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Previous issue date: 2015-08-07 === Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) === Carbone nanotubes (CNT) have
been widely investigated both experimentally and theoretically because their
remarkable geometry and physical-chemical properties, in regard especially of
their possible applications as either reactors or catalysts of physical and chemical
processes. This study computationally investigated the interaction between the
symmetry cavity of chiral nanotubes and the symmetry of chiral molecules. It was
selected CNT cavities capable of comporting peptides made of twenty amino
acids residues or more and the simulations have been performed with CNTpeptide
interaction in vacuum and in implicit solvent (water). Simulations of the
interaction of CNT cavity with γ-valerolactone (GVL) racemic mixture were also
performed, since they made it possible to evaluate the capacity of being enriched
with one of the enantiomers beared by the chiral cavity when merged in liquid.
The CNT-peptide interaction models demonstrated that there is competition of
interactions, and the self-stabilization caused by strong intramolecular forces
reduces the capacity of these peptides to interact selectively with the cavity, what
makes it difficult to affirm, until present, whether there is or not cavity sensitivity
to some of the isomers. Although the CNT-GVL model of energies interaction did
not show selectivity capacity, the analysis of the radial distribution functions
curves of GVL pairs of isomers in relation to the CNT center of masses and in
relation to the CNT atoms truly demonstrate that there is chiral enrichment
capacity in the case of these cavities. Generally, it was verified that the chiral
recognition and enrichment are stemmed of subtle interactions, therefore there is
still the necessity of expanding and deepening these investigations since the CNT
are very promising chiral cavities. === Nanotubos de carbono (CNT) têm sido largamente estudados tanto experimentalmente como
teoricamente, pois sua geometria e suas propriedades físicas e químicas são
marcantes, ainda mais no que concerne às suas possíveis aplicações como reatores
e/ou catalizadores de processos físico e químicos. Este estudo investigou
computacionalmente a interação entre a simetria da cavidade de nanotubos quirais
e a simetria de moléculas quirais. Foram selecionadas cavidades de CNTs capazes
de comportar peptídeos com vinte resíduos de aminoácido ou mais, sendo
efetuadas simulações da interação cavidade de CNT-peptídeo no vácuo e em
solvente implícito (água). Também foram efetuadas simulações da interação da
cavidade de CNTs com a mistura racêmica de γ-valerolactama (GVL), o que se
justificou pela possibilidade de avaliar a capacidade que a cavidade quiral imersa
no líquido teria de se enriquecer com um dos enantiômeros. Os modelos de
interação CNT-peptídeo mostraram que há competição de interações e a
autoestabilização, via interações intramoleculares fortes, reduz a capacidade
desses peptídeos de interagir seletivamente com a cavidade e isso dificulta afirmar,
até o presente momento, se há ou não sensibilidade por parte da cavidade a algum
dos isômeros. Quanto ao modelo de interação CNT-GVL, embora suas energias
de interação não tenham mostrado seletividade, a análise das curvas das funções
de distribuição radial de pares dos isômeros do GVL com relação ao centro de
massas dos CNTs e em relação aos átomos que compõem os CNTs demonstram
que há sim capacidade de enriquecimento quiral por parte dessas cavidades. No
geral, foi constatado que o reconhecimento e o enriquecimento quiral se originam
de interações sutis, por tanto, ainda há a necessidade de se estender e aprofundar
essas investigações visto que os CNTs são cavidades bastante promissoras.
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