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Tipo do documento: Dissertação
Título: Estudo DFT propriedades estruturais, eletrônicas e ópticas do cristal da L-histidina monoclínica
Autor: Pereira, Francisco de Assis Rocha
Primeiro orientador: Macedo Filho, Antonio de
Primeiro coorientador: Frazão, Nilton Ferreira
Resumo: Neste trabalho, realizamos um estudo teórico do cristal da L-histidina monoclínica que é um dos isômeros da histidina (C6H9N3O2). A histidina é classificada como um aminoácido essencial, com a presença do anel imidazol na sua constituição, cuja a estrutura possui a capacidade de atuar como doador de próton, ou aceptor de prótons, ou atuando como reagente nucleófilo. Este aminoácido desempenha um papel químico e biológico fundamental nas estruturas e funções das proteínas, além de participar de reações de catálise enzimática, ou seja, a L-histidina, como aminoácido livre, catalisa e degrada vários ésteres e vem sendo aplicada no mecanismo de reação de uma série de enzimas como a ribonucleação pancreática, além de participar também de ligantes de íons metálicos com cobre, níquel, ferro e zinco. Este aminoácido está envolvido também na produção de glóbulos vermelhos e brancos, além de estar presente também na mielina de células nervosas cerebrais. Em particular, neste trabalho, estamos interessados em possíveis aplicações em Nanociência e Nanotecnologia. Assim, investigamos propriedades estruturais, eletrônicas e ópticas do cristal da L-histidina monoclínica por meio do formalismo DFT. Para tanto, empregamos o funcional de troca e correlação GGA, na parametrização de Perdew, Burke e Ernzerhof. Nossos cálculos apresentam gap principal eletrônico direto ao longo da direção D→D de valor 4.38eV, o que caracteriza o cristal investigado como um semicondutor de gap largo, obtivemos um menor valor de massas efetivas para o elétron e buraco de 𝑚𝑒= 3,44𝑚0 e 𝑚ℎ= 3,06𝑚0 ao longo das direções B→D e C→E, respectivamente.
Abstract: In this work, we carried out a theoretical study of the monoclinic L-histidine crystal, which is one of the isomers of histidine (C6H9N3O2). Histidine is classified as an essential amino acid, with the presence of the imidazole ring in its constitution, whose structure has the capacity to act as a proton donor or proton acceptor or acting as a nucleophilic reagent. This amino acid plays a fundamental chemical and biological role in the structures and functions of proteins, in addition to participating in enzymatic catalysis reactions ie L-histidine as a free amino acid catalyzes and degrades various esters and has been applied in the reaction mechanism of a series of enzymes such as pancreatic ribonucleation, in addition to also participating in metal ion binders with copper, nickel, iron and zinc, and this amino acid is also involved in the production of red and white blood cells and is also present in the myelin of brain nerve cells . In particular, in this work, we are interested in possible applications in Nanoscience and Nanotechnology. Thus, we investigate structural, electronic and optical properties of the monoclinic L-histidine crystal by means of DFT formalism. For this, we use the GGA exchange and correlation function, in the parameterization of Perdew, Burke and Ernzerhof. Our calculations present a direct electronic main gap along the D → D direction of 4.38eV, which characterizes the investigated crystal as a wide gap semiconductor, we obtained a lower effective mass value for the electron and hole of 𝑚𝑒 = 3,44 𝑚0 and 𝑚ℎ = 3,06 𝑚0 along directions B → D and C → E, respectively.
Palavras-chave: DFT
L-histidina
Semicondutor de gap largo
Nanobioeletrônica
Optoeletrônica
Área(s) do CNPq: QUIMICA::QUIMICA ANALITICA
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Estadual do Piauí
Sigla da instituição: UESPI
Departamento: Centro de Ciências da Natureza
Programa: Programa de Mestrado Profissional em Ensino de Biologia
Citação: PEREIRA, Francisco de Assis Rocha. Estudo DFT propriedades estruturais, eletrônicas e ópticas do cristal da L-histidina monoclínica. 2020. 55 f. Dissertação (Programa de Mestrado Profissional em Ensino de Biologia) - Universidade Estadual do Piauí, Teresina, 2020.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://localhost:8080/tede/handle/tede/311
Data de defesa: 29-Sep-2020
Appears in Collections:Mestrado em Química

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