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http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/79340
Tipo: | Tese |
Título: | Estudo da estabilidade termodinâmica dos cristais de L-Fenilalanil-L-Alanina Diidratada e Ácido Eicosanóico (forma C) |
Autor(es): | Cordeiro, Adrya Jakellyne Paulo |
Orientador: | Freire, Paulo de Tarso Cavalcante |
Palavras-chave em português: | L-Fenilalanil-L-Alanina diidratada;Ácido eicosanóico;Dipeptideo hidrofóbico;Ácido graxo;Transições de fase;Espectroscopia Raman |
Palavras-chave em inglês: | L-Phenylalanyl-L-Alanine dihydrate;Eicosanoic acid;Hydrophobic dipeptide;Fatty acid;Phase transition;Raman spectroscopy |
CNPq: | CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA::FISICA DA MATERIA CONDENSADA |
Data do documento: | 2024 |
Citação: | CORDEIRO, A. J. P. Estudo da estabilidade termodinâmica dos cristais de L-Fenilalanil-L-Alanina Diidratada e Ácido Eicosanóico (forma C). Tese (Doutorado em Física: Física da Matéria Condensada) - Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2024. |
Resumo: | Neste estudo, foram analisados os cristais de L-Fenilalanil-L-Alanina diidratada (Phe-Ala.2H₂O) e de ácido eicosanoico (forma C), mais conhecido como ácido araquídico (AA), sob condições ambientes e com variação de parâmetros termodinâmicos. A pesquisa foi estruturada em duas partes: a primeira aborda o dipeptídeo hidrofóbico Phe-Ala·2H₂O, enquanto a segunda investiga o ácido graxo saturado (AA). No que diz respeito à Phe-Ala.2H₂O, foram realizadas análises de microscopia eletrônica de varredura, difração de raios X, calorimetria exploratória diferencial, espectros no infravermelho e Raman, além de cálculos computacionais, a partir dos quais foi feita a atribuição dos modos vibracionais Raman e infravermelho. Ademais, experimentos de espectroscopia Raman sob pressão foram conduzidos até aproximadamente 7 GPa. Foram observadas mudanças nos espectros Raman, que foram interpretados como deformação da estrutura tubular e o conjunto das modificações foi associado a mudanças conformacionais nas faixas de 2,6 a 3,0 GPa e 5,0 a 5,1 GPa, bem como a uma transição de fase estrutural entre 0,4 e 1,0 GPa. Um experimento de espectroscopia Raman com variação de temperatura até 473 K evidenciou dois intervalos de transição: 343 a 353 K e 393 a 403 K. Acima de 343 K, observou-se a saída de parte da água da estrutura, causando a quebra de parte das ligações de hidrogênio e a consequente introdução de desordem no cristal. Para o AA, foram realizadas análises de microscopia eletrônica de varredura, difração de raios X, espectroscopias infravermelho e Raman em condições ambientes, com atribuição dos modos normais de vibração baseada em estudos prévios de materiais da mesma família molecular. Um experimento de espectroscopia Raman sob pressão em até 8,1 GPa apontou duas possíveis alterações conformacionais, nas faixas de 0,4 a 0,9 GPa e de 2,7 a 3,2 GPa, e uma possível transição de fase estrutural, iniciada a 4,9 GPa, que sugere perda de simetria. Cálculos computacionais com variação de pressão também foram realizados e corroboraram os resultados obtidos através da espectroscopia Raman. Um experimento de espectroscopia Raman com variação de temperatura desde 300 até 10 K, revelou mudanças significativas nos intervalos de 190 a 140 K e de 100 a 40 K, indicando, respectivamente, uma alteração conformacional e uma transição estrutural, respectivamente. Comparação desses resultados com o de outros ácidos graxos, fornecendo insights ao problema aqui apresentado, também é fornecida. |
Abstract: | In this study, the crystals of L-Phenylalanyl-L-Alanine dihydrate (Phe-Ala·2H₂O) and eicosanoic acid (C-form), more commonly known as arachidic acid (AA), were analyzed under ambient conditions and with varying thermodynamic parameters. The research was structured in two parts: the first addresses the hydrophobic dipeptide Phe-Ala·2H₂O, while the second investigates the saturated fatty acid (AA). Regarding Phe-Ala·2H₂O, scanning electron microscopy, X-ray diffraction, differential scanning calorimetry, infrared and Raman spectra, as well as computational calculations, were performed, from which the assignment of Raman and infrared vibrational modes was made. Furthermore, Raman spectroscopy experiments under pressure were conducted up to approximately 7 GPa. Changes in the Raman spectra were observed, which were interpreted as tubular structure deformation, and the set of modifications was associated with conformational changes in the ranges of 2.6 to 3.0 GPa and 5.0 to 5.1 GPa, as well as a structural phase transition between 0.4 and 1.0 GPa. A Raman spectroscopy experiment with temperature variation up to 473 K evidenced two transition intervals: 343 to 353 K and 393 to 403 K. Above 343 K, partial water loss from the structure was observed, causing the breaking of some hydrogen bonds and the consequent introduction of disorder into the crystal. For AA, scanning electron microscopy, X-ray diffraction, infrared, and Raman spectroscopies under ambient conditions were conducted, with the assignment of normal vibrational modes based on previous studies of materials from the same molecular family. A Raman spectroscopy experiment under pressure up to 8.1 GPa indicated two possible conformational changes in the ranges of 0.4 to 0.9 GPa and 2.7 to 3.2 GPa, and a possible structural phase transition initiated at 4.9 GPa, suggesting a loss of symmetry. Computational calculations with pressure variation were also performed and corroborated the results obtained through Raman spectroscopy. A Raman spectroscopy experiment with temperature variation from 300 to 10 K revealed significant changes in the intervals of 190 to 140 K and 100 to 40 K, indicating a conformational change and a structural transition, respectively. Comparisons of these results with those of other fatty acids, providing insights into the problem presented here, are also provided. |
Descrição: | CORDEIRO, A. J. P. Estudo da estabilidade termodinâmica dos cristais de L-Fenilalanil-L-Alanina Diidratada e Ácido Eicosanóico (forma C). Tese (Doutorado em Física: Física da Matéria Condensada) - Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2024. |
URI: | http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/79340 |
Tipo de Acesso: | Acesso Aberto |
Aparece nas coleções: | DFI - Teses defendidas na UFC |
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