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Tesis Doctoral
DOI
https://doi.org/10.11606/T.43.2006.tde-05042007-111425
Documento
Autor
Nombre completo
Herbert de Castro Georg
Dirección Electrónica
Instituto/Escuela/Facultad
Área de Conocimiento
Fecha de Defensa
Publicación
São Paulo, 2006
Director
Tribunal
Coutinho, Kaline Rabelo (Presidente)
Borin, Antonio Carlos
Custódio, Rogério
Oliveira, Mario Jose de
Silva, Antonio Jose Roque da
Título en portugués
"Efeitos do meio em propriedades conformacionais e eletrônicas de moléculas"
Palabras clave en portugués
Efeitos de solvente
Espectroscopia eletrônica
Fisico-quimica
Simulação de líquidos
Simulação estática
Soluções
Solvatocromismo
Resumen en portugués
o estudo do efeito de solvente em propriedades moleculares é de imenso interesse, tanto científico quanto tecnológico, uma vez que a atividade de sistemas moleculares utilizados como sensores, transportadores de droga, catalizadores, dispositivos óticos, etc., sem mencionar os processos biológicos, depende do meio onde se encontram. Neste trabalho tratamos do efeito de solvente no espectro de absorção eletrô¬nica de três moléculas (a acroleína, a benzofenona e o p-dimetilamino cinnamaldeído) através do método QM/MM seqüeneial. Na primeira molécula observamos que a água afeta significativamente seus níveis eletrônicos, mas provocando um deslocamento típico na banda n - ´pi´* que pode ser descrito através de aplicação direta do método QM/MM seqüencial. Na segunda molécula observamos a necessidade de desenvolver um processo adicional para descrever a polarização da molécula de soluto em solução e portanto descrever corretamente o potencial de interação soluto-solvente. Utilizando esse processo adicional conseguimos descrever o efeito do solvente nas energias de excitação da molécula. A terceira molécula possui uma cadeia de ligações duplas conjugadas e mostrou uma tendência de deformação geométrica produzindo um estado zwitteriônico em solução. Utilizando o método QM/MM seqüencial, aliado ao procedimento de polarização do soluto, inferimos a estrutura dessa molécula em água através do deslocamento solvatocrômico sofrido pela mesma.
Título en inglés
Effects on conformacional and molecular eletronical properties
Palabras clave en inglés
Solutions
Spectroscopy
Resumen en inglés
The study oI' the solvent effect on molecular properties is oI' immense interest, both scienfic and technologic, since the activity oI' molecular systems used as sensors, drug carriers, catalysers, optical devices, etc., not to mention the biological processes, depends on the medium where these molecular systems lie. ln the present work we dealt with the solvent effect in the electronic absorption spectrum oI' three molecules (acrolein, benzophenone and p-dimetylarnino cinnamal dehyde) using the sequential QM/MM method. ln the first molecule we observed that water affects significantly its electronic levels, but the solvatochrornic shift on the n - ´pi´* band due to water is typical and can be described through the direct application on the sequential QM/MM method. ln the second molecule we observed the necessity of an additional procedure to describe the polarization of the solute molecule in solution and hence describe correctly the solute-solvent interaction potential. By means on this new process we were able to describe the solvent effect on the excitation energies of the molecule. The third molecule possesses a conjugate double bonds chain and showed a tendency to deform its geometry and produce a zwitterionic state in solution. Using the sequential QM/MM method, allied to the solute polarization procedure, we were able to infer the structure of' this molecule in water through the solvatocrornic shift it suffers.
 
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tese.pdf (19.22 Mbytes)
Fecha de Publicación
2007-05-29
 
ADVERTENCIA: El material descrito abajo se refiere a los trabajos derivados de esta tesis o disertación. El contenido de estos documentos es responsabilidad del autor de la tesis o disertación.
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  • Fonseca, Tertius L., et al. Polarization and Spectral Shift of Benzophenone in Supercritical Water [doi:10.1021/jp809694w]. The Journal of Physical Chemistry. A [online], 2009, vol. 113, p. 5112-5118.
  • GEORG, Herbert C., COUTINHO, Kaline, and CANUTO, Sylvio. A sequential Monte Carlo quantum mechanics study of the hydrogen-bond interaction and the solvatochromic shift of the n–π[sup [doi:10.1063/1.2033750]. The Journal of Chemical Physics [online], 2005, vol. 123, n. 12, p. 124307.
  • GEORG, Herbert C., COUTINHO, Kaline, and CANUTO, Sylvio. Converged electronic polarization of acetone in liquid water and the role in the n–π∗ transition [doi:10.1016/j.cplett.2006.08.047]. Chemical Physics Letters [online], 2006, vol. 429, n. -2, p. 119-123.
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  • BARRETO, R C, et al. Molecular polarization in liquid environment. In G. Maroulis, and T. Simos. Trends and Perspectives in Modern Computational Sciences. Organizador. Brill Academic Publishers, 2006{Volume}. chap. 1, p. 80-90.http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-05042007-111425/
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