Espalhamento elástico de elétrons por moléculas : estudo do efeito da metilação nas moléculas de acetamida e formamida

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2020
Autor(a) principal: Silva, Murilo de Oliveira, 1995-
Orientador(a): Bettega, Marcio Henrique Franco, 1964-
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Espalhamento elétron-molécula
Física
Link de acesso: https://hdl.handle.net/1884/67761
Resumo: Orientador: Prof. Dr. Márcio Henrique Franco Bettega
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spelling Silva, Murilo de Oliveira, 1995-Sanchez, Sergio d'Almeida, 1981-Universidade Federal do Paraná. Setor de Ciências Exatas. Programa de Pós-Graduação em FísicaBettega, Marcio Henrique Franco, 1964-2020-09-24T20:01:25Z2020-09-24T20:01:25Z2020https://hdl.handle.net/1884/67761Orientador: Prof. Dr. Márcio Henrique Franco BettegaCoorientador: Prof. Dr. Sérgio d’Almeida SanchezDissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Exatas, Programa de Pós-Graduação em Física. Defesa : Curitiba, 17/02/2020Inclui referências: p. 103-113Resumo: A metilação tem sido amplamente estudada em aplicações médicas, pois pesquisas recentes mostram que a desregularidade da quantidade de metilação presente no DNA está relacionada com a presença de cânceres e tumores. Desse modo, para os fins dessa pesquisa, foi realizado cálculos para o espalhamento de elétrons pelas moléculas de formamida (CH3NO) e acetamida (CH3CONH2), buscando-se estudar o efeito da metilação na posição da ressonância das moléculas. As moléculas de formamida e acetamida possuem o grupo amida presente em suas estruturas, o qual é amplamente encontrado em proteínas e polipeptídeos. Dessa forma, a presente investigação é de grande interesse. Nesse estudo as moléculas foram descritas na aproximação de núcleos fixos (Born-Oppenheimmer), por meio do método de Hartree-Fock. Em relação ao cálculo de espalhamento, foi utilizado o método Multicanal de Schwinger, implementado com os pseudopotenciais de Bachelet, Hamann e Schlüter. Os cálculos estão apresentados em dois níveis de aproximação, sendo o Estático-Troca e o Estático-Troca mais Polarização. Para auxiliar os cálculos, utilizou-se uma lei empírica de escala, a fim de estimar e caracterizar a ressonância das moléculas. Com a introdução de um ou dois grupos metil nas moléculas de acetamida e formamida, são obtidas a N-metilacetamida (CH3CONHCH3), NMA) e a N-dimetilacetamida (CH3CON(CH3)2, DMA), ambas para a acetamida, respectivamente; para a formamida, obtém-se as moléculas de N-metilformamida (HCONHCH3, NMF) e N-dimetilformamida ((CH3)2NCOH, DMF). Devido ao efeito substitucional do grupo metil, observou-se a estabilização ou desestabilização na posição da ressonância das moléculas de acetamida e formamida. Também foram realizados cálculos para espalhamento de pósitrons pela molécula de formamida, e os resultados foram comparados com aqueles obtidos para o espalhamento de elétrons pela formamida. Devida à ausência de dados de espalhamento de pósitrons pela formamida, os resultados foram comparados com o espalhamento de pósitrons pelas moléculas de ácido fórmico e formaldeído. Além da busca pela compreensão do efeito da metilação na ressonância das moléculas citadas acima, foram estudados outros dois sistemas, sendo eles, a etilenodiamina (C2H4(NH2)2) e dimetildiazeno (CH3N2CH3). Foi realizada a comparação destes resultados com outros disponíveis na literatura. Observou-se que os resultados para a etilenodiamina apresentaram bom acordo com os resultados comparados. Diferentemente, para a molécula de dimetildiazeno houve uma discordância na posição da ressonância em relação aos dados comparados. Palavras-chave: Espalhamento de elétrons, Método Multicanal de Schwinger, Metilação, Formamida, Acetamida.Abstract: Methylation has been widely studied in medical applications, as recent research shows that the unevenness of the amount of methylation present in DNA is related to the presence of cancers and tumors. Thus, for the purposes of this research, calculations were made for the scattering of electrons by the molecules of formamide (CH3NO) and acetamide (CH3CONH2), seeking to study the effect of methylation on the resonance position of the molecules. The formamide and acetamide molecules have the amide group present in their structures, which is widely found in proteins and polypeptides. Thus, the present investigation is of great interest. In this study, the molecules were described in the approximation of fixed nuclei (Born-Oppenheimmer), using the Hartree-Fock method. Regarding the spreading calculation, Schwinger's Multichannel method was used, implemented with the pseudopotentials of Bachelet, Hamann and Schlüter. The calculations are presented in two levels of approximation, the Static-Exchange and the Static-Exchange plus Polarization. To aid the calculations, an empirical law of scale was used in order to estimate and characterize the resonance of the molecules. With the introduction of one or two methyl groups in the acetamide and formamide molecules, N-methylacetamide (CH3CONHCH3), NMA) and N-dimethylacetamide (CH3CON(CH3)2, DMA) are obtained, both for acetamide, respectively; for formamide, the molecules of N-methylformamide (HCONHCH3, NMF) and N-dimethylformamide ((CH3)2NCOH, DMF) are obtained. Due to the substitutional effect of the methyl group, stabilization or destabilization was observed at the position of the resonance of the acetamide and formamide molecules. Calculations were also performed for scattering positrons by the formamide molecule, and the results were compared with those obtained for scattering electrons by formamide. Due to the absence of positron scattering data by formamide, the results were compared with positron scattering by formic acid and formaldehyde molecules. In addition to seeking to understand the effect of methylation on the resonance of the molecules mentioned above, two other systems were studied, namely, ethylenediamine (C2H4(NH2)2) and dimethyldiazene (CH3N2CH3). These results were compared with others available in the literature. It was observed that the results for ethylenediamine showed good agreement with the compared results. Differently, for the dimethyldiazene molecule, there was a disagreement in the position of the resonance in relation to the compared data. Keywords: Electron-Scattering, Schwinger Multichannel Method, Methylation, Formamide, Acetamide.113 p. : il. (algumas color.).application/pdfEspalhamento elétron-moléculaFísicaFísicaEspalhamento elástico de elétrons por moléculas : estudo do efeito da metilação nas moléculas de acetamida e formamidainfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisporreponame:Repositório Institucional da UFPRinstname:Universidade Federal do Paraná (UFPR)instacron:UFPRinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINALR - D - MURILO DE OLIVEIRA SILVA.pdfapplication/pdf14779041https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/67761/1/R%20-%20D%20-%20MURILO%20DE%20OLIVEIRA%20SILVA.pdf301f1f855cef3c9ea6b89693c2acd4afMD51open access1884/677612020-09-24 17:01:26.061open accessoai:acervodigital.ufpr.br:1884/67761Repositório de PublicaçõesPUBhttp://acervodigital.ufpr.br/oai/requestopendoar:3082020-09-24T20:01:26Repositório Institucional da UFPR - Universidade Federal do Paraná (UFPR)false
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