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O Mecanismo da Reação de Substituição do Ligante Nitrosil por Aqua em Compostos de Coordenação de Rutênio

Processo: 17/24856-2
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de março de 2018
Vigência (Término): 28 de fevereiro de 2021
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
Pesquisador responsável:Renato Luis Tame Parreira
Beneficiário:Renato Pereira Orenha
Instituição-sede: Pró-Reitoria Adjunta de Pesquisa e Pós-Graduação. Universidade de Franca (UNIFRAN). Franca , SP, Brasil
Assunto(s):Óxido nítrico   Química teórica

Resumo

A molécula de óxido nítrico (NO) apresenta um papel relevante em diversos processos fisiológicos e fisiopatológicos. Compostos de coordenação de rutênio (Ru) contendo ligantes amin (NH3) são utilizados como sistemas modelo para regular a concentração de NO em meio biológico. Uma das principais rotas para promover a liberação de NO envolve a reação de substituição: [Ru(NH3)3(L1)(L2)(NO)]2+ + H2O -- [Ru(NH3)3(L1)(L2)(H2O)]2+ + NO. Apesar de sua essencial importância, o mecanismo termodinâmico e cinético deste processo é ainda um tópico que não foi completamente compreendido. Logo, este projeto busca investigar esta reação de substituição com L1 e L2 = NH3, H2O e CO de modo a também avaliarmos a influência da natureza e posição relativa dos ligantes. Desta forma, as geometrias serão otimizadas com o modelo computacional BP86/def2-TZVP com ECP28MDF para o átomo de Ru. O polarization continuum model (PCM) será utilizado para mimetizar a solvatação da água (H2O) em torno dos complexos metálicos. Além disso, moléculas de H2O serão colocadas próximas à ligação Ru-NO para definir a reação química que é termodinamicamente factível. Assim, o transition state (TS) será obtido com o objetivo de utilizarmos o método intrinsic reaction coordinate (IRC) para calcular o perfil energético ao longo das coordenadas da reação química em investigação. A partir destes resultados será utilizado o activation strain model (ASM) que permitirá a analise de decomposição energética desta reação química. Complementarmente, a análise topológica dos reagentes, estado de transição e produtos será realizada a partir do método quantum theory of atoms in molecules (QTAIM). Portanto, estes resultados determinarão o mecanismo cinético desta reação química. Todos os cálculos serão realizados a partir dos programas computacionais Orca 4.0.1, Amsterdam Density Functional (ADF) e AIMAll Professional (Version 17.11.14).

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Publicações científicas (23)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
ORENHA, RENATO PEREIRA; NAGURNIAK, GLAUCIO REGIS; COLACO, MATHEUS CACHOEIRA; CARAMORI, GIOVANNI FINOTO; PIOTROWSKI, MAURICIO JEOMAR; DE ARAUJO BATISTA, KRYS ELLY; MUNOZ-CASTRO, ALVARO; DE ALMEIDA SILVA, BRENO; ESTEVES, BENJAMIM JOSE; PARREIRA, RENATO LUIS TAME. The simultaneous recognition mechanism of cations and anions using macrocyclic-iodine structures: insights from dispersion-corrected DFT calculations. Physical Chemistry Chemical Physics, v. 22, n. 41, p. 23795-23803, . (11/07623-8, 17/24856-2)
ORTOLAN, ALEXANDRE O.; CARAMORI, GIOVANNI F.; PARREIRA, RENATO L. T.; ORENHA, RENATO P.; MUNOZ-CASTRO, ALVARO; FRENKING, GERNOT. The bonding situation in heteromultimetallic carbonyl complexes. DALTON TRANSACTIONS, v. 49, n. 46, p. 16762-16771, . (17/24856-2)
ORENHA, RENATO PEREIRA; MORGON, NELSON HENRIQUE; SILVA, GRAZIELE CAPPATO GUERRA; CARAMORI, GIOVANNI FINOTO; PARREIRA, RENATO LUIS TAME. The pi-donor/acceptor trans effect on NO release in ruthenium nitrosyl complexes: a computational insight. NEW JOURNAL OF CHEMISTRY, v. 45, n. 20, . (11/07623-8, 17/24856-2, 19/00543-0, 13/08293-7, 15/22338-9)
ORENHA, RENATO PEREIRA; SILVA, GRAZIELE CAPPATO GUERRA; MORGON, NELSON HENRIQUE; CARAMORI, GIOVANNI FINOTO; PARREIRA, RENATO LUIS TAME. Can the relative positions (cis-trans) of ligands really modulate the coordination of NO in ruthenium nitrosyl complexes?. NEW JOURNAL OF CHEMISTRY, v. 45, n. 3, p. 1658-1666, . (13/08293-7, 19/00543-0, 11/07623-8, 15/22338-9, 17/24856-2)
COIMBRA, DANIEL F.; CINTRA, CLAUDIA H.; LOURENCO, LUIZ C. L.; PARREIRA, RENATO L. T.; ORENHA, RENATO P.; CARAMORI, GIOVANNI F.. Are DFT Methods Able to Predict Reduction Potentials of Ruthenium Nitrosyl Complexes Accurately?. Journal of Physical Chemistry A, v. 124, n. 30, p. 6186-6192, . (11/07623-8, 17/24856-2)
CARAMORI, GIOVANNI F.; OSTROM, INA; ORTOLAN, ALEXANDRE O.; NAGURNIAK, GLAUCIO R.; BESEN, VITOR M.; MUNOZ-CASTRO, ALVARO; ORENHA, RENATO P.; PARREIRA, RENATO L. T.; GALEMBECK, SERGIO E.. The usefulness of energy decomposition schemes to rationalize host-guest interactions. DALTON TRANSACTIONS, v. 49, n. 48, p. 17457-17471, . (17/04856-8, 17/24856-2, 11/07623-8)
ORENHA, RENATO PEREIRA; PEIXOTO, LETICIA BERMUDES; CARAMORI, GIOVANNI FINOTO; PIOTROWSKI, MAURICIO JEOMAR; DE ARAUJO BATISTA, KRYS ELLY; CONTRERAS-GARCIA, JULIA; CARDENAS, CARLOS; MORGON, NELSON HENRIQUE; MENDIZABAL, FERNANDO; TAME PARREIRA, RENATO LUIS. Designing boron and metal complexes for fluoride recognition: a computational perspective. Physical Chemistry Chemical Physics, v. 23, n. 39, p. 22768-22778, . (13/08293-7, 17/24856-2, 11/07623-8)
NERES, NAYARA B. R.; MONTAGNINI, DANIEL; FERREIRA, DANIELE S.; PARREIRA, RENATO L. T.; ORENHA, RENATO P.; LIMA, THAIS C.; MOLINA, EDUARDO F.; CUNHA, WILSON R.; SILVA, MARCIO L. A.; ESPERANDIM, VIVIANE R.. In Vivo and in Silico Trypanocidal Activity Evaluation of (-)-Cubebin Encapsulated in PLGA Microspheres as Potential Treatment in Acute Phase. CHEMISTRY & BIODIVERSITY, v. 18, n. 6, . (17/24856-2, 13/04880-5, 10/17378-8, 09/05049-2, 11/05952-4, 11/07623-8)
PERACA, CARINA S. T.; NAGURNIAK, GLAUCIO R.; ORENHA, RENATO P.; PARREIRA, RENATO L. T.; PIOTROWSKI, MAURICIO J.. A theoretical indicator of transition-metal nanoclusters applied in the carbon nanotube nucleation process: a DFT study. DALTON TRANSACTIONS, v. 49, n. 2, p. 492-503, . (17/24856-2)
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ORENHA, RENATO PEREIRA; MORGON, NELSON HENRIQUE; CONTRERAS-GARCIA, JULIA; SILVA, GRAZIELE CAPPATO GUERRA; NAGURNIAK, GLAUCIO REGIS; PIOTROWSKI, MAURICIO JEOMAR; CARAMORI, GIOVANNI FINOTO; MUNOZ-CASTRO, ALVARO; PARREIRA, RENATO LUIS TAME. How does the acidic milieu interfere in the capability of ruthenium nitrosyl complexes to release nitric oxide?. NEW JOURNAL OF CHEMISTRY, v. 44, n. 3, p. 773-779, . (11/07623-8, 19/00543-0, 17/24856-2, 13/08293-7)
ORENHA, RENATO PEREIRA; DA SILVA, VANESSA BORGES; CARAMORI, GIOVANNI FINOTO; PIOTROWSKI, MAURICIO JEOMAR; NAGURNIAK, GLAUCIO REGIS; PARREIRA, RENATO LUIS TAME. The design of anion-pi interactions and hydrogen bonds for the recognition of chloride, bromide and nitrate anions. Physical Chemistry Chemical Physics, v. 23, n. 19, p. 11455-11465, . (11/07623-8, 19/19175-1, 17/24856-2)
ORENHA, RENATO PEREIRA; CINTRA, CLAUDIA HABER; LUCAS NATAL, MARIA LAURA; COLACO, MATHEUS CACHOEIRA; CARAMORI, GIOVANNI FINOTO; PIOTROWSKI, MAURICIO JEOMAR; TAME PARREIRA, RENATO LUIS. Design of supramolecular systems capable of recognizing anions uniquely by aliphatic C-HMIDLINE HORIZONTAL ELLIPSISanion hydrogen bonds: theoretical insights. NEW JOURNAL OF CHEMISTRY, v. 45, n. 41, . (17/24856-2, 11/07623-8)
ORENHA, RENATO PEREIRA; GUERRA SILVA, GRAZIELE CAPPATO; DE LIMA BATISTA, ANA PAULA; SAMPAIO DE OLIVEIRA FILHO, ANTONIO GUSTAVO; MORGON, NELSON HENRIQUE; DA SILVA, VANESSA BORGES; PEREIRA FURTADO, SAULO SAMUEL; CARAMORI, GIOVANNI FINOTO; PIOTROWSKI, MAURICIO JEOMAR; TAME PARREIRA, RENATO LUIS. Tracking the role oftrans-ligands in ruthenium-NO bond lability: computational insight. NEW JOURNAL OF CHEMISTRY, v. 44, n. 27, p. 11448-11456, . (11/07623-8, 17/24856-2, 19/00543-0, 15/11714-0, 13/08293-7, 17/18238-4)
VIEIRA, TATIANA M.; ORENHA, RENATO P.; CREVELIN, EDUARDO J.; FURTADO, SAULO S. P.; VESSECCHI, RICARDO; PARREIRA, RENATO L. T.; CROTTI, ANTONIO E. M.. Electrospray ionization tandem mass spectrometry of monoketone curcuminoids. RAPID COMMUNICATIONS IN MASS SPECTROMETRY, . (11/07623-8, 17/24856-2, 16/19272-9)
MELETI, VANDERLISA RITA; ESPERANDIM, VIVIANE RODRIGUES; BOCALON FLAUZINO, LUZIO GABRIEL; PRIZANTELLI, ANNA HELENA; DE LIMA PAULA, LUCAS ANTONIO; MAGALHAES, LIZANDRA GUIDI; CUNHA, WILSON ROBERTO; LAURENTIZ, ROSANGELA DA SILVA; DA ROCHA PISSURNO, ANA PAULA; DHAMMIKA NANAYAKKARA, N. P.; et al. (+/-)-Licarin A and its semi-synthetic derivatives: In vitro and in silico evaluation of trypanocidal and schistosomicidal activities. Acta Tropica, v. 202, . (11/07623-8, 98/14956-7, 09/05049-2, 17/24856-2)
SILVA, EDER HENRIQUE DA; ORENHA, RENATO PEREIRA; MUNOZ-CASTRO, ALVARO; CARAMORI, GIOVANNI FINOTO; COLACO, MATHEUS CACHOEIRA; SILVA, GRAZIELE CAPATTO GUERRA; PARREIRA, RENATO LUIS TAME. Theoretical study of chloride complexes with hybrid macrocycles. NEW JOURNAL OF CHEMISTRY, v. 45, n. 1, p. 463-470, . (19/00543-0, 17/24856-2, 11/07623-8)
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ORENHA, RENATO PEREIRA; CINTRA, CLAUDIA HABER; PEIXOTO, LETICIA BERMUDES; DA SILVA, EDER HENRIQUE; CARAMORI, GIOVANNI FINOTO; ORTOLAN, ALEXANDRE OSMAR; PIOTROWSKI, MAURICIO JEOMAR; TAME PARREIRA, RENATO LUIS. The anionic recognition mechanism based on polyol and boronic acid receptors. NEW JOURNAL OF CHEMISTRY, v. 44, n. 14, p. 5564-5571, . (11/07623-8, 17/24856-2)
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DE AMORIM, V, RAIRISSON; BATISTA, KRYS E. A.; NAGURNIAK, GLAUCIO R.; ORENHA, RENATO P.; PARREIRA, RENATO L. T.; PIOTROWSKI, MAURICIO J.. CO, NO, and SO adsorption on Ni nanoclusters: a DFT investigation. DALTON TRANSACTIONS, v. 49, n. 19, p. 6407-6417, . (11/07623-8, 17/24856-2)

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