dc.creator | Salbego, Paulo Roberto dos Santos | |
dc.date.accessioned | 2023-08-03T16:14:51Z | |
dc.date.available | 2023-08-03T16:14:51Z | |
dc.date.issued | 2018-06-20 | |
dc.identifier.uri | http://repositorio.ufsm.br/handle/1/29840 | |
dc.description.abstract | This investigation reports the proposal of a new method to obtain quantitative indexes of
similarity in crystals, using the supramolecular cluster as study demarcation. A series of
tert-butyl pyrazoles were used as models for the proposal and application of the indexes.
The indexes (IX) consider geometric (ID), contact area (IC) and stabilization energy (IG)
parameters. In addition, a multiparameter index of similarity (IDCG) was proposed – in
which the inheritance of the initial parameters is carried – to aid in the comparison
between structures with only one final value. It was observed that the demarcation
problem, in relation to the size of the studied system, is one of the problems in studies of
supramolecular similarity. It was possible to establish a similarity range for the proposed
indexes, where IX ≥ 0.80 (high similarity); 0.80 > IX > 0.60 (intermediate); IX < 0.60 (low),
where X = D, C, G or DCG. It was observed that two highly similar systems must have
an isostructural, isotopological and isoenergetic behavior. Similarity indexes were
applied in a series of polymorphs, with different numbers of molecules in the asymmetric
unit. It was determined different regions of similarity within the polymorphism
phenomenon, being possible to determine the boundaries between quasi-isostructural
polymorphs. A new similarity index – based on the types and normalized contribution of
the total intermolecular interactions of each cluster (IQ) – was proposed. The IQ indicates
to be a versatile tool and applicable even for systems that do not share any similarity. In
addition, mechanisms of crystallization of new polymorphs have been proposed. It was
possible to indicate the time in which the different triazene polymorphs (1IA and 1IIA)
are formed during the nucleation process. Similarity indexes were also applied for the bisphenyltriazenes,
and mechanisms of crystallization were proposed to study the selfassembly
of this series. The hydrogen interactions between the triazenes and the stacking
are present in almost all examples at some point of crystallization process. It was possible
to evaluate the unique characteristics of a pyridine solvate and to compare it with the
structure without solvent. The IDCG was presented as a robust comparative index for all
the comparisons, taking into account the particularities of the systems in its final value.
The multilinear correlation indicated a high contribution of the energy parameter (43%)
to the final value of the IDCG, followed by geometric (31%) and contact area (27%)
parameters. Therefore, the IG is an indispensable parameter in the analysis of
supramolecular similarity of crystalline structures. | eng |
dc.description.sponsorship | Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq | por |
dc.language | por | por |
dc.publisher | Universidade Federal de Santa Maria | por |
dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International | * |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | * |
dc.subject | Engenharia de cristais | por |
dc.subject | Similaridade supramolecular | por |
dc.subject | Polimorfos | por |
dc.subject | Cristalização | por |
dc.subject | Autoassociação | por |
dc.subject | Solvato | por |
dc.subject | Crystal engineering | eng |
dc.subject | Supramolecular similarity | eng |
dc.subject | Polymorphs | eng |
dc.subject | Crystallization | eng |
dc.subject | Self-assembly | eng |
dc.subject | Solvate | eng |
dc.title | Similaridade de estruturas supramoleculares em cristais orgânicos: proposta de índices quantitativos | por |
dc.title.alternative | Similarity of supramolecular structures in organic crystals: proposal of quantitative indexes | eng |
dc.type | Dissertação | por |
dc.description.resumo | 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. | por |
dc.contributor.advisor1 | Martins, Marcos Antonio Pinto | |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/6457412713967642 | por |
dc.contributor.advisor-co1 | Frizzo, Clarissa Piccinin | |
dc.contributor.referee1 | Bonacorso, Helio Gauze | |
dc.contributor.referee2 | Hörner, Manfredo | |
dc.contributor.referee3 | Pereira, Claudio Martin Pereira de | |
dc.contributor.referee4 | Rocha, Gerd Bruno | |
dc.creator.Lattes | http://lattes.cnpq.br/5447265840552788 | por |
dc.publisher.country | Brasil | por |
dc.publisher.department | Química | por |
dc.publisher.initials | UFSM | por |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Química | por |
dc.subject.cnpq | CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA | por |
dc.publisher.unidade | Centro de Ciências Naturais e Exatas | por |