Orientadores: D. S. Galvão, M. C. dos Santos

Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica de Gleb Wataghin

Resumo: Este trabalho está dividido em duas partes. Na primeira parte nós investigamos a estrutura eletrônica das elipticinas. As elipticinas constituem um familia de moléculas orgânicas que apresenta atividade citotóxica e antitumoral. Nós utilizamos métodos semi-empíricos como o AMl e ZINDO para...

Resumo: Este trabalho está dividido em duas partes. Na primeira parte nós investigamos a estrutura eletrônica das elipticinas. As elipticinas constituem um familia de moléculas orgânicas que apresenta atividade citotóxica e antitumoral. Nós utilizamos métodos semi-empíricos como o AMl e ZINDO para estabelecer um modelo que permite explicar a seletividade biológica das elipticinas em termos de parâmetros eletrônicos. Demonstramos que é possível estabelecer um relação direta entre atividade citotóxica e momento de dipolo e densidade de carga crítica em alguns sítios específicos. Isto permite em princípio estabelecer uma metodologia para o design de novos derivados da elipticina com propriedades biológicas específicas.
Na segunda parte investigamos alguns aspectos de eletrônica molecular. Em particular nós propusemos uma chave molecular tipo Carter, que ao contrário do proposto na literatura pode funcionar desde que espaçadores laterais e a presença de um campo estático externo sejam levados em consideração. Propusemos também um novo tipo de dispositivo molecular que pode ter a sua condutividade modulada por um campo elétrico sem a necessidade de contatos físicos ou de dopagem química. Nós observamos um comportamento não linear tipo transistor em função da intensidade do campo elétrico. Esta é a primeira demonstração teórica deste tipo de mecanismo para materiais orgânicos

Abstract: This work is divided into two parts. In part I we have investigated the electronic structure of ellipticines. Ellipticines are a family of organic molecules with antitumoral and cytotoxic activity. We have used sophisticated semiempirical methods as AM1 and ZINDO to build a model that...

Abstract: This work is divided into two parts. In part I we have investigated the electronic structure of ellipticines. Ellipticines are a family of organic molecules with antitumoral and cytotoxic activity. We have used sophisticated semiempirical methods as AM1 and ZINDO to build a model that correlates the biological selectivity shown by ellipticines with their electronic indexes. We have shown that a direct relationship between cytotoxic activity with dipole moment and critical charge density at specific sites is present. This allows, in principle, a new methodology for the design of better ellipticine derivatives with specific properties.
In part II we have investigated some aspects of molecular electronics. In particular, we have proposed a functional Carter's switch in contrast with previous reported studies in the literature. The underlying mechanism for the switching function is the presence of lateral spacers associated with the presence of a static external electric field. We have also proposed a new type of molecular device with the conductivity modulated by the electric field and without the necessity of physical contacts or chemical doping. We have observed a non-linear, transistor-like, behavior as a function of the electric field strength. This is the first theoretical demonstration of such mechanisms for organic materials