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Novas metodologias de Ressonância Magnética Nuclear para o estudo da dinâmica lenta em materiais orgânicos no estado solido: aplicações em polímeros e proteínas (2001)

  • Authors:
  • USP affiliated authors: AZEVÊDO, EDUARDO RIBEIRO DE - IFSC
  • USP Schools: IFSC
  • Sigla do Departamento: FFI
  • Subjects: RESSONÂNCIA MAGNÉTICA NUCLEAR; FÍSICA DA MATÉRIA CONDENSADA
  • Language: Português
  • Abstract: RMN de Exchange em estado sólido é uma importante técnica utilizada na caracterização de processos dinâmicos em ciência dos materiais. Entretanto, a utilização desta técnica no estudo de materiais complexos tem sido limitada. Neste trabalho, serão propostas novas metodologias de RMN de Exchange em estado sólido, que permitem analisar eficientemente movimentos moleculares na escala de tempo de milisegundos. A técnica denominada Pure Exchange Solid-State NMR (PUREX), provê a supressão dos segmentos rígidos dos espectros de RMN de Exchange, tornando possível observar os segmentos com mobilidade na escala de tempo de ms seletivamente. A técnica Centerband-Only Detection of Exchange (CODEX), permite a observação e caracterização de reorientações moleculares lentas com a maior sensibilidade e resolução disponíveis em RMN de estado sólido, através de espectros obtidos com rotação da amostra em torno do ângulo mágico (MAS). Utilizando essas técnicas as funções e os tempos de correlação e a geometria de movimentos moleculares lentos podem ser determinados diretamente, sem a necessidade da utilização de modelos que relacionem as grandezas medidas e as características do movimento molecular. A utilização dos métodos apresentados permite a identificação e caracterização da dinâmica lenta em materiais complexos, tais como polímeros amorfos, semicristalinos e proteínas. Com o objetivo inicial de demonstrar as ténicas, elas foram aplicadas para confirmar detalhes dadinâmica molecular em amostras modelo. Através destas ténicas foi possível confirmar a escala de tempo e os ângulos de reorientação envolvidos na dinâmica molecular de cristais orgânicos, Dimetil Sulfona (DMS), e também para revisitar processos de relaxação local em alguns polímeros, polimetacrlato de metila(PMMA) e isotático polipropileno (iPP). As metodologias foram também aplicadas no estudo da transição vítrea em polímeros semicristalinos, ) isotático poli(1-buteno) (iPB1) e sindiotático polipropileno, os quais não tinham sido ainda estudados por técnicas de RMN de Exchange, já que neste caso a maioria dos segmentos moleculares (porção cristalina do polímero) é rígida durante a transição vítrea. Utilizando os métodos CODEX e PUREX os movimentos lentos que ocorrem na região amorfa destes polímeros em temperaturas próximas as suas temperaturas de transição vítrea foram caracterizados. Um estudo dos movimentos lentos que ocorrem em torno das temperaturas de transição vítrea nas cadeias poliméricas de dois tipos de nanocompostos híbridos siloxano/(polietileno glicol) (ormolitas) também é apresentado. Heterogeneidades nos movimentos das cadeias poliméricas associados com a interação PEG/siloxano foram diretamente observadas através de experimentos PUREX 1D de Exchange 2D. Evidências da presença de movimentos de grande e pequena amplitude foram observados para os dois tipos de híbridos. Os resultados revelam que a restrição do movimento das cadeiaspoliméricas pelas estruturas de siloxano depende tanto do comprimento da cadeia como da natureza das interações entre as fases orgânica e inorgânica do nanocomposto. Finalmente os resultados referentes a caracterização da dinâmica molecular rápida e lenta e sua relação com as propriedades estruturais de um hidrogel protéico são apresentados. Utilizando uma versão modificada da técnica CODEX, juntamente com experimentos de polarização direta, polarização cruzada e RMN de correlação 2D, foi possível não somente confirmar a estrutura e o modelo de formação propostos para o gel, mas também determinar a geometria e a escala de tempo dos movimentos lentos que ocorrem na região de hélice do hidrogel protéico em grandes detalhes. A demonstração teórica e experimental das técnicas e suas aplicações no estudo dessas importantes classes de materiais serão apresentadas
  • Imprenta:
  • Data da defesa: 30.11.2001
  • Acesso online ao documento

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    • ABNT

      AZEVÊDO, Eduardo Ribeiro de; BONAGAMBA, Tito José. Novas metodologias de Ressonância Magnética Nuclear para o estudo da dinâmica lenta em materiais orgânicos no estado solido: aplicações em polímeros e proteínas. 2001.Universidade de São Paulo, São Carlos, 2001. Disponível em: < http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76131/tde-21052007-093808/ >.
    • APA

      Azevêdo, E. R. de, & Bonagamba, T. J. (2001). Novas metodologias de Ressonância Magnética Nuclear para o estudo da dinâmica lenta em materiais orgânicos no estado solido: aplicações em polímeros e proteínas. Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76131/tde-21052007-093808/
    • NLM

      Azevêdo ER de, Bonagamba TJ. Novas metodologias de Ressonância Magnética Nuclear para o estudo da dinâmica lenta em materiais orgânicos no estado solido: aplicações em polímeros e proteínas [Internet]. 2001 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76131/tde-21052007-093808/
    • Vancouver

      Azevêdo ER de, Bonagamba TJ. Novas metodologias de Ressonância Magnética Nuclear para o estudo da dinâmica lenta em materiais orgânicos no estado solido: aplicações em polímeros e proteínas [Internet]. 2001 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76131/tde-21052007-093808/