Estudo teórico de relações entre quiralidade de moléculas confinadas e simetria de cavidades

• Main Author: Gusmão, Eriosvaldo Florentino
• Other Authors: Moura, André Farias de
• Language: Portuguese
• Published: Universidade Federal de São Carlos 2016
• Subjects: Quiralidade; Nanotubos de carbono; Simetria da cavidade; CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
• Online Access: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/7410

Submitted by Regina Correa ([e-mail]) on 2016-09-21T14:57:41Z No. of bitstreams: 1 DissEFG.pdf: 4267420 bytes, checksum: 98e62530dc97837a7a33bbb222088c7e (MD5) === Approved for entry into archive by Marina Freitas ([e-mail]) on 2016-09-23T18:35:01Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissEFG.pdf: 4267420 bytes, checksum: 98e62530dc97837a7a33bbb222088c7e (MD5) === Approved for entry into archive by Marina Freitas ([e-mail]) on 2016-09-23T18:35:10Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissEFG.pdf: 4267420 bytes, checksum: 98e62530dc97837a7a33bbb222088c7e (MD5) === Made available in DSpace on 2016-09-23T18:35:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissEFG.pdf: 4267420 bytes, checksum: 98e62530dc97837a7a33bbb222088c7e (MD5) 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.