Single walled MgF2 nanotubes

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Exploring the binding mechanism of Guaijaverin to human serum albumin: Fluorescence spectroscopy and computational approach

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Variational calculation of positronium-helium-atom scattering length

A basis-set calculation scheme for S-waves Ps-He elastic scattering below the lowest inelastic threshold was formulated using a variational expression for the transition matrix. The scheme was illustrated numerically by calculating the scattering length in the electronic doublet state: a=1.0±0.1 a.u.

Quantum mechanical study of YTiO3 to the investigation of piezoelectricity

In previous articles we reported through theoretical studies the piezoelectric effect in BaTiO3, SmTiO3, and YFeO3. In this paper, we used the Douglas-Kroll-Hess (DKH) second-order scalar relativistic method to investigate the piezoelectricity in YTiO3. In the calculations we used the [6s4p] and [10s5p4d] Gaussian basis sets for the O (3P) and Ti (5S) atoms, respectively, from the literature in combination with the (30s21p16d)/[15s9p6d] basis set for the Y ( 3D) atom, obtained by generator coordinate Hartree-Fock (GCHF) method, and they had their quality evaluated using calculations of total energy and orbital energies (HOMO and HOMO-1) of the 2TiO+1 and 1YO+1 fragments. The dipole moment, the total energy, and the total atomic charges in YTiO3 in C s space group were calculated. When we analyze those properties we verify that it is reasonable to believe that YTiO3 does not present piezoelectric properties. Copyright © 2011 Raimundo Dirceu de Paula Ferreira et al.

Estudo da interação entre flavonóides e a albumina do soro humano

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

As influências do realismo político e do complexo industrial-militar no expansionismo norte americano (1990-2004)

Pós-graduação em História - FCLAS

Planejamento de novos derivados da Edaravona

Um estudo teórico detalhado da edaravona foi realizado usando o método TFD (Teoria do Funcional da Densidade) com o conjunto de base B3LYP/6-31G*, com o objetivo de esclarecer o mecanismo sequestraste de radical e a influência do tautomerismo da edaravona em condições ácidas, importantes para auxiliar na elucidação do mecanismo de sequestro de radical pela edaravona no processo isquêmico. Em estudos teóricos anteriores, a tautomerização, o efeito do solvente e a abstração do elétron não foram considerados. Em nosso estudo, a estabilidade e reatividade foram determinadas através de parâmetros geométricos e energéticos. Os cálculos foram realizados em fase gasosa e o método PCM em fase aquosa e metanólica. As condições ácidas ou básicas foram consideradas pelas energias de dissociação e protonação, com consequente formação das formas aniônicas e catiônicas, respectivamente. As propriedades antioxidantes foram calculadas com base nos valores de HOMO, potencial de ionização (PI) e energia de dissociação da ligação (EDL). Os valores de HOMO e PI mostraram que o tautomero N-H é melhor antioxidante pela saída do elétron e os valores de EDL mostraram que o tautomero O-H é melhor antioxidante pela saída de hidrogênio. A protonação é mais favorecida termodinamicamente que a desprotonação. Além disso, a energia de protonação explica, teoricamente, a baixa diferença entre a protonação do N e O. O efeito do solvente diminuiu as barreiras de energias para a isomerização nos tautomeros O-H ou N-H. Adicionalmente, foram avaliados três derivados de pirazolonas com suas capacidades antioxidantes comparadas com a edaravona, em um esforço para identificar o farmacóforo antioxidante. A capacidade antioxidante da antipirina, dipirona, fenilbutazona e edaravona foram determinadas pela inibição de dois radicais estáveis DPPH e ABTS. A edaravona e fenilbutazona foram as mais potente para a inibição de radical DPPH e ABTS que a dipirona, enquanto que a antipirina não mostrou atividade em todas as concentrações analisadas. Simultaneamente, o método TFD previu o valor do potencial antioxidante in silico para explicar a relação de estrutura-atividade (REA). Além disso, foram calculados seus valores de HOMO, EDL X-H, e energia de estabilização (DEiso). Todos os cálculos foram executados usando o programa Gaussian 03, Hyperchem 7.5, e ChemOffice 2005. Os resultados mostraram que o derivado com C-H na posição C-4 aumentou a abstração do elétron ou de hidrogênio. Finalmente, a estratégia geral empregada para planejar os novos derivados se baseou nos estudos de dezoito derivados da edaravona descritos na literatura. Os estudos de REA classificaram os compostos em três grupos, como mais ativo, ativo e menos ativo. Nove derivados foram planejados a partir do composto mais ativo selecionado pelo estudo teórico.

Estudo do mecanismo do nitrofeniletano na prostaglandina-endoperóxido sintase e relação estrutura-propriedade de nitroderivados

Estudos anteriores sugerem que o óleo essencial da Aniba canelilla contendo altos níveis de 1-nitro-2-feniletano apresenta atividade antinociceptiva, antiinflamatória e hipotensora. Um estudo teórico de correlação entre estrutura química versus atividade biológica do 1-nitro-2-feniletano e a prostaglandinaendoperóxido sintase foi realizado. Além disso, foi feita uma análise conformacional do nitrofeniletano, bem como modificações em sua estrutura química, obtendo-se derivados nitroestirenos e cinamatos, para a posterior avaliação da relação estrutura-propriedade. A análise conformacional do nitrofeniletano foi realizada usando o método DFT/B3LYP com o conjunto de base 6-31G(d) através da variação da torção do angulo dihedro entre as ligações dos carbonos C₁-C₂ ligadas aos grupos fenila e nitro, com variação de intervalos de 5°, na faixa de 0° a 180°, visando a busca dos confôrmeros de menor energia. O confôrmero de 180º do dihedro O₂N-C₁-C₂-C₆H₅ foi significativamente mais estável e isto pode ser explicado em termos do equilíbrio pela presença de sete geometrias de mais baixas energias. A análise de HOMO e LUMO mostra que os grupamentos fenila e metileno contribuem para a formação deste orbital. O cálculo de energia e determinação de propriedades eletrônicas relacionadas com o mecanismo de interação com a ciclooxigenase demonstrou boa correlação entre os grupos nitro e carboxílico, os quais podem ser classificados como bioisósteros. Os resultados das propriedades físico-químicas calculadas indicam uma maior correlação do nitrofeniletano com o ácido acetilsalicílico, podendo ter seu mecanismo de ação relacionado através de interações com a Arg-120 e Ser-530.Cálculos realizados com a guanidina protonada pelo DFT/B3LYP/6-31G(d,p) parao complexo contendo o grupo carboxilato exibem uma energia de interação mais favorável, com valor de -136,34 kcal/mol, quando comparado com a molécula contendo o grupo nitro, com valor de -12,84 kcal/mol, o que pode explicar a maior efetividade da indometacina, semelhante aos resultados biológicos. Os derivados do nitrofeniletano apresentaram uma relação estrutural com derivados de cinamatos, diferindo nas propriedades redox, o que pode favorecer o desenvolvimento de estruturas protótipo como moléculas bioativas a partir destes esqueletos moleculares.

Ab Initio correlated all electron Dirac-Fock calculations for eka-francium fluoride (E119F)

Resultados obtidos por cálculos Dirac-Fock correlacionados de 4 componentes para o fluoreto do elemento E119 (Eka-Frâncio) com base estável e precisa, livre de prolapso variacional, são reportados neste trabalho. No nível CCSD(T), a distância de equilíbrio R_e, frequência harmônica ω_e e energia de dissociação D_e são 2,432 Å, 354,97 cm_-1 e 116,92 kcal mol_-1, respectivamente. Também são reportados base livre de prolapso variacional de 4 componentes para o elemento 119, uma curva analítica de energia potencial precisa e o espectro vibracional a partir dos dados obtidos no nível CCSD(T). Nossos resultados sugerem que a molécula E119F deva ser menos iônica que seus fluoretos alcalinos homólogos mais leves, em contraste com o senso químico comum baseado nas propriedades periódicas - era de se esperar nesta molécula a ligação química mais iônica possível. Também encontramos que a correção do tipo modelo de carga para negligenciar as integrais do tipo SS resulta em erros insignificantes e acelera os cálculos cerca de 3 vezes no nível CCSD(T) e cerca de 4 vezes no nível DFT/B3LYP.

Theoretical study of molecular and electronic structures of 5(1) knot systems: two-layered ONIOM calculations

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Variational and perturbative schemes for a spiked harmonic oscillator

A variational analysis of the spiked harmonic oscillator Hamiltonian operator - d2/dx2 + x2 + l(l + 1)/x2 + λ|x| -α, where α is a real positive parameter, is reported in this work. The formalism makes use of the functional space spanned by the solutions of the Schrödinger equation for the linear harmonic oscillator Hamiltonian supplemented by a Dirichlet boundary condition, and a standard procedure for diagonalizing symmetric matrices. The eigenvalues obtained by increasing the dimension of the basis set provide accurate approximations for the ground state energy of the model system, valid for positive and relatively large values of the coupling parameter λ. Additionally, a large coupling perturbative expansion is carried out and the contributions up to fourth-order to the ground state energy are explicitly evaluated. Numerical results are compared for the special case α = 5/2. © 1989 American Institute of Physics.

Accurate ab initio potential energy surfaces for the (3)A '' and (3)A ' electronic states of the O(P-3) plus HBr system

In this work, we report the construction of potential energy surfaces for the (3)A '' and (3)A' states of the system O(P-3) + HBr. These surfaces are based on extensive ab initio calculations employing the MRCI+Q/CBS+SO level of theory. The complete basis set energies were estimated from extrapolation of MRCI+Q/aug-cc-VnZ(-PP) (n = Q, 5) results and corrections due to spin-orbit effects obtained at the CASSCF/aug-cc-pVTZ(-PP) level of theory. These energies, calculated over a region of the configuration space relevant to the study of the reaction O(P-3) + HBr -> OH + Br, were used to generate functions based on the many-body expansion. The three-body potentials were interpolated using the reproducing kernel Hilbert space method. The resulting surface for the (3)A '' electronic state contains van der Waals minima on the entrance and exit channels and a transition state 6.55 kcal/mol higher than the reactants. This barrier height was then scaled to reproduce the value of 5.01 kcal/mol, which was estimated from coupled cluster benchmark calculations performed to include high-order and core-valence correlation, as well as scalar relativistic effects. The (3)A' surface was also scaled, based on the fact that in the collinear saddle point geometry these two electronic states are degenerate. The vibrationally adiabatic barrier heights are 3.44 kcal/mol for the (3)A '' and 4.16 kcal/mol for the (3)A' state. (C) 2012 American Institute of Physics. [http://dx.doi.org/10.1063/1.4705428]

Study of the oxygen vacancy influence on magnetic properties of Fe- and Co-doped SnO2 diluted alloys

Transition-metal (TM)-doped diluted magnetic oxides (DMOs) have attracted attention from both experimental and theoretical points of view due to their potential use in spintronics towards new nanostructured devices and new technologies. In the present work, we study the magnetic properties of Sn0.96TM0.04O2 and Sn0.96TM0.04O1.98(V (O))(0.02), where TM = Fe and Co, focusing in particular in the role played by the presence of O vacancies nearby the TM. The calculated total energy as a function of the total magnetic moment per cell shows a magnetic metastability, corresponding to a ground state, respectively, with 2 and 1 mu(B)/cell, for Fe and Co. Two metastable states, with 0 and 4 mu(B)/cell were found for Fe, and a single value, 3 mu(B)/cell, for Co. The spin-crossover energies (E (S)) were calculated. The values are E (S) (0/2) = 107 meV and E (S) (4/2) = 25 meV for Fe. For Co, E (S) (3/1) = 36 meV. By creating O vacancies close to the TM site, we show that the metastablity and E (S) change. For iron, a new state appears, and the state with zero magnetic moment disappears. The ground state is 4 mu(B)/cell instead of 2 mu(B)/cell, and the energy E (S) (2/4) is 30 meV. For cobalt, the ground state is then found with 3 mu(B)/cell and the metastable state with 1 mu(B)/cell. The spin-crossover energy E (S) (1/3) is 21 meV. Our results suggest that these materials may be used in devices for spintronic applications that require different magnetization states.

Effect of hydrogen bond formation on the elastic molecular scattering: a case study with methanol

Rayleigh optical activities of small hydrogen-bonded methanol clusters containing two to five molecules are reported. For the methanol trimer, tetramer, and pentamer both cyclic and linear structures are considered. After the geometry optimizations, the dipole moments and the dipole polarizabilities (mean, interaction, and anisotropic components) are calculated using HF, MP2 and DFT (B3LYP, B3P86 and BH&HLYP) with aug-cc-pVDZ extended basis set. The polarizabilities are used to analyse the depolarization ratios and the Rayleigh scattering activities. The variations in the activity and in the depolarization for Rayleigh scattered radiation with the increase in the cluster size for both cyclic and linear structures are analysed.

Changes in a nanoparticle's spectroscopic signal mediated by the local environment

Using a first-principles theoretical model the adsorption of a methyl radical on different sized silver nanoparticles is compared to the adsorption of the same radical on model surfaces. Calculations of our structural, dynamical and electronic properties indicated that small changes in the local environment will lead to small changes in infrared (IR) wavenumbers, but in dramatic changes in the IR signal. Our calculations indicate the lower the adsorption site coordination, the higher is the signal strength, suggesting that small changes in the electronic charge distribution will result in bigger changes in the polarizability and hence in the spectroscopic signal intensity. This effect explains, among others, the signal magnification observed for nanoparticles in surface enhanced Raman spectroscopic (SERS) experiments.