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An ONIOM approach for calculating the UV-Vis spectra of warfarin
Ana Carolina Moralles Barbosa Silva
Universidade Estadual de Campinas
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Create a topicWe propose the use of ONIOM approach in the theoretical calculation of UV-Vis spectra of the warfarin. The molecule were divided in two and the level of theory of the second layer were gradually reduced. A layer of solvation were added as a 3rd layer. In this case, only the level of the 2nd layer were changed, the same as before. The results showed a gain in efficiency without losing accuracy. The difference between maximums wavelengths were as small as 0.9 nm.
Paulo McMiller
Oi Ana, belo trabalho, parabéns.
Queria te perguntar se você fez algum teste para avaliar a confiabilidade do particionamento do ONIOM.
Caio Moraes Porto
Parabéns Ana, excelente trabalho. Existe alguma explicação para a grande diferença entre os modelo com SMD e PCM?
Ana Carolina Moralles Barbosa Silva
Oi, Caio! Obrigada!
A diferença entre ele é maior usando ONIOM3, né? Acredito que seja porque o PCM tem um método desenvolvido pra aplicação em ONIOM (ONIOM-PCM/X, nesse caso, que considera que cada subcálculo tem sua carga aparente e a cavidade é calculada para o sistema real inteiro), enquanto o SMD não, e pode ter sofrido alguma influência do nível de cálculo utilizado para o sistema real (HF), uma vez que ele usa a densidade eletronica do soluto pra calcular a cavidade, ao invés de usar só a área.
Lucas Modesto da Costa
Olá Ana, excelente trabalho.
Como foi efetuada as escolhas de cargas e multiplicidades de cada região do onion (NV1 e NV2), visto que se trata da mesma molécula?
Att.
Lucas
Ana Carolina Moralles Barbosa Silva
Oi Lucas! Muito obrigada!
Quando dividimos a molécula em 2, especificamos o átomo de ligação entre os dois níveis, assim indicando que aqueles átomos "na fronteira" dos níveis tem a valência preenchida. Uma vez que a molécula é neutra, de multiplicidade 1, só carregamos essas informações pro cálculo ONIOM.
Ricardo Oliveira
Olá Ana, com o nível de cálculo (TDDFT/PBE0) e bases utilizadas existe precisão para discutir alterações menores do que 2 nm? Como vocês definiram o número de moléculas explicitas de água? Por que não fizeram um cálculo ONION de duas camadas aonde a primeira camada (mais interna) é a varfarina "completa" e a segunda (mais externa) é a camada de água?
Ana Carolina Moralles Barbosa Silva
Olá Ricardo. Obrigada pelas perguntas!
As moléculas de águas foram adicionadas cada uma como num vértice de um cubo com a varfarina dentro deste, e então otimizadas em nível B3LYP/6-311G(2d,p). A intenção é tratar a menor parcela do sistema possível num nível de cálculo alto, por isso a opção de dividir a molécula em 2. Quanto a precisão do nível, o funcional e base de referência foram escolhidos depois de um estudo de comparação pra ver o melhor sistema pra descrever o espectro da varfarina pura, mas não sei dizer quanto dessa diferença é imprecisão do nível e quanto é do método ONIOM.
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Ana Carolina Moralles Barbosa Silva
Olá Paulo! Obrigada pela pergunta!
O teste que foi feito foi fazer o particionamento e calcular o espectro utilizando o mesmo conjunto de base e funcional pros dois níveis. Quando comparado o valor de comprimento de onda máximo com o valor do nosso referencial teórico calculado com esse mesmo funcional e conjunto de base, mas sem utilizar ONIOM, eles se mostraram equivalentes. E aí assumimos que o particionamento foi feito corretamente.