Estudos espectroscópicos da fase gasosa do a-aminoácido DL-valina

Abstract

Aminoácidos formam a estrutura conforme das proteínas. Acredita-se que aminoácidos possam ter chegado a Terra trazidos por meteoros e meteoritos, e por isso, possam ter desempenhado um papel importante no surgimento da vida no planeta. A análise da fotodegradação e da estrutura eletrônica dos aminoácidos em fase gasosa constitui um ponto partida na compreensão da origem molecular da vida. Aminoácidos na forma gasosa são obtidos por aquecimento. A degradação térmica de um aminoácido pode produzir resultados incorretos quando espectros de fotoelétrons e de tempo de vôo são analisados. Nesta perspectiva, realizamos um estudo criterioso da degradação termicamente induzida do ?-aminoácido DL-Valina quando volatizado em diferentes regimes de temperatura. Estabelecemos critérios para evitar a decomposição termicamente induzida na amostra, bem como, descrevemos as mudanças nos espectros de massa produzidos, que são comumente tomados em altas temperaturas. Espectros de PEPICO registrados utilizando um feixe de fótons na região de 11.2 - 21.5 eV, nos permitiram analisar a produção dos fragmentos iônicos desta molécula, descrevendo os seus canais de dissociação. As curvas de produção parcial de íons foram construídas usando um novo método de cálculo das áreas dos picos no espectro de tempo de vôo. Pela primeira vez, são apresentados os potenciais de surgimento de oito fragmentos para esta molécula. Somado a isso, um espectro de fotoelétrons de valência da fase gasosa da DL-Valina foi obtido com o auxílio de uma lâmpada de He I (h? =21.217 eV) e gravado pelo Analisador de elétrons Scienta-R4000 que trabalha a altas pressões na câmara de medida. O espectro obtido contrasta com o único espectro de fotoelétrons dessa molécula citado na literatura. As energias dos orbitais de mais alta valência, calculadas pelo grupo de Simulação e Modelagem Molecular da Universidade de São Paulo (USP), são utilizadas para a análise das estruturas deste espectro. Um bom acordo foi obtido entre as predições teóricas e os resultados experimentais. _________________________________________________________________________________ ABSTRACT

Amino acids are the building blocks of proteins. It is believed that amino acids may have come to Earth brought by meteors and meteorites, and therefore, may have played an important role in the emergence of life on the planet. The photodegradation and electronic structure analysis of amino acids in gas phase is a starting point to understand the molecular origins of life. Amino acids in gaseous form are obtained by heating. The thermal degradation of an amino acid may produce incorrect results when the photoelectron and time-of-flight spectra are analyzed. By this perspective, we made a careful study of heat-induced degradation of the -amino acid DL-Valine when volatilized in different temperature regimes. We establish criteria to avoid decomposition thermally induced in the sample and we describe the changes in the mass spectra produced, which are commonly taken at high temperatures. PEPICO spectra recorded using a beam of photons in the region 11.2-21.5 eV allowed us to analyze the ionic fragments yield of this molecule, describing the dissociation channels. The partial ion yield curves were constructed using a new method of calculation of peak areas in the time-of-flight spectrum. For the first time, appearence energies of eight fragments for this molecule are presented. Added to this, a valence photoelectron spectra from the gas phase of the DL-valine is obtained with the aid of a lamp He I (h = 21.217 eV) and recorded by the electron analyzer Scienta-R4000 that runs at high pressures in the main chamber. The spectrum obtained contrasts with the single photoelectron spectra of this molecule reported in the literature. The highest occupied molecular orbitals, calculated by the group of Simulation and Molecular Modeling of University of São Paulo (USP), are used to analyze the structures in this spectrum. A good agreement was obtained between the theoretical predictions and experimental results.