Licenciatura em Química (Sede)
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Item Estudo da absorção eletrônica do complexo de európio u(bzac)3.2H2O pelo método TDDFT com uso da aproximação da carga pontual para o íon Eu(III)(2022-06-08) Silva Neto, Nelson Cardoso da; Batista, Hélcio José; http://lattes.cnpq.br/1234630357325796; http://lattes.cnpq.br/5491959849189946Neste trabalho, foram estudadas propriedades espectroscópicas como absorção eletrônica na região do ultravioleta de compostos de coordenação com íons lantanídeos Ln(III), utilizando métodos de química quântica baseados na teoria do funcional da densidade (DFT); em particular, compostos tris-betadicetonatos com o íon Eu(III) com duas moléculas de água completando a esfera de coordenação com a fórmula geral Eu(bzac)3.2H2O (bzac=bezoilacetona), resultando em um número de coordenação igual a oito. As estruturas moleculares foram otimizadas pelo programa MOPAC 2016 com o método Sparkle/AM1. A aproximação utilizada no modelo Sparkle simula o íon lantanídeo por uma carga pontual, considerada adequada devido ao comportamento essencialmente iônico da ligação íon-ligante, resultante da blindagem dos orbitais de valência 4f pelas camadas cheias 5s e 5p. As estruturas foram submetidas ao método TDDFT (Time Dependent DFT) implementado no programa Orca 4.2.1, com o protocolo B3LYP/6-31G(d), para a obtenção dos estados excitados, localizados nos ligantes, de multiplicidade de spin singleto e tripleto. Nestes cálculos, o íon Eu(III) foi substituído por uma carga pontual a qual, baseando-se no modelo de Batista e Longo (2002), foi variada entre +3,0 e 3,5e. A partir das funções de onda dos estados excitados e forças de oscilador das transições, foram simulados espectros de absorção ajustados por perfil lorentziano, para a comparação com os dados experimentais disponíveis. Para a obtenção dos perfis espectrais foi utilizado o programa Avogadro. O cálculo TDDFT foi feito em dois níveis: full TDDFT e TDDFT-TDA (aproximação de Tamm-Dancoff), com 100 raízes, valor adequado à região espectral estudada e com um custo computacional moderado. As bandas de interesse na luminescência dos complexos são as de menor energia (low lying states) e para as mesmas o método full TDDFT forneceu melhor resultado em relação ao método TDA, quando comparadas aos dados experimentais. Quanto à aproximação da carga pontual, o valor de +3,0e, forneceu a melhor previsão do que valores maiores, ao contrário do que prevê o modelo de Batista e Longo com uso de métodos semiempíricos no lugar do DFT, indicando que esta metodologia não apresenta o mesmo comportamento que a aproximação INDO/S frente o aumento do valor da carga pontual, sugerindo estudos futuros mais aprofundados da natureza dos estados excitados descritos pelos métodos DFT para tais compostos. Todas as conclusões acerca dos resultados obtidos pelos métodos TDDFT full e TDA e a tendência dos deslocamentos das bandas conforme a variação da carga pontual, referentes ao composto modelo Eu(bzac)3.2H2O estão em linha com cálculos realizados para compostos análogos a este, com ligante betadicetona btfa (benzoilacetona) no lugar do bzac e com o ligante bipy (bipiridina) em substituição às duas moléculas de água na esfera de coordenação.Item Teoria do Orbital Molecular e Ressonância Não-sincronizada para supercondutores metálicos(2022-06-02) Anjos, Eduardo Victor Santana dos; Bastos, Cristiano Costa; http://lattes.cnpq.br/6385190604693576; http://lattes.cnpq.br/4546705612868813Foi utilizada a Teoria do Orbital Molecular (TOM) e a Teoria RVB (Resonating Valence Bonding) para o estudo da supercondutividade metálica. A partir das ocupações dos orbitais naturais, obtidas usando o método Hartree-Fock-Roothaan e a função de base LanL1MB, utilizamos as valências médias e as variações de raio metálico para o cálculo da temperatura crítica (Tc) trinta e sete metais. Uma previsão consistente para as temperaturas críticas dos metais supercondutores foi feita e corretamente determinou-se nove metais que não são supercondutores em condições normais Au, Ag, Cu, Sc, Y, Mn, Fe, Ni e Co, obtendo-se Tc tendendo a zero. A regressão linear entre as previsões de temperatura crítica e valores experimentais, deu um valor satisfatório com coeficiente de determinação de 0,95. Foi possível classificar dez supercondutores de crista e dezoito supercondutores de calha, aplicando a metodologia de Pauling que correlaciona a onda de fônon com a transferência de elétrons. Nenhuma previsão deste tipo havia sido feita até agora.Item Estudo Teórico de Propriedades Estruturais e Eletrônicas e a construção de Modelos QSAR aplicados ao Cálculo da LD50 de alguns Neurotransmissores(2019-07-10) Santos, Douglas Amorim dos; Bastos, Cristiano Costa; http://lattes.cnpq.br/6385190604693576; http://lattes.cnpq.br/0592521567528784Os neurotransmissores são substâncias químicas produzidas pelos neurônios com a função de biossinalização, agindo nas sinapses, que são o ponto de junção do neurônio com outra célula. Existem três categorias principais de neurotransmissores, aminoácidos, aminas biogênicas e peptídeos. Estudos vêm sendo realizados visando o entendimento de como ocorrem a síntese dessas substâncias, seu armazenamento, transporte e os mecanismos de sinapse. Neste trabalho, foi feito modelagem molecular para nove neurotransmissores, Dopamina, Serotonina, Acetilcolina, ácido glutâmico, Adrenalina, Morena, ácido-amino Butírico, Melatonina e Noradrenalina. A modelagem molecular foi feita via métodos abinitio (HF e MP2), Teoria do Funcional da Densidade (DFT-B3LYP) e Semi-Empírico (AM1), utilizando o programa Gaussian 09 e foram obtidas propriedades estruturais e eletrônicas para as nove moléculas, dentre elas, energia total, energia do orbital Homo e Lumo, potencial de ionização, anidade eletrônica, volumes das moléculas neutras e o volume de seus cátions e ânions, etc. Estas propriedades foram analisadas por relação quantitativa estrutura-atividade (QSAR), e foi construído modelos matemáticos para prever, através da análise multivariada, a LD50 para estas moléculas.Item Síntese eletroquímica da estrutura metal-orgânica de [Cu3(BTC)2 .(H2O)3]n e sua aplicação em biossensores e meio ambiente(2018-08-27) Silva, Renata Pereira da; Freitas, Kátia Cristina Silva de; http://lattes.cnpq.br/9622769576689246; http://lattes.cnpq.br/9318114882701456As MOFs (Metal-Organic Frameworks) são uma nova classe de materiais porosos conhecidos como redes de coordenação, formam uma extensa classe de materiais cristalinos, apresentando um átomo central (íon metálico) ou aglomerado (cluster metálico) coordenados a moléculas orgânicas (ligantes), em que essa unidade metal-ligante se repete formando uma rede polimérica de complexos metálicos em uma, duas ou três dimensões. Uma das mais importantes propriedades dessa estrutura metal-orgânica é a alta porosidade e grande área superficial, propriedades que serão exploradas para o desenvolvimento de um material adsorvente de corante têxtil em efluente e como imobilizante para a Lectina de Cratylia Mollis, uma enzima específica para glicose. A MOF de [Cu3(BTC)2.(H2O)3]n foi obtida por síntese eletroquímica e por via amperométrica utilizando-se uma solução de ácido 1,3,5-benzenotricarboxilico, nitrato de sódio e dimetilformamida em água Mllipore numa razão de 1:1. O precipitado foi filtrado, lavado e seco em uma estufa a 120°C, e em seguida foi caracterizado por espectroscopia de absorção na região do infravermelho utilizando um espectrofotômetro com transformada de Fourier (FTIR) e por voltametria cíclica. Após a mistura dessa MOF com uma solução que simulou um efluente de indústria têxtil, verificou-se que ela pode ser utilizada em seu tratamento pois foi obtido um efluente sem coloração e houve a estabilização do corante em sua estrutura. Os biossensores desenvolvidos foram elaborados com a fixação da MOF com a lectina, e a pasta de grafite nos eletrodos de platina e ouro. Realizou-se a voltametria cíclica desses sistemas em solução de glicose e frutose. Indicando que a lectina interage com soluções de baixa concentração de glicose com o disco de ouro (5, 10 e 15 mM devido ao aumento dos picos catódicos e anódicos), enquanto que com a placa de platina ela interage com altas concentrações de glicose (20, 40 e 60 mM devido ao aumento dos picos catódicos e anódicos). Não se observou a interação da lectina com a frutose, como já era esperado. Esse sistema pode ser utilizado para a identificação de glicanos em efluentes, e identificação de glicose em amostras reais, não sendo necessária uma grande quantidade de amostra para a identificação, tornando o método eficiente e de baixo custo.