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Type: TESE DIGITAL
Degree Level: Doutorado
Title: Investigação conformacional e das interações intramoleculares de derivados de aminoácidos utilizando as espectroscopias de RMN e IV e cálculos teóricos
Title Alternative: Conformational investigation of amino acid derivatives and corresponding intramolecular interactions through NMR and IR spectroscopies and theoretical calculations
Author: Braga, Carolyne Brustolin, 1988-
Advisor: Rittner Neto, Roberto
Abstract: Resumo: Este trabalho intitulado: "INVESTIGAÇÃO CONFORMACIONAL E DAS INTERAÇÕES INTRAMOLECULARES DE DERIVADOS DE AMINOÁCIDOS UTILIZANDO AS ESPECTROSCOPIAS DE RMN E IV E CÁLCULOS TEÓRICOS" teve como finalidade avaliar as preferências conformacionais e as correspondentes interações intramoleculares de derivados esterificados e N-acetilados dos aminoácidos L-prolina, ácido L-aspártico, L-cisteína e L-histidina em fase isolada e com a inclusão do efeito do solvente. Para tanto, foram utilizadas as espectroscopias de RMN e no Infravermelho, suportadas por cálculos teóricos de estrutura eletrônica. Os cálculos teóricos foram executados com diferentes funcionais da Teoria do Funcional de Densidade (DFT) e pelo método ab initio MP2 (utilizado como referência), juntamente com o conjunto de funções de bases aug-cc-pVTZ, disponíveis no pacote de programas Gaussian 09, para a determinação das energias, geometrias e propriedades estruturais dos confôrmeros mais estáveis na forma isolada. Além disso, o modelo de solvatação implícito IEF-PCM foi utilizado para simular o efeito de vários solventes sobre o isomerismo conformacional dos compostos propostos. Cálculos de frequência do estiramento da ligação C=O foram utilizados em uma análise conjunta com dados experimentais no Infravermelho, ambos em solventes de diferentes polaridades, para determinar o número de confôrmeros e as correspondentes populações em solução. A comparação entre as constantes de acoplamentos vicinais 3JHH experimentais e calculadas em diferentes solventes possibilitou estimar os confôrmeros mais estáveis de cada composto em meios menos e mais polares. Finalmente, as análises de Orbitais Naturais de Ligação (NBO), Teoria Quântica de Átomos em Moléculas (QTAIM) e Interações Não Covalentes (NCI) foram aplicadas para avaliar quais interações intramoleculares (estérica, hiperconjugação e/ou ligação de hidrogênio) governam as preferências conformacionais observadas. A análise conjunta de todos estes dados forneceu uma descrição completa do comportamento conformacional destes compostos em fase isolada e em diferentes solventes. Assim, explorar o comportamento conformacional de derivados de aminoácidos e mapear as interações mais significativas que estão presentes nestes sistemas é essencial para um melhor entendimento de moléculas mais complexas de importância biológica

Abstract: This work entitled: "CONFORMATIONAL INVESTIGATION OF AMINO ACID DERIVATIVES AND CORRESPONDING INTRAMOLECULAR INTERACTIONS THROUGH NMR AND IR SPECTROSCOPIES AND THEORETICAL CALCULATIONS" aimed to evaluate the conformational preferences and the corresponding intramolecular interactions of esterified and N-acetylated derivatives of the amino acids L-proline, L-aspartic acid, L-cysteine and L-histidine in isolated phase and with inclusion of the solvent effect. To this end, we employed NMR and IR spectroscopies, supported by theoretical calculations of electronic structure. The energetically favorable conformers in isolated phase, their energies and structural properties were determined at different DFT (Density Functional Theory) functionals and with the ab initio MP2 method, together with the aug-cc-pVTZ basis set, available in the Gaussian 09 program package. Furthermore, the implicit solvent model IEF-PCM was used to simulate the effect of several solvents on the conformational isomerism of the studied compounds. A joint analysis of frequency calculations of the carbonyl groups stretching vibrations and IR experimental data, both in solvent of different polarities, was carried out to determine the number of conformers and their corresponding populations in solution. The comparison between the experimental 3JHH coupling constants and the theoretically predicted ones for each conformer allowed to estimate the most stable conformers of each compound in less and more polar solvents. Finally, the Natural Bond Orbitals (NBO), the Quantum Theory of Atoms in Molecules (QTAIM) and the Non Covalent Interactions (NCI) analyses were applied to assess the intramolecular interactions (steric, hiperconjugation and/or hydrogen bonding) that govern the observed conformational preferences. The analysis of all these data provided a complete description of the conformational behaviour of these compounds both in isolated phase and in different solvents. Therefore, to explore the conformational behaviour of amino acid derivatives and to map the most significant interactions that are present in these systems is essential for a better understanding of more complex molecules of biological importance
Subject: Análise conformacional
Aminoácidos - Derivados
Espectroscopia de ressonância magnética nuclear
Espectroscopia de infravermelho
Cálculos teóricos
Editor: [s.n.]
Citation: BRAGA, Carolyne Brustolin. Investigação conformacional e das interações intramoleculares de derivados de aminoácidos utilizando as espectroscopias de RMN e IV e cálculos teóricos. 2016. 1 recurso online (219 p.). Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química, Campinas, SP. Disponível em: <http://www.repositorio.unicamp.br/handle/REPOSIP/330578>. Acesso em: 31 ago. 2018.
Date Issue: 2016
Appears in Collections:IQ - Tese e Dissertação

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