Orientador: Douglas Soares Galvão / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-12T10:36:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ValegaMackenzie_FidelOrlando_M.pdf: 2711520 bytes, checksum: 6eef4b8eb7c976af1efdb0f0bb711dd0 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Nesta dissertação foram estudados, utilizando um enfoque semiempírico e de primeiros princípios, a estrutura e as propriedades eletrônicas de alguns precursores de alomelaninas. As alomelaninas fazem parte de uma classe de pigmentos escuros presentes numa grande variedade de organismos e seus precursores são formados por unidades monoméricas de o-benzoquinona e catecol. Devido à limitada disponibilidade de dados experimentais realizamos inicialmente uma comparação das diferentes grandezas, como momentos de dipolo e entalpias de formação, obtidas a partir de diversas metodologias dentro as quais se incluem Hartree-Fock e DFT, para escolher um modelo semiempírico que descreva melhor o comportamento eletrônico da o-benzoquinona e do catecol. Os modelos semiempíricos utilizados foram o AM1 e o PM3, onde o primeiro parece oferecer melhores resultados reproduzindo as estruturas determinadas pelos métodos ab initio, assim como os dados experimentais disponíveis. Consideramos a formação de dímeros a partir de ligações carbono-carbono e carbono-oxigênio-carbono entre diferentes monômeros. Em geral estas estruturas resultaram ser boas aceitadoras de um e até dois elétrons. Nenhum tipo de régio-seletividade foi observada nos dímeros. É provável que a falta de sítios preferenciais na dimerização resulte no fato das alomelaninas serem amorfas. Os espectros de absorção para as formas neutras e iônicas dos precursores também foram simulados / Abstract: In this work we studied, on the basis of a semiempirical and ab initio approaches, the structure and electronic properties of some allomelanins precursors. Allomelanins are part of an ubiquitous class of dark pigments known as melanins and their precursors are formed by monomers of catechol and o-benzoquinone units. Due to the lack of extensive experimental data we first compared different quantities such as dipole moment and enthalpy of formation obtained from several methodologies including Hartree-Fock and DFT, in order to choose a semiempirical model that better describes the electronic behavior of o-benzoquinone and catechol. The semiempirical models used were AM1 and PM3, where the former seems to better reproduce the structures found by ab initio methods as well as the limited available experimental data. We have investigated monomers and some dimers formed through carbon-carbon and carbon-oxygen-carbon linkages from different monomers. In general those structures resulted to be good electron acceptors, accepting one, and in some cases, two electrons. No regioselectivity was found for the dimers. Perhaps the nonexistence of preferential dimerization sites can explain why allomelanins are amorphous. Absorption spectra for neutral and ionic forms of the precursors were also simulated / Mestrado / Física / Mestre em Física