"Ciências Básicas para o Desenvolvimento Sustentável"
24 a 26 de outubro de 2023
Trabalho 19930
| ISSN | 2237-9045 |
|---|---|
| Instituição | Universidade Federal de Viçosa |
| Nível | Graduação |
| Modalidade | Pesquisa |
| Área de conhecimento | Ciências Exatas e Tecnológicas |
| Área temática | Físico-Química |
| Setor | Departamento de Química |
| Bolsa | Não se Aplica |
| Conclusão de bolsa | Não |
| Apoio financeiro | Outros |
| Primeiro autor | Tulho Martins dos Reis |
| Orientador | DEYSE GOMES DA COSTA |
| Título | Introdução à modelagem molecular com o software Avogadro |
| Resumo | As propriedades moleculares se devem às características das ligações químicas entre os átomos que formam uma dada molécula. Os elétrons são as partículas subatômicas que participam das ligações químicas. De acordo com a Mecânica Quântica, eles têm comportamento dual, isto é, de onda e partícula. A descrição do comportamento ondulatório é feita pela equação de onda de Schroedinger, desenvolvida nas primeiras décadas do séc. XX. No entanto, a complexidade associada à sua resolução analítica limitou à sua aplicação à Química, até a década de 50, quando ocorreu o crescimento dos recursos computacionais. O emprego das ferramentas computacionais na Química é denominado Modelagem Molecular, MM. Dentre as aplicações, destacam-se o auxílio na síntese racional de fármacos, estudo de mecanismos de reações e no desenvolvimento de novos materiais. Há vários softwares disponíveis para serem usados na Modelagem Molecular. Dentre as propriedades que podem ser calculadas, tem-se o comprimento, ângulo e energia das ligações químicas. O Avogadro é um software que permite a modelagem tridimensional e interativa de estruturas moleculares. Na Modelagem Molecular, independente do software empregado, é necessário que se realize a otimização da geometria no equilíbrio. Para isso, uma geometria inicial é sugerida ao software, que a otimizará através do emprego da ferramenta campo de força. Esses campos se referem à expressão analítica da energia potencial. No Avogadro, há implementados cinco campos de forças, dentre eles UFF e MMFF94. Este trabalho teve como objetivo avaliar as potencialidades e limitações do Avogadro como uma ferramenta introdutória à Modelagem Molecular, avaliando a performance em relação à otimização da geometria e no cálculo dos mapas de potenciais eletrostáticos para as moléculas orgânicas CH3NH2 e CH3CONH2. Utilizou-se a versão 1.9 do Avogadro, no sistema operacional Windows 10 em LAPTOP – 37IMDQQ8A. A metodologia empregada consistiu na otimização da geometria, empregando-se os campos de forças UFF e MMFF94, através dos cálculos dos parâmetros comprimento e ângulo de ligação e energia total no equilíbrio. Na sequência, foram calculados os mapas de potencial eletrostáticos. Constatou-se que o emprego de ambos os campos de forças geraram resultados concordantes entre si e com aqueles esperados na literatura, em relação aos parâmetros anteriores, para as moléculas CH3NH2 e CH3CONH2, que são representantes das funções orgânicas aminas e amidas, respectivamente. Através do mapa de potencial eletrostático, foi possível discutir a acidez/basicidade desses compostos, sendo as aminas bases de Lewis. Concluiu-se que o Avogadro pode ser empregado satisfatoriamente como uma ferramenta na modelagem molecular de sistema simples, auxiliando na determinação da geometria no equilíbrio e no cálculo de outras propriedades moleculares, como os mapas de potenciais eletrostáticos. |
| Palavras-chave | propriedades moleculares, acidez/basicidade, mapas de potencial eletrostático |
| Forma de apresentação..... | Vídeo |
| Link para apresentação | Vídeo |
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