo Monte Carlo em niacutevel semi-empiacuterico AM1 usando o programa Spartan A varredura conformacional foi executada para difenidramina na forma neutra e catiocircnica obtendo-se 100 estruturas para cada composto sendo muitas delas idecircnticas As geometrias diferentes foram otimizadas em niacutevel HF631g-(dp) (incluindo caacutelculos de frequecircncia para garantir que as estruturas natildeo se tratavam de estados de transiccedilatildeo) e em seguida 14 estruturas com energias relativas diferentes foram resubmetidas a caacutelculos de otimizaccedilatildeo de geometria (no gaacutes e em acetonitrila impliacutecita - modelo PCM) em niacutevel B97X-D6-31g(dp) Resultados e Discussatildeo O efeito gauche eacute operante na difenidramina pois o confocircrmero mais estaacutevel possui acircngulo diedro O-C-C-N de aproximadamente 65o (gauche) e eacute cerca de 1 kcal mol-1 mais estaacutevel do que o confocircrmero anti mais abundante (O-C-C-N de aproximadamente 175o) tanto na fase gasosa quanto em acetonitrila A estabilizaccedilatildeo da conformaccedilatildeo gauche eacute possivelmente decorrente de interaccedilotildees hiperconjugativas antiperiplanares CHCN e CHCO (efeito gauche quacircntico) Contudo os dados de energia ainda indicam uma populaccedilatildeo mensuraacutevel de confocircrmeros anti (cerca de 10) Ao se protonar a difenidramina de forma que se obtenha o caacutetion difenidramiacutenio (correspondente ao cloridrato de difenidramina) a diferenccedila de energia entre os confocircrmeros gauche e anti mais estaacuteveis eacute de mais de 6 kcal mol-1 sugerindo que estruturas com acircngulo diedro O-C-C-N+ gauche sejam natildeo somente preferenciais mas exclusivas Esse fato eacute decorrente de um incremento estabilizante da conformaccedilatildeo gauche a atraccedilatildeo eletrostaacutetica ON+ (efeito gauche eletrostaacutetico)2 Conclusotildees Interaccedilotildees intramoleculares particularmente o efeito gauche (quacircntico e eletrostaacutetico) devem contribuir fortemente para a conformaccedilatildeo bioativa da difenidramina e seu cloridrato que eacute gauche ao longo do fragmento O-C-C-N segundo estrutura do Protein Data Bank (coacutedigo PDB 2AOT) Agradecimentos Agrave FAPEMIG CAPES e CNPq pelo suporte financeiro e bolsas de estudante (FMPR) e de pesquisador (MPF) Referecircncias [1] Goodman L Gu H Pophristic V J Phys Chem A 2005 109 1223-1229 [2] Gooseman N E J OacuteHagan D Peach M J G Slawin A M Z Tozer D J Young R J Angew Chem Int Ed 2007 46 5904-5908
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23 FFCLRP 2014
Estudo envolvendo NN
Railton1 B de Andrade (PG) SilmarMiguel A F de Souza (PQ)
1Universidade Federal da Paraiacuteba Departamento de Quiacutemica 58036 Joatildeo Pes
Introduccedilatildeo
Uma das reaccedilotildees mais importantes das nitrosaminas se refere agrave quebra da ligaccedilatildeo NndashN (ver Figura 1) com a consequumlente liberaccedilatildeo do pode facilitar ou natildeo a quebra desta ligaccedilatildeo Pelaacuteez e colaboraprotonaccedilatildeo da nitrosamina mais simples (nitrosamina metilada
1a trans-(CH3)2NNOH+ 1c cis
Figura 1 conformaccedilotildees mais releva
Neste trabalho investigamos as quatro estruturas de menor energia da NNnitrosodimetilamina (DMNA
Metodologia Computacional
Utilizamos os meacutetodos geometrias referentes aos confocircrmeros mais estaacuteveis niacutevel CASSCFcc-pVDZ
Resultados e Discussatildeo
Temos um ordenamento energeacutetico em relaccedilatildeo aos resultados a niacutevel outro ordenamento com MRCI
Tabela 1Resultados obtidos para as quatro estruturas mai
Estruturaa
1a trans-(CH3)2NNOH+
1c cis-(CH3)2NNOH+
2a (CH3)2NHNO+
2c (CH3)2NNHO+
aAs quatro estruturas de menor energias foram otimizadas com realizado um caacutelculo MRCI correccedilotildees de Davdson dResultados entre parecircnteses referente agraves estruturas com H [2]
Conclusotildees
Para o estado fundamental foram obtidas quatro conformaccedilotildees mais estaacuteveis mostradas na Figura 1 sendo a estaacuteveis Observou-se o mesmo ordenamento obtido para a nitrosamina natildeoCaacutelculos com bases mais extensas (augReferecircncias [1] OHWADA T et al J Am Chem Soc
[2] PELAacuteEZ D et al J J Phys Chem A
Estudo envolvendo NN-nitrosodimetilamina protonada
B de Andrade (PG) Silmar1 A do Monte (PQ) Miguel A F de Souza (PQ) e Elizete1 Ventura (PQ)
railtoncggmailcom
Universidade Federal da Paraiacuteba Departamento de Quiacutemica 58036 Joatildeo Pessoa
Uma das reaccedilotildees mais importantes das nitrosaminas se refere agrave quebra da ligaccedilatildeo N (ver Figura 1) com a consequumlente liberaccedilatildeo do NO [1] A posiccedilatildeo da protonaccedilatildeo
pode facilitar ou natildeo a quebra desta ligaccedilatildeo Pelaacuteez e colaboradores [2] estudaram a protonaccedilatildeo da nitrosamina mais simples (H2NNO----H+) como modelo para a
1c cis-(CH3)2NNHO+ 2a (CH3)2NHNO
+ 2c (CH
conformaccedilotildees mais relevantes no estado fundamental de nitrosaminas protonadas
Neste trabalho investigamos as quatro estruturas de menor energia da NNDMNA) protonada (Figura 1 principais siacutetios de protonaccedilatildeo)
odologia Computacional
Utilizamos os meacutetodos MRCICASSCF com a base cc-pVDZ
geometrias referentes aos confocircrmeros mais estaacuteveis (Figura 1) foram otimizadas a
Temos um ordenamento energeacutetico em relaccedilatildeo aos resultados a niacutevel MRCI como indicado na Tabela 1
Resultados obtidos para as quatro estruturas mais estaacuteveis envolvendo NDMA protonada
CASSCF MRCIb MRCI+Q
c CASPT2ANO
∆E (kcalmol) 000 (000)d 000 000
1244 (1099) 1200 1183
-103 (-331) 1378 941
1389 (1232) 1793 1555 As quatro estruturas de menor energias foram otimizadas com CASSCF e a geometria obtida foi
realizado um caacutelculo MRCI bMRCI (Multireference Configuration Interaction
sultados entre parecircnteses referente agraves estruturas com H [2]
Para o estado fundamental foram obtidas quatro conformaccedilotildees mais estaacuteveis sendo a 1a trans-(CH3)2NNOH
+ e 2a (CH3)2NHNO
se o mesmo ordenamento obtido para a nitrosamina natildeoCaacutelculos com bases mais extensas (aug-cc-pVDZ e cc-pVTZ) estatildeo sendo realizados
J Am Chem Soc 123 10164 2001 J J Phys Chem A 112 8394 2008
nitrosodimetilamina protonada
A do Monte (PQ)
soa ndash PB ndash Brasil
Uma das reaccedilotildees mais importantes das nitrosaminas se refere agrave quebra da ligaccedilatildeo posiccedilatildeo da protonaccedilatildeo dores [2] estudaram a
) como modelo para a
2c (CH3)2NNHO+
ntes no estado fundamental de nitrosaminas protonadas
Neste trabalho investigamos as quatro estruturas de menor energia da NN-principais siacutetios de protonaccedilatildeo)
pVDZ Todas as ) foram otimizadas a
Temos um ordenamento energeacutetico em relaccedilatildeo aos resultados a niacutevel CASSCF e
s estaacuteveis envolvendo NDMA protonada
CASPT2ANO-L
(000) (1125) (459) (1141)
e a geometria obtida foi Multireference Configuration Interaction) c
MRCI com sultados entre parecircnteses referente agraves estruturas com H [2]
Para o estado fundamental foram obtidas quatro conformaccedilotildees mais estaacuteveis NHNO
+ as mais se o mesmo ordenamento obtido para a nitrosamina natildeo-metilada
pVTZ) estatildeo sendo realizados
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24 FFCLRP 2014
Ab-initio calculation of magnetic properties of Gd-doped SnO2
Fermin H Aragoacuten
fermin964hotmailcom Laboratoacuterio de Fiacutesica Aplicada Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear 31270-901 Belo Horizonte MG
Brazil
Introduction
The SnO2 compound is a n-type semiconductor with a large band gap (Eg ~ 36 eV) This
compound forms in a tetragonal rutile-type crystalline structure Reports published in the literature
experimental and theoretical indicate that the SnO2 compound doped with different chemical
elements (transition metals and rare earths) shows ferromagnetic properties above room
temperature high electrical conductivity high transparency in the visible region and high thermal
stability Due to these properties the rare earth-ion-doped SnO2 compounds are considered as
promising systems for the development of multifunctional magneto-optical devices [1] In special
the doping with trivalent Gd ions could provide with larger localized magnetic moments because of
their 4f7 electron configuration in comparison with transition metal ions
Computational Methodology
All calculations have been performed within the framework of the density-functional theory
(DFT) implemented in the well-tested SIESTA (Spanish Initiative for Electronic Simulations with
Thousands of Atoms) code
[2] and using the generalized gradient approximation (GGA)
pseudopotentials The system was studied in 2x2x2 supercell contained 48 atoms For the
calculation is considered the substitution of GdrarrSn that represent 625 of Gd-doped and one
oxygen vacancy that represent 3125 of the oxygen occupied site Spin polarized was carried out
to both cases with ferromagnetic (FM) and antiferromagnetic (AFM) configuration The difference
between the FM and AFM total energy (ΔE) can be expressed as ΔE=E(FM)-E(AFM) where
E(FM) denotes the total energy of FM state and E(AFM) denotes the total energy of AFM state
Positive value of ΔE implies that an AFM state is preferred while negative value of ΔE implies that
an FM state is preferred
Results
The values obtained to ΔE were -04 meV and -33 meV for 625 Gd-doped in SnO2 and
SnO2-γ (γ is the quantity of oxygen vacancy) respectively The low energy for Gd-doped SnO2
shows paramagnetic while for the Gd-doped SnO2-γ shows ferromagnetic behavior these results are
in agreement as theoretical and experimental work [34] where were shown that the oxygen
vacancies are a key of the origin of ferromagnetism in the call diluted magnetic semiconductors
Conclusions In conclusion we have investigated the electronic and magnetic properties of Gd-doped SnO2 (free of oxygen vacancy) and Gd-doped SnO2-γ (with oxygen vacancy) using SIESTA code Our calculations show remarkable changes in the spin polarized DOS with a strong correlation of the ferromagnetism with the presence of oxygen vacancy
The financial support of the Brazilian Agencies CNPq CAPES and FAPEMIG is gratefully
acknowledged
References [1] R Adhikari AK Das DKarmakar JGhatak J MagnMagn Mat 322 (2010) 3631
[2] J M Soler E Artacho J Gale A Garcia J Junquera P Ordejoacuten D Saacutenchez-Portal J Phys Cond Matt 14 2745
(2002)
[3] S B Ogale R J Choudhary J P Buban S E Lofland S R Shinde S N Kale V N Kulkarni J Higgins C
Lanci J R Simpson N D Browning S D Sarma H D Drew R L Greene and T Venkatesan Phys Rev Lett 91
77205 (2003)
[4] J M D Coey A P Douvalis C B Fitzgerald and M Venkatesan Appl Phys Lett 84 1332 (2004)
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
25 FFCLRP 2014
Estrutura eletrocircnica de complexo envolvendo uma associaccedilatildeo por ligaccedilatildeo
quiacutemica entre uma ftalocianina de rutecircnio e o TiO2 (anatase)
Diesley M S Arauacutejo1
(PG) Weverson R Gomes2(PG) Leonardo T Ueno
3(PQ) Antonio O T
Patrociacutenio1(PQ) Antonio E H Machado
1(PQ)
diesleymartinsyahoocombr 1Universidade Federal de Uberlacircndia Instituto de Quiacutemica Laboratoacuterio de Fotoquiacutemica e Ciecircncia de Materiais
2 Universidade Federal de Satildeo Carlos Departamento de Quiacutemica
3Universidade Federal de Uberlacircndia Faculdade de Ciecircncias Integradas do Pontal
Introduccedilatildeo
O emprego de abordagens baseadas na Teoria do Funcional de Densidade (DFT) tem
contribuiacutedo de forma significativa nos estudos de processos que envolvem transferecircncia de carga
[12] Ressalta-se entre outras possibilidades a previsatildeo do arranjo estrutural energeticamente mais
favoraacutevel e o entendimento de qual seria a melhor forma de ancoramento do corante na superfiacutecie
do semicondutor Aleacutem disso a estrutura eletrocircnica obtida teoricamente eacute capaz de fornecer
informaccedilotildees para o entendimento de processos importantes como eacute o caso da conversatildeo de energia
No presente trabalho avaliamos o comportamento de uma ftalocianina de rutecircnio ([(29-
bis(dietielamino)-1623-dicarboxi)PcRu(py)2]- FtRu) ligada quimicamente a um nanocluster de
anatase (TiO2)
Metodologia Computacional
Para a otimizaccedilatildeo estrutural e caacutelculo das frequecircncias vibracionais empregou-se o funcional
B3LYP e o conjunto de bases LANL2DZ ECP com o pseudo-potencial para o Titacircnio e o conjunto
Def2-TZVPD para os demais aacutetomos (H C N O e Ru) mais o pseudo-potencial para o Ru O
nanocluster de anatase empregado foi mantido congelado durante todos os caacutelculos Este consiste
em estrutura otimizada descrita por Jono e colaboradores [1] Todos os caacutelculos foram efetuados
considerando acetonitrila como solvente empregando o meacutetodo de contiacutenuo dieleacutetrico CPCM [45]
O funcional CAM-B3LYP foi utilizado na previsatildeo de 6 estados tripleto e dos 60 primeiros estados
singleto para a construccedilatildeo do espectro eletrocircnico e diagrama de energias
Resultados e Discussatildeo
No espectro de excitaccedilatildeo simulado a magnitude das forccedilas de oscilador para as transiccedilotildees
por volta de 560 nm sugere uma grande probabilidade de absorccedilatildeo de luz visiacutevel por este complexo
Em uma anaacutelise dos orbitais moleculares observa-se que tais excitaccedilotildees surgem da transferecircncia de
carga interfacial da FtRu para niacuteveis desocupados do semicondutor sugerindo que as transiccedilotildees
eletrocircnicas de menor energia devem envolver a excitaccedilatildeo de um eleacutetron da FtRu para diferentes
estados eletrocircnicos do TiO2 O gap energeacutetico entre o estado eletrocircnico de menor energia (S1) e o
estado fundamental eacute de cerca de 180 eV envolvendo a combinaccedilatildeo de diferentes transiccedilotildees
eletrocircnicas sugerindo que haacute injeccedilatildeo eletrocircnica do corante no estado excitado para a banda de
conduccedilatildeo do semicondutor isso eacute compatiacutevel com dados reportados em estudos similares [1-3]
Conclusotildees
Os dados obtidos para os niacuteveis de energia do complexo em estudo satildeo compatiacuteveis aos
observados para complexos similares Os resultados sugerem na excitaccedilatildeo eletrocircnica a
transferecircncia de eleacutetron de niacuteveis ocupados da FtRu para orbitais virtuais da anatase
Agradecimentos
UFU FAPEMIG CAPES e CNPq
Referecircncias
[1] R Jono et al J Phys Chem Lett 2011 2 1167ndash1170
[2] P M Anbarasan et al Rec Res Sci Tech 2010 2 08-16
[3] Corneliu I Oprea et al International Journal of Photoenergy 2013 1-15
[4] M Cossi et al J Comp Chem 2003 24 669-81
[5] V Barone and M Cossi J Phys Chem A 1998 102 1995-2001
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
26 FFCLRP 2014
Estudo computacional de [22]ciclofanos
Mateus G Manfreacute1 (IC) Seacutergio E Galembeck
1 (PQ)
mateusmanfreuspbr 1Departamento de Quiacutemica Faculdade de Filosofia Ciecircncias e Letras de Ribeiratildeo Preto Universidade de Satildeo Paulo
14040-901 Ribeiratildeo Preto-SP Brasil
Introduccedilatildeo
Os [22]ciclofanos representam uma classe de compostos quiacutemicos com um campo de aplicaccedilatildeo que
abrange cataacutelises assimeacutetricas poliacutemeros com propriedades oacuteptico-eletrocircnicas distintas e mesmo
faacutermacos no combate agrave artrite Grande parte de suas caracteriacutesticas de interesse se deve a interaccedilotildees
entre seus dois aneacuteis aromaacuteticos portanto a compreensatildeo da natureza de tais interaccedilotildees elucidaria a
origem de suas aplicaccedilotildees bem como melhor exploraacute-las
Metodologia Computacional
Quatro compostos da classe dos [22]ciclofano vecircm sendo estudados neste trabalho
[22]paraciclofano (I) sin [22]metaciclofano (II) anti [22]metaciclofano (III) e
[22]metaparaciclofano (IV) As moleacuteculas tiveram suas geometrias optimizadas atraveacutes do meacutetodo
PW6B95-D3BJ tendo def2-TZVP A mesma metodologia foi adotada para o caacutelculo de seus
espectros infravermelho
Resultados e Discussatildeo
Em todos os compostos os valores estudados nas geometrias se encontram muito proacuteximos
dos valores experimentais na literatura2 Observa-se que para I e II a distacircncia interanular
apresentou um valor abaixo do raio de Van der Waals para o aacutetomo de carbono ( 28 acircngstrons) o
que sugere uma provaacutevel interaccedilatildeo through-space entre os aneacuteis Por outro lado os compostos III e
IV apresentaram uma distacircncia entre os aneacuteis maior que 28 acircngstrons indicando que caso estejam
presentes a interaccedilatildeo entre os aneacuteis se daacute principalmente through-bond
Os espectros infravermelho revelaram que em todos os compostos os picos de maior
intensidade se encontravam relacionados a vibraccedilotildees de estiramento dos hidrogecircnios Tanto O
espectro do composto I quanto do composto II bandas de intensidade consideraacutevel em 750 cm-1
relacionada agrave vibraccedilatildeo angular entre seus aneacuteis benzecircnicos indicando uma provaacutevel interaccedilatildeo
through-space O composto IV por outro lado natildeo apresentou tais bandas de interaccedilatildeo apenas entre
os aneacuteis mas sim uma banda em 606 cm-1
devido ao estiramento simeacutetrico entre os aneacuteis atraveacutes
das pontes etilecircnicas se tratando de uma provaacutevel interaccedilatildeo through-bond
Conclusatildeo
O meacutetodo PW6B95-D3BJ apresentou resultados com boa exatidatildeo ante aos valores
encontrados na literatura se mostrando adequado para o tratamento de [22]ciclofanos Os dados
obtidos na geometria para os compostos I e II bem como no espectro infravermelho convergem para
uma predominacircncia na interaccedilatildeo through-space enquanto que para o composto IV estes convergem
para uma predominacircncia na interaccedilatildeo through-bond
Agradecimentos
Os autores agradecem agrave FAPESP (processo 201319596-0) pelo suporte financeiro MGM
agradece agrave FAPESP (processo 201319596-0) pela bolsa de Iniciaccedilatildeo Cientiacutefica
Referecircncias Bibliograacutefica 2ChampionRGodfreyPD Betens FLJ Mol Spectrosc 199215518
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27 FFCLRP 2014
17ordm SIMPOacuteSIO BRASILEIRO DE QUIacuteMICA TEOacuteRICA (SBQT) 24 a 28 de novembro de 2013 Angra dos Reis Rio
ESTUDO COMPARATIVO DE REATIVIDADE DE TRITERPENOS
PENTACIacuteCLICOS COM ATIVIDADE ANTIMALAacuteRICA
Marlon Marques V de Melo Filho
1a(PG) Kelson Mota T Oliveira
1a(PQ) Noam S Gadelha
1a(PG)
Aristeu S da Fonseca1a
(PG)
1aGrupo de Quiacutemica Teoacuterica e Computacional (GQTC)
1bGrupo de Quiacutemica de Produtos Naturais e Desenvolvimento
de Meacutetodos Analiacuteticos (QPNMA) 1DQICE ndash UFAM Bloco 10 Setor Norte Av Rodrigo OJ Ramos 6200 Japiim
69077-000 Manaus ndash Amazonas
e-mail marlonvieirademelogmailcom
Palavras-chave lupeol aacutecido betulinico betulina aacutecido melaleuco atividade ONION
INTRODUCcedilAtildeO
A investigaccedilatildeo farmacecircutica em produtos naturais representa uma estrateacutegia importante para a descoberta e desenvolvimento de novos medicamentos Quatro moleacuteculas isoladas da A amazonicus no QPNMA com esqueleto triterpecircnico pentaciacuteclico tecircm mostrado graus diferentes de atividade contra o P falciparum Trecircs destes compostos satildeo apresentados na literatura como oacutetimos candidatos para o desenvolvimento de um tratamento mais eficiente contra a malaacuteria e outras doenccedilas parasitaacuterias Os quatro compostos depois de isolados foram identificados por meio de anaacutelise espectroscoacutepica (ver fig 1) Suas estruturas foram estudadas por meio de abordagem teoacuterica visando determinar que fatores estruturais e eletrocircnicos poderiam ser determinantes no grau de atividade Foram comparados os mapas de potencial eletrostaacutetico densidade eletrocircnica (2D e 3D) e distribuiccedilatildeo de cargas dos quatro compostos e seus valores tabelados Figura 1 Triterpenos pentaciacuteclicos isolados de A amazonicus 1 - lupeol 2 - O aacutecido betuliacutenico 3 - betulina 4 - o aacutecido Melaleucico
MEacuteTODOS Os calculos seratildeo realizados utilizando PC INTEL Quadcore
TM (8 GB RAM) em plataforma Debian
LINUX (Versatildeo 50) para calcular as propriedades estruturais e eletrocircnicas das quatro moleacuteculas Na otimizaccedilatildeo geomeacutetrica de rotina seraacute utilizado o meacutetodo com bases 6-21G e funcional b3lyp por meio do Programa Gaussian03 O meacutetodo a ser utilizado eacute o ONIOM Ele eacute recomendado para moleacuteculas grandes reaccedilotildees enzimaacuteticas mecanismos de reaccedilatildeo para os sistemas orgacircnicos efeitos dos substituintes e reatividade de compostos orgacircnicos e organometaacutelicos
RESULTADOS E DISCUSSAtildeO
Os dados oriundos do QPNMA indicam uma
maior atividade para o aacutecido betuliacutenico valores
meacutedios para o lupeol e betulina e nenhuma
atividade do aacutecido melaleucico Como a literatura
aponta a carboxila como forte candidato
responsaacutevel pela atividade do aacutecido betuliacutenico e a
hidroxila nos demais compostos a anaacutelise da
presenccedila destes grupos nas quatros estruturas foi
observado Estruturalmente os compostos
apresentaram grande similaridade em distacircncias e
acircngulos no esqueleto lupacircnico Os caacutelculos de
atividades dos triterpenos seratildeo realizados ao
interagi-los com o modelo tridimensional da proteiacutena
digestiva do P flaciparum que eacute encontrado no
Protein Data Base CONCLUSAtildeO
Uma das principais diferenccedilas observadas deve-
se a distribuiccedilatildeo de cargas nas COOH devido ao
efeito indutivo na proacutepria moleacutecula ou ateacute mesmo
um impedimento esteacuterico pelo maior volume da
moleacutecula
AGRADECIMENTOS
FAPEAM CNPq
Abdel Bar at al J Nat Prod 2009 72 1643ndash1650
2
1
25
12
6
27
15
16
19
28
22
21 29
30
24
23
OH
H
H
1
COOH
OH
OH H
OHH
H
H
3
2
3 4
23 24
6 5
10
1
25
9 8
7 27
14
13
12
30
19
1
8 17 16
15
28
22
21
29
26 COOH
COOH
OH
4
2
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28 FFCLRP 2014
Estudos Teoacutericos Comparativos de Propriedades Estruturais Eletrocircnicas e
Espectroscoacutepicas dos Aacutecidos Betuliacutenico e Melaleucico e da Estabilidade de
Clusters desses Metaboacutelitos Especiais
Noam G da Silva1 (PG) Kelson M T de Oliveira1 (PQ) Aristeu S da Fonseca1 (PG) e Marlon
Vieira de Melo1 (PG)
noam_gshotmailcom 1DQICE-UFAM Bloco 10 Setor Norte Av Rodrigo O J Ramos 6200 Japiim 69077-000 Manaus Amazonas
Introduccedilatildeo
A baixa atividade do aacutecido Melaleucico natildeo foi ateacute o presente momento estudada Sua
estrutura eacute similar agrave de outros compostos ativos mas algum outro fator deve estar influenciando
na quiacutemica da reaccedilatildeo[12] Estruturas como clusters onde interaccedilotildees de hidrogecircnio estabilizam
o sistema podem estar sendo formadas[34] e assim a moleacutecula mostra-se inativa em estudos de
atividade bioloacutegica[5]
Metodologia Computacional
Os caacutelculos foram realizados em maacutequinas QuadCore ambas com 8 GB de memoacuteria
RAM nas plataformas Debian 6 e 7 (Linux) O software utilizado foi o Gaussian 03 Rev C-02
As moleacuteculas foram estudadas com o AM1 B3LYP3-21G e B3LYP6-31G As estruturas com
duas e trecircs moleacuteculas foram estudadas com AM1
Resultados e Discussatildeo
Os resultados preliminares (alguns na Tabela 1)
mostram que a forma mais oxidada (aacutecido Melaleucico)
possui menor energia que o aacutecido Betuliacutenico Em ambas as
moleacuteculas ocorre interaccedilatildeo intermolecular que estabiliza o
sistema Quando duas moleacuteculas interagem haacute um efeito
estabilizante maior no aacutecido Betuliacutenico que no aacutecido
Melaleucico Com trecircs moleacuteculas interagindo ocorre
aumento na estabilizaccedilatildeo para ambos os casos mas o aacutecido Melaleucico tem uma estabilizaccedilatildeo
aproximadamente 20 kcalmol mais acentuada
Tabela 1 Algumas propriedades energeacuteticas e efeitos de interaccedilatildeo de hidrogecircnio
Propriedade Aacutecido Betuliacutenico Aacutecido Melaleucico
Energia Total (kcalmol) -187358751 -2719095827
Estabilizaccedilatildeo com duas moleacuteculas (kcalmol) -8641687843 -7807025921
Estabilizaccedilatildeo com trecircs moleacuteculas (kcalmol) -1326288052 -1528627227
Conclusotildees
A formaccedilatildeo de pontes de hidrogecircnio estabiliza os sistemas mas somente o aacutecido
Melaleucico pode formar grandes aglomerados com essas interaccedilotildees Sistemas maiores podem
ser estudados e fornecer respostas para a baixa atividade da moleacutecula
Agradecimentos
Ao CNPq e a FAPEAM pelos investimentos
Referecircncias [1] Chopra CS Cole A RH Theiberg KJL White DR Arthur HR Tetrahedron 1965 Vol 21 1529-1536
[2] Chopra CS White DR Tetrahedron 1966 Vol 22 897-901
[3] Mohajeri A Journal of molecular structure (Theochem) 2004 Vol 678 201-205
[4] Duvoisin Jr S Ighor CVL Quimica Nova 2011 Vol 34 1595-1603
[5] Bernard P Scior T Didier B Hibert M Berthon J Phytochemistry 2001 Vol 58 865-874
Figura 1 (Esquerda) Cluster de aacutecido
Melaleucico e (Direita) interaccedilotildees de
hidrogecircnio
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29 FFCLRP 2014
On Activation Step of Hoveyda-Grubbs Catalyst
Eacutegil Saacute 1 (PQ) Milton Matos 2 (PQ) hegelsahotmailcom
1 Universidade Federal do Piauiacute Campus Ministro Reis Velloso Parnaiacuteba-PI Brazil e-mail 2 Laboratoacuterio Interdisciplinar de Materiais Avanccedilados Centro de Ciecircncias da Natureza Teresina -PI Brazil
Introduccedilatildeo
Hoveyda-Grubbs catalyst is very important to catalyze the olefin metathesis reaction The activation mechanism is dissociative for RCM (Ring Closing Metathesis) of N-Tosyldiallylamine due to olefin size [1]
Metodologia Computacional
We study the activation mechanism using DFT (Density Functional Theory) through the hybrid functional B3LYP and the basis set 6-31g(d) for all atoms except ruthenium described by LanL2DZ all stationary points were characterized by vibrational frequency calculations using the same level of theory Resultados e Discussatildeo We search the activation path previously proposed [1] showed in the Figure 1 in black and blue lines This path start with the pre-catalyst A1 through the transition state TS(A1-A2) and the minimum A2 The next step is the complexation of N-Tosyldiallylamine (IA3) We also find an alternative path showed by the red line In this path proposed in the first time here we showed an immediately interconversion from A2 to IIA3 before the complexation of the olefin with a rotation through the RuC bond This structure presents a dihedral angle of 105deg between the carbons of group mesityl coordinated ruthenium the carbon of the carbene and the oxygen chelator CRuCO (marked with asterisk in Figure 1) While in the structure A2 the same-angle is -107deg showing the rotation of the entire group Hoveyda around the connection RuC this rotation happens easily and as published in theoretical and experimental studies [2] confirmed by the more the stability of IIA3 in comparison with A2 We investigated the activation directly from the structure A1 to the structure IIA3 but we found an unreal energy barrier corresponding to the possible TS(AI-IIA3) With these results we believe the activation process occurs with the interconversion from A2 to IIA3 and not directly from A2 to IA3 as showed in others works
Figure 1 Activation paths for the Hoveyda-Grubbs catalyst
Referecircncias
[1] [1] S J Connon M Rivard M Zaja S Blechert Adv Synth Catal 345 (2003) 572
[2] C M Aguillar W R Rocha J Phys Chem B 115 (2011) 2030
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30 FFCLRP 2014
Estudo do comportamento em soluccedilatildeo do 2-fluoroetanol 3-fluoroproanol e 4-fluorobutanol por espectroscopias de RMN e infravermelho e caacutelculos
teoacutericos R A Cormanich12(PG) R Rittner2(PQ) M P Freitas3 (PQ) and M Buumlhl1 (PQ)
rodcormanichiqmunicampbr 1 EastChem School of Chemistry University of St Andrews North Haugh St Andrews Fife KY16 9ST UK 2 Chemistry Institute State University of Campinas PO Box 6154 13083-970 Campinas SP Brazil 3 Department of Chemistry Federal University of Lavras PO Box 3037 37200-000 Lavras MG Brazil Introduccedilatildeo
Aacutetomos de fluacuteor em compostos orgacircnicos satildeo considerados fracos aceptores para formaccedilatildeo de ligaccedilatildeo de hidrogecircnio (LH)1 Contudo o miacutenimo global do 2-fluoroetanol (FE) que tem geometria apropriada para formar uma LH CFmiddotmiddotmiddotHO intramolecular eacute responsaacutevel por gt90 da sua populaccedilatildeo conformacional total Tal LH eacute comumente invocada para explicar a estabilidade do confocircrmero mais estaacutevel do FE2 Da mesma maneira tambeacutem eacute indicado que os miacutenimos globais do FP e FB formam LHs CFbullbullbullHO intramoleculares34 Natildeo haacute estudos conformacionais em soluccedilatildeo na literatura para estes compostos que sejam de nosso conhecimento Dessa maneira no presente trabalho foi realizada uma anaacutelise sistemaacutetica do comportamento conformacional em soluccedilatildeo do FE FP e FB por espectroscoipas de RMN de
1H e 19F e infravermelho suportado por caacutelculos teoacutericos Metodologia Computacional
Foram realizados caacutelculos teoacutericos em niacutevel MP2aug-cc-pVDZ para geometrias dos confocircrmeros do FE (5 confocircrmeros) FP (12 confocircrmeros) e FB (38 confocircrmeros) otimizados em niacutevel MP2aug-cc-pVDZ que apresentaram a melhor correlaccedilatildeo com o niacutevel CCSD(T)aug-cc-pVTZ em relaccedilatildeo agrave funcionais da DFT (B3LYP e B3LYP-D3) Foram entatildeo aplicados diferentes meacutetodos teoacutericos como o Quantum Theory of Atoms in Molecules (QTAIM) Non-Covalent Interactions (NCI) e o Natural Bond Orbitals (NBO) para se entender as preferecircncias conformacionais destes compostos Resultados e Discussatildeo
Nenhum indiacutecio de formaccedilatildeo de LH intramolecular CFbullbullbullHO pocircde ser detectado para o FE FP e FB experimentalmente em soluccedilatildeo nos espectros de RMN e infravermelho Caacutelculos teoacuterico baseados na QTAIM NCI e NBO indicam que LHs CFbullbullbullHO intramoleculares natildeo tecircm influecircncia sobre o comportamento conformacional do FE mas estabilizam o miacutenimo global tanto do FP quanto do FB para as moleacuteculas isoladas No entanto ao se adicionar correccedilotildees termodinacircmicas de energia livre de Gibbs mesmo em meios natildeo-polares tais como CCI4 ciclohexano e diclorometano (IEF-PCM) a populaccedilatildeo dos miacutenimos globais do FP (~11) e FB (~3) diminuem consideravelmente aparentemente abaixo do limite de detecccedilatildeo Conclusotildees
Contraacuterio agrave suposiccedilotildees encontradas na literatura o comportamento conformacional do FE natildeo eacute regido por uma LH CFHO intramolecular LHs intramoleculares satildeo importantes para os confocircrmeros mais estaacuteveis do FP e FB isolados mas natildeo podem ser detectadas em soluccedilatildeo O presente trabalho foi aceito para publicaccedilatildeo no jornal Phys Chem Chem Phys Agradecimentos FAPESP FAPEMIG CNPq e EaStCHEM Referecircncias [1] R A Cormanich M P Freitas C F Tormena R Rittner RSC Advances 2012 2 4169 [2] J Huang K Hedberg J Am Chem Soc 1989 111 6909 [3] H M Badawi W Foumlrner S A Ali Spectrochim Acta A 2008 69 263 [4] M Traetteberg A D Richardson K Hedberg R W Winter G L Gard J Phys Chem A 2001 105 9587
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31 FFCLRP 2014
Theoretical Study of the Infrared Raman and VCD Spectra of Thiophene UsingAb Initio and Density Functional Theory Calculations
Marcello F da Costa (PQ)1 Poliane C de Farias (PG)2
mcostauelbr polianefariasyahoocombr12Universidade Estadual de Londrina LBMM ndash Laboratoacuterio de Biofiacutesica e Mecacircnica Molecular
IntroductionOrganic semiconductors have physical characteristics similar to inorganic ones so they can
also be used in the manufacture of OLEDs [1] photovoltaic cells [2] lasers [3] Furthermoreorganic materials with semiconductor properties have some advantages when compared to inorganicones such as greater adaptability low cost of production and the possibility of easily making smallstructural changes to modify its physical and chemical properties Among the currently mostinteresting organic semiconductors are the thiophene based polymers and the thiophene togetherwith its derivatives which are the main constituents of organic conductors [4]
Computational detailsIn this work we made the calculation of the molecular parameters infrared and Raman
spectra with HF and MP2 ab initio methods and B3LYP and B3PW91 DFT functional packagesWe also compared the results with experimental data found in the literature [5-7] and we calculatedthe VCD (vibrational circular dichroism) spectrum based on the good agreement of the calculationsperformed The thiophenes geometry optimization and harmonic vibrational frequenciescalculations were performed with the GAUSSIAN 03 software package using HF levelapproximation MoslashllerndashPlesset many-body perturbation theory truncated at second order (MP2) andDFT with B3LYP and B3PW91 hybrid functional with both are believed to be superior inpredicting molecular properties A fairly large and flexible basis set 6-311++G was chosen toobtain accurate calculations about the molecule
Results and discussionThe results show that the DFT methods have more accuracy with experimental data The
B3LYP hybrid functional had slightly more accuracy than the B3PW91 for the vibrationalfrequencies and matched with experimental data until the 12th vibration in the range around 500 to1200 1cm The theoretical prediction of the VCD spectrum shows that the thiophene molecule hasa propensity to absorb clockwise circularly polarized light (positive absorption) at the most intenseinfrared absorptions
ConclusionThe set of basis functions 6-311++G is able to provide a realistic description of these
properties The good agreement with the experimental data of the harmonic vibrations supports theVCD results which provides useful information for the study of this material
AcknowledgementsThe authors would like to acknowledge the financial support granted by the following
Brazilian agency Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientiacutefico e Tecnoloacutegico (CNPq)
Referecircncias [1] Y Li Y Cao J Gao D Wang G Yu AJ Heeger Synthetic Met 99 (1999) 243[2] CJ Brabec NS Sariciftci JC Hummelen Adv Func Mater 11 (2001) 15[3] F Hide M Diaz-Garcia B Schwartz M Andersson P Qibing AJ Heeger Science 273 (1996) 1833[4] JH Schon A Dodabalapur Z Bao C Kloc O Schenker B Batlogg Nature 410 (2001) 189[5] T Kupka R Wrzalik G Pasterna K Pasterny J Mol Struct 616 (2002) 17[6] JS Kwiatkowski J Leszczynski I Teca J Mol Struct 436-437 (1997) 451[7] K Pasterny R Wrzalik T Kupka G Pasterna J Mol Spectrosc 614 (2002) 297
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32 FFCLRP 2014
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
Iacutendice de Autores
Anselmo E de Oliveira UFG 04Antonio E H Machado UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Antonio O T Patrociacutenio UNIVERSIDADE FEDERAL DEUBERLAcircNDIA
26
Aristeu S da Fonseca UFAM 28Arnaldo Fernandes da Silva Fo UNICAMP 06 07Ataualpa A C Braga UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 01Breno R L Galvatildeo UFMG 16Carlos R D Correia UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
CAMPINAS01
Cleuton de Souza Silva UNICAMP 08 10Claacuteudio Francisco Tormena UNICAMP 05Daniely X Soares UNICAMP 07Diego Fernando da S Paschoal UFJF 22Diesley Martins UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Dioacutegenes Mendes Arauacutejo USP-RP 09Elaine F F da Cunha FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Eacutegil de Brito Saacute UFPI 30Elizete Ventura UFPB 24Elieacutezer Fernando de Oliveira UNESP 17Fabriacutecio R Sensato UNIFESP 20Felipe Vieira Zauith Assad UNIFESP 20Fermin Fidel Herrera Aragoacuten CDTN 25Francisco Carlos Lavarda UNESP 17Francisco das Chagas Alves Lima UFPI 14Faacutetima Maria Pereira de Rezende UFLA 23Giovanni Finoto Caramori UFSC 02Heacutelio F Dos Santos UFJF 22Iran da Luz Sousa UNICAMP 12Jadson C Belchior UFMG 16Josene Maria Toldo UFRGS 18Kelson Mota T Oliveira UFAM 28Larissa Sihe Oliveira UFSM 13Leonardo T Ueno UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Leonardo V das Chagas Lima UNICAMP 21Lucas Abreu do Nascimento UESPI 14Lucas Colucci Ducati USP 05Luciano Tavares da Costa UNIFAL-MG 15Liacutevia C T Lacerda FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19M Buumlhl UNIVERSITY OF ST ANDREWS 31
33 FFCLRP 2014
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
M P Freitas UFLA 31Marcello Ferreira da Costa UEL 32Marcus V J Rocha VRIJE UNIVERSITEIT 19Marlon Vieira de Melo UFAM 28Mateus Grecco Manfreacute UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 27Mateus Xavier Silva UFMG 16Matheus P de Freitas UFLA 23Mauricio Gustavo Rodrigues UNICAMP 11Milton Matos UFPI 30Nelson Henrique Morgon UNICAMP 12 21Noam Gadelha da Silva UFAM 29Noam S Gadelha UFAM 28Paulo Fernando Bruno Gonccedilalves UFRGS 18Poliane Cristina de Farias UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
LONDRINA32
R Rittner UNICAMP 31Rafael de Mattos Piccoli UFSC 02Railton Barbosa de Andrade UFPB 24Renan Vidal Viesser UNICAMP 05Renato Pereira Orenha UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 03Ricardo A Agnes UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
CAMPINAS01
Rodrigo Antonio Cormanich UNICAMP 31Rogeacuterio Custodio UNICAMP 08 10 11Rogeacuterio J Baierle UFSM 13Roy E Bruns UNICAMP 06 07Reacutegis Casimiro Leal UNICAMP 10Sergio E Galembeck USP-RP 09Silmar A do Monte UFPB 24Silviana Correcirca FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Seacutergio E Galembeck UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 27Seacutergio Emanuel Galembeck UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 03Teodorico C Ramalho FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Tuanan Lourenccedilo UNIFAL-MG 15Vitor Hugo Menezes da Silva UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 01Wagner E Richter UNICAMP 07Wagner Eduardo Richter UNICAMP 06Wesley Fonseca Vaz UFG 04Weverson R Gomes UNIVERSIDADE FEDERAL DE SAtildeO
CARLOS26
34 FFCLRP 2014
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
Palavras Chaves
AacuteCIDO BETULINICO 28AacuteCIDO MELALEUCICO 29ACOPLAMENTO SPIN-ORBITAL 05AGREGADOS MOLECULARES 04ALGORITMO GENEacuteTICO 16ALPCCL 04AMINAS SUBSTITUIacuteDAS 10ANAacuteLISE CONFORMACIONAL 31ANATASE 26AROMATICIDADE 27ATIVIDADE 28BASIS SETS 22BENZAZOacuteIS 18BENZBROMARONA 12BIOACTIVITY 07C-PCM 08CAacuteLCULO COMPUTACIONAL 10CAacuteLCULOS AB INITIO 16CAacuteLCULOS DFT 01CASSCF 24CLUSTERS METAacuteLICOS 16CLUSTERS 09 29CO2 15COMPOSTO DE COODENACcedilAtildeO 14CONFOcircRMERO ANTI 23CONFOcircRMEROS 12CONJUGATED POLYMERS 17CSSM 06DFT CALCULATIONS 17DFT 02 12 14 18 19 20
21 25 26 29 32DINAcircMICA MOLECULAR 15EFEITO DO AacuteTOMO PESADO 05EFEITOS RELATIVIacuteSTICOS 02EFITO GAUCHE 23ENTALPIA DE FORMACcedilAtildeO 21ESIPT 18ESTADOS EXCITADOS 04ESTRUTURA ELETROcircNICA 09FTALOCIANINA 26FUNCIONAL HIacuteBRIDO M06 01FUNCcedilOtildeES DE BASE 11
35 FFCLRP 2014
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
G3X(CEP) 08GD-DOPED SNO2 25HIPERCONJUGACcedilAtildeO 23INFRAVERMELHO 06INTENSIDADES 06INTERACcedilAtildeO INTRAMOLECULAR 27LIGACcedilAtildeO AMIDA 20LIGACcedilAtildeO DE HIDROGEcircNIO 31LIacuteQUIDO IOcircNICO 15MAGNETIC PROPERTIES 25MAGUEMITA 19MCG 11MECHANISM 30MEacuteTODOS COMPOSTOS 21N-ACILACcedilAtildeO DE AMINAS 20NANOFITAS 13NITROSAMINAS 24NITROSILO 03NMR 22OLEFIN METATHESIS 30ONION 28ORGANIC DEVICES 17ORGANOMETAacuteLICOS 02OXIDO NIacuteTRICO 14PKA 10PM3 12PMMA 19PROPRIEDADES 13PROTONACcedilAtildeO 24Q-EXPONENCIAIS 11QTAIM 03RAMAN 32REACcedilOtildeES DE HECK 01RELATIVISTIC EFFECTS 22RMN E INFRAVERMELHO 31RUTEcircNIO 03SIC 13SUPERAacuteTOMOS 09TDDFT 07TENSOR BLINDAGEM NUCLEAR 05TEORIA GAUSSIAN 08THIOPHENE 32UV-VIS SPECTROSCOPY 07
36 FFCLRP 2014
bbb
E[ρ] = TS[ρ] +intd~rvext(~r)ρ(~r) + VH [ρ] + EXC [ρ]
βmc2 + 3sumk=1
αkpkc
ψ(x t) = ihpartψ(x t)
partt
NMR-TZPP-DKH Gaussian basis sets for NMR calculations ndash 195Pt chemical
shift
Diego Paschoal1 (PG) Heacutelio F Dos Santos1 (PQ)
diego_paschoalyahoocombr 1Nuacutecleo de Estudos em Quiacutemica Computacional ndash NEQC ndash Departamento de Quiacutemica Universidade Federal de Juiz de
Fora Campus Universitaacuterio ndash Martelos 36036-030 Juiz de Fora MG Brasil
Nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy of 195Pt is an excellent method to be used
in structural characterization of new complexes in solution Besides NMR has been used in the
elucidation of reaction mechanism among other applications [1]
In this present study a comprehensive analysis of all relevant issues involved on the 195Pt
NMR chemical shift predictions are conducted Non-relativistic and relativistic calculations were
employed in distinct computation schemes to assess the most accurate method to use in a theoretical
calculations of 195Pt NMR In addition to the existing methods new relativistic Gaussian basis sets
named as NMR-TZPP-DKH were constructed for H-He Li-Ne Na-Ar K-Ca Ga-Kr Rb-Sr In-Xe
and Pt atoms and tested for 195Pt NMR predictions
NMR-TZPP-DKH Gaussian basis sets were developed according to the protocol described
by Neese [2] with some changes
Figure 1 195Pt chemical shift calculated at B3LYP(DKHSO)NMR-TZPP-DKHSO level
Platinum compounds studied in this work were optimized at B3LYPLANL2DZ(Pt)Def2-
TZVPP(Ligands) NMR calculations were performed using the GIAO method at B3LYPNMR-
TZPP-DKH level with relativistic effects incorporated by DKHSO approximation The [PtCl6]-2
was used as internal reference In all calculations the solvent effect was included using the PCM
formalism GAUSSIAN09 program were used in these calculations
The 195Pt for 73 complexes are showed in Figure 1 From the results we observe a good
agreement between experimental and calculated results with an average absolute deviation of 156
ppm for the compounds considered
The results and conclusions in this study are highly relevant to theoretical and experimental
chemists that seeking state of the art for the chemistry of platinum complexes Our conclusions are
supported by a series of theoretical calculations in good agreement with experimental values for a
wide range of 195Pt chemical shifts and with distinct ligands
Acknowledgments Authors acknowledges UFJF FAPEMIG CAPES and CNPq for
financial support
[1] P S Pregosin Coord Chem Rev 44 (1982) 247
[2] D A Pantazis X Y Chen C R Landis F Neese J Chem Theory Comput 4 (2008) 908
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
22 FFCLRP 2014
Avaliaccedilatildeo teoacuterica do efeito gauche na difenidramina e seu cloridrato Faacutetima M P de Rezende1 (PG) Matheus P de Freitas1 (PQ)
fatimarezendeposgraduflabr 1Departamento de Quiacutemica Universidade Federal de Lavras CP 3037 37200-000 Lavras MG
Introduccedilatildeo O cloridrato de difenidramina eacute um dos princiacutepios ativos do medicamento Dramin (utilizado no tratamento de naacuteuseas e vocircmitos) A difenidramina e seu cloridrato fornecem bons prospectos para exibirem o efeito gauche O efeito gauche eacute observado em moleacuteculas contendo o fragmento etila 12-dissubstituiacutedo em que os substituintes satildeo aacutetomos ou grupos eletronegativos Segundo esse efeito a conformaccedilatildeo gauche eacute a forma preferencial em comparaccedilatildeo com a conformaccedilatildeo anti embora efeitos de repulsatildeo esteacuterica e eletrostaacutetica entre substituintes sugiram que o equiliacutebrio deveria ser favoraacutevel ao isocircmero anti1 Nesse contexto o objetivo do presente trabalho eacute avaliar a preferecircncia conformacional (gauche ou anti) do cloridrato de difenidramina e de sua forma neutra (Figura 1a e 1b) em acetonitrila e no vaacutecuo
ON
H
ON
a b
Figura 1 a) Difenidramina protonada (caacutetion) b) Difenidramina Metodologia Computacional Os miacutenimos de energia dos compostos foram identificados por meio de uma varredura conformacional usando o meacutetodo Monte Carlo em niacutevel semi-empiacuterico AM1 usando o programa Spartan A varredura conformacional foi executada para difenidramina na forma neutra e catiocircnica obtendo-se 100 estruturas para cada composto sendo muitas delas idecircnticas As geometrias diferentes foram otimizadas em niacutevel HF631g-(dp) (incluindo caacutelculos de frequecircncia para garantir que as estruturas natildeo se tratavam de estados de transiccedilatildeo) e em seguida 14 estruturas com energias relativas diferentes foram resubmetidas a caacutelculos de otimizaccedilatildeo de geometria (no gaacutes e em acetonitrila impliacutecita - modelo PCM) em niacutevel B97X-D6-31g(dp) Resultados e Discussatildeo O efeito gauche eacute operante na difenidramina pois o confocircrmero mais estaacutevel possui acircngulo diedro O-C-C-N de aproximadamente 65o (gauche) e eacute cerca de 1 kcal mol-1 mais estaacutevel do que o confocircrmero anti mais abundante (O-C-C-N de aproximadamente 175o) tanto na fase gasosa quanto em acetonitrila A estabilizaccedilatildeo da conformaccedilatildeo gauche eacute possivelmente decorrente de interaccedilotildees hiperconjugativas antiperiplanares CHCN e CHCO (efeito gauche quacircntico) Contudo os dados de energia ainda indicam uma populaccedilatildeo mensuraacutevel de confocircrmeros anti (cerca de 10) Ao se protonar a difenidramina de forma que se obtenha o caacutetion difenidramiacutenio (correspondente ao cloridrato de difenidramina) a diferenccedila de energia entre os confocircrmeros gauche e anti mais estaacuteveis eacute de mais de 6 kcal mol-1 sugerindo que estruturas com acircngulo diedro O-C-C-N+ gauche sejam natildeo somente preferenciais mas exclusivas Esse fato eacute decorrente de um incremento estabilizante da conformaccedilatildeo gauche a atraccedilatildeo eletrostaacutetica ON+ (efeito gauche eletrostaacutetico)2 Conclusotildees Interaccedilotildees intramoleculares particularmente o efeito gauche (quacircntico e eletrostaacutetico) devem contribuir fortemente para a conformaccedilatildeo bioativa da difenidramina e seu cloridrato que eacute gauche ao longo do fragmento O-C-C-N segundo estrutura do Protein Data Bank (coacutedigo PDB 2AOT) Agradecimentos Agrave FAPEMIG CAPES e CNPq pelo suporte financeiro e bolsas de estudante (FMPR) e de pesquisador (MPF) Referecircncias [1] Goodman L Gu H Pophristic V J Phys Chem A 2005 109 1223-1229 [2] Gooseman N E J OacuteHagan D Peach M J G Slawin A M Z Tozer D J Young R J Angew Chem Int Ed 2007 46 5904-5908
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
23 FFCLRP 2014
Estudo envolvendo NN
Railton1 B de Andrade (PG) SilmarMiguel A F de Souza (PQ)
1Universidade Federal da Paraiacuteba Departamento de Quiacutemica 58036 Joatildeo Pes
Introduccedilatildeo
Uma das reaccedilotildees mais importantes das nitrosaminas se refere agrave quebra da ligaccedilatildeo NndashN (ver Figura 1) com a consequumlente liberaccedilatildeo do pode facilitar ou natildeo a quebra desta ligaccedilatildeo Pelaacuteez e colaboraprotonaccedilatildeo da nitrosamina mais simples (nitrosamina metilada
1a trans-(CH3)2NNOH+ 1c cis
Figura 1 conformaccedilotildees mais releva
Neste trabalho investigamos as quatro estruturas de menor energia da NNnitrosodimetilamina (DMNA
Metodologia Computacional
Utilizamos os meacutetodos geometrias referentes aos confocircrmeros mais estaacuteveis niacutevel CASSCFcc-pVDZ
Resultados e Discussatildeo
Temos um ordenamento energeacutetico em relaccedilatildeo aos resultados a niacutevel outro ordenamento com MRCI
Tabela 1Resultados obtidos para as quatro estruturas mai
Estruturaa
1a trans-(CH3)2NNOH+
1c cis-(CH3)2NNOH+
2a (CH3)2NHNO+
2c (CH3)2NNHO+
aAs quatro estruturas de menor energias foram otimizadas com realizado um caacutelculo MRCI correccedilotildees de Davdson dResultados entre parecircnteses referente agraves estruturas com H [2]
Conclusotildees
Para o estado fundamental foram obtidas quatro conformaccedilotildees mais estaacuteveis mostradas na Figura 1 sendo a estaacuteveis Observou-se o mesmo ordenamento obtido para a nitrosamina natildeoCaacutelculos com bases mais extensas (augReferecircncias [1] OHWADA T et al J Am Chem Soc
[2] PELAacuteEZ D et al J J Phys Chem A
Estudo envolvendo NN-nitrosodimetilamina protonada
B de Andrade (PG) Silmar1 A do Monte (PQ) Miguel A F de Souza (PQ) e Elizete1 Ventura (PQ)
railtoncggmailcom
Universidade Federal da Paraiacuteba Departamento de Quiacutemica 58036 Joatildeo Pessoa
Uma das reaccedilotildees mais importantes das nitrosaminas se refere agrave quebra da ligaccedilatildeo N (ver Figura 1) com a consequumlente liberaccedilatildeo do NO [1] A posiccedilatildeo da protonaccedilatildeo
pode facilitar ou natildeo a quebra desta ligaccedilatildeo Pelaacuteez e colaboradores [2] estudaram a protonaccedilatildeo da nitrosamina mais simples (H2NNO----H+) como modelo para a
1c cis-(CH3)2NNHO+ 2a (CH3)2NHNO
+ 2c (CH
conformaccedilotildees mais relevantes no estado fundamental de nitrosaminas protonadas
Neste trabalho investigamos as quatro estruturas de menor energia da NNDMNA) protonada (Figura 1 principais siacutetios de protonaccedilatildeo)
odologia Computacional
Utilizamos os meacutetodos MRCICASSCF com a base cc-pVDZ
geometrias referentes aos confocircrmeros mais estaacuteveis (Figura 1) foram otimizadas a
Temos um ordenamento energeacutetico em relaccedilatildeo aos resultados a niacutevel MRCI como indicado na Tabela 1
Resultados obtidos para as quatro estruturas mais estaacuteveis envolvendo NDMA protonada
CASSCF MRCIb MRCI+Q
c CASPT2ANO
∆E (kcalmol) 000 (000)d 000 000
1244 (1099) 1200 1183
-103 (-331) 1378 941
1389 (1232) 1793 1555 As quatro estruturas de menor energias foram otimizadas com CASSCF e a geometria obtida foi
realizado um caacutelculo MRCI bMRCI (Multireference Configuration Interaction
sultados entre parecircnteses referente agraves estruturas com H [2]
Para o estado fundamental foram obtidas quatro conformaccedilotildees mais estaacuteveis sendo a 1a trans-(CH3)2NNOH
+ e 2a (CH3)2NHNO
se o mesmo ordenamento obtido para a nitrosamina natildeoCaacutelculos com bases mais extensas (aug-cc-pVDZ e cc-pVTZ) estatildeo sendo realizados
J Am Chem Soc 123 10164 2001 J J Phys Chem A 112 8394 2008
nitrosodimetilamina protonada
A do Monte (PQ)
soa ndash PB ndash Brasil
Uma das reaccedilotildees mais importantes das nitrosaminas se refere agrave quebra da ligaccedilatildeo posiccedilatildeo da protonaccedilatildeo dores [2] estudaram a
) como modelo para a
2c (CH3)2NNHO+
ntes no estado fundamental de nitrosaminas protonadas
Neste trabalho investigamos as quatro estruturas de menor energia da NN-principais siacutetios de protonaccedilatildeo)
pVDZ Todas as ) foram otimizadas a
Temos um ordenamento energeacutetico em relaccedilatildeo aos resultados a niacutevel CASSCF e
s estaacuteveis envolvendo NDMA protonada
CASPT2ANO-L
(000) (1125) (459) (1141)
e a geometria obtida foi Multireference Configuration Interaction) c
MRCI com sultados entre parecircnteses referente agraves estruturas com H [2]
Para o estado fundamental foram obtidas quatro conformaccedilotildees mais estaacuteveis NHNO
+ as mais se o mesmo ordenamento obtido para a nitrosamina natildeo-metilada
pVTZ) estatildeo sendo realizados
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24 FFCLRP 2014
Ab-initio calculation of magnetic properties of Gd-doped SnO2
Fermin H Aragoacuten
fermin964hotmailcom Laboratoacuterio de Fiacutesica Aplicada Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear 31270-901 Belo Horizonte MG
Brazil
Introduction
The SnO2 compound is a n-type semiconductor with a large band gap (Eg ~ 36 eV) This
compound forms in a tetragonal rutile-type crystalline structure Reports published in the literature
experimental and theoretical indicate that the SnO2 compound doped with different chemical
elements (transition metals and rare earths) shows ferromagnetic properties above room
temperature high electrical conductivity high transparency in the visible region and high thermal
stability Due to these properties the rare earth-ion-doped SnO2 compounds are considered as
promising systems for the development of multifunctional magneto-optical devices [1] In special
the doping with trivalent Gd ions could provide with larger localized magnetic moments because of
their 4f7 electron configuration in comparison with transition metal ions
Computational Methodology
All calculations have been performed within the framework of the density-functional theory
(DFT) implemented in the well-tested SIESTA (Spanish Initiative for Electronic Simulations with
Thousands of Atoms) code
[2] and using the generalized gradient approximation (GGA)
pseudopotentials The system was studied in 2x2x2 supercell contained 48 atoms For the
calculation is considered the substitution of GdrarrSn that represent 625 of Gd-doped and one
oxygen vacancy that represent 3125 of the oxygen occupied site Spin polarized was carried out
to both cases with ferromagnetic (FM) and antiferromagnetic (AFM) configuration The difference
between the FM and AFM total energy (ΔE) can be expressed as ΔE=E(FM)-E(AFM) where
E(FM) denotes the total energy of FM state and E(AFM) denotes the total energy of AFM state
Positive value of ΔE implies that an AFM state is preferred while negative value of ΔE implies that
an FM state is preferred
Results
The values obtained to ΔE were -04 meV and -33 meV for 625 Gd-doped in SnO2 and
SnO2-γ (γ is the quantity of oxygen vacancy) respectively The low energy for Gd-doped SnO2
shows paramagnetic while for the Gd-doped SnO2-γ shows ferromagnetic behavior these results are
in agreement as theoretical and experimental work [34] where were shown that the oxygen
vacancies are a key of the origin of ferromagnetism in the call diluted magnetic semiconductors
Conclusions In conclusion we have investigated the electronic and magnetic properties of Gd-doped SnO2 (free of oxygen vacancy) and Gd-doped SnO2-γ (with oxygen vacancy) using SIESTA code Our calculations show remarkable changes in the spin polarized DOS with a strong correlation of the ferromagnetism with the presence of oxygen vacancy
The financial support of the Brazilian Agencies CNPq CAPES and FAPEMIG is gratefully
acknowledged
References [1] R Adhikari AK Das DKarmakar JGhatak J MagnMagn Mat 322 (2010) 3631
[2] J M Soler E Artacho J Gale A Garcia J Junquera P Ordejoacuten D Saacutenchez-Portal J Phys Cond Matt 14 2745
(2002)
[3] S B Ogale R J Choudhary J P Buban S E Lofland S R Shinde S N Kale V N Kulkarni J Higgins C
Lanci J R Simpson N D Browning S D Sarma H D Drew R L Greene and T Venkatesan Phys Rev Lett 91
77205 (2003)
[4] J M D Coey A P Douvalis C B Fitzgerald and M Venkatesan Appl Phys Lett 84 1332 (2004)
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
25 FFCLRP 2014
Estrutura eletrocircnica de complexo envolvendo uma associaccedilatildeo por ligaccedilatildeo
quiacutemica entre uma ftalocianina de rutecircnio e o TiO2 (anatase)
Diesley M S Arauacutejo1
(PG) Weverson R Gomes2(PG) Leonardo T Ueno
3(PQ) Antonio O T
Patrociacutenio1(PQ) Antonio E H Machado
1(PQ)
diesleymartinsyahoocombr 1Universidade Federal de Uberlacircndia Instituto de Quiacutemica Laboratoacuterio de Fotoquiacutemica e Ciecircncia de Materiais
2 Universidade Federal de Satildeo Carlos Departamento de Quiacutemica
3Universidade Federal de Uberlacircndia Faculdade de Ciecircncias Integradas do Pontal
Introduccedilatildeo
O emprego de abordagens baseadas na Teoria do Funcional de Densidade (DFT) tem
contribuiacutedo de forma significativa nos estudos de processos que envolvem transferecircncia de carga
[12] Ressalta-se entre outras possibilidades a previsatildeo do arranjo estrutural energeticamente mais
favoraacutevel e o entendimento de qual seria a melhor forma de ancoramento do corante na superfiacutecie
do semicondutor Aleacutem disso a estrutura eletrocircnica obtida teoricamente eacute capaz de fornecer
informaccedilotildees para o entendimento de processos importantes como eacute o caso da conversatildeo de energia
No presente trabalho avaliamos o comportamento de uma ftalocianina de rutecircnio ([(29-
bis(dietielamino)-1623-dicarboxi)PcRu(py)2]- FtRu) ligada quimicamente a um nanocluster de
anatase (TiO2)
Metodologia Computacional
Para a otimizaccedilatildeo estrutural e caacutelculo das frequecircncias vibracionais empregou-se o funcional
B3LYP e o conjunto de bases LANL2DZ ECP com o pseudo-potencial para o Titacircnio e o conjunto
Def2-TZVPD para os demais aacutetomos (H C N O e Ru) mais o pseudo-potencial para o Ru O
nanocluster de anatase empregado foi mantido congelado durante todos os caacutelculos Este consiste
em estrutura otimizada descrita por Jono e colaboradores [1] Todos os caacutelculos foram efetuados
considerando acetonitrila como solvente empregando o meacutetodo de contiacutenuo dieleacutetrico CPCM [45]
O funcional CAM-B3LYP foi utilizado na previsatildeo de 6 estados tripleto e dos 60 primeiros estados
singleto para a construccedilatildeo do espectro eletrocircnico e diagrama de energias
Resultados e Discussatildeo
No espectro de excitaccedilatildeo simulado a magnitude das forccedilas de oscilador para as transiccedilotildees
por volta de 560 nm sugere uma grande probabilidade de absorccedilatildeo de luz visiacutevel por este complexo
Em uma anaacutelise dos orbitais moleculares observa-se que tais excitaccedilotildees surgem da transferecircncia de
carga interfacial da FtRu para niacuteveis desocupados do semicondutor sugerindo que as transiccedilotildees
eletrocircnicas de menor energia devem envolver a excitaccedilatildeo de um eleacutetron da FtRu para diferentes
estados eletrocircnicos do TiO2 O gap energeacutetico entre o estado eletrocircnico de menor energia (S1) e o
estado fundamental eacute de cerca de 180 eV envolvendo a combinaccedilatildeo de diferentes transiccedilotildees
eletrocircnicas sugerindo que haacute injeccedilatildeo eletrocircnica do corante no estado excitado para a banda de
conduccedilatildeo do semicondutor isso eacute compatiacutevel com dados reportados em estudos similares [1-3]
Conclusotildees
Os dados obtidos para os niacuteveis de energia do complexo em estudo satildeo compatiacuteveis aos
observados para complexos similares Os resultados sugerem na excitaccedilatildeo eletrocircnica a
transferecircncia de eleacutetron de niacuteveis ocupados da FtRu para orbitais virtuais da anatase
Agradecimentos
UFU FAPEMIG CAPES e CNPq
Referecircncias
[1] R Jono et al J Phys Chem Lett 2011 2 1167ndash1170
[2] P M Anbarasan et al Rec Res Sci Tech 2010 2 08-16
[3] Corneliu I Oprea et al International Journal of Photoenergy 2013 1-15
[4] M Cossi et al J Comp Chem 2003 24 669-81
[5] V Barone and M Cossi J Phys Chem A 1998 102 1995-2001
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
26 FFCLRP 2014
Estudo computacional de [22]ciclofanos
Mateus G Manfreacute1 (IC) Seacutergio E Galembeck
1 (PQ)
mateusmanfreuspbr 1Departamento de Quiacutemica Faculdade de Filosofia Ciecircncias e Letras de Ribeiratildeo Preto Universidade de Satildeo Paulo
14040-901 Ribeiratildeo Preto-SP Brasil
Introduccedilatildeo
Os [22]ciclofanos representam uma classe de compostos quiacutemicos com um campo de aplicaccedilatildeo que
abrange cataacutelises assimeacutetricas poliacutemeros com propriedades oacuteptico-eletrocircnicas distintas e mesmo
faacutermacos no combate agrave artrite Grande parte de suas caracteriacutesticas de interesse se deve a interaccedilotildees
entre seus dois aneacuteis aromaacuteticos portanto a compreensatildeo da natureza de tais interaccedilotildees elucidaria a
origem de suas aplicaccedilotildees bem como melhor exploraacute-las
Metodologia Computacional
Quatro compostos da classe dos [22]ciclofano vecircm sendo estudados neste trabalho
[22]paraciclofano (I) sin [22]metaciclofano (II) anti [22]metaciclofano (III) e
[22]metaparaciclofano (IV) As moleacuteculas tiveram suas geometrias optimizadas atraveacutes do meacutetodo
PW6B95-D3BJ tendo def2-TZVP A mesma metodologia foi adotada para o caacutelculo de seus
espectros infravermelho
Resultados e Discussatildeo
Em todos os compostos os valores estudados nas geometrias se encontram muito proacuteximos
dos valores experimentais na literatura2 Observa-se que para I e II a distacircncia interanular
apresentou um valor abaixo do raio de Van der Waals para o aacutetomo de carbono ( 28 acircngstrons) o
que sugere uma provaacutevel interaccedilatildeo through-space entre os aneacuteis Por outro lado os compostos III e
IV apresentaram uma distacircncia entre os aneacuteis maior que 28 acircngstrons indicando que caso estejam
presentes a interaccedilatildeo entre os aneacuteis se daacute principalmente through-bond
Os espectros infravermelho revelaram que em todos os compostos os picos de maior
intensidade se encontravam relacionados a vibraccedilotildees de estiramento dos hidrogecircnios Tanto O
espectro do composto I quanto do composto II bandas de intensidade consideraacutevel em 750 cm-1
relacionada agrave vibraccedilatildeo angular entre seus aneacuteis benzecircnicos indicando uma provaacutevel interaccedilatildeo
through-space O composto IV por outro lado natildeo apresentou tais bandas de interaccedilatildeo apenas entre
os aneacuteis mas sim uma banda em 606 cm-1
devido ao estiramento simeacutetrico entre os aneacuteis atraveacutes
das pontes etilecircnicas se tratando de uma provaacutevel interaccedilatildeo through-bond
Conclusatildeo
O meacutetodo PW6B95-D3BJ apresentou resultados com boa exatidatildeo ante aos valores
encontrados na literatura se mostrando adequado para o tratamento de [22]ciclofanos Os dados
obtidos na geometria para os compostos I e II bem como no espectro infravermelho convergem para
uma predominacircncia na interaccedilatildeo through-space enquanto que para o composto IV estes convergem
para uma predominacircncia na interaccedilatildeo through-bond
Agradecimentos
Os autores agradecem agrave FAPESP (processo 201319596-0) pelo suporte financeiro MGM
agradece agrave FAPESP (processo 201319596-0) pela bolsa de Iniciaccedilatildeo Cientiacutefica
Referecircncias Bibliograacutefica 2ChampionRGodfreyPD Betens FLJ Mol Spectrosc 199215518
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27 FFCLRP 2014
17ordm SIMPOacuteSIO BRASILEIRO DE QUIacuteMICA TEOacuteRICA (SBQT) 24 a 28 de novembro de 2013 Angra dos Reis Rio
ESTUDO COMPARATIVO DE REATIVIDADE DE TRITERPENOS
PENTACIacuteCLICOS COM ATIVIDADE ANTIMALAacuteRICA
Marlon Marques V de Melo Filho
1a(PG) Kelson Mota T Oliveira
1a(PQ) Noam S Gadelha
1a(PG)
Aristeu S da Fonseca1a
(PG)
1aGrupo de Quiacutemica Teoacuterica e Computacional (GQTC)
1bGrupo de Quiacutemica de Produtos Naturais e Desenvolvimento
de Meacutetodos Analiacuteticos (QPNMA) 1DQICE ndash UFAM Bloco 10 Setor Norte Av Rodrigo OJ Ramos 6200 Japiim
69077-000 Manaus ndash Amazonas
e-mail marlonvieirademelogmailcom
Palavras-chave lupeol aacutecido betulinico betulina aacutecido melaleuco atividade ONION
INTRODUCcedilAtildeO
A investigaccedilatildeo farmacecircutica em produtos naturais representa uma estrateacutegia importante para a descoberta e desenvolvimento de novos medicamentos Quatro moleacuteculas isoladas da A amazonicus no QPNMA com esqueleto triterpecircnico pentaciacuteclico tecircm mostrado graus diferentes de atividade contra o P falciparum Trecircs destes compostos satildeo apresentados na literatura como oacutetimos candidatos para o desenvolvimento de um tratamento mais eficiente contra a malaacuteria e outras doenccedilas parasitaacuterias Os quatro compostos depois de isolados foram identificados por meio de anaacutelise espectroscoacutepica (ver fig 1) Suas estruturas foram estudadas por meio de abordagem teoacuterica visando determinar que fatores estruturais e eletrocircnicos poderiam ser determinantes no grau de atividade Foram comparados os mapas de potencial eletrostaacutetico densidade eletrocircnica (2D e 3D) e distribuiccedilatildeo de cargas dos quatro compostos e seus valores tabelados Figura 1 Triterpenos pentaciacuteclicos isolados de A amazonicus 1 - lupeol 2 - O aacutecido betuliacutenico 3 - betulina 4 - o aacutecido Melaleucico
MEacuteTODOS Os calculos seratildeo realizados utilizando PC INTEL Quadcore
TM (8 GB RAM) em plataforma Debian
LINUX (Versatildeo 50) para calcular as propriedades estruturais e eletrocircnicas das quatro moleacuteculas Na otimizaccedilatildeo geomeacutetrica de rotina seraacute utilizado o meacutetodo com bases 6-21G e funcional b3lyp por meio do Programa Gaussian03 O meacutetodo a ser utilizado eacute o ONIOM Ele eacute recomendado para moleacuteculas grandes reaccedilotildees enzimaacuteticas mecanismos de reaccedilatildeo para os sistemas orgacircnicos efeitos dos substituintes e reatividade de compostos orgacircnicos e organometaacutelicos
RESULTADOS E DISCUSSAtildeO
Os dados oriundos do QPNMA indicam uma
maior atividade para o aacutecido betuliacutenico valores
meacutedios para o lupeol e betulina e nenhuma
atividade do aacutecido melaleucico Como a literatura
aponta a carboxila como forte candidato
responsaacutevel pela atividade do aacutecido betuliacutenico e a
hidroxila nos demais compostos a anaacutelise da
presenccedila destes grupos nas quatros estruturas foi
observado Estruturalmente os compostos
apresentaram grande similaridade em distacircncias e
acircngulos no esqueleto lupacircnico Os caacutelculos de
atividades dos triterpenos seratildeo realizados ao
interagi-los com o modelo tridimensional da proteiacutena
digestiva do P flaciparum que eacute encontrado no
Protein Data Base CONCLUSAtildeO
Uma das principais diferenccedilas observadas deve-
se a distribuiccedilatildeo de cargas nas COOH devido ao
efeito indutivo na proacutepria moleacutecula ou ateacute mesmo
um impedimento esteacuterico pelo maior volume da
moleacutecula
AGRADECIMENTOS
FAPEAM CNPq
Abdel Bar at al J Nat Prod 2009 72 1643ndash1650
2
1
25
12
6
27
15
16
19
28
22
21 29
30
24
23
OH
H
H
1
COOH
OH
OH H
OHH
H
H
3
2
3 4
23 24
6 5
10
1
25
9 8
7 27
14
13
12
30
19
1
8 17 16
15
28
22
21
29
26 COOH
COOH
OH
4
2
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28 FFCLRP 2014
Estudos Teoacutericos Comparativos de Propriedades Estruturais Eletrocircnicas e
Espectroscoacutepicas dos Aacutecidos Betuliacutenico e Melaleucico e da Estabilidade de
Clusters desses Metaboacutelitos Especiais
Noam G da Silva1 (PG) Kelson M T de Oliveira1 (PQ) Aristeu S da Fonseca1 (PG) e Marlon
Vieira de Melo1 (PG)
noam_gshotmailcom 1DQICE-UFAM Bloco 10 Setor Norte Av Rodrigo O J Ramos 6200 Japiim 69077-000 Manaus Amazonas
Introduccedilatildeo
A baixa atividade do aacutecido Melaleucico natildeo foi ateacute o presente momento estudada Sua
estrutura eacute similar agrave de outros compostos ativos mas algum outro fator deve estar influenciando
na quiacutemica da reaccedilatildeo[12] Estruturas como clusters onde interaccedilotildees de hidrogecircnio estabilizam
o sistema podem estar sendo formadas[34] e assim a moleacutecula mostra-se inativa em estudos de
atividade bioloacutegica[5]
Metodologia Computacional
Os caacutelculos foram realizados em maacutequinas QuadCore ambas com 8 GB de memoacuteria
RAM nas plataformas Debian 6 e 7 (Linux) O software utilizado foi o Gaussian 03 Rev C-02
As moleacuteculas foram estudadas com o AM1 B3LYP3-21G e B3LYP6-31G As estruturas com
duas e trecircs moleacuteculas foram estudadas com AM1
Resultados e Discussatildeo
Os resultados preliminares (alguns na Tabela 1)
mostram que a forma mais oxidada (aacutecido Melaleucico)
possui menor energia que o aacutecido Betuliacutenico Em ambas as
moleacuteculas ocorre interaccedilatildeo intermolecular que estabiliza o
sistema Quando duas moleacuteculas interagem haacute um efeito
estabilizante maior no aacutecido Betuliacutenico que no aacutecido
Melaleucico Com trecircs moleacuteculas interagindo ocorre
aumento na estabilizaccedilatildeo para ambos os casos mas o aacutecido Melaleucico tem uma estabilizaccedilatildeo
aproximadamente 20 kcalmol mais acentuada
Tabela 1 Algumas propriedades energeacuteticas e efeitos de interaccedilatildeo de hidrogecircnio
Propriedade Aacutecido Betuliacutenico Aacutecido Melaleucico
Energia Total (kcalmol) -187358751 -2719095827
Estabilizaccedilatildeo com duas moleacuteculas (kcalmol) -8641687843 -7807025921
Estabilizaccedilatildeo com trecircs moleacuteculas (kcalmol) -1326288052 -1528627227
Conclusotildees
A formaccedilatildeo de pontes de hidrogecircnio estabiliza os sistemas mas somente o aacutecido
Melaleucico pode formar grandes aglomerados com essas interaccedilotildees Sistemas maiores podem
ser estudados e fornecer respostas para a baixa atividade da moleacutecula
Agradecimentos
Ao CNPq e a FAPEAM pelos investimentos
Referecircncias [1] Chopra CS Cole A RH Theiberg KJL White DR Arthur HR Tetrahedron 1965 Vol 21 1529-1536
[2] Chopra CS White DR Tetrahedron 1966 Vol 22 897-901
[3] Mohajeri A Journal of molecular structure (Theochem) 2004 Vol 678 201-205
[4] Duvoisin Jr S Ighor CVL Quimica Nova 2011 Vol 34 1595-1603
[5] Bernard P Scior T Didier B Hibert M Berthon J Phytochemistry 2001 Vol 58 865-874
Figura 1 (Esquerda) Cluster de aacutecido
Melaleucico e (Direita) interaccedilotildees de
hidrogecircnio
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29 FFCLRP 2014
On Activation Step of Hoveyda-Grubbs Catalyst
Eacutegil Saacute 1 (PQ) Milton Matos 2 (PQ) hegelsahotmailcom
1 Universidade Federal do Piauiacute Campus Ministro Reis Velloso Parnaiacuteba-PI Brazil e-mail 2 Laboratoacuterio Interdisciplinar de Materiais Avanccedilados Centro de Ciecircncias da Natureza Teresina -PI Brazil
Introduccedilatildeo
Hoveyda-Grubbs catalyst is very important to catalyze the olefin metathesis reaction The activation mechanism is dissociative for RCM (Ring Closing Metathesis) of N-Tosyldiallylamine due to olefin size [1]
Metodologia Computacional
We study the activation mechanism using DFT (Density Functional Theory) through the hybrid functional B3LYP and the basis set 6-31g(d) for all atoms except ruthenium described by LanL2DZ all stationary points were characterized by vibrational frequency calculations using the same level of theory Resultados e Discussatildeo We search the activation path previously proposed [1] showed in the Figure 1 in black and blue lines This path start with the pre-catalyst A1 through the transition state TS(A1-A2) and the minimum A2 The next step is the complexation of N-Tosyldiallylamine (IA3) We also find an alternative path showed by the red line In this path proposed in the first time here we showed an immediately interconversion from A2 to IIA3 before the complexation of the olefin with a rotation through the RuC bond This structure presents a dihedral angle of 105deg between the carbons of group mesityl coordinated ruthenium the carbon of the carbene and the oxygen chelator CRuCO (marked with asterisk in Figure 1) While in the structure A2 the same-angle is -107deg showing the rotation of the entire group Hoveyda around the connection RuC this rotation happens easily and as published in theoretical and experimental studies [2] confirmed by the more the stability of IIA3 in comparison with A2 We investigated the activation directly from the structure A1 to the structure IIA3 but we found an unreal energy barrier corresponding to the possible TS(AI-IIA3) With these results we believe the activation process occurs with the interconversion from A2 to IIA3 and not directly from A2 to IA3 as showed in others works
Figure 1 Activation paths for the Hoveyda-Grubbs catalyst
Referecircncias
[1] [1] S J Connon M Rivard M Zaja S Blechert Adv Synth Catal 345 (2003) 572
[2] C M Aguillar W R Rocha J Phys Chem B 115 (2011) 2030
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Estudo do comportamento em soluccedilatildeo do 2-fluoroetanol 3-fluoroproanol e 4-fluorobutanol por espectroscopias de RMN e infravermelho e caacutelculos
teoacutericos R A Cormanich12(PG) R Rittner2(PQ) M P Freitas3 (PQ) and M Buumlhl1 (PQ)
rodcormanichiqmunicampbr 1 EastChem School of Chemistry University of St Andrews North Haugh St Andrews Fife KY16 9ST UK 2 Chemistry Institute State University of Campinas PO Box 6154 13083-970 Campinas SP Brazil 3 Department of Chemistry Federal University of Lavras PO Box 3037 37200-000 Lavras MG Brazil Introduccedilatildeo
Aacutetomos de fluacuteor em compostos orgacircnicos satildeo considerados fracos aceptores para formaccedilatildeo de ligaccedilatildeo de hidrogecircnio (LH)1 Contudo o miacutenimo global do 2-fluoroetanol (FE) que tem geometria apropriada para formar uma LH CFmiddotmiddotmiddotHO intramolecular eacute responsaacutevel por gt90 da sua populaccedilatildeo conformacional total Tal LH eacute comumente invocada para explicar a estabilidade do confocircrmero mais estaacutevel do FE2 Da mesma maneira tambeacutem eacute indicado que os miacutenimos globais do FP e FB formam LHs CFbullbullbullHO intramoleculares34 Natildeo haacute estudos conformacionais em soluccedilatildeo na literatura para estes compostos que sejam de nosso conhecimento Dessa maneira no presente trabalho foi realizada uma anaacutelise sistemaacutetica do comportamento conformacional em soluccedilatildeo do FE FP e FB por espectroscoipas de RMN de
1H e 19F e infravermelho suportado por caacutelculos teoacutericos Metodologia Computacional
Foram realizados caacutelculos teoacutericos em niacutevel MP2aug-cc-pVDZ para geometrias dos confocircrmeros do FE (5 confocircrmeros) FP (12 confocircrmeros) e FB (38 confocircrmeros) otimizados em niacutevel MP2aug-cc-pVDZ que apresentaram a melhor correlaccedilatildeo com o niacutevel CCSD(T)aug-cc-pVTZ em relaccedilatildeo agrave funcionais da DFT (B3LYP e B3LYP-D3) Foram entatildeo aplicados diferentes meacutetodos teoacutericos como o Quantum Theory of Atoms in Molecules (QTAIM) Non-Covalent Interactions (NCI) e o Natural Bond Orbitals (NBO) para se entender as preferecircncias conformacionais destes compostos Resultados e Discussatildeo
Nenhum indiacutecio de formaccedilatildeo de LH intramolecular CFbullbullbullHO pocircde ser detectado para o FE FP e FB experimentalmente em soluccedilatildeo nos espectros de RMN e infravermelho Caacutelculos teoacuterico baseados na QTAIM NCI e NBO indicam que LHs CFbullbullbullHO intramoleculares natildeo tecircm influecircncia sobre o comportamento conformacional do FE mas estabilizam o miacutenimo global tanto do FP quanto do FB para as moleacuteculas isoladas No entanto ao se adicionar correccedilotildees termodinacircmicas de energia livre de Gibbs mesmo em meios natildeo-polares tais como CCI4 ciclohexano e diclorometano (IEF-PCM) a populaccedilatildeo dos miacutenimos globais do FP (~11) e FB (~3) diminuem consideravelmente aparentemente abaixo do limite de detecccedilatildeo Conclusotildees
Contraacuterio agrave suposiccedilotildees encontradas na literatura o comportamento conformacional do FE natildeo eacute regido por uma LH CFHO intramolecular LHs intramoleculares satildeo importantes para os confocircrmeros mais estaacuteveis do FP e FB isolados mas natildeo podem ser detectadas em soluccedilatildeo O presente trabalho foi aceito para publicaccedilatildeo no jornal Phys Chem Chem Phys Agradecimentos FAPESP FAPEMIG CNPq e EaStCHEM Referecircncias [1] R A Cormanich M P Freitas C F Tormena R Rittner RSC Advances 2012 2 4169 [2] J Huang K Hedberg J Am Chem Soc 1989 111 6909 [3] H M Badawi W Foumlrner S A Ali Spectrochim Acta A 2008 69 263 [4] M Traetteberg A D Richardson K Hedberg R W Winter G L Gard J Phys Chem A 2001 105 9587
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Theoretical Study of the Infrared Raman and VCD Spectra of Thiophene UsingAb Initio and Density Functional Theory Calculations
Marcello F da Costa (PQ)1 Poliane C de Farias (PG)2
mcostauelbr polianefariasyahoocombr12Universidade Estadual de Londrina LBMM ndash Laboratoacuterio de Biofiacutesica e Mecacircnica Molecular
IntroductionOrganic semiconductors have physical characteristics similar to inorganic ones so they can
also be used in the manufacture of OLEDs [1] photovoltaic cells [2] lasers [3] Furthermoreorganic materials with semiconductor properties have some advantages when compared to inorganicones such as greater adaptability low cost of production and the possibility of easily making smallstructural changes to modify its physical and chemical properties Among the currently mostinteresting organic semiconductors are the thiophene based polymers and the thiophene togetherwith its derivatives which are the main constituents of organic conductors [4]
Computational detailsIn this work we made the calculation of the molecular parameters infrared and Raman
spectra with HF and MP2 ab initio methods and B3LYP and B3PW91 DFT functional packagesWe also compared the results with experimental data found in the literature [5-7] and we calculatedthe VCD (vibrational circular dichroism) spectrum based on the good agreement of the calculationsperformed The thiophenes geometry optimization and harmonic vibrational frequenciescalculations were performed with the GAUSSIAN 03 software package using HF levelapproximation MoslashllerndashPlesset many-body perturbation theory truncated at second order (MP2) andDFT with B3LYP and B3PW91 hybrid functional with both are believed to be superior inpredicting molecular properties A fairly large and flexible basis set 6-311++G was chosen toobtain accurate calculations about the molecule
Results and discussionThe results show that the DFT methods have more accuracy with experimental data The
B3LYP hybrid functional had slightly more accuracy than the B3PW91 for the vibrationalfrequencies and matched with experimental data until the 12th vibration in the range around 500 to1200 1cm The theoretical prediction of the VCD spectrum shows that the thiophene molecule hasa propensity to absorb clockwise circularly polarized light (positive absorption) at the most intenseinfrared absorptions
ConclusionThe set of basis functions 6-311++G is able to provide a realistic description of these
properties The good agreement with the experimental data of the harmonic vibrations supports theVCD results which provides useful information for the study of this material
AcknowledgementsThe authors would like to acknowledge the financial support granted by the following
Brazilian agency Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientiacutefico e Tecnoloacutegico (CNPq)
Referecircncias [1] Y Li Y Cao J Gao D Wang G Yu AJ Heeger Synthetic Met 99 (1999) 243[2] CJ Brabec NS Sariciftci JC Hummelen Adv Func Mater 11 (2001) 15[3] F Hide M Diaz-Garcia B Schwartz M Andersson P Qibing AJ Heeger Science 273 (1996) 1833[4] JH Schon A Dodabalapur Z Bao C Kloc O Schenker B Batlogg Nature 410 (2001) 189[5] T Kupka R Wrzalik G Pasterna K Pasterny J Mol Struct 616 (2002) 17[6] JS Kwiatkowski J Leszczynski I Teca J Mol Struct 436-437 (1997) 451[7] K Pasterny R Wrzalik T Kupka G Pasterna J Mol Spectrosc 614 (2002) 297
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Iacutendice de Autores
Anselmo E de Oliveira UFG 04Antonio E H Machado UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Antonio O T Patrociacutenio UNIVERSIDADE FEDERAL DEUBERLAcircNDIA
26
Aristeu S da Fonseca UFAM 28Arnaldo Fernandes da Silva Fo UNICAMP 06 07Ataualpa A C Braga UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 01Breno R L Galvatildeo UFMG 16Carlos R D Correia UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
CAMPINAS01
Cleuton de Souza Silva UNICAMP 08 10Claacuteudio Francisco Tormena UNICAMP 05Daniely X Soares UNICAMP 07Diego Fernando da S Paschoal UFJF 22Diesley Martins UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Dioacutegenes Mendes Arauacutejo USP-RP 09Elaine F F da Cunha FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Eacutegil de Brito Saacute UFPI 30Elizete Ventura UFPB 24Elieacutezer Fernando de Oliveira UNESP 17Fabriacutecio R Sensato UNIFESP 20Felipe Vieira Zauith Assad UNIFESP 20Fermin Fidel Herrera Aragoacuten CDTN 25Francisco Carlos Lavarda UNESP 17Francisco das Chagas Alves Lima UFPI 14Faacutetima Maria Pereira de Rezende UFLA 23Giovanni Finoto Caramori UFSC 02Heacutelio F Dos Santos UFJF 22Iran da Luz Sousa UNICAMP 12Jadson C Belchior UFMG 16Josene Maria Toldo UFRGS 18Kelson Mota T Oliveira UFAM 28Larissa Sihe Oliveira UFSM 13Leonardo T Ueno UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Leonardo V das Chagas Lima UNICAMP 21Lucas Abreu do Nascimento UESPI 14Lucas Colucci Ducati USP 05Luciano Tavares da Costa UNIFAL-MG 15Liacutevia C T Lacerda FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19M Buumlhl UNIVERSITY OF ST ANDREWS 31
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M P Freitas UFLA 31Marcello Ferreira da Costa UEL 32Marcus V J Rocha VRIJE UNIVERSITEIT 19Marlon Vieira de Melo UFAM 28Mateus Grecco Manfreacute UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 27Mateus Xavier Silva UFMG 16Matheus P de Freitas UFLA 23Mauricio Gustavo Rodrigues UNICAMP 11Milton Matos UFPI 30Nelson Henrique Morgon UNICAMP 12 21Noam Gadelha da Silva UFAM 29Noam S Gadelha UFAM 28Paulo Fernando Bruno Gonccedilalves UFRGS 18Poliane Cristina de Farias UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
LONDRINA32
R Rittner UNICAMP 31Rafael de Mattos Piccoli UFSC 02Railton Barbosa de Andrade UFPB 24Renan Vidal Viesser UNICAMP 05Renato Pereira Orenha UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 03Ricardo A Agnes UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
CAMPINAS01
Rodrigo Antonio Cormanich UNICAMP 31Rogeacuterio Custodio UNICAMP 08 10 11Rogeacuterio J Baierle UFSM 13Roy E Bruns UNICAMP 06 07Reacutegis Casimiro Leal UNICAMP 10Sergio E Galembeck USP-RP 09Silmar A do Monte UFPB 24Silviana Correcirca FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Seacutergio E Galembeck UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 27Seacutergio Emanuel Galembeck UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 03Teodorico C Ramalho FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Tuanan Lourenccedilo UNIFAL-MG 15Vitor Hugo Menezes da Silva UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 01Wagner E Richter UNICAMP 07Wagner Eduardo Richter UNICAMP 06Wesley Fonseca Vaz UFG 04Weverson R Gomes UNIVERSIDADE FEDERAL DE SAtildeO
CARLOS26
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Palavras Chaves
AacuteCIDO BETULINICO 28AacuteCIDO MELALEUCICO 29ACOPLAMENTO SPIN-ORBITAL 05AGREGADOS MOLECULARES 04ALGORITMO GENEacuteTICO 16ALPCCL 04AMINAS SUBSTITUIacuteDAS 10ANAacuteLISE CONFORMACIONAL 31ANATASE 26AROMATICIDADE 27ATIVIDADE 28BASIS SETS 22BENZAZOacuteIS 18BENZBROMARONA 12BIOACTIVITY 07C-PCM 08CAacuteLCULO COMPUTACIONAL 10CAacuteLCULOS AB INITIO 16CAacuteLCULOS DFT 01CASSCF 24CLUSTERS METAacuteLICOS 16CLUSTERS 09 29CO2 15COMPOSTO DE COODENACcedilAtildeO 14CONFOcircRMERO ANTI 23CONFOcircRMEROS 12CONJUGATED POLYMERS 17CSSM 06DFT CALCULATIONS 17DFT 02 12 14 18 19 20
21 25 26 29 32DINAcircMICA MOLECULAR 15EFEITO DO AacuteTOMO PESADO 05EFEITOS RELATIVIacuteSTICOS 02EFITO GAUCHE 23ENTALPIA DE FORMACcedilAtildeO 21ESIPT 18ESTADOS EXCITADOS 04ESTRUTURA ELETROcircNICA 09FTALOCIANINA 26FUNCIONAL HIacuteBRIDO M06 01FUNCcedilOtildeES DE BASE 11
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G3X(CEP) 08GD-DOPED SNO2 25HIPERCONJUGACcedilAtildeO 23INFRAVERMELHO 06INTENSIDADES 06INTERACcedilAtildeO INTRAMOLECULAR 27LIGACcedilAtildeO AMIDA 20LIGACcedilAtildeO DE HIDROGEcircNIO 31LIacuteQUIDO IOcircNICO 15MAGNETIC PROPERTIES 25MAGUEMITA 19MCG 11MECHANISM 30MEacuteTODOS COMPOSTOS 21N-ACILACcedilAtildeO DE AMINAS 20NANOFITAS 13NITROSAMINAS 24NITROSILO 03NMR 22OLEFIN METATHESIS 30ONION 28ORGANIC DEVICES 17ORGANOMETAacuteLICOS 02OXIDO NIacuteTRICO 14PKA 10PM3 12PMMA 19PROPRIEDADES 13PROTONACcedilAtildeO 24Q-EXPONENCIAIS 11QTAIM 03RAMAN 32REACcedilOtildeES DE HECK 01RELATIVISTIC EFFECTS 22RMN E INFRAVERMELHO 31RUTEcircNIO 03SIC 13SUPERAacuteTOMOS 09TDDFT 07TENSOR BLINDAGEM NUCLEAR 05TEORIA GAUSSIAN 08THIOPHENE 32UV-VIS SPECTROSCOPY 07
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bbb
E[ρ] = TS[ρ] +intd~rvext(~r)ρ(~r) + VH [ρ] + EXC [ρ]
βmc2 + 3sumk=1
αkpkc
ψ(x t) = ihpartψ(x t)
partt
Avaliaccedilatildeo teoacuterica do efeito gauche na difenidramina e seu cloridrato Faacutetima M P de Rezende1 (PG) Matheus P de Freitas1 (PQ)
fatimarezendeposgraduflabr 1Departamento de Quiacutemica Universidade Federal de Lavras CP 3037 37200-000 Lavras MG
Introduccedilatildeo O cloridrato de difenidramina eacute um dos princiacutepios ativos do medicamento Dramin (utilizado no tratamento de naacuteuseas e vocircmitos) A difenidramina e seu cloridrato fornecem bons prospectos para exibirem o efeito gauche O efeito gauche eacute observado em moleacuteculas contendo o fragmento etila 12-dissubstituiacutedo em que os substituintes satildeo aacutetomos ou grupos eletronegativos Segundo esse efeito a conformaccedilatildeo gauche eacute a forma preferencial em comparaccedilatildeo com a conformaccedilatildeo anti embora efeitos de repulsatildeo esteacuterica e eletrostaacutetica entre substituintes sugiram que o equiliacutebrio deveria ser favoraacutevel ao isocircmero anti1 Nesse contexto o objetivo do presente trabalho eacute avaliar a preferecircncia conformacional (gauche ou anti) do cloridrato de difenidramina e de sua forma neutra (Figura 1a e 1b) em acetonitrila e no vaacutecuo
ON
H
ON
a b
Figura 1 a) Difenidramina protonada (caacutetion) b) Difenidramina Metodologia Computacional Os miacutenimos de energia dos compostos foram identificados por meio de uma varredura conformacional usando o meacutetodo Monte Carlo em niacutevel semi-empiacuterico AM1 usando o programa Spartan A varredura conformacional foi executada para difenidramina na forma neutra e catiocircnica obtendo-se 100 estruturas para cada composto sendo muitas delas idecircnticas As geometrias diferentes foram otimizadas em niacutevel HF631g-(dp) (incluindo caacutelculos de frequecircncia para garantir que as estruturas natildeo se tratavam de estados de transiccedilatildeo) e em seguida 14 estruturas com energias relativas diferentes foram resubmetidas a caacutelculos de otimizaccedilatildeo de geometria (no gaacutes e em acetonitrila impliacutecita - modelo PCM) em niacutevel B97X-D6-31g(dp) Resultados e Discussatildeo O efeito gauche eacute operante na difenidramina pois o confocircrmero mais estaacutevel possui acircngulo diedro O-C-C-N de aproximadamente 65o (gauche) e eacute cerca de 1 kcal mol-1 mais estaacutevel do que o confocircrmero anti mais abundante (O-C-C-N de aproximadamente 175o) tanto na fase gasosa quanto em acetonitrila A estabilizaccedilatildeo da conformaccedilatildeo gauche eacute possivelmente decorrente de interaccedilotildees hiperconjugativas antiperiplanares CHCN e CHCO (efeito gauche quacircntico) Contudo os dados de energia ainda indicam uma populaccedilatildeo mensuraacutevel de confocircrmeros anti (cerca de 10) Ao se protonar a difenidramina de forma que se obtenha o caacutetion difenidramiacutenio (correspondente ao cloridrato de difenidramina) a diferenccedila de energia entre os confocircrmeros gauche e anti mais estaacuteveis eacute de mais de 6 kcal mol-1 sugerindo que estruturas com acircngulo diedro O-C-C-N+ gauche sejam natildeo somente preferenciais mas exclusivas Esse fato eacute decorrente de um incremento estabilizante da conformaccedilatildeo gauche a atraccedilatildeo eletrostaacutetica ON+ (efeito gauche eletrostaacutetico)2 Conclusotildees Interaccedilotildees intramoleculares particularmente o efeito gauche (quacircntico e eletrostaacutetico) devem contribuir fortemente para a conformaccedilatildeo bioativa da difenidramina e seu cloridrato que eacute gauche ao longo do fragmento O-C-C-N segundo estrutura do Protein Data Bank (coacutedigo PDB 2AOT) Agradecimentos Agrave FAPEMIG CAPES e CNPq pelo suporte financeiro e bolsas de estudante (FMPR) e de pesquisador (MPF) Referecircncias [1] Goodman L Gu H Pophristic V J Phys Chem A 2005 109 1223-1229 [2] Gooseman N E J OacuteHagan D Peach M J G Slawin A M Z Tozer D J Young R J Angew Chem Int Ed 2007 46 5904-5908
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23 FFCLRP 2014
Estudo envolvendo NN
Railton1 B de Andrade (PG) SilmarMiguel A F de Souza (PQ)
1Universidade Federal da Paraiacuteba Departamento de Quiacutemica 58036 Joatildeo Pes
Introduccedilatildeo
Uma das reaccedilotildees mais importantes das nitrosaminas se refere agrave quebra da ligaccedilatildeo NndashN (ver Figura 1) com a consequumlente liberaccedilatildeo do pode facilitar ou natildeo a quebra desta ligaccedilatildeo Pelaacuteez e colaboraprotonaccedilatildeo da nitrosamina mais simples (nitrosamina metilada
1a trans-(CH3)2NNOH+ 1c cis
Figura 1 conformaccedilotildees mais releva
Neste trabalho investigamos as quatro estruturas de menor energia da NNnitrosodimetilamina (DMNA
Metodologia Computacional
Utilizamos os meacutetodos geometrias referentes aos confocircrmeros mais estaacuteveis niacutevel CASSCFcc-pVDZ
Resultados e Discussatildeo
Temos um ordenamento energeacutetico em relaccedilatildeo aos resultados a niacutevel outro ordenamento com MRCI
Tabela 1Resultados obtidos para as quatro estruturas mai
Estruturaa
1a trans-(CH3)2NNOH+
1c cis-(CH3)2NNOH+
2a (CH3)2NHNO+
2c (CH3)2NNHO+
aAs quatro estruturas de menor energias foram otimizadas com realizado um caacutelculo MRCI correccedilotildees de Davdson dResultados entre parecircnteses referente agraves estruturas com H [2]
Conclusotildees
Para o estado fundamental foram obtidas quatro conformaccedilotildees mais estaacuteveis mostradas na Figura 1 sendo a estaacuteveis Observou-se o mesmo ordenamento obtido para a nitrosamina natildeoCaacutelculos com bases mais extensas (augReferecircncias [1] OHWADA T et al J Am Chem Soc
[2] PELAacuteEZ D et al J J Phys Chem A
Estudo envolvendo NN-nitrosodimetilamina protonada
B de Andrade (PG) Silmar1 A do Monte (PQ) Miguel A F de Souza (PQ) e Elizete1 Ventura (PQ)
railtoncggmailcom
Universidade Federal da Paraiacuteba Departamento de Quiacutemica 58036 Joatildeo Pessoa
Uma das reaccedilotildees mais importantes das nitrosaminas se refere agrave quebra da ligaccedilatildeo N (ver Figura 1) com a consequumlente liberaccedilatildeo do NO [1] A posiccedilatildeo da protonaccedilatildeo
pode facilitar ou natildeo a quebra desta ligaccedilatildeo Pelaacuteez e colaboradores [2] estudaram a protonaccedilatildeo da nitrosamina mais simples (H2NNO----H+) como modelo para a
1c cis-(CH3)2NNHO+ 2a (CH3)2NHNO
+ 2c (CH
conformaccedilotildees mais relevantes no estado fundamental de nitrosaminas protonadas
Neste trabalho investigamos as quatro estruturas de menor energia da NNDMNA) protonada (Figura 1 principais siacutetios de protonaccedilatildeo)
odologia Computacional
Utilizamos os meacutetodos MRCICASSCF com a base cc-pVDZ
geometrias referentes aos confocircrmeros mais estaacuteveis (Figura 1) foram otimizadas a
Temos um ordenamento energeacutetico em relaccedilatildeo aos resultados a niacutevel MRCI como indicado na Tabela 1
Resultados obtidos para as quatro estruturas mais estaacuteveis envolvendo NDMA protonada
CASSCF MRCIb MRCI+Q
c CASPT2ANO
∆E (kcalmol) 000 (000)d 000 000
1244 (1099) 1200 1183
-103 (-331) 1378 941
1389 (1232) 1793 1555 As quatro estruturas de menor energias foram otimizadas com CASSCF e a geometria obtida foi
realizado um caacutelculo MRCI bMRCI (Multireference Configuration Interaction
sultados entre parecircnteses referente agraves estruturas com H [2]
Para o estado fundamental foram obtidas quatro conformaccedilotildees mais estaacuteveis sendo a 1a trans-(CH3)2NNOH
+ e 2a (CH3)2NHNO
se o mesmo ordenamento obtido para a nitrosamina natildeoCaacutelculos com bases mais extensas (aug-cc-pVDZ e cc-pVTZ) estatildeo sendo realizados
J Am Chem Soc 123 10164 2001 J J Phys Chem A 112 8394 2008
nitrosodimetilamina protonada
A do Monte (PQ)
soa ndash PB ndash Brasil
Uma das reaccedilotildees mais importantes das nitrosaminas se refere agrave quebra da ligaccedilatildeo posiccedilatildeo da protonaccedilatildeo dores [2] estudaram a
) como modelo para a
2c (CH3)2NNHO+
ntes no estado fundamental de nitrosaminas protonadas
Neste trabalho investigamos as quatro estruturas de menor energia da NN-principais siacutetios de protonaccedilatildeo)
pVDZ Todas as ) foram otimizadas a
Temos um ordenamento energeacutetico em relaccedilatildeo aos resultados a niacutevel CASSCF e
s estaacuteveis envolvendo NDMA protonada
CASPT2ANO-L
(000) (1125) (459) (1141)
e a geometria obtida foi Multireference Configuration Interaction) c
MRCI com sultados entre parecircnteses referente agraves estruturas com H [2]
Para o estado fundamental foram obtidas quatro conformaccedilotildees mais estaacuteveis NHNO
+ as mais se o mesmo ordenamento obtido para a nitrosamina natildeo-metilada
pVTZ) estatildeo sendo realizados
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24 FFCLRP 2014
Ab-initio calculation of magnetic properties of Gd-doped SnO2
Fermin H Aragoacuten
fermin964hotmailcom Laboratoacuterio de Fiacutesica Aplicada Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear 31270-901 Belo Horizonte MG
Brazil
Introduction
The SnO2 compound is a n-type semiconductor with a large band gap (Eg ~ 36 eV) This
compound forms in a tetragonal rutile-type crystalline structure Reports published in the literature
experimental and theoretical indicate that the SnO2 compound doped with different chemical
elements (transition metals and rare earths) shows ferromagnetic properties above room
temperature high electrical conductivity high transparency in the visible region and high thermal
stability Due to these properties the rare earth-ion-doped SnO2 compounds are considered as
promising systems for the development of multifunctional magneto-optical devices [1] In special
the doping with trivalent Gd ions could provide with larger localized magnetic moments because of
their 4f7 electron configuration in comparison with transition metal ions
Computational Methodology
All calculations have been performed within the framework of the density-functional theory
(DFT) implemented in the well-tested SIESTA (Spanish Initiative for Electronic Simulations with
Thousands of Atoms) code
[2] and using the generalized gradient approximation (GGA)
pseudopotentials The system was studied in 2x2x2 supercell contained 48 atoms For the
calculation is considered the substitution of GdrarrSn that represent 625 of Gd-doped and one
oxygen vacancy that represent 3125 of the oxygen occupied site Spin polarized was carried out
to both cases with ferromagnetic (FM) and antiferromagnetic (AFM) configuration The difference
between the FM and AFM total energy (ΔE) can be expressed as ΔE=E(FM)-E(AFM) where
E(FM) denotes the total energy of FM state and E(AFM) denotes the total energy of AFM state
Positive value of ΔE implies that an AFM state is preferred while negative value of ΔE implies that
an FM state is preferred
Results
The values obtained to ΔE were -04 meV and -33 meV for 625 Gd-doped in SnO2 and
SnO2-γ (γ is the quantity of oxygen vacancy) respectively The low energy for Gd-doped SnO2
shows paramagnetic while for the Gd-doped SnO2-γ shows ferromagnetic behavior these results are
in agreement as theoretical and experimental work [34] where were shown that the oxygen
vacancies are a key of the origin of ferromagnetism in the call diluted magnetic semiconductors
Conclusions In conclusion we have investigated the electronic and magnetic properties of Gd-doped SnO2 (free of oxygen vacancy) and Gd-doped SnO2-γ (with oxygen vacancy) using SIESTA code Our calculations show remarkable changes in the spin polarized DOS with a strong correlation of the ferromagnetism with the presence of oxygen vacancy
The financial support of the Brazilian Agencies CNPq CAPES and FAPEMIG is gratefully
acknowledged
References [1] R Adhikari AK Das DKarmakar JGhatak J MagnMagn Mat 322 (2010) 3631
[2] J M Soler E Artacho J Gale A Garcia J Junquera P Ordejoacuten D Saacutenchez-Portal J Phys Cond Matt 14 2745
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Lanci J R Simpson N D Browning S D Sarma H D Drew R L Greene and T Venkatesan Phys Rev Lett 91
77205 (2003)
[4] J M D Coey A P Douvalis C B Fitzgerald and M Venkatesan Appl Phys Lett 84 1332 (2004)
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
25 FFCLRP 2014
Estrutura eletrocircnica de complexo envolvendo uma associaccedilatildeo por ligaccedilatildeo
quiacutemica entre uma ftalocianina de rutecircnio e o TiO2 (anatase)
Diesley M S Arauacutejo1
(PG) Weverson R Gomes2(PG) Leonardo T Ueno
3(PQ) Antonio O T
Patrociacutenio1(PQ) Antonio E H Machado
1(PQ)
diesleymartinsyahoocombr 1Universidade Federal de Uberlacircndia Instituto de Quiacutemica Laboratoacuterio de Fotoquiacutemica e Ciecircncia de Materiais
2 Universidade Federal de Satildeo Carlos Departamento de Quiacutemica
3Universidade Federal de Uberlacircndia Faculdade de Ciecircncias Integradas do Pontal
Introduccedilatildeo
O emprego de abordagens baseadas na Teoria do Funcional de Densidade (DFT) tem
contribuiacutedo de forma significativa nos estudos de processos que envolvem transferecircncia de carga
[12] Ressalta-se entre outras possibilidades a previsatildeo do arranjo estrutural energeticamente mais
favoraacutevel e o entendimento de qual seria a melhor forma de ancoramento do corante na superfiacutecie
do semicondutor Aleacutem disso a estrutura eletrocircnica obtida teoricamente eacute capaz de fornecer
informaccedilotildees para o entendimento de processos importantes como eacute o caso da conversatildeo de energia
No presente trabalho avaliamos o comportamento de uma ftalocianina de rutecircnio ([(29-
bis(dietielamino)-1623-dicarboxi)PcRu(py)2]- FtRu) ligada quimicamente a um nanocluster de
anatase (TiO2)
Metodologia Computacional
Para a otimizaccedilatildeo estrutural e caacutelculo das frequecircncias vibracionais empregou-se o funcional
B3LYP e o conjunto de bases LANL2DZ ECP com o pseudo-potencial para o Titacircnio e o conjunto
Def2-TZVPD para os demais aacutetomos (H C N O e Ru) mais o pseudo-potencial para o Ru O
nanocluster de anatase empregado foi mantido congelado durante todos os caacutelculos Este consiste
em estrutura otimizada descrita por Jono e colaboradores [1] Todos os caacutelculos foram efetuados
considerando acetonitrila como solvente empregando o meacutetodo de contiacutenuo dieleacutetrico CPCM [45]
O funcional CAM-B3LYP foi utilizado na previsatildeo de 6 estados tripleto e dos 60 primeiros estados
singleto para a construccedilatildeo do espectro eletrocircnico e diagrama de energias
Resultados e Discussatildeo
No espectro de excitaccedilatildeo simulado a magnitude das forccedilas de oscilador para as transiccedilotildees
por volta de 560 nm sugere uma grande probabilidade de absorccedilatildeo de luz visiacutevel por este complexo
Em uma anaacutelise dos orbitais moleculares observa-se que tais excitaccedilotildees surgem da transferecircncia de
carga interfacial da FtRu para niacuteveis desocupados do semicondutor sugerindo que as transiccedilotildees
eletrocircnicas de menor energia devem envolver a excitaccedilatildeo de um eleacutetron da FtRu para diferentes
estados eletrocircnicos do TiO2 O gap energeacutetico entre o estado eletrocircnico de menor energia (S1) e o
estado fundamental eacute de cerca de 180 eV envolvendo a combinaccedilatildeo de diferentes transiccedilotildees
eletrocircnicas sugerindo que haacute injeccedilatildeo eletrocircnica do corante no estado excitado para a banda de
conduccedilatildeo do semicondutor isso eacute compatiacutevel com dados reportados em estudos similares [1-3]
Conclusotildees
Os dados obtidos para os niacuteveis de energia do complexo em estudo satildeo compatiacuteveis aos
observados para complexos similares Os resultados sugerem na excitaccedilatildeo eletrocircnica a
transferecircncia de eleacutetron de niacuteveis ocupados da FtRu para orbitais virtuais da anatase
Agradecimentos
UFU FAPEMIG CAPES e CNPq
Referecircncias
[1] R Jono et al J Phys Chem Lett 2011 2 1167ndash1170
[2] P M Anbarasan et al Rec Res Sci Tech 2010 2 08-16
[3] Corneliu I Oprea et al International Journal of Photoenergy 2013 1-15
[4] M Cossi et al J Comp Chem 2003 24 669-81
[5] V Barone and M Cossi J Phys Chem A 1998 102 1995-2001
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26 FFCLRP 2014
Estudo computacional de [22]ciclofanos
Mateus G Manfreacute1 (IC) Seacutergio E Galembeck
1 (PQ)
mateusmanfreuspbr 1Departamento de Quiacutemica Faculdade de Filosofia Ciecircncias e Letras de Ribeiratildeo Preto Universidade de Satildeo Paulo
14040-901 Ribeiratildeo Preto-SP Brasil
Introduccedilatildeo
Os [22]ciclofanos representam uma classe de compostos quiacutemicos com um campo de aplicaccedilatildeo que
abrange cataacutelises assimeacutetricas poliacutemeros com propriedades oacuteptico-eletrocircnicas distintas e mesmo
faacutermacos no combate agrave artrite Grande parte de suas caracteriacutesticas de interesse se deve a interaccedilotildees
entre seus dois aneacuteis aromaacuteticos portanto a compreensatildeo da natureza de tais interaccedilotildees elucidaria a
origem de suas aplicaccedilotildees bem como melhor exploraacute-las
Metodologia Computacional
Quatro compostos da classe dos [22]ciclofano vecircm sendo estudados neste trabalho
[22]paraciclofano (I) sin [22]metaciclofano (II) anti [22]metaciclofano (III) e
[22]metaparaciclofano (IV) As moleacuteculas tiveram suas geometrias optimizadas atraveacutes do meacutetodo
PW6B95-D3BJ tendo def2-TZVP A mesma metodologia foi adotada para o caacutelculo de seus
espectros infravermelho
Resultados e Discussatildeo
Em todos os compostos os valores estudados nas geometrias se encontram muito proacuteximos
dos valores experimentais na literatura2 Observa-se que para I e II a distacircncia interanular
apresentou um valor abaixo do raio de Van der Waals para o aacutetomo de carbono ( 28 acircngstrons) o
que sugere uma provaacutevel interaccedilatildeo through-space entre os aneacuteis Por outro lado os compostos III e
IV apresentaram uma distacircncia entre os aneacuteis maior que 28 acircngstrons indicando que caso estejam
presentes a interaccedilatildeo entre os aneacuteis se daacute principalmente through-bond
Os espectros infravermelho revelaram que em todos os compostos os picos de maior
intensidade se encontravam relacionados a vibraccedilotildees de estiramento dos hidrogecircnios Tanto O
espectro do composto I quanto do composto II bandas de intensidade consideraacutevel em 750 cm-1
relacionada agrave vibraccedilatildeo angular entre seus aneacuteis benzecircnicos indicando uma provaacutevel interaccedilatildeo
through-space O composto IV por outro lado natildeo apresentou tais bandas de interaccedilatildeo apenas entre
os aneacuteis mas sim uma banda em 606 cm-1
devido ao estiramento simeacutetrico entre os aneacuteis atraveacutes
das pontes etilecircnicas se tratando de uma provaacutevel interaccedilatildeo through-bond
Conclusatildeo
O meacutetodo PW6B95-D3BJ apresentou resultados com boa exatidatildeo ante aos valores
encontrados na literatura se mostrando adequado para o tratamento de [22]ciclofanos Os dados
obtidos na geometria para os compostos I e II bem como no espectro infravermelho convergem para
uma predominacircncia na interaccedilatildeo through-space enquanto que para o composto IV estes convergem
para uma predominacircncia na interaccedilatildeo through-bond
Agradecimentos
Os autores agradecem agrave FAPESP (processo 201319596-0) pelo suporte financeiro MGM
agradece agrave FAPESP (processo 201319596-0) pela bolsa de Iniciaccedilatildeo Cientiacutefica
Referecircncias Bibliograacutefica 2ChampionRGodfreyPD Betens FLJ Mol Spectrosc 199215518
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27 FFCLRP 2014
17ordm SIMPOacuteSIO BRASILEIRO DE QUIacuteMICA TEOacuteRICA (SBQT) 24 a 28 de novembro de 2013 Angra dos Reis Rio
ESTUDO COMPARATIVO DE REATIVIDADE DE TRITERPENOS
PENTACIacuteCLICOS COM ATIVIDADE ANTIMALAacuteRICA
Marlon Marques V de Melo Filho
1a(PG) Kelson Mota T Oliveira
1a(PQ) Noam S Gadelha
1a(PG)
Aristeu S da Fonseca1a
(PG)
1aGrupo de Quiacutemica Teoacuterica e Computacional (GQTC)
1bGrupo de Quiacutemica de Produtos Naturais e Desenvolvimento
de Meacutetodos Analiacuteticos (QPNMA) 1DQICE ndash UFAM Bloco 10 Setor Norte Av Rodrigo OJ Ramos 6200 Japiim
69077-000 Manaus ndash Amazonas
e-mail marlonvieirademelogmailcom
Palavras-chave lupeol aacutecido betulinico betulina aacutecido melaleuco atividade ONION
INTRODUCcedilAtildeO
A investigaccedilatildeo farmacecircutica em produtos naturais representa uma estrateacutegia importante para a descoberta e desenvolvimento de novos medicamentos Quatro moleacuteculas isoladas da A amazonicus no QPNMA com esqueleto triterpecircnico pentaciacuteclico tecircm mostrado graus diferentes de atividade contra o P falciparum Trecircs destes compostos satildeo apresentados na literatura como oacutetimos candidatos para o desenvolvimento de um tratamento mais eficiente contra a malaacuteria e outras doenccedilas parasitaacuterias Os quatro compostos depois de isolados foram identificados por meio de anaacutelise espectroscoacutepica (ver fig 1) Suas estruturas foram estudadas por meio de abordagem teoacuterica visando determinar que fatores estruturais e eletrocircnicos poderiam ser determinantes no grau de atividade Foram comparados os mapas de potencial eletrostaacutetico densidade eletrocircnica (2D e 3D) e distribuiccedilatildeo de cargas dos quatro compostos e seus valores tabelados Figura 1 Triterpenos pentaciacuteclicos isolados de A amazonicus 1 - lupeol 2 - O aacutecido betuliacutenico 3 - betulina 4 - o aacutecido Melaleucico
MEacuteTODOS Os calculos seratildeo realizados utilizando PC INTEL Quadcore
TM (8 GB RAM) em plataforma Debian
LINUX (Versatildeo 50) para calcular as propriedades estruturais e eletrocircnicas das quatro moleacuteculas Na otimizaccedilatildeo geomeacutetrica de rotina seraacute utilizado o meacutetodo com bases 6-21G e funcional b3lyp por meio do Programa Gaussian03 O meacutetodo a ser utilizado eacute o ONIOM Ele eacute recomendado para moleacuteculas grandes reaccedilotildees enzimaacuteticas mecanismos de reaccedilatildeo para os sistemas orgacircnicos efeitos dos substituintes e reatividade de compostos orgacircnicos e organometaacutelicos
RESULTADOS E DISCUSSAtildeO
Os dados oriundos do QPNMA indicam uma
maior atividade para o aacutecido betuliacutenico valores
meacutedios para o lupeol e betulina e nenhuma
atividade do aacutecido melaleucico Como a literatura
aponta a carboxila como forte candidato
responsaacutevel pela atividade do aacutecido betuliacutenico e a
hidroxila nos demais compostos a anaacutelise da
presenccedila destes grupos nas quatros estruturas foi
observado Estruturalmente os compostos
apresentaram grande similaridade em distacircncias e
acircngulos no esqueleto lupacircnico Os caacutelculos de
atividades dos triterpenos seratildeo realizados ao
interagi-los com o modelo tridimensional da proteiacutena
digestiva do P flaciparum que eacute encontrado no
Protein Data Base CONCLUSAtildeO
Uma das principais diferenccedilas observadas deve-
se a distribuiccedilatildeo de cargas nas COOH devido ao
efeito indutivo na proacutepria moleacutecula ou ateacute mesmo
um impedimento esteacuterico pelo maior volume da
moleacutecula
AGRADECIMENTOS
FAPEAM CNPq
Abdel Bar at al J Nat Prod 2009 72 1643ndash1650
2
1
25
12
6
27
15
16
19
28
22
21 29
30
24
23
OH
H
H
1
COOH
OH
OH H
OHH
H
H
3
2
3 4
23 24
6 5
10
1
25
9 8
7 27
14
13
12
30
19
1
8 17 16
15
28
22
21
29
26 COOH
COOH
OH
4
2
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28 FFCLRP 2014
Estudos Teoacutericos Comparativos de Propriedades Estruturais Eletrocircnicas e
Espectroscoacutepicas dos Aacutecidos Betuliacutenico e Melaleucico e da Estabilidade de
Clusters desses Metaboacutelitos Especiais
Noam G da Silva1 (PG) Kelson M T de Oliveira1 (PQ) Aristeu S da Fonseca1 (PG) e Marlon
Vieira de Melo1 (PG)
noam_gshotmailcom 1DQICE-UFAM Bloco 10 Setor Norte Av Rodrigo O J Ramos 6200 Japiim 69077-000 Manaus Amazonas
Introduccedilatildeo
A baixa atividade do aacutecido Melaleucico natildeo foi ateacute o presente momento estudada Sua
estrutura eacute similar agrave de outros compostos ativos mas algum outro fator deve estar influenciando
na quiacutemica da reaccedilatildeo[12] Estruturas como clusters onde interaccedilotildees de hidrogecircnio estabilizam
o sistema podem estar sendo formadas[34] e assim a moleacutecula mostra-se inativa em estudos de
atividade bioloacutegica[5]
Metodologia Computacional
Os caacutelculos foram realizados em maacutequinas QuadCore ambas com 8 GB de memoacuteria
RAM nas plataformas Debian 6 e 7 (Linux) O software utilizado foi o Gaussian 03 Rev C-02
As moleacuteculas foram estudadas com o AM1 B3LYP3-21G e B3LYP6-31G As estruturas com
duas e trecircs moleacuteculas foram estudadas com AM1
Resultados e Discussatildeo
Os resultados preliminares (alguns na Tabela 1)
mostram que a forma mais oxidada (aacutecido Melaleucico)
possui menor energia que o aacutecido Betuliacutenico Em ambas as
moleacuteculas ocorre interaccedilatildeo intermolecular que estabiliza o
sistema Quando duas moleacuteculas interagem haacute um efeito
estabilizante maior no aacutecido Betuliacutenico que no aacutecido
Melaleucico Com trecircs moleacuteculas interagindo ocorre
aumento na estabilizaccedilatildeo para ambos os casos mas o aacutecido Melaleucico tem uma estabilizaccedilatildeo
aproximadamente 20 kcalmol mais acentuada
Tabela 1 Algumas propriedades energeacuteticas e efeitos de interaccedilatildeo de hidrogecircnio
Propriedade Aacutecido Betuliacutenico Aacutecido Melaleucico
Energia Total (kcalmol) -187358751 -2719095827
Estabilizaccedilatildeo com duas moleacuteculas (kcalmol) -8641687843 -7807025921
Estabilizaccedilatildeo com trecircs moleacuteculas (kcalmol) -1326288052 -1528627227
Conclusotildees
A formaccedilatildeo de pontes de hidrogecircnio estabiliza os sistemas mas somente o aacutecido
Melaleucico pode formar grandes aglomerados com essas interaccedilotildees Sistemas maiores podem
ser estudados e fornecer respostas para a baixa atividade da moleacutecula
Agradecimentos
Ao CNPq e a FAPEAM pelos investimentos
Referecircncias [1] Chopra CS Cole A RH Theiberg KJL White DR Arthur HR Tetrahedron 1965 Vol 21 1529-1536
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[5] Bernard P Scior T Didier B Hibert M Berthon J Phytochemistry 2001 Vol 58 865-874
Figura 1 (Esquerda) Cluster de aacutecido
Melaleucico e (Direita) interaccedilotildees de
hidrogecircnio
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29 FFCLRP 2014
On Activation Step of Hoveyda-Grubbs Catalyst
Eacutegil Saacute 1 (PQ) Milton Matos 2 (PQ) hegelsahotmailcom
1 Universidade Federal do Piauiacute Campus Ministro Reis Velloso Parnaiacuteba-PI Brazil e-mail 2 Laboratoacuterio Interdisciplinar de Materiais Avanccedilados Centro de Ciecircncias da Natureza Teresina -PI Brazil
Introduccedilatildeo
Hoveyda-Grubbs catalyst is very important to catalyze the olefin metathesis reaction The activation mechanism is dissociative for RCM (Ring Closing Metathesis) of N-Tosyldiallylamine due to olefin size [1]
Metodologia Computacional
We study the activation mechanism using DFT (Density Functional Theory) through the hybrid functional B3LYP and the basis set 6-31g(d) for all atoms except ruthenium described by LanL2DZ all stationary points were characterized by vibrational frequency calculations using the same level of theory Resultados e Discussatildeo We search the activation path previously proposed [1] showed in the Figure 1 in black and blue lines This path start with the pre-catalyst A1 through the transition state TS(A1-A2) and the minimum A2 The next step is the complexation of N-Tosyldiallylamine (IA3) We also find an alternative path showed by the red line In this path proposed in the first time here we showed an immediately interconversion from A2 to IIA3 before the complexation of the olefin with a rotation through the RuC bond This structure presents a dihedral angle of 105deg between the carbons of group mesityl coordinated ruthenium the carbon of the carbene and the oxygen chelator CRuCO (marked with asterisk in Figure 1) While in the structure A2 the same-angle is -107deg showing the rotation of the entire group Hoveyda around the connection RuC this rotation happens easily and as published in theoretical and experimental studies [2] confirmed by the more the stability of IIA3 in comparison with A2 We investigated the activation directly from the structure A1 to the structure IIA3 but we found an unreal energy barrier corresponding to the possible TS(AI-IIA3) With these results we believe the activation process occurs with the interconversion from A2 to IIA3 and not directly from A2 to IA3 as showed in others works
Figure 1 Activation paths for the Hoveyda-Grubbs catalyst
Referecircncias
[1] [1] S J Connon M Rivard M Zaja S Blechert Adv Synth Catal 345 (2003) 572
[2] C M Aguillar W R Rocha J Phys Chem B 115 (2011) 2030
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30 FFCLRP 2014
Estudo do comportamento em soluccedilatildeo do 2-fluoroetanol 3-fluoroproanol e 4-fluorobutanol por espectroscopias de RMN e infravermelho e caacutelculos
teoacutericos R A Cormanich12(PG) R Rittner2(PQ) M P Freitas3 (PQ) and M Buumlhl1 (PQ)
rodcormanichiqmunicampbr 1 EastChem School of Chemistry University of St Andrews North Haugh St Andrews Fife KY16 9ST UK 2 Chemistry Institute State University of Campinas PO Box 6154 13083-970 Campinas SP Brazil 3 Department of Chemistry Federal University of Lavras PO Box 3037 37200-000 Lavras MG Brazil Introduccedilatildeo
Aacutetomos de fluacuteor em compostos orgacircnicos satildeo considerados fracos aceptores para formaccedilatildeo de ligaccedilatildeo de hidrogecircnio (LH)1 Contudo o miacutenimo global do 2-fluoroetanol (FE) que tem geometria apropriada para formar uma LH CFmiddotmiddotmiddotHO intramolecular eacute responsaacutevel por gt90 da sua populaccedilatildeo conformacional total Tal LH eacute comumente invocada para explicar a estabilidade do confocircrmero mais estaacutevel do FE2 Da mesma maneira tambeacutem eacute indicado que os miacutenimos globais do FP e FB formam LHs CFbullbullbullHO intramoleculares34 Natildeo haacute estudos conformacionais em soluccedilatildeo na literatura para estes compostos que sejam de nosso conhecimento Dessa maneira no presente trabalho foi realizada uma anaacutelise sistemaacutetica do comportamento conformacional em soluccedilatildeo do FE FP e FB por espectroscoipas de RMN de
1H e 19F e infravermelho suportado por caacutelculos teoacutericos Metodologia Computacional
Foram realizados caacutelculos teoacutericos em niacutevel MP2aug-cc-pVDZ para geometrias dos confocircrmeros do FE (5 confocircrmeros) FP (12 confocircrmeros) e FB (38 confocircrmeros) otimizados em niacutevel MP2aug-cc-pVDZ que apresentaram a melhor correlaccedilatildeo com o niacutevel CCSD(T)aug-cc-pVTZ em relaccedilatildeo agrave funcionais da DFT (B3LYP e B3LYP-D3) Foram entatildeo aplicados diferentes meacutetodos teoacutericos como o Quantum Theory of Atoms in Molecules (QTAIM) Non-Covalent Interactions (NCI) e o Natural Bond Orbitals (NBO) para se entender as preferecircncias conformacionais destes compostos Resultados e Discussatildeo
Nenhum indiacutecio de formaccedilatildeo de LH intramolecular CFbullbullbullHO pocircde ser detectado para o FE FP e FB experimentalmente em soluccedilatildeo nos espectros de RMN e infravermelho Caacutelculos teoacuterico baseados na QTAIM NCI e NBO indicam que LHs CFbullbullbullHO intramoleculares natildeo tecircm influecircncia sobre o comportamento conformacional do FE mas estabilizam o miacutenimo global tanto do FP quanto do FB para as moleacuteculas isoladas No entanto ao se adicionar correccedilotildees termodinacircmicas de energia livre de Gibbs mesmo em meios natildeo-polares tais como CCI4 ciclohexano e diclorometano (IEF-PCM) a populaccedilatildeo dos miacutenimos globais do FP (~11) e FB (~3) diminuem consideravelmente aparentemente abaixo do limite de detecccedilatildeo Conclusotildees
Contraacuterio agrave suposiccedilotildees encontradas na literatura o comportamento conformacional do FE natildeo eacute regido por uma LH CFHO intramolecular LHs intramoleculares satildeo importantes para os confocircrmeros mais estaacuteveis do FP e FB isolados mas natildeo podem ser detectadas em soluccedilatildeo O presente trabalho foi aceito para publicaccedilatildeo no jornal Phys Chem Chem Phys Agradecimentos FAPESP FAPEMIG CNPq e EaStCHEM Referecircncias [1] R A Cormanich M P Freitas C F Tormena R Rittner RSC Advances 2012 2 4169 [2] J Huang K Hedberg J Am Chem Soc 1989 111 6909 [3] H M Badawi W Foumlrner S A Ali Spectrochim Acta A 2008 69 263 [4] M Traetteberg A D Richardson K Hedberg R W Winter G L Gard J Phys Chem A 2001 105 9587
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31 FFCLRP 2014
Theoretical Study of the Infrared Raman and VCD Spectra of Thiophene UsingAb Initio and Density Functional Theory Calculations
Marcello F da Costa (PQ)1 Poliane C de Farias (PG)2
mcostauelbr polianefariasyahoocombr12Universidade Estadual de Londrina LBMM ndash Laboratoacuterio de Biofiacutesica e Mecacircnica Molecular
IntroductionOrganic semiconductors have physical characteristics similar to inorganic ones so they can
also be used in the manufacture of OLEDs [1] photovoltaic cells [2] lasers [3] Furthermoreorganic materials with semiconductor properties have some advantages when compared to inorganicones such as greater adaptability low cost of production and the possibility of easily making smallstructural changes to modify its physical and chemical properties Among the currently mostinteresting organic semiconductors are the thiophene based polymers and the thiophene togetherwith its derivatives which are the main constituents of organic conductors [4]
Computational detailsIn this work we made the calculation of the molecular parameters infrared and Raman
spectra with HF and MP2 ab initio methods and B3LYP and B3PW91 DFT functional packagesWe also compared the results with experimental data found in the literature [5-7] and we calculatedthe VCD (vibrational circular dichroism) spectrum based on the good agreement of the calculationsperformed The thiophenes geometry optimization and harmonic vibrational frequenciescalculations were performed with the GAUSSIAN 03 software package using HF levelapproximation MoslashllerndashPlesset many-body perturbation theory truncated at second order (MP2) andDFT with B3LYP and B3PW91 hybrid functional with both are believed to be superior inpredicting molecular properties A fairly large and flexible basis set 6-311++G was chosen toobtain accurate calculations about the molecule
Results and discussionThe results show that the DFT methods have more accuracy with experimental data The
B3LYP hybrid functional had slightly more accuracy than the B3PW91 for the vibrationalfrequencies and matched with experimental data until the 12th vibration in the range around 500 to1200 1cm The theoretical prediction of the VCD spectrum shows that the thiophene molecule hasa propensity to absorb clockwise circularly polarized light (positive absorption) at the most intenseinfrared absorptions
ConclusionThe set of basis functions 6-311++G is able to provide a realistic description of these
properties The good agreement with the experimental data of the harmonic vibrations supports theVCD results which provides useful information for the study of this material
AcknowledgementsThe authors would like to acknowledge the financial support granted by the following
Brazilian agency Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientiacutefico e Tecnoloacutegico (CNPq)
Referecircncias [1] Y Li Y Cao J Gao D Wang G Yu AJ Heeger Synthetic Met 99 (1999) 243[2] CJ Brabec NS Sariciftci JC Hummelen Adv Func Mater 11 (2001) 15[3] F Hide M Diaz-Garcia B Schwartz M Andersson P Qibing AJ Heeger Science 273 (1996) 1833[4] JH Schon A Dodabalapur Z Bao C Kloc O Schenker B Batlogg Nature 410 (2001) 189[5] T Kupka R Wrzalik G Pasterna K Pasterny J Mol Struct 616 (2002) 17[6] JS Kwiatkowski J Leszczynski I Teca J Mol Struct 436-437 (1997) 451[7] K Pasterny R Wrzalik T Kupka G Pasterna J Mol Spectrosc 614 (2002) 297
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32 FFCLRP 2014
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Iacutendice de Autores
Anselmo E de Oliveira UFG 04Antonio E H Machado UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Antonio O T Patrociacutenio UNIVERSIDADE FEDERAL DEUBERLAcircNDIA
26
Aristeu S da Fonseca UFAM 28Arnaldo Fernandes da Silva Fo UNICAMP 06 07Ataualpa A C Braga UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 01Breno R L Galvatildeo UFMG 16Carlos R D Correia UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
CAMPINAS01
Cleuton de Souza Silva UNICAMP 08 10Claacuteudio Francisco Tormena UNICAMP 05Daniely X Soares UNICAMP 07Diego Fernando da S Paschoal UFJF 22Diesley Martins UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Dioacutegenes Mendes Arauacutejo USP-RP 09Elaine F F da Cunha FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Eacutegil de Brito Saacute UFPI 30Elizete Ventura UFPB 24Elieacutezer Fernando de Oliveira UNESP 17Fabriacutecio R Sensato UNIFESP 20Felipe Vieira Zauith Assad UNIFESP 20Fermin Fidel Herrera Aragoacuten CDTN 25Francisco Carlos Lavarda UNESP 17Francisco das Chagas Alves Lima UFPI 14Faacutetima Maria Pereira de Rezende UFLA 23Giovanni Finoto Caramori UFSC 02Heacutelio F Dos Santos UFJF 22Iran da Luz Sousa UNICAMP 12Jadson C Belchior UFMG 16Josene Maria Toldo UFRGS 18Kelson Mota T Oliveira UFAM 28Larissa Sihe Oliveira UFSM 13Leonardo T Ueno UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Leonardo V das Chagas Lima UNICAMP 21Lucas Abreu do Nascimento UESPI 14Lucas Colucci Ducati USP 05Luciano Tavares da Costa UNIFAL-MG 15Liacutevia C T Lacerda FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19M Buumlhl UNIVERSITY OF ST ANDREWS 31
33 FFCLRP 2014
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
M P Freitas UFLA 31Marcello Ferreira da Costa UEL 32Marcus V J Rocha VRIJE UNIVERSITEIT 19Marlon Vieira de Melo UFAM 28Mateus Grecco Manfreacute UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 27Mateus Xavier Silva UFMG 16Matheus P de Freitas UFLA 23Mauricio Gustavo Rodrigues UNICAMP 11Milton Matos UFPI 30Nelson Henrique Morgon UNICAMP 12 21Noam Gadelha da Silva UFAM 29Noam S Gadelha UFAM 28Paulo Fernando Bruno Gonccedilalves UFRGS 18Poliane Cristina de Farias UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
LONDRINA32
R Rittner UNICAMP 31Rafael de Mattos Piccoli UFSC 02Railton Barbosa de Andrade UFPB 24Renan Vidal Viesser UNICAMP 05Renato Pereira Orenha UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 03Ricardo A Agnes UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
CAMPINAS01
Rodrigo Antonio Cormanich UNICAMP 31Rogeacuterio Custodio UNICAMP 08 10 11Rogeacuterio J Baierle UFSM 13Roy E Bruns UNICAMP 06 07Reacutegis Casimiro Leal UNICAMP 10Sergio E Galembeck USP-RP 09Silmar A do Monte UFPB 24Silviana Correcirca FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Seacutergio E Galembeck UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 27Seacutergio Emanuel Galembeck UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 03Teodorico C Ramalho FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Tuanan Lourenccedilo UNIFAL-MG 15Vitor Hugo Menezes da Silva UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 01Wagner E Richter UNICAMP 07Wagner Eduardo Richter UNICAMP 06Wesley Fonseca Vaz UFG 04Weverson R Gomes UNIVERSIDADE FEDERAL DE SAtildeO
CARLOS26
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I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
Palavras Chaves
AacuteCIDO BETULINICO 28AacuteCIDO MELALEUCICO 29ACOPLAMENTO SPIN-ORBITAL 05AGREGADOS MOLECULARES 04ALGORITMO GENEacuteTICO 16ALPCCL 04AMINAS SUBSTITUIacuteDAS 10ANAacuteLISE CONFORMACIONAL 31ANATASE 26AROMATICIDADE 27ATIVIDADE 28BASIS SETS 22BENZAZOacuteIS 18BENZBROMARONA 12BIOACTIVITY 07C-PCM 08CAacuteLCULO COMPUTACIONAL 10CAacuteLCULOS AB INITIO 16CAacuteLCULOS DFT 01CASSCF 24CLUSTERS METAacuteLICOS 16CLUSTERS 09 29CO2 15COMPOSTO DE COODENACcedilAtildeO 14CONFOcircRMERO ANTI 23CONFOcircRMEROS 12CONJUGATED POLYMERS 17CSSM 06DFT CALCULATIONS 17DFT 02 12 14 18 19 20
21 25 26 29 32DINAcircMICA MOLECULAR 15EFEITO DO AacuteTOMO PESADO 05EFEITOS RELATIVIacuteSTICOS 02EFITO GAUCHE 23ENTALPIA DE FORMACcedilAtildeO 21ESIPT 18ESTADOS EXCITADOS 04ESTRUTURA ELETROcircNICA 09FTALOCIANINA 26FUNCIONAL HIacuteBRIDO M06 01FUNCcedilOtildeES DE BASE 11
35 FFCLRP 2014
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
G3X(CEP) 08GD-DOPED SNO2 25HIPERCONJUGACcedilAtildeO 23INFRAVERMELHO 06INTENSIDADES 06INTERACcedilAtildeO INTRAMOLECULAR 27LIGACcedilAtildeO AMIDA 20LIGACcedilAtildeO DE HIDROGEcircNIO 31LIacuteQUIDO IOcircNICO 15MAGNETIC PROPERTIES 25MAGUEMITA 19MCG 11MECHANISM 30MEacuteTODOS COMPOSTOS 21N-ACILACcedilAtildeO DE AMINAS 20NANOFITAS 13NITROSAMINAS 24NITROSILO 03NMR 22OLEFIN METATHESIS 30ONION 28ORGANIC DEVICES 17ORGANOMETAacuteLICOS 02OXIDO NIacuteTRICO 14PKA 10PM3 12PMMA 19PROPRIEDADES 13PROTONACcedilAtildeO 24Q-EXPONENCIAIS 11QTAIM 03RAMAN 32REACcedilOtildeES DE HECK 01RELATIVISTIC EFFECTS 22RMN E INFRAVERMELHO 31RUTEcircNIO 03SIC 13SUPERAacuteTOMOS 09TDDFT 07TENSOR BLINDAGEM NUCLEAR 05TEORIA GAUSSIAN 08THIOPHENE 32UV-VIS SPECTROSCOPY 07
36 FFCLRP 2014
bbb
E[ρ] = TS[ρ] +intd~rvext(~r)ρ(~r) + VH [ρ] + EXC [ρ]
βmc2 + 3sumk=1
αkpkc
ψ(x t) = ihpartψ(x t)
partt
Estudo envolvendo NN
Railton1 B de Andrade (PG) SilmarMiguel A F de Souza (PQ)
1Universidade Federal da Paraiacuteba Departamento de Quiacutemica 58036 Joatildeo Pes
Introduccedilatildeo
Uma das reaccedilotildees mais importantes das nitrosaminas se refere agrave quebra da ligaccedilatildeo NndashN (ver Figura 1) com a consequumlente liberaccedilatildeo do pode facilitar ou natildeo a quebra desta ligaccedilatildeo Pelaacuteez e colaboraprotonaccedilatildeo da nitrosamina mais simples (nitrosamina metilada
1a trans-(CH3)2NNOH+ 1c cis
Figura 1 conformaccedilotildees mais releva
Neste trabalho investigamos as quatro estruturas de menor energia da NNnitrosodimetilamina (DMNA
Metodologia Computacional
Utilizamos os meacutetodos geometrias referentes aos confocircrmeros mais estaacuteveis niacutevel CASSCFcc-pVDZ
Resultados e Discussatildeo
Temos um ordenamento energeacutetico em relaccedilatildeo aos resultados a niacutevel outro ordenamento com MRCI
Tabela 1Resultados obtidos para as quatro estruturas mai
Estruturaa
1a trans-(CH3)2NNOH+
1c cis-(CH3)2NNOH+
2a (CH3)2NHNO+
2c (CH3)2NNHO+
aAs quatro estruturas de menor energias foram otimizadas com realizado um caacutelculo MRCI correccedilotildees de Davdson dResultados entre parecircnteses referente agraves estruturas com H [2]
Conclusotildees
Para o estado fundamental foram obtidas quatro conformaccedilotildees mais estaacuteveis mostradas na Figura 1 sendo a estaacuteveis Observou-se o mesmo ordenamento obtido para a nitrosamina natildeoCaacutelculos com bases mais extensas (augReferecircncias [1] OHWADA T et al J Am Chem Soc
[2] PELAacuteEZ D et al J J Phys Chem A
Estudo envolvendo NN-nitrosodimetilamina protonada
B de Andrade (PG) Silmar1 A do Monte (PQ) Miguel A F de Souza (PQ) e Elizete1 Ventura (PQ)
railtoncggmailcom
Universidade Federal da Paraiacuteba Departamento de Quiacutemica 58036 Joatildeo Pessoa
Uma das reaccedilotildees mais importantes das nitrosaminas se refere agrave quebra da ligaccedilatildeo N (ver Figura 1) com a consequumlente liberaccedilatildeo do NO [1] A posiccedilatildeo da protonaccedilatildeo
pode facilitar ou natildeo a quebra desta ligaccedilatildeo Pelaacuteez e colaboradores [2] estudaram a protonaccedilatildeo da nitrosamina mais simples (H2NNO----H+) como modelo para a
1c cis-(CH3)2NNHO+ 2a (CH3)2NHNO
+ 2c (CH
conformaccedilotildees mais relevantes no estado fundamental de nitrosaminas protonadas
Neste trabalho investigamos as quatro estruturas de menor energia da NNDMNA) protonada (Figura 1 principais siacutetios de protonaccedilatildeo)
odologia Computacional
Utilizamos os meacutetodos MRCICASSCF com a base cc-pVDZ
geometrias referentes aos confocircrmeros mais estaacuteveis (Figura 1) foram otimizadas a
Temos um ordenamento energeacutetico em relaccedilatildeo aos resultados a niacutevel MRCI como indicado na Tabela 1
Resultados obtidos para as quatro estruturas mais estaacuteveis envolvendo NDMA protonada
CASSCF MRCIb MRCI+Q
c CASPT2ANO
∆E (kcalmol) 000 (000)d 000 000
1244 (1099) 1200 1183
-103 (-331) 1378 941
1389 (1232) 1793 1555 As quatro estruturas de menor energias foram otimizadas com CASSCF e a geometria obtida foi
realizado um caacutelculo MRCI bMRCI (Multireference Configuration Interaction
sultados entre parecircnteses referente agraves estruturas com H [2]
Para o estado fundamental foram obtidas quatro conformaccedilotildees mais estaacuteveis sendo a 1a trans-(CH3)2NNOH
+ e 2a (CH3)2NHNO
se o mesmo ordenamento obtido para a nitrosamina natildeoCaacutelculos com bases mais extensas (aug-cc-pVDZ e cc-pVTZ) estatildeo sendo realizados
J Am Chem Soc 123 10164 2001 J J Phys Chem A 112 8394 2008
nitrosodimetilamina protonada
A do Monte (PQ)
soa ndash PB ndash Brasil
Uma das reaccedilotildees mais importantes das nitrosaminas se refere agrave quebra da ligaccedilatildeo posiccedilatildeo da protonaccedilatildeo dores [2] estudaram a
) como modelo para a
2c (CH3)2NNHO+
ntes no estado fundamental de nitrosaminas protonadas
Neste trabalho investigamos as quatro estruturas de menor energia da NN-principais siacutetios de protonaccedilatildeo)
pVDZ Todas as ) foram otimizadas a
Temos um ordenamento energeacutetico em relaccedilatildeo aos resultados a niacutevel CASSCF e
s estaacuteveis envolvendo NDMA protonada
CASPT2ANO-L
(000) (1125) (459) (1141)
e a geometria obtida foi Multireference Configuration Interaction) c
MRCI com sultados entre parecircnteses referente agraves estruturas com H [2]
Para o estado fundamental foram obtidas quatro conformaccedilotildees mais estaacuteveis NHNO
+ as mais se o mesmo ordenamento obtido para a nitrosamina natildeo-metilada
pVTZ) estatildeo sendo realizados
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24 FFCLRP 2014
Ab-initio calculation of magnetic properties of Gd-doped SnO2
Fermin H Aragoacuten
fermin964hotmailcom Laboratoacuterio de Fiacutesica Aplicada Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear 31270-901 Belo Horizonte MG
Brazil
Introduction
The SnO2 compound is a n-type semiconductor with a large band gap (Eg ~ 36 eV) This
compound forms in a tetragonal rutile-type crystalline structure Reports published in the literature
experimental and theoretical indicate that the SnO2 compound doped with different chemical
elements (transition metals and rare earths) shows ferromagnetic properties above room
temperature high electrical conductivity high transparency in the visible region and high thermal
stability Due to these properties the rare earth-ion-doped SnO2 compounds are considered as
promising systems for the development of multifunctional magneto-optical devices [1] In special
the doping with trivalent Gd ions could provide with larger localized magnetic moments because of
their 4f7 electron configuration in comparison with transition metal ions
Computational Methodology
All calculations have been performed within the framework of the density-functional theory
(DFT) implemented in the well-tested SIESTA (Spanish Initiative for Electronic Simulations with
Thousands of Atoms) code
[2] and using the generalized gradient approximation (GGA)
pseudopotentials The system was studied in 2x2x2 supercell contained 48 atoms For the
calculation is considered the substitution of GdrarrSn that represent 625 of Gd-doped and one
oxygen vacancy that represent 3125 of the oxygen occupied site Spin polarized was carried out
to both cases with ferromagnetic (FM) and antiferromagnetic (AFM) configuration The difference
between the FM and AFM total energy (ΔE) can be expressed as ΔE=E(FM)-E(AFM) where
E(FM) denotes the total energy of FM state and E(AFM) denotes the total energy of AFM state
Positive value of ΔE implies that an AFM state is preferred while negative value of ΔE implies that
an FM state is preferred
Results
The values obtained to ΔE were -04 meV and -33 meV for 625 Gd-doped in SnO2 and
SnO2-γ (γ is the quantity of oxygen vacancy) respectively The low energy for Gd-doped SnO2
shows paramagnetic while for the Gd-doped SnO2-γ shows ferromagnetic behavior these results are
in agreement as theoretical and experimental work [34] where were shown that the oxygen
vacancies are a key of the origin of ferromagnetism in the call diluted magnetic semiconductors
Conclusions In conclusion we have investigated the electronic and magnetic properties of Gd-doped SnO2 (free of oxygen vacancy) and Gd-doped SnO2-γ (with oxygen vacancy) using SIESTA code Our calculations show remarkable changes in the spin polarized DOS with a strong correlation of the ferromagnetism with the presence of oxygen vacancy
The financial support of the Brazilian Agencies CNPq CAPES and FAPEMIG is gratefully
acknowledged
References [1] R Adhikari AK Das DKarmakar JGhatak J MagnMagn Mat 322 (2010) 3631
[2] J M Soler E Artacho J Gale A Garcia J Junquera P Ordejoacuten D Saacutenchez-Portal J Phys Cond Matt 14 2745
(2002)
[3] S B Ogale R J Choudhary J P Buban S E Lofland S R Shinde S N Kale V N Kulkarni J Higgins C
Lanci J R Simpson N D Browning S D Sarma H D Drew R L Greene and T Venkatesan Phys Rev Lett 91
77205 (2003)
[4] J M D Coey A P Douvalis C B Fitzgerald and M Venkatesan Appl Phys Lett 84 1332 (2004)
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
25 FFCLRP 2014
Estrutura eletrocircnica de complexo envolvendo uma associaccedilatildeo por ligaccedilatildeo
quiacutemica entre uma ftalocianina de rutecircnio e o TiO2 (anatase)
Diesley M S Arauacutejo1
(PG) Weverson R Gomes2(PG) Leonardo T Ueno
3(PQ) Antonio O T
Patrociacutenio1(PQ) Antonio E H Machado
1(PQ)
diesleymartinsyahoocombr 1Universidade Federal de Uberlacircndia Instituto de Quiacutemica Laboratoacuterio de Fotoquiacutemica e Ciecircncia de Materiais
2 Universidade Federal de Satildeo Carlos Departamento de Quiacutemica
3Universidade Federal de Uberlacircndia Faculdade de Ciecircncias Integradas do Pontal
Introduccedilatildeo
O emprego de abordagens baseadas na Teoria do Funcional de Densidade (DFT) tem
contribuiacutedo de forma significativa nos estudos de processos que envolvem transferecircncia de carga
[12] Ressalta-se entre outras possibilidades a previsatildeo do arranjo estrutural energeticamente mais
favoraacutevel e o entendimento de qual seria a melhor forma de ancoramento do corante na superfiacutecie
do semicondutor Aleacutem disso a estrutura eletrocircnica obtida teoricamente eacute capaz de fornecer
informaccedilotildees para o entendimento de processos importantes como eacute o caso da conversatildeo de energia
No presente trabalho avaliamos o comportamento de uma ftalocianina de rutecircnio ([(29-
bis(dietielamino)-1623-dicarboxi)PcRu(py)2]- FtRu) ligada quimicamente a um nanocluster de
anatase (TiO2)
Metodologia Computacional
Para a otimizaccedilatildeo estrutural e caacutelculo das frequecircncias vibracionais empregou-se o funcional
B3LYP e o conjunto de bases LANL2DZ ECP com o pseudo-potencial para o Titacircnio e o conjunto
Def2-TZVPD para os demais aacutetomos (H C N O e Ru) mais o pseudo-potencial para o Ru O
nanocluster de anatase empregado foi mantido congelado durante todos os caacutelculos Este consiste
em estrutura otimizada descrita por Jono e colaboradores [1] Todos os caacutelculos foram efetuados
considerando acetonitrila como solvente empregando o meacutetodo de contiacutenuo dieleacutetrico CPCM [45]
O funcional CAM-B3LYP foi utilizado na previsatildeo de 6 estados tripleto e dos 60 primeiros estados
singleto para a construccedilatildeo do espectro eletrocircnico e diagrama de energias
Resultados e Discussatildeo
No espectro de excitaccedilatildeo simulado a magnitude das forccedilas de oscilador para as transiccedilotildees
por volta de 560 nm sugere uma grande probabilidade de absorccedilatildeo de luz visiacutevel por este complexo
Em uma anaacutelise dos orbitais moleculares observa-se que tais excitaccedilotildees surgem da transferecircncia de
carga interfacial da FtRu para niacuteveis desocupados do semicondutor sugerindo que as transiccedilotildees
eletrocircnicas de menor energia devem envolver a excitaccedilatildeo de um eleacutetron da FtRu para diferentes
estados eletrocircnicos do TiO2 O gap energeacutetico entre o estado eletrocircnico de menor energia (S1) e o
estado fundamental eacute de cerca de 180 eV envolvendo a combinaccedilatildeo de diferentes transiccedilotildees
eletrocircnicas sugerindo que haacute injeccedilatildeo eletrocircnica do corante no estado excitado para a banda de
conduccedilatildeo do semicondutor isso eacute compatiacutevel com dados reportados em estudos similares [1-3]
Conclusotildees
Os dados obtidos para os niacuteveis de energia do complexo em estudo satildeo compatiacuteveis aos
observados para complexos similares Os resultados sugerem na excitaccedilatildeo eletrocircnica a
transferecircncia de eleacutetron de niacuteveis ocupados da FtRu para orbitais virtuais da anatase
Agradecimentos
UFU FAPEMIG CAPES e CNPq
Referecircncias
[1] R Jono et al J Phys Chem Lett 2011 2 1167ndash1170
[2] P M Anbarasan et al Rec Res Sci Tech 2010 2 08-16
[3] Corneliu I Oprea et al International Journal of Photoenergy 2013 1-15
[4] M Cossi et al J Comp Chem 2003 24 669-81
[5] V Barone and M Cossi J Phys Chem A 1998 102 1995-2001
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26 FFCLRP 2014
Estudo computacional de [22]ciclofanos
Mateus G Manfreacute1 (IC) Seacutergio E Galembeck
1 (PQ)
mateusmanfreuspbr 1Departamento de Quiacutemica Faculdade de Filosofia Ciecircncias e Letras de Ribeiratildeo Preto Universidade de Satildeo Paulo
14040-901 Ribeiratildeo Preto-SP Brasil
Introduccedilatildeo
Os [22]ciclofanos representam uma classe de compostos quiacutemicos com um campo de aplicaccedilatildeo que
abrange cataacutelises assimeacutetricas poliacutemeros com propriedades oacuteptico-eletrocircnicas distintas e mesmo
faacutermacos no combate agrave artrite Grande parte de suas caracteriacutesticas de interesse se deve a interaccedilotildees
entre seus dois aneacuteis aromaacuteticos portanto a compreensatildeo da natureza de tais interaccedilotildees elucidaria a
origem de suas aplicaccedilotildees bem como melhor exploraacute-las
Metodologia Computacional
Quatro compostos da classe dos [22]ciclofano vecircm sendo estudados neste trabalho
[22]paraciclofano (I) sin [22]metaciclofano (II) anti [22]metaciclofano (III) e
[22]metaparaciclofano (IV) As moleacuteculas tiveram suas geometrias optimizadas atraveacutes do meacutetodo
PW6B95-D3BJ tendo def2-TZVP A mesma metodologia foi adotada para o caacutelculo de seus
espectros infravermelho
Resultados e Discussatildeo
Em todos os compostos os valores estudados nas geometrias se encontram muito proacuteximos
dos valores experimentais na literatura2 Observa-se que para I e II a distacircncia interanular
apresentou um valor abaixo do raio de Van der Waals para o aacutetomo de carbono ( 28 acircngstrons) o
que sugere uma provaacutevel interaccedilatildeo through-space entre os aneacuteis Por outro lado os compostos III e
IV apresentaram uma distacircncia entre os aneacuteis maior que 28 acircngstrons indicando que caso estejam
presentes a interaccedilatildeo entre os aneacuteis se daacute principalmente through-bond
Os espectros infravermelho revelaram que em todos os compostos os picos de maior
intensidade se encontravam relacionados a vibraccedilotildees de estiramento dos hidrogecircnios Tanto O
espectro do composto I quanto do composto II bandas de intensidade consideraacutevel em 750 cm-1
relacionada agrave vibraccedilatildeo angular entre seus aneacuteis benzecircnicos indicando uma provaacutevel interaccedilatildeo
through-space O composto IV por outro lado natildeo apresentou tais bandas de interaccedilatildeo apenas entre
os aneacuteis mas sim uma banda em 606 cm-1
devido ao estiramento simeacutetrico entre os aneacuteis atraveacutes
das pontes etilecircnicas se tratando de uma provaacutevel interaccedilatildeo through-bond
Conclusatildeo
O meacutetodo PW6B95-D3BJ apresentou resultados com boa exatidatildeo ante aos valores
encontrados na literatura se mostrando adequado para o tratamento de [22]ciclofanos Os dados
obtidos na geometria para os compostos I e II bem como no espectro infravermelho convergem para
uma predominacircncia na interaccedilatildeo through-space enquanto que para o composto IV estes convergem
para uma predominacircncia na interaccedilatildeo through-bond
Agradecimentos
Os autores agradecem agrave FAPESP (processo 201319596-0) pelo suporte financeiro MGM
agradece agrave FAPESP (processo 201319596-0) pela bolsa de Iniciaccedilatildeo Cientiacutefica
Referecircncias Bibliograacutefica 2ChampionRGodfreyPD Betens FLJ Mol Spectrosc 199215518
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27 FFCLRP 2014
17ordm SIMPOacuteSIO BRASILEIRO DE QUIacuteMICA TEOacuteRICA (SBQT) 24 a 28 de novembro de 2013 Angra dos Reis Rio
ESTUDO COMPARATIVO DE REATIVIDADE DE TRITERPENOS
PENTACIacuteCLICOS COM ATIVIDADE ANTIMALAacuteRICA
Marlon Marques V de Melo Filho
1a(PG) Kelson Mota T Oliveira
1a(PQ) Noam S Gadelha
1a(PG)
Aristeu S da Fonseca1a
(PG)
1aGrupo de Quiacutemica Teoacuterica e Computacional (GQTC)
1bGrupo de Quiacutemica de Produtos Naturais e Desenvolvimento
de Meacutetodos Analiacuteticos (QPNMA) 1DQICE ndash UFAM Bloco 10 Setor Norte Av Rodrigo OJ Ramos 6200 Japiim
69077-000 Manaus ndash Amazonas
e-mail marlonvieirademelogmailcom
Palavras-chave lupeol aacutecido betulinico betulina aacutecido melaleuco atividade ONION
INTRODUCcedilAtildeO
A investigaccedilatildeo farmacecircutica em produtos naturais representa uma estrateacutegia importante para a descoberta e desenvolvimento de novos medicamentos Quatro moleacuteculas isoladas da A amazonicus no QPNMA com esqueleto triterpecircnico pentaciacuteclico tecircm mostrado graus diferentes de atividade contra o P falciparum Trecircs destes compostos satildeo apresentados na literatura como oacutetimos candidatos para o desenvolvimento de um tratamento mais eficiente contra a malaacuteria e outras doenccedilas parasitaacuterias Os quatro compostos depois de isolados foram identificados por meio de anaacutelise espectroscoacutepica (ver fig 1) Suas estruturas foram estudadas por meio de abordagem teoacuterica visando determinar que fatores estruturais e eletrocircnicos poderiam ser determinantes no grau de atividade Foram comparados os mapas de potencial eletrostaacutetico densidade eletrocircnica (2D e 3D) e distribuiccedilatildeo de cargas dos quatro compostos e seus valores tabelados Figura 1 Triterpenos pentaciacuteclicos isolados de A amazonicus 1 - lupeol 2 - O aacutecido betuliacutenico 3 - betulina 4 - o aacutecido Melaleucico
MEacuteTODOS Os calculos seratildeo realizados utilizando PC INTEL Quadcore
TM (8 GB RAM) em plataforma Debian
LINUX (Versatildeo 50) para calcular as propriedades estruturais e eletrocircnicas das quatro moleacuteculas Na otimizaccedilatildeo geomeacutetrica de rotina seraacute utilizado o meacutetodo com bases 6-21G e funcional b3lyp por meio do Programa Gaussian03 O meacutetodo a ser utilizado eacute o ONIOM Ele eacute recomendado para moleacuteculas grandes reaccedilotildees enzimaacuteticas mecanismos de reaccedilatildeo para os sistemas orgacircnicos efeitos dos substituintes e reatividade de compostos orgacircnicos e organometaacutelicos
RESULTADOS E DISCUSSAtildeO
Os dados oriundos do QPNMA indicam uma
maior atividade para o aacutecido betuliacutenico valores
meacutedios para o lupeol e betulina e nenhuma
atividade do aacutecido melaleucico Como a literatura
aponta a carboxila como forte candidato
responsaacutevel pela atividade do aacutecido betuliacutenico e a
hidroxila nos demais compostos a anaacutelise da
presenccedila destes grupos nas quatros estruturas foi
observado Estruturalmente os compostos
apresentaram grande similaridade em distacircncias e
acircngulos no esqueleto lupacircnico Os caacutelculos de
atividades dos triterpenos seratildeo realizados ao
interagi-los com o modelo tridimensional da proteiacutena
digestiva do P flaciparum que eacute encontrado no
Protein Data Base CONCLUSAtildeO
Uma das principais diferenccedilas observadas deve-
se a distribuiccedilatildeo de cargas nas COOH devido ao
efeito indutivo na proacutepria moleacutecula ou ateacute mesmo
um impedimento esteacuterico pelo maior volume da
moleacutecula
AGRADECIMENTOS
FAPEAM CNPq
Abdel Bar at al J Nat Prod 2009 72 1643ndash1650
2
1
25
12
6
27
15
16
19
28
22
21 29
30
24
23
OH
H
H
1
COOH
OH
OH H
OHH
H
H
3
2
3 4
23 24
6 5
10
1
25
9 8
7 27
14
13
12
30
19
1
8 17 16
15
28
22
21
29
26 COOH
COOH
OH
4
2
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
28 FFCLRP 2014
Estudos Teoacutericos Comparativos de Propriedades Estruturais Eletrocircnicas e
Espectroscoacutepicas dos Aacutecidos Betuliacutenico e Melaleucico e da Estabilidade de
Clusters desses Metaboacutelitos Especiais
Noam G da Silva1 (PG) Kelson M T de Oliveira1 (PQ) Aristeu S da Fonseca1 (PG) e Marlon
Vieira de Melo1 (PG)
noam_gshotmailcom 1DQICE-UFAM Bloco 10 Setor Norte Av Rodrigo O J Ramos 6200 Japiim 69077-000 Manaus Amazonas
Introduccedilatildeo
A baixa atividade do aacutecido Melaleucico natildeo foi ateacute o presente momento estudada Sua
estrutura eacute similar agrave de outros compostos ativos mas algum outro fator deve estar influenciando
na quiacutemica da reaccedilatildeo[12] Estruturas como clusters onde interaccedilotildees de hidrogecircnio estabilizam
o sistema podem estar sendo formadas[34] e assim a moleacutecula mostra-se inativa em estudos de
atividade bioloacutegica[5]
Metodologia Computacional
Os caacutelculos foram realizados em maacutequinas QuadCore ambas com 8 GB de memoacuteria
RAM nas plataformas Debian 6 e 7 (Linux) O software utilizado foi o Gaussian 03 Rev C-02
As moleacuteculas foram estudadas com o AM1 B3LYP3-21G e B3LYP6-31G As estruturas com
duas e trecircs moleacuteculas foram estudadas com AM1
Resultados e Discussatildeo
Os resultados preliminares (alguns na Tabela 1)
mostram que a forma mais oxidada (aacutecido Melaleucico)
possui menor energia que o aacutecido Betuliacutenico Em ambas as
moleacuteculas ocorre interaccedilatildeo intermolecular que estabiliza o
sistema Quando duas moleacuteculas interagem haacute um efeito
estabilizante maior no aacutecido Betuliacutenico que no aacutecido
Melaleucico Com trecircs moleacuteculas interagindo ocorre
aumento na estabilizaccedilatildeo para ambos os casos mas o aacutecido Melaleucico tem uma estabilizaccedilatildeo
aproximadamente 20 kcalmol mais acentuada
Tabela 1 Algumas propriedades energeacuteticas e efeitos de interaccedilatildeo de hidrogecircnio
Propriedade Aacutecido Betuliacutenico Aacutecido Melaleucico
Energia Total (kcalmol) -187358751 -2719095827
Estabilizaccedilatildeo com duas moleacuteculas (kcalmol) -8641687843 -7807025921
Estabilizaccedilatildeo com trecircs moleacuteculas (kcalmol) -1326288052 -1528627227
Conclusotildees
A formaccedilatildeo de pontes de hidrogecircnio estabiliza os sistemas mas somente o aacutecido
Melaleucico pode formar grandes aglomerados com essas interaccedilotildees Sistemas maiores podem
ser estudados e fornecer respostas para a baixa atividade da moleacutecula
Agradecimentos
Ao CNPq e a FAPEAM pelos investimentos
Referecircncias [1] Chopra CS Cole A RH Theiberg KJL White DR Arthur HR Tetrahedron 1965 Vol 21 1529-1536
[2] Chopra CS White DR Tetrahedron 1966 Vol 22 897-901
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[5] Bernard P Scior T Didier B Hibert M Berthon J Phytochemistry 2001 Vol 58 865-874
Figura 1 (Esquerda) Cluster de aacutecido
Melaleucico e (Direita) interaccedilotildees de
hidrogecircnio
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29 FFCLRP 2014
On Activation Step of Hoveyda-Grubbs Catalyst
Eacutegil Saacute 1 (PQ) Milton Matos 2 (PQ) hegelsahotmailcom
1 Universidade Federal do Piauiacute Campus Ministro Reis Velloso Parnaiacuteba-PI Brazil e-mail 2 Laboratoacuterio Interdisciplinar de Materiais Avanccedilados Centro de Ciecircncias da Natureza Teresina -PI Brazil
Introduccedilatildeo
Hoveyda-Grubbs catalyst is very important to catalyze the olefin metathesis reaction The activation mechanism is dissociative for RCM (Ring Closing Metathesis) of N-Tosyldiallylamine due to olefin size [1]
Metodologia Computacional
We study the activation mechanism using DFT (Density Functional Theory) through the hybrid functional B3LYP and the basis set 6-31g(d) for all atoms except ruthenium described by LanL2DZ all stationary points were characterized by vibrational frequency calculations using the same level of theory Resultados e Discussatildeo We search the activation path previously proposed [1] showed in the Figure 1 in black and blue lines This path start with the pre-catalyst A1 through the transition state TS(A1-A2) and the minimum A2 The next step is the complexation of N-Tosyldiallylamine (IA3) We also find an alternative path showed by the red line In this path proposed in the first time here we showed an immediately interconversion from A2 to IIA3 before the complexation of the olefin with a rotation through the RuC bond This structure presents a dihedral angle of 105deg between the carbons of group mesityl coordinated ruthenium the carbon of the carbene and the oxygen chelator CRuCO (marked with asterisk in Figure 1) While in the structure A2 the same-angle is -107deg showing the rotation of the entire group Hoveyda around the connection RuC this rotation happens easily and as published in theoretical and experimental studies [2] confirmed by the more the stability of IIA3 in comparison with A2 We investigated the activation directly from the structure A1 to the structure IIA3 but we found an unreal energy barrier corresponding to the possible TS(AI-IIA3) With these results we believe the activation process occurs with the interconversion from A2 to IIA3 and not directly from A2 to IA3 as showed in others works
Figure 1 Activation paths for the Hoveyda-Grubbs catalyst
Referecircncias
[1] [1] S J Connon M Rivard M Zaja S Blechert Adv Synth Catal 345 (2003) 572
[2] C M Aguillar W R Rocha J Phys Chem B 115 (2011) 2030
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Estudo do comportamento em soluccedilatildeo do 2-fluoroetanol 3-fluoroproanol e 4-fluorobutanol por espectroscopias de RMN e infravermelho e caacutelculos
teoacutericos R A Cormanich12(PG) R Rittner2(PQ) M P Freitas3 (PQ) and M Buumlhl1 (PQ)
rodcormanichiqmunicampbr 1 EastChem School of Chemistry University of St Andrews North Haugh St Andrews Fife KY16 9ST UK 2 Chemistry Institute State University of Campinas PO Box 6154 13083-970 Campinas SP Brazil 3 Department of Chemistry Federal University of Lavras PO Box 3037 37200-000 Lavras MG Brazil Introduccedilatildeo
Aacutetomos de fluacuteor em compostos orgacircnicos satildeo considerados fracos aceptores para formaccedilatildeo de ligaccedilatildeo de hidrogecircnio (LH)1 Contudo o miacutenimo global do 2-fluoroetanol (FE) que tem geometria apropriada para formar uma LH CFmiddotmiddotmiddotHO intramolecular eacute responsaacutevel por gt90 da sua populaccedilatildeo conformacional total Tal LH eacute comumente invocada para explicar a estabilidade do confocircrmero mais estaacutevel do FE2 Da mesma maneira tambeacutem eacute indicado que os miacutenimos globais do FP e FB formam LHs CFbullbullbullHO intramoleculares34 Natildeo haacute estudos conformacionais em soluccedilatildeo na literatura para estes compostos que sejam de nosso conhecimento Dessa maneira no presente trabalho foi realizada uma anaacutelise sistemaacutetica do comportamento conformacional em soluccedilatildeo do FE FP e FB por espectroscoipas de RMN de
1H e 19F e infravermelho suportado por caacutelculos teoacutericos Metodologia Computacional
Foram realizados caacutelculos teoacutericos em niacutevel MP2aug-cc-pVDZ para geometrias dos confocircrmeros do FE (5 confocircrmeros) FP (12 confocircrmeros) e FB (38 confocircrmeros) otimizados em niacutevel MP2aug-cc-pVDZ que apresentaram a melhor correlaccedilatildeo com o niacutevel CCSD(T)aug-cc-pVTZ em relaccedilatildeo agrave funcionais da DFT (B3LYP e B3LYP-D3) Foram entatildeo aplicados diferentes meacutetodos teoacutericos como o Quantum Theory of Atoms in Molecules (QTAIM) Non-Covalent Interactions (NCI) e o Natural Bond Orbitals (NBO) para se entender as preferecircncias conformacionais destes compostos Resultados e Discussatildeo
Nenhum indiacutecio de formaccedilatildeo de LH intramolecular CFbullbullbullHO pocircde ser detectado para o FE FP e FB experimentalmente em soluccedilatildeo nos espectros de RMN e infravermelho Caacutelculos teoacuterico baseados na QTAIM NCI e NBO indicam que LHs CFbullbullbullHO intramoleculares natildeo tecircm influecircncia sobre o comportamento conformacional do FE mas estabilizam o miacutenimo global tanto do FP quanto do FB para as moleacuteculas isoladas No entanto ao se adicionar correccedilotildees termodinacircmicas de energia livre de Gibbs mesmo em meios natildeo-polares tais como CCI4 ciclohexano e diclorometano (IEF-PCM) a populaccedilatildeo dos miacutenimos globais do FP (~11) e FB (~3) diminuem consideravelmente aparentemente abaixo do limite de detecccedilatildeo Conclusotildees
Contraacuterio agrave suposiccedilotildees encontradas na literatura o comportamento conformacional do FE natildeo eacute regido por uma LH CFHO intramolecular LHs intramoleculares satildeo importantes para os confocircrmeros mais estaacuteveis do FP e FB isolados mas natildeo podem ser detectadas em soluccedilatildeo O presente trabalho foi aceito para publicaccedilatildeo no jornal Phys Chem Chem Phys Agradecimentos FAPESP FAPEMIG CNPq e EaStCHEM Referecircncias [1] R A Cormanich M P Freitas C F Tormena R Rittner RSC Advances 2012 2 4169 [2] J Huang K Hedberg J Am Chem Soc 1989 111 6909 [3] H M Badawi W Foumlrner S A Ali Spectrochim Acta A 2008 69 263 [4] M Traetteberg A D Richardson K Hedberg R W Winter G L Gard J Phys Chem A 2001 105 9587
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Theoretical Study of the Infrared Raman and VCD Spectra of Thiophene UsingAb Initio and Density Functional Theory Calculations
Marcello F da Costa (PQ)1 Poliane C de Farias (PG)2
mcostauelbr polianefariasyahoocombr12Universidade Estadual de Londrina LBMM ndash Laboratoacuterio de Biofiacutesica e Mecacircnica Molecular
IntroductionOrganic semiconductors have physical characteristics similar to inorganic ones so they can
also be used in the manufacture of OLEDs [1] photovoltaic cells [2] lasers [3] Furthermoreorganic materials with semiconductor properties have some advantages when compared to inorganicones such as greater adaptability low cost of production and the possibility of easily making smallstructural changes to modify its physical and chemical properties Among the currently mostinteresting organic semiconductors are the thiophene based polymers and the thiophene togetherwith its derivatives which are the main constituents of organic conductors [4]
Computational detailsIn this work we made the calculation of the molecular parameters infrared and Raman
spectra with HF and MP2 ab initio methods and B3LYP and B3PW91 DFT functional packagesWe also compared the results with experimental data found in the literature [5-7] and we calculatedthe VCD (vibrational circular dichroism) spectrum based on the good agreement of the calculationsperformed The thiophenes geometry optimization and harmonic vibrational frequenciescalculations were performed with the GAUSSIAN 03 software package using HF levelapproximation MoslashllerndashPlesset many-body perturbation theory truncated at second order (MP2) andDFT with B3LYP and B3PW91 hybrid functional with both are believed to be superior inpredicting molecular properties A fairly large and flexible basis set 6-311++G was chosen toobtain accurate calculations about the molecule
Results and discussionThe results show that the DFT methods have more accuracy with experimental data The
B3LYP hybrid functional had slightly more accuracy than the B3PW91 for the vibrationalfrequencies and matched with experimental data until the 12th vibration in the range around 500 to1200 1cm The theoretical prediction of the VCD spectrum shows that the thiophene molecule hasa propensity to absorb clockwise circularly polarized light (positive absorption) at the most intenseinfrared absorptions
ConclusionThe set of basis functions 6-311++G is able to provide a realistic description of these
properties The good agreement with the experimental data of the harmonic vibrations supports theVCD results which provides useful information for the study of this material
AcknowledgementsThe authors would like to acknowledge the financial support granted by the following
Brazilian agency Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientiacutefico e Tecnoloacutegico (CNPq)
Referecircncias [1] Y Li Y Cao J Gao D Wang G Yu AJ Heeger Synthetic Met 99 (1999) 243[2] CJ Brabec NS Sariciftci JC Hummelen Adv Func Mater 11 (2001) 15[3] F Hide M Diaz-Garcia B Schwartz M Andersson P Qibing AJ Heeger Science 273 (1996) 1833[4] JH Schon A Dodabalapur Z Bao C Kloc O Schenker B Batlogg Nature 410 (2001) 189[5] T Kupka R Wrzalik G Pasterna K Pasterny J Mol Struct 616 (2002) 17[6] JS Kwiatkowski J Leszczynski I Teca J Mol Struct 436-437 (1997) 451[7] K Pasterny R Wrzalik T Kupka G Pasterna J Mol Spectrosc 614 (2002) 297
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Iacutendice de Autores
Anselmo E de Oliveira UFG 04Antonio E H Machado UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Antonio O T Patrociacutenio UNIVERSIDADE FEDERAL DEUBERLAcircNDIA
26
Aristeu S da Fonseca UFAM 28Arnaldo Fernandes da Silva Fo UNICAMP 06 07Ataualpa A C Braga UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 01Breno R L Galvatildeo UFMG 16Carlos R D Correia UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
CAMPINAS01
Cleuton de Souza Silva UNICAMP 08 10Claacuteudio Francisco Tormena UNICAMP 05Daniely X Soares UNICAMP 07Diego Fernando da S Paschoal UFJF 22Diesley Martins UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Dioacutegenes Mendes Arauacutejo USP-RP 09Elaine F F da Cunha FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Eacutegil de Brito Saacute UFPI 30Elizete Ventura UFPB 24Elieacutezer Fernando de Oliveira UNESP 17Fabriacutecio R Sensato UNIFESP 20Felipe Vieira Zauith Assad UNIFESP 20Fermin Fidel Herrera Aragoacuten CDTN 25Francisco Carlos Lavarda UNESP 17Francisco das Chagas Alves Lima UFPI 14Faacutetima Maria Pereira de Rezende UFLA 23Giovanni Finoto Caramori UFSC 02Heacutelio F Dos Santos UFJF 22Iran da Luz Sousa UNICAMP 12Jadson C Belchior UFMG 16Josene Maria Toldo UFRGS 18Kelson Mota T Oliveira UFAM 28Larissa Sihe Oliveira UFSM 13Leonardo T Ueno UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Leonardo V das Chagas Lima UNICAMP 21Lucas Abreu do Nascimento UESPI 14Lucas Colucci Ducati USP 05Luciano Tavares da Costa UNIFAL-MG 15Liacutevia C T Lacerda FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19M Buumlhl UNIVERSITY OF ST ANDREWS 31
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M P Freitas UFLA 31Marcello Ferreira da Costa UEL 32Marcus V J Rocha VRIJE UNIVERSITEIT 19Marlon Vieira de Melo UFAM 28Mateus Grecco Manfreacute UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 27Mateus Xavier Silva UFMG 16Matheus P de Freitas UFLA 23Mauricio Gustavo Rodrigues UNICAMP 11Milton Matos UFPI 30Nelson Henrique Morgon UNICAMP 12 21Noam Gadelha da Silva UFAM 29Noam S Gadelha UFAM 28Paulo Fernando Bruno Gonccedilalves UFRGS 18Poliane Cristina de Farias UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
LONDRINA32
R Rittner UNICAMP 31Rafael de Mattos Piccoli UFSC 02Railton Barbosa de Andrade UFPB 24Renan Vidal Viesser UNICAMP 05Renato Pereira Orenha UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 03Ricardo A Agnes UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
CAMPINAS01
Rodrigo Antonio Cormanich UNICAMP 31Rogeacuterio Custodio UNICAMP 08 10 11Rogeacuterio J Baierle UFSM 13Roy E Bruns UNICAMP 06 07Reacutegis Casimiro Leal UNICAMP 10Sergio E Galembeck USP-RP 09Silmar A do Monte UFPB 24Silviana Correcirca FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Seacutergio E Galembeck UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 27Seacutergio Emanuel Galembeck UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 03Teodorico C Ramalho FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Tuanan Lourenccedilo UNIFAL-MG 15Vitor Hugo Menezes da Silva UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 01Wagner E Richter UNICAMP 07Wagner Eduardo Richter UNICAMP 06Wesley Fonseca Vaz UFG 04Weverson R Gomes UNIVERSIDADE FEDERAL DE SAtildeO
CARLOS26
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Palavras Chaves
AacuteCIDO BETULINICO 28AacuteCIDO MELALEUCICO 29ACOPLAMENTO SPIN-ORBITAL 05AGREGADOS MOLECULARES 04ALGORITMO GENEacuteTICO 16ALPCCL 04AMINAS SUBSTITUIacuteDAS 10ANAacuteLISE CONFORMACIONAL 31ANATASE 26AROMATICIDADE 27ATIVIDADE 28BASIS SETS 22BENZAZOacuteIS 18BENZBROMARONA 12BIOACTIVITY 07C-PCM 08CAacuteLCULO COMPUTACIONAL 10CAacuteLCULOS AB INITIO 16CAacuteLCULOS DFT 01CASSCF 24CLUSTERS METAacuteLICOS 16CLUSTERS 09 29CO2 15COMPOSTO DE COODENACcedilAtildeO 14CONFOcircRMERO ANTI 23CONFOcircRMEROS 12CONJUGATED POLYMERS 17CSSM 06DFT CALCULATIONS 17DFT 02 12 14 18 19 20
21 25 26 29 32DINAcircMICA MOLECULAR 15EFEITO DO AacuteTOMO PESADO 05EFEITOS RELATIVIacuteSTICOS 02EFITO GAUCHE 23ENTALPIA DE FORMACcedilAtildeO 21ESIPT 18ESTADOS EXCITADOS 04ESTRUTURA ELETROcircNICA 09FTALOCIANINA 26FUNCIONAL HIacuteBRIDO M06 01FUNCcedilOtildeES DE BASE 11
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G3X(CEP) 08GD-DOPED SNO2 25HIPERCONJUGACcedilAtildeO 23INFRAVERMELHO 06INTENSIDADES 06INTERACcedilAtildeO INTRAMOLECULAR 27LIGACcedilAtildeO AMIDA 20LIGACcedilAtildeO DE HIDROGEcircNIO 31LIacuteQUIDO IOcircNICO 15MAGNETIC PROPERTIES 25MAGUEMITA 19MCG 11MECHANISM 30MEacuteTODOS COMPOSTOS 21N-ACILACcedilAtildeO DE AMINAS 20NANOFITAS 13NITROSAMINAS 24NITROSILO 03NMR 22OLEFIN METATHESIS 30ONION 28ORGANIC DEVICES 17ORGANOMETAacuteLICOS 02OXIDO NIacuteTRICO 14PKA 10PM3 12PMMA 19PROPRIEDADES 13PROTONACcedilAtildeO 24Q-EXPONENCIAIS 11QTAIM 03RAMAN 32REACcedilOtildeES DE HECK 01RELATIVISTIC EFFECTS 22RMN E INFRAVERMELHO 31RUTEcircNIO 03SIC 13SUPERAacuteTOMOS 09TDDFT 07TENSOR BLINDAGEM NUCLEAR 05TEORIA GAUSSIAN 08THIOPHENE 32UV-VIS SPECTROSCOPY 07
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bbb
E[ρ] = TS[ρ] +intd~rvext(~r)ρ(~r) + VH [ρ] + EXC [ρ]
βmc2 + 3sumk=1
αkpkc
ψ(x t) = ihpartψ(x t)
partt
Ab-initio calculation of magnetic properties of Gd-doped SnO2
Fermin H Aragoacuten
fermin964hotmailcom Laboratoacuterio de Fiacutesica Aplicada Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear 31270-901 Belo Horizonte MG
Brazil
Introduction
The SnO2 compound is a n-type semiconductor with a large band gap (Eg ~ 36 eV) This
compound forms in a tetragonal rutile-type crystalline structure Reports published in the literature
experimental and theoretical indicate that the SnO2 compound doped with different chemical
elements (transition metals and rare earths) shows ferromagnetic properties above room
temperature high electrical conductivity high transparency in the visible region and high thermal
stability Due to these properties the rare earth-ion-doped SnO2 compounds are considered as
promising systems for the development of multifunctional magneto-optical devices [1] In special
the doping with trivalent Gd ions could provide with larger localized magnetic moments because of
their 4f7 electron configuration in comparison with transition metal ions
Computational Methodology
All calculations have been performed within the framework of the density-functional theory
(DFT) implemented in the well-tested SIESTA (Spanish Initiative for Electronic Simulations with
Thousands of Atoms) code
[2] and using the generalized gradient approximation (GGA)
pseudopotentials The system was studied in 2x2x2 supercell contained 48 atoms For the
calculation is considered the substitution of GdrarrSn that represent 625 of Gd-doped and one
oxygen vacancy that represent 3125 of the oxygen occupied site Spin polarized was carried out
to both cases with ferromagnetic (FM) and antiferromagnetic (AFM) configuration The difference
between the FM and AFM total energy (ΔE) can be expressed as ΔE=E(FM)-E(AFM) where
E(FM) denotes the total energy of FM state and E(AFM) denotes the total energy of AFM state
Positive value of ΔE implies that an AFM state is preferred while negative value of ΔE implies that
an FM state is preferred
Results
The values obtained to ΔE were -04 meV and -33 meV for 625 Gd-doped in SnO2 and
SnO2-γ (γ is the quantity of oxygen vacancy) respectively The low energy for Gd-doped SnO2
shows paramagnetic while for the Gd-doped SnO2-γ shows ferromagnetic behavior these results are
in agreement as theoretical and experimental work [34] where were shown that the oxygen
vacancies are a key of the origin of ferromagnetism in the call diluted magnetic semiconductors
Conclusions In conclusion we have investigated the electronic and magnetic properties of Gd-doped SnO2 (free of oxygen vacancy) and Gd-doped SnO2-γ (with oxygen vacancy) using SIESTA code Our calculations show remarkable changes in the spin polarized DOS with a strong correlation of the ferromagnetism with the presence of oxygen vacancy
The financial support of the Brazilian Agencies CNPq CAPES and FAPEMIG is gratefully
acknowledged
References [1] R Adhikari AK Das DKarmakar JGhatak J MagnMagn Mat 322 (2010) 3631
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[4] J M D Coey A P Douvalis C B Fitzgerald and M Venkatesan Appl Phys Lett 84 1332 (2004)
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25 FFCLRP 2014
Estrutura eletrocircnica de complexo envolvendo uma associaccedilatildeo por ligaccedilatildeo
quiacutemica entre uma ftalocianina de rutecircnio e o TiO2 (anatase)
Diesley M S Arauacutejo1
(PG) Weverson R Gomes2(PG) Leonardo T Ueno
3(PQ) Antonio O T
Patrociacutenio1(PQ) Antonio E H Machado
1(PQ)
diesleymartinsyahoocombr 1Universidade Federal de Uberlacircndia Instituto de Quiacutemica Laboratoacuterio de Fotoquiacutemica e Ciecircncia de Materiais
2 Universidade Federal de Satildeo Carlos Departamento de Quiacutemica
3Universidade Federal de Uberlacircndia Faculdade de Ciecircncias Integradas do Pontal
Introduccedilatildeo
O emprego de abordagens baseadas na Teoria do Funcional de Densidade (DFT) tem
contribuiacutedo de forma significativa nos estudos de processos que envolvem transferecircncia de carga
[12] Ressalta-se entre outras possibilidades a previsatildeo do arranjo estrutural energeticamente mais
favoraacutevel e o entendimento de qual seria a melhor forma de ancoramento do corante na superfiacutecie
do semicondutor Aleacutem disso a estrutura eletrocircnica obtida teoricamente eacute capaz de fornecer
informaccedilotildees para o entendimento de processos importantes como eacute o caso da conversatildeo de energia
No presente trabalho avaliamos o comportamento de uma ftalocianina de rutecircnio ([(29-
bis(dietielamino)-1623-dicarboxi)PcRu(py)2]- FtRu) ligada quimicamente a um nanocluster de
anatase (TiO2)
Metodologia Computacional
Para a otimizaccedilatildeo estrutural e caacutelculo das frequecircncias vibracionais empregou-se o funcional
B3LYP e o conjunto de bases LANL2DZ ECP com o pseudo-potencial para o Titacircnio e o conjunto
Def2-TZVPD para os demais aacutetomos (H C N O e Ru) mais o pseudo-potencial para o Ru O
nanocluster de anatase empregado foi mantido congelado durante todos os caacutelculos Este consiste
em estrutura otimizada descrita por Jono e colaboradores [1] Todos os caacutelculos foram efetuados
considerando acetonitrila como solvente empregando o meacutetodo de contiacutenuo dieleacutetrico CPCM [45]
O funcional CAM-B3LYP foi utilizado na previsatildeo de 6 estados tripleto e dos 60 primeiros estados
singleto para a construccedilatildeo do espectro eletrocircnico e diagrama de energias
Resultados e Discussatildeo
No espectro de excitaccedilatildeo simulado a magnitude das forccedilas de oscilador para as transiccedilotildees
por volta de 560 nm sugere uma grande probabilidade de absorccedilatildeo de luz visiacutevel por este complexo
Em uma anaacutelise dos orbitais moleculares observa-se que tais excitaccedilotildees surgem da transferecircncia de
carga interfacial da FtRu para niacuteveis desocupados do semicondutor sugerindo que as transiccedilotildees
eletrocircnicas de menor energia devem envolver a excitaccedilatildeo de um eleacutetron da FtRu para diferentes
estados eletrocircnicos do TiO2 O gap energeacutetico entre o estado eletrocircnico de menor energia (S1) e o
estado fundamental eacute de cerca de 180 eV envolvendo a combinaccedilatildeo de diferentes transiccedilotildees
eletrocircnicas sugerindo que haacute injeccedilatildeo eletrocircnica do corante no estado excitado para a banda de
conduccedilatildeo do semicondutor isso eacute compatiacutevel com dados reportados em estudos similares [1-3]
Conclusotildees
Os dados obtidos para os niacuteveis de energia do complexo em estudo satildeo compatiacuteveis aos
observados para complexos similares Os resultados sugerem na excitaccedilatildeo eletrocircnica a
transferecircncia de eleacutetron de niacuteveis ocupados da FtRu para orbitais virtuais da anatase
Agradecimentos
UFU FAPEMIG CAPES e CNPq
Referecircncias
[1] R Jono et al J Phys Chem Lett 2011 2 1167ndash1170
[2] P M Anbarasan et al Rec Res Sci Tech 2010 2 08-16
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Estudo computacional de [22]ciclofanos
Mateus G Manfreacute1 (IC) Seacutergio E Galembeck
1 (PQ)
mateusmanfreuspbr 1Departamento de Quiacutemica Faculdade de Filosofia Ciecircncias e Letras de Ribeiratildeo Preto Universidade de Satildeo Paulo
14040-901 Ribeiratildeo Preto-SP Brasil
Introduccedilatildeo
Os [22]ciclofanos representam uma classe de compostos quiacutemicos com um campo de aplicaccedilatildeo que
abrange cataacutelises assimeacutetricas poliacutemeros com propriedades oacuteptico-eletrocircnicas distintas e mesmo
faacutermacos no combate agrave artrite Grande parte de suas caracteriacutesticas de interesse se deve a interaccedilotildees
entre seus dois aneacuteis aromaacuteticos portanto a compreensatildeo da natureza de tais interaccedilotildees elucidaria a
origem de suas aplicaccedilotildees bem como melhor exploraacute-las
Metodologia Computacional
Quatro compostos da classe dos [22]ciclofano vecircm sendo estudados neste trabalho
[22]paraciclofano (I) sin [22]metaciclofano (II) anti [22]metaciclofano (III) e
[22]metaparaciclofano (IV) As moleacuteculas tiveram suas geometrias optimizadas atraveacutes do meacutetodo
PW6B95-D3BJ tendo def2-TZVP A mesma metodologia foi adotada para o caacutelculo de seus
espectros infravermelho
Resultados e Discussatildeo
Em todos os compostos os valores estudados nas geometrias se encontram muito proacuteximos
dos valores experimentais na literatura2 Observa-se que para I e II a distacircncia interanular
apresentou um valor abaixo do raio de Van der Waals para o aacutetomo de carbono ( 28 acircngstrons) o
que sugere uma provaacutevel interaccedilatildeo through-space entre os aneacuteis Por outro lado os compostos III e
IV apresentaram uma distacircncia entre os aneacuteis maior que 28 acircngstrons indicando que caso estejam
presentes a interaccedilatildeo entre os aneacuteis se daacute principalmente through-bond
Os espectros infravermelho revelaram que em todos os compostos os picos de maior
intensidade se encontravam relacionados a vibraccedilotildees de estiramento dos hidrogecircnios Tanto O
espectro do composto I quanto do composto II bandas de intensidade consideraacutevel em 750 cm-1
relacionada agrave vibraccedilatildeo angular entre seus aneacuteis benzecircnicos indicando uma provaacutevel interaccedilatildeo
through-space O composto IV por outro lado natildeo apresentou tais bandas de interaccedilatildeo apenas entre
os aneacuteis mas sim uma banda em 606 cm-1
devido ao estiramento simeacutetrico entre os aneacuteis atraveacutes
das pontes etilecircnicas se tratando de uma provaacutevel interaccedilatildeo through-bond
Conclusatildeo
O meacutetodo PW6B95-D3BJ apresentou resultados com boa exatidatildeo ante aos valores
encontrados na literatura se mostrando adequado para o tratamento de [22]ciclofanos Os dados
obtidos na geometria para os compostos I e II bem como no espectro infravermelho convergem para
uma predominacircncia na interaccedilatildeo through-space enquanto que para o composto IV estes convergem
para uma predominacircncia na interaccedilatildeo through-bond
Agradecimentos
Os autores agradecem agrave FAPESP (processo 201319596-0) pelo suporte financeiro MGM
agradece agrave FAPESP (processo 201319596-0) pela bolsa de Iniciaccedilatildeo Cientiacutefica
Referecircncias Bibliograacutefica 2ChampionRGodfreyPD Betens FLJ Mol Spectrosc 199215518
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17ordm SIMPOacuteSIO BRASILEIRO DE QUIacuteMICA TEOacuteRICA (SBQT) 24 a 28 de novembro de 2013 Angra dos Reis Rio
ESTUDO COMPARATIVO DE REATIVIDADE DE TRITERPENOS
PENTACIacuteCLICOS COM ATIVIDADE ANTIMALAacuteRICA
Marlon Marques V de Melo Filho
1a(PG) Kelson Mota T Oliveira
1a(PQ) Noam S Gadelha
1a(PG)
Aristeu S da Fonseca1a
(PG)
1aGrupo de Quiacutemica Teoacuterica e Computacional (GQTC)
1bGrupo de Quiacutemica de Produtos Naturais e Desenvolvimento
de Meacutetodos Analiacuteticos (QPNMA) 1DQICE ndash UFAM Bloco 10 Setor Norte Av Rodrigo OJ Ramos 6200 Japiim
69077-000 Manaus ndash Amazonas
e-mail marlonvieirademelogmailcom
Palavras-chave lupeol aacutecido betulinico betulina aacutecido melaleuco atividade ONION
INTRODUCcedilAtildeO
A investigaccedilatildeo farmacecircutica em produtos naturais representa uma estrateacutegia importante para a descoberta e desenvolvimento de novos medicamentos Quatro moleacuteculas isoladas da A amazonicus no QPNMA com esqueleto triterpecircnico pentaciacuteclico tecircm mostrado graus diferentes de atividade contra o P falciparum Trecircs destes compostos satildeo apresentados na literatura como oacutetimos candidatos para o desenvolvimento de um tratamento mais eficiente contra a malaacuteria e outras doenccedilas parasitaacuterias Os quatro compostos depois de isolados foram identificados por meio de anaacutelise espectroscoacutepica (ver fig 1) Suas estruturas foram estudadas por meio de abordagem teoacuterica visando determinar que fatores estruturais e eletrocircnicos poderiam ser determinantes no grau de atividade Foram comparados os mapas de potencial eletrostaacutetico densidade eletrocircnica (2D e 3D) e distribuiccedilatildeo de cargas dos quatro compostos e seus valores tabelados Figura 1 Triterpenos pentaciacuteclicos isolados de A amazonicus 1 - lupeol 2 - O aacutecido betuliacutenico 3 - betulina 4 - o aacutecido Melaleucico
MEacuteTODOS Os calculos seratildeo realizados utilizando PC INTEL Quadcore
TM (8 GB RAM) em plataforma Debian
LINUX (Versatildeo 50) para calcular as propriedades estruturais e eletrocircnicas das quatro moleacuteculas Na otimizaccedilatildeo geomeacutetrica de rotina seraacute utilizado o meacutetodo com bases 6-21G e funcional b3lyp por meio do Programa Gaussian03 O meacutetodo a ser utilizado eacute o ONIOM Ele eacute recomendado para moleacuteculas grandes reaccedilotildees enzimaacuteticas mecanismos de reaccedilatildeo para os sistemas orgacircnicos efeitos dos substituintes e reatividade de compostos orgacircnicos e organometaacutelicos
RESULTADOS E DISCUSSAtildeO
Os dados oriundos do QPNMA indicam uma
maior atividade para o aacutecido betuliacutenico valores
meacutedios para o lupeol e betulina e nenhuma
atividade do aacutecido melaleucico Como a literatura
aponta a carboxila como forte candidato
responsaacutevel pela atividade do aacutecido betuliacutenico e a
hidroxila nos demais compostos a anaacutelise da
presenccedila destes grupos nas quatros estruturas foi
observado Estruturalmente os compostos
apresentaram grande similaridade em distacircncias e
acircngulos no esqueleto lupacircnico Os caacutelculos de
atividades dos triterpenos seratildeo realizados ao
interagi-los com o modelo tridimensional da proteiacutena
digestiva do P flaciparum que eacute encontrado no
Protein Data Base CONCLUSAtildeO
Uma das principais diferenccedilas observadas deve-
se a distribuiccedilatildeo de cargas nas COOH devido ao
efeito indutivo na proacutepria moleacutecula ou ateacute mesmo
um impedimento esteacuterico pelo maior volume da
moleacutecula
AGRADECIMENTOS
FAPEAM CNPq
Abdel Bar at al J Nat Prod 2009 72 1643ndash1650
2
1
25
12
6
27
15
16
19
28
22
21 29
30
24
23
OH
H
H
1
COOH
OH
OH H
OHH
H
H
3
2
3 4
23 24
6 5
10
1
25
9 8
7 27
14
13
12
30
19
1
8 17 16
15
28
22
21
29
26 COOH
COOH
OH
4
2
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28 FFCLRP 2014
Estudos Teoacutericos Comparativos de Propriedades Estruturais Eletrocircnicas e
Espectroscoacutepicas dos Aacutecidos Betuliacutenico e Melaleucico e da Estabilidade de
Clusters desses Metaboacutelitos Especiais
Noam G da Silva1 (PG) Kelson M T de Oliveira1 (PQ) Aristeu S da Fonseca1 (PG) e Marlon
Vieira de Melo1 (PG)
noam_gshotmailcom 1DQICE-UFAM Bloco 10 Setor Norte Av Rodrigo O J Ramos 6200 Japiim 69077-000 Manaus Amazonas
Introduccedilatildeo
A baixa atividade do aacutecido Melaleucico natildeo foi ateacute o presente momento estudada Sua
estrutura eacute similar agrave de outros compostos ativos mas algum outro fator deve estar influenciando
na quiacutemica da reaccedilatildeo[12] Estruturas como clusters onde interaccedilotildees de hidrogecircnio estabilizam
o sistema podem estar sendo formadas[34] e assim a moleacutecula mostra-se inativa em estudos de
atividade bioloacutegica[5]
Metodologia Computacional
Os caacutelculos foram realizados em maacutequinas QuadCore ambas com 8 GB de memoacuteria
RAM nas plataformas Debian 6 e 7 (Linux) O software utilizado foi o Gaussian 03 Rev C-02
As moleacuteculas foram estudadas com o AM1 B3LYP3-21G e B3LYP6-31G As estruturas com
duas e trecircs moleacuteculas foram estudadas com AM1
Resultados e Discussatildeo
Os resultados preliminares (alguns na Tabela 1)
mostram que a forma mais oxidada (aacutecido Melaleucico)
possui menor energia que o aacutecido Betuliacutenico Em ambas as
moleacuteculas ocorre interaccedilatildeo intermolecular que estabiliza o
sistema Quando duas moleacuteculas interagem haacute um efeito
estabilizante maior no aacutecido Betuliacutenico que no aacutecido
Melaleucico Com trecircs moleacuteculas interagindo ocorre
aumento na estabilizaccedilatildeo para ambos os casos mas o aacutecido Melaleucico tem uma estabilizaccedilatildeo
aproximadamente 20 kcalmol mais acentuada
Tabela 1 Algumas propriedades energeacuteticas e efeitos de interaccedilatildeo de hidrogecircnio
Propriedade Aacutecido Betuliacutenico Aacutecido Melaleucico
Energia Total (kcalmol) -187358751 -2719095827
Estabilizaccedilatildeo com duas moleacuteculas (kcalmol) -8641687843 -7807025921
Estabilizaccedilatildeo com trecircs moleacuteculas (kcalmol) -1326288052 -1528627227
Conclusotildees
A formaccedilatildeo de pontes de hidrogecircnio estabiliza os sistemas mas somente o aacutecido
Melaleucico pode formar grandes aglomerados com essas interaccedilotildees Sistemas maiores podem
ser estudados e fornecer respostas para a baixa atividade da moleacutecula
Agradecimentos
Ao CNPq e a FAPEAM pelos investimentos
Referecircncias [1] Chopra CS Cole A RH Theiberg KJL White DR Arthur HR Tetrahedron 1965 Vol 21 1529-1536
[2] Chopra CS White DR Tetrahedron 1966 Vol 22 897-901
[3] Mohajeri A Journal of molecular structure (Theochem) 2004 Vol 678 201-205
[4] Duvoisin Jr S Ighor CVL Quimica Nova 2011 Vol 34 1595-1603
[5] Bernard P Scior T Didier B Hibert M Berthon J Phytochemistry 2001 Vol 58 865-874
Figura 1 (Esquerda) Cluster de aacutecido
Melaleucico e (Direita) interaccedilotildees de
hidrogecircnio
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On Activation Step of Hoveyda-Grubbs Catalyst
Eacutegil Saacute 1 (PQ) Milton Matos 2 (PQ) hegelsahotmailcom
1 Universidade Federal do Piauiacute Campus Ministro Reis Velloso Parnaiacuteba-PI Brazil e-mail 2 Laboratoacuterio Interdisciplinar de Materiais Avanccedilados Centro de Ciecircncias da Natureza Teresina -PI Brazil
Introduccedilatildeo
Hoveyda-Grubbs catalyst is very important to catalyze the olefin metathesis reaction The activation mechanism is dissociative for RCM (Ring Closing Metathesis) of N-Tosyldiallylamine due to olefin size [1]
Metodologia Computacional
We study the activation mechanism using DFT (Density Functional Theory) through the hybrid functional B3LYP and the basis set 6-31g(d) for all atoms except ruthenium described by LanL2DZ all stationary points were characterized by vibrational frequency calculations using the same level of theory Resultados e Discussatildeo We search the activation path previously proposed [1] showed in the Figure 1 in black and blue lines This path start with the pre-catalyst A1 through the transition state TS(A1-A2) and the minimum A2 The next step is the complexation of N-Tosyldiallylamine (IA3) We also find an alternative path showed by the red line In this path proposed in the first time here we showed an immediately interconversion from A2 to IIA3 before the complexation of the olefin with a rotation through the RuC bond This structure presents a dihedral angle of 105deg between the carbons of group mesityl coordinated ruthenium the carbon of the carbene and the oxygen chelator CRuCO (marked with asterisk in Figure 1) While in the structure A2 the same-angle is -107deg showing the rotation of the entire group Hoveyda around the connection RuC this rotation happens easily and as published in theoretical and experimental studies [2] confirmed by the more the stability of IIA3 in comparison with A2 We investigated the activation directly from the structure A1 to the structure IIA3 but we found an unreal energy barrier corresponding to the possible TS(AI-IIA3) With these results we believe the activation process occurs with the interconversion from A2 to IIA3 and not directly from A2 to IA3 as showed in others works
Figure 1 Activation paths for the Hoveyda-Grubbs catalyst
Referecircncias
[1] [1] S J Connon M Rivard M Zaja S Blechert Adv Synth Catal 345 (2003) 572
[2] C M Aguillar W R Rocha J Phys Chem B 115 (2011) 2030
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Estudo do comportamento em soluccedilatildeo do 2-fluoroetanol 3-fluoroproanol e 4-fluorobutanol por espectroscopias de RMN e infravermelho e caacutelculos
teoacutericos R A Cormanich12(PG) R Rittner2(PQ) M P Freitas3 (PQ) and M Buumlhl1 (PQ)
rodcormanichiqmunicampbr 1 EastChem School of Chemistry University of St Andrews North Haugh St Andrews Fife KY16 9ST UK 2 Chemistry Institute State University of Campinas PO Box 6154 13083-970 Campinas SP Brazil 3 Department of Chemistry Federal University of Lavras PO Box 3037 37200-000 Lavras MG Brazil Introduccedilatildeo
Aacutetomos de fluacuteor em compostos orgacircnicos satildeo considerados fracos aceptores para formaccedilatildeo de ligaccedilatildeo de hidrogecircnio (LH)1 Contudo o miacutenimo global do 2-fluoroetanol (FE) que tem geometria apropriada para formar uma LH CFmiddotmiddotmiddotHO intramolecular eacute responsaacutevel por gt90 da sua populaccedilatildeo conformacional total Tal LH eacute comumente invocada para explicar a estabilidade do confocircrmero mais estaacutevel do FE2 Da mesma maneira tambeacutem eacute indicado que os miacutenimos globais do FP e FB formam LHs CFbullbullbullHO intramoleculares34 Natildeo haacute estudos conformacionais em soluccedilatildeo na literatura para estes compostos que sejam de nosso conhecimento Dessa maneira no presente trabalho foi realizada uma anaacutelise sistemaacutetica do comportamento conformacional em soluccedilatildeo do FE FP e FB por espectroscoipas de RMN de
1H e 19F e infravermelho suportado por caacutelculos teoacutericos Metodologia Computacional
Foram realizados caacutelculos teoacutericos em niacutevel MP2aug-cc-pVDZ para geometrias dos confocircrmeros do FE (5 confocircrmeros) FP (12 confocircrmeros) e FB (38 confocircrmeros) otimizados em niacutevel MP2aug-cc-pVDZ que apresentaram a melhor correlaccedilatildeo com o niacutevel CCSD(T)aug-cc-pVTZ em relaccedilatildeo agrave funcionais da DFT (B3LYP e B3LYP-D3) Foram entatildeo aplicados diferentes meacutetodos teoacutericos como o Quantum Theory of Atoms in Molecules (QTAIM) Non-Covalent Interactions (NCI) e o Natural Bond Orbitals (NBO) para se entender as preferecircncias conformacionais destes compostos Resultados e Discussatildeo
Nenhum indiacutecio de formaccedilatildeo de LH intramolecular CFbullbullbullHO pocircde ser detectado para o FE FP e FB experimentalmente em soluccedilatildeo nos espectros de RMN e infravermelho Caacutelculos teoacuterico baseados na QTAIM NCI e NBO indicam que LHs CFbullbullbullHO intramoleculares natildeo tecircm influecircncia sobre o comportamento conformacional do FE mas estabilizam o miacutenimo global tanto do FP quanto do FB para as moleacuteculas isoladas No entanto ao se adicionar correccedilotildees termodinacircmicas de energia livre de Gibbs mesmo em meios natildeo-polares tais como CCI4 ciclohexano e diclorometano (IEF-PCM) a populaccedilatildeo dos miacutenimos globais do FP (~11) e FB (~3) diminuem consideravelmente aparentemente abaixo do limite de detecccedilatildeo Conclusotildees
Contraacuterio agrave suposiccedilotildees encontradas na literatura o comportamento conformacional do FE natildeo eacute regido por uma LH CFHO intramolecular LHs intramoleculares satildeo importantes para os confocircrmeros mais estaacuteveis do FP e FB isolados mas natildeo podem ser detectadas em soluccedilatildeo O presente trabalho foi aceito para publicaccedilatildeo no jornal Phys Chem Chem Phys Agradecimentos FAPESP FAPEMIG CNPq e EaStCHEM Referecircncias [1] R A Cormanich M P Freitas C F Tormena R Rittner RSC Advances 2012 2 4169 [2] J Huang K Hedberg J Am Chem Soc 1989 111 6909 [3] H M Badawi W Foumlrner S A Ali Spectrochim Acta A 2008 69 263 [4] M Traetteberg A D Richardson K Hedberg R W Winter G L Gard J Phys Chem A 2001 105 9587
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Theoretical Study of the Infrared Raman and VCD Spectra of Thiophene UsingAb Initio and Density Functional Theory Calculations
Marcello F da Costa (PQ)1 Poliane C de Farias (PG)2
mcostauelbr polianefariasyahoocombr12Universidade Estadual de Londrina LBMM ndash Laboratoacuterio de Biofiacutesica e Mecacircnica Molecular
IntroductionOrganic semiconductors have physical characteristics similar to inorganic ones so they can
also be used in the manufacture of OLEDs [1] photovoltaic cells [2] lasers [3] Furthermoreorganic materials with semiconductor properties have some advantages when compared to inorganicones such as greater adaptability low cost of production and the possibility of easily making smallstructural changes to modify its physical and chemical properties Among the currently mostinteresting organic semiconductors are the thiophene based polymers and the thiophene togetherwith its derivatives which are the main constituents of organic conductors [4]
Computational detailsIn this work we made the calculation of the molecular parameters infrared and Raman
spectra with HF and MP2 ab initio methods and B3LYP and B3PW91 DFT functional packagesWe also compared the results with experimental data found in the literature [5-7] and we calculatedthe VCD (vibrational circular dichroism) spectrum based on the good agreement of the calculationsperformed The thiophenes geometry optimization and harmonic vibrational frequenciescalculations were performed with the GAUSSIAN 03 software package using HF levelapproximation MoslashllerndashPlesset many-body perturbation theory truncated at second order (MP2) andDFT with B3LYP and B3PW91 hybrid functional with both are believed to be superior inpredicting molecular properties A fairly large and flexible basis set 6-311++G was chosen toobtain accurate calculations about the molecule
Results and discussionThe results show that the DFT methods have more accuracy with experimental data The
B3LYP hybrid functional had slightly more accuracy than the B3PW91 for the vibrationalfrequencies and matched with experimental data until the 12th vibration in the range around 500 to1200 1cm The theoretical prediction of the VCD spectrum shows that the thiophene molecule hasa propensity to absorb clockwise circularly polarized light (positive absorption) at the most intenseinfrared absorptions
ConclusionThe set of basis functions 6-311++G is able to provide a realistic description of these
properties The good agreement with the experimental data of the harmonic vibrations supports theVCD results which provides useful information for the study of this material
AcknowledgementsThe authors would like to acknowledge the financial support granted by the following
Brazilian agency Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientiacutefico e Tecnoloacutegico (CNPq)
Referecircncias [1] Y Li Y Cao J Gao D Wang G Yu AJ Heeger Synthetic Met 99 (1999) 243[2] CJ Brabec NS Sariciftci JC Hummelen Adv Func Mater 11 (2001) 15[3] F Hide M Diaz-Garcia B Schwartz M Andersson P Qibing AJ Heeger Science 273 (1996) 1833[4] JH Schon A Dodabalapur Z Bao C Kloc O Schenker B Batlogg Nature 410 (2001) 189[5] T Kupka R Wrzalik G Pasterna K Pasterny J Mol Struct 616 (2002) 17[6] JS Kwiatkowski J Leszczynski I Teca J Mol Struct 436-437 (1997) 451[7] K Pasterny R Wrzalik T Kupka G Pasterna J Mol Spectrosc 614 (2002) 297
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Iacutendice de Autores
Anselmo E de Oliveira UFG 04Antonio E H Machado UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Antonio O T Patrociacutenio UNIVERSIDADE FEDERAL DEUBERLAcircNDIA
26
Aristeu S da Fonseca UFAM 28Arnaldo Fernandes da Silva Fo UNICAMP 06 07Ataualpa A C Braga UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 01Breno R L Galvatildeo UFMG 16Carlos R D Correia UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
CAMPINAS01
Cleuton de Souza Silva UNICAMP 08 10Claacuteudio Francisco Tormena UNICAMP 05Daniely X Soares UNICAMP 07Diego Fernando da S Paschoal UFJF 22Diesley Martins UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Dioacutegenes Mendes Arauacutejo USP-RP 09Elaine F F da Cunha FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Eacutegil de Brito Saacute UFPI 30Elizete Ventura UFPB 24Elieacutezer Fernando de Oliveira UNESP 17Fabriacutecio R Sensato UNIFESP 20Felipe Vieira Zauith Assad UNIFESP 20Fermin Fidel Herrera Aragoacuten CDTN 25Francisco Carlos Lavarda UNESP 17Francisco das Chagas Alves Lima UFPI 14Faacutetima Maria Pereira de Rezende UFLA 23Giovanni Finoto Caramori UFSC 02Heacutelio F Dos Santos UFJF 22Iran da Luz Sousa UNICAMP 12Jadson C Belchior UFMG 16Josene Maria Toldo UFRGS 18Kelson Mota T Oliveira UFAM 28Larissa Sihe Oliveira UFSM 13Leonardo T Ueno UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Leonardo V das Chagas Lima UNICAMP 21Lucas Abreu do Nascimento UESPI 14Lucas Colucci Ducati USP 05Luciano Tavares da Costa UNIFAL-MG 15Liacutevia C T Lacerda FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19M Buumlhl UNIVERSITY OF ST ANDREWS 31
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M P Freitas UFLA 31Marcello Ferreira da Costa UEL 32Marcus V J Rocha VRIJE UNIVERSITEIT 19Marlon Vieira de Melo UFAM 28Mateus Grecco Manfreacute UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 27Mateus Xavier Silva UFMG 16Matheus P de Freitas UFLA 23Mauricio Gustavo Rodrigues UNICAMP 11Milton Matos UFPI 30Nelson Henrique Morgon UNICAMP 12 21Noam Gadelha da Silva UFAM 29Noam S Gadelha UFAM 28Paulo Fernando Bruno Gonccedilalves UFRGS 18Poliane Cristina de Farias UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
LONDRINA32
R Rittner UNICAMP 31Rafael de Mattos Piccoli UFSC 02Railton Barbosa de Andrade UFPB 24Renan Vidal Viesser UNICAMP 05Renato Pereira Orenha UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 03Ricardo A Agnes UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
CAMPINAS01
Rodrigo Antonio Cormanich UNICAMP 31Rogeacuterio Custodio UNICAMP 08 10 11Rogeacuterio J Baierle UFSM 13Roy E Bruns UNICAMP 06 07Reacutegis Casimiro Leal UNICAMP 10Sergio E Galembeck USP-RP 09Silmar A do Monte UFPB 24Silviana Correcirca FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Seacutergio E Galembeck UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 27Seacutergio Emanuel Galembeck UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 03Teodorico C Ramalho FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Tuanan Lourenccedilo UNIFAL-MG 15Vitor Hugo Menezes da Silva UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 01Wagner E Richter UNICAMP 07Wagner Eduardo Richter UNICAMP 06Wesley Fonseca Vaz UFG 04Weverson R Gomes UNIVERSIDADE FEDERAL DE SAtildeO
CARLOS26
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Palavras Chaves
AacuteCIDO BETULINICO 28AacuteCIDO MELALEUCICO 29ACOPLAMENTO SPIN-ORBITAL 05AGREGADOS MOLECULARES 04ALGORITMO GENEacuteTICO 16ALPCCL 04AMINAS SUBSTITUIacuteDAS 10ANAacuteLISE CONFORMACIONAL 31ANATASE 26AROMATICIDADE 27ATIVIDADE 28BASIS SETS 22BENZAZOacuteIS 18BENZBROMARONA 12BIOACTIVITY 07C-PCM 08CAacuteLCULO COMPUTACIONAL 10CAacuteLCULOS AB INITIO 16CAacuteLCULOS DFT 01CASSCF 24CLUSTERS METAacuteLICOS 16CLUSTERS 09 29CO2 15COMPOSTO DE COODENACcedilAtildeO 14CONFOcircRMERO ANTI 23CONFOcircRMEROS 12CONJUGATED POLYMERS 17CSSM 06DFT CALCULATIONS 17DFT 02 12 14 18 19 20
21 25 26 29 32DINAcircMICA MOLECULAR 15EFEITO DO AacuteTOMO PESADO 05EFEITOS RELATIVIacuteSTICOS 02EFITO GAUCHE 23ENTALPIA DE FORMACcedilAtildeO 21ESIPT 18ESTADOS EXCITADOS 04ESTRUTURA ELETROcircNICA 09FTALOCIANINA 26FUNCIONAL HIacuteBRIDO M06 01FUNCcedilOtildeES DE BASE 11
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G3X(CEP) 08GD-DOPED SNO2 25HIPERCONJUGACcedilAtildeO 23INFRAVERMELHO 06INTENSIDADES 06INTERACcedilAtildeO INTRAMOLECULAR 27LIGACcedilAtildeO AMIDA 20LIGACcedilAtildeO DE HIDROGEcircNIO 31LIacuteQUIDO IOcircNICO 15MAGNETIC PROPERTIES 25MAGUEMITA 19MCG 11MECHANISM 30MEacuteTODOS COMPOSTOS 21N-ACILACcedilAtildeO DE AMINAS 20NANOFITAS 13NITROSAMINAS 24NITROSILO 03NMR 22OLEFIN METATHESIS 30ONION 28ORGANIC DEVICES 17ORGANOMETAacuteLICOS 02OXIDO NIacuteTRICO 14PKA 10PM3 12PMMA 19PROPRIEDADES 13PROTONACcedilAtildeO 24Q-EXPONENCIAIS 11QTAIM 03RAMAN 32REACcedilOtildeES DE HECK 01RELATIVISTIC EFFECTS 22RMN E INFRAVERMELHO 31RUTEcircNIO 03SIC 13SUPERAacuteTOMOS 09TDDFT 07TENSOR BLINDAGEM NUCLEAR 05TEORIA GAUSSIAN 08THIOPHENE 32UV-VIS SPECTROSCOPY 07
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bbb
E[ρ] = TS[ρ] +intd~rvext(~r)ρ(~r) + VH [ρ] + EXC [ρ]
βmc2 + 3sumk=1
αkpkc
ψ(x t) = ihpartψ(x t)
partt
Estrutura eletrocircnica de complexo envolvendo uma associaccedilatildeo por ligaccedilatildeo
quiacutemica entre uma ftalocianina de rutecircnio e o TiO2 (anatase)
Diesley M S Arauacutejo1
(PG) Weverson R Gomes2(PG) Leonardo T Ueno
3(PQ) Antonio O T
Patrociacutenio1(PQ) Antonio E H Machado
1(PQ)
diesleymartinsyahoocombr 1Universidade Federal de Uberlacircndia Instituto de Quiacutemica Laboratoacuterio de Fotoquiacutemica e Ciecircncia de Materiais
2 Universidade Federal de Satildeo Carlos Departamento de Quiacutemica
3Universidade Federal de Uberlacircndia Faculdade de Ciecircncias Integradas do Pontal
Introduccedilatildeo
O emprego de abordagens baseadas na Teoria do Funcional de Densidade (DFT) tem
contribuiacutedo de forma significativa nos estudos de processos que envolvem transferecircncia de carga
[12] Ressalta-se entre outras possibilidades a previsatildeo do arranjo estrutural energeticamente mais
favoraacutevel e o entendimento de qual seria a melhor forma de ancoramento do corante na superfiacutecie
do semicondutor Aleacutem disso a estrutura eletrocircnica obtida teoricamente eacute capaz de fornecer
informaccedilotildees para o entendimento de processos importantes como eacute o caso da conversatildeo de energia
No presente trabalho avaliamos o comportamento de uma ftalocianina de rutecircnio ([(29-
bis(dietielamino)-1623-dicarboxi)PcRu(py)2]- FtRu) ligada quimicamente a um nanocluster de
anatase (TiO2)
Metodologia Computacional
Para a otimizaccedilatildeo estrutural e caacutelculo das frequecircncias vibracionais empregou-se o funcional
B3LYP e o conjunto de bases LANL2DZ ECP com o pseudo-potencial para o Titacircnio e o conjunto
Def2-TZVPD para os demais aacutetomos (H C N O e Ru) mais o pseudo-potencial para o Ru O
nanocluster de anatase empregado foi mantido congelado durante todos os caacutelculos Este consiste
em estrutura otimizada descrita por Jono e colaboradores [1] Todos os caacutelculos foram efetuados
considerando acetonitrila como solvente empregando o meacutetodo de contiacutenuo dieleacutetrico CPCM [45]
O funcional CAM-B3LYP foi utilizado na previsatildeo de 6 estados tripleto e dos 60 primeiros estados
singleto para a construccedilatildeo do espectro eletrocircnico e diagrama de energias
Resultados e Discussatildeo
No espectro de excitaccedilatildeo simulado a magnitude das forccedilas de oscilador para as transiccedilotildees
por volta de 560 nm sugere uma grande probabilidade de absorccedilatildeo de luz visiacutevel por este complexo
Em uma anaacutelise dos orbitais moleculares observa-se que tais excitaccedilotildees surgem da transferecircncia de
carga interfacial da FtRu para niacuteveis desocupados do semicondutor sugerindo que as transiccedilotildees
eletrocircnicas de menor energia devem envolver a excitaccedilatildeo de um eleacutetron da FtRu para diferentes
estados eletrocircnicos do TiO2 O gap energeacutetico entre o estado eletrocircnico de menor energia (S1) e o
estado fundamental eacute de cerca de 180 eV envolvendo a combinaccedilatildeo de diferentes transiccedilotildees
eletrocircnicas sugerindo que haacute injeccedilatildeo eletrocircnica do corante no estado excitado para a banda de
conduccedilatildeo do semicondutor isso eacute compatiacutevel com dados reportados em estudos similares [1-3]
Conclusotildees
Os dados obtidos para os niacuteveis de energia do complexo em estudo satildeo compatiacuteveis aos
observados para complexos similares Os resultados sugerem na excitaccedilatildeo eletrocircnica a
transferecircncia de eleacutetron de niacuteveis ocupados da FtRu para orbitais virtuais da anatase
Agradecimentos
UFU FAPEMIG CAPES e CNPq
Referecircncias
[1] R Jono et al J Phys Chem Lett 2011 2 1167ndash1170
[2] P M Anbarasan et al Rec Res Sci Tech 2010 2 08-16
[3] Corneliu I Oprea et al International Journal of Photoenergy 2013 1-15
[4] M Cossi et al J Comp Chem 2003 24 669-81
[5] V Barone and M Cossi J Phys Chem A 1998 102 1995-2001
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26 FFCLRP 2014
Estudo computacional de [22]ciclofanos
Mateus G Manfreacute1 (IC) Seacutergio E Galembeck
1 (PQ)
mateusmanfreuspbr 1Departamento de Quiacutemica Faculdade de Filosofia Ciecircncias e Letras de Ribeiratildeo Preto Universidade de Satildeo Paulo
14040-901 Ribeiratildeo Preto-SP Brasil
Introduccedilatildeo
Os [22]ciclofanos representam uma classe de compostos quiacutemicos com um campo de aplicaccedilatildeo que
abrange cataacutelises assimeacutetricas poliacutemeros com propriedades oacuteptico-eletrocircnicas distintas e mesmo
faacutermacos no combate agrave artrite Grande parte de suas caracteriacutesticas de interesse se deve a interaccedilotildees
entre seus dois aneacuteis aromaacuteticos portanto a compreensatildeo da natureza de tais interaccedilotildees elucidaria a
origem de suas aplicaccedilotildees bem como melhor exploraacute-las
Metodologia Computacional
Quatro compostos da classe dos [22]ciclofano vecircm sendo estudados neste trabalho
[22]paraciclofano (I) sin [22]metaciclofano (II) anti [22]metaciclofano (III) e
[22]metaparaciclofano (IV) As moleacuteculas tiveram suas geometrias optimizadas atraveacutes do meacutetodo
PW6B95-D3BJ tendo def2-TZVP A mesma metodologia foi adotada para o caacutelculo de seus
espectros infravermelho
Resultados e Discussatildeo
Em todos os compostos os valores estudados nas geometrias se encontram muito proacuteximos
dos valores experimentais na literatura2 Observa-se que para I e II a distacircncia interanular
apresentou um valor abaixo do raio de Van der Waals para o aacutetomo de carbono ( 28 acircngstrons) o
que sugere uma provaacutevel interaccedilatildeo through-space entre os aneacuteis Por outro lado os compostos III e
IV apresentaram uma distacircncia entre os aneacuteis maior que 28 acircngstrons indicando que caso estejam
presentes a interaccedilatildeo entre os aneacuteis se daacute principalmente through-bond
Os espectros infravermelho revelaram que em todos os compostos os picos de maior
intensidade se encontravam relacionados a vibraccedilotildees de estiramento dos hidrogecircnios Tanto O
espectro do composto I quanto do composto II bandas de intensidade consideraacutevel em 750 cm-1
relacionada agrave vibraccedilatildeo angular entre seus aneacuteis benzecircnicos indicando uma provaacutevel interaccedilatildeo
through-space O composto IV por outro lado natildeo apresentou tais bandas de interaccedilatildeo apenas entre
os aneacuteis mas sim uma banda em 606 cm-1
devido ao estiramento simeacutetrico entre os aneacuteis atraveacutes
das pontes etilecircnicas se tratando de uma provaacutevel interaccedilatildeo through-bond
Conclusatildeo
O meacutetodo PW6B95-D3BJ apresentou resultados com boa exatidatildeo ante aos valores
encontrados na literatura se mostrando adequado para o tratamento de [22]ciclofanos Os dados
obtidos na geometria para os compostos I e II bem como no espectro infravermelho convergem para
uma predominacircncia na interaccedilatildeo through-space enquanto que para o composto IV estes convergem
para uma predominacircncia na interaccedilatildeo through-bond
Agradecimentos
Os autores agradecem agrave FAPESP (processo 201319596-0) pelo suporte financeiro MGM
agradece agrave FAPESP (processo 201319596-0) pela bolsa de Iniciaccedilatildeo Cientiacutefica
Referecircncias Bibliograacutefica 2ChampionRGodfreyPD Betens FLJ Mol Spectrosc 199215518
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
27 FFCLRP 2014
17ordm SIMPOacuteSIO BRASILEIRO DE QUIacuteMICA TEOacuteRICA (SBQT) 24 a 28 de novembro de 2013 Angra dos Reis Rio
ESTUDO COMPARATIVO DE REATIVIDADE DE TRITERPENOS
PENTACIacuteCLICOS COM ATIVIDADE ANTIMALAacuteRICA
Marlon Marques V de Melo Filho
1a(PG) Kelson Mota T Oliveira
1a(PQ) Noam S Gadelha
1a(PG)
Aristeu S da Fonseca1a
(PG)
1aGrupo de Quiacutemica Teoacuterica e Computacional (GQTC)
1bGrupo de Quiacutemica de Produtos Naturais e Desenvolvimento
de Meacutetodos Analiacuteticos (QPNMA) 1DQICE ndash UFAM Bloco 10 Setor Norte Av Rodrigo OJ Ramos 6200 Japiim
69077-000 Manaus ndash Amazonas
e-mail marlonvieirademelogmailcom
Palavras-chave lupeol aacutecido betulinico betulina aacutecido melaleuco atividade ONION
INTRODUCcedilAtildeO
A investigaccedilatildeo farmacecircutica em produtos naturais representa uma estrateacutegia importante para a descoberta e desenvolvimento de novos medicamentos Quatro moleacuteculas isoladas da A amazonicus no QPNMA com esqueleto triterpecircnico pentaciacuteclico tecircm mostrado graus diferentes de atividade contra o P falciparum Trecircs destes compostos satildeo apresentados na literatura como oacutetimos candidatos para o desenvolvimento de um tratamento mais eficiente contra a malaacuteria e outras doenccedilas parasitaacuterias Os quatro compostos depois de isolados foram identificados por meio de anaacutelise espectroscoacutepica (ver fig 1) Suas estruturas foram estudadas por meio de abordagem teoacuterica visando determinar que fatores estruturais e eletrocircnicos poderiam ser determinantes no grau de atividade Foram comparados os mapas de potencial eletrostaacutetico densidade eletrocircnica (2D e 3D) e distribuiccedilatildeo de cargas dos quatro compostos e seus valores tabelados Figura 1 Triterpenos pentaciacuteclicos isolados de A amazonicus 1 - lupeol 2 - O aacutecido betuliacutenico 3 - betulina 4 - o aacutecido Melaleucico
MEacuteTODOS Os calculos seratildeo realizados utilizando PC INTEL Quadcore
TM (8 GB RAM) em plataforma Debian
LINUX (Versatildeo 50) para calcular as propriedades estruturais e eletrocircnicas das quatro moleacuteculas Na otimizaccedilatildeo geomeacutetrica de rotina seraacute utilizado o meacutetodo com bases 6-21G e funcional b3lyp por meio do Programa Gaussian03 O meacutetodo a ser utilizado eacute o ONIOM Ele eacute recomendado para moleacuteculas grandes reaccedilotildees enzimaacuteticas mecanismos de reaccedilatildeo para os sistemas orgacircnicos efeitos dos substituintes e reatividade de compostos orgacircnicos e organometaacutelicos
RESULTADOS E DISCUSSAtildeO
Os dados oriundos do QPNMA indicam uma
maior atividade para o aacutecido betuliacutenico valores
meacutedios para o lupeol e betulina e nenhuma
atividade do aacutecido melaleucico Como a literatura
aponta a carboxila como forte candidato
responsaacutevel pela atividade do aacutecido betuliacutenico e a
hidroxila nos demais compostos a anaacutelise da
presenccedila destes grupos nas quatros estruturas foi
observado Estruturalmente os compostos
apresentaram grande similaridade em distacircncias e
acircngulos no esqueleto lupacircnico Os caacutelculos de
atividades dos triterpenos seratildeo realizados ao
interagi-los com o modelo tridimensional da proteiacutena
digestiva do P flaciparum que eacute encontrado no
Protein Data Base CONCLUSAtildeO
Uma das principais diferenccedilas observadas deve-
se a distribuiccedilatildeo de cargas nas COOH devido ao
efeito indutivo na proacutepria moleacutecula ou ateacute mesmo
um impedimento esteacuterico pelo maior volume da
moleacutecula
AGRADECIMENTOS
FAPEAM CNPq
Abdel Bar at al J Nat Prod 2009 72 1643ndash1650
2
1
25
12
6
27
15
16
19
28
22
21 29
30
24
23
OH
H
H
1
COOH
OH
OH H
OHH
H
H
3
2
3 4
23 24
6 5
10
1
25
9 8
7 27
14
13
12
30
19
1
8 17 16
15
28
22
21
29
26 COOH
COOH
OH
4
2
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28 FFCLRP 2014
Estudos Teoacutericos Comparativos de Propriedades Estruturais Eletrocircnicas e
Espectroscoacutepicas dos Aacutecidos Betuliacutenico e Melaleucico e da Estabilidade de
Clusters desses Metaboacutelitos Especiais
Noam G da Silva1 (PG) Kelson M T de Oliveira1 (PQ) Aristeu S da Fonseca1 (PG) e Marlon
Vieira de Melo1 (PG)
noam_gshotmailcom 1DQICE-UFAM Bloco 10 Setor Norte Av Rodrigo O J Ramos 6200 Japiim 69077-000 Manaus Amazonas
Introduccedilatildeo
A baixa atividade do aacutecido Melaleucico natildeo foi ateacute o presente momento estudada Sua
estrutura eacute similar agrave de outros compostos ativos mas algum outro fator deve estar influenciando
na quiacutemica da reaccedilatildeo[12] Estruturas como clusters onde interaccedilotildees de hidrogecircnio estabilizam
o sistema podem estar sendo formadas[34] e assim a moleacutecula mostra-se inativa em estudos de
atividade bioloacutegica[5]
Metodologia Computacional
Os caacutelculos foram realizados em maacutequinas QuadCore ambas com 8 GB de memoacuteria
RAM nas plataformas Debian 6 e 7 (Linux) O software utilizado foi o Gaussian 03 Rev C-02
As moleacuteculas foram estudadas com o AM1 B3LYP3-21G e B3LYP6-31G As estruturas com
duas e trecircs moleacuteculas foram estudadas com AM1
Resultados e Discussatildeo
Os resultados preliminares (alguns na Tabela 1)
mostram que a forma mais oxidada (aacutecido Melaleucico)
possui menor energia que o aacutecido Betuliacutenico Em ambas as
moleacuteculas ocorre interaccedilatildeo intermolecular que estabiliza o
sistema Quando duas moleacuteculas interagem haacute um efeito
estabilizante maior no aacutecido Betuliacutenico que no aacutecido
Melaleucico Com trecircs moleacuteculas interagindo ocorre
aumento na estabilizaccedilatildeo para ambos os casos mas o aacutecido Melaleucico tem uma estabilizaccedilatildeo
aproximadamente 20 kcalmol mais acentuada
Tabela 1 Algumas propriedades energeacuteticas e efeitos de interaccedilatildeo de hidrogecircnio
Propriedade Aacutecido Betuliacutenico Aacutecido Melaleucico
Energia Total (kcalmol) -187358751 -2719095827
Estabilizaccedilatildeo com duas moleacuteculas (kcalmol) -8641687843 -7807025921
Estabilizaccedilatildeo com trecircs moleacuteculas (kcalmol) -1326288052 -1528627227
Conclusotildees
A formaccedilatildeo de pontes de hidrogecircnio estabiliza os sistemas mas somente o aacutecido
Melaleucico pode formar grandes aglomerados com essas interaccedilotildees Sistemas maiores podem
ser estudados e fornecer respostas para a baixa atividade da moleacutecula
Agradecimentos
Ao CNPq e a FAPEAM pelos investimentos
Referecircncias [1] Chopra CS Cole A RH Theiberg KJL White DR Arthur HR Tetrahedron 1965 Vol 21 1529-1536
[2] Chopra CS White DR Tetrahedron 1966 Vol 22 897-901
[3] Mohajeri A Journal of molecular structure (Theochem) 2004 Vol 678 201-205
[4] Duvoisin Jr S Ighor CVL Quimica Nova 2011 Vol 34 1595-1603
[5] Bernard P Scior T Didier B Hibert M Berthon J Phytochemistry 2001 Vol 58 865-874
Figura 1 (Esquerda) Cluster de aacutecido
Melaleucico e (Direita) interaccedilotildees de
hidrogecircnio
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29 FFCLRP 2014
On Activation Step of Hoveyda-Grubbs Catalyst
Eacutegil Saacute 1 (PQ) Milton Matos 2 (PQ) hegelsahotmailcom
1 Universidade Federal do Piauiacute Campus Ministro Reis Velloso Parnaiacuteba-PI Brazil e-mail 2 Laboratoacuterio Interdisciplinar de Materiais Avanccedilados Centro de Ciecircncias da Natureza Teresina -PI Brazil
Introduccedilatildeo
Hoveyda-Grubbs catalyst is very important to catalyze the olefin metathesis reaction The activation mechanism is dissociative for RCM (Ring Closing Metathesis) of N-Tosyldiallylamine due to olefin size [1]
Metodologia Computacional
We study the activation mechanism using DFT (Density Functional Theory) through the hybrid functional B3LYP and the basis set 6-31g(d) for all atoms except ruthenium described by LanL2DZ all stationary points were characterized by vibrational frequency calculations using the same level of theory Resultados e Discussatildeo We search the activation path previously proposed [1] showed in the Figure 1 in black and blue lines This path start with the pre-catalyst A1 through the transition state TS(A1-A2) and the minimum A2 The next step is the complexation of N-Tosyldiallylamine (IA3) We also find an alternative path showed by the red line In this path proposed in the first time here we showed an immediately interconversion from A2 to IIA3 before the complexation of the olefin with a rotation through the RuC bond This structure presents a dihedral angle of 105deg between the carbons of group mesityl coordinated ruthenium the carbon of the carbene and the oxygen chelator CRuCO (marked with asterisk in Figure 1) While in the structure A2 the same-angle is -107deg showing the rotation of the entire group Hoveyda around the connection RuC this rotation happens easily and as published in theoretical and experimental studies [2] confirmed by the more the stability of IIA3 in comparison with A2 We investigated the activation directly from the structure A1 to the structure IIA3 but we found an unreal energy barrier corresponding to the possible TS(AI-IIA3) With these results we believe the activation process occurs with the interconversion from A2 to IIA3 and not directly from A2 to IA3 as showed in others works
Figure 1 Activation paths for the Hoveyda-Grubbs catalyst
Referecircncias
[1] [1] S J Connon M Rivard M Zaja S Blechert Adv Synth Catal 345 (2003) 572
[2] C M Aguillar W R Rocha J Phys Chem B 115 (2011) 2030
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30 FFCLRP 2014
Estudo do comportamento em soluccedilatildeo do 2-fluoroetanol 3-fluoroproanol e 4-fluorobutanol por espectroscopias de RMN e infravermelho e caacutelculos
teoacutericos R A Cormanich12(PG) R Rittner2(PQ) M P Freitas3 (PQ) and M Buumlhl1 (PQ)
rodcormanichiqmunicampbr 1 EastChem School of Chemistry University of St Andrews North Haugh St Andrews Fife KY16 9ST UK 2 Chemistry Institute State University of Campinas PO Box 6154 13083-970 Campinas SP Brazil 3 Department of Chemistry Federal University of Lavras PO Box 3037 37200-000 Lavras MG Brazil Introduccedilatildeo
Aacutetomos de fluacuteor em compostos orgacircnicos satildeo considerados fracos aceptores para formaccedilatildeo de ligaccedilatildeo de hidrogecircnio (LH)1 Contudo o miacutenimo global do 2-fluoroetanol (FE) que tem geometria apropriada para formar uma LH CFmiddotmiddotmiddotHO intramolecular eacute responsaacutevel por gt90 da sua populaccedilatildeo conformacional total Tal LH eacute comumente invocada para explicar a estabilidade do confocircrmero mais estaacutevel do FE2 Da mesma maneira tambeacutem eacute indicado que os miacutenimos globais do FP e FB formam LHs CFbullbullbullHO intramoleculares34 Natildeo haacute estudos conformacionais em soluccedilatildeo na literatura para estes compostos que sejam de nosso conhecimento Dessa maneira no presente trabalho foi realizada uma anaacutelise sistemaacutetica do comportamento conformacional em soluccedilatildeo do FE FP e FB por espectroscoipas de RMN de
1H e 19F e infravermelho suportado por caacutelculos teoacutericos Metodologia Computacional
Foram realizados caacutelculos teoacutericos em niacutevel MP2aug-cc-pVDZ para geometrias dos confocircrmeros do FE (5 confocircrmeros) FP (12 confocircrmeros) e FB (38 confocircrmeros) otimizados em niacutevel MP2aug-cc-pVDZ que apresentaram a melhor correlaccedilatildeo com o niacutevel CCSD(T)aug-cc-pVTZ em relaccedilatildeo agrave funcionais da DFT (B3LYP e B3LYP-D3) Foram entatildeo aplicados diferentes meacutetodos teoacutericos como o Quantum Theory of Atoms in Molecules (QTAIM) Non-Covalent Interactions (NCI) e o Natural Bond Orbitals (NBO) para se entender as preferecircncias conformacionais destes compostos Resultados e Discussatildeo
Nenhum indiacutecio de formaccedilatildeo de LH intramolecular CFbullbullbullHO pocircde ser detectado para o FE FP e FB experimentalmente em soluccedilatildeo nos espectros de RMN e infravermelho Caacutelculos teoacuterico baseados na QTAIM NCI e NBO indicam que LHs CFbullbullbullHO intramoleculares natildeo tecircm influecircncia sobre o comportamento conformacional do FE mas estabilizam o miacutenimo global tanto do FP quanto do FB para as moleacuteculas isoladas No entanto ao se adicionar correccedilotildees termodinacircmicas de energia livre de Gibbs mesmo em meios natildeo-polares tais como CCI4 ciclohexano e diclorometano (IEF-PCM) a populaccedilatildeo dos miacutenimos globais do FP (~11) e FB (~3) diminuem consideravelmente aparentemente abaixo do limite de detecccedilatildeo Conclusotildees
Contraacuterio agrave suposiccedilotildees encontradas na literatura o comportamento conformacional do FE natildeo eacute regido por uma LH CFHO intramolecular LHs intramoleculares satildeo importantes para os confocircrmeros mais estaacuteveis do FP e FB isolados mas natildeo podem ser detectadas em soluccedilatildeo O presente trabalho foi aceito para publicaccedilatildeo no jornal Phys Chem Chem Phys Agradecimentos FAPESP FAPEMIG CNPq e EaStCHEM Referecircncias [1] R A Cormanich M P Freitas C F Tormena R Rittner RSC Advances 2012 2 4169 [2] J Huang K Hedberg J Am Chem Soc 1989 111 6909 [3] H M Badawi W Foumlrner S A Ali Spectrochim Acta A 2008 69 263 [4] M Traetteberg A D Richardson K Hedberg R W Winter G L Gard J Phys Chem A 2001 105 9587
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31 FFCLRP 2014
Theoretical Study of the Infrared Raman and VCD Spectra of Thiophene UsingAb Initio and Density Functional Theory Calculations
Marcello F da Costa (PQ)1 Poliane C de Farias (PG)2
mcostauelbr polianefariasyahoocombr12Universidade Estadual de Londrina LBMM ndash Laboratoacuterio de Biofiacutesica e Mecacircnica Molecular
IntroductionOrganic semiconductors have physical characteristics similar to inorganic ones so they can
also be used in the manufacture of OLEDs [1] photovoltaic cells [2] lasers [3] Furthermoreorganic materials with semiconductor properties have some advantages when compared to inorganicones such as greater adaptability low cost of production and the possibility of easily making smallstructural changes to modify its physical and chemical properties Among the currently mostinteresting organic semiconductors are the thiophene based polymers and the thiophene togetherwith its derivatives which are the main constituents of organic conductors [4]
Computational detailsIn this work we made the calculation of the molecular parameters infrared and Raman
spectra with HF and MP2 ab initio methods and B3LYP and B3PW91 DFT functional packagesWe also compared the results with experimental data found in the literature [5-7] and we calculatedthe VCD (vibrational circular dichroism) spectrum based on the good agreement of the calculationsperformed The thiophenes geometry optimization and harmonic vibrational frequenciescalculations were performed with the GAUSSIAN 03 software package using HF levelapproximation MoslashllerndashPlesset many-body perturbation theory truncated at second order (MP2) andDFT with B3LYP and B3PW91 hybrid functional with both are believed to be superior inpredicting molecular properties A fairly large and flexible basis set 6-311++G was chosen toobtain accurate calculations about the molecule
Results and discussionThe results show that the DFT methods have more accuracy with experimental data The
B3LYP hybrid functional had slightly more accuracy than the B3PW91 for the vibrationalfrequencies and matched with experimental data until the 12th vibration in the range around 500 to1200 1cm The theoretical prediction of the VCD spectrum shows that the thiophene molecule hasa propensity to absorb clockwise circularly polarized light (positive absorption) at the most intenseinfrared absorptions
ConclusionThe set of basis functions 6-311++G is able to provide a realistic description of these
properties The good agreement with the experimental data of the harmonic vibrations supports theVCD results which provides useful information for the study of this material
AcknowledgementsThe authors would like to acknowledge the financial support granted by the following
Brazilian agency Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientiacutefico e Tecnoloacutegico (CNPq)
Referecircncias [1] Y Li Y Cao J Gao D Wang G Yu AJ Heeger Synthetic Met 99 (1999) 243[2] CJ Brabec NS Sariciftci JC Hummelen Adv Func Mater 11 (2001) 15[3] F Hide M Diaz-Garcia B Schwartz M Andersson P Qibing AJ Heeger Science 273 (1996) 1833[4] JH Schon A Dodabalapur Z Bao C Kloc O Schenker B Batlogg Nature 410 (2001) 189[5] T Kupka R Wrzalik G Pasterna K Pasterny J Mol Struct 616 (2002) 17[6] JS Kwiatkowski J Leszczynski I Teca J Mol Struct 436-437 (1997) 451[7] K Pasterny R Wrzalik T Kupka G Pasterna J Mol Spectrosc 614 (2002) 297
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32 FFCLRP 2014
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Iacutendice de Autores
Anselmo E de Oliveira UFG 04Antonio E H Machado UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Antonio O T Patrociacutenio UNIVERSIDADE FEDERAL DEUBERLAcircNDIA
26
Aristeu S da Fonseca UFAM 28Arnaldo Fernandes da Silva Fo UNICAMP 06 07Ataualpa A C Braga UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 01Breno R L Galvatildeo UFMG 16Carlos R D Correia UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
CAMPINAS01
Cleuton de Souza Silva UNICAMP 08 10Claacuteudio Francisco Tormena UNICAMP 05Daniely X Soares UNICAMP 07Diego Fernando da S Paschoal UFJF 22Diesley Martins UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Dioacutegenes Mendes Arauacutejo USP-RP 09Elaine F F da Cunha FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Eacutegil de Brito Saacute UFPI 30Elizete Ventura UFPB 24Elieacutezer Fernando de Oliveira UNESP 17Fabriacutecio R Sensato UNIFESP 20Felipe Vieira Zauith Assad UNIFESP 20Fermin Fidel Herrera Aragoacuten CDTN 25Francisco Carlos Lavarda UNESP 17Francisco das Chagas Alves Lima UFPI 14Faacutetima Maria Pereira de Rezende UFLA 23Giovanni Finoto Caramori UFSC 02Heacutelio F Dos Santos UFJF 22Iran da Luz Sousa UNICAMP 12Jadson C Belchior UFMG 16Josene Maria Toldo UFRGS 18Kelson Mota T Oliveira UFAM 28Larissa Sihe Oliveira UFSM 13Leonardo T Ueno UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Leonardo V das Chagas Lima UNICAMP 21Lucas Abreu do Nascimento UESPI 14Lucas Colucci Ducati USP 05Luciano Tavares da Costa UNIFAL-MG 15Liacutevia C T Lacerda FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19M Buumlhl UNIVERSITY OF ST ANDREWS 31
33 FFCLRP 2014
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
M P Freitas UFLA 31Marcello Ferreira da Costa UEL 32Marcus V J Rocha VRIJE UNIVERSITEIT 19Marlon Vieira de Melo UFAM 28Mateus Grecco Manfreacute UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 27Mateus Xavier Silva UFMG 16Matheus P de Freitas UFLA 23Mauricio Gustavo Rodrigues UNICAMP 11Milton Matos UFPI 30Nelson Henrique Morgon UNICAMP 12 21Noam Gadelha da Silva UFAM 29Noam S Gadelha UFAM 28Paulo Fernando Bruno Gonccedilalves UFRGS 18Poliane Cristina de Farias UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
LONDRINA32
R Rittner UNICAMP 31Rafael de Mattos Piccoli UFSC 02Railton Barbosa de Andrade UFPB 24Renan Vidal Viesser UNICAMP 05Renato Pereira Orenha UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 03Ricardo A Agnes UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
CAMPINAS01
Rodrigo Antonio Cormanich UNICAMP 31Rogeacuterio Custodio UNICAMP 08 10 11Rogeacuterio J Baierle UFSM 13Roy E Bruns UNICAMP 06 07Reacutegis Casimiro Leal UNICAMP 10Sergio E Galembeck USP-RP 09Silmar A do Monte UFPB 24Silviana Correcirca FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Seacutergio E Galembeck UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 27Seacutergio Emanuel Galembeck UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 03Teodorico C Ramalho FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Tuanan Lourenccedilo UNIFAL-MG 15Vitor Hugo Menezes da Silva UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 01Wagner E Richter UNICAMP 07Wagner Eduardo Richter UNICAMP 06Wesley Fonseca Vaz UFG 04Weverson R Gomes UNIVERSIDADE FEDERAL DE SAtildeO
CARLOS26
34 FFCLRP 2014
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
Palavras Chaves
AacuteCIDO BETULINICO 28AacuteCIDO MELALEUCICO 29ACOPLAMENTO SPIN-ORBITAL 05AGREGADOS MOLECULARES 04ALGORITMO GENEacuteTICO 16ALPCCL 04AMINAS SUBSTITUIacuteDAS 10ANAacuteLISE CONFORMACIONAL 31ANATASE 26AROMATICIDADE 27ATIVIDADE 28BASIS SETS 22BENZAZOacuteIS 18BENZBROMARONA 12BIOACTIVITY 07C-PCM 08CAacuteLCULO COMPUTACIONAL 10CAacuteLCULOS AB INITIO 16CAacuteLCULOS DFT 01CASSCF 24CLUSTERS METAacuteLICOS 16CLUSTERS 09 29CO2 15COMPOSTO DE COODENACcedilAtildeO 14CONFOcircRMERO ANTI 23CONFOcircRMEROS 12CONJUGATED POLYMERS 17CSSM 06DFT CALCULATIONS 17DFT 02 12 14 18 19 20
21 25 26 29 32DINAcircMICA MOLECULAR 15EFEITO DO AacuteTOMO PESADO 05EFEITOS RELATIVIacuteSTICOS 02EFITO GAUCHE 23ENTALPIA DE FORMACcedilAtildeO 21ESIPT 18ESTADOS EXCITADOS 04ESTRUTURA ELETROcircNICA 09FTALOCIANINA 26FUNCIONAL HIacuteBRIDO M06 01FUNCcedilOtildeES DE BASE 11
35 FFCLRP 2014
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
G3X(CEP) 08GD-DOPED SNO2 25HIPERCONJUGACcedilAtildeO 23INFRAVERMELHO 06INTENSIDADES 06INTERACcedilAtildeO INTRAMOLECULAR 27LIGACcedilAtildeO AMIDA 20LIGACcedilAtildeO DE HIDROGEcircNIO 31LIacuteQUIDO IOcircNICO 15MAGNETIC PROPERTIES 25MAGUEMITA 19MCG 11MECHANISM 30MEacuteTODOS COMPOSTOS 21N-ACILACcedilAtildeO DE AMINAS 20NANOFITAS 13NITROSAMINAS 24NITROSILO 03NMR 22OLEFIN METATHESIS 30ONION 28ORGANIC DEVICES 17ORGANOMETAacuteLICOS 02OXIDO NIacuteTRICO 14PKA 10PM3 12PMMA 19PROPRIEDADES 13PROTONACcedilAtildeO 24Q-EXPONENCIAIS 11QTAIM 03RAMAN 32REACcedilOtildeES DE HECK 01RELATIVISTIC EFFECTS 22RMN E INFRAVERMELHO 31RUTEcircNIO 03SIC 13SUPERAacuteTOMOS 09TDDFT 07TENSOR BLINDAGEM NUCLEAR 05TEORIA GAUSSIAN 08THIOPHENE 32UV-VIS SPECTROSCOPY 07
36 FFCLRP 2014
bbb
E[ρ] = TS[ρ] +intd~rvext(~r)ρ(~r) + VH [ρ] + EXC [ρ]
βmc2 + 3sumk=1
αkpkc
ψ(x t) = ihpartψ(x t)
partt
Estudo computacional de [22]ciclofanos
Mateus G Manfreacute1 (IC) Seacutergio E Galembeck
1 (PQ)
mateusmanfreuspbr 1Departamento de Quiacutemica Faculdade de Filosofia Ciecircncias e Letras de Ribeiratildeo Preto Universidade de Satildeo Paulo
14040-901 Ribeiratildeo Preto-SP Brasil
Introduccedilatildeo
Os [22]ciclofanos representam uma classe de compostos quiacutemicos com um campo de aplicaccedilatildeo que
abrange cataacutelises assimeacutetricas poliacutemeros com propriedades oacuteptico-eletrocircnicas distintas e mesmo
faacutermacos no combate agrave artrite Grande parte de suas caracteriacutesticas de interesse se deve a interaccedilotildees
entre seus dois aneacuteis aromaacuteticos portanto a compreensatildeo da natureza de tais interaccedilotildees elucidaria a
origem de suas aplicaccedilotildees bem como melhor exploraacute-las
Metodologia Computacional
Quatro compostos da classe dos [22]ciclofano vecircm sendo estudados neste trabalho
[22]paraciclofano (I) sin [22]metaciclofano (II) anti [22]metaciclofano (III) e
[22]metaparaciclofano (IV) As moleacuteculas tiveram suas geometrias optimizadas atraveacutes do meacutetodo
PW6B95-D3BJ tendo def2-TZVP A mesma metodologia foi adotada para o caacutelculo de seus
espectros infravermelho
Resultados e Discussatildeo
Em todos os compostos os valores estudados nas geometrias se encontram muito proacuteximos
dos valores experimentais na literatura2 Observa-se que para I e II a distacircncia interanular
apresentou um valor abaixo do raio de Van der Waals para o aacutetomo de carbono ( 28 acircngstrons) o
que sugere uma provaacutevel interaccedilatildeo through-space entre os aneacuteis Por outro lado os compostos III e
IV apresentaram uma distacircncia entre os aneacuteis maior que 28 acircngstrons indicando que caso estejam
presentes a interaccedilatildeo entre os aneacuteis se daacute principalmente through-bond
Os espectros infravermelho revelaram que em todos os compostos os picos de maior
intensidade se encontravam relacionados a vibraccedilotildees de estiramento dos hidrogecircnios Tanto O
espectro do composto I quanto do composto II bandas de intensidade consideraacutevel em 750 cm-1
relacionada agrave vibraccedilatildeo angular entre seus aneacuteis benzecircnicos indicando uma provaacutevel interaccedilatildeo
through-space O composto IV por outro lado natildeo apresentou tais bandas de interaccedilatildeo apenas entre
os aneacuteis mas sim uma banda em 606 cm-1
devido ao estiramento simeacutetrico entre os aneacuteis atraveacutes
das pontes etilecircnicas se tratando de uma provaacutevel interaccedilatildeo through-bond
Conclusatildeo
O meacutetodo PW6B95-D3BJ apresentou resultados com boa exatidatildeo ante aos valores
encontrados na literatura se mostrando adequado para o tratamento de [22]ciclofanos Os dados
obtidos na geometria para os compostos I e II bem como no espectro infravermelho convergem para
uma predominacircncia na interaccedilatildeo through-space enquanto que para o composto IV estes convergem
para uma predominacircncia na interaccedilatildeo through-bond
Agradecimentos
Os autores agradecem agrave FAPESP (processo 201319596-0) pelo suporte financeiro MGM
agradece agrave FAPESP (processo 201319596-0) pela bolsa de Iniciaccedilatildeo Cientiacutefica
Referecircncias Bibliograacutefica 2ChampionRGodfreyPD Betens FLJ Mol Spectrosc 199215518
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
27 FFCLRP 2014
17ordm SIMPOacuteSIO BRASILEIRO DE QUIacuteMICA TEOacuteRICA (SBQT) 24 a 28 de novembro de 2013 Angra dos Reis Rio
ESTUDO COMPARATIVO DE REATIVIDADE DE TRITERPENOS
PENTACIacuteCLICOS COM ATIVIDADE ANTIMALAacuteRICA
Marlon Marques V de Melo Filho
1a(PG) Kelson Mota T Oliveira
1a(PQ) Noam S Gadelha
1a(PG)
Aristeu S da Fonseca1a
(PG)
1aGrupo de Quiacutemica Teoacuterica e Computacional (GQTC)
1bGrupo de Quiacutemica de Produtos Naturais e Desenvolvimento
de Meacutetodos Analiacuteticos (QPNMA) 1DQICE ndash UFAM Bloco 10 Setor Norte Av Rodrigo OJ Ramos 6200 Japiim
69077-000 Manaus ndash Amazonas
e-mail marlonvieirademelogmailcom
Palavras-chave lupeol aacutecido betulinico betulina aacutecido melaleuco atividade ONION
INTRODUCcedilAtildeO
A investigaccedilatildeo farmacecircutica em produtos naturais representa uma estrateacutegia importante para a descoberta e desenvolvimento de novos medicamentos Quatro moleacuteculas isoladas da A amazonicus no QPNMA com esqueleto triterpecircnico pentaciacuteclico tecircm mostrado graus diferentes de atividade contra o P falciparum Trecircs destes compostos satildeo apresentados na literatura como oacutetimos candidatos para o desenvolvimento de um tratamento mais eficiente contra a malaacuteria e outras doenccedilas parasitaacuterias Os quatro compostos depois de isolados foram identificados por meio de anaacutelise espectroscoacutepica (ver fig 1) Suas estruturas foram estudadas por meio de abordagem teoacuterica visando determinar que fatores estruturais e eletrocircnicos poderiam ser determinantes no grau de atividade Foram comparados os mapas de potencial eletrostaacutetico densidade eletrocircnica (2D e 3D) e distribuiccedilatildeo de cargas dos quatro compostos e seus valores tabelados Figura 1 Triterpenos pentaciacuteclicos isolados de A amazonicus 1 - lupeol 2 - O aacutecido betuliacutenico 3 - betulina 4 - o aacutecido Melaleucico
MEacuteTODOS Os calculos seratildeo realizados utilizando PC INTEL Quadcore
TM (8 GB RAM) em plataforma Debian
LINUX (Versatildeo 50) para calcular as propriedades estruturais e eletrocircnicas das quatro moleacuteculas Na otimizaccedilatildeo geomeacutetrica de rotina seraacute utilizado o meacutetodo com bases 6-21G e funcional b3lyp por meio do Programa Gaussian03 O meacutetodo a ser utilizado eacute o ONIOM Ele eacute recomendado para moleacuteculas grandes reaccedilotildees enzimaacuteticas mecanismos de reaccedilatildeo para os sistemas orgacircnicos efeitos dos substituintes e reatividade de compostos orgacircnicos e organometaacutelicos
RESULTADOS E DISCUSSAtildeO
Os dados oriundos do QPNMA indicam uma
maior atividade para o aacutecido betuliacutenico valores
meacutedios para o lupeol e betulina e nenhuma
atividade do aacutecido melaleucico Como a literatura
aponta a carboxila como forte candidato
responsaacutevel pela atividade do aacutecido betuliacutenico e a
hidroxila nos demais compostos a anaacutelise da
presenccedila destes grupos nas quatros estruturas foi
observado Estruturalmente os compostos
apresentaram grande similaridade em distacircncias e
acircngulos no esqueleto lupacircnico Os caacutelculos de
atividades dos triterpenos seratildeo realizados ao
interagi-los com o modelo tridimensional da proteiacutena
digestiva do P flaciparum que eacute encontrado no
Protein Data Base CONCLUSAtildeO
Uma das principais diferenccedilas observadas deve-
se a distribuiccedilatildeo de cargas nas COOH devido ao
efeito indutivo na proacutepria moleacutecula ou ateacute mesmo
um impedimento esteacuterico pelo maior volume da
moleacutecula
AGRADECIMENTOS
FAPEAM CNPq
Abdel Bar at al J Nat Prod 2009 72 1643ndash1650
2
1
25
12
6
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15
16
19
28
22
21 29
30
24
23
OH
H
H
1
COOH
OH
OH H
OHH
H
H
3
2
3 4
23 24
6 5
10
1
25
9 8
7 27
14
13
12
30
19
1
8 17 16
15
28
22
21
29
26 COOH
COOH
OH
4
2
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28 FFCLRP 2014
Estudos Teoacutericos Comparativos de Propriedades Estruturais Eletrocircnicas e
Espectroscoacutepicas dos Aacutecidos Betuliacutenico e Melaleucico e da Estabilidade de
Clusters desses Metaboacutelitos Especiais
Noam G da Silva1 (PG) Kelson M T de Oliveira1 (PQ) Aristeu S da Fonseca1 (PG) e Marlon
Vieira de Melo1 (PG)
noam_gshotmailcom 1DQICE-UFAM Bloco 10 Setor Norte Av Rodrigo O J Ramos 6200 Japiim 69077-000 Manaus Amazonas
Introduccedilatildeo
A baixa atividade do aacutecido Melaleucico natildeo foi ateacute o presente momento estudada Sua
estrutura eacute similar agrave de outros compostos ativos mas algum outro fator deve estar influenciando
na quiacutemica da reaccedilatildeo[12] Estruturas como clusters onde interaccedilotildees de hidrogecircnio estabilizam
o sistema podem estar sendo formadas[34] e assim a moleacutecula mostra-se inativa em estudos de
atividade bioloacutegica[5]
Metodologia Computacional
Os caacutelculos foram realizados em maacutequinas QuadCore ambas com 8 GB de memoacuteria
RAM nas plataformas Debian 6 e 7 (Linux) O software utilizado foi o Gaussian 03 Rev C-02
As moleacuteculas foram estudadas com o AM1 B3LYP3-21G e B3LYP6-31G As estruturas com
duas e trecircs moleacuteculas foram estudadas com AM1
Resultados e Discussatildeo
Os resultados preliminares (alguns na Tabela 1)
mostram que a forma mais oxidada (aacutecido Melaleucico)
possui menor energia que o aacutecido Betuliacutenico Em ambas as
moleacuteculas ocorre interaccedilatildeo intermolecular que estabiliza o
sistema Quando duas moleacuteculas interagem haacute um efeito
estabilizante maior no aacutecido Betuliacutenico que no aacutecido
Melaleucico Com trecircs moleacuteculas interagindo ocorre
aumento na estabilizaccedilatildeo para ambos os casos mas o aacutecido Melaleucico tem uma estabilizaccedilatildeo
aproximadamente 20 kcalmol mais acentuada
Tabela 1 Algumas propriedades energeacuteticas e efeitos de interaccedilatildeo de hidrogecircnio
Propriedade Aacutecido Betuliacutenico Aacutecido Melaleucico
Energia Total (kcalmol) -187358751 -2719095827
Estabilizaccedilatildeo com duas moleacuteculas (kcalmol) -8641687843 -7807025921
Estabilizaccedilatildeo com trecircs moleacuteculas (kcalmol) -1326288052 -1528627227
Conclusotildees
A formaccedilatildeo de pontes de hidrogecircnio estabiliza os sistemas mas somente o aacutecido
Melaleucico pode formar grandes aglomerados com essas interaccedilotildees Sistemas maiores podem
ser estudados e fornecer respostas para a baixa atividade da moleacutecula
Agradecimentos
Ao CNPq e a FAPEAM pelos investimentos
Referecircncias [1] Chopra CS Cole A RH Theiberg KJL White DR Arthur HR Tetrahedron 1965 Vol 21 1529-1536
[2] Chopra CS White DR Tetrahedron 1966 Vol 22 897-901
[3] Mohajeri A Journal of molecular structure (Theochem) 2004 Vol 678 201-205
[4] Duvoisin Jr S Ighor CVL Quimica Nova 2011 Vol 34 1595-1603
[5] Bernard P Scior T Didier B Hibert M Berthon J Phytochemistry 2001 Vol 58 865-874
Figura 1 (Esquerda) Cluster de aacutecido
Melaleucico e (Direita) interaccedilotildees de
hidrogecircnio
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29 FFCLRP 2014
On Activation Step of Hoveyda-Grubbs Catalyst
Eacutegil Saacute 1 (PQ) Milton Matos 2 (PQ) hegelsahotmailcom
1 Universidade Federal do Piauiacute Campus Ministro Reis Velloso Parnaiacuteba-PI Brazil e-mail 2 Laboratoacuterio Interdisciplinar de Materiais Avanccedilados Centro de Ciecircncias da Natureza Teresina -PI Brazil
Introduccedilatildeo
Hoveyda-Grubbs catalyst is very important to catalyze the olefin metathesis reaction The activation mechanism is dissociative for RCM (Ring Closing Metathesis) of N-Tosyldiallylamine due to olefin size [1]
Metodologia Computacional
We study the activation mechanism using DFT (Density Functional Theory) through the hybrid functional B3LYP and the basis set 6-31g(d) for all atoms except ruthenium described by LanL2DZ all stationary points were characterized by vibrational frequency calculations using the same level of theory Resultados e Discussatildeo We search the activation path previously proposed [1] showed in the Figure 1 in black and blue lines This path start with the pre-catalyst A1 through the transition state TS(A1-A2) and the minimum A2 The next step is the complexation of N-Tosyldiallylamine (IA3) We also find an alternative path showed by the red line In this path proposed in the first time here we showed an immediately interconversion from A2 to IIA3 before the complexation of the olefin with a rotation through the RuC bond This structure presents a dihedral angle of 105deg between the carbons of group mesityl coordinated ruthenium the carbon of the carbene and the oxygen chelator CRuCO (marked with asterisk in Figure 1) While in the structure A2 the same-angle is -107deg showing the rotation of the entire group Hoveyda around the connection RuC this rotation happens easily and as published in theoretical and experimental studies [2] confirmed by the more the stability of IIA3 in comparison with A2 We investigated the activation directly from the structure A1 to the structure IIA3 but we found an unreal energy barrier corresponding to the possible TS(AI-IIA3) With these results we believe the activation process occurs with the interconversion from A2 to IIA3 and not directly from A2 to IA3 as showed in others works
Figure 1 Activation paths for the Hoveyda-Grubbs catalyst
Referecircncias
[1] [1] S J Connon M Rivard M Zaja S Blechert Adv Synth Catal 345 (2003) 572
[2] C M Aguillar W R Rocha J Phys Chem B 115 (2011) 2030
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30 FFCLRP 2014
Estudo do comportamento em soluccedilatildeo do 2-fluoroetanol 3-fluoroproanol e 4-fluorobutanol por espectroscopias de RMN e infravermelho e caacutelculos
teoacutericos R A Cormanich12(PG) R Rittner2(PQ) M P Freitas3 (PQ) and M Buumlhl1 (PQ)
rodcormanichiqmunicampbr 1 EastChem School of Chemistry University of St Andrews North Haugh St Andrews Fife KY16 9ST UK 2 Chemistry Institute State University of Campinas PO Box 6154 13083-970 Campinas SP Brazil 3 Department of Chemistry Federal University of Lavras PO Box 3037 37200-000 Lavras MG Brazil Introduccedilatildeo
Aacutetomos de fluacuteor em compostos orgacircnicos satildeo considerados fracos aceptores para formaccedilatildeo de ligaccedilatildeo de hidrogecircnio (LH)1 Contudo o miacutenimo global do 2-fluoroetanol (FE) que tem geometria apropriada para formar uma LH CFmiddotmiddotmiddotHO intramolecular eacute responsaacutevel por gt90 da sua populaccedilatildeo conformacional total Tal LH eacute comumente invocada para explicar a estabilidade do confocircrmero mais estaacutevel do FE2 Da mesma maneira tambeacutem eacute indicado que os miacutenimos globais do FP e FB formam LHs CFbullbullbullHO intramoleculares34 Natildeo haacute estudos conformacionais em soluccedilatildeo na literatura para estes compostos que sejam de nosso conhecimento Dessa maneira no presente trabalho foi realizada uma anaacutelise sistemaacutetica do comportamento conformacional em soluccedilatildeo do FE FP e FB por espectroscoipas de RMN de
1H e 19F e infravermelho suportado por caacutelculos teoacutericos Metodologia Computacional
Foram realizados caacutelculos teoacutericos em niacutevel MP2aug-cc-pVDZ para geometrias dos confocircrmeros do FE (5 confocircrmeros) FP (12 confocircrmeros) e FB (38 confocircrmeros) otimizados em niacutevel MP2aug-cc-pVDZ que apresentaram a melhor correlaccedilatildeo com o niacutevel CCSD(T)aug-cc-pVTZ em relaccedilatildeo agrave funcionais da DFT (B3LYP e B3LYP-D3) Foram entatildeo aplicados diferentes meacutetodos teoacutericos como o Quantum Theory of Atoms in Molecules (QTAIM) Non-Covalent Interactions (NCI) e o Natural Bond Orbitals (NBO) para se entender as preferecircncias conformacionais destes compostos Resultados e Discussatildeo
Nenhum indiacutecio de formaccedilatildeo de LH intramolecular CFbullbullbullHO pocircde ser detectado para o FE FP e FB experimentalmente em soluccedilatildeo nos espectros de RMN e infravermelho Caacutelculos teoacuterico baseados na QTAIM NCI e NBO indicam que LHs CFbullbullbullHO intramoleculares natildeo tecircm influecircncia sobre o comportamento conformacional do FE mas estabilizam o miacutenimo global tanto do FP quanto do FB para as moleacuteculas isoladas No entanto ao se adicionar correccedilotildees termodinacircmicas de energia livre de Gibbs mesmo em meios natildeo-polares tais como CCI4 ciclohexano e diclorometano (IEF-PCM) a populaccedilatildeo dos miacutenimos globais do FP (~11) e FB (~3) diminuem consideravelmente aparentemente abaixo do limite de detecccedilatildeo Conclusotildees
Contraacuterio agrave suposiccedilotildees encontradas na literatura o comportamento conformacional do FE natildeo eacute regido por uma LH CFHO intramolecular LHs intramoleculares satildeo importantes para os confocircrmeros mais estaacuteveis do FP e FB isolados mas natildeo podem ser detectadas em soluccedilatildeo O presente trabalho foi aceito para publicaccedilatildeo no jornal Phys Chem Chem Phys Agradecimentos FAPESP FAPEMIG CNPq e EaStCHEM Referecircncias [1] R A Cormanich M P Freitas C F Tormena R Rittner RSC Advances 2012 2 4169 [2] J Huang K Hedberg J Am Chem Soc 1989 111 6909 [3] H M Badawi W Foumlrner S A Ali Spectrochim Acta A 2008 69 263 [4] M Traetteberg A D Richardson K Hedberg R W Winter G L Gard J Phys Chem A 2001 105 9587
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31 FFCLRP 2014
Theoretical Study of the Infrared Raman and VCD Spectra of Thiophene UsingAb Initio and Density Functional Theory Calculations
Marcello F da Costa (PQ)1 Poliane C de Farias (PG)2
mcostauelbr polianefariasyahoocombr12Universidade Estadual de Londrina LBMM ndash Laboratoacuterio de Biofiacutesica e Mecacircnica Molecular
IntroductionOrganic semiconductors have physical characteristics similar to inorganic ones so they can
also be used in the manufacture of OLEDs [1] photovoltaic cells [2] lasers [3] Furthermoreorganic materials with semiconductor properties have some advantages when compared to inorganicones such as greater adaptability low cost of production and the possibility of easily making smallstructural changes to modify its physical and chemical properties Among the currently mostinteresting organic semiconductors are the thiophene based polymers and the thiophene togetherwith its derivatives which are the main constituents of organic conductors [4]
Computational detailsIn this work we made the calculation of the molecular parameters infrared and Raman
spectra with HF and MP2 ab initio methods and B3LYP and B3PW91 DFT functional packagesWe also compared the results with experimental data found in the literature [5-7] and we calculatedthe VCD (vibrational circular dichroism) spectrum based on the good agreement of the calculationsperformed The thiophenes geometry optimization and harmonic vibrational frequenciescalculations were performed with the GAUSSIAN 03 software package using HF levelapproximation MoslashllerndashPlesset many-body perturbation theory truncated at second order (MP2) andDFT with B3LYP and B3PW91 hybrid functional with both are believed to be superior inpredicting molecular properties A fairly large and flexible basis set 6-311++G was chosen toobtain accurate calculations about the molecule
Results and discussionThe results show that the DFT methods have more accuracy with experimental data The
B3LYP hybrid functional had slightly more accuracy than the B3PW91 for the vibrationalfrequencies and matched with experimental data until the 12th vibration in the range around 500 to1200 1cm The theoretical prediction of the VCD spectrum shows that the thiophene molecule hasa propensity to absorb clockwise circularly polarized light (positive absorption) at the most intenseinfrared absorptions
ConclusionThe set of basis functions 6-311++G is able to provide a realistic description of these
properties The good agreement with the experimental data of the harmonic vibrations supports theVCD results which provides useful information for the study of this material
AcknowledgementsThe authors would like to acknowledge the financial support granted by the following
Brazilian agency Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientiacutefico e Tecnoloacutegico (CNPq)
Referecircncias [1] Y Li Y Cao J Gao D Wang G Yu AJ Heeger Synthetic Met 99 (1999) 243[2] CJ Brabec NS Sariciftci JC Hummelen Adv Func Mater 11 (2001) 15[3] F Hide M Diaz-Garcia B Schwartz M Andersson P Qibing AJ Heeger Science 273 (1996) 1833[4] JH Schon A Dodabalapur Z Bao C Kloc O Schenker B Batlogg Nature 410 (2001) 189[5] T Kupka R Wrzalik G Pasterna K Pasterny J Mol Struct 616 (2002) 17[6] JS Kwiatkowski J Leszczynski I Teca J Mol Struct 436-437 (1997) 451[7] K Pasterny R Wrzalik T Kupka G Pasterna J Mol Spectrosc 614 (2002) 297
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32 FFCLRP 2014
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Iacutendice de Autores
Anselmo E de Oliveira UFG 04Antonio E H Machado UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Antonio O T Patrociacutenio UNIVERSIDADE FEDERAL DEUBERLAcircNDIA
26
Aristeu S da Fonseca UFAM 28Arnaldo Fernandes da Silva Fo UNICAMP 06 07Ataualpa A C Braga UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 01Breno R L Galvatildeo UFMG 16Carlos R D Correia UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
CAMPINAS01
Cleuton de Souza Silva UNICAMP 08 10Claacuteudio Francisco Tormena UNICAMP 05Daniely X Soares UNICAMP 07Diego Fernando da S Paschoal UFJF 22Diesley Martins UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Dioacutegenes Mendes Arauacutejo USP-RP 09Elaine F F da Cunha FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Eacutegil de Brito Saacute UFPI 30Elizete Ventura UFPB 24Elieacutezer Fernando de Oliveira UNESP 17Fabriacutecio R Sensato UNIFESP 20Felipe Vieira Zauith Assad UNIFESP 20Fermin Fidel Herrera Aragoacuten CDTN 25Francisco Carlos Lavarda UNESP 17Francisco das Chagas Alves Lima UFPI 14Faacutetima Maria Pereira de Rezende UFLA 23Giovanni Finoto Caramori UFSC 02Heacutelio F Dos Santos UFJF 22Iran da Luz Sousa UNICAMP 12Jadson C Belchior UFMG 16Josene Maria Toldo UFRGS 18Kelson Mota T Oliveira UFAM 28Larissa Sihe Oliveira UFSM 13Leonardo T Ueno UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Leonardo V das Chagas Lima UNICAMP 21Lucas Abreu do Nascimento UESPI 14Lucas Colucci Ducati USP 05Luciano Tavares da Costa UNIFAL-MG 15Liacutevia C T Lacerda FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19M Buumlhl UNIVERSITY OF ST ANDREWS 31
33 FFCLRP 2014
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M P Freitas UFLA 31Marcello Ferreira da Costa UEL 32Marcus V J Rocha VRIJE UNIVERSITEIT 19Marlon Vieira de Melo UFAM 28Mateus Grecco Manfreacute UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 27Mateus Xavier Silva UFMG 16Matheus P de Freitas UFLA 23Mauricio Gustavo Rodrigues UNICAMP 11Milton Matos UFPI 30Nelson Henrique Morgon UNICAMP 12 21Noam Gadelha da Silva UFAM 29Noam S Gadelha UFAM 28Paulo Fernando Bruno Gonccedilalves UFRGS 18Poliane Cristina de Farias UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
LONDRINA32
R Rittner UNICAMP 31Rafael de Mattos Piccoli UFSC 02Railton Barbosa de Andrade UFPB 24Renan Vidal Viesser UNICAMP 05Renato Pereira Orenha UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 03Ricardo A Agnes UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
CAMPINAS01
Rodrigo Antonio Cormanich UNICAMP 31Rogeacuterio Custodio UNICAMP 08 10 11Rogeacuterio J Baierle UFSM 13Roy E Bruns UNICAMP 06 07Reacutegis Casimiro Leal UNICAMP 10Sergio E Galembeck USP-RP 09Silmar A do Monte UFPB 24Silviana Correcirca FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Seacutergio E Galembeck UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 27Seacutergio Emanuel Galembeck UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 03Teodorico C Ramalho FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Tuanan Lourenccedilo UNIFAL-MG 15Vitor Hugo Menezes da Silva UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 01Wagner E Richter UNICAMP 07Wagner Eduardo Richter UNICAMP 06Wesley Fonseca Vaz UFG 04Weverson R Gomes UNIVERSIDADE FEDERAL DE SAtildeO
CARLOS26
34 FFCLRP 2014
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Palavras Chaves
AacuteCIDO BETULINICO 28AacuteCIDO MELALEUCICO 29ACOPLAMENTO SPIN-ORBITAL 05AGREGADOS MOLECULARES 04ALGORITMO GENEacuteTICO 16ALPCCL 04AMINAS SUBSTITUIacuteDAS 10ANAacuteLISE CONFORMACIONAL 31ANATASE 26AROMATICIDADE 27ATIVIDADE 28BASIS SETS 22BENZAZOacuteIS 18BENZBROMARONA 12BIOACTIVITY 07C-PCM 08CAacuteLCULO COMPUTACIONAL 10CAacuteLCULOS AB INITIO 16CAacuteLCULOS DFT 01CASSCF 24CLUSTERS METAacuteLICOS 16CLUSTERS 09 29CO2 15COMPOSTO DE COODENACcedilAtildeO 14CONFOcircRMERO ANTI 23CONFOcircRMEROS 12CONJUGATED POLYMERS 17CSSM 06DFT CALCULATIONS 17DFT 02 12 14 18 19 20
21 25 26 29 32DINAcircMICA MOLECULAR 15EFEITO DO AacuteTOMO PESADO 05EFEITOS RELATIVIacuteSTICOS 02EFITO GAUCHE 23ENTALPIA DE FORMACcedilAtildeO 21ESIPT 18ESTADOS EXCITADOS 04ESTRUTURA ELETROcircNICA 09FTALOCIANINA 26FUNCIONAL HIacuteBRIDO M06 01FUNCcedilOtildeES DE BASE 11
35 FFCLRP 2014
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
G3X(CEP) 08GD-DOPED SNO2 25HIPERCONJUGACcedilAtildeO 23INFRAVERMELHO 06INTENSIDADES 06INTERACcedilAtildeO INTRAMOLECULAR 27LIGACcedilAtildeO AMIDA 20LIGACcedilAtildeO DE HIDROGEcircNIO 31LIacuteQUIDO IOcircNICO 15MAGNETIC PROPERTIES 25MAGUEMITA 19MCG 11MECHANISM 30MEacuteTODOS COMPOSTOS 21N-ACILACcedilAtildeO DE AMINAS 20NANOFITAS 13NITROSAMINAS 24NITROSILO 03NMR 22OLEFIN METATHESIS 30ONION 28ORGANIC DEVICES 17ORGANOMETAacuteLICOS 02OXIDO NIacuteTRICO 14PKA 10PM3 12PMMA 19PROPRIEDADES 13PROTONACcedilAtildeO 24Q-EXPONENCIAIS 11QTAIM 03RAMAN 32REACcedilOtildeES DE HECK 01RELATIVISTIC EFFECTS 22RMN E INFRAVERMELHO 31RUTEcircNIO 03SIC 13SUPERAacuteTOMOS 09TDDFT 07TENSOR BLINDAGEM NUCLEAR 05TEORIA GAUSSIAN 08THIOPHENE 32UV-VIS SPECTROSCOPY 07
36 FFCLRP 2014
bbb
E[ρ] = TS[ρ] +intd~rvext(~r)ρ(~r) + VH [ρ] + EXC [ρ]
βmc2 + 3sumk=1
αkpkc
ψ(x t) = ihpartψ(x t)
partt
17ordm SIMPOacuteSIO BRASILEIRO DE QUIacuteMICA TEOacuteRICA (SBQT) 24 a 28 de novembro de 2013 Angra dos Reis Rio
ESTUDO COMPARATIVO DE REATIVIDADE DE TRITERPENOS
PENTACIacuteCLICOS COM ATIVIDADE ANTIMALAacuteRICA
Marlon Marques V de Melo Filho
1a(PG) Kelson Mota T Oliveira
1a(PQ) Noam S Gadelha
1a(PG)
Aristeu S da Fonseca1a
(PG)
1aGrupo de Quiacutemica Teoacuterica e Computacional (GQTC)
1bGrupo de Quiacutemica de Produtos Naturais e Desenvolvimento
de Meacutetodos Analiacuteticos (QPNMA) 1DQICE ndash UFAM Bloco 10 Setor Norte Av Rodrigo OJ Ramos 6200 Japiim
69077-000 Manaus ndash Amazonas
e-mail marlonvieirademelogmailcom
Palavras-chave lupeol aacutecido betulinico betulina aacutecido melaleuco atividade ONION
INTRODUCcedilAtildeO
A investigaccedilatildeo farmacecircutica em produtos naturais representa uma estrateacutegia importante para a descoberta e desenvolvimento de novos medicamentos Quatro moleacuteculas isoladas da A amazonicus no QPNMA com esqueleto triterpecircnico pentaciacuteclico tecircm mostrado graus diferentes de atividade contra o P falciparum Trecircs destes compostos satildeo apresentados na literatura como oacutetimos candidatos para o desenvolvimento de um tratamento mais eficiente contra a malaacuteria e outras doenccedilas parasitaacuterias Os quatro compostos depois de isolados foram identificados por meio de anaacutelise espectroscoacutepica (ver fig 1) Suas estruturas foram estudadas por meio de abordagem teoacuterica visando determinar que fatores estruturais e eletrocircnicos poderiam ser determinantes no grau de atividade Foram comparados os mapas de potencial eletrostaacutetico densidade eletrocircnica (2D e 3D) e distribuiccedilatildeo de cargas dos quatro compostos e seus valores tabelados Figura 1 Triterpenos pentaciacuteclicos isolados de A amazonicus 1 - lupeol 2 - O aacutecido betuliacutenico 3 - betulina 4 - o aacutecido Melaleucico
MEacuteTODOS Os calculos seratildeo realizados utilizando PC INTEL Quadcore
TM (8 GB RAM) em plataforma Debian
LINUX (Versatildeo 50) para calcular as propriedades estruturais e eletrocircnicas das quatro moleacuteculas Na otimizaccedilatildeo geomeacutetrica de rotina seraacute utilizado o meacutetodo com bases 6-21G e funcional b3lyp por meio do Programa Gaussian03 O meacutetodo a ser utilizado eacute o ONIOM Ele eacute recomendado para moleacuteculas grandes reaccedilotildees enzimaacuteticas mecanismos de reaccedilatildeo para os sistemas orgacircnicos efeitos dos substituintes e reatividade de compostos orgacircnicos e organometaacutelicos
RESULTADOS E DISCUSSAtildeO
Os dados oriundos do QPNMA indicam uma
maior atividade para o aacutecido betuliacutenico valores
meacutedios para o lupeol e betulina e nenhuma
atividade do aacutecido melaleucico Como a literatura
aponta a carboxila como forte candidato
responsaacutevel pela atividade do aacutecido betuliacutenico e a
hidroxila nos demais compostos a anaacutelise da
presenccedila destes grupos nas quatros estruturas foi
observado Estruturalmente os compostos
apresentaram grande similaridade em distacircncias e
acircngulos no esqueleto lupacircnico Os caacutelculos de
atividades dos triterpenos seratildeo realizados ao
interagi-los com o modelo tridimensional da proteiacutena
digestiva do P flaciparum que eacute encontrado no
Protein Data Base CONCLUSAtildeO
Uma das principais diferenccedilas observadas deve-
se a distribuiccedilatildeo de cargas nas COOH devido ao
efeito indutivo na proacutepria moleacutecula ou ateacute mesmo
um impedimento esteacuterico pelo maior volume da
moleacutecula
AGRADECIMENTOS
FAPEAM CNPq
Abdel Bar at al J Nat Prod 2009 72 1643ndash1650
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26 COOH
COOH
OH
4
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I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
28 FFCLRP 2014
Estudos Teoacutericos Comparativos de Propriedades Estruturais Eletrocircnicas e
Espectroscoacutepicas dos Aacutecidos Betuliacutenico e Melaleucico e da Estabilidade de
Clusters desses Metaboacutelitos Especiais
Noam G da Silva1 (PG) Kelson M T de Oliveira1 (PQ) Aristeu S da Fonseca1 (PG) e Marlon
Vieira de Melo1 (PG)
noam_gshotmailcom 1DQICE-UFAM Bloco 10 Setor Norte Av Rodrigo O J Ramos 6200 Japiim 69077-000 Manaus Amazonas
Introduccedilatildeo
A baixa atividade do aacutecido Melaleucico natildeo foi ateacute o presente momento estudada Sua
estrutura eacute similar agrave de outros compostos ativos mas algum outro fator deve estar influenciando
na quiacutemica da reaccedilatildeo[12] Estruturas como clusters onde interaccedilotildees de hidrogecircnio estabilizam
o sistema podem estar sendo formadas[34] e assim a moleacutecula mostra-se inativa em estudos de
atividade bioloacutegica[5]
Metodologia Computacional
Os caacutelculos foram realizados em maacutequinas QuadCore ambas com 8 GB de memoacuteria
RAM nas plataformas Debian 6 e 7 (Linux) O software utilizado foi o Gaussian 03 Rev C-02
As moleacuteculas foram estudadas com o AM1 B3LYP3-21G e B3LYP6-31G As estruturas com
duas e trecircs moleacuteculas foram estudadas com AM1
Resultados e Discussatildeo
Os resultados preliminares (alguns na Tabela 1)
mostram que a forma mais oxidada (aacutecido Melaleucico)
possui menor energia que o aacutecido Betuliacutenico Em ambas as
moleacuteculas ocorre interaccedilatildeo intermolecular que estabiliza o
sistema Quando duas moleacuteculas interagem haacute um efeito
estabilizante maior no aacutecido Betuliacutenico que no aacutecido
Melaleucico Com trecircs moleacuteculas interagindo ocorre
aumento na estabilizaccedilatildeo para ambos os casos mas o aacutecido Melaleucico tem uma estabilizaccedilatildeo
aproximadamente 20 kcalmol mais acentuada
Tabela 1 Algumas propriedades energeacuteticas e efeitos de interaccedilatildeo de hidrogecircnio
Propriedade Aacutecido Betuliacutenico Aacutecido Melaleucico
Energia Total (kcalmol) -187358751 -2719095827
Estabilizaccedilatildeo com duas moleacuteculas (kcalmol) -8641687843 -7807025921
Estabilizaccedilatildeo com trecircs moleacuteculas (kcalmol) -1326288052 -1528627227
Conclusotildees
A formaccedilatildeo de pontes de hidrogecircnio estabiliza os sistemas mas somente o aacutecido
Melaleucico pode formar grandes aglomerados com essas interaccedilotildees Sistemas maiores podem
ser estudados e fornecer respostas para a baixa atividade da moleacutecula
Agradecimentos
Ao CNPq e a FAPEAM pelos investimentos
Referecircncias [1] Chopra CS Cole A RH Theiberg KJL White DR Arthur HR Tetrahedron 1965 Vol 21 1529-1536
[2] Chopra CS White DR Tetrahedron 1966 Vol 22 897-901
[3] Mohajeri A Journal of molecular structure (Theochem) 2004 Vol 678 201-205
[4] Duvoisin Jr S Ighor CVL Quimica Nova 2011 Vol 34 1595-1603
[5] Bernard P Scior T Didier B Hibert M Berthon J Phytochemistry 2001 Vol 58 865-874
Figura 1 (Esquerda) Cluster de aacutecido
Melaleucico e (Direita) interaccedilotildees de
hidrogecircnio
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
29 FFCLRP 2014
On Activation Step of Hoveyda-Grubbs Catalyst
Eacutegil Saacute 1 (PQ) Milton Matos 2 (PQ) hegelsahotmailcom
1 Universidade Federal do Piauiacute Campus Ministro Reis Velloso Parnaiacuteba-PI Brazil e-mail 2 Laboratoacuterio Interdisciplinar de Materiais Avanccedilados Centro de Ciecircncias da Natureza Teresina -PI Brazil
Introduccedilatildeo
Hoveyda-Grubbs catalyst is very important to catalyze the olefin metathesis reaction The activation mechanism is dissociative for RCM (Ring Closing Metathesis) of N-Tosyldiallylamine due to olefin size [1]
Metodologia Computacional
We study the activation mechanism using DFT (Density Functional Theory) through the hybrid functional B3LYP and the basis set 6-31g(d) for all atoms except ruthenium described by LanL2DZ all stationary points were characterized by vibrational frequency calculations using the same level of theory Resultados e Discussatildeo We search the activation path previously proposed [1] showed in the Figure 1 in black and blue lines This path start with the pre-catalyst A1 through the transition state TS(A1-A2) and the minimum A2 The next step is the complexation of N-Tosyldiallylamine (IA3) We also find an alternative path showed by the red line In this path proposed in the first time here we showed an immediately interconversion from A2 to IIA3 before the complexation of the olefin with a rotation through the RuC bond This structure presents a dihedral angle of 105deg between the carbons of group mesityl coordinated ruthenium the carbon of the carbene and the oxygen chelator CRuCO (marked with asterisk in Figure 1) While in the structure A2 the same-angle is -107deg showing the rotation of the entire group Hoveyda around the connection RuC this rotation happens easily and as published in theoretical and experimental studies [2] confirmed by the more the stability of IIA3 in comparison with A2 We investigated the activation directly from the structure A1 to the structure IIA3 but we found an unreal energy barrier corresponding to the possible TS(AI-IIA3) With these results we believe the activation process occurs with the interconversion from A2 to IIA3 and not directly from A2 to IA3 as showed in others works
Figure 1 Activation paths for the Hoveyda-Grubbs catalyst
Referecircncias
[1] [1] S J Connon M Rivard M Zaja S Blechert Adv Synth Catal 345 (2003) 572
[2] C M Aguillar W R Rocha J Phys Chem B 115 (2011) 2030
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Estudo do comportamento em soluccedilatildeo do 2-fluoroetanol 3-fluoroproanol e 4-fluorobutanol por espectroscopias de RMN e infravermelho e caacutelculos
teoacutericos R A Cormanich12(PG) R Rittner2(PQ) M P Freitas3 (PQ) and M Buumlhl1 (PQ)
rodcormanichiqmunicampbr 1 EastChem School of Chemistry University of St Andrews North Haugh St Andrews Fife KY16 9ST UK 2 Chemistry Institute State University of Campinas PO Box 6154 13083-970 Campinas SP Brazil 3 Department of Chemistry Federal University of Lavras PO Box 3037 37200-000 Lavras MG Brazil Introduccedilatildeo
Aacutetomos de fluacuteor em compostos orgacircnicos satildeo considerados fracos aceptores para formaccedilatildeo de ligaccedilatildeo de hidrogecircnio (LH)1 Contudo o miacutenimo global do 2-fluoroetanol (FE) que tem geometria apropriada para formar uma LH CFmiddotmiddotmiddotHO intramolecular eacute responsaacutevel por gt90 da sua populaccedilatildeo conformacional total Tal LH eacute comumente invocada para explicar a estabilidade do confocircrmero mais estaacutevel do FE2 Da mesma maneira tambeacutem eacute indicado que os miacutenimos globais do FP e FB formam LHs CFbullbullbullHO intramoleculares34 Natildeo haacute estudos conformacionais em soluccedilatildeo na literatura para estes compostos que sejam de nosso conhecimento Dessa maneira no presente trabalho foi realizada uma anaacutelise sistemaacutetica do comportamento conformacional em soluccedilatildeo do FE FP e FB por espectroscoipas de RMN de
1H e 19F e infravermelho suportado por caacutelculos teoacutericos Metodologia Computacional
Foram realizados caacutelculos teoacutericos em niacutevel MP2aug-cc-pVDZ para geometrias dos confocircrmeros do FE (5 confocircrmeros) FP (12 confocircrmeros) e FB (38 confocircrmeros) otimizados em niacutevel MP2aug-cc-pVDZ que apresentaram a melhor correlaccedilatildeo com o niacutevel CCSD(T)aug-cc-pVTZ em relaccedilatildeo agrave funcionais da DFT (B3LYP e B3LYP-D3) Foram entatildeo aplicados diferentes meacutetodos teoacutericos como o Quantum Theory of Atoms in Molecules (QTAIM) Non-Covalent Interactions (NCI) e o Natural Bond Orbitals (NBO) para se entender as preferecircncias conformacionais destes compostos Resultados e Discussatildeo
Nenhum indiacutecio de formaccedilatildeo de LH intramolecular CFbullbullbullHO pocircde ser detectado para o FE FP e FB experimentalmente em soluccedilatildeo nos espectros de RMN e infravermelho Caacutelculos teoacuterico baseados na QTAIM NCI e NBO indicam que LHs CFbullbullbullHO intramoleculares natildeo tecircm influecircncia sobre o comportamento conformacional do FE mas estabilizam o miacutenimo global tanto do FP quanto do FB para as moleacuteculas isoladas No entanto ao se adicionar correccedilotildees termodinacircmicas de energia livre de Gibbs mesmo em meios natildeo-polares tais como CCI4 ciclohexano e diclorometano (IEF-PCM) a populaccedilatildeo dos miacutenimos globais do FP (~11) e FB (~3) diminuem consideravelmente aparentemente abaixo do limite de detecccedilatildeo Conclusotildees
Contraacuterio agrave suposiccedilotildees encontradas na literatura o comportamento conformacional do FE natildeo eacute regido por uma LH CFHO intramolecular LHs intramoleculares satildeo importantes para os confocircrmeros mais estaacuteveis do FP e FB isolados mas natildeo podem ser detectadas em soluccedilatildeo O presente trabalho foi aceito para publicaccedilatildeo no jornal Phys Chem Chem Phys Agradecimentos FAPESP FAPEMIG CNPq e EaStCHEM Referecircncias [1] R A Cormanich M P Freitas C F Tormena R Rittner RSC Advances 2012 2 4169 [2] J Huang K Hedberg J Am Chem Soc 1989 111 6909 [3] H M Badawi W Foumlrner S A Ali Spectrochim Acta A 2008 69 263 [4] M Traetteberg A D Richardson K Hedberg R W Winter G L Gard J Phys Chem A 2001 105 9587
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31 FFCLRP 2014
Theoretical Study of the Infrared Raman and VCD Spectra of Thiophene UsingAb Initio and Density Functional Theory Calculations
Marcello F da Costa (PQ)1 Poliane C de Farias (PG)2
mcostauelbr polianefariasyahoocombr12Universidade Estadual de Londrina LBMM ndash Laboratoacuterio de Biofiacutesica e Mecacircnica Molecular
IntroductionOrganic semiconductors have physical characteristics similar to inorganic ones so they can
also be used in the manufacture of OLEDs [1] photovoltaic cells [2] lasers [3] Furthermoreorganic materials with semiconductor properties have some advantages when compared to inorganicones such as greater adaptability low cost of production and the possibility of easily making smallstructural changes to modify its physical and chemical properties Among the currently mostinteresting organic semiconductors are the thiophene based polymers and the thiophene togetherwith its derivatives which are the main constituents of organic conductors [4]
Computational detailsIn this work we made the calculation of the molecular parameters infrared and Raman
spectra with HF and MP2 ab initio methods and B3LYP and B3PW91 DFT functional packagesWe also compared the results with experimental data found in the literature [5-7] and we calculatedthe VCD (vibrational circular dichroism) spectrum based on the good agreement of the calculationsperformed The thiophenes geometry optimization and harmonic vibrational frequenciescalculations were performed with the GAUSSIAN 03 software package using HF levelapproximation MoslashllerndashPlesset many-body perturbation theory truncated at second order (MP2) andDFT with B3LYP and B3PW91 hybrid functional with both are believed to be superior inpredicting molecular properties A fairly large and flexible basis set 6-311++G was chosen toobtain accurate calculations about the molecule
Results and discussionThe results show that the DFT methods have more accuracy with experimental data The
B3LYP hybrid functional had slightly more accuracy than the B3PW91 for the vibrationalfrequencies and matched with experimental data until the 12th vibration in the range around 500 to1200 1cm The theoretical prediction of the VCD spectrum shows that the thiophene molecule hasa propensity to absorb clockwise circularly polarized light (positive absorption) at the most intenseinfrared absorptions
ConclusionThe set of basis functions 6-311++G is able to provide a realistic description of these
properties The good agreement with the experimental data of the harmonic vibrations supports theVCD results which provides useful information for the study of this material
AcknowledgementsThe authors would like to acknowledge the financial support granted by the following
Brazilian agency Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientiacutefico e Tecnoloacutegico (CNPq)
Referecircncias [1] Y Li Y Cao J Gao D Wang G Yu AJ Heeger Synthetic Met 99 (1999) 243[2] CJ Brabec NS Sariciftci JC Hummelen Adv Func Mater 11 (2001) 15[3] F Hide M Diaz-Garcia B Schwartz M Andersson P Qibing AJ Heeger Science 273 (1996) 1833[4] JH Schon A Dodabalapur Z Bao C Kloc O Schenker B Batlogg Nature 410 (2001) 189[5] T Kupka R Wrzalik G Pasterna K Pasterny J Mol Struct 616 (2002) 17[6] JS Kwiatkowski J Leszczynski I Teca J Mol Struct 436-437 (1997) 451[7] K Pasterny R Wrzalik T Kupka G Pasterna J Mol Spectrosc 614 (2002) 297
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32 FFCLRP 2014
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Iacutendice de Autores
Anselmo E de Oliveira UFG 04Antonio E H Machado UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Antonio O T Patrociacutenio UNIVERSIDADE FEDERAL DEUBERLAcircNDIA
26
Aristeu S da Fonseca UFAM 28Arnaldo Fernandes da Silva Fo UNICAMP 06 07Ataualpa A C Braga UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 01Breno R L Galvatildeo UFMG 16Carlos R D Correia UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
CAMPINAS01
Cleuton de Souza Silva UNICAMP 08 10Claacuteudio Francisco Tormena UNICAMP 05Daniely X Soares UNICAMP 07Diego Fernando da S Paschoal UFJF 22Diesley Martins UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Dioacutegenes Mendes Arauacutejo USP-RP 09Elaine F F da Cunha FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Eacutegil de Brito Saacute UFPI 30Elizete Ventura UFPB 24Elieacutezer Fernando de Oliveira UNESP 17Fabriacutecio R Sensato UNIFESP 20Felipe Vieira Zauith Assad UNIFESP 20Fermin Fidel Herrera Aragoacuten CDTN 25Francisco Carlos Lavarda UNESP 17Francisco das Chagas Alves Lima UFPI 14Faacutetima Maria Pereira de Rezende UFLA 23Giovanni Finoto Caramori UFSC 02Heacutelio F Dos Santos UFJF 22Iran da Luz Sousa UNICAMP 12Jadson C Belchior UFMG 16Josene Maria Toldo UFRGS 18Kelson Mota T Oliveira UFAM 28Larissa Sihe Oliveira UFSM 13Leonardo T Ueno UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Leonardo V das Chagas Lima UNICAMP 21Lucas Abreu do Nascimento UESPI 14Lucas Colucci Ducati USP 05Luciano Tavares da Costa UNIFAL-MG 15Liacutevia C T Lacerda FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19M Buumlhl UNIVERSITY OF ST ANDREWS 31
33 FFCLRP 2014
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M P Freitas UFLA 31Marcello Ferreira da Costa UEL 32Marcus V J Rocha VRIJE UNIVERSITEIT 19Marlon Vieira de Melo UFAM 28Mateus Grecco Manfreacute UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 27Mateus Xavier Silva UFMG 16Matheus P de Freitas UFLA 23Mauricio Gustavo Rodrigues UNICAMP 11Milton Matos UFPI 30Nelson Henrique Morgon UNICAMP 12 21Noam Gadelha da Silva UFAM 29Noam S Gadelha UFAM 28Paulo Fernando Bruno Gonccedilalves UFRGS 18Poliane Cristina de Farias UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
LONDRINA32
R Rittner UNICAMP 31Rafael de Mattos Piccoli UFSC 02Railton Barbosa de Andrade UFPB 24Renan Vidal Viesser UNICAMP 05Renato Pereira Orenha UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 03Ricardo A Agnes UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
CAMPINAS01
Rodrigo Antonio Cormanich UNICAMP 31Rogeacuterio Custodio UNICAMP 08 10 11Rogeacuterio J Baierle UFSM 13Roy E Bruns UNICAMP 06 07Reacutegis Casimiro Leal UNICAMP 10Sergio E Galembeck USP-RP 09Silmar A do Monte UFPB 24Silviana Correcirca FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Seacutergio E Galembeck UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 27Seacutergio Emanuel Galembeck UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 03Teodorico C Ramalho FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Tuanan Lourenccedilo UNIFAL-MG 15Vitor Hugo Menezes da Silva UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 01Wagner E Richter UNICAMP 07Wagner Eduardo Richter UNICAMP 06Wesley Fonseca Vaz UFG 04Weverson R Gomes UNIVERSIDADE FEDERAL DE SAtildeO
CARLOS26
34 FFCLRP 2014
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
Palavras Chaves
AacuteCIDO BETULINICO 28AacuteCIDO MELALEUCICO 29ACOPLAMENTO SPIN-ORBITAL 05AGREGADOS MOLECULARES 04ALGORITMO GENEacuteTICO 16ALPCCL 04AMINAS SUBSTITUIacuteDAS 10ANAacuteLISE CONFORMACIONAL 31ANATASE 26AROMATICIDADE 27ATIVIDADE 28BASIS SETS 22BENZAZOacuteIS 18BENZBROMARONA 12BIOACTIVITY 07C-PCM 08CAacuteLCULO COMPUTACIONAL 10CAacuteLCULOS AB INITIO 16CAacuteLCULOS DFT 01CASSCF 24CLUSTERS METAacuteLICOS 16CLUSTERS 09 29CO2 15COMPOSTO DE COODENACcedilAtildeO 14CONFOcircRMERO ANTI 23CONFOcircRMEROS 12CONJUGATED POLYMERS 17CSSM 06DFT CALCULATIONS 17DFT 02 12 14 18 19 20
21 25 26 29 32DINAcircMICA MOLECULAR 15EFEITO DO AacuteTOMO PESADO 05EFEITOS RELATIVIacuteSTICOS 02EFITO GAUCHE 23ENTALPIA DE FORMACcedilAtildeO 21ESIPT 18ESTADOS EXCITADOS 04ESTRUTURA ELETROcircNICA 09FTALOCIANINA 26FUNCIONAL HIacuteBRIDO M06 01FUNCcedilOtildeES DE BASE 11
35 FFCLRP 2014
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
G3X(CEP) 08GD-DOPED SNO2 25HIPERCONJUGACcedilAtildeO 23INFRAVERMELHO 06INTENSIDADES 06INTERACcedilAtildeO INTRAMOLECULAR 27LIGACcedilAtildeO AMIDA 20LIGACcedilAtildeO DE HIDROGEcircNIO 31LIacuteQUIDO IOcircNICO 15MAGNETIC PROPERTIES 25MAGUEMITA 19MCG 11MECHANISM 30MEacuteTODOS COMPOSTOS 21N-ACILACcedilAtildeO DE AMINAS 20NANOFITAS 13NITROSAMINAS 24NITROSILO 03NMR 22OLEFIN METATHESIS 30ONION 28ORGANIC DEVICES 17ORGANOMETAacuteLICOS 02OXIDO NIacuteTRICO 14PKA 10PM3 12PMMA 19PROPRIEDADES 13PROTONACcedilAtildeO 24Q-EXPONENCIAIS 11QTAIM 03RAMAN 32REACcedilOtildeES DE HECK 01RELATIVISTIC EFFECTS 22RMN E INFRAVERMELHO 31RUTEcircNIO 03SIC 13SUPERAacuteTOMOS 09TDDFT 07TENSOR BLINDAGEM NUCLEAR 05TEORIA GAUSSIAN 08THIOPHENE 32UV-VIS SPECTROSCOPY 07
36 FFCLRP 2014
bbb
E[ρ] = TS[ρ] +intd~rvext(~r)ρ(~r) + VH [ρ] + EXC [ρ]
βmc2 + 3sumk=1
αkpkc
ψ(x t) = ihpartψ(x t)
partt
Estudos Teoacutericos Comparativos de Propriedades Estruturais Eletrocircnicas e
Espectroscoacutepicas dos Aacutecidos Betuliacutenico e Melaleucico e da Estabilidade de
Clusters desses Metaboacutelitos Especiais
Noam G da Silva1 (PG) Kelson M T de Oliveira1 (PQ) Aristeu S da Fonseca1 (PG) e Marlon
Vieira de Melo1 (PG)
noam_gshotmailcom 1DQICE-UFAM Bloco 10 Setor Norte Av Rodrigo O J Ramos 6200 Japiim 69077-000 Manaus Amazonas
Introduccedilatildeo
A baixa atividade do aacutecido Melaleucico natildeo foi ateacute o presente momento estudada Sua
estrutura eacute similar agrave de outros compostos ativos mas algum outro fator deve estar influenciando
na quiacutemica da reaccedilatildeo[12] Estruturas como clusters onde interaccedilotildees de hidrogecircnio estabilizam
o sistema podem estar sendo formadas[34] e assim a moleacutecula mostra-se inativa em estudos de
atividade bioloacutegica[5]
Metodologia Computacional
Os caacutelculos foram realizados em maacutequinas QuadCore ambas com 8 GB de memoacuteria
RAM nas plataformas Debian 6 e 7 (Linux) O software utilizado foi o Gaussian 03 Rev C-02
As moleacuteculas foram estudadas com o AM1 B3LYP3-21G e B3LYP6-31G As estruturas com
duas e trecircs moleacuteculas foram estudadas com AM1
Resultados e Discussatildeo
Os resultados preliminares (alguns na Tabela 1)
mostram que a forma mais oxidada (aacutecido Melaleucico)
possui menor energia que o aacutecido Betuliacutenico Em ambas as
moleacuteculas ocorre interaccedilatildeo intermolecular que estabiliza o
sistema Quando duas moleacuteculas interagem haacute um efeito
estabilizante maior no aacutecido Betuliacutenico que no aacutecido
Melaleucico Com trecircs moleacuteculas interagindo ocorre
aumento na estabilizaccedilatildeo para ambos os casos mas o aacutecido Melaleucico tem uma estabilizaccedilatildeo
aproximadamente 20 kcalmol mais acentuada
Tabela 1 Algumas propriedades energeacuteticas e efeitos de interaccedilatildeo de hidrogecircnio
Propriedade Aacutecido Betuliacutenico Aacutecido Melaleucico
Energia Total (kcalmol) -187358751 -2719095827
Estabilizaccedilatildeo com duas moleacuteculas (kcalmol) -8641687843 -7807025921
Estabilizaccedilatildeo com trecircs moleacuteculas (kcalmol) -1326288052 -1528627227
Conclusotildees
A formaccedilatildeo de pontes de hidrogecircnio estabiliza os sistemas mas somente o aacutecido
Melaleucico pode formar grandes aglomerados com essas interaccedilotildees Sistemas maiores podem
ser estudados e fornecer respostas para a baixa atividade da moleacutecula
Agradecimentos
Ao CNPq e a FAPEAM pelos investimentos
Referecircncias [1] Chopra CS Cole A RH Theiberg KJL White DR Arthur HR Tetrahedron 1965 Vol 21 1529-1536
[2] Chopra CS White DR Tetrahedron 1966 Vol 22 897-901
[3] Mohajeri A Journal of molecular structure (Theochem) 2004 Vol 678 201-205
[4] Duvoisin Jr S Ighor CVL Quimica Nova 2011 Vol 34 1595-1603
[5] Bernard P Scior T Didier B Hibert M Berthon J Phytochemistry 2001 Vol 58 865-874
Figura 1 (Esquerda) Cluster de aacutecido
Melaleucico e (Direita) interaccedilotildees de
hidrogecircnio
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On Activation Step of Hoveyda-Grubbs Catalyst
Eacutegil Saacute 1 (PQ) Milton Matos 2 (PQ) hegelsahotmailcom
1 Universidade Federal do Piauiacute Campus Ministro Reis Velloso Parnaiacuteba-PI Brazil e-mail 2 Laboratoacuterio Interdisciplinar de Materiais Avanccedilados Centro de Ciecircncias da Natureza Teresina -PI Brazil
Introduccedilatildeo
Hoveyda-Grubbs catalyst is very important to catalyze the olefin metathesis reaction The activation mechanism is dissociative for RCM (Ring Closing Metathesis) of N-Tosyldiallylamine due to olefin size [1]
Metodologia Computacional
We study the activation mechanism using DFT (Density Functional Theory) through the hybrid functional B3LYP and the basis set 6-31g(d) for all atoms except ruthenium described by LanL2DZ all stationary points were characterized by vibrational frequency calculations using the same level of theory Resultados e Discussatildeo We search the activation path previously proposed [1] showed in the Figure 1 in black and blue lines This path start with the pre-catalyst A1 through the transition state TS(A1-A2) and the minimum A2 The next step is the complexation of N-Tosyldiallylamine (IA3) We also find an alternative path showed by the red line In this path proposed in the first time here we showed an immediately interconversion from A2 to IIA3 before the complexation of the olefin with a rotation through the RuC bond This structure presents a dihedral angle of 105deg between the carbons of group mesityl coordinated ruthenium the carbon of the carbene and the oxygen chelator CRuCO (marked with asterisk in Figure 1) While in the structure A2 the same-angle is -107deg showing the rotation of the entire group Hoveyda around the connection RuC this rotation happens easily and as published in theoretical and experimental studies [2] confirmed by the more the stability of IIA3 in comparison with A2 We investigated the activation directly from the structure A1 to the structure IIA3 but we found an unreal energy barrier corresponding to the possible TS(AI-IIA3) With these results we believe the activation process occurs with the interconversion from A2 to IIA3 and not directly from A2 to IA3 as showed in others works
Figure 1 Activation paths for the Hoveyda-Grubbs catalyst
Referecircncias
[1] [1] S J Connon M Rivard M Zaja S Blechert Adv Synth Catal 345 (2003) 572
[2] C M Aguillar W R Rocha J Phys Chem B 115 (2011) 2030
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Estudo do comportamento em soluccedilatildeo do 2-fluoroetanol 3-fluoroproanol e 4-fluorobutanol por espectroscopias de RMN e infravermelho e caacutelculos
teoacutericos R A Cormanich12(PG) R Rittner2(PQ) M P Freitas3 (PQ) and M Buumlhl1 (PQ)
rodcormanichiqmunicampbr 1 EastChem School of Chemistry University of St Andrews North Haugh St Andrews Fife KY16 9ST UK 2 Chemistry Institute State University of Campinas PO Box 6154 13083-970 Campinas SP Brazil 3 Department of Chemistry Federal University of Lavras PO Box 3037 37200-000 Lavras MG Brazil Introduccedilatildeo
Aacutetomos de fluacuteor em compostos orgacircnicos satildeo considerados fracos aceptores para formaccedilatildeo de ligaccedilatildeo de hidrogecircnio (LH)1 Contudo o miacutenimo global do 2-fluoroetanol (FE) que tem geometria apropriada para formar uma LH CFmiddotmiddotmiddotHO intramolecular eacute responsaacutevel por gt90 da sua populaccedilatildeo conformacional total Tal LH eacute comumente invocada para explicar a estabilidade do confocircrmero mais estaacutevel do FE2 Da mesma maneira tambeacutem eacute indicado que os miacutenimos globais do FP e FB formam LHs CFbullbullbullHO intramoleculares34 Natildeo haacute estudos conformacionais em soluccedilatildeo na literatura para estes compostos que sejam de nosso conhecimento Dessa maneira no presente trabalho foi realizada uma anaacutelise sistemaacutetica do comportamento conformacional em soluccedilatildeo do FE FP e FB por espectroscoipas de RMN de
1H e 19F e infravermelho suportado por caacutelculos teoacutericos Metodologia Computacional
Foram realizados caacutelculos teoacutericos em niacutevel MP2aug-cc-pVDZ para geometrias dos confocircrmeros do FE (5 confocircrmeros) FP (12 confocircrmeros) e FB (38 confocircrmeros) otimizados em niacutevel MP2aug-cc-pVDZ que apresentaram a melhor correlaccedilatildeo com o niacutevel CCSD(T)aug-cc-pVTZ em relaccedilatildeo agrave funcionais da DFT (B3LYP e B3LYP-D3) Foram entatildeo aplicados diferentes meacutetodos teoacutericos como o Quantum Theory of Atoms in Molecules (QTAIM) Non-Covalent Interactions (NCI) e o Natural Bond Orbitals (NBO) para se entender as preferecircncias conformacionais destes compostos Resultados e Discussatildeo
Nenhum indiacutecio de formaccedilatildeo de LH intramolecular CFbullbullbullHO pocircde ser detectado para o FE FP e FB experimentalmente em soluccedilatildeo nos espectros de RMN e infravermelho Caacutelculos teoacuterico baseados na QTAIM NCI e NBO indicam que LHs CFbullbullbullHO intramoleculares natildeo tecircm influecircncia sobre o comportamento conformacional do FE mas estabilizam o miacutenimo global tanto do FP quanto do FB para as moleacuteculas isoladas No entanto ao se adicionar correccedilotildees termodinacircmicas de energia livre de Gibbs mesmo em meios natildeo-polares tais como CCI4 ciclohexano e diclorometano (IEF-PCM) a populaccedilatildeo dos miacutenimos globais do FP (~11) e FB (~3) diminuem consideravelmente aparentemente abaixo do limite de detecccedilatildeo Conclusotildees
Contraacuterio agrave suposiccedilotildees encontradas na literatura o comportamento conformacional do FE natildeo eacute regido por uma LH CFHO intramolecular LHs intramoleculares satildeo importantes para os confocircrmeros mais estaacuteveis do FP e FB isolados mas natildeo podem ser detectadas em soluccedilatildeo O presente trabalho foi aceito para publicaccedilatildeo no jornal Phys Chem Chem Phys Agradecimentos FAPESP FAPEMIG CNPq e EaStCHEM Referecircncias [1] R A Cormanich M P Freitas C F Tormena R Rittner RSC Advances 2012 2 4169 [2] J Huang K Hedberg J Am Chem Soc 1989 111 6909 [3] H M Badawi W Foumlrner S A Ali Spectrochim Acta A 2008 69 263 [4] M Traetteberg A D Richardson K Hedberg R W Winter G L Gard J Phys Chem A 2001 105 9587
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31 FFCLRP 2014
Theoretical Study of the Infrared Raman and VCD Spectra of Thiophene UsingAb Initio and Density Functional Theory Calculations
Marcello F da Costa (PQ)1 Poliane C de Farias (PG)2
mcostauelbr polianefariasyahoocombr12Universidade Estadual de Londrina LBMM ndash Laboratoacuterio de Biofiacutesica e Mecacircnica Molecular
IntroductionOrganic semiconductors have physical characteristics similar to inorganic ones so they can
also be used in the manufacture of OLEDs [1] photovoltaic cells [2] lasers [3] Furthermoreorganic materials with semiconductor properties have some advantages when compared to inorganicones such as greater adaptability low cost of production and the possibility of easily making smallstructural changes to modify its physical and chemical properties Among the currently mostinteresting organic semiconductors are the thiophene based polymers and the thiophene togetherwith its derivatives which are the main constituents of organic conductors [4]
Computational detailsIn this work we made the calculation of the molecular parameters infrared and Raman
spectra with HF and MP2 ab initio methods and B3LYP and B3PW91 DFT functional packagesWe also compared the results with experimental data found in the literature [5-7] and we calculatedthe VCD (vibrational circular dichroism) spectrum based on the good agreement of the calculationsperformed The thiophenes geometry optimization and harmonic vibrational frequenciescalculations were performed with the GAUSSIAN 03 software package using HF levelapproximation MoslashllerndashPlesset many-body perturbation theory truncated at second order (MP2) andDFT with B3LYP and B3PW91 hybrid functional with both are believed to be superior inpredicting molecular properties A fairly large and flexible basis set 6-311++G was chosen toobtain accurate calculations about the molecule
Results and discussionThe results show that the DFT methods have more accuracy with experimental data The
B3LYP hybrid functional had slightly more accuracy than the B3PW91 for the vibrationalfrequencies and matched with experimental data until the 12th vibration in the range around 500 to1200 1cm The theoretical prediction of the VCD spectrum shows that the thiophene molecule hasa propensity to absorb clockwise circularly polarized light (positive absorption) at the most intenseinfrared absorptions
ConclusionThe set of basis functions 6-311++G is able to provide a realistic description of these
properties The good agreement with the experimental data of the harmonic vibrations supports theVCD results which provides useful information for the study of this material
AcknowledgementsThe authors would like to acknowledge the financial support granted by the following
Brazilian agency Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientiacutefico e Tecnoloacutegico (CNPq)
Referecircncias [1] Y Li Y Cao J Gao D Wang G Yu AJ Heeger Synthetic Met 99 (1999) 243[2] CJ Brabec NS Sariciftci JC Hummelen Adv Func Mater 11 (2001) 15[3] F Hide M Diaz-Garcia B Schwartz M Andersson P Qibing AJ Heeger Science 273 (1996) 1833[4] JH Schon A Dodabalapur Z Bao C Kloc O Schenker B Batlogg Nature 410 (2001) 189[5] T Kupka R Wrzalik G Pasterna K Pasterny J Mol Struct 616 (2002) 17[6] JS Kwiatkowski J Leszczynski I Teca J Mol Struct 436-437 (1997) 451[7] K Pasterny R Wrzalik T Kupka G Pasterna J Mol Spectrosc 614 (2002) 297
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32 FFCLRP 2014
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Iacutendice de Autores
Anselmo E de Oliveira UFG 04Antonio E H Machado UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Antonio O T Patrociacutenio UNIVERSIDADE FEDERAL DEUBERLAcircNDIA
26
Aristeu S da Fonseca UFAM 28Arnaldo Fernandes da Silva Fo UNICAMP 06 07Ataualpa A C Braga UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 01Breno R L Galvatildeo UFMG 16Carlos R D Correia UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
CAMPINAS01
Cleuton de Souza Silva UNICAMP 08 10Claacuteudio Francisco Tormena UNICAMP 05Daniely X Soares UNICAMP 07Diego Fernando da S Paschoal UFJF 22Diesley Martins UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Dioacutegenes Mendes Arauacutejo USP-RP 09Elaine F F da Cunha FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Eacutegil de Brito Saacute UFPI 30Elizete Ventura UFPB 24Elieacutezer Fernando de Oliveira UNESP 17Fabriacutecio R Sensato UNIFESP 20Felipe Vieira Zauith Assad UNIFESP 20Fermin Fidel Herrera Aragoacuten CDTN 25Francisco Carlos Lavarda UNESP 17Francisco das Chagas Alves Lima UFPI 14Faacutetima Maria Pereira de Rezende UFLA 23Giovanni Finoto Caramori UFSC 02Heacutelio F Dos Santos UFJF 22Iran da Luz Sousa UNICAMP 12Jadson C Belchior UFMG 16Josene Maria Toldo UFRGS 18Kelson Mota T Oliveira UFAM 28Larissa Sihe Oliveira UFSM 13Leonardo T Ueno UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Leonardo V das Chagas Lima UNICAMP 21Lucas Abreu do Nascimento UESPI 14Lucas Colucci Ducati USP 05Luciano Tavares da Costa UNIFAL-MG 15Liacutevia C T Lacerda FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19M Buumlhl UNIVERSITY OF ST ANDREWS 31
33 FFCLRP 2014
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M P Freitas UFLA 31Marcello Ferreira da Costa UEL 32Marcus V J Rocha VRIJE UNIVERSITEIT 19Marlon Vieira de Melo UFAM 28Mateus Grecco Manfreacute UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 27Mateus Xavier Silva UFMG 16Matheus P de Freitas UFLA 23Mauricio Gustavo Rodrigues UNICAMP 11Milton Matos UFPI 30Nelson Henrique Morgon UNICAMP 12 21Noam Gadelha da Silva UFAM 29Noam S Gadelha UFAM 28Paulo Fernando Bruno Gonccedilalves UFRGS 18Poliane Cristina de Farias UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
LONDRINA32
R Rittner UNICAMP 31Rafael de Mattos Piccoli UFSC 02Railton Barbosa de Andrade UFPB 24Renan Vidal Viesser UNICAMP 05Renato Pereira Orenha UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 03Ricardo A Agnes UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
CAMPINAS01
Rodrigo Antonio Cormanich UNICAMP 31Rogeacuterio Custodio UNICAMP 08 10 11Rogeacuterio J Baierle UFSM 13Roy E Bruns UNICAMP 06 07Reacutegis Casimiro Leal UNICAMP 10Sergio E Galembeck USP-RP 09Silmar A do Monte UFPB 24Silviana Correcirca FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Seacutergio E Galembeck UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 27Seacutergio Emanuel Galembeck UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 03Teodorico C Ramalho FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Tuanan Lourenccedilo UNIFAL-MG 15Vitor Hugo Menezes da Silva UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 01Wagner E Richter UNICAMP 07Wagner Eduardo Richter UNICAMP 06Wesley Fonseca Vaz UFG 04Weverson R Gomes UNIVERSIDADE FEDERAL DE SAtildeO
CARLOS26
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Palavras Chaves
AacuteCIDO BETULINICO 28AacuteCIDO MELALEUCICO 29ACOPLAMENTO SPIN-ORBITAL 05AGREGADOS MOLECULARES 04ALGORITMO GENEacuteTICO 16ALPCCL 04AMINAS SUBSTITUIacuteDAS 10ANAacuteLISE CONFORMACIONAL 31ANATASE 26AROMATICIDADE 27ATIVIDADE 28BASIS SETS 22BENZAZOacuteIS 18BENZBROMARONA 12BIOACTIVITY 07C-PCM 08CAacuteLCULO COMPUTACIONAL 10CAacuteLCULOS AB INITIO 16CAacuteLCULOS DFT 01CASSCF 24CLUSTERS METAacuteLICOS 16CLUSTERS 09 29CO2 15COMPOSTO DE COODENACcedilAtildeO 14CONFOcircRMERO ANTI 23CONFOcircRMEROS 12CONJUGATED POLYMERS 17CSSM 06DFT CALCULATIONS 17DFT 02 12 14 18 19 20
21 25 26 29 32DINAcircMICA MOLECULAR 15EFEITO DO AacuteTOMO PESADO 05EFEITOS RELATIVIacuteSTICOS 02EFITO GAUCHE 23ENTALPIA DE FORMACcedilAtildeO 21ESIPT 18ESTADOS EXCITADOS 04ESTRUTURA ELETROcircNICA 09FTALOCIANINA 26FUNCIONAL HIacuteBRIDO M06 01FUNCcedilOtildeES DE BASE 11
35 FFCLRP 2014
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G3X(CEP) 08GD-DOPED SNO2 25HIPERCONJUGACcedilAtildeO 23INFRAVERMELHO 06INTENSIDADES 06INTERACcedilAtildeO INTRAMOLECULAR 27LIGACcedilAtildeO AMIDA 20LIGACcedilAtildeO DE HIDROGEcircNIO 31LIacuteQUIDO IOcircNICO 15MAGNETIC PROPERTIES 25MAGUEMITA 19MCG 11MECHANISM 30MEacuteTODOS COMPOSTOS 21N-ACILACcedilAtildeO DE AMINAS 20NANOFITAS 13NITROSAMINAS 24NITROSILO 03NMR 22OLEFIN METATHESIS 30ONION 28ORGANIC DEVICES 17ORGANOMETAacuteLICOS 02OXIDO NIacuteTRICO 14PKA 10PM3 12PMMA 19PROPRIEDADES 13PROTONACcedilAtildeO 24Q-EXPONENCIAIS 11QTAIM 03RAMAN 32REACcedilOtildeES DE HECK 01RELATIVISTIC EFFECTS 22RMN E INFRAVERMELHO 31RUTEcircNIO 03SIC 13SUPERAacuteTOMOS 09TDDFT 07TENSOR BLINDAGEM NUCLEAR 05TEORIA GAUSSIAN 08THIOPHENE 32UV-VIS SPECTROSCOPY 07
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bbb
E[ρ] = TS[ρ] +intd~rvext(~r)ρ(~r) + VH [ρ] + EXC [ρ]
βmc2 + 3sumk=1
αkpkc
ψ(x t) = ihpartψ(x t)
partt
On Activation Step of Hoveyda-Grubbs Catalyst
Eacutegil Saacute 1 (PQ) Milton Matos 2 (PQ) hegelsahotmailcom
1 Universidade Federal do Piauiacute Campus Ministro Reis Velloso Parnaiacuteba-PI Brazil e-mail 2 Laboratoacuterio Interdisciplinar de Materiais Avanccedilados Centro de Ciecircncias da Natureza Teresina -PI Brazil
Introduccedilatildeo
Hoveyda-Grubbs catalyst is very important to catalyze the olefin metathesis reaction The activation mechanism is dissociative for RCM (Ring Closing Metathesis) of N-Tosyldiallylamine due to olefin size [1]
Metodologia Computacional
We study the activation mechanism using DFT (Density Functional Theory) through the hybrid functional B3LYP and the basis set 6-31g(d) for all atoms except ruthenium described by LanL2DZ all stationary points were characterized by vibrational frequency calculations using the same level of theory Resultados e Discussatildeo We search the activation path previously proposed [1] showed in the Figure 1 in black and blue lines This path start with the pre-catalyst A1 through the transition state TS(A1-A2) and the minimum A2 The next step is the complexation of N-Tosyldiallylamine (IA3) We also find an alternative path showed by the red line In this path proposed in the first time here we showed an immediately interconversion from A2 to IIA3 before the complexation of the olefin with a rotation through the RuC bond This structure presents a dihedral angle of 105deg between the carbons of group mesityl coordinated ruthenium the carbon of the carbene and the oxygen chelator CRuCO (marked with asterisk in Figure 1) While in the structure A2 the same-angle is -107deg showing the rotation of the entire group Hoveyda around the connection RuC this rotation happens easily and as published in theoretical and experimental studies [2] confirmed by the more the stability of IIA3 in comparison with A2 We investigated the activation directly from the structure A1 to the structure IIA3 but we found an unreal energy barrier corresponding to the possible TS(AI-IIA3) With these results we believe the activation process occurs with the interconversion from A2 to IIA3 and not directly from A2 to IA3 as showed in others works
Figure 1 Activation paths for the Hoveyda-Grubbs catalyst
Referecircncias
[1] [1] S J Connon M Rivard M Zaja S Blechert Adv Synth Catal 345 (2003) 572
[2] C M Aguillar W R Rocha J Phys Chem B 115 (2011) 2030
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30 FFCLRP 2014
Estudo do comportamento em soluccedilatildeo do 2-fluoroetanol 3-fluoroproanol e 4-fluorobutanol por espectroscopias de RMN e infravermelho e caacutelculos
teoacutericos R A Cormanich12(PG) R Rittner2(PQ) M P Freitas3 (PQ) and M Buumlhl1 (PQ)
rodcormanichiqmunicampbr 1 EastChem School of Chemistry University of St Andrews North Haugh St Andrews Fife KY16 9ST UK 2 Chemistry Institute State University of Campinas PO Box 6154 13083-970 Campinas SP Brazil 3 Department of Chemistry Federal University of Lavras PO Box 3037 37200-000 Lavras MG Brazil Introduccedilatildeo
Aacutetomos de fluacuteor em compostos orgacircnicos satildeo considerados fracos aceptores para formaccedilatildeo de ligaccedilatildeo de hidrogecircnio (LH)1 Contudo o miacutenimo global do 2-fluoroetanol (FE) que tem geometria apropriada para formar uma LH CFmiddotmiddotmiddotHO intramolecular eacute responsaacutevel por gt90 da sua populaccedilatildeo conformacional total Tal LH eacute comumente invocada para explicar a estabilidade do confocircrmero mais estaacutevel do FE2 Da mesma maneira tambeacutem eacute indicado que os miacutenimos globais do FP e FB formam LHs CFbullbullbullHO intramoleculares34 Natildeo haacute estudos conformacionais em soluccedilatildeo na literatura para estes compostos que sejam de nosso conhecimento Dessa maneira no presente trabalho foi realizada uma anaacutelise sistemaacutetica do comportamento conformacional em soluccedilatildeo do FE FP e FB por espectroscoipas de RMN de
1H e 19F e infravermelho suportado por caacutelculos teoacutericos Metodologia Computacional
Foram realizados caacutelculos teoacutericos em niacutevel MP2aug-cc-pVDZ para geometrias dos confocircrmeros do FE (5 confocircrmeros) FP (12 confocircrmeros) e FB (38 confocircrmeros) otimizados em niacutevel MP2aug-cc-pVDZ que apresentaram a melhor correlaccedilatildeo com o niacutevel CCSD(T)aug-cc-pVTZ em relaccedilatildeo agrave funcionais da DFT (B3LYP e B3LYP-D3) Foram entatildeo aplicados diferentes meacutetodos teoacutericos como o Quantum Theory of Atoms in Molecules (QTAIM) Non-Covalent Interactions (NCI) e o Natural Bond Orbitals (NBO) para se entender as preferecircncias conformacionais destes compostos Resultados e Discussatildeo
Nenhum indiacutecio de formaccedilatildeo de LH intramolecular CFbullbullbullHO pocircde ser detectado para o FE FP e FB experimentalmente em soluccedilatildeo nos espectros de RMN e infravermelho Caacutelculos teoacuterico baseados na QTAIM NCI e NBO indicam que LHs CFbullbullbullHO intramoleculares natildeo tecircm influecircncia sobre o comportamento conformacional do FE mas estabilizam o miacutenimo global tanto do FP quanto do FB para as moleacuteculas isoladas No entanto ao se adicionar correccedilotildees termodinacircmicas de energia livre de Gibbs mesmo em meios natildeo-polares tais como CCI4 ciclohexano e diclorometano (IEF-PCM) a populaccedilatildeo dos miacutenimos globais do FP (~11) e FB (~3) diminuem consideravelmente aparentemente abaixo do limite de detecccedilatildeo Conclusotildees
Contraacuterio agrave suposiccedilotildees encontradas na literatura o comportamento conformacional do FE natildeo eacute regido por uma LH CFHO intramolecular LHs intramoleculares satildeo importantes para os confocircrmeros mais estaacuteveis do FP e FB isolados mas natildeo podem ser detectadas em soluccedilatildeo O presente trabalho foi aceito para publicaccedilatildeo no jornal Phys Chem Chem Phys Agradecimentos FAPESP FAPEMIG CNPq e EaStCHEM Referecircncias [1] R A Cormanich M P Freitas C F Tormena R Rittner RSC Advances 2012 2 4169 [2] J Huang K Hedberg J Am Chem Soc 1989 111 6909 [3] H M Badawi W Foumlrner S A Ali Spectrochim Acta A 2008 69 263 [4] M Traetteberg A D Richardson K Hedberg R W Winter G L Gard J Phys Chem A 2001 105 9587
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Theoretical Study of the Infrared Raman and VCD Spectra of Thiophene UsingAb Initio and Density Functional Theory Calculations
Marcello F da Costa (PQ)1 Poliane C de Farias (PG)2
mcostauelbr polianefariasyahoocombr12Universidade Estadual de Londrina LBMM ndash Laboratoacuterio de Biofiacutesica e Mecacircnica Molecular
IntroductionOrganic semiconductors have physical characteristics similar to inorganic ones so they can
also be used in the manufacture of OLEDs [1] photovoltaic cells [2] lasers [3] Furthermoreorganic materials with semiconductor properties have some advantages when compared to inorganicones such as greater adaptability low cost of production and the possibility of easily making smallstructural changes to modify its physical and chemical properties Among the currently mostinteresting organic semiconductors are the thiophene based polymers and the thiophene togetherwith its derivatives which are the main constituents of organic conductors [4]
Computational detailsIn this work we made the calculation of the molecular parameters infrared and Raman
spectra with HF and MP2 ab initio methods and B3LYP and B3PW91 DFT functional packagesWe also compared the results with experimental data found in the literature [5-7] and we calculatedthe VCD (vibrational circular dichroism) spectrum based on the good agreement of the calculationsperformed The thiophenes geometry optimization and harmonic vibrational frequenciescalculations were performed with the GAUSSIAN 03 software package using HF levelapproximation MoslashllerndashPlesset many-body perturbation theory truncated at second order (MP2) andDFT with B3LYP and B3PW91 hybrid functional with both are believed to be superior inpredicting molecular properties A fairly large and flexible basis set 6-311++G was chosen toobtain accurate calculations about the molecule
Results and discussionThe results show that the DFT methods have more accuracy with experimental data The
B3LYP hybrid functional had slightly more accuracy than the B3PW91 for the vibrationalfrequencies and matched with experimental data until the 12th vibration in the range around 500 to1200 1cm The theoretical prediction of the VCD spectrum shows that the thiophene molecule hasa propensity to absorb clockwise circularly polarized light (positive absorption) at the most intenseinfrared absorptions
ConclusionThe set of basis functions 6-311++G is able to provide a realistic description of these
properties The good agreement with the experimental data of the harmonic vibrations supports theVCD results which provides useful information for the study of this material
AcknowledgementsThe authors would like to acknowledge the financial support granted by the following
Brazilian agency Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientiacutefico e Tecnoloacutegico (CNPq)
Referecircncias [1] Y Li Y Cao J Gao D Wang G Yu AJ Heeger Synthetic Met 99 (1999) 243[2] CJ Brabec NS Sariciftci JC Hummelen Adv Func Mater 11 (2001) 15[3] F Hide M Diaz-Garcia B Schwartz M Andersson P Qibing AJ Heeger Science 273 (1996) 1833[4] JH Schon A Dodabalapur Z Bao C Kloc O Schenker B Batlogg Nature 410 (2001) 189[5] T Kupka R Wrzalik G Pasterna K Pasterny J Mol Struct 616 (2002) 17[6] JS Kwiatkowski J Leszczynski I Teca J Mol Struct 436-437 (1997) 451[7] K Pasterny R Wrzalik T Kupka G Pasterna J Mol Spectrosc 614 (2002) 297
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Anselmo E de Oliveira UFG 04Antonio E H Machado UNIVERSIDADE FEDERAL DE
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Antonio O T Patrociacutenio UNIVERSIDADE FEDERAL DEUBERLAcircNDIA
26
Aristeu S da Fonseca UFAM 28Arnaldo Fernandes da Silva Fo UNICAMP 06 07Ataualpa A C Braga UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 01Breno R L Galvatildeo UFMG 16Carlos R D Correia UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
CAMPINAS01
Cleuton de Souza Silva UNICAMP 08 10Claacuteudio Francisco Tormena UNICAMP 05Daniely X Soares UNICAMP 07Diego Fernando da S Paschoal UFJF 22Diesley Martins UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Dioacutegenes Mendes Arauacutejo USP-RP 09Elaine F F da Cunha FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Eacutegil de Brito Saacute UFPI 30Elizete Ventura UFPB 24Elieacutezer Fernando de Oliveira UNESP 17Fabriacutecio R Sensato UNIFESP 20Felipe Vieira Zauith Assad UNIFESP 20Fermin Fidel Herrera Aragoacuten CDTN 25Francisco Carlos Lavarda UNESP 17Francisco das Chagas Alves Lima UFPI 14Faacutetima Maria Pereira de Rezende UFLA 23Giovanni Finoto Caramori UFSC 02Heacutelio F Dos Santos UFJF 22Iran da Luz Sousa UNICAMP 12Jadson C Belchior UFMG 16Josene Maria Toldo UFRGS 18Kelson Mota T Oliveira UFAM 28Larissa Sihe Oliveira UFSM 13Leonardo T Ueno UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Leonardo V das Chagas Lima UNICAMP 21Lucas Abreu do Nascimento UESPI 14Lucas Colucci Ducati USP 05Luciano Tavares da Costa UNIFAL-MG 15Liacutevia C T Lacerda FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19M Buumlhl UNIVERSITY OF ST ANDREWS 31
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M P Freitas UFLA 31Marcello Ferreira da Costa UEL 32Marcus V J Rocha VRIJE UNIVERSITEIT 19Marlon Vieira de Melo UFAM 28Mateus Grecco Manfreacute UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 27Mateus Xavier Silva UFMG 16Matheus P de Freitas UFLA 23Mauricio Gustavo Rodrigues UNICAMP 11Milton Matos UFPI 30Nelson Henrique Morgon UNICAMP 12 21Noam Gadelha da Silva UFAM 29Noam S Gadelha UFAM 28Paulo Fernando Bruno Gonccedilalves UFRGS 18Poliane Cristina de Farias UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
LONDRINA32
R Rittner UNICAMP 31Rafael de Mattos Piccoli UFSC 02Railton Barbosa de Andrade UFPB 24Renan Vidal Viesser UNICAMP 05Renato Pereira Orenha UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 03Ricardo A Agnes UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
CAMPINAS01
Rodrigo Antonio Cormanich UNICAMP 31Rogeacuterio Custodio UNICAMP 08 10 11Rogeacuterio J Baierle UFSM 13Roy E Bruns UNICAMP 06 07Reacutegis Casimiro Leal UNICAMP 10Sergio E Galembeck USP-RP 09Silmar A do Monte UFPB 24Silviana Correcirca FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Seacutergio E Galembeck UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 27Seacutergio Emanuel Galembeck UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 03Teodorico C Ramalho FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Tuanan Lourenccedilo UNIFAL-MG 15Vitor Hugo Menezes da Silva UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 01Wagner E Richter UNICAMP 07Wagner Eduardo Richter UNICAMP 06Wesley Fonseca Vaz UFG 04Weverson R Gomes UNIVERSIDADE FEDERAL DE SAtildeO
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AacuteCIDO BETULINICO 28AacuteCIDO MELALEUCICO 29ACOPLAMENTO SPIN-ORBITAL 05AGREGADOS MOLECULARES 04ALGORITMO GENEacuteTICO 16ALPCCL 04AMINAS SUBSTITUIacuteDAS 10ANAacuteLISE CONFORMACIONAL 31ANATASE 26AROMATICIDADE 27ATIVIDADE 28BASIS SETS 22BENZAZOacuteIS 18BENZBROMARONA 12BIOACTIVITY 07C-PCM 08CAacuteLCULO COMPUTACIONAL 10CAacuteLCULOS AB INITIO 16CAacuteLCULOS DFT 01CASSCF 24CLUSTERS METAacuteLICOS 16CLUSTERS 09 29CO2 15COMPOSTO DE COODENACcedilAtildeO 14CONFOcircRMERO ANTI 23CONFOcircRMEROS 12CONJUGATED POLYMERS 17CSSM 06DFT CALCULATIONS 17DFT 02 12 14 18 19 20
21 25 26 29 32DINAcircMICA MOLECULAR 15EFEITO DO AacuteTOMO PESADO 05EFEITOS RELATIVIacuteSTICOS 02EFITO GAUCHE 23ENTALPIA DE FORMACcedilAtildeO 21ESIPT 18ESTADOS EXCITADOS 04ESTRUTURA ELETROcircNICA 09FTALOCIANINA 26FUNCIONAL HIacuteBRIDO M06 01FUNCcedilOtildeES DE BASE 11
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G3X(CEP) 08GD-DOPED SNO2 25HIPERCONJUGACcedilAtildeO 23INFRAVERMELHO 06INTENSIDADES 06INTERACcedilAtildeO INTRAMOLECULAR 27LIGACcedilAtildeO AMIDA 20LIGACcedilAtildeO DE HIDROGEcircNIO 31LIacuteQUIDO IOcircNICO 15MAGNETIC PROPERTIES 25MAGUEMITA 19MCG 11MECHANISM 30MEacuteTODOS COMPOSTOS 21N-ACILACcedilAtildeO DE AMINAS 20NANOFITAS 13NITROSAMINAS 24NITROSILO 03NMR 22OLEFIN METATHESIS 30ONION 28ORGANIC DEVICES 17ORGANOMETAacuteLICOS 02OXIDO NIacuteTRICO 14PKA 10PM3 12PMMA 19PROPRIEDADES 13PROTONACcedilAtildeO 24Q-EXPONENCIAIS 11QTAIM 03RAMAN 32REACcedilOtildeES DE HECK 01RELATIVISTIC EFFECTS 22RMN E INFRAVERMELHO 31RUTEcircNIO 03SIC 13SUPERAacuteTOMOS 09TDDFT 07TENSOR BLINDAGEM NUCLEAR 05TEORIA GAUSSIAN 08THIOPHENE 32UV-VIS SPECTROSCOPY 07
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E[ρ] = TS[ρ] +intd~rvext(~r)ρ(~r) + VH [ρ] + EXC [ρ]
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Estudo do comportamento em soluccedilatildeo do 2-fluoroetanol 3-fluoroproanol e 4-fluorobutanol por espectroscopias de RMN e infravermelho e caacutelculos
teoacutericos R A Cormanich12(PG) R Rittner2(PQ) M P Freitas3 (PQ) and M Buumlhl1 (PQ)
rodcormanichiqmunicampbr 1 EastChem School of Chemistry University of St Andrews North Haugh St Andrews Fife KY16 9ST UK 2 Chemistry Institute State University of Campinas PO Box 6154 13083-970 Campinas SP Brazil 3 Department of Chemistry Federal University of Lavras PO Box 3037 37200-000 Lavras MG Brazil Introduccedilatildeo
Aacutetomos de fluacuteor em compostos orgacircnicos satildeo considerados fracos aceptores para formaccedilatildeo de ligaccedilatildeo de hidrogecircnio (LH)1 Contudo o miacutenimo global do 2-fluoroetanol (FE) que tem geometria apropriada para formar uma LH CFmiddotmiddotmiddotHO intramolecular eacute responsaacutevel por gt90 da sua populaccedilatildeo conformacional total Tal LH eacute comumente invocada para explicar a estabilidade do confocircrmero mais estaacutevel do FE2 Da mesma maneira tambeacutem eacute indicado que os miacutenimos globais do FP e FB formam LHs CFbullbullbullHO intramoleculares34 Natildeo haacute estudos conformacionais em soluccedilatildeo na literatura para estes compostos que sejam de nosso conhecimento Dessa maneira no presente trabalho foi realizada uma anaacutelise sistemaacutetica do comportamento conformacional em soluccedilatildeo do FE FP e FB por espectroscoipas de RMN de
1H e 19F e infravermelho suportado por caacutelculos teoacutericos Metodologia Computacional
Foram realizados caacutelculos teoacutericos em niacutevel MP2aug-cc-pVDZ para geometrias dos confocircrmeros do FE (5 confocircrmeros) FP (12 confocircrmeros) e FB (38 confocircrmeros) otimizados em niacutevel MP2aug-cc-pVDZ que apresentaram a melhor correlaccedilatildeo com o niacutevel CCSD(T)aug-cc-pVTZ em relaccedilatildeo agrave funcionais da DFT (B3LYP e B3LYP-D3) Foram entatildeo aplicados diferentes meacutetodos teoacutericos como o Quantum Theory of Atoms in Molecules (QTAIM) Non-Covalent Interactions (NCI) e o Natural Bond Orbitals (NBO) para se entender as preferecircncias conformacionais destes compostos Resultados e Discussatildeo
Nenhum indiacutecio de formaccedilatildeo de LH intramolecular CFbullbullbullHO pocircde ser detectado para o FE FP e FB experimentalmente em soluccedilatildeo nos espectros de RMN e infravermelho Caacutelculos teoacuterico baseados na QTAIM NCI e NBO indicam que LHs CFbullbullbullHO intramoleculares natildeo tecircm influecircncia sobre o comportamento conformacional do FE mas estabilizam o miacutenimo global tanto do FP quanto do FB para as moleacuteculas isoladas No entanto ao se adicionar correccedilotildees termodinacircmicas de energia livre de Gibbs mesmo em meios natildeo-polares tais como CCI4 ciclohexano e diclorometano (IEF-PCM) a populaccedilatildeo dos miacutenimos globais do FP (~11) e FB (~3) diminuem consideravelmente aparentemente abaixo do limite de detecccedilatildeo Conclusotildees
Contraacuterio agrave suposiccedilotildees encontradas na literatura o comportamento conformacional do FE natildeo eacute regido por uma LH CFHO intramolecular LHs intramoleculares satildeo importantes para os confocircrmeros mais estaacuteveis do FP e FB isolados mas natildeo podem ser detectadas em soluccedilatildeo O presente trabalho foi aceito para publicaccedilatildeo no jornal Phys Chem Chem Phys Agradecimentos FAPESP FAPEMIG CNPq e EaStCHEM Referecircncias [1] R A Cormanich M P Freitas C F Tormena R Rittner RSC Advances 2012 2 4169 [2] J Huang K Hedberg J Am Chem Soc 1989 111 6909 [3] H M Badawi W Foumlrner S A Ali Spectrochim Acta A 2008 69 263 [4] M Traetteberg A D Richardson K Hedberg R W Winter G L Gard J Phys Chem A 2001 105 9587
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31 FFCLRP 2014
Theoretical Study of the Infrared Raman and VCD Spectra of Thiophene UsingAb Initio and Density Functional Theory Calculations
Marcello F da Costa (PQ)1 Poliane C de Farias (PG)2
mcostauelbr polianefariasyahoocombr12Universidade Estadual de Londrina LBMM ndash Laboratoacuterio de Biofiacutesica e Mecacircnica Molecular
IntroductionOrganic semiconductors have physical characteristics similar to inorganic ones so they can
also be used in the manufacture of OLEDs [1] photovoltaic cells [2] lasers [3] Furthermoreorganic materials with semiconductor properties have some advantages when compared to inorganicones such as greater adaptability low cost of production and the possibility of easily making smallstructural changes to modify its physical and chemical properties Among the currently mostinteresting organic semiconductors are the thiophene based polymers and the thiophene togetherwith its derivatives which are the main constituents of organic conductors [4]
Computational detailsIn this work we made the calculation of the molecular parameters infrared and Raman
spectra with HF and MP2 ab initio methods and B3LYP and B3PW91 DFT functional packagesWe also compared the results with experimental data found in the literature [5-7] and we calculatedthe VCD (vibrational circular dichroism) spectrum based on the good agreement of the calculationsperformed The thiophenes geometry optimization and harmonic vibrational frequenciescalculations were performed with the GAUSSIAN 03 software package using HF levelapproximation MoslashllerndashPlesset many-body perturbation theory truncated at second order (MP2) andDFT with B3LYP and B3PW91 hybrid functional with both are believed to be superior inpredicting molecular properties A fairly large and flexible basis set 6-311++G was chosen toobtain accurate calculations about the molecule
Results and discussionThe results show that the DFT methods have more accuracy with experimental data The
B3LYP hybrid functional had slightly more accuracy than the B3PW91 for the vibrationalfrequencies and matched with experimental data until the 12th vibration in the range around 500 to1200 1cm The theoretical prediction of the VCD spectrum shows that the thiophene molecule hasa propensity to absorb clockwise circularly polarized light (positive absorption) at the most intenseinfrared absorptions
ConclusionThe set of basis functions 6-311++G is able to provide a realistic description of these
properties The good agreement with the experimental data of the harmonic vibrations supports theVCD results which provides useful information for the study of this material
AcknowledgementsThe authors would like to acknowledge the financial support granted by the following
Brazilian agency Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientiacutefico e Tecnoloacutegico (CNPq)
Referecircncias [1] Y Li Y Cao J Gao D Wang G Yu AJ Heeger Synthetic Met 99 (1999) 243[2] CJ Brabec NS Sariciftci JC Hummelen Adv Func Mater 11 (2001) 15[3] F Hide M Diaz-Garcia B Schwartz M Andersson P Qibing AJ Heeger Science 273 (1996) 1833[4] JH Schon A Dodabalapur Z Bao C Kloc O Schenker B Batlogg Nature 410 (2001) 189[5] T Kupka R Wrzalik G Pasterna K Pasterny J Mol Struct 616 (2002) 17[6] JS Kwiatkowski J Leszczynski I Teca J Mol Struct 436-437 (1997) 451[7] K Pasterny R Wrzalik T Kupka G Pasterna J Mol Spectrosc 614 (2002) 297
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32 FFCLRP 2014
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Iacutendice de Autores
Anselmo E de Oliveira UFG 04Antonio E H Machado UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Antonio O T Patrociacutenio UNIVERSIDADE FEDERAL DEUBERLAcircNDIA
26
Aristeu S da Fonseca UFAM 28Arnaldo Fernandes da Silva Fo UNICAMP 06 07Ataualpa A C Braga UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 01Breno R L Galvatildeo UFMG 16Carlos R D Correia UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
CAMPINAS01
Cleuton de Souza Silva UNICAMP 08 10Claacuteudio Francisco Tormena UNICAMP 05Daniely X Soares UNICAMP 07Diego Fernando da S Paschoal UFJF 22Diesley Martins UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Dioacutegenes Mendes Arauacutejo USP-RP 09Elaine F F da Cunha FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Eacutegil de Brito Saacute UFPI 30Elizete Ventura UFPB 24Elieacutezer Fernando de Oliveira UNESP 17Fabriacutecio R Sensato UNIFESP 20Felipe Vieira Zauith Assad UNIFESP 20Fermin Fidel Herrera Aragoacuten CDTN 25Francisco Carlos Lavarda UNESP 17Francisco das Chagas Alves Lima UFPI 14Faacutetima Maria Pereira de Rezende UFLA 23Giovanni Finoto Caramori UFSC 02Heacutelio F Dos Santos UFJF 22Iran da Luz Sousa UNICAMP 12Jadson C Belchior UFMG 16Josene Maria Toldo UFRGS 18Kelson Mota T Oliveira UFAM 28Larissa Sihe Oliveira UFSM 13Leonardo T Ueno UNIVERSIDADE FEDERAL DE
UBERLAcircNDIA26
Leonardo V das Chagas Lima UNICAMP 21Lucas Abreu do Nascimento UESPI 14Lucas Colucci Ducati USP 05Luciano Tavares da Costa UNIFAL-MG 15Liacutevia C T Lacerda FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19M Buumlhl UNIVERSITY OF ST ANDREWS 31
33 FFCLRP 2014
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
M P Freitas UFLA 31Marcello Ferreira da Costa UEL 32Marcus V J Rocha VRIJE UNIVERSITEIT 19Marlon Vieira de Melo UFAM 28Mateus Grecco Manfreacute UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 27Mateus Xavier Silva UFMG 16Matheus P de Freitas UFLA 23Mauricio Gustavo Rodrigues UNICAMP 11Milton Matos UFPI 30Nelson Henrique Morgon UNICAMP 12 21Noam Gadelha da Silva UFAM 29Noam S Gadelha UFAM 28Paulo Fernando Bruno Gonccedilalves UFRGS 18Poliane Cristina de Farias UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
LONDRINA32
R Rittner UNICAMP 31Rafael de Mattos Piccoli UFSC 02Railton Barbosa de Andrade UFPB 24Renan Vidal Viesser UNICAMP 05Renato Pereira Orenha UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 03Ricardo A Agnes UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
CAMPINAS01
Rodrigo Antonio Cormanich UNICAMP 31Rogeacuterio Custodio UNICAMP 08 10 11Rogeacuterio J Baierle UFSM 13Roy E Bruns UNICAMP 06 07Reacutegis Casimiro Leal UNICAMP 10Sergio E Galembeck USP-RP 09Silmar A do Monte UFPB 24Silviana Correcirca FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Seacutergio E Galembeck UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 27Seacutergio Emanuel Galembeck UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 03Teodorico C Ramalho FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Tuanan Lourenccedilo UNIFAL-MG 15Vitor Hugo Menezes da Silva UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 01Wagner E Richter UNICAMP 07Wagner Eduardo Richter UNICAMP 06Wesley Fonseca Vaz UFG 04Weverson R Gomes UNIVERSIDADE FEDERAL DE SAtildeO
CARLOS26
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I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
Palavras Chaves
AacuteCIDO BETULINICO 28AacuteCIDO MELALEUCICO 29ACOPLAMENTO SPIN-ORBITAL 05AGREGADOS MOLECULARES 04ALGORITMO GENEacuteTICO 16ALPCCL 04AMINAS SUBSTITUIacuteDAS 10ANAacuteLISE CONFORMACIONAL 31ANATASE 26AROMATICIDADE 27ATIVIDADE 28BASIS SETS 22BENZAZOacuteIS 18BENZBROMARONA 12BIOACTIVITY 07C-PCM 08CAacuteLCULO COMPUTACIONAL 10CAacuteLCULOS AB INITIO 16CAacuteLCULOS DFT 01CASSCF 24CLUSTERS METAacuteLICOS 16CLUSTERS 09 29CO2 15COMPOSTO DE COODENACcedilAtildeO 14CONFOcircRMERO ANTI 23CONFOcircRMEROS 12CONJUGATED POLYMERS 17CSSM 06DFT CALCULATIONS 17DFT 02 12 14 18 19 20
21 25 26 29 32DINAcircMICA MOLECULAR 15EFEITO DO AacuteTOMO PESADO 05EFEITOS RELATIVIacuteSTICOS 02EFITO GAUCHE 23ENTALPIA DE FORMACcedilAtildeO 21ESIPT 18ESTADOS EXCITADOS 04ESTRUTURA ELETROcircNICA 09FTALOCIANINA 26FUNCIONAL HIacuteBRIDO M06 01FUNCcedilOtildeES DE BASE 11
35 FFCLRP 2014
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
G3X(CEP) 08GD-DOPED SNO2 25HIPERCONJUGACcedilAtildeO 23INFRAVERMELHO 06INTENSIDADES 06INTERACcedilAtildeO INTRAMOLECULAR 27LIGACcedilAtildeO AMIDA 20LIGACcedilAtildeO DE HIDROGEcircNIO 31LIacuteQUIDO IOcircNICO 15MAGNETIC PROPERTIES 25MAGUEMITA 19MCG 11MECHANISM 30MEacuteTODOS COMPOSTOS 21N-ACILACcedilAtildeO DE AMINAS 20NANOFITAS 13NITROSAMINAS 24NITROSILO 03NMR 22OLEFIN METATHESIS 30ONION 28ORGANIC DEVICES 17ORGANOMETAacuteLICOS 02OXIDO NIacuteTRICO 14PKA 10PM3 12PMMA 19PROPRIEDADES 13PROTONACcedilAtildeO 24Q-EXPONENCIAIS 11QTAIM 03RAMAN 32REACcedilOtildeES DE HECK 01RELATIVISTIC EFFECTS 22RMN E INFRAVERMELHO 31RUTEcircNIO 03SIC 13SUPERAacuteTOMOS 09TDDFT 07TENSOR BLINDAGEM NUCLEAR 05TEORIA GAUSSIAN 08THIOPHENE 32UV-VIS SPECTROSCOPY 07
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bbb
E[ρ] = TS[ρ] +intd~rvext(~r)ρ(~r) + VH [ρ] + EXC [ρ]
βmc2 + 3sumk=1
αkpkc
ψ(x t) = ihpartψ(x t)
partt
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Marcello F da Costa (PQ)1 Poliane C de Farias (PG)2
mcostauelbr polianefariasyahoocombr12Universidade Estadual de Londrina LBMM ndash Laboratoacuterio de Biofiacutesica e Mecacircnica Molecular
IntroductionOrganic semiconductors have physical characteristics similar to inorganic ones so they can
also be used in the manufacture of OLEDs [1] photovoltaic cells [2] lasers [3] Furthermoreorganic materials with semiconductor properties have some advantages when compared to inorganicones such as greater adaptability low cost of production and the possibility of easily making smallstructural changes to modify its physical and chemical properties Among the currently mostinteresting organic semiconductors are the thiophene based polymers and the thiophene togetherwith its derivatives which are the main constituents of organic conductors [4]
Computational detailsIn this work we made the calculation of the molecular parameters infrared and Raman
spectra with HF and MP2 ab initio methods and B3LYP and B3PW91 DFT functional packagesWe also compared the results with experimental data found in the literature [5-7] and we calculatedthe VCD (vibrational circular dichroism) spectrum based on the good agreement of the calculationsperformed The thiophenes geometry optimization and harmonic vibrational frequenciescalculations were performed with the GAUSSIAN 03 software package using HF levelapproximation MoslashllerndashPlesset many-body perturbation theory truncated at second order (MP2) andDFT with B3LYP and B3PW91 hybrid functional with both are believed to be superior inpredicting molecular properties A fairly large and flexible basis set 6-311++G was chosen toobtain accurate calculations about the molecule
Results and discussionThe results show that the DFT methods have more accuracy with experimental data The
B3LYP hybrid functional had slightly more accuracy than the B3PW91 for the vibrationalfrequencies and matched with experimental data until the 12th vibration in the range around 500 to1200 1cm The theoretical prediction of the VCD spectrum shows that the thiophene molecule hasa propensity to absorb clockwise circularly polarized light (positive absorption) at the most intenseinfrared absorptions
ConclusionThe set of basis functions 6-311++G is able to provide a realistic description of these
properties The good agreement with the experimental data of the harmonic vibrations supports theVCD results which provides useful information for the study of this material
AcknowledgementsThe authors would like to acknowledge the financial support granted by the following
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Referecircncias [1] Y Li Y Cao J Gao D Wang G Yu AJ Heeger Synthetic Met 99 (1999) 243[2] CJ Brabec NS Sariciftci JC Hummelen Adv Func Mater 11 (2001) 15[3] F Hide M Diaz-Garcia B Schwartz M Andersson P Qibing AJ Heeger Science 273 (1996) 1833[4] JH Schon A Dodabalapur Z Bao C Kloc O Schenker B Batlogg Nature 410 (2001) 189[5] T Kupka R Wrzalik G Pasterna K Pasterny J Mol Struct 616 (2002) 17[6] JS Kwiatkowski J Leszczynski I Teca J Mol Struct 436-437 (1997) 451[7] K Pasterny R Wrzalik T Kupka G Pasterna J Mol Spectrosc 614 (2002) 297
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21 25 26 29 32DINAcircMICA MOLECULAR 15EFEITO DO AacuteTOMO PESADO 05EFEITOS RELATIVIacuteSTICOS 02EFITO GAUCHE 23ENTALPIA DE FORMACcedilAtildeO 21ESIPT 18ESTADOS EXCITADOS 04ESTRUTURA ELETROcircNICA 09FTALOCIANINA 26FUNCIONAL HIacuteBRIDO M06 01FUNCcedilOtildeES DE BASE 11
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E[ρ] = TS[ρ] +intd~rvext(~r)ρ(~r) + VH [ρ] + EXC [ρ]
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Dioacutegenes Mendes Arauacutejo USP-RP 09Elaine F F da Cunha FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Eacutegil de Brito Saacute UFPI 30Elizete Ventura UFPB 24Elieacutezer Fernando de Oliveira UNESP 17Fabriacutecio R Sensato UNIFESP 20Felipe Vieira Zauith Assad UNIFESP 20Fermin Fidel Herrera Aragoacuten CDTN 25Francisco Carlos Lavarda UNESP 17Francisco das Chagas Alves Lima UFPI 14Faacutetima Maria Pereira de Rezende UFLA 23Giovanni Finoto Caramori UFSC 02Heacutelio F Dos Santos UFJF 22Iran da Luz Sousa UNICAMP 12Jadson C Belchior UFMG 16Josene Maria Toldo UFRGS 18Kelson Mota T Oliveira UFAM 28Larissa Sihe Oliveira UFSM 13Leonardo T Ueno UNIVERSIDADE FEDERAL DE
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35 FFCLRP 2014
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
G3X(CEP) 08GD-DOPED SNO2 25HIPERCONJUGACcedilAtildeO 23INFRAVERMELHO 06INTENSIDADES 06INTERACcedilAtildeO INTRAMOLECULAR 27LIGACcedilAtildeO AMIDA 20LIGACcedilAtildeO DE HIDROGEcircNIO 31LIacuteQUIDO IOcircNICO 15MAGNETIC PROPERTIES 25MAGUEMITA 19MCG 11MECHANISM 30MEacuteTODOS COMPOSTOS 21N-ACILACcedilAtildeO DE AMINAS 20NANOFITAS 13NITROSAMINAS 24NITROSILO 03NMR 22OLEFIN METATHESIS 30ONION 28ORGANIC DEVICES 17ORGANOMETAacuteLICOS 02OXIDO NIacuteTRICO 14PKA 10PM3 12PMMA 19PROPRIEDADES 13PROTONACcedilAtildeO 24Q-EXPONENCIAIS 11QTAIM 03RAMAN 32REACcedilOtildeES DE HECK 01RELATIVISTIC EFFECTS 22RMN E INFRAVERMELHO 31RUTEcircNIO 03SIC 13SUPERAacuteTOMOS 09TDDFT 07TENSOR BLINDAGEM NUCLEAR 05TEORIA GAUSSIAN 08THIOPHENE 32UV-VIS SPECTROSCOPY 07
36 FFCLRP 2014
bbb
E[ρ] = TS[ρ] +intd~rvext(~r)ρ(~r) + VH [ρ] + EXC [ρ]
βmc2 + 3sumk=1
αkpkc
ψ(x t) = ihpartψ(x t)
partt
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
M P Freitas UFLA 31Marcello Ferreira da Costa UEL 32Marcus V J Rocha VRIJE UNIVERSITEIT 19Marlon Vieira de Melo UFAM 28Mateus Grecco Manfreacute UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 27Mateus Xavier Silva UFMG 16Matheus P de Freitas UFLA 23Mauricio Gustavo Rodrigues UNICAMP 11Milton Matos UFPI 30Nelson Henrique Morgon UNICAMP 12 21Noam Gadelha da Silva UFAM 29Noam S Gadelha UFAM 28Paulo Fernando Bruno Gonccedilalves UFRGS 18Poliane Cristina de Farias UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
LONDRINA32
R Rittner UNICAMP 31Rafael de Mattos Piccoli UFSC 02Railton Barbosa de Andrade UFPB 24Renan Vidal Viesser UNICAMP 05Renato Pereira Orenha UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 03Ricardo A Agnes UNIVERSIDADE ESTADUAL DE
CAMPINAS01
Rodrigo Antonio Cormanich UNICAMP 31Rogeacuterio Custodio UNICAMP 08 10 11Rogeacuterio J Baierle UFSM 13Roy E Bruns UNICAMP 06 07Reacutegis Casimiro Leal UNICAMP 10Sergio E Galembeck USP-RP 09Silmar A do Monte UFPB 24Silviana Correcirca FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Seacutergio E Galembeck UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 27Seacutergio Emanuel Galembeck UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 03Teodorico C Ramalho FEDERAL DE LAVRAS - UFLA 19Tuanan Lourenccedilo UNIFAL-MG 15Vitor Hugo Menezes da Silva UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO 01Wagner E Richter UNICAMP 07Wagner Eduardo Richter UNICAMP 06Wesley Fonseca Vaz UFG 04Weverson R Gomes UNIVERSIDADE FEDERAL DE SAtildeO
CARLOS26
34 FFCLRP 2014
I ESCOLA DE QUIacuteMICA COMPUTACIONAL
Palavras Chaves
AacuteCIDO BETULINICO 28AacuteCIDO MELALEUCICO 29ACOPLAMENTO SPIN-ORBITAL 05AGREGADOS MOLECULARES 04ALGORITMO GENEacuteTICO 16ALPCCL 04AMINAS SUBSTITUIacuteDAS 10ANAacuteLISE CONFORMACIONAL 31ANATASE 26AROMATICIDADE 27ATIVIDADE 28BASIS SETS 22BENZAZOacuteIS 18BENZBROMARONA 12BIOACTIVITY 07C-PCM 08CAacuteLCULO COMPUTACIONAL 10CAacuteLCULOS AB INITIO 16CAacuteLCULOS DFT 01CASSCF 24CLUSTERS METAacuteLICOS 16CLUSTERS 09 29CO2 15COMPOSTO DE COODENACcedilAtildeO 14CONFOcircRMERO ANTI 23CONFOcircRMEROS 12CONJUGATED POLYMERS 17CSSM 06DFT CALCULATIONS 17DFT 02 12 14 18 19 20
21 25 26 29 32DINAcircMICA MOLECULAR 15EFEITO DO AacuteTOMO PESADO 05EFEITOS RELATIVIacuteSTICOS 02EFITO GAUCHE 23ENTALPIA DE FORMACcedilAtildeO 21ESIPT 18ESTADOS EXCITADOS 04ESTRUTURA ELETROcircNICA 09FTALOCIANINA 26FUNCIONAL HIacuteBRIDO M06 01FUNCcedilOtildeES DE BASE 11
35 FFCLRP 2014
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G3X(CEP) 08GD-DOPED SNO2 25HIPERCONJUGACcedilAtildeO 23INFRAVERMELHO 06INTENSIDADES 06INTERACcedilAtildeO INTRAMOLECULAR 27LIGACcedilAtildeO AMIDA 20LIGACcedilAtildeO DE HIDROGEcircNIO 31LIacuteQUIDO IOcircNICO 15MAGNETIC PROPERTIES 25MAGUEMITA 19MCG 11MECHANISM 30MEacuteTODOS COMPOSTOS 21N-ACILACcedilAtildeO DE AMINAS 20NANOFITAS 13NITROSAMINAS 24NITROSILO 03NMR 22OLEFIN METATHESIS 30ONION 28ORGANIC DEVICES 17ORGANOMETAacuteLICOS 02OXIDO NIacuteTRICO 14PKA 10PM3 12PMMA 19PROPRIEDADES 13PROTONACcedilAtildeO 24Q-EXPONENCIAIS 11QTAIM 03RAMAN 32REACcedilOtildeES DE HECK 01RELATIVISTIC EFFECTS 22RMN E INFRAVERMELHO 31RUTEcircNIO 03SIC 13SUPERAacuteTOMOS 09TDDFT 07TENSOR BLINDAGEM NUCLEAR 05TEORIA GAUSSIAN 08THIOPHENE 32UV-VIS SPECTROSCOPY 07
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bbb
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βmc2 + 3sumk=1
αkpkc
ψ(x t) = ihpartψ(x t)
partt
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Palavras Chaves
AacuteCIDO BETULINICO 28AacuteCIDO MELALEUCICO 29ACOPLAMENTO SPIN-ORBITAL 05AGREGADOS MOLECULARES 04ALGORITMO GENEacuteTICO 16ALPCCL 04AMINAS SUBSTITUIacuteDAS 10ANAacuteLISE CONFORMACIONAL 31ANATASE 26AROMATICIDADE 27ATIVIDADE 28BASIS SETS 22BENZAZOacuteIS 18BENZBROMARONA 12BIOACTIVITY 07C-PCM 08CAacuteLCULO COMPUTACIONAL 10CAacuteLCULOS AB INITIO 16CAacuteLCULOS DFT 01CASSCF 24CLUSTERS METAacuteLICOS 16CLUSTERS 09 29CO2 15COMPOSTO DE COODENACcedilAtildeO 14CONFOcircRMERO ANTI 23CONFOcircRMEROS 12CONJUGATED POLYMERS 17CSSM 06DFT CALCULATIONS 17DFT 02 12 14 18 19 20
21 25 26 29 32DINAcircMICA MOLECULAR 15EFEITO DO AacuteTOMO PESADO 05EFEITOS RELATIVIacuteSTICOS 02EFITO GAUCHE 23ENTALPIA DE FORMACcedilAtildeO 21ESIPT 18ESTADOS EXCITADOS 04ESTRUTURA ELETROcircNICA 09FTALOCIANINA 26FUNCIONAL HIacuteBRIDO M06 01FUNCcedilOtildeES DE BASE 11
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bbb
E[ρ] = TS[ρ] +intd~rvext(~r)ρ(~r) + VH [ρ] + EXC [ρ]
βmc2 + 3sumk=1
αkpkc
ψ(x t) = ihpartψ(x t)
partt
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bbb
E[ρ] = TS[ρ] +intd~rvext(~r)ρ(~r) + VH [ρ] + EXC [ρ]
βmc2 + 3sumk=1
αkpkc
ψ(x t) = ihpartψ(x t)
partt
bbb
E[ρ] = TS[ρ] +intd~rvext(~r)ρ(~r) + VH [ρ] + EXC [ρ]
βmc2 + 3sumk=1
αkpkc
ψ(x t) = ihpartψ(x t)
partt