Estudo das propriedades vibracionais do cristal de timidina em condições extremas de pressão e temperatura

Quando a pentose (glicose) e uma base nitrogenada unem-se por meio de uma ligacao N-β glicosidica forma-se uma molecula denominada de nucleosideo. No presente trabalho o nucleosideo timidina, cuja formula molecular e C10N2O5H14, foi estudado atraves de espectroscopia Raman, submetendo-o a condicoes extremas de pressao e de temperatura, alem de medidas de difracao de raios X. Uma analise auxiliar a respeito dos modos normais de vibracao do cristal foi realizada atraves de calculos de primeiros principios utilizando-se o funcional B3LYP em conjunto com as bases gaussianas 6-31G+(d) e analise de distribuicao de energia potencial (PED). Esses resultados, juntamente com dados da literatura e medidas de espectrocopia Raman em diversas geometrias de esplalhamento na timidina permitiram uma identificacao dos varios modos normais de vibracao do cristal. Os experimentos por difracao de raios X foram realizados no intervalo de temperatura entre 83 e 413 K. Experimentos de espectroscopia Raman sob condicoes extremas de temperatura (20 a 380 K) foram realizados no intervalo espectral compreendido entre 20 e 3400 cm-1. Da analise dos resultados, e possivel tirar algumas conclusoes. (i) O cristal de timidina manteve-se estavel em todo o intervalo de temperatura investigado, indicando que o efeito de temperatura nao e suficiente para modificar as ligacoes de hidrogenio presentes entre as moleculas de tal forma que haja modificacao da simetria do cristal. (ii) O material estudado apresentou algumas leves mudancas nos espectros vibracionais no experimento realizado a baixas temperaturas, sugerindo, se nao uma transicao de fase estrutural, pelo menos alguma modificacao conformacional das moleculas da timidina. Experimentos submetendo o cristal a pressoes de ate 5 GPa foram realizados utilizando-se uma celula de pressao a extremos de diamantes. Os resultados mostraram anomalias nos espectros Raman por volta de 3.0 GPa. Essas anomalias foram caracterizadas pelo desaparecimento de alguns modos de rede, surgimento de alguns modos internos, deslocamento para menores numeros de onda de modos associados a ligacoes de hidrogenio e descontinuidades dos coeficientes lineares de varios modos nos graficos de numero de onda em funcao da pressao. Essa serie de modificacoes foram interpretadas como consequencia de uma transicao de fase sofrida pela timidina por volta de 3.0 GPa. Alem disso, a descompressao da amostra ate a pressao atmosferica mostrou que a transicao de fase e reversivel. Tambem fornecemos uma comparacao com resultados de outros nucleosideos submetidos a altas pressoes.