???item.export.label??? ???item.export.type.endnote??? ???item.export.type.bibtex???

Please use this identifier to cite or link to this item: https://tede.ufrrj.br/jspui/handle/jspui/3764
???metadata.dc.type???: Dissertação
Title: Estudo teórico para obtenção dos confôrmeros mais estáveis em solução aquosa para D-manose.
Other Titles: Theoretical study for obtaining the most stable D-mannose conformers in aqueous solution.
???metadata.dc.creator???: Andrade, Renato Ramos de 
???metadata.dc.contributor.advisor1???: Silva, Clarissa Oliveira da
???metadata.dc.contributor.referee1???: Bruns, Roy Edward
???metadata.dc.contributor.referee2???: Bauerfeldt, Glauco Favilla
???metadata.dc.description.resumo???: Os resultados obtidos experimentalmente para os monossacarídeos são sempre uma média das várias conformações presentes no sistema. Faz-se necessário o estudo teórico para obtenção individual das conformações mais estáveis. Diante disso o objetivo deste trabalho é selecionar os confôrmeros mais estáveis da D-manose em solução aquosa, na temperatura ambiente, e validá-los através da comparação com o valor de rotação específica experimental. Partiu-se de duas conformações iniciais (um anômero α e um anômero β), construídas no vácuo e geometricamente otimizadas utilizando B3LYP/6-31+G*. Partindo-se das respectivas geometrias anoméricas iniciais, um total final de 1458 possibilidades conformacionais (729 + 729 ) foram obtidas supondo que somente posições estreladas para os átomos de hidrogênio dos grupos hidroxila ao longo da ligação C-OH são energeticamente favorecidas (3 (C1) x 3 (C2) x 3 (C3) x 3 (C4) x 3 (C5) x 3 (C6) = 729). Cálculos "single-point" no vácuo foram realizados para as 1458 possibilidades conformacionais utilizando B3LYP/6-31+G*. 97 possibilidades conformacionais foram selecionadas (aquelas que apresentaram valor de energia relativa menor que 10 kcal/mol, tomando como referencia a respectiva geometria inicial) e tiveram a geometria otimizada no vácuo utilizando B3LYP/6-31+G*, o que reduziu o conjunto de 97 possibilidades conformacionais para 64 confôrmeros. Cálculos de otimização de geometria e frequência vibracional foram realizados e calculou-se a rotação específica para o sistema.O valor de razão anomérica (:) obtido foi 50:50. O resultado de abundancia rotamérica se aproximou do dado experimental apenas para o rotâmero gt. Duas conformações apresentaram um comportamento um tanto peculiar na mudança do vácuo para solução. A conformação _336661 apresentou um aumento drástico no seu valor de abundancia enquanto a conformação _111166 uma diminuição. Analisando o processo de solvatação, constatou-se que quando utiliza-se o valor de energia livre de Gibbs em solução sem computar a entropia, há alteração nos valores de população de Boltzmann, que passam a reproduzir o valor experimental de razão anomérica (:), indicando que a entropia para o sistema solvatado talvez não esteja sendo bem descrita. O resultado de rotação especifica também aproxima-se do dado experimental, quando os novos valores de população são utilizados.
Abstract: Experimental results obtained for monosaccharides are always an average of the several conformations of the system. A theoretical study is necessary to obtain the most stable individual conformations. The goal of this work is to select the most stable conformers of D-mannose in aqueous solution at room temperature, and validate them by comparing the experimental value of specific rotation with those obtained from the selected conformations. We started from two initial conformations ( anomer and  anomer), geometrically optimized in vacuum using B3LYP/6-31+G*. Starting from the respective anomeric initial geometries, 1458 possible conformations (729  + 729 ) were obtained assuming that staggered conformations of the hydrogen atoms of hydroxyl groups with regard to the C-OH bond are energetically favored (3 (C1) x 3 (C2) x 3 (C3) x 3 (C4) x 3 (C5) x 3 (C6) = 729). Single-point calculations in vacuum were performed for all 1458 conformational possibilities using B3LYP/6-31+G *. 97 conformational possibilities were selected (those which had relative energy values lower than 10 kcal/mol, from the energy value of the initial geometry, taken as reference), and their geometry optimized in vacuum from B3LYP/6-31+G* calculations, which reduced the original set from 97 to 64 conformers. Geometry optimization and vibrational frequency calculations were performed and used to calculate the specific rotation for the system. The anomeric ratio value (:) obtained was 50:50. The result of rotameric abundance approached to the experimental data only for the gt rotamer. Two conformations presented a peculiar behavior when solvated: the relative abundance of _336661 conformation showed a drastic increase, while the conformation _111166 has decreased very much. Analyzing the solvation process, it was found that when we use the value of Gibbs free energy in solution without computing the entropy, there are changes in the values of the Boltzmann population, which can reproduce the experimental value of anomeric ratio (:), suggesting that the entropy for the system perhaps is not properly computed from the harmonic approximation. The specific rotation value also is closer to the experimental data when the new population values are used.
Keywords: Monossacarídeo
razão anomérica
rotação específica
Monosaccharide
anomeric ratio
specific rotation
???metadata.dc.subject.cnpq???: Química
Language: por
???metadata.dc.publisher.country???: Brasil
Publisher: Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro
???metadata.dc.publisher.initials???: UFRRJ
???metadata.dc.publisher.department???: Instituto de Ciências Exatas
???metadata.dc.publisher.program???: Programa de Pós-Graduação em Química
Citation: ANDRADE, Renato Ramos de. Estudo teórico para obtenção dos confôrmeros mais estáveis em solução aquosa para D-manose.. 2012. 96 f. Dissertação (Programa de Pós-Graduação em Química) - Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Seropédica.
???metadata.dc.rights???: Acesso Aberto
URI: https://tede.ufrrj.br/jspui/handle/jspui/3764
Issue Date: 6-Mar-2012
Appears in Collections:Mestrado em Química

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
2012 - Renato Ramos de Andrade.pdf2012 - Renato Ramos de Andrade1.79 MBAdobe PDFThumbnail

Download/Open Preview


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.