Bioorgânica Estrutural
Código
7210
Unidade Orgânica
Faculdade de Ciências e Tecnologia
Departamento
Departamento de Química
Créditos
6.0
Professor responsável
Eurico José da Silva Cabrita
Horas semanais
3
Total de horas
50
Língua de ensino
Português
Objectivos
Pretende-se dar ao aluno formação avançada na área da análise estrutural de compostos orgânicos, com recurso a técnicas de ressonância magnética nuclear e cristalografia de raios-X. Será dado especial ênfase à aplicação de técnicas modernas de RMN para elucidação estrutural e estudo de interacções intermoleculares num contexto biológico, assim como à determinação de estruturas moleculares utilizando técnicas de cristalografia de raios-X de monocristal, incluindo a análise e validação das estruturas, bem como a determinação da configuração absoluta.
O aluno deverá adquirir competências para: (1) processar e interpretar espectros de RMN multidimensionais assim como dados de difracção de raios-X, (2) planear estratégias para elucidação de problemas estruturais complexos, incluindo determinação e validação de estruturas, análise conformacional e estudos de interacção intermolecular (“drug-screening”) (3) integrar e relacionar dados de RMN e cristalografia de raios-X com outras técnicas analíticas, tais como a espectrometria de massa, a espectroscopia de infra-vermelho e a espectroscopia de ressonância paramagnética electrónica (4) dominar várias ferramentas computacionais on-line bem como programas de visualização e representação molecular.
Conteúdo
Revisão de conceitos gerais de RMN (revisão de aspectos teóricos, desvio químico e constante de acoplamento). Técnicas uni-dimensionais e processamento de espectros 1D.
Introdução às técnicas bidimensionais – correlação através da ligação química: correlação homonuclear: espectroscopia de correlação (COSY), Total Correlation Spectroscopy (TOCSY)). Correlação heteronuclear (correlação heteronuclear a uma ligação (HMQC, HSQC); correlação heteronuclear a multiplas ligações – HMBC). Correlação através do espaço: efeito nuclear de Overhauser (NOE): espectro de diferença NOE, NOESY (1D e 2D), ROESY (1D e 2D).
Estratégias integradas para a análise estrutural de várias classes de compostos (produtos naturais, polímeros, carbohidratos, etc). Utilização de RMN, espectrometria de massa, espectroscopia de infra-vermelho e espectroscopia de EPR em análise estrutural: casos de estudo.
Interacções intermoleculares: perturbação de desvios químicos, o efeito NOE de transferência, reconhecimento de ligandos, constantes de associação, etc. Técnicas de drug-screening e Structural activity relationship (SAR) por RMN. Introdução ao RMN biomolecular.
Introdução à análise estrutural por difracção de Raios-X. Difracção de raios-X por monocristais. Princípios geométricos da difracção e lei de Bragg. Espaço recíproco e a esfera de Ewald.
Recolha de dados de difracção. Equação do factor de estrutura, a sua transformada de Fourier e métodos para a resolução do “problema de fase”. Método de Patterson e métodos directos. Dispersão anómala, determinação da configuração absoluta. Refinamento de estrutura e caracterização geométrica. Bases de dados cristalográficos.
Método de avaliação
Trabalho de casa -40 %
Seminário - 30 %
Teste final - 30 %