Estudamos os espalhamentos elásticos próton-próton (pp) e antipróton-próton (pp) na representação eiconal por meio das duas principais formulações compatíveis com vínculos de analiticidade e unitaridade: a inspirada na Cromodinâmica Quântica (Quantum Chromodynamics, QCD) e a baseada na teoria de Regge. Em modelos inspirados em QCD o aumento das seções de choque hadrônicas está relacionado a espalhamentos semiduros (semihard) entre os pártons no interior dos hádrons. A dependência com energia das seções de choque é devida principalmente a processos de espalhamento elementares envolvendo gluóns. Nesta tese apresentamos um modelo eiconal no qual as divergências presentes em processos platônicos, no limite de pequeno momentum transferido, são regularizadas com a introdução de uma massa dinâmica para o gluóns. O modelo utiliza seções de choque elementares oriundas do modelo a pártons da QCD, funções de distribuição de quarks e gluóns atuais (CTEQ6L,CTEQ6L1 e MSTW) e cortes cinemáticos que restringem os processos elementares ao regime semiduro. Em modelos de polos de Regge o aumento das seções de choque hadrônicas é atribuído a troca de um estado sem cor possuindo os números quânticos do vácuo: o Pomeron. Na perspectiva da QCD o Pomeron pode ser entendido como a troca de pelo menos dois gluóns em um estado singleto de cor, tornando a teoria de Regge um importante guia na busca de uma teoria fundamental para a descrição de processos suaves baseada na QCD. Nesta tese determinamos todos os parâmetros do Pomeron suave usando duas variantes de um modelo de Regge. Na primeira delas a trajetória do Pomeron é linear, enquanto na segunda há a inserção na trajetória da singularidade do canal t mais próxima, o laço (loop) de píons. Em ambas formulações, inspirada em QCD e de Regge, fazemos uma análise detalhada dos dados de seção de choque total e parâmetro finos canais pp e pp e fornecemos previsões para estes observáveis nas energias do Tevatron, LHC e raios cósmicos. / We study the proton-proton (pp) and antiproton-proton ( pp) elastic scattering in the eikonal representation by means of two formulations compatible with analyticity and unitarity constraints: a formulation inspired by Quantum Chromodynamics (QCD) and a formulation based upon Regge theory. In QCD-inspired models the increase of the total cross sections is associated with semihard scatterings of partons in the hadrons. The energy dependence of the cross sections is driven especially by gluon-gluon scattering processes which are potentially divergent at small transferred momenta. In this thesis we present an eikonal model in which these divergences are regulated by the introduction of a dynamical gluon mass. The model is built from the parton model using standard QCD cross sections for elementary parton-level processes, updated sets of quark and gluon distribution functions (CTEQ6L,CTEQ6L1 and MSTW), and physically-motivated cuto s which restrict the elementary processes to semihard ones. In Regge pole models the increase of the hadronic total cross sections is attributed to the exchange of a colorless state having the quantum numbers of the vacuum: the Pomeron. In the QCD framework the Pomeron can be understood as the exchange of at least two gluons in a color singlet state. Hence the Regge theory is an important guide in the search of a fundamental theory for soft processes based upon QCD. In this thesis we determine all the parameters of the soft Pomeron by means of two Regge models. In the rst model the Pomeron trajectory is linear whereas the second have the nearest t-channel singularity of the trajectory, namely the two-pion loop. We perform a detailed analysis of proton-proton and antiproton-proton forward scattering data in both QCD-based and Regge approaches, and give predictions for the total cross section and parameter at Tevatron, LHC, and cosmic-ray energies.

Submitted by Jaqueline Silva (jtas29@gmail.com) on 2014-09-16T17:01:54Z No. of bitstreams: 2 Naves, Emílio Santiago-2014-tese.pdf: 587232 bytes, checksum: 384bbcad6790ecde844af07f4c8deed9 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Jaqueline Silva (jtas29@gmail.com) on 2014-09-16T17:02:18Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Naves, Emílio Santiago-2014-tese.pdf: 587232 bytes, checksum: 384bbcad6790ecde844af07f4c8deed9 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-09-16T17:02:18Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Naves, Emílio Santiago-2014-tese.pdf: 587232 bytes, checksum: 384bbcad6790ecde844af07f4c8deed9 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2013-11-08 / This work presents results for the dynamic (hyper)polarizabilities of ozone, sulfur dioxide, nitrous oxide and carbon dioxide molecules, with inclusion of vibrational corrections. The electronic contributions for the properties of interest were computed analytically at the single and double coupled cluster level through response theory. Ozone and sulfur dioxide were studied separately. For both systems, contributions of connected triple excitations were also estimated by the multiplicative correction scheme. The vibrational corrections were calculated by the perturbation theoretical method (PT). The zero-point vibrational average correction, calculated only for ozone and sulfur dioxide, proved to be small. Results also show that the pure vibrational correction is relevant for the following nonlinear optical processes: dc-Pockels effect, intensity dependent refractive index, and dc-Kerr effect. For the ozone molecule the dc-second harmonic generation effect also had a significant pure vibrational correction. In addition, pure vibrational correction was calculated according to a variational methodology proposed by our research group (VAR) for the four systems, and the results were compared with the corresponding PT results. A comparison between PT and VAR results shows that ozone is the system most sensitive to the method, while sulfur dioxide and carbon dioxide are the most well behaved. / Neste trabalho são apresentados resultados para as (hiper)polarizabilidades dinâmicas das moléculas de ozônio, dióxido de enxofre, óxido nitroso e dióxido de carbono, com inclusão de correções vibracionais. As contribuições eletrônicas das propriedades de interesse foram computadas analiticamente através da teoria de resposta no nível coupled cluster com substituições simples e duplas. O ozônio e o dióxido de enxofre foram estudados separadamente. Para ambos os sistemas, as contribuições das substituições triplas conexas também foram estimadas através do esquema de correção multiplicativa. As correções vibracionais foram calculadas por meio dométodo de perturbação teórica (PT). A correção da média vibracional de ponto zero, calculada apenas para o ozônio e o dióxido de enxofre, revelou-se pequena. Os resultados também mostram que a correção vibracional pura é relevante para os seguintes processos ópticos não lineares: efeito dc-Pockels, índice de refração dependente da intensidade e efeito dc-Kerr. Para a molécula de ozônio o efeito de geração de segundo harmônico dc também teve uma correção vibracional pura significativa. Em adição, a correção vibracional pura foi calculada segundo uma metologia variacional proposta pelo nosso grupo de pesquisa (VAR) para os quatro sistemas, e os resultados foram comparados com os respectivos resultados PT. Uma comparação entre os resultados PT e VAR mostra que o ozônio é o sistema mais sensível ao método, ao passo que o dióxido de enxofre e o dióxido de carbono são os mais bem comportados.

Submitted by Cleide Dantas (cleidedantas@ufpa.br) on 2014-04-16T14:18:32Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_CaracterizacaoPolimerosUnidimensionais.pdf: 2483791 bytes, checksum: a7fbb71790ae0287144e6d5ff71384f8 (MD5) / Approved for entry into archive by Irvana Coutinho (irvana@ufpa.br) on 2014-06-16T16:03:14Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_CaracterizacaoPolimerosUnidimensionais.pdf: 2483791 bytes, checksum: a7fbb71790ae0287144e6d5ff71384f8 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-06-16T16:03:14Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_CaracterizacaoPolimerosUnidimensionais.pdf: 2483791 bytes, checksum: a7fbb71790ae0287144e6d5ff71384f8 (MD5) Previous issue date: 2010 / FAPESPA - Fundação Amazônia de Amparo a Estudos e Pesquisas / CVRD - Companhia Vale do Rio Doce / Neste trabalho é apresentado um estudo teórico da base neutro e bipolaron e estados excitados de moléculas a partir de polímeros isoeletrônicos compostos pelo Poliacetileno, Poliazina e Poliazoeteno. Os resultados obtidos, utilizando metodologia DFT e ab initio, revelam que uma boa descrição dos defeitos pode ser importante na investigação da transição isolante-metal de polímeros quase-unidimensional indicando um comportamento metálico em torno do nível de Fermi, como mecanismo de condutividade dos polímeros. Este resultado é consistente com dados experimentais e não faz menção a metodologia Su-Schrieffer-Heeger (SSH). E mais, os resultados são consistentes com características importantes como nanodispositivo e podem ser resumidos como: (i) poderia ser usado como retificador molecular uni-direcional com uma geometria conformacional com vantagem de pequeno acoplamento, (ii) a função de Green de não-equilíbrio presente na simulação poderia corrigir de tal maneira os Poliacetileno, Poliazina e Poliazoeteno sem corrente de porta, (iii) com base nas propriedades das ligações tipo, pode ser utilizada para projetar dispositivos com aplicações em eletrônica molecular. / In this work is presented a theoretical investigation of the neutral and bipolarononlike ground and excited states of molecules and polymers isoelectronic composed by Polyacetylene, Polyazine and Polyazoethene. The results obtained, utilizing DFT and ab initio methodologies, reveal that a very good defects description can be important in the investigation of insulator-metal transition of quasi-unidimensional polymers indicating metallic behavior around the Fermi level as mechanism of conductivity of polymers. This result is consistent with experimental data and do not anticipate by Su-Schrieffer-Heeger (SSH) methodology. These results are consistent with significant features as a nanodevice and can be summarized as: (i) it could be used as single directional molecular rectiffer with a conformational geometry with small lead coupling; (ii) our non-equilibrium green function simulation present that Polyacetylene, Polyazine and Polyazoethene could rectifield without gate current; (iii) based on properties of bonds type, it can be utilized to design devices with applications in molecular electronics.

Estudamos os espalhamentos elásticos próton-próton (pp) e antipróton-próton (pp) na representação eiconal por meio das duas principais formulações compatíveis com vínculos de analiticidade e unitaridade: a inspirada na Cromodinâmica Quântica (Quantum Chromodynamics, QCD) e a baseada na teoria de Regge. Em modelos inspirados em QCD o aumento das seções de choque hadrônicas está relacionado a espalhamentos semiduros (semihard) entre os pártons no interior dos hádrons. A dependência com energia das seções de choque é devida principalmente a processos de espalhamento elementares envolvendo gluóns. Nesta tese apresentamos um modelo eiconal no qual as divergências presentes em processos platônicos, no limite de pequeno momentum transferido, são regularizadas com a introdução de uma massa dinâmica para o gluóns. O modelo utiliza seções de choque elementares oriundas do modelo a pártons da QCD, funções de distribuição de quarks e gluóns atuais (CTEQ6L,CTEQ6L1 e MSTW) e cortes cinemáticos que restringem os processos elementares ao regime semiduro. Em modelos de polos de Regge o aumento das seções de choque hadrônicas é atribuído a troca de um estado sem cor possuindo os números quânticos do vácuo: o Pomeron. Na perspectiva da QCD o Pomeron pode ser entendido como a troca de pelo menos dois gluóns em um estado singleto de cor, tornando a teoria de Regge um importante guia na busca de uma teoria fundamental para a descrição de processos suaves baseada na QCD. Nesta tese determinamos todos os parâmetros do Pomeron suave usando duas variantes de um modelo de Regge. Na primeira delas a trajetória do Pomeron é linear, enquanto na segunda há a inserção na trajetória da singularidade do canal t mais próxima, o laço (loop) de píons. Em ambas formulações, inspirada em QCD e de Regge, fazemos uma análise detalhada dos dados de seção de choque total e parâmetro finos canais pp e pp e fornecemos previsões para estes observáveis nas energias do Tevatron, LHC e raios cósmicos. / We study the proton-proton (pp) and antiproton-proton ( pp) elastic scattering in the eikonal representation by means of two formulations compatible with analyticity and unitarity constraints: a formulation inspired by Quantum Chromodynamics (QCD) and a formulation based upon Regge theory. In QCD-inspired models the increase of the total cross sections is associated with semihard scatterings of partons in the hadrons. The energy dependence of the cross sections is driven especially by gluon-gluon scattering processes which are potentially divergent at small transferred momenta. In this thesis we present an eikonal model in which these divergences are regulated by the introduction of a dynamical gluon mass. The model is built from the parton model using standard QCD cross sections for elementary parton-level processes, updated sets of quark and gluon distribution functions (CTEQ6L,CTEQ6L1 and MSTW), and physically-motivated cuto s which restrict the elementary processes to semihard ones. In Regge pole models the increase of the hadronic total cross sections is attributed to the exchange of a colorless state having the quantum numbers of the vacuum: the Pomeron. In the QCD framework the Pomeron can be understood as the exchange of at least two gluons in a color singlet state. Hence the Regge theory is an important guide in the search of a fundamental theory for soft processes based upon QCD. In this thesis we determine all the parameters of the soft Pomeron by means of two Regge models. In the rst model the Pomeron trajectory is linear whereas the second have the nearest t-channel singularity of the trajectory, namely the two-pion loop. We perform a detailed analysis of proton-proton and antiproton-proton forward scattering data in both QCD-based and Regge approaches, and give predictions for the total cross section and parameter at Tevatron, LHC, and cosmic-ray energies.

Made available in DSpace on 2015-05-14T13:21:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 1225184 bytes, checksum: aea7240aacf52c5036cf6d487576423c (MD5) Previous issue date: 2009-10-14 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The intramolecular hydrogen bond occurs when the same molecules has both proton donor and proton acceptor groups in satisfactory configuration space for the formation of this interaction. It is important to note the changes in the structural, electronic and vibrational properties that occur due to the formation of this interaction. In the hydrogen bonding formation is an important phenomenon called charge transfer , where part of the electronic density of the proton acceptor species, Y, is transferred o the proton donor specie, HX. With respect to the vibrational spectrum are observed changes in the way of straightening of donor and acceptor proton species. Di-carbonyl compounds (C3H2O2R2) with their substituent groups (R=CH3, CN, H, NH2, OH and SH) were studied focusing on the energetic, structural, vibrational and electron density analysis. Initially the energy and structural analysis were carried out starting from the molecules optimized geometry. We also evaluated of the strength s hydrogen bonding and the length s intramolecular bond. The QTAIM study was performed to obtain the electron density s values and the electron density s Laplacian values and verify the existence of the bond critical point in the intramolecular hydrogen bond. From the harmonic vibrational spectra was possible to identify changes in the vibrational modes, related the intramolecular interaction s formation. / A ligação de hidrogênio intramolecular ocorre quando uma mesma molécula apresenta, simultaneamente, um grupo doador e outro receptor de próton, em configuração espacial favorável à formação dessa interação. É importante salientar as mudanças nas propriedades estruturais, eletrônicas e vibracionais que ocorrem devido à formação dessa interação. Na formação da ligação de hidrogênio ocorre um fenômeno importante denominado de transferência de carga , onde parte da densidade eletrônica da espécie receptora de próton, Y, é transferida para a espécie doadora de próton, HX. Com respeito aos espectros vibracionais, são observadas modificações nos modos de estiramento das espécies doadora e receptora de próton. Compostos di-carbonílicos (C3H2O2R2) com suas substituições (R=CH3, CN, H, NH2, OH e SH) foram estudados enfocando as análises energética, estrutural, vibracional e de densidade eletrônica. Inicialmente foram realizadas as análises energéticas e estruturais a partir da geometria otimizada das moléculas. Foram avaliados a força da ligação de hidrogênio e do comprimento da ligação intramolecular. O estudo usando a QTAIM foi realizado para adquirir os valores de densidade eletrônica e do Laplaciano da densidade eletrônica e verificar a existência do ponto crítico de ligação na ligação de hidrogênio intramolecular. A partir dos espectros vibracionais harmônicos foi possível identificar as variações no infravermelho, referentes à formação da interação intramolecular.

Estudamos os espalhamentos elásticos próton-próton (pp) e antipróton-próton (pp) na representação eiconal por meio das duas principais formulações compatíveis com vínculos de analiticidade e unitaridade: a inspirada na Cromodinâmica Quântica (Quantum Chromodynamics, QCD) e a baseada na teoria de Regge. Em modelos inspirados em QCD o aumento das seções de choque hadrônicas está relacionado a espalhamentos semiduros (semihard) entre os pártons no interior dos hádrons. A dependência com energia das seções de choque é devida principalmente a processos de espalhamento elementares envolvendo gluóns. Nesta tese apresentamos um modelo eiconal no qual as divergências presentes em processos platônicos, no limite de pequeno momentum transferido, são regularizadas com a introdução de uma massa dinâmica para o gluóns. O modelo utiliza seções de choque elementares oriundas do modelo a pártons da QCD, funções de distribuição de quarks e gluóns atuais (CTEQ6L,CTEQ6L1 e MSTW) e cortes cinemáticos que restringem os processos elementares ao regime semiduro. Em modelos de polos de Regge o aumento das seções de choque hadrônicas é atribuído a troca de um estado sem cor possuindo os números quânticos do vácuo: o Pomeron. Na perspectiva da QCD o Pomeron pode ser entendido como a troca de pelo menos dois gluóns em um estado singleto de cor, tornando a teoria de Regge um importante guia na busca de uma teoria fundamental para a descrição de processos suaves baseada na QCD. Nesta tese determinamos todos os parâmetros do Pomeron suave usando duas variantes de um modelo de Regge. Na primeira delas a trajetória do Pomeron é linear, enquanto na segunda há a inserção na trajetória da singularidade do canal t mais próxima, o laço (loop) de píons. Em ambas formulações, inspirada em QCD e de Regge, fazemos uma análise detalhada dos dados de seção de choque total e parâmetro finos canais pp e pp e fornecemos previsões para estes observáveis nas energias do Tevatron, LHC e raios cósmicos. / We study the proton-proton (pp) and antiproton-proton ( pp) elastic scattering in the eikonal representation by means of two formulations compatible with analyticity and unitarity constraints: a formulation inspired by Quantum Chromodynamics (QCD) and a formulation based upon Regge theory. In QCD-inspired models the increase of the total cross sections is associated with semihard scatterings of partons in the hadrons. The energy dependence of the cross sections is driven especially by gluon-gluon scattering processes which are potentially divergent at small transferred momenta. In this thesis we present an eikonal model in which these divergences are regulated by the introduction of a dynamical gluon mass. The model is built from the parton model using standard QCD cross sections for elementary parton-level processes, updated sets of quark and gluon distribution functions (CTEQ6L,CTEQ6L1 and MSTW), and physically-motivated cuto s which restrict the elementary processes to semihard ones. In Regge pole models the increase of the hadronic total cross sections is attributed to the exchange of a colorless state having the quantum numbers of the vacuum: the Pomeron. In the QCD framework the Pomeron can be understood as the exchange of at least two gluons in a color singlet state. Hence the Regge theory is an important guide in the search of a fundamental theory for soft processes based upon QCD. In this thesis we determine all the parameters of the soft Pomeron by means of two Regge models. In the rst model the Pomeron trajectory is linear whereas the second have the nearest t-channel singularity of the trajectory, namely the two-pion loop. We perform a detailed analysis of proton-proton and antiproton-proton forward scattering data in both QCD-based and Regge approaches, and give predictions for the total cross section and parameter at Tevatron, LHC, and cosmic-ray energies.

Submitted by Cleide Dantas (cleidedantas@ufpa.br) on 2014-04-22T16:46:02Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_InvestigacaoDinamicaSequencial.pdf: 1067681 bytes, checksum: 3bfdc44960dd9363f571b572d0d4ae4b (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva (arosa@ufpa.br) on 2014-06-17T12:14:34Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_InvestigacaoDinamicaSequencial.pdf: 1067681 bytes, checksum: 3bfdc44960dd9363f571b572d0d4ae4b (MD5) / Made available in DSpace on 2014-06-17T12:14:34Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_InvestigacaoDinamicaSequencial.pdf: 1067681 bytes, checksum: 3bfdc44960dd9363f571b572d0d4ae4b (MD5) Previous issue date: 2007 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O principal objetivo deste trabalho é investigar teóricamente as propriedades eletrônicas e óticas de compostos orgânicos em ambiente líquido. A compreensão das interações em sistemas líquidos é muito importante para a descrição de fenômenos em muitas partes da ciência, como Física, Química, Biologia e Materiais, bem como no desenvolvimento de materiais óticos. As flutuações térmicas fazem que inumaram das configurações para os líquidos possam ser gerados. Esta é a razão do comportamento estatístico observado em sistemas líquidos. Considerando estas dificuldades, o tratamento sequencial Monte Carlo / Mecânica Quântica (SMC/QM) é usado neste trabalho. Neste procedimento, a estrutura líquida é gerada primeiramente por simulações clássicas de MC e mais tarde, somente a parte mais importante do sistema é tratada com mecânica quântica. Usando o procedimento acima, os propriedades do quantum o pirazine dimethyl do thiene Methyl da laranja (MO) e do O 2,3-dimetil tieno[3,4-b] pirazina (DTP) foram investigados. O MO é um conhecido indicador de pH e pode ser encontrado sob circunstâncias básicas e acidas. Suas geometrias de mínima energia foram obtidas mediante a Teoria do Funcional da Densidade pelo funcional B3LYP, sendo o sistema descrito pelas bases de Pople com uma função de polarização (6-31G*). Para obter as propriedades médias dos observaveis, cálculos de química quântica foram executados dentro da aproximação semi-empírica de INDO/S-CI. Com respeito ao espectro de absorção, os dados experimentais existentes na literatura científica reportam a existência de uma larga banda localizada na região de baixas energias, mais precisamente entre 400 e 600 nm. Nossos resultados teóricos para a forma alcalina mostram uma transição intensa transição π → π* aproximadamente à 432.4 ± 0.03 nm e, sob condições ácidas, esta transição aparece aproximadamente à 507.4 ± 0.12, 496.4 ± 0.28 ou 545.3 ± 0.10 nm, dependendo da estrutura, mostrando bom acordo com resultados experimentais. O DTP é um sistema particular usado na produção de polímeros de baixo gap. Suas propriedades elétricas e óticas foram obtidas através de um novo procedimento conhecido por Configuração Eletrostática Média do Solvent (ASEC). O procedimento ASEC inclui moléculas do solvente como cargas pontuais e permite o obtenção das quantidades quânticas executando somente poucos cálculos de mecânica quântica. Para o DTP, usando a teoria das perturbações de segunda ordem Mφller-Plesset (MP2) e o conjunto de bases aug-cc-pVDZ, a convergência do momento de dipolo foi alcançada com apenas quatro cálculos de mecânica quântica à 1.16 D, apresentando um aumento de 42% quando comparado ao dipolo isolado. O polarizabilidade corresponde à outra característica elétrica que pôde ser medida. Considerando o mesmo nível empregado ao cálculo do dipolo, o valor médio 132.7 a30 foi observado. A região de mais baixas da energias do espectro de absorption foi investigada também atravé de procedimento de ASEC usando ambos as aproximações, semi-empírico e DFT. Esta região de absorção é motivo de conclusões contraditórias com relação à natureza das transições n → π* e π → π*. Nossos resultados mostram que realmente que essas excitações são realmente observadas simultanemente podendo sobrepôr-se. Como exemplo, nossos resultados para DFT, encontrados usando o funcional B3LYP nos mostra que estas transições aparecem aproximadamente à 360.6 e 351.1 nm. / The main objective of this work is to investigate theoretically the electronic and optical properties of organic compounds on liquid enviroment. The understanding of interactions on liquid systems is very important for the description of phenomena in many parts of the Science, like Physics, Chemistry, Biology and Materials. Also as in the development of optical materials. The thermal fluctuations make that lots of configurations can be generated. This is the reason of the statistical behavior realized in liquid systems. Considering these difficulties, to describe liquid systems, the sequential Monte Carlo / quantum mechanics (S-MC/QM) treatment is used in this work. On this procedure, first the liquid structure is generated by MC simulation and later, only the most important part of the system is treated as quantum mechanics.Using the above procedure, the quantum properties of the Methyl Orange (MO) and O 2,3-dimethyl thiene[3,4-b]pirazine (DTP) were investigated. MO is a well known pH indicator and can be found under basic and acidic conditions. Its minimal energy geometries were obtained by Density Functional Theory by the B3LYP functional, being the system described by Pople basis with one polarization function (6-31G*). To obtain the average properties of the quantum observables of these systems quantum chemistry calculations were performed within semi-empirical INDO/S-CI approach. About the absorption spectra of the MO, the experimental data presented in scientific literature reports a broad band placed on the lowest energies, more precisely between 400 and 600 nm. Our theoretical results for the alcaline form show an intense π → π* transition at about 432.4±0.03 nm and under acidic conditions, considering the MO acidic form, this transition appears at about 507.4±0.12, 496.4±0.28 or 545.3±0.10 nm, showing good agreement with experimental results. The DTP is a particular system used in the production of low band gap polimers. Its electrical and optical properties were obtained by the novel Average Solvent Electrostatic Configuration (ASEC) methodology. The ASEC procedure include a solvent molecules point charges and permits obtaining quantum mechanical quantities performing only few quantum calculations. For DTP, using the Mφller- Plesset second order perturbation thoery (MP2) and the aug-cc-pVDZ, the electric dipole moment 1.16 D was reached performing only four quantum calculations on representative configurations, presenting an increase of 42% when compared to the isolated dipole. The polarizability also was apparised considering the same level of dipole calculation, the average value 132.7 a30 was observed. The lowest energy region of the absorption spectra was also investigated by ASEC procedure and using both, semi-empirical and DFT quantum approaches. This absorption region is the reason of contraditory conclusions about of the n → π* and π → π* transitions. Our results show these excitations are observed and they can overlap themselves. As example, our DFT results using the B3LYP functional show that these transitions are placed at about 360.63 and 351.15 nm, respectively, being in good agreement with experimental predictions.

SILVA, Helton Colares da. Purificação e caracterização parcial de uma lectina pró-inflamatória de sementes de Bauhinia bauhinioides MART. 76 f. : Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal do Ceará, Centro de Ciências, Departamento de Bioquímica e Biologia Molecular, Programa de Pós-Graduação em Bioquímica. Fortaleza-CE, 2010. / Submitted by Eric Santiago (erichhcl@gmail.com) on 2016-05-23T12:09:43Z No. of bitstreams: 1 2010_dis_hcsilva.pdf: 28291568 bytes, checksum: fac7f934eb20708cddd436062f250c54 (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa (jairo@ufc.br) on 2016-07-05T18:38:21Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2010_dis_hcsilva.pdf: 28291568 bytes, checksum: fac7f934eb20708cddd436062f250c54 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-05T18:38:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2010_dis_hcsilva.pdf: 28291568 bytes, checksum: fac7f934eb20708cddd436062f250c54 (MD5) Previous issue date: 2010 / A new galactose-specific lectin, named BBL, was purified from seeds of the Caesalpinoideae plant, Bauhinia bauhinioides, by precipitation with solid ammonium sulfate followed by two steps of ion exchange chromatography, and its pro-inflammatory activity was evaluated. The lectin haemagglutinated rabbit and humans erythrocytes (native and treated with proteolytic enzymes), which occurred independent on presence of divalent cations, was stable at 60 °C for 60 min, had an optimum pH between pH 8.0 and 9.0 and was inhibited after incubation with D-galactose and its derivatives, especially α-methyl-D-galactopyranoside. The pure protein was found to have a molecular mass of 31 kDa by SDS–PAGE and 28,305 Da by electrospray ionization mass spectrometry. The s.c. injection of BBL induced dose-dependent paw edema at all doses tested, an effect that occurred via carbohydrate site interaction and that was significantly reduced by L-NAME, indicating the important participation of nitric oxide in the late phase of the edema induced by BBL. These findings indicate that this lectin can be used as a tool to better understand the mechanisms involved in inflammatory responses. / As sementes de Bauhinia bauhinioides Mart, uma espécie pertencente à Família Leguminosae, Subfamília Caesalpinoideae, Tribo Cercideae, possuem uma lectina Galactose/Lactose específica, que aglutina eritrócitos de coelho e humanos nativos ou tratados com enzimas proteolíticas. A lectina de sementes de B. bauhinioides foi purificada por precipitação com sulfato de amônio seguida por cromatografias de trocas iônica em DEAE-Sephacel e em HiTrap SP, essa última acoplada a HPLC. Esse procedimento resultou na lectina purificada, nomeada BBL. O processo de purificação da BBL foi monitorado por SDS-PAGE e observou-se que a lectina purificada é caracterizada por um perfil eletroforético composto por uma banda única, com massa molecular aparente de aproximadamente 31 kDa, tanto na presença quanto na ausência de um agente redutor. A análise por espectrometria de massas indicou que BBL possui massa molecular de 28310 Da e, por cromatografia de exclusão molecular, observou-se que a lectina, na sua forma nativa, parece assumir uma estrutura tetramérica. A lectina de sementes de B. bauhinioides não é uma glicoproteína e demonstra elevada estabilidade, sendo capaz de manter sua atividade hemaglutinante em uma ampla faixa de pH, após exposição a temperaturas de até 60º C por 1 hora e após diálise contra EDTA. BBL foi testada quanto a atividade pró-inflamatória utilizando o modelo de edema de pata em ratos, tendo sido observada uma indução significativa de edema nos animais tratados com BBL na dose de 1,0 mg/kg sendo esta atividade pró-inflamatória inibida pela incubação prévia da lectina com 0,1 M de D-galactose. Foi avaliado também o efeito pró-inflamatório da BBL em presença de bloqueadores farmacológicos de dois importantes mediadores inflamatórios e observou-se que o L-NAME, um inibidor não-seletivo da enzima Óxido Nítrico Sintase, inibiu significativamente o edema causado pela lectina, sugerindo que a atividade pró-inflamatória causada por BBL envolve a participação do oxido nítrico. Esses resultados reforçam a idéia da utilização de lectinas vegetais como ferramentas biotecnológicas em estudos sobre os mecanismos implicados na resposta inflamatória.

Made available in DSpace on 2015-05-14T13:21:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 4538639 bytes, checksum: 981ce0eef0681003af97d1a8046c66ee (MD5) Previous issue date: 2013-08-06 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The aim of this work was to study two kinds of intermolecular hydrogen bonding, the non-usual that is represented by the interaction between acetylene and the HX species (C2H2 --- HX) and the usual that is represented by the interaction between hydrogen cyanide and HX species, with X = F, Cl, CN, and HCCH. This interaction promotes changes in the structural, electronic and vibrational properties of the species involved. In this work, we employe d not onlycomputational-quantum methods MP2/6-311 + + G (d, p) and DFT/B3LYP/6-311 + + G (d, p) in order to study the structural, electronic and vibrational properties of those two types of intermolecular hydrogen bonding, but also we employed QTAIM and NBO methods to complement our research. The results have shown no significant differences between the two correlated methods employed for both types of hydrogen bonded complexes, leading us to suggest the use of the DFT/B3LYP method for studies of similar systems to those studied here, due to the lower computational demand. The increase in bond length of the HX species are enhanced due to formation of more linear complexes than T-complexes, in both calculation levels. The intermolecular bond length values in the complex HCN --- HX are smaller than in the complexes HCCH --- HX, and the values from MP2 and DFT/B3LYP are very close in each individual type of hydrogen complex, suggesting that the linear complexes are more stabilized by the formation of hydrogen bonding than the T-complexes, which can be proved by the values of the binding energy of hydrogen in HCN --- HX. Concerning the redshift effect in the harmonic vibrational mode of species HX, due to the formation of intermolecular bond, the values obtained for linear complexes hydrogen are higher than for the corresponding T-complexes, considering both calculation levels. Values were evaluated from the increase in the intensity values of the stretch mode HX bond formation due to intermolecular and, according to the model CCFOM, the term load flow is responsible for the effect on the increase of HX intensity. We also highlight the new vibrational modes, emphasizing the stretch mode of the intermolecular bond. From studies employing QTAIM, it was possible to obtain the values of electron density and the Laplacian electron density and evaluate these parameters in critical points in HX and intermolecular hydrogen bonding, thus confirming the formation of hydrogen bonded complexes. We evaluated the energy difference between π orbitals and lone pair of nitrogen (in HCN), for the species receiving proton and sigma antibonding for the hydrogen of HX, using the method of natural bond orbital variation. / O objeto de estudo deste trabalho foi a ligação de hidrogênio intermolecular de dois tipos, a não-usual representada pela interação entre o acetileno e espécies HX (C2H2---HX) e a usual representada pela interação entre o ácido cianídrico e espécies HX, com X=F, Cl, CN e HCCH. Esta interação provoca mudanças nas propriedades estruturais, eletrônicas e vibracionais das espécies envolvidas. Neste trabalho empregamos os métodos quântico-computacionais MP2/6-311++G(d,p) e DFT/B3LYP/6-311++G(d,p) para estudar as propriedades estruturais, eletrônicas e vibracionais dos dois tipos de ligação de hidrogênio intermolecular, além de complementar nossa investigação empregando os métodos QTAIM e NBO. Os resultados não mostraram diferenças significativas entre os dois métodos correlacionados empregados para ambos os tipos de complexos de hidrogênio, nos levando a sugerir o emprego do método DFT/B3LYP para estudos de sistemas semelhantes aos aqui estudados, devido a menor demanda computacional. Os valores de incremento no comprimento de ligação das espécies HX são mais acentuados devido à formação dos complexos lineares do que dos complexos-T, em ambos os níveis de cálculo. Os valores de comprimento de ligação intermolecular nos complexos HCN---HX são menores do que nos complexos HCCH---HX, sendo os valores MP2 e DFT/B3LYP bem próximos em cada tipo individual de complexo de hidrogênio, sugerindo que os complexos lineares são mais estabilizados pela formação da ligação de hidrogênio do que os complexos-T, fato que pode ser comprovado pelos valores da energia de ligação de hidrogênio em HCN---HX. Com respeito ao efeito redshift no modo vibracional harmônico das espécies HX, devido à formação da ligação intermolecular, os valores obtidos para os complexos de hidrogênio lineares são maiores do que para os correspondentes complexos-T, considerando ambos os níveis de cálculo. Foram avaliados os valores do incremento nos valores de intensidade do modo de estiramento de HX devido à formação da ligação intermolecular e, de acordo com o modelo CCFOM, o termo de fluxo de carga é o responsável pelo efeito no aumento da intensidade de HX. Foram ainda destacados os novos modos vibracionais, dando ênfase ao modo de estiramento da ligação intermolecular. Dos estudos empregando a QTAIM foi possível obter os valores da densidade eletrônica e do Laplaciano da densidade eletrônica e avaliar os valores desses parâmetros nos pontos críticos de ligação em HX e na ligação de hidrogênio intermolecular, comprovando dessa forma a formação dos complexos de hidrogênio. Com os estudos empregando o método dos orbitais naturais de ligação foi avaliada a diferença de energia entre os orbitais π (no acetileno) e o orbital do par de elétrons livres do nitrogênio (em HCN), para as espécies receptoras de próton, e o orbital sigma antiligante do hidrogênio em HX.

[pt] As doenças negligenciadas são causadas por agentes infecciosos ou parasitas, gerando altas taxas de morbidade e mortalidade em todo o mundo. Os investimentos dos países desenvolvidos em pesquisa, produção de medicamentos e controle dessas enfermidades são muito reduzidos, pois elas afetam, majoritariamente, as populações com baixo Índice de Desenvolvimento Humano. Uma dessas enfermidades é a Doença de Chagas, causada pelo Trypanosoma cruzi. Apresenta-se na forma de uma infecção parasitária crônica e altamente debilitante, acometendo mais de 6 milhões de pessoas na América Latina e este número pode ter um incremento, de aproximadamente 25 por cento nos próximos anos. O fármaco referência para o tratamento da Doença de Chagas disponível no Brasil é o benznidazol, extremamente eficaz na fase aguda da doença, mas sua eficácia na fase crônica é limitada, o que torna essencial a busca por novos compostos que atuem também nesta fase. No presente trabalho, foram descritas rotas sintéticas para uma série de 12 derivados de tiazol, destes 8 são inéditos. Posteriormente, 10 deles foram avaliados quanto a sua atividade tripanocida e toxicidade em modelos in vitro. Os compostos possuindo o anel tiazólico foram estruturalmente planejados, a partir do levantamento bibliográfico, onde verificou-se que certos compostos com um centro tiazólico apresentam propriedade tripanocida. Nas sínteses, a 4-bromoacetofenona (55) foi utilizada como material de partida para a obtenção dos intermediários tiazólicos 4-(4-bromofenil)-2- metiltiazol (56) e 4-(4-bromofenil)-2-aminotiazol (57). A partir desses, diversas modificações foram feitas para se chegar às moléculas alvo. A elucidação estrutural dos compostos foi realizada por RMN de 1H e RMN de 13C. A avaliação preliminar da atividade tripanocida foi realizada na forma amastigota intracelular da Cepa Tulahuen e a toxicidade aguda (LC50) foi feita in vitro em células hospedeiras de mamíferos (linhagem celular L929). Dentre os compostos sintetizados, a maioria apresentou baixa toxicidade, com valores de LC50 maiores que 400 (micro)mol.L-1. O composto tiazólico piridil-substituído 59c apresentou os melhores resultados em termos de atividade tripanocida, tendo reduzido 76 por cento da infecção. em células hospedeiras em concentração de 20 (micro)mol.L-1 Esse composto servirá como base para otimizações estruturais visando a melhoria da atividade tripanocida. / [en] Neglected diseases are mainly caused by infectious agents or parasites, generating high morbidity and mortality rates worldwide. The investments from developed countries in research, production of drugs/medicines and control of these diseases are small, since they mainly affect populations with low Human Development Index. One of these illnesses is Chagas disease, caused by Trypanosoma cruzi. It presents as a chronic and highly debilitating parasitic infection, affecting more than 6 million people only in Latin America with a perspective of increasing approximately 25 percent in few years. The reference drug for the treatment of Chagas disease in Brazil is benznidazole, which is extremely effective in the acute phase of the disease, but its efficacy in the chronic phase is limited, which makes essential the search for new compounds that also act in this phase. In the present work, synthetic routes were developed for a series of 12 thiazole derivatives, from which eight have been described for the first time. These molecules had their preliminary trypanocidal activity and toxicity evaluated in in vitro models. The compounds with the thiazole ring were structurally planned, based on the bibliographic review, where it was found that certain compounds with this heterocycle display trypanocidal properties. In the synthesis, 1-(4- bromophenyl)ethenone (54) was used as a starting material to obtain the thiazole intermediates 4-(4-bromophenyl)-2-methylthiazole (56) and 4-(4-bromophenyl)thiazol-2- amine (57). Several modifications were performed on these intermediates to produce the target molecules. The structural elucidation of the compounds was performed by 1H NMR and 13C NMR. Preliminary evaluation of trypanocidal activity was performed in the amastigotes intracellular form of the Tulahuen strain and the acute toxicity (LC50) was tested in vitro in mammalian host cells (cell line L929). Among the synthesized compounds, most of them presented low toxicity, with LC50 values greater than 400 (micro)mol/mol.L-1. The thiazole compound pyridil-substituted 59c showed the best results in terms of trypanocidal activity, reducing 76 percent of the infection in host cells in a concentration of 20 (micro)mol/mol.L-1. This thia\ole derivative will be used as a lead compound for structural optimizations aiming at improving trypanocidal activity.