960 resultados para AB INITIO DFT CALCULATION


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The analysis of the IR nu(co) bands of the 2-ethylsulfinyl-(4`-substituted)-phenylthioacetates 4`-Y-C(6)H(4)SC(O)CH(2)S(O)Et (Y = NO(2) 1, Cl 2, Br 3, H 4, Me 5, OMe 6) supported by B3LY/6-31G(d,p) calculations along with the NBO analysis for 1.4 and 6 and X-ray analysis for 3, indicated the existence of four gauche (q-g-syn, g(3)-syn. g(1)-atin and q-g(2)-syn) conformers for 1-6 The calculations reproduce quite well the experimental results, i e the computed q-g-syn and g3-syn conformers correspond in the IR spectrum (in solution), to the nu(co) doublet higher frequency component of larger intensity, while the computed grant, conformer correspond to the nu(co) doublet lower frequency component (in solution) NBO analysis showed that the n(s) -> pi(center dot)(c1=o2), no(co) -> sigma(c1-s3), no(co) -> sigma(c1-c4) orbital interactions are the main factors which stabilize the q-g-syn, g(3)-syn, g(1)-anti and q-g(2)-syn conformers for 1, 4 and 6 The no(co) -> sigma(c1-s3) interaction which stabilizes the q-g-syn, g(3)-syn and q-g(2)-syn conformers into a larger extent than the granti conformer, is responsible for the larger tto frequencies of the former conformers relative to the latter one. The q-g-syn, g(3)-syn and q-g(2)-syn conformers are further stabilized sigma(c4-s5) -> pi(co)center dot (strong). pi(co)/sigma(c1-c4,) no(co) -> sigma(c6-H17[Et]) (weak) and pi(co)/sigma(c4-c5) pi(co) (strong) orbital interactions. The q-g-syn conformer is also stabilized by sigma(c4-s5) -> pi(center dot)(co) (strong), pi(co)/sigma(c4-c5).no(co) -> sigma(c6-H17[Et]), pi(C9=C11[ph]) -> sigma(c4-H6x-CH2]) (weak). no((SO)) -> sigma(C11-H23[ph]) (medium) pi(co)/sigma(c4-c5)(strong) orbital interactions. The q-g-syn conformei is further stabilized by the n(S5) O((C))(8-) S((SO))(8+) attractive Coulornbic interaction while the q-g(2)-syn conformer is destabilized by the n55 0,8c-0) repulsive Coulombic interaction. This analysis indicates the following conformer stabilization order. q-g-syn, g(3)-syn > g(1)-anti >> q-g(2)-syn X-ray single crystal analysis of 3 indicates that it assumes in the solid a distorted q-g(2)-syn geometry which is stabilized through almost the same orbital and Coulombic interaction which takes place for the q-g(2)-syn conformer, in the gas, along with dipole moment coupling and a series intermolecular C-HO0 interactions. (C) 2010 Elsevier B V All rights reserved

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The human protein Ki-1/57 was first identified through the cross reactivity of the anti-CD30 monoclonal antibody Ki-1; in Hodgkin lymphoma cells. The expression of Ki-1/57 in diverse cancer cells and its phosphorylation in peripheral blood leukocytes after mitogenic activation suggested its possible role in cell signaling. Ki-1/57 interacts with several other regulatory proteins involved in cellular signaling, transcriptional regulation and RNA metabolism, suggesting it may have pleiotropic functions. In a previous spectroscopic analysis, we observed a low content of secondary structure for Ki-1/57 constructs. Here, Circular dichroism experiments, in vitro RNA binding analysis, and limited proteolysis assays of recombinant Ki-1/57(122-413) and proteolysis assays of endogenous full length protein from human HEK293 cells suggested that Ki-1/57 has characteristics of an intrinsically unstructured protein. Small-angle X-ray scattering (SAXS) experiments were performed with the C-terminal fragment Ki-1/57(122-413). These results indicated an elongated shape and a partially unstructured conformation of the molecule in solution, confirming the characteristics of an intrinsically unstructured protein. Experimental curves together with ab initio modeling approaches revealed an extended and flexible molecule in solution. An elongated shape was also observed by analytical gel filtration. Furthermore, sedimentation velocity analysis suggested that Ki-1/57 is a highly asymmetric protein. These findings may explain the functional plasticity of Ki-1/57, as suggested by the wide array of proteins with which it is capable of interacting in yeast two-hybrid interaction assays.

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A relativistic four-component study was performed for the XeF(2) molecule by using the Dirac-Coulomb (DC) Hamiltonian and the relativistic adapted Gaussian basis sets (RAGBSs). The comparison of bond lengths obtained showed that relativistic effects on this property are small (increase of only 0.01 angstrom) while the contribution of electron correlation, obtained at CCSD(T) or CCSD-T levels, is more important (increase of 0.05 angstrom). Electron correlation is also dominant over relativistic effects for dissociation energies. Moreover, the correlation-relativity interaction is shown to be negligible for these properties. The electron affinity, the first ionization potential and the double ionization potential are obtained by means of the Fock-space coupled cluster (FSCC) method, resulting in DC-CCSD-T values of 0.3 eV, 12.5 eV and 32.3 eV, respectively. Vibrational frequencies and some anharmonicity constants were also calculated under the four-component formalism by means of standard perturbation equations. All these molecular properties are, in general, ill satisfactory agreement with available experimental results. Finally, a partition in terms of charge-charge flux-dipole flux (CCFDF) contributions derived by means of the quantum theory of atoms in molecules (QTAIM) in non-relativistic QCISD(FC)/3-21G* calculations was carried out for XeF(2) and KrF(2). This analysis showed that the most remarkable difference between both molecules lies on the charge flux contribution to the asymmetric stretching mode, which is negligible in KrF(2) but important in XeF(2). (c) 2008 Elsevier B.V. All rights reserved.

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The chemical mechanism of the (1)PN formation was successfully studied by using the CCSD(T)/6-311++G(3df,3pd) level of theory. The (1)NH(3) + (3)PH and (4)P + NH(3) reaction paths are not energetically favorable to form the (1)PN molecule. However, the (3)NH + (3)PH, (4)N + (3)PH(3), (4)N + (3)PH, (4)P + (3)NH, and (4)P + (2)NH(2) reaction paths to form the (1)PN molecule are only energetically favorable by taking place through specific transition states to form the (1)PN molecule. The NH(3) + (3)PH, (4)N + (1)PH(3), NH(3) + (4)P, and (4)N + (2)PH(2) reactions are spin-forbidden and the probability of hopping for these reactions was estimated to be 0 by the Landau-Zener theory. This is the first detailed study on the chemical mechanism for the (1)PN formation. (C) 2009 Elsevier B.V. All rights reserved.

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Partindo de ciclopentadieno, ciclohexadieno, p-benzoquinona e 2,5-dibromo-pbenzoquinona, os adutos 1, 5, 30 e 31 foram sintetizados. Os adutos 1, 5 e 30 foram utilizados como produtos de partida para a síntese de 13 (treze) novos compostos, em sua maioria com potenciais características para apresentarem atividade biológica inibidora de glicosidases e reguladora da liberação de Insulina no sangue. O aduto 31 é inédito na literatura até o momento. Cinco novas propostas de mecanismos são apresentadas. Os álcoois racêmicos 6 e 29 foram submetidos a reações de transesterificação catalisadas por lipase de Pseudomonas cepacia em diferentes preparações e seus enantiômeros separados com enantiosseletividade (E) maior que 100 em todos os casos. Este processo resultou, também, na obtenção dos respectivos acetatos 43 e 44 enantiomericamente puros e com excelentes rendimentos químicos. Os compostos 6, 29 e 34 depois de terem suas estruturas moleculares resolvidas através dos métodos espectroscópicos de rotina, tiveram suas estruturas moleculares calculadas pelo método ab initio e por Funcionais de Densidade. As geometrias otimizadas foram submetidas ao método GIAO para o cálculo dos tensores de blindagem magnética isotrópica. Estes cálculos mostraram-se eficazes na descrição dos deslocamentos químicos da maioria dos átomos, incluindo os dos anéis ciclopropanos presentes nas estruturas moleculares de cada composto. Algumas dificuldades foram encontradas para a descrição do sistema vinílico halogenado dos álcoois 6 e 29. Foram utilizadas moléculas modelo para verificar a extensão de tais dificuldades.

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Neste trabalho foram desenvolvidos parâmetros de campo de força dos ânions tetrafenilborato (BPh4 -) e hexafluorfosfato (PF6 -) dentro da metodologia AMBER para a simulação computacional por dinâmica molecular de Líquidos Iônicos formados por estes ânions e cátions do tipo dialquilimidazólio, o 1-n-butil-3-metilimidazólio (BMI+), o 1-etil-3-metilimidazólio (EMI+) e o 1,3-dimetilimidazólio (MMI+). A validação destes parâmetros foi realizada por comparação entre as freqüências dos modos normais obtido por cálculo ab initio com aquelas obtidas por mecânica molecular, juntamente com uma comparação entre as estruturas moleculares e momentos multipolares obtidos pelas duas metodologias. Seguiu-se então a validação por comparação dos resultados dos cálculos de dinâmica molecular com dados experimentais, como densidades, entalpias de vaporização, condutividade elétrica, estrutura radial e espacial e também dados de difração de nêutrons. Foi atingida uma concordância bastante grande entre dados experimentais e cálculo teórico principalmente no que diz respeito à estrutura dos Líquidos Iônicos e foi possível racionalizar em termos de tamanho do grupo alquila do cátion (n-butil, metil ou etil) e do tamanho do ânion tanto propriedades estruturais deste líquidos quanto características dinâmicas dos mesmos.

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A heparina foi isolada no início do século XX e permanece, até os dias atuais, como um dos mais importantes e eficientes agentes terapêuticos de ação antitrombótica. Sua atividade anticoagulante deve-se à ativação da antitrombina (AT), uma serpina responsável pela inibição fisiológica de serino-proteinases plasmáticas, tais como fIIa e fXa. Os esforços no sentido da elucidação dos aspectos estruturais e dinâmicos associados ao reconhecimento molecular da heparina pela AT, em nível atômico, vêm encontrando diversas dificuldades, principalmente associadas aos compostos sacarídicos. Em decorrência de sua elevada polaridade e flexibilidade, glicosaminoglicanos como a heparina são difíceis de estudar e modelar. Soma-se a isto o fato de que os resíduos de iduronato presentes na heparina (IdoA) apresentam um incomum equilíbrio conformacional entre estados de cadeira (1C4) e bote-torcido (2SO), sendo esta última estrutura postulada como a possível conformação bioativa. Sendo assim, este trabalho apresenta um estudo de modelagem molecular do perfil conformacional da heparina, tanto em solução quanto complexada à AT, utilizando cálculos ab initio e simulações de dinâmica molecular (DM) Em decorrência da ausência de parâmetros capazes de descrever polissacarídeos nos campos de força atualmente disponíveis, cargas atômicas foram geradas, utilizando-se os esquemas de Mulliken, Löwdin e cargas ajustadas ao Potencial Eletrostático, através de cálculos quantum-mecânicos na base 6-31G** e testadas na simulação de DM da heparina. Diversas condições de simulação, tais como modelos de água, concentrações de sais e as conformações 1C4 e 2SO do IdoA, foram avaliadas de forma a identificar as melhores condições para a descrição conformacional da heparina em solução. O protocolo de DM obtido foi então utilizado no estudo do complexo AT-heparina. Os resultados obtidos estão de acordo com os dados experimentais atualmente disponíveis acerca da conformação da heparina e da contribuição energética de cada resíduo de aminoácido da AT para a formação do complexo com a heparina. A partir dos cálculos ab initio realizados, foi proposto um refinamento na estrutura da heparina determinada por RMN, enquanto que as simulações de DM permitiram reinterpretar aspectos da estrutura tridimensional da AT determinada por cristalografia de raios-X. Adicionalmente, os dados obtidos sugerem que não há requerimento conformacional para a interação do IdoA com a AT Globalmente, os dados indicam que simulações de DM podem ser utilizadas para representar adequadamente a conformação da heparina, assim como para caracterizar e quantificar suas interações com a AT. Assim sendo, propomos o uso de simulações de DM do complexo entre a AT e a heparina, ou entre a AT e compostos derivados da heparina, como uma ferramenta útil no processo de desenvolvimento de novos agentes antitrombóticos e anticoagulantes.

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Utilizando métodos ab initio no nível RHF/6-311G**, combinado com conceitos do Princípio de Curtin-Hammett e da lei de distribuição de Maxwell-Boltzmann, este trabalho teve como objetivo elucidar os mecanismos implicados na reação de Michael assimétrica via o equilíbrio tautomérico imina/enamina quirais, também conhecida como alquilação desracemizante. Estão descritos novas abordagens e metodologias para uma extensiva Análise Conformacional e Análise dos Estados de Transição para moléculas com razoável número de átomos, envolvendo um alto número de graus de liberdade. Essas novas abordagens e metodologias envolvendo o Estado de Transição, proporcionaram gerar resultados com desvio de apenas 10,1% para o valor do excesso diastereoisomérico dos produtos Re/Si envolvendo a enamina (R,R) 5; consideramos ainda neste caso, contribuições de entropia e entalpia (ZPE) para a energia livre absoluta de ativação. Tais resultados obtidos evidenciaram a importância da consideração de um maior número de confôrmeros na obtenção de geometrias no estado de transição, para a correta descrição dos processos cinéticos envolvidos nas reações químicas.

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Realizou-se a dedução de um formalismo básico, útil para o desenvolvimento de novas implementações semi-empíricas, partindo de primeiros princípios. A abordagem utilizada é inspirada nos métodos da família HAM, e visa possibilitar o desenvolvimento de uma implementação semi-empírica de última geração que não esteja sujeita às di culdades que ocorrem com métodos da família ZDO. São apresentadas as expressões para a energia total e para os elementos da matriz de Fock segundo este formalismo básico. O emprego de expoentes variáveis nas funções de base (orbitais atômicos) é proposto e modelado com esquemas tipo HAM/3, HAM/4 e polinomial, tomando-se como referência resultados obtidos por cálculo ab initio. Além disso, uma contribuição para produção de conjuntos de dados de referência por cálculo ab initio é fornecida. Esta contribuição permite que sejam produzidos resultados de alto nível para energias eletrônicas a um custo computacional moderado, por meio da extrapola- ção da energia de correlação eletrônica em cálculos com bases correlation consistent de Dunning.

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Shrimp farming is one of the activities that contribute most to the growth of global aquaculture. However, this business has undergone significant economic losses due to the onset of viral diseases such as Infectious Myonecrosis (IMN). The IMN is already widespread throughout Northeastern Brazil and affects other countries such as Indonesia, Thailand and China. The main symptom of disease is myonecrosis, which consists of necrosis of striated muscles of the abdomen and cephalothorax of shrimp. The IMN is caused by infectious myonecrosis virus (IMNV), a non-enveloped virus which has protrusions along its capsid. The viral genome consists of a single molecule of double-stranded RNA and has two Open Reading Frames (ORFs). The ORF1 encodes the major capsid protein (MCP) and a potential RNA binding protein (RBP). ORF2 encodes a probable RNA-dependent RNA polymerase (RdRp) and classifies IMNV in Totiviridae family. Thus, the objective of this research was study the IMNV complete genome and encoded proteins in order to develop a system differentiate virus isolates based on polymorphisms presence. The phylogenetic relationship among some totivirus was investigated and showed a new group to IMNV within Totiviridae family. Two new genomes were sequenced, analyzed and compared to two other genomes already deposited in GenBank. The new genomes were more similar to each other than those already described. Conserved and variable regions of the genome were identified through similarity graphs and alignments using the four IMNV sequences. This analyze allowed mapping of polymorphic sites and revealed that the most variable region of the genome is in the first half of ORF1, which coincides with the regions that possibly encode the viral protrusion, while the most stable regions of the genome were found in conserved domains of proteins that interact with RNA. Moreover, secondary structures were predicted for all proteins using various softwares and protein structural models were calculated using threading and ab initio modeling approaches. From these analyses was possible to observe that the IMNV proteins have motifs and shapes similar to proteins of other totiviruses and new possible protein functions have been proposed. The genome and proteins study was essential for development of a PCR-based detection system able to discriminate the four IMNV isolates based on the presence of polymorphic sites

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One of the most important goals of bioinformatics is the ability to identify genes in uncharacterized DNA sequences on world wide database. Gene expression on prokaryotes initiates when the RNA-polymerase enzyme interacts with DNA regions called promoters. In these regions are located the main regulatory elements of the transcription process. Despite the improvement of in vitro techniques for molecular biology analysis, characterizing and identifying a great number of promoters on a genome is a complex task. Nevertheless, the main drawback is the absence of a large set of promoters to identify conserved patterns among the species. Hence, a in silico method to predict them on any species is a challenge. Improved promoter prediction methods can be one step towards developing more reliable ab initio gene prediction methods. In this work, we present an empirical comparison of Machine Learning (ML) techniques such as Na¨ýve Bayes, Decision Trees, Support Vector Machines and Neural Networks, Voted Perceptron, PART, k-NN and and ensemble approaches (Bagging and Boosting) to the task of predicting Bacillus subtilis. In order to do so, we first built two data set of promoter and nonpromoter sequences for B. subtilis and a hybrid one. In order to evaluate of ML methods a cross-validation procedure is applied. Good results were obtained with methods of ML like SVM and Naïve Bayes using B. subtilis. However, we have not reached good results on hybrid database

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We have used ab initio calculations to investigate the electronic structure of SiGe based nanocrystals (NC s). This work is divided in three parts. In the first one, we focus the excitonic properties of Si(core)/Ge(shell) and Ge(core)/Si(shell) nanocrystals. We also estimate the changes induced by the effect of strain the electronic structure. We show that Ge/Si (Si/Ge) NC s exhibits type II confinement in the conduction (valence) band. The estimated potential barriers for electrons and holes are 0.16 eV (0.34 eV) and 0.64 eV (0.62 eV) for Si/Ge (Ge/Si) NC s. In contradiction to the expected long recombination lifetimes in type II systems, we found that the recombination lifetime of Ge/Si NC s (τR = 13.39μs) is more than one order of magnitude faster than in Si/Ge NC s (τR = 191.84μs). In the second part, we investigate alloyed Si1−xGex NC s in which Ge atoms are randomly positioned. We show that the optical gaps and electron-hole binding energies decrease linearly with x, while the exciton exchange energy increases with x due to the increase of the spatial extent of the electron and hole wave functions. This also increases the electron-hole wave functions overlap, leading to recombination lifetimes that are very sensitive to the Ge content. Finally, we investigate the radiative transitions in Pand B-doped Si nanocrystals. Our NC sizes range between 1.4 and 1.8 nm of diameters. Using a three-levels model, we show that the radiative lifetimes and oscillator strengths of the transitions between the conduction and the impurity bands, as well as the transitions between the impurity and the valence bands are strongly affected by the impurity position. On the other hand, the direct conduction-to-valence band decay is practically unchanged due to the presence of the impurity

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Geometric, thermodynamic and electronic properties of cluster neutrals NbxOy and cations NbxOy+ (x = 1-3; y = 2-5, 7, 8) have been characterized theoretically. A DFT calculation using a hybrid combination of B3LYP with contracted Huzinaga basis sets. Numerical results of the relative stabilities, ionization potentials and band gaps of different clusters are in agreement with experiment. Analysis of dissociation channels supports the more stable building blocks as formed by NbO2, NbO2+ NbO3 and NbO3+ stoichiometries. The net atomic charges suggest that oxygen donor molecules can interact more favorably on central niobium atoms of cluster cations, while the interaction with oxygen acceptor molecules is more favorable on the terminal oxygen atoms of neutral clusters. A topological analysis of the electron localization function gradient field indicates that the clusters may be described as having a strong ionic interaction between Nb and O atoms. Published by Elsevier B.V. B.V.

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Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

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Very intense visible green photoluminescence (PL) was observed at room temperature in structurally ordered-disordered BaZrO3 powders. Ab initio calculations, ultraviolet-visible absorption spectroscopy, electron paramagnetic resonance, and PL were performed. Theoretical and experimental results showed that local defects in the cubic structure caused by [ZrO5 center dot V-O(z)] complex clusters, where V-O(z) = V-O(x), V-O(center dot), and V-O(center dot center dot), play an important role in the formation of hole-electron pairs, giving rise to a charge gradient in the structure which is responsible for PL emission. (c) 2008 American Institute of Physics.