COMPLEX BUILD: um novo software para a construção de complexos de íons Lnn+ com controle estereoquímico

• Main Author: MUNGUBA, Gabriel Henrique Lima
• Other Authors: SIMAS, Alfredo Mayall, CARVALHO, Gabriel Aires Urquiza de, http://lattes.cnpq.br/4972475832823046, http://lattes.cnpq.br/9496835605175510, http://lattes.cnpq.br/5144449770910610
• Format: Bachelor Thesis
• Language: Portuguese
• Published: 2022
• Subjects: estereoisomeria; quiralidade de coordenação; complexos de lantanídeos; otimização de geometria; software de modelagem molecular; stereoisomers; coordination chirality; lanthanoid complexes; geometry optimization; molecular modelling software; Entrada; Sob’; Orca
• Online Access: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/45005

Complexos de íons lantanídeos apresentam uma grande variedade de números de coordenação, desde três, até os maiores como doze, sendo oito e nove os mais comuns. Incrementos nestes números de coordenação, entretanto, podem levar a uma explosão combinatória no número de estereoisômeros de coordenação, incluindo o aparecimento de inúmeros pares de enantiômeros; todos, em princípio, estruturas iniciais válidas para cálculos mais sofisticados de modelagem molecular. Para obter todas estas geometrias iniciais, foi desenvolvido o Complex Build Software, que produz, mediante o algoritmo Complex Build, conjuntos completos de geometrias de complexos de lantanídeos, pré-otimizados, com controle de suas estereoisomerias (incluindo também o reconhecimento da quiralidade de coordenação). O algoritmo considera características químicas e topológicas próprias dos ligantes, como graus de liberdades, denticidade, simetria, reconhecimento de ciclos aromáticos, etc, e também introduz um novo potencial interligante chamado Crowding. A minimização do Crowding com respeito aos graus de liberdade, sob restrições de forma e grupo pontual do poliedro de coordenação, leva à geometria final. Estas geometrias são geradas na forma de arquivos de entrada, prontos para serem submetidos a outros programas de Química Computacional, como ORCA, Gaussian, MOPAC, LUMPAC, Gamess, JOYSpectra, etc. Após as subsequentes otimizações pelos métodos mais sofisticados, as estruturas produzidas a partir do Complex Build convergem para geometrias finais sem a presença de frequências vibracionais imaginárias, como foi constatado para a ampla maioria dos casos, o que é um indicativo de que correspondem a um mínimo local verdadeiro na superfície de energia potencial. Ao comparar as estruturas otimizadas para um dado complexo, tanto a partir de uma estrutura cristalográfica quanto a partir da estrutura produzida pelo Complex Build, se constata que ambas são tão parecidas que levam a diferenças entre suas entalpias de formação calculadas, em valores absolutos, ...