química computacional: pentano · computacional que utiliza-se das equações de newton para...

Universidade de São PauloUniversidade de São PauloIQSCIQSC--USPUSP

André Luis Bonfim Bathista e SilvaAndré Luis Bonfim Bathista e SilvaLuciano Carvalho Luciano Carvalho CogoCogo

Marcelle Marcelle Beltrão Beltrão BedouchBedouch

Química Computacional: Química Computacional: PentanoPentano

PentanoPentano

O O Pentano Pentano é um hidrocarboneto formado por 17 é um hidrocarboneto formado por 17 átomos, sendo sua composição 5 átomos de átomos, sendo sua composição 5 átomos de Carbono Carbono (83.24%) e 12 átomos de Hidrogênio (16.76%). Sua fórmula geral é . Sua fórmula geral é CCnnHHnn+2+2 e peso e peso molecular de 72.149 mol/g. Sua estrutura é molecular de 72.149 mol/g. Sua estrutura é linear encontrado na forma de gás.linear encontrado na forma de gás.

Propriedades FísicoPropriedades Físico--QuímicasQuímicasMolar Refractivity = 25.21 ± 0.3 cm3

Molar Volume = 111.0 ± 3.0 cm3

Parachor = 231.0 ± 4.0 cm3

Index of Refraction = 1.371 ± 0.02Surface Tension = 18.7 ± 3.0 dyne/cmDensity = 0.649 ± 0.06 g/cm3

Dielectric Constant = 1.83 ± 0.1Polarizability = 9.99 ± 0.5 10-24cm3

Calculado pelo ChemSketch 4.0

Mecânica MolecularMecânica Molecular

A Mecânica Molecular é um método de Química A Mecânica Molecular é um método de Química Computacional que utilizaComputacional que utiliza--se das Equações de se das Equações de Newton para solucionar problemas para cada Newton para solucionar problemas para cada tipo de Campo de Força.tipo de Campo de Força.

Para o Para o PentanoPentano, calculamos a energia do estado , calculamos a energia do estado fundamental e os Campos de Forças escolhidos fundamental e os Campos de Forças escolhidos foram os seguintes:foram os seguintes:

ErT EEEEE +++= δθ

Comparações entre os SoftwaresComparações entre os Softwares

5.9495.9490.22010.2201OPLSOPLS

9.2889.2881.2571.257AMBERAMBER

8.7538.7532.8212.821MMMM++

Gradiente (10Gradiente (10--33))Energia (Energia (eVeV))SoftwareSoftware

Estação para o cálculo de conformação foi Estação para o cálculo de conformação foi Pentium III Pentium III –– 600MHz 600MHz –– 128 MB.128 MB. O tempo de O tempo de processamento foi de 50”.processamento foi de 50”.

Energia de Otimização de GeometriaEnergia de Otimização de Geometria

SemiSemi--empirical Single Pointempirical Single Point

0.0075500.007550--1514.3711514.371PM3PM3

Gradiente Gradiente (Kcal.A/mol)(Kcal.A/mol)

Energia (Kcal)Energia (Kcal)SoftwareSoftware

A single point calculation gives the static properties of a molecule.The properties include potential energy, derivatives of the potentialenergy, electrostatic potential, molecular orbital energies, andthe coefficients of molecular orbitals for ground or excited states.

Simmetry = C2V

SemiSemi--empirical empirical

--7667.703137667.70313Energia eletrônicaEnergia eletrônica

58720.2421958720.24219Energia NuclearEnergia Nuclear

--34.6968612734.69686127Calor de FormaçãoCalor de Formação

--1514.370851514.37085Energia LigaçãoEnergia Ligação

--17957.4628917957.46289Energia totalEnergia total

0.0021630.002163DipóloDipólo

EnergiaEnergiaSoftware PM3Software PM3

Propriedades Moleculares IPropriedades Moleculares IDensidade carga total Densidade carga total –– 2D2D

Carga Eletrostática Carga Eletrostática –– 2D2D

Propriedades Moleculares IIPropriedades Moleculares II

HOMO = -11.29612 eV – 3B1

Orbitais

Propriedades Moleculares IIIPropriedades Moleculares III

LUMO = 3.44829 eV – 7A1

Propriedades Moleculares IVPropriedades Moleculares IVEspectro Vibracional

Pentano

v1= 762.95 cm-1

Torção – 3B1

v2= 985.15 cm-1

Angular – 2B2

v1v2

46 modos de vibração

Propriedades Moleculares VPropriedades Moleculares VDimensões do Pentano

3.16 kcal/mol3.16 kcal/molEnergia de HidrataçãoEnergia de Hidratação377.40 A377.40 A22VolumeVolume

267.57 A267.57 A22Área Superficial (Área Superficial (GridGrid))307.29 A307.29 A22Área Superficial (Área Superficial (ApproxApprox))

Propriedades Moleculares VIPropriedades Moleculares VI