EFEMÉRIDE: 10 anos - Tese sobre a L-fenilalanina ácido nítrico

Hoje está fazendo dez anos da defesa da Tese de Doutorado de Katiane Pereira da Silva, cujo tema da pesquisa foi "Propriedades estruturais e eletrônicas do cristal L-fenilalanina ácido nítrico e estudo vibracional sob condições extremas de pressão e temperatura". A L-fenilalanina é um aminoácido, que entre outros, através da enzima L-fenilalanina hidroxilase, converte-se no aminoácido L-tirosina. No trabalho desenvolvido pela Katiane (atualmente professora na Universidade Federal Rural da Amazônia), investigou-se o cristal de L-fenilalanina ácido nítrico [C9H11NO2.C9H11NO2+.NO3-] (LFN) obtido pelo método de evaporação lenta à temperatura ambiente. Estudou-se de forma inteiramente atomística através de simulação computacional as propriedades eletrônicas e ópticas utilizando o método da teoria do funcional da densidade. Na investigação experimental o cristal foi caracterizado por difração de raios-X, por Transformada de Fourier no infravermelho (FT-IR) e no Raman (FT-Raman). Os resultados de difração de raios-X foram analisados pelo método de Rietveld, mostrando que este composto cristaliza-se na estrutura monoclínica pertecente ao grupo especial P21 com duas moléculas por célula unitária. Os parâmetros de rede calculados apresentaram boa concordância com os resultados experimentais. Também averigou o comportamento das cargas Mulliken e Hirschfield. A energia do gap do cristal LFN (indireto) foi calculada como sendo aproximadamente de 3,55 eV. Os orbitais 2p são os que mais contribuem para a densidade de estados, o que sugere que o cristal se comporta como um isolante. Foram apresentados resultados de caracterização do cristal de LFN à temperatura ambiente, através das técnicas utilizadas de espectroscopia de absorção por transformada de Fourier na região do infravermelho (FT-IR) no intervalo espectral entre 400 cm-1 e 4000 cm-1 e espectroscopia Raman por transformada de Fourier (FT-Raman) no intervalo espectral entre 50 cm-1 e 3500 cm-1. Para o intervalo acima de 3100 cm-1 nenhuma banda Raman foi observada, garantindo assim que o cristal tratado está na forma anidra. Para o cristal de LFN foram investigados os modos vibracionais por espectroscopia Raman em uma célula do tipo bigorna de diamantes desde a pressão ambiente até ~ 8,0 GPa. Nas análises dos resultados de altas pressões observou-se que o cristal sofre uma transição de fase em uma pressão bastante baixa, em torno de 0,6 GPa. A transição foi acompanhada pelo desaparecimento de um fônon na região dos modos externos do espectro Raman e por alterações das bandas eferentes a vibrações do tipo rocking do NH3+ e do CH2.

                        Prof. Katiane Pereira apresentando o seu trabalho de tese de Doutorado.

Defesa de Tese do Programa de Pós-Graduação em Física da UFC em 17/07/2014. Na foto, Prof. José Alves (UFC), Prof. Waldeci Paraguassu (UFPA), Katiane Pereira (atualmente professora na UFRA), Prof. Paulo Freire (UFC) e Prof. Evaldo Ribeiro (UFPR).