A determinação estrutural de produtos naturais pode ser feita por meio de diferentes técnicas, porém a que mais se destaca é a espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear (RMN). Por ser uma das ferramentas mais promissoras no campo da química computacional vários estudos testando sua...

A determinação estrutural de produtos naturais pode ser feita por meio de diferentes técnicas, porém a que mais se destaca é a espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear (RMN). Por ser uma das ferramentas mais promissoras no campo da química computacional vários estudos testando sua aplicabilidade se tornaram evidentes nos últimos anos. Sendo assim, protocolos computacionais avançados foram desenvolvidos para o cálculo de RMN, principalmente de 1H e 13C, porém ainda vê se na literatura casos de estruturas de produtos naturais erroneamente determinadas. Nesse sentido esse trabalho teve como objetivo gerar fatores de escalonamento que melhor se aplica na determinação estrutural de produtos naturais. Para isso, 22 pequenas moléculas, com deslocamentos químicos já obtidos experimentalmente, foram selecionadas e submetidas ao cálculo de RMN. Os deslocamentos químicos de 13C foram calculados utilizando os funcionais PBE1PBE, mPW1PW91, B3PW91, B3LYP, mPW1K, X3LYP, WB97XD, HSEh1PBE, BHandHLYP e CAM-B3LYP, e os seguintes conjuntos de funções de base de qualidade duplo ζ: 3-21G, 6-31G(d) e 6-31+G(d,p). Para obtermos os fatores de escalonamento os valores de deslocamento químico calculado e experimentais foram submetidos a regressão linear. Afim de testar a aplicabilidade a problemas práticos esses fatores de escalonamento foram aplicados ao deslocamento químico de compostos naturais com interesse biológico e terapêutico: caulerpinol e loliolida. Pela análise estatística de MAD e RMS comprovamos a eficiência dos nossos protocolos sendo que o nível de teoria GIAO-HSEH1PBE/3-21G, juntamente com a utilização do fator de escalonamento, se mostra uma ferramenta eficaz e de baixo custo como uma alternativa para abordagens de exigência computacional.

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Structural determination of natural products could have been done by different techniques, but the most notable can be Nuclear Magnetic Resonance (NMR) spectroscopy. As one of the most promising tools concerning the field of computational chemistry, several studies testing its applicability have...

Structural determination of natural products could have been done by different techniques, but the most notable can be Nuclear Magnetic Resonance (NMR) spectroscopy. As one of the most promising tools concerning the field of computational chemistry, several studies testing its applicability have become evident in recent years. Regarding this, advanced computational protocols have been developed for the computation of NMR, mainly of 1H and 13C, but it can still be seen into the literature cases of wrongly determined natural product structures. According to this approach, this work aimed to generate scaling factors that best apply in the structural determination of natural products. Then, 22 small molecules, with chemical displacements already obtained experimentally, were selected and submitted to NMR calculation. The 13C chemical offsets were calculated using the PBE1PBE, mPW1PW91, B3PW91, B3LYP, mPW1K, X3LYP, WB97XD, HSEh1PBE, BHandHLYP and CAM-B3LYP functionalities and the following dual ζ quality base function sets: 3-21G, 6 -31G (d) and 6-31 + G (d, p). To obtain the scaling factors the calculated and experimental chemical displacement values ​​were submitted to linear regression. In order to test the applicability to practical problems, these scaling factors were applied to the chemical shifts of natural compounds of biological and therapeutic interest: caulerpinol and loliolide. By statistical analysis of MAD and RMS we have proved the efficiency of our protocols and the GIAO-HSEH1PBE / 3-21G theory level, alongr with the use of the scaling factor, proves to be an effective and low cost tool as an alternative to approaches of computational requirement.