Interação da formamida com água. / Interaction of formamide with water.

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DATA DE PUBLICAÇÃO

2001

RESUMO

O grupo amida é encontrado em biomoléculas como as proteínas, ácidos nucleícos, bem como em polímeros sintéticos. A molécula mais simples que contém o grupamento amida é a formamida. Um grande número de estudos sobre essa molécula tem sido realizados no vácuo, no estado líquido e em solventes utilizando-se as mais diferentes técnicas experimentais e computacionais, mas ainda restam questões fundamentais sobre a sua estrutura eletrônica e solvatação. O conhecimento preciso da ressonância e das barreiras conformacionais desse composto é de fundamental importância para uma compreensão do comportamento conformacional de biomoléculas e polímeros sintéticos. Uma compreensão detalhada das interações dessa molécula com água é igualmente importante, pois o grupamento amida é um dos principais sítios de hidratação de proteínas. Este trabalho teve o objetivo de se estudar as interações existentes entre a formamida e água, nas formas de mínima energia e nos estados de transição do grupo amida, e as alterações na estrutura eletrônica da formamida. Constatou-se a existência de grandes diferenças entre a estrutura eletrônica da formamida na sua forma mais estável e a dos estados de transição da rotação do grupo amida. Através do método NBO (Natural Bond Orbitals), verificou-se uma diminuição nos efeitos de ressonância nos estados de transição provocada pela diminuição da interação entre o par de elétrons isolados do nitrogênio e o orbital pi antiligante do grupo carbonila (nN→ pi *CO). A hidratação provocou alterações na estrutura eletrônica da formamida planar e dos estados de transição. As interações intermoleculares entre formamida e água foram intensas, sobretudo nos casos em que o solvente interagiu simultaneamente com os grupos carbonila e amida. Nos estados de transição, a interação entre o par de elétrons isolado do nitrogênio da amida e a molécula de água se torna importante. As energias das ligações de hidrogênio entre a formamida e as moléculas de água são, de um modo geral, estabilizadoras das supermoléculas. Pode-se verificar que há cooperatividade apenas nas energias e não em outras propriedades. Com o auxílio das análises NBO (Natural Bond Orbitals) e NRT (Natural Resonance Theory), verificou-se um aumento da ressonância da formamida planar com a adição sucessiva de moléculas de água. Tal observação pode sugerir que as ligações de hidrogênio entre formamida e água possuem algum caráter covalente. O estudo da solvatação da formamida utilizando o modelo discreto/contínuo demonstrou que as moléculas de água explícitas exercem larga influência na energia livre de solvatação. Constatou-se a preferência pela solvatação no oxigênio do grupo carbonila e a validade do modelo discreto/contínuo.

ASSUNTO(S)

solvatação hydrogen bonds ligações de hidrogênio solvation

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