Similaridade de estruturas supramoleculares em cristais orgânicos: proposta de índices quantitativos
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Data
2018-06-20Primeiro coorientador
Frizzo, Clarissa Piccinin
Primeiro membro da banca
Bonacorso, Helio Gauze
Segundo membro da banca
Hörner, Manfredo
Terceiro membro da banca
Pereira, Claudio Martin Pereira de
Quarto membro da banca
Rocha, Gerd Bruno
Metadata
Mostrar registro completoResumo
Este trabalho relata a proposta de um novo método para obtenção de índices quantitativos
de similaridade em cristais, utilizando o cluster supramolecular como demarcação do
estudo. Uma série de tert-butil pirazóis foram utilizados como modelos para a proposta e
aplicação dos índices. Os índices (IX) consideram parâmetros geométricos (ID), de área
de contato (IC) e de energia de estabilização (IG). Além disso, um índice multiparâmetro
de similaridade (IDCG) foi proposto, em que a herança dos parâmetros iniciais está
embutida, para auxiliar na comparação entre estruturas com apenas um valor final. Foi
observado que o problema de demarcação, em relação ao tamanho do sistema estudado,
é um dos problemas em estudos de similaridade supramolecular. Foi possível estabelecer
uma faixa de similaridade para os índices propostos, em que IX ≥ 0,80 (alta similaridade);
0,80 > IX > 0,60 (Intermediária); IX < 0,60 (baixa), sendo X = D, C, G ou DCG. Foi
observado que dois sistemas altamente similares devem ter um comportamento
isoestrutural, isotopológico e isoenergético. Os índices de similaridade foram aplicados
em uma série de polimorfos, com diferentes números de moléculas na unidade
assimétrica. Foi determinada diferentes regiões de similaridade dentro do fenômeno de
polimorfismo, sendo possível determinar as fronteiras entre os polimorfos com caráter
quasi-isoestrutural. Um novo índice de similaridade, baseado nos tipos e contribuição
normalizada das interações intermoleculares totais de cada cluster (IQ), foi proposto. O IQ
indica ser uma ferramenta versátil e aplicável mesmo para sistemas que não compartilham
nenhuma similaridade. Além disso, mecanismos de cristalização de novos polimorfos
foram propostos. Foi indicado o momento em que os diferentes polimorfos de triazeno
(1IA e 1IIA) são formados durante o processo de nucleação. Índices de similaridade
também foram aplicados para uma série de bis-feniltriazenos, e mecanismos de
cristalização foram propostos para estudar a autoassociação dessa série. As interações de
hidrogênio entre os triazenos e o empilhamento está presente em quase todos os
exemplos, em algum momento da cristalização. Foi possível avaliar as características
únicas de um solvato de piridina e compará-la com a estrutura sem solvente. O IDCG
apresentou-se como um índice comparativo robusto para todas as comparações
realizadas, levando em consideração as particularidades dos sistemas no valor final. A
correlação multilinear indicou alta contribuição do parâmetro energético (43 %) para o
valor final do IDCG, seguido do geométrico (31 %) e de área de contato (27 %). Assim, o
índice IG se apresenta como parâmetro indispensável na análise de similaridade
supramolecular em estruturas cristalinas.
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