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UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEAR

CENTRO DE CINCIAS

DEPARTAMENTO DE FSICAGRADUAO EM FSICA

JOO PAULO NOBRE SOARES

ESPECTROSCOPIA VIBRACIONAL EM L-CISTENA HCl SOB CONDIES AMBIENTES

FORTALEZA2014

JOO PAULO NOBRE SOARES

ESPECTROSCOPIA VIBRACIONAL EM L-CISTENA HCl SOB CONDIES AMBIENTES

Monografia de Bacharelado apresentada Coordenao da Graduao do Curso de Fsica, da Universidade Federal do Cear, como requisito parcial para a obteno do Ttulo de Bacharel em Fsica.

Orientador: Paulo de Tarso Cavalcante Freire

FORTALEZA2014

JOO PAULO NOBRE SOARES

ESPECTROSCOPIA VIBRACIONAL EM L-CISTENA HCl SOB CONDIES AMBIENTES

Monografia de Bacharelado apresentada Coordenao da Graduao do Curso de Fsica, da Universidade Federal do Cear, como requisito parcial para a obteno do Ttulo de Bacharel em Fsica.

Aprovada em 03/12/2014

BANCA EXAMINADORA

Prof. Dr. Paulo de Tarso Cavalcante Freire (Orientador)Universidade Federal do Cear (UFC)

Prof. Dr. Joo Hermnio Da SilvaUniversidade Federal do Cariri (UFCA)

Prof. Dr. Gilberto Dantas SaraivaUniversidade Estadual do Cear (UECE)

Dados Internacionais de Catalogao na PublicaoUniversidade Federal do CearBiblioteca do Curso de Fsica

.

Monografia de final de curso / Joo Paulo Nobre Soares, 2014. 12 f.:il.

Monografia (bacharelado) - Universidade Federal do Cear, Centro de Cincias, Departamento de Fsica, Fortaleza, 2014.

Orientao: Paulo de Tarso Cavalcante Freire

I. Espectroscopia vibracional em L-Cistena HCl sob condies ambientes.

Agradecimentos

Ao meu orientador, Prof. Paulo de Tarso Cavalcante Freire, pela dedicao, assistncia e pacincia durante todo esse processo.A todos meus professores que me ajudaram durante a minha graduao.A minha me e meus irmos por toda a estrutura que eles me forneceram.Aos meus amigos de sala pelo companheirismo e por sempre me ajudarem quando precisei, especialmente ao Daniel Linhares.Ao CNPq pelo apoio financeiro.

Resumo

Neste trabalho foi estudado o comportamento dos modos vibracionais de um dos 20 aminocidos que formam as protenas que so encontradas nos seres vivos, a L-cistena HCl. Mais especificamente foram investigados policristaisde L-cistena. As amostras utilizadas na pesquisa estavam em forma de p. Para tal estudo foi utilizada a espectroscopia Raman com o cristal submetido a condies ambientes. A regio espectral estudada foi a de nmero de onda entre 15 cm-1 e 3250 cm-1. Adicionalmente foi realizado uma tentativa para classificar os modos normais de vibrao da L-Cistena HCl baseado em outros estudos realizados sobre o mesmo aminocido.

Abstract

This work studied the behavior of vibrational modes of one of the 20 amino acids that form the proteins that are found in living organisms, L-Cysteine HCl. The samples used in the study were in the powder form. For this study, Raman spectroscopy was employed under ambient conditions. The spectral range studied spanned the wave number region between 15 cm-1 and 3250 cm-1. The graph obtained from these regions attempts were made to classify the normal modes of vibration of L-Cysteine HCl based on other studies on the same amino acid.

Lista de Figuras

Figura 1.1: Estrutura geral de um aminocido. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p. 12Figura 1.2: Enantiomeros Cistena. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .p. 13 Figura 1.3: Estrutura da L-Cistena. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .p. 13Figura 1.4: Tiol com um grupo sulfrifrila destacado em azul. . . . . . . . . . . . . . . . p. 13Figura 2.1: (a) As rotaes nos 3N graus de liberdade duas para linear; (b) 3 para no linear. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p. 17Figura 2.2: Modos de vibrao molecular. Os sinais X e representam para fora e para dentro do plano, respectivamente. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p. 19Figura 2.3: Deslocamentos de planos de tomos devido a uma onda longitudinal. Pontos escuros representam os tomos em sua posio de equilbrio e setas representam os deslocamentos dos planos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p. 20Figura 2.4: Ramos tico e acstico da relao de disperso par a uma rede diatmica linear. Mostram-se as frequncias limitadas por K = 0 e K =. . . . . . . . . . . . . . . . . . . p. 21Figura 3.1 : L-cistena cloridrato p. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p. 22Figura 3.2: Espalhamento Raman na geometria de retro-espalhamento. . . . . . . . . . p. 23Figura 3.3: Espectrmetro Raman T64000 (a direita da figura) . . . . . . . . . . . . . . p. 24Figura 4.1: Espectro Raman do cido L-cistena HCl temperatura ambiente na regio espectral entre 15 cm1 e 650 cm1. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p. 25Figura 4.2: Espectro Raman do cido L-cistena HCl temperatura ambiente na regio espectral entre 650 cm1 e 1300 cm1. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p.27Figura 4.3: Espectro Raman do cido L-cistena HCl temperatura ambiente na regio espectral entre 1300 cm1 e 1950 cm1. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p. 28Figura 4.4: Espectro Raman do cido L-cistena HCl temperatura ambiente na regio espectral entre 1950 cm1 e 2600 cm1. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p. 29 Figura 4.5: Espectro Raman do cido L-cistena HCl temperatura ambiente na regio espectral entre 2600 cm1 e 3250 cm1. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p. 30

Lista de TabelasTabela 4: Legenda indicando o significado de cada abreviatura do modos de vibraes. . p. 24 Tabela 4.1: Classificao dos modos de vibrao Raman ativos da L-cistena HCl observados temperatura ambiente no intervalo entre 15 cm 1 e 650 cm1 . . . . . . . . . . . . . . . p.25Tabela 4.2: No intervalo espectral de 650 cm-1 a 1300 cm-1 da L-cistena HCl foram encontrados 13 modos que esto visveis na figura 4.2 e listados na tabela 4.2 . . . . . . . . . . . . . p. 26Tabela 4.3: Classificao dos modos de vibrao Raman ativos da L-cistena HCl observados temperatura ambiente no intervalo entre 1300 cm 1 e 1950 cm1 . . . . . . . . . . . . p. 27 Tabela 4.4: Classificao dos modos de vibrao Raman ativos da L-cistena HCl observados temperatura ambiente no intervalo entre 1950 cm 1 e 2600 cm1 . . . . . . . . . . . . p. 28Tabela 4.5: Classificao dos modos de vibrao Raman ativos da L-cistena HCl observados temperatura ambiente no intervalo entre 2600 cm 1 e 3250 cm1 . . . . . . . . . . . . p. 29

Sumrio

1 Introduo111. Aminocidos121.1 Enantimeros121.2 Cistena132. Espectroscopia Raman142.1 Teoria clssica do espalhamento Raman152.2 Vibraes moleculares162.3 Classificaes das vibraes182.4 Vibraes em cristais193.Procedimento experimental213.1 Amostras utilizadas213.2 Mtodo de crescimento do cristal213.3 Espectroscopia Raman a temperatura ambiente224.Propriedades vibracionais da L-Cistena HCL244.1.1 Regio espectral entre 15 cm-1 a 650 cm-244.1.2 Regio espectral entre 650 cm-1 a 1300 cm-1264.1.3 Regio espectral entre 1300 cm-1 a 1950 cm-1274.1.4 Regio espectral entre 1950 cm-1 a 2600 cm-1284.1.5 Regio espectral entre 2600 cm-1 a 3250 cm-1296 Concluses e Perspectivas31Referncias Bibliogrficas32

1IntroduoOs aminocidos so unidades estruturais bsicas que compem as protenas. Existem 20 tipos de aminocidos principais, porm tambm h alguns aminocidos especiais que s aparecem em alguns tipos de protenas. A L-cistena HCl, objeto de estudo deste trabalho, desempenha um papel muito importante no corpo. Alm disso, serve para realizar a sntese de protenas como a glutationa, taurina e coenzima a. Outra utilidade a sua aplicao em alimentos para animais de estimao, suplemento alimentar e farmacutica. J na indstria pode ser usada em padarias, cosmticos, produtos farmacuticos. No estudo de que trata este trabalho investigaram-se as propriedades vibracionais do cristal de L-cistena HCl atravs de espectroscopia Raman e o comportamento deste sob temperatura ambiente.

2 Princpios tericos1. AminocidosOs aminocidos so molculas orgnicas formadas por tomos de carbono(C), hidrognio(O), e nitrognio(N). Alguns deles podem conter enxofre(S) em sua composio, como a cistena. Estruturalmente so formados por um grupamento carboxila (COOH), um grupo amina (NH2) e um radical que determina um dos vinte tipos de aminocidos[1].

Figura 1.1: Estrutura geral de um aminocidoExistem 20 aminocidos principais, denominados de aminocidos primrios ou padro, mas alm desses, existem alguns aminocidos especiais, que s aparecem em algumas protenas. Dos vinte aminocidos principais, nove so chamados de essenciais. Devido a incapacidade do corpo humano os produzir necessrio a sua ingesto atravs de alimentos para evitar a falta no organismo. J a outra categoria chamada de aminocidos no-essenciais. Eles so aqueles que o organismo tem a capacidade natural de produzir. Mas em situaes especiais em que a necessidade deles aumentada como em queimaduras, atividades fsicas ou inflamaes, sua produo no o bastante, exigindo assim a suplementao.1.1 EnantimerosEnantimetros so molculas orgnicas que so chamadas assim devido a sua forma, pois para cada enantimero, existe uma forma igual porm invertida, como se fosse o reflexo de um espelho. Quando a luz incide sobre uma amostra, os ftons que a compem podem ser absorvidos, espalhados pela matria ou at mesmo passar atravs sem sofrer nenhuma alterao[2]. Quando uma soluo que contm um enantimero submetida a isso, ela pode desviar o plano para a direita ou para a esquerda. Se o plano desviado para a esquerda, diz que a substncia levorrotatria ou levogira, representada pelo prefixo L. Se o plano for desviado para a direita dextrorotatria ou dextrogira, representada pelo prefixo D.

Figura 1.2: Enantiomeros Cistena1.2 CistenaA cistena (C3H7NO2S) um dos aminocidos codificados pelo cdigo gentico, sendo, portanto, um dos componentes das protenas dos seres vivos. Em sua estrutura possui um composto organossulfurado que contm um grupo SH, tambm conhecido como tiol. Alguns alimentos ricos em cistena so alho, cebola, aveia.

Figura 1.3: Estrutura da L-CistenaOs grupos tiis so cidos, reagem com bases e alguns metais, formando compostos semelhantes a sais, chamados de tiolatos que so definidos como derivados de um tiol em que um tomo de metal substitui o hidrognio ligado ao enxofre [3].

Figura 1.4: Tiol com um grupo sulfrifrila destacado em azulA cistena (particularmente a L-Cistena) possui vrias aplicaes no mercado, como em suplemento alimentar, produtos farmacuticos e cuidado pessoal. Tambm usada industrialmente em pastelarias e padarias, para amaciar a massa e reduzir o tempo de processamento.2. Espectroscopia RamanA espectroscopia Raman uma tcnica onde usada uma fonte de luz monocromtica a qual, ao atingir a amostra, ela espalhada, gerando luz com a mesma energia ou de energia diferente da incidente. Caso a luz gerada possua a mesma energia da luz incidente o espalhamento chamado de elstico e se a energia for diferente chamado de espalhamento inelstico. A partir do espalhamento inelstico podemos obter muitas informaes importantes sobre a composio e ligaes qumicas da amostra a partir dessa diferena de energia.Na prtica, um feixe de radiao laser monocromtico de baixa potncia utilizado para iluminar pequenas reas do objeto e quando incide com a superfcie, espalhado em todas as direes sendo apenas uma pequena parcela dessa radiao espalhada inelsticamente. Esse fenmeno foi observado pela primeira vez por Chandrasekhara Venkata Raman, na ndia, por isso chamamos de efeito Raman.Os processos do espalhamento inelstico so classificados de duas formas: se a frequncia da radiao espalhada for menor que a frequncia da radiao incidente, o processo ir absorver energia, esse espalhamento denominado de Stokes e a frequncia final do fton dada por 0 - . Caso a radiao espalhada tenha uma frequncia maior do que a radiao incidente, o processo cedeu energia, que foi retirada do meio espalhador e transformada em energia do campo de radiao. Esse processo chamado de anti-Stokes e a frequncia final do fton dada por 0 + , onde 0 a frequncia inicial do fton.No espalhamento de Raman Stokes a molcula absorve um fton de energia hv0 excitando-a para um estado intermedirio. Com isso ela imediatamente passa para um estado de maior energia do que o inicial, emitindo ou espalhando um fton de energia. No caso do espalhamento anti-Stokes a partcula j est em um estado vibracional excitado, depois de emitir um fton, ele pode cair para um estado menos energtico. Significando que alguma energia vibracional da molcula foi convertida em energia do fton espalhado. A figura 1.5 ilustra a situao descrita.

Figura 1.5: (a) Espalhamento Raman Stokes; (b) Espalhamento Raman anti-Stokes.2.1 Teoria clssica do espalhamento Raman

O efeito Raman envolve uma interao do campo eltrico da radiao eletromagntica com a distribuio da nuvem eletrnica molecular, pois usualmente a radiao monocromtica utilizada est na regio do visvel ou do ultravioleta. A resposta dos eltrons se manifesta atravs da polarizao eletrnica, . O campo eltrico oscilante ir induzir na molcula um momento de dipolo, P. Sabemos que o vetor momento de dipolo () induzido oscila com sobreposio de frequncias e dado por:

(2.1.1)

Sendo o tensor polaridade da molcula e o vetor campo eltrico da radiao incidente. Considerando que o momento de dipolo eltrico induzido depende da ao de um campo externo, oscilante com frequncia e amplitude E0, ento:

= 0 cos(20t)(2.1.2)

Substituindo o valor de na equao (1), obtemos:

0 cos(20t)(2.1.3)

onde 0 a polarizabilidade esttica e n so as frequncias vibracionais do sistema. Consideramos que os movimentos de vibrao possam ser descritos em modos normais, com frequncias bem definidas. Iremos supor que a polarizabilidade seja dependente dessas vibraes. Assim podemos escrever a equao: (2.1.4)

De onde teremos:

(2.1.5)

O primeiro termo do lado direito da equao (2.1.5) se trata do espalhamento Rayleigh. J o segundo termo, com frequncia (n) se trata do espalhamento Raman anti-Stokes e o terceiro, com frequncia (n) o espalhamento Raman Stokes. A polarizabilidade um tensor de segunda ordem, de maneira que os espalhamentos Rayleigh e Raman variem com a posio angular. Assim, temos a seguinte relao:(2.1.6)

onde o tensor formado pelas componentes ij, um tensor simtrico, isto quer dizer que: xy = yx, xz = zx e yz = zy.Escrevendo em torno da posio de equilbrio em termos de Qk na forma de uma srie de Taylor:

ij = + (2.1.7)

Suponde que tem um carter oscilatrio e seja da seguinte forma:) e (2.1.8)

Teremos finalmente que:

(2.1.9)

2.2 Vibraes molecularesPara uma molcula de N tomos necessrio usar coordenadas x, y e z para descrever as posies de cada um dos tomos, logo essa molcula necessita de um total de 3N coordenadas para descrever suas posies no espao. As mudanas nas coordenadas podem ter valores diferentes, ento, uma molcula com N tomos necessita de um total de 3N mudanas de coordenadas para descrever seus movimentos[4]. J que os tomos esto livres para se mover dizemos que a molcula possui 3N graus de liberdade.As mudanas nas coordenadas podem ser escolhidas de maneira simultnea para que dois dos movimentos (molculas lineares) ou trs dos movimentos (molculas no-lineares) de todos os tomos correspondam a rotaes de molcula sobre um eixo molecular.A figura 5 mostra os graus de liberdade rotacionais em molculas lineares e no lineares. No caso das rotaes e translaes os tomos presentes na molcula esto se movendo juntos, de tal maneira que a molcula se move. J no caso das rotaes o centro de massa das molculas permanece parado no espao. Isto resulta com que as molculas lineares tenham um grau de liberdade de 3N-5 e as molculas no-lineares possuam um grau de liberdade de 3N-6.

Figura 2.1: (a) As rotaes nos 3N graus de liberdade duas para linear; (b) 3 para no linear.Esses movimentos atmicos internos so chamados de graus de liberdade vibracionais ou, simplesmente, de vibraes das molculas.O modo normal atua como um oscilador harmnico ideal ento podemos utilizar expresses matemticas da mecnica quntica que descrevem a sua energia. Lembrando que para um oscilador harmnico ideal:E( h(2.2.1)

Onde n o nmero quntico vibracional e h a constante de Planck. A variao da energia dada por:E(+ 1 - E(= h(2.2.2)

2.3 Classificaes das vibraesOs modos de vibrao so separados em dois tipos diferentes principais com relao ao movimento entre os tomos. Esses tipos so chamados de vibrao de deformao axial (stretching) e vibrao de deformao angular (bending)[5]. A deformao axial, ou estiramento, so oscilaes radiais que faz com que a distncia entre os ncleos aumente ou diminua, onde algumas ligaes podem se estirar em fase (stretching simtrico) ou fora de fase (stretching antissimtrico). J a deformao angular envolve mudana dos ngulos entre as ligaes, ou como na de deformao antissimtrica, fora do plano.

Figura 2.2: Modos de vibrao molecular. Os sinais X e representam para fora e para dentro do plano, respectivamente.O modo de vibrao axial (bending) pode ser subdividido em quatro categorias: deformao angular simtrica no plano do tipo tesoura, scissor, ou dobramento, deformao angular simtrica fora do plano (sacudida, wagging), deformao angular antissimtrica no plano (balano, rocking) e deformao angular antissimtrica fora do plano (toro, twist). A figura 2.1 mostra os modos de deformaes axiais e angulares nos tomos.2.4 Vibraes em cristaisEm um cristal, diferentemente de uma molcula, preciso considerar que a vibrao de cada tomo ir afetar no movimento dos tomos vizinhos fazendo com que toda a rede cristalina tenha um movimento oscilatrio, isto , uma onda de deslocamento que se propaga pela estrutura do cristal.

Figura 2.3: Deslocamentos de planos de tomos devido a uma onda longitudinal. Pontos escuros representam os tomos em sua posio de equilbrio e setas representam os deslocamentos dos planos[6].Supondo que as foras entre os planos sejam proporcionais ao deslocamento entre eles e que cada tomo interage apenas aos dois tomos vizinhos, usando fundamentos da mecnica clssica, podemos afirmar que a frequncia de propagao da onda em uma rede cbica simples em que a direo de propagao da onda na direo de uma aresta dada por:(2.3.1)

onde o mdulo do vetor de onda, a distncia entre os tomos, m a massa de cada tomo e f a constante de fora de ligao. J o sinal de positivo ou negativo diz se a onda se propaga para esquerda ou para direita.Se formos montar um grfico de x K obtemos que para cada valor de K teremos dois valores para gerando duas curvas distintas. Uma dessas curvas chamada de ramo tico pois representa um movimento que pode ser excitado pelo campo eltrico de uma onda de luz. A outra curva chamada de ramo acstico, pois os tomos (e seus centros de massa) se movem juntamente, semelhante ao que acontece em uma onda acstica.

Figura 2.4: Ramos tico e acstico da relao de disperso para uma rede diatmica linear. Mostram-se as frequncias limitadas por K = 0 e K =[7].

3.Procedimento experimentalNeste captulo ser descrito como se realizou o procedimento experimental durante o desenvolvimento desse trabalho. Na primeira seo sero mostradas as amostras que foram utilizadas no experimento e na segunda seo o equipamento utilizado para obter mais informaes sobre a amostra.3.1 Amostras utilizadasAs amostras de L-cistena utilizadas nesse trabalho possuem a forma de p (figura 3.1(a)). Este material foi fabricado pela Vetec Qumica Fina Ltda e a figura 3.1(b) mostra o cristal de L-cistena crescido. Figura 3.1: (a)L-cistena cloridrato p; (b) Cristal de L-cistena HCl3.2 Mtodo de crescimento do cristalAs amostras foram crescidas pelo mtodo de evaporao lenta. Esse mtodo consiste basicamente em dissolver parte do soluto em um determinado solvente. Para acelerar o processo de dissoluo coloca-se um agitador dentro do frasco que contm a soluo e depois o recipiente colocado em cima de uma plataforma quer ir gerar um campo magntico e rotacionar o agitador, facilitando a mistura dos dois. Aps dissolver o bquer vedado e colocado sobre umamesa em um local a temperatura ambiente de aproximadamente 25 C. Ao decorrer do tempo a gua na soluo vai sendo evaporada, a soluo se torna supersaturada e a amostra cristaliza. O tempo para o processo ser finalizado varia de acordo com o material utilizado, quantidade de soluto e solvente.Para obter se as amostras de L-cistena HCL cristalizada demorou em torno de duas ou trs semanas para cada amostra.3.3 Espectroscopia Raman a temperatura ambientePor meio de um espectrmetro triplo modelo T6400 da Jobin Yvon SPEX, Division dInstruments S.A foram obtidos os espectros Raman da L-cistena HCl. Nesse espectrmetro so acoplados um microcomputador, um sistema de microanlise e um sistema de deteco tipo CCD resfriado a nitrognio lquido. O sistema configurado para que fique com a geometria de retro-espalhamento(figura 3.2).

Figura 3.2: Espalhamento Raman na geometria de retro-espalhamentoComo fonte de excitao foi utilizado um laser de argnio, modelo Innova 70 da Coherent Inc., que emite na linha de 514,5nm e com a potncia de 250 mW. O feixe do laser segue um caminho tico composto por prismas, lentes, espelhos, polarizadores, rodadores de polarizao e diafragmas, que so colocados em uma determinada posio para que o feixe que incide na amostra e o feixe espalhado ficam praticamente paralelos. O laser focalizado sobre a amostra com a preciso adequada a microanlise, contendo uma cmera ligada a um monitor e adaptada a um microscpio confocal Olympus BXF40.Na ltima etapa, quando o feixe chega ao espectrmetro ele analisado. Um mecanismo adequado permite a transmisso dos sinais coletados para um microcomputador. Esses dados formam a regio entre 50 cm-1 e 3235 cm-1 do espectro Raman da amostra estudada, os quais foram transferidos para outro computador e analisados atravs dos softwares PeakFit, da SPSS Inc. e Origin, da OriginLab Corporation. Aps todo este processo os dados obtidos poderam ser interpretados.

Figura 3.3: Espectrmetro Raman T64000 (a direita da figura)

4.Propriedades vibracionais da L-Cistena HClNeste captulo ser classificado os modos normais do clorohidrato de L-cistena a partir dos dados obtidos pelos espectros Raman. Para tal classificao foi utilizado como base artigos sobre o espectro da L-cistena HCl. Alguns modos observados no constam no trabalho de referncia e para estes modos foi feita uma tentativa de classificao a partir de estudos publicados sobre modos vibracionais em cristais de outros aminocidos[8-11].Na tabela 4 apresenta uma legenda dos possveis tipos de vibraes encontrados, bem como o que significa para uma melhor compreenso das tabelas 4.1, 4.2,4.3,4.4 e 4.5.Tabela 4: Legenda indicando o significado de cada abreviatura dos modos de vibraes.AbreviaturaSignificado

Str. sim.Estiramento simtrico (Streching)

Str. assim.Estiramento simtrico (Streching)

SciTesoura (Scissor)

Toro (Twist)

bDobramento (Bending)

rBalano (Rocking)

wSacudida (Wagging)

4.1.1 Regio espectral entre 15 cm-1 a 650 cm-1A figura 4.1 mostra o espectro Raman da L-cistena HCl a presso e temperatura ambiente no intervalo entre 15 cm-1 a 650 cm-1. Nessa regio foi encontrado 10 modos que esto listados na tabela 4.1.Na regio de menor nmero de onda geralmente encontramos os modos externos de vibrao do cristal, chamados de vibrao de rede. Neste trabalho os modos identificados como vibrao de rede so aqueles localizados entre 70 cm-1 e 108 cm-1. Para encontrar os outros modos de vibrao foi feito uma comparao com outros trabalhos realizados sobre a L-cistena HCl[6-7].

Tabela 4.1: Classificao dos modos de vibrao Raman ativos da L-cistena HCl observados temperatura ambiente no intervalo entre 15 cm 1 e 650 cm1.ModoNmero de onda (cm1)Identificao

170rede

281rede

3108rede

4157(SH)

5194

6289b(CCC)

7355(NH3)

8388

9457b(CCN)

10526r(CO2)

11611str(CS)

Figura 4.1: Espectro Raman do cido L-cistena HCL temperatura ambiente na regio espectral entre 15 cm1 e 650 cm1.

4.1.2 Regio espectral entre 650 cm-1 a 1300 cm-1No intervalo espectral de 650 cm-1 a 1300 cm-1 da L-Cistena HCl foram encontrados 13 modos que esto visveis na figura 4.2 e listados na Tabela 4.2. O modo 683 cm-1 corresponde a um estiramento str(CS) da ligao C-S. Os modos localizados em 739 e 1209 correspondem respectivamente a um rocking e uma toro do grupo CH2. Os modos 990 e 1059 rocking do grupo NH3.Tabela 4.2: Classificao dos modos de vibrao Raman ativos da L-Cistena HCl observados temperatura ambiente no intervalo entre 650 cm 1 e 1300 cm1.ModoNmero de onda (cm1)Identificao

12683str(CS)

13739r(CH2)

14777b(CO2)

15847

16869str(CC)

17929b(SH)

18990r(NH3)

191059r(NH3)

201111

211140b(CH)

221209t(CH2)

231224

241272

Figura 4.2: Espectro Raman L-cistena HCl temperatura ambiente na regio espectral entre 650 cm cm1 e 1300 cm cm1.4.1.3 Regio espectral entre 1300 cm-1 a 1950 cm-1No intervalo espectral de 1300 cm-1 a 1950 cm-1 foram encontrados 6 modos que esto visveis na figura 4.3 e listados na tabela 4.3.Destes seis modos, trs foram identificados. Os modos com valor de frequncia (nmero de onda) 1403 e 1743 correspondem a vibrao do grupo CO2 sendo o primeiro estiramento simtrico e o segundo modo um estiramento assimtrico.Tabela 4.3: Classificao dos modos de vibrao Raman ativos da L-Cistena HCl observados temperatura ambiente no intervalo entre 1300 cm 1 e 1950 cm1.ModoNmero de onda (cm1)Identificao

251315

261350

271403str. sim.(CO2)

281428

291579b. assim.(NH3)

301743str. assim.(CO2)

Figura 4.3: Espectro Raman L-cistena HCl temperatura ambiente na regio espectral entre 1300 cm1 e 1950 cm1.4.1.4 Regio espectral entre 1950 cm-1 a 2600 cm-1No intervalo espectral de 1950 cm-1 a 2600 cm-1 foi encontrado 1 modo que est visvel na figura 4.4 e listados na tabela 4.4.O modo de nmero de onda 2566 encontrado nessa regio corresponde a uma vibrao do grupo SH sendo classificado como estiramento.Tabela 4.4: Classificao dos modos de vibrao Raman ativos da L-Cistena HCl observados temperatura ambiente no intervalo entre 1950 cm 1 e 2600 cm1.ModoNmero de onda (cm1)Identificao

312566str (SH)

Figura 4.4: Espectro Raman L-cistena HCl temperatura ambiente na regio espectral entre 1950 cm1 e 2600 cm1.

4.1.5 Regio espectral entre 2600 cm-1 a 3250 cm-1No intervalo espectral de 2600 cm-1 a 3250 cm-1 foram encontrados 2 modos que esto visveis na figura 4.5 e listados na tabela 4.5. Os modos com valor de frequncia (nmero de onda) 2947 e 2995 correspondem respectivamente a vibrao do grupo CH e do grupo CH2 sendo o primeiro estiramento e o segundo modo um estiramento assimtrico.Tabela 4.5: Classificao dos modos de vibrao Raman ativos da L-Cistena HCl observados temperatura ambiente no intervalo entre 2600 cm 1 e 3250 cm1ModoNmero de onda (cm1)Identificao

322947str (CH)

332995str. assim.(CH2)

Figura 4.5: Espectro Raman L-cistena HCl temperatura ambiente na regio espectral entre 2600 cm1 e 3250 cm1.

6Concluses e Perspectivas

Neste trabalho foi estudado o comportamento dos espectros Raman dos policristais do aminocido L-cistena HCL sob a condio de temperatura ambiente. A partir do experimento utilizando espectroscopia Raman foi possvel identificar e classificar a maioria dos modos normais de vibrao da L-cistena HCL no intervalo entre 15 cm-1 at 3250 cm-1 possibilitando uma melhor compreenso do aminocido utilizado.Aps esse estudo possvel utilizar esses resultados para um tipo de pesquisa ainda mais avanada onde ao invs de analisar o cristal sob condies ambientes poderemos verificar o que acontece quando variamos a temperatura e a presso para talvez encontrar algum polimorfismo.

Referncias Bibliogrficas

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