Banca de DEFESA: SAYONARA MARIA FERREIRA DE ARAÚJO

Uma banca de DEFESA de MESTRADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE: SAYONARA MARIA FERREIRA DE ARAÚJO
DATA: 10/12/2020
HORA: 14:00
LOCAL: link: https://meet.google.com/opm-ihoa-kjt
TÍTULO: Otimização de Protocolo Computacional para Predição de Valores Relativos de pKa em Solução de Dimetilsulfóxido com Modelos Implícito e Híbrido
PALAVRAS-CHAVES: pKa, exatidão química, método híbrido.
PÁGINAS: 120
GRANDE ÁREA: Ciências Exatas e da Terra
ÁREA: Química
SUBÁREA: Físico-Química
RESUMO: A acidez ou basicidade de um composto consiste em uma propriedade que é reflexo direto de sua propensão em doar ou aceitar um próton e seu conhecimento é de fundamental importância para o entendimento de diversos processos químicos e bioquímicos e pode ser expressa por meio do pKa.. Quando o cálculo é feito em solução, o cenário não é tão satisfatório quanto em fase gasosa visto que há dificuldades em mensurar os impactos provocados pelo efeito da atuação do solvente durante a reação, como avaliados em alguns estudos de propriedades físico-químicas de sistemas em solução. Poucos trabalhos têm sido realizados sobre a predição de pKa em solventes apróticos como o dimetilsulfóxido (DMSO).O presente estudo propõe a otimização de um protocolo computacional de tal modo que consiga uma redução dos erros absolutos a valores inferiores a 1,8 unidades de pKa em relação aos valores experimentais, no nível de cálculo M06-2X 6-31+Gd, para a predição de valores relativos de pKa de 105 compostos orgânicos não relacionados, em dimetilsulfóxido (DMSO), através de um procedimento direto que inclua moléculas de solvente explícito. Para isso, foram realizadas duas etapas neste estudo. A primeira etapa consistiu no cálculo das energias livres dos estados inicial e final da reação de desprotonação dos 105 ácidos, em DMSO, utilizando apenas o modelo C-PCM. A segunda etapa do estudo teve como finalidade incluir moléculas de solvente explícito ao cálculo das 10 primeiras estruturas, executando, assim, uma abordagem híbrida, ou seja, modelo do contínuo dielétrico e moléculas explícitas de DMSO posicionadas a partir do programa Solvate e, então, foram realizadas simulações de Dinâmica Molecular ab initio com o programa Orca no mesmo nível de cálculo da primeira etapa,considerando a caixa de simulação que contém nmol moléculas de solvente, em um ensamble NVT na temperatura de 298 K, com 6000 passos de 1,0 fs, atingindo-se a equilibração da temperatura e da energia. Os resultados mostrararm que para o cálculo de pKa apenas com CPCM, foi obtido um coeficiente de correlção, r2 = 0,9208, sugerindo uma forte relação entre os valores experimentais e os valores teóricos obtidos na primeira etapa do estudo e indicando um poder preditivo (ou a tendência de previsão) de 92,08 % do modelo. Já no cálculo que utilizou a abordagem híbrida, foram calculados os valores de pKa das 10 primeiras estruturas ácidas e os dados obtidos dessa propriedade a partir da inclusão de moléculas explícitas do solvente (DMSO) foram significativamente superiores aos valores experimentais e aos calculados apresentando um baixo coeficiente de correlação (r2) em relação aos dados experimentais de 0,4955 (49,58%).
MEMBROS DA BANCA:
Interno - 1520134 - GERD BRUNO DA ROCHA
Presidente - 2508141 - OTAVIO LUIS DE SANTANA
Externo ao Programa - 2015867 - SIDNEY RAMOS DE SANTANA