"Frozen density embedding" aplicado à dinâmica molecular ab initio e propriedades magnéticas de complexos de metais pesados (2024)
- Authors:
- Autor USP: TEIXEIRA, LUIZ FELIPE GUAIN - IQ
- Unidade: IQ
- DOI: 10.11606/T.46.2024.tde-15052025-124236
- Subjects: ESTRUTURA MOLECULAR (QUÍMICA TEÓRICA); DENSIDADE; RESSONÂNCIA MAGNÉTICA NUCLEAR; METAIS PESADOS
- Keywords: ab initio molecular dynamics; AIMD; AIMD, Density functional theory; Chemical shift; Constantes de acoplamento Indireto spin-spin; Constantes de blindagem; Deslocamentos químicos; DFT; DFT; Dinâmica molecular ab initio; FDE; FDE; Frozen density dmbedding; Frozen density embedding; Heavy metals; Indirect Spin-spin coupling constant; Metais pesados; NMR; Nuclear magnetic resonance; Platina; Platinum; Ressonância magnética nuclear; RMN; Shielding constant; Tálio; Teoria do funcional da densidade; Thallium
- Agências de fomento:
- Language: Português
- Abstract: A proposta deste trabalho é estabelecer um protocolo de análise dos resultados da dinâmica molecular ab initio que envolva a metodologia “frozen density embedding” (FDE). Para tanto tal protocolo será comparado com o protocolo já utilizado para cálculo de propriedades magnéticas de sistemas solvatados, de modo a vericar se a redução do custo computacional através das aproximações FDE é justicada por uma perda pouco considerável de precisão nos resultados das propriedades magnéticas. São estudados 3 sistemas contendo um complexo bimetálico (NC)5Pt-Tl, (NC)₅Pt-Tl(en) e (NC)₅Pt-Tl(en)₂, com ligantes ciano (CN-) e etilenodiamina (H₂NCH₂CH₂NH₂, en) - solvatado por dimetilsulfóxido (DMSO). Os sistemas são submetidos ao cálculo de dinâmica molecular de Car-Parrinello, da qual são extraídas congurações para determinação das propriedades magnéticas. A utilização de 64 congurações e 10 moléculas explícitas de DMSO com o modelo dielétrico contínuo de solvatação implícita COSMO (“COnductor-like Screening MOdel”`) descreve adequadamente as constantes de acoplamento indireto spin-spin e os deslocamentos químicos avaliados. A busca por um protocolo de menor custo computacional é de alta importância para esse tipo de sistema: ao passo que os resultados obtidos são satisfatórios, os atuais recursos computacionais tornam impraticável considerar mais moléculas explícitas de DMSO ou a inclusão de um maior número de congurações para obter as propriedades médias. A implementação de um protocolo FDE considera inicialmente a partição do soluto como subsistema ativo e as 10 moléculas de solvente como vizinhança: a vizinhança é tratada como um único fragmento submetido a 5 ciclos de congelamento-e-descongelamento (“freeze-and-thaw”).Novas partições consideram a inclusão de até 5 moléculas de solvente no subsistema ativo, melhorando a precisão dos resultados das propriedades magnéticas. A aproximação FDE gera resultados muito precisos para (NC)₅Pt-Tl(en)₂, evidenciando que a descrição de suas propriedades magnéticas são pouco inuenciadas pelos efeitos do solvente. Entretanto, para o complexo (NC)₅PtTl, que é mais sensível aos efeitos do solvente, ainda apresenta melhores resultados com o protocolo original. Apesar disso, a aproximação FDE reduz o tempo computacional de execução, permitindo expandir o tamanho dos sistemas analisados. O protocolo serve como ponto de partida para investigações futuras, de modo a ampliar os tipos de sistemas que podem ser estudados com a abordagem FDE.
- Imprenta:
- Data da defesa: 06.05.2024
- Status:
- Artigo publicado em periódico de acesso aberto (Gold Open Access)
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- Versão publicada (Published version)
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-
ABNT
TEIXEIRA, Luiz Felipe Guain. "Frozen density embedding" aplicado à dinâmica molecular ab initio e propriedades magnéticas de complexos de metais pesados. 2024. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2024. Disponível em: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/46/46136/tde-15052025-124236/. Acesso em: 10 maio 2026. -
APA
Teixeira, L. F. G. (2024). "Frozen density embedding" aplicado à dinâmica molecular ab initio e propriedades magnéticas de complexos de metais pesados (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de https://teses.usp.br/teses/disponiveis/46/46136/tde-15052025-124236/ -
NLM
Teixeira LFG. "Frozen density embedding" aplicado à dinâmica molecular ab initio e propriedades magnéticas de complexos de metais pesados [Internet]. 2024 ;[citado 2026 maio 10 ] Available from: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/46/46136/tde-15052025-124236/ -
Vancouver
Teixeira LFG. "Frozen density embedding" aplicado à dinâmica molecular ab initio e propriedades magnéticas de complexos de metais pesados [Internet]. 2024 ;[citado 2026 maio 10 ] Available from: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/46/46136/tde-15052025-124236/
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