Mecanismos de desativação de estados excitados em dois modelos de sistemas de interesse biológico - Beal, Roiney (2023)
O estudo das propriedades dos estados eletronicamente excitados representa uma ampla área da físico-química denominada fotoquímica. Entender essas propriedades pode nos trazer compreensão sobre diversos fenômenos que ocorrem na natureza, como processos de fluorescência e até mesmo de degradação de moléculas. Nesse contexto, o objetivo desta tese é elucidar os principais mecanismos de desativação dos estados excitados após a absorção de luz em dois sistemas. O primeiro sistema são duas anilidas analgésicas, a acetanilida, molécula essa não mais utilizada como medicamento devido sua toxicidade, e o paracetamol, analgésico amplamente utilizado no mundo inteiro. A presença do paracetamol em águas superficiais devido ao descarte indevido lança luz ao processo de fotodegradação e a necessidade de seu entendimento por completo. Os dois compostos têm seu estado S2 1(ππ* La) como estado chave para o entendimento da reação, e utilizando técnicas de interpolação entre as geometrias relevantes ao entendimento da reação, o estudo demonstra que o caminho de desativação não encontra barreira para a formação dos fotoprodutos clivados. A viabilidade da formação de fotoprodutos foi calculada partindo dos fotoprodutos, assumindo um mecanismo de duas etapas. Os cálculos concluem que os produtos Photo-Fries podem ser formados. O segundo sistema de estudo é duas moléculas do alfabeto ribonucleosídeo fluorescente, mais precisamente as moléculas análogas a adenina e a guanina. Levando em consideração o efeito de solvente por meio explícito com geometrias extraídas de dinâmica molecular clássica, sendo o estudo conduzido em ambiente de DNA e RNA, os caminhos de desativação foram estudados. Uma vez excitados para seus respectivos estados mais baixo 1(ππ∗ La), eles podem atingir os mínimos do estado em um caminho sem barreiras. A intersecção cônica com o estado fundamental se encontra em uma região de mais alta energia, impossibilitando assim o mecanismo de conversão interna.