Made available in DSpace on 2017-07-24T19:38:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Leandro Scorsin.pdf: 4207717 bytes, checksum: 0920330185b93ae1c5bf512fa782f6a4 (MD5) Previous issue date: 2013-02-26 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Ribavirin is a similar compound to Guanosine, and it has wide application in antiviral activity against several DNA and RNA viruses. In human cells, the Ribavirin is phosphorylated forming a metabolite which inhibits an enzyme involved in synthesis of guanosine triphosphate. This enzyme is required for viral RNA replication, directly affecting their growth. In the solid state the Ribavirin crystallizes in two different ways. There NMR studies in the literature that deal with the Ribavirin in solution. Recently, tests were performed to treat hepatitis virus with a new drug, Viramidine. Its structure is similar to that of Ribavirin, but there is a change in group carboxyamide, since the carbonyl group is replaced by a C=NH. The Viramidine showed a less harmful and less widespread in the body when compared to Ribavirin. Based on this information, the general objective of the work was the conformational analysis of drug Ribavirin, as theoretical as experimental, and Viramidine just in theoretical calculation. Subsequent calculations were performed to natural nucleosides Adenosine and Guanosine, because they are structurally similar to both drugs. Using the package of programs GAUSSIAN 03 the analysis was performed of a series of scans in two dihedral angles of each structure. Then it was built four potential energy surfaces with HF/6-311G level of theory. The conformations present at the point of minimum energy were optimized in isolated phase. In calculations with solvation routines was performed the execution of single-point, according to the polarizable continuum model (PCM), with level of theory with B3LYP/cc-pVDZ. To explain the conformational preferences of global minimum of each nucleoside or drug analyzed have been used as tools maps of electrostatic potential and natural bonding orbital calculations. It was observed that for drugs there were a variation of stable conformation between the isolated phase and solvation. Only one conformation was the most stable in isolated phase for both drugs and having the same characteristic between them, the hydroxyl's hydrogen connected to carbon 5 of ribose is close to a nitrogen atom of the triazole ring, justifying an intramolecular interaction of the type hydrogen bond that stabilizes these conformations. In medium of polar solvating conformations with greater dipole moment were the most stable since the medium of polar solvating preferred these conformations. For nucleosides were found different results that don´t following the same relations of drugs. It was isolated from the drug capsules, employing simple filtration followed by liquid-liquid extraction with ethyl ether. The organic phase was evaporated with a rotary evaporator thus obtaining the pure Ribavirin. The product was characterized by Infrared Spectroscopy on KBr pellets and Nuclear Magnetic Resonance 1H and 13C NMR in D2O and DMSO-d6. The results obtained were compared with the theoretical results, including theoretical frequencies related to experimental wave numbers and coupling constants for two and three bonds found in the resonance spectra and the results of calculation of the theoretical couling constants. / A Ribavirina é um composto análogo a Guanosina e possui larga aplicação em atividades antivirais contra vários DNA ou RNA vírus. Na célula humana, a Ribavirina é fosforilada formando um metabólito que inibe uma enzima envolvida na síntese da Guanosina trifosfato. Essa enzima é necessária para a replicação do RNA viral, afetando diretamente seu crescimento. No estado sólido a Ribavirina cristaliza-se em duas diferentes formas. Existem estudos de RMN na literatura que tratam da Ribavirina em solução. Recentemente, foram efetuados testes para o tratamento do vírus da hepatite com uma nova droga, a Viramidina. Sua estrutura é semelhante a da Ribavirina, porém existe uma mudança no grupo carboxiamida, pois a carbonila é substituída por um grupo C=NH. A Viramidina mostrou um menor efeito colateral no organismo quando comparada a Ribavirina. Com base nestas informações, o objetivo geral do trabalho foi a análise conformacional dos fármacos Ribavirina, de forma teórica e experimental, e Viramidina, apenas de forma teórica. Posteriormente foram efetuados os cálculos dos nucleosídeos naturais Adenosina e Guanosina, visto que estes são semelhantes estruturalmente a ambos os fármacos. Utilizando o conjunto de programas GAUSSIAN 03, realizou-se uma sequência de scans analisando dois ângulos diedros de cada estrutura. Sendo assim foram construídas quatro superfícies de energia potencial com nível de teoria HF/6-311G. As conformações presentes nos pontos de mínimo de energia foram otimizadas em fase isolada. Em cálculos com rotinas de solvatação realizou-se a execução de single-point, segundo o modelo do contínuo polarizável (PCM), com nível de teoria B3LYP/cc-pVDZ. Para explicar as preferências conformacionais dos mínimos globais de cada fármaco ou de cada nucleosídeo analisado, foram utilizados como ferramentas os mapas de potencial eletrostático e os cálculos de orbitais naturais de ligação. Foi observado que para os fármacos existe uma variação entre a conformação estável em fase isolada e em solvatação. Uma conformação apenas foi a mais estável em fase isolada para ambos os fármacos e como mesma característica entre eles, o hidrogênio da hidroxila ligada ao carbono 5 da ribose está próximo de um átomo de nitrogênio do anel triazólico, justificando uma interação intramolecular do tipo ligação de hidrogênio que estabiliza essas conformações. Em solvatação as conformações com maior momento de dipolo foram as mais estáveis, visto que o meio de solvatação polar favorece essas conformações. Para os nucleosídeos foram encontrados resultados diferentes não seguindo as mesmas relações dos fármacos. Experimentalmente, para a Ribavirina foi elaborado uma rota de extração do fármaco. Ela foi isolada das cápsulas do medicamento, empregando filtração simples seguida de extração líquido-líquido com éter etílico. A fase orgânica foi rotaevaporada obtendo assim a Ribavirina pura. O produto foi caracterizado por espectroscopia na região do infravermelho, em pastilha de KBr e Ressonância Magnética Nuclear de 1H e 13C, em D2O e DMSO-d6. Os resultados obtidos foram comparados com os resultados teóricos, incluindo as frequências teóricas relacionadas aos números de onda experimentais e as constantes de acoplamento, a duas e três ligações encontradas nos espectros de ressonância e no resultado do cálculo das constantes de acoplamento teóricas.

Made available in DSpace on 2016-12-23T14:41:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Layla Rosario Barbosa - Parte 1.pdf: 8944574 bytes, checksum: b07d86b3bd865ddac9f267f552fe554f (MD5) Previous issue date: 2013-02-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Neste trabalho foram estudados quatro compostos rígidos policíclicos (cage-like) obtidos a partir de um aduto de Diels-Alder proveniente da reação entre a para-benzoquinona e o ciclopentadieno. Analisou-se os espectros de RMN desses compostos através de técnicas unidimensionais (RMN de 1H, RMN de 13C, DEPT-135) e bidimensionais (COSY, HMBC, HSQC e NOESY). Os dados experimentais obtidos a partir da atribuição dos valores de deslocamento químico de RMN de 1H e RMN de 13C e de acoplamento spin-spin (J) foram confrontados com dados teóricos obtidos por meio de cálculos computacionais, os quais foram analisados os valores de desvio médio (MD), desvio padrão (SD) e coeficiente de correlação linear (R) para os adutos endo e exo de cada composto. Estudos sistemáticos foram realizados a fim de avaliar a eficiência do efeito do solvente na etapa de otimização (comparando-se duas Rotinas de cálculo diferentes) e de avaliar qual método GIAO ou CSGT apresentava melhor correlação com os dados experimentais. Além disso foi avaliado, se o modelo B3LYP/cc-pVTZ apresentava bons resultados no cálculo de tensores de blindagem (σ) e constantes de acoplamento spin-spin (J). Em todos os estudos os valores de desvio médio, desvio padrão e coeficiente de correlação linear foram melhores para o aduto endo frente ao aduto exo. Grandes diferenças foram observadas nos valores de RMN de 1H do composto 15. Nesse caso, o valor de desvio médio do aduto exo foi cerca de 9 vezes maior que o valor de desvio médio do auto endo. Da mesma forma, o valor de desvio padrão foi cerca de 6 vezes maior para o aduto exo quando comparado ao aduto endo. A partir da correlação entre os dados teóricos e experimentais foi possível fazer uma atribuição inequívoca dos sinais de RMN dos cinco compostos de estudo. Também conclui-se que o modelo utilizado (B3LYP/cc-pVTZ) foi eficiente no cálculo de tensores de blindagem e constante de acoplamento e que os compostos analisados correspondem ao aduto endo. Ao se analisar a eficiência do solvente na etapa de otimização (comparação entre as Rotinas 1 e 2), concluiu-se que a Rotina 2 (que desconsidera o efeito do solvente) se mostrou eficaz em descrever os deslocamentos químicos de RMN de 13C e de RMN de 1H e as constantes de acoplamento JH,H, associada a um menor custo computacional. Comparando-se os dois métodos de cálculo de propriedades de RMN GIAO e CSGT, pode-se concluir que o método CSGT foi eficaz em descrever os deslocamentos químicos de RMN de 13C e de RMN de 1H, associado a um melhor custo benefício / This study analyzed four cage-like rigid polycyclic compounds obtained from a Diels-Alder adduct deriving from the reaction between para-benzoquinone and cyclopentadiene. The NMR spectra of these compounds were analyzed employing unidimensional techniques (1H NMR, 13C NMR, DEPT-135) and bidimensional (COSY, HMBC, HSQC and NOESY). The experimental data obtained from the attribution of chemical displacement values of 1H NMR and 13C NMR and spin-spin coupling (J) were compared with theoretical data obtained through computational calculations, which analyzed the standard mean deviation (MD), standard deviation (SD) and linear correlation coefficient (R) for the endo and exo adducts of each compound. Systematic studies were carried out in order to validate de efficiency of the solvent effect during the optimization stage (comparing two different calculation routines) and to evaluate which method GIAO or CSGT showed better correlation with the experimental data. Also, the study evaluated if model B3LYP/cc-pVTZ showed good results during the shielding tensor (σ) calculation and spin-spin coupling (J) constant calculation. In all the experiments, the mean deviation, standard deviation, and linear correlation coefficient values were better for the endo adduct compared to the exo adduct. Large differences were observed for the 1H NMR values of compound 15. In this case, the mean deviation value of exo adduct was about 9 times bigger than the mean deviation of the endo adduct. Likewise, the standard deviation value was 6 times bigger for the exo adduct compared to endo. Based on the correlation between theoretical and experimental data, it was possible to unmistakably attribute the NMR signals of the study compounds. We can also conclude that the model used (B3LYP/cc-pVTZ) was efficient to calculate the shielding tensors and coupling constant, and that the compounds analyzed correspond to the endo adduct. When analyzing the solvent efficiency during the optimization stage (comparing Routines 1 and 2), we concluded that Routine 2 (which disregards solvent effect) showed to be effective to describe the chemical displacements of 13C NMR and 1H NMR and the coupling constants JH,H, which are associated to lower computational costs. If both methods for NMR property calculation are compared, we can conclude that CSGT was effective to describe the chemical displacements of 13C NMR and 1H NMR, which are associated to higher cost-effectiveness

Orientadores: Roberto Rittner Neto, Rogério Custodio / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-17T00:18:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ducati_LucasColucci_D.pdf: 3255811 bytes, checksum: 27c6109cd34321e5c9ae4c505fbdc255 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: A avaliação de funcionais de densidade no cálculo de constante de acoplamento spi-spin, mostrou que o funcional híbrido meio a meio BHandH apresenta precisão similar aos métodos ab initio, como SOPPA(CCSD) e LR-CCSD. A variação E nos funcionais testados melhorou a precisão das constantes de acoplamento spin-spin para a maioria dos casos, sendo que a inclusão de 50% de E no funcional B98 levou aos valores mais precisos. A otimização da função de base Huz-IIIsu3-J para o P em relação à constante de acoplamento, energia e vetor campo elétrico nos núcleos, apresentou a mesma precisão em relação à base original para todos os tipos de acoplamento JPH, JPC e JPP avaliados. Entretanto, a precisão da nova base de P se mostrou superior para os acoplamentos JPC e principalmente para JPP. Os métodos G3 e G3CEP usados para determinar as barreiras de rotação de algumas moléculas simples (H2O2, H2S2, N2H4, H3COH, H3CNH2 e C2H6) apresentaram desvios menores que 0,53 kcal mol e 0,86 kcal mol, com respeito aos dados experimentais e que são similares ao desvios obtidos em níveis teóricos como CCSD(T)/aug-cc-pVTZ. As componentes G3 e G3CEP mostraram que a energia MP4/6-31G(d) ou MP4/CEP- 31G(d) é refinada de acordo com a sequência: DEG3Large > DE2df,p > DE+ > DEQCI. Contudo, a energia relativa para as moléculas com pares de elétrons não ligantes nos dois átomos da ligação que sofre rotação, e que apresentam altas barreiras de rotação é sensível às contribuições das funções de polarização e difusas. Moléculas com apenas um par de elétrons não ligante ou pares de ligação nos átomos da ligação que sofre rotação, e que apresentam barreiras pequenas, além de sensíveis às componentes DE2df,p e DE+, também dependem da melhoria de base através da correção DEG3Large / Abstract: The hybrid functional ¿half and half¿ BHandH showed similar accuracy with SOPPA (CCSD) and LR-CCSD ab initio methods on the evaluation of density functionals in spin-spin coupling constants calculations. The variation of E in the studied density functions increased the accuracy of spin-spin coupling constants calculations in most cases, where the 50% value for E in B98 functional led to the most accurate values. The optimization of Huz-IIIsu3-J basis function for P with respect to the spin-spin coupling constants, energy and electric field vector on the nuclei showed the same quality in relation to the original basis set for all tested JPH, JPC and JPP spin-spin coupling constants. However, the new basis set presented the best accuracy for JPC and JPP. The internal rotational barrier of some simple molecules (H2O2, H2S2, N2H4, H3COH, H3CNH2 e C2H6) calculated using G3 and G3CEP methods showed deviations smaller than 0.53 kcal mol and 0.86 kcal mol with respect to experimental data and similar quality in relation to CCSD(T)/aug-cc-pVTZ level of theory. The G3 and G3CEP energy components showed that MP4/6-31G(d) or MP4/CEP-31G(d) energy is refined following the sequence: DEG3Large > DE2df,p > DE+ > DEQCI. The relative energy is sensitive to the diffuse and the polarization functions for molecules which contain lone pairs in the atoms of the rotating bond and show a higher rotation barrier. Molecules presenting just one lone pair or bond pair and showing low rotation barriers depend also on an improvement of basis set by the DEG3Large correction as well as DE2df,p and DE+ corrections / Doutorado / Físico-Química / Doutor em Ciências

Orientador: Roberto Rittner / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-11T06:54:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 daSilva_JulioCesarAraujo_M.pdf: 2287772 bytes, checksum: ee8613d61a9f9feb9fa6894b5197e36f (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Neste trabalho é apresentado o estudo conformacional dos agonistas muscarinicos da acetilcolina (ACh+): carbacol, metacolina e pilocarpina. O estudo baseou-se na análise das constantes de acoplamento 3JHH e nos dados obtidos pelos cálculos teóricos ab initio. O comportamento conformacional destes compostos é descrito principalmente por apenas dois dos seus ângulos diedros. Os resultados dos cálculos teóricos realizados com o nível teórico B3LYP/6- 311+G(d,p), bem como os dados experimentais, apontaram a conformação gauche como a predominante para todos os compostos estudados para o diedro responsável pela atividade farmacológica dos agonistas independente do solvente utilizado. Atribui-se a estabilização da forma gauche a interação eletrostática entre o atomo de nitrogênio positivamente carregado e o átomo de oxigênio da porção éster (OCH2). Os cálculos teóricos mostraram que os conformeros mais estáveis possuem uma distância N+/O menor. Em adição, estudos de NBO mostraram a importância das interações hiperconjugativas sC5H5 s* C6N7 e sC5H5s* O4C5 na maior estabilização dos conformeros gauche. Os conformeros mais estáveis para cada composto sao: aceticolina, TG-; carbacol, AG+; metacolina, TG+; pilocarpina, TG+C / Abstract: This work describes the conformational analysis of muscarine agonists of acetylcholine (ACh+): carbachol, metacholine and pilocarpine. It was performed from the analysis of 3JHH coupling constants and from ab initio theoretical calculations. Their conformational behavior is discussed taking into account the most important dihedral angles. Both the results from theoretical calculations at B3LYP/6-311+G(d,p) as the experimental data indicated that the gauche conformer is predominant, considering the dihedral angle wich is responsible by their pharmacological activity regardless the solvente employed. The stabilization of the gauche conformer was ascribed to the eletrostatic interaction between the positively charged nitrogen atom and the (OCH2) oxygen atom of the ester fragment. This was confirmed by the N+/O smaller distance for the most stable conformers. In addition, NBO data showed the relevant role of sC5H5 s* C6N7 e sC5H5s* O4C5 hyperconjugative interactions of the gauche conformers. The most stable conformers for the above compounds are: : acetycholine, TG-; carbachol, AG+; methacholine, TG+; pilocarpine, TG+C / Mestrado / Quimica Organica / Mestre em Química

Submitted by Marlene Santos (marlene.bc.ufg@gmail.com) on 2016-05-05T19:02:00Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Renato Ribeiro de Sousa - 2015.pdf: 3128241 bytes, checksum: bca24056dbea9a9bcc77e3576d3d0d76 (MD5) license_rdf: 19874 bytes, checksum: 38cb62ef53e6f513db2fb7e337df6485 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2016-05-06T11:10:17Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Renato Ribeiro de Sousa - 2015.pdf: 3128241 bytes, checksum: bca24056dbea9a9bcc77e3576d3d0d76 (MD5) license_rdf: 19874 bytes, checksum: 38cb62ef53e6f513db2fb7e337df6485 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-06T11:10:17Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Renato Ribeiro de Sousa - 2015.pdf: 3128241 bytes, checksum: bca24056dbea9a9bcc77e3576d3d0d76 (MD5) license_rdf: 19874 bytes, checksum: 38cb62ef53e6f513db2fb7e337df6485 (MD5) Previous issue date: 2015-08-28 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / In this paper was performed a characterization of the solar protectors avobenzone and octyl methoxycinnamate and the assignments of its second order coupling. The avobenzone photostability was evaluated in different types of solvents, concentrations and time exposition to UV light. Nevertheless, it was measured the radiation absorption on near and medium infrared in four commercial solar protectors, wherein only one of them claims in its package the guarantee of such protection. The characterization of the solar protector sctructure was made by ¹H NMR using a Bucker Avance III 500 spectrometer. It was used a Gaussian 09 program to calculate and optimize the most stable molecule structure and the coupling constants of protons and the WinDNMR to simulate the theoretical spectra from the data obtained by the calculations. The photostability of the avobenzone was determined by irradiating for 5, 10, 15 and 20 minutes, under a UV lamp, solutions of avobenzone in chloroform, methanol, acetone and acetonitrile in concentrations of 5,32x10-2 mol/L and 1,6x10-3 mol/L, monitoring the alterations occurred by 1H NMR. The absorption in the near and middle infrared regions was made in a PerkinElmer Frontier Dual Range FT spectrometer, where the sample was directly deposited into the equipment, without the need of previous treatment. The theoretical calculation showed itself an important tool to the attribution of second order systems, given that is not possible to manually determine the coupling constant values in this kind of system. The avobenzone presented itself photoinstable in the solution with concentration 1,6 x 103 mol/L, and in acetonitrile. On other solvents the photoinstability wasn’t observed. In the others commercial solar protectors showed similar absorption on the near and middle infrared, not existing significative difference between the product that declared having as a selling point this kind of absorption and the rest, being possible to assert that this information is used in its label for commercial reasons, not being characteristic of quality among the other products. / Nesse trabalho foi realizada a caracterização dos filtros solares avobenzona e metoxinamato de octila, e as atribuições de seus acoplamentos de segunda ordem. A fotoestabilidade da avobenzona foi avaliada em diferentes tipos de solventes, concentrações e tempos de exposições à luz UV. Além disso, foi medida a absorção da radiação no infravermelho próximo e médio em quatro protetores solares comerciais, sendo que, somente um deles declara em sua embalagem a garantia de tal proteção. A caracterização das estruturas dos filtros solares foi feita por RMN de 1H utilizando um espectrômetro Bruker Avance III 500. Utilizou-se os programas Gaussian 09 para calcular e otimizar a estrutura mais estável da molécula e as constantes de acoplamento dos hidrogênios, e o WinDNMR para simular a partir dos dados obtidos pelo cálculo os espectros teóricos. A fotoestabilidade da avobenzona foi determinada irradiando por 5, 10, 15 e 20 minutos, sob uma lâmpada UV, soluções de avobenzona em clorofórmio, metanol, acetona e acetonitrila nas concentrações de 5,32 x 10-2 mol/L e 1,6 x 10-3 mol/L, monitorando as alterações ocorridas por RMN de 1H. Já a absorção na região do infravermelho próximo e médio foi feita em um espectrômetro PerkinElmer Frontier Dual Range FT, onde a amostra foi depositada diretamente no equipamento sem necessidade de tratamento prévio. O cálculo teórico se mostrou uma importante ferramenta para a atribuição de sistemas de segunda ordem, já que não é possível determinar manualmente os valores das constantes de acoplamento nesse tipo de sistema. Já a avobenzona se apresentou fotoinstável na solução de concentração 1,6 x 10-3 mol/L e em acetonitrila. Nos demais solventes a fotoinstabilidade não foi observada. Já os protetores solares comercias apresentaram absorções semelhantes da radiação no infravermelho próximo e médio, não havendo diferença significativa entre o produto que declarou ter como diferencial esse tipo de absorção e os demais, podendo afirmar que essa informação é utilizada em seu rótulo por questões comerciais, não sendo um diferencial de qualidade entre os demais produtos.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2017-05-03T14:06:59Z No. of bitstreams: 1 antoniomarquesdasilvajunior.pdf: 2764027 bytes, checksum: f5ca29b6974e4ef2243f359f68221097 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-05-13T13:35:22Z (GMT) No. of bitstreams: 1 antoniomarquesdasilvajunior.pdf: 2764027 bytes, checksum: f5ca29b6974e4ef2243f359f68221097 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-13T13:35:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 antoniomarquesdasilvajunior.pdf: 2764027 bytes, checksum: f5ca29b6974e4ef2243f359f68221097 (MD5) Previous issue date: 2009-07-24 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / No presente trabalho, foram estudadas, através de metodologias teóricas, propriedades estruturais, termodinâmicas, espectroscópicas vibracionais e ópticas não-lineares (NLO) de nanotubos de carbono. Num primeiro momento, foram comparados diferentes métodos para descrição de geometrias de equilíbrio para nanotubos de carbono de parede única (SWNT). Pôde-se observar que o método semi-empírico PM3 fornece bons resultados, quando comparados a métodos da Teoria do Funcional de Densidade (DFT). Utilizando derivados de estilbeno (STB) como ligantes, avaliou-se, usando um modelo químico preliminar, a primeira hiperpolarizabilidade (β) do conjunto SWNT-STB e das espécies isoladas. Usando cálculos DFT, pôde-se observar uma intensificação da propriedade NLO dos ligantes, quando ligados à parede do nanotubo. Num segundo momento, foram avaliadas propriedades estruturais, termodinâmicas e espectroscópicas vibracionais de modelos químicos para um processo de oxidação de SWNTs, usando oxigênio molecular como agente oxidante. Usando novamente cálculos DFT, pôde-se observar uma viabilidade termodinâmica para a formação de grupamentos funcionais oxigenados, tais como hidroxilas (OH), carbonilas (C=O) e carboxilas (COOH) nas paredes dos tubos. Em seguida, através das estruturas carboxiladas gerados na etapa anterior (SWNT-COOH), foi novamente avaliada a propriedade β para o conjunto SWNT-COO-STB e para as espécies isoladas, onde foi novamente observado um comportamento sinérgico para a grandeza NLO avaliada. / In the present work, theoretical methodologies were applied to describe structure, thermodynamics, vibrationals and nonlinear optical properties (NLO) of carbon nanotubes. In a first part, different methods were compared for description of equilibrium geometries for single-wall carbon nanotubes (SWNT). It was observed that the PM3 semiempirical method leads to good results, when compared to the methods based on the Density Functional Theory (DFT). Using substituted stilbene (STB) bound to the tube surface it was evaluated, using a preliminary chemical model, the first hyperpolarizability (β) of the modified SWNT-STB and of the isolated STB species. The DFT results showed an intensification of the NLO property, when the STB is inserted to the wall of the nanotubes. In the second part of the project, the structure, thermodynamics and vibrational (Raman) properties of chemical models for an oxidation process of SWNTs, using molecular oxygen as oxidizing agent, were calculated using DFT level of theory. From the results, a thermodynamic viability could be observed for the formation of oxygenated functional groups, such as hydroxyl (OH), carbonyl (C=O) and carboxyl (COOH) on the walls of the tubes. Soon after, through the SWNT-COOH species, the β property was calculated for the set of molecules represented by SWNT-COO-STB and for the isolated species, as were as found in the first part of this work, it was observed a synergic behavior for the NLO property evaluated.

Orientador: Roberto Rittner Neto / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-20T02:42:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_CaioRicardoFaiadda_M.pdf: 3324014 bytes, checksum: 2a09da96b3179c4cc07eb8d6923bcdd1 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: A introdução da dissertação consiste na breve descrição da racionalização de acoplamentos JCH (n = 1, 2 e 3), das etapas de cálculos teóricos e das duas técnicas recentemente implementadas no IQ-Unicamp: HSQC-TOCSY-IPAP e IPAP-HSQMBC. A primeira parte da seção Resultados e Discussão trata da determinação experimental dos acoplamentos nos derivados de adamantano. Na parte que aborda as constantes calculadas é mostrado que não há necessidade de alto rigor teórico nos cálculos de otimização de geometria para moléculas rígidas em estudos de constante de acoplamento. As estruturas otimizadas nos níveis de teoria PM3 e B3LYP não apresentaram diferenças nos parâmetros geométricos e nem nas constantes de acoplamento teóricas. Sendo assim, o tempo para a obtenção dos resultados utilizando o método PM3 é drasticamente diminuído. A última parte dos Resultados e Discussão consiste na racionalização os JCH. A introdução do substituinte no adamantano não provoca modificação estrutural e por isso as variações das JCH são atribuídas às interações hiperconjugativas. O aumento do JCßHß para todos os derivados e devido a interação do substituinte com o sCC ou sCC*. Já para os JCaHb e JCaHg é observado que para os substituintes CN, C(O)CH3 e C(O)NH2 a interacao sCaCb n*CO ou sCaCb n*CN, que retira densidade eletrônica do caminho do acoplamento, não permitem que haja aumento nessas constantes. Para os demais substituintes as interações NXs*CaCb, que aumenta a densidade eletrônica do caminho do acoplamento, são os responsaveis pelo aumento desse acoplamento / Abstract: In the Introduction section, there are short descriptions of the: a) rationalization of spin-spin couplings JCH (n = 1, 2 e 3); b) the steps of theoretical calculations; and c) two NMR experiments recently implemented at IQ-UNICAMP: HSQC-TOCSY-IPAP and IPAP-HSQMBC. The first part of Results and Discussion approaches the experimental determination of the spin-spin coupling constants (SSCC) in adamantane derivatives. The second part approaches theoretical spin-spin coupling constants. In this part is shown that isn ft necessary high precision in theoretical calculations of geometry optimization for studies of spin-spin coupling constants in rigid molecules. The optimizated structures at PM3 and B3LYP level of theory present no difference geometrical parameters as well as the theoretical values of SSCC. The results lead a decrease in the computational efforts. The last part of Results and Discussion is about rationalization of JCH. The substituent in adamantane doesn ft cause structural changes, so the variations in JCH are attributed to hyperconjugation. The increase in JCßHß for all derivatives is due to interaction between substituent and C-C bond (sCC or sCC*). For the JCaHb and JCaHg is observed that for the CN, C(O)CH3 and C(O)NH2 substituents the interaction sCaCb n*CO ou sCaCb n*CN, which removes electronic density in coupling pathway, doesn ft allow no increase in these constants. For the others substituents interactions NXs*CaCb, which increases electronic density in coupling pathway, are responsible for the increase in these spin-spin coupling constants / Mestrado / Quimica Organica / Mestre em Química

Orientador: Roberto Rittner / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-04T14:36:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mesquita_AlexandrePinto_M.pdf: 3953195 bytes, checksum: 418e539bcacd86a111fd5ab90fb668d9 (MD5) Previous issue date: 2005 / Mestrado / Quimica Organica / Mestre em Química

A presente tese relata, em sua primeira parte, o estudo de reatividade das reações competitivas de Michaelis-Arbuzov e Perkow de algumas &#945-haloacetofenonas-orto e meta-substituídas [o- e m-Y-&#934-C(O)CH2-Hal] (Hal = CI, Br e I; Y = OMe, Me, H, F, CI, Br e NO2) com o trietilfosfito. Estas reações foram acompanhadas por cromatografia a gás e observou-se que no caso das reações das &#945-bromoacetofenonas-meta-substituídas as proporções dos produtos de Michaelis-Arbuzov e Perkow, cetofosfonato e enolfosfato respectivamente, estão diretamente relacionadas à constante &#963m, enquanto que nas &#945-cloro e &#945-iodoacetofenonas-orto-substituídas não foram observados os efeitos dos substituintes. Entretanto, nas &#945-bromoacetofenonas- orto-substituídas, verificou-se uma forte dependência da constante &#963I dos substituintes com as proporções relativas dos produtos formados. Na segunda parte desta tese, foi realizado um estudo conformacional de 7 séries de &#945-heteroacetofenonas-orto e meta-substituídas [o- e m-Y-&#934-C(O)CH[X]-P(O)(OEt)2] (X = H, SMe, S(O)Me e SO2Me; Y = OMe, Me, H, F, CI, Br e NO2), através da espectroscopia no infravermelho apoiada por cálculos ab initio HF/6-31 G**. Foi observada, para a maioria dos casos, a presença de um ou dois confôrmeros em solução, onde na maioria dos casos a conformação mais estável é a gauche (sin-clinal) e a segunda mais estável é ou cis (sin-periplanar) ou gauche (anti-clinal). Na série das &#945-metiltio-&#945-dietoxifosforilacetofenonas-orto-substituídas não foi possível efetuar o estudo conformacional devido a enolização presente nestes compostos. Nas &#945-metilsulfinil-&#945-dietoxifosforilacetofenonas-meta-substituídas verificou-se através das espectroscopias no infravermelho e ressonância magnética nuclear, a presença de um equilíbrio diastereomérico. / This thesis reports the study of the reactivity of the competitive Michaelis- Arbuzov and Perkow reactions of some orto- and meta- substituted &#945-haloacetophenones (I) [o- and m-Y-&#934-C(O)CH2-Hal] (Hal = CI, Br e I; Y = OMe, Me, H, F, CI, Br and NO2) with triethyl phosphite, by gas chromatography, and the conformational analysis of some orto- and meta-substituted &#945-heteroacetophenones (II) [o- and m-Y-&#934-C(O)CH[X]-P(O)(OEt)2] (X = H, SMe, S(O)Me and SO2Me; Y = OMe, Me, H, F, Cl, Br and NO2), by means of infrared spectroscopy and ab initio HF/6-31 G** computations. For reactions involving meta-substituted &#945-bromoacetophenones and triethylphosphite it was found a good correlation between the ketophosphonate / enolphosphate ratio (K/E) and the &#963m constant. The (K/E) ratios obtained from the reaction of the orto- substituted &#945-chloro- and &#945-iodo-acetophenones and triethylphosphite did not show a clear trend with any substituent constant. However, a good correlation between the (K/E) ratio and the &#963I constant was obtained in the case of the reaction involving the orto-substituted &#945-bromoacetophenones and triethylphosphite. The vco infrared analysis in general compares well with the ab initio calculations which showed the occurrence of one or two stable conformations for compounds of series (II), being the gauche (syn-clinal) the most stable and the cis (syn-periplanar) or the gauche (anti-clinal) the second one. The vco IR analysis of the orto-substituted &#945-methylthio-&#945-diethoxyphosphorylacetophenone series was precluded due to its strong enolization. As for the meta-substituted &#945-methylsulfinyl-&#945-diethoxyphosphoryl-acetophenones the IR and NMR spectroscopies along with the ab initio computations showed the ocurrence of a diastereomeric equilibrium both in gas and in solution.

Made available in DSpace on 2017-07-24T19:38:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CAROLYNE BRUSTOLIN BRAGA.pdf: 3440444 bytes, checksum: b267696c3988d456840fac4ec2aeded0 (MD5) Previous issue date: 2012-03-07 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In this study was approached the conformational study of dopamine, L-dopa and L-dopaquinone, in their neutral and protonated forms, by theoretical calculations and NMR and IR spectroscopies. The interest in evaluate the conformational equilibrium of these compounds was obtained by the fact that there are no reports in the literature about them at this level of theory, considering that are compounds with high biological importance. The theoretical calculations were performed at HF/6-311++G(d,p) level of theory, available in the programs package GAUSSIAN 03. These calculations determined the energies and geometries of most stable conformers in the isolated phase and in aqueous solution. For some compounds, the analysis of hyperconjugatives effects by NBO calculations also showed that some orbital interactions stabilize the system. For protonated dopamine, by 1H NMR, it was not possible to associate the solvent or temperature effects with possible changes in populations of conformers. In the case of two forms of L-dopa, the behavior of the couplings constants 3JHH in different solvents and temperatures could not tell us if there was variation in the populations with change of polarity of the medium. However, their values allowed affirm that the predominant form at equilibrium in solution is the trans, in agreement with theoretical data obtained. The carbonyl stretching bands, in IR spectrum, in fundamental region, could not determine the variations in the populational equilibrium, but a significant asymmetry and width of these bands showed that the equilibrium is composed of multiple conformations, such as this case. Finally, electrostatic potential maps were used to demonstrate in the most stable conformers which regions of higher and lower electron density. Keywords: Conformational analysis. Theoretical calculations. NMR Spectroscopy. / Abordamos neste trabalho um estudo conformacional da dopamina, L-dopa e L-dopaquinona, nas suas formas neutras e protonadas, por meio de cálculos teóricos e das espectroscopias de RMN e IV. O que despertou o interesse em avaliar o equilíbrio conformacional desses compostos foi o fato de não existirem relatos na literatura sobre os mesmos com este tipo de nível de teoria, visto que são compostos com grande importância biológica. Os cálculos teóricos foram efetuados com o nível de teoria HF/6-311++G(d,p), disponíveis no pacote de programas GAUSSIAN 03. Por meio deles, determinaram-se as energias e geometrias dos confôrmeros mais estáveis na fase isolada e em solução aquosa. Para alguns compostos, a análise dos efeitos hiperconjugativos por meio dos cálculos de NBO também indicou que algumas interações de orbitais presentes estabilizam o sistema. Para a dopamina protonada, através da RMN de 1H, não foi possível relacionar o efeito do solvente nem da temperatura com possíveis mudanças nas populações dos confôrmeros. No caso das duas formas da L-dopa, o comportamento dos acoplamentos 3JHH em diferentes solventes e diferentes temperaturas não pôde nos dizer que houve variação de população com a mudança de polaridade do meio. Entretanto, seus valores permitiram afirmar que em solução a forma predominante no equilíbrio é a trans, corroborando com os dados teóricos obtidos. Com espectros no Infravermelho na região do fundamental do estiramento da carbonila, para a L-dopa, novamente não pudemos verificar a variação de população no equilíbrio, mas a significativa assimetria e largura destas bandas permitiu verificar que o equilíbrio está composto por vários confôrmeros, como é o caso. Finalmente, fez-se o uso de mapas de potencial eletrostático para demonstrar nos confôrmeros mais estáveis quais as regiões de maior e menor densidade eletrônica.