Vytor Pinheiro Oliveira

Possuo Bacharelado em Química pela Universidade de Brasília (UNB) (2011), Mestrado em Físico-Química pela mesma instituição (2013) e Doutorado em Química Teórica e Computacional pela Southern Methodist University (SMU), Dallas, TX, USA (2017). Atualmente, trabalho como pesquisador Pós-Doutor no Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA), estudando ligações hipervalentes e o mecanismo de ação de reagentes de iodohipervalente. Trabalhos prévios focaram no estudo do caráter e força de ligações covalentes e não-covalentes (ligações de hidrogênio, halogênio, calcogênio, pnictogênio e tetrel) e no estudo da aromaticidade em compostos orgânicos e em clusters metálicos.

Informações coletadas do Lattes em 13/09/2023

Acadêmico

Formação acadêmica

Doutorado em Theoretical Computational Chemistry

2014 - 2017

Southern Methodist University
Título: Quantum Chemical Studies of Noncovalent Interactions and Multicenter Bonds Utilizing Local Vibrational Modes
Orientador: Elfi Kraka
Coorientador: Dieter Cremer. Bolsista do(a): Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior, CAPES, Brasil.

Mestrado em Química

2011 - 2013

Universidade de Brasília, UnB
Título: Nucleotide Bases and Mg2+ Interactions a theoretical approach,Ano de Obtenção: 2013
Edgardo Garcia.Bolsista do(a): Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior, CAPES, Brasil. Grande área: Ciências Exatas e da Terra

Graduação em Química

2007 - 2011

Universidade de Brasília, UnB

Pós-doutorado

2018 - 2021

Pós-Doutorado. , Instituto Tecnológico de Aeronáutica, ITA, Brasil. , Bolsista do(a): Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo, FAPESP, Brasil. , Grande área: Ciências Exatas e da Terra, Grande Área: Ciências Exatas e da Terra / Área: Química / Subárea: Química Inorgânica / Especialidade: Físico Química Inorgânica.

Formação complementar

2017 - 2017

European Summerschool in Quantum Chemistry 2017. (Carga horária: 80h). , Université de Toulouse, UT, França.

2015 - 2015

2015 CATCO Workshop. (Carga horária: 40h). , Southern Methodist University, SMU, Estados Unidos.

2014 - 2014

2014 CATCO Workshop. (Carga horária: 24h). , Southern Methodist University, SMU, Estados Unidos.

2012 - 2012

Dinamica Molecular: conceitos básicos e aplicações. (Carga horária: 6h). , IV Simpósio de Estrutura Eletrônica e Dinâmica Molecular, IV SEEDMOL, Brasil.

2012 - 2012

Curso completo de português. (Carga horária: 120h). , Curso Professor Filemon, CPF, Brasil.

2012 - 2012

A new Way of Understanding Chemical Reactions URVA. (Carga horária: 4h). , IV Simpósio de Estrutura Eletrônica e Dinâmica Molecular, IV SEEDMOL, Brasil.

2011 - 2011

Pratical Writing. (Carga horária: 24h). , Casa Thomas Jefferson, CTJ, Brasil.

2011 - 2011

Academic Writing. (Carga horária: 40h). , Casa Thomas Jefferson, CTJ, Brasil.

2010 - 2010

Uso de Metodos Estocasticos em Cálculos de Estrutura Eletrônica. (Carga horária: 6h). , III Simpósio de Estrutura Eletrônica e Dinâmica Molecular, III SEEDMOL, Brasil.

Idiomas

Bandeira representando o idioma Inglês

Compreende Bem, Fala Bem, Lê Bem, Escreve Bem.

Bandeira representando o idioma Espanhol

Compreende Razoavelmente, Fala Pouco, Lê Razoavelmente, Escreve Pouco.

Bandeira representando o idioma Português

Compreende Bem, Fala Bem, Lê Bem, Escreve Bem.

Áreas de atuação

Grande área: Ciências Exatas e da Terra / Área: Química.

Grande área: Ciências Exatas e da Terra / Área: Química / Subárea: Físico-Química/Especialidade: Química Teórica.

Grande área: Ciências Exatas e da Terra / Área: Química / Subárea: Química Inorgânica/Especialidade: Físico Química Inorgânica.

Participação em eventos

Virtual Conference on Theoretical Chemistry 2020. Bond Strength of Hypervalent C, N, O and F - A Theoretical Study Based on Vibrational Spectroscopy. 2020. (Congresso).

Configurating Interactions: Computational Chemistry in São Paulo.Pushing 3c-4e bond to the limit: A coupled cluster study of stepwise fluorination of first-row atom. 2019. (Encontro).

XX Simpósio Brasileiro de Química Teórica.?Quantitative Assessment of 3c-4e Bonding in Hypervalent C, N, O and F Compounds Utilizing Vibrational Spectroscopy?. 2019. (Simpósio).

II Encontro Regional da Sociedade Brasileira de Química Centro-Oeste.Estudo Quantitativo da Força da Ligação de Halogênio. 2018. (Encontro).

VII SEEDMOL.The intrinsic strength of non-covalent interactions described by coupled cluster theory. 2018. (Simpósio).

2017 - European Summerschool in Quantum Chemistry.The Intrinsic Strength of Non-covalent Interactions Described by Vibrational Spectroscopy and Coupled Cluster Theory. 2017. (Outra).

Dallas-Fort Worth Section of the American Chemical Society 50th Annual Meeting-in-Miniature.Exploring the Nature and Strength of Chalcogen Bonding for the Rational Design of New Materials. 2017. (Encontro).

SMU research day. Exploring the Nature and Strength of Chalcogen Bonding for the Rational Design of New Materials (Premiado como melhor poster na area de Quimica). 2017. (Exposição).

26th Austin Symposium on Molecular Structure and Dynamics at Dallas (ASMD@D).Halogen Bonding - A High-accuracy Description of its Unique Features. 2016. (Simpósio).

SMU Research Day. Halogen Bonding - A High-accuracy Description of its Unique Features.. 2016. (Exposição).

2015 CATCO Wokshop. 2015. (Outra).

SMU Research Day. Halogen Bonding in Chemistry: A Systematic Study of its Nature and Strength. 2015. (Exposição).

25th Austin Symposium on Molecular Structure and Dynamics at Dallas.Interactions of Mg2+ with nucleic bases. 2014. (Simpósio).

IV SEEDMOL.Study of ab initio methods for a precise description of Nucleobasis-[Mg(H2O)]2+ complexes. 2012. (Simpósio).

IV SEEDMOL.Correlation effects on electron density and ESP charges in Nucleobasis [Mg(H2O)52+]. 2012. (Simpósio).

XLI Reunião Anual da SBBq.Nucleotide Bases and Pentahydrated Mg2+ Inner-Shell Interactions, an Ab Initio Approach. 2012. (Outra).

XXXVIII Congress of Theoretical Chemists of Latin Expression (Quitel 2012). Continuum solvent effects on nucleobasis-[Mg(H2O)5]2+ complexation energies. 2012. (Congresso).

XXXVIII QUITEL. Continum solvent effects on nucleobasis-[Mg(H2O)5]2+ complexation energies. 2012. (Congresso).

XVI Simpósio Brasileiro de Química Teórica - SBQT.An ab-initio Study of Nucleotide bases and [Mg(H2O)5]2+ complexes. 2011. (Simpósio).

III Simpósio de Estrutura Eletrônica e Dinâmica Molecular. 2010. (Simpósio).

Participação em bancas

Aluno: Evellyn Elias Soares

OLIVEIRA, VYTOR; MARCIAL, BRUNA L.; MARTINS, C. M.; RIBEIRO, A. C. C.. QUÍMICA DOS COMPOSTOS HIPERVALENTES: ESTRUTURA E REATIVIDADE DO REAGENTE DE TOGNI I. 2021. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Licenciatura em Química) - Instituto Federal Goiano - Campus Morrinhos.

Aluno: Juliana Moreira Silva

OLIVEIRA, VYTOR PINHEIRO; MARCIAL, B. L.. Predição teórica dos valores de pKa para derivados de anilinas e aminas aplicando modelos contínuos de solvatação. 2018. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Licenciatura em Química) - Instituto Federal Goiano - Campus Morrinhos.

Orientou

Stanley Matheus de Oliveira da Silva

: Estudo teórico da ativação dos reagentes de iodo hipervalente por ácido de Lewis; Início: 2022; Monografia (Aperfeiçoamento/Especialização em Licenciatura em Química) - Instituto Federal Goiano - Campus Morrinhos; (Orientador);

Evellyn Elias Soares

QUÍMICA DOS COMPOSTOS HIPERVALENTES: ESTRUTURA E REATIVIDADE DOS REAGENTES DE TOGNI; 2020; Trabalho de Conclusão de Curso; (Graduação em Licenciatura em Química) - Instituto Federal Goiano - Campus Morrinhos; Orientador: Vytor Pinheiro Oliveira;

Produções bibliográficas

  • FREINDORF, MAREK ; YANNACONE, SETH ; OLIVEIRA, VYTOR ; Verma, Niraj ; KRAKA, ELFI . Halogen Bonding Involving I2 and d8 Transition-Metal Pincer Complexes. Crystals , v. 11, p. 373, 2021.

  • DELGADO, ALEXIS ANTOINETTE ANN ; SETHIO, DANIEL ; MATTHEWS, DEVIN ; OLIVEIRA, VYTOR ; KRAKA, ELFI . Substituted hydrocarbon: a CCSD(T) and local vibrational mode investigation. MOLECULAR PHYSICS , v. 119, p. e1970844, 2021.

  • OLIVEIRA, VYTOR PINHEIRO ; MARCIAL, BRUNA LUANA ; MACHADO, FRANCISCO B. C. ; KRAKA, ELFI . Relating Bond Strength and Nature to the Thermodynamic Stability of Hypervalent Togni-Type Iodine Compounds. ChemPlusChem , v. 86, p. 1199-1210, 2021.

  • OLIVEIRA, VYTOR P. ; MARCIAL, BRUNA L. ; MACHADO, FRANCISCO B. C. ; KRAKA, ELFI . Metal-Halogen Bonding Seen through the Eyes of Vibrational Spectroscopy. Materials , v. 13, p. 55, 2020.

  • YANNACONE, SETH ; OLIVEIRA, VYTOR ; Verma, Niraj ; KRAKA, ELFI . A Continuum from Halogen Bonds to Covalent Bonds: Where Do 3 Iodanes Fit?. Inorganics , v. 7, p. 47, 2019.

  • OLIVEIRA, VYTOR P. ; KRAKA, ELFI ; MACHADO, FRANCISCO B. C. . Pushing 3c-4e Bonds to the Limit: A Coupled Cluster Study of Stepwise Fluorination of First-Row Atoms. INORGANIC CHEMISTRY , v. 58, p. 14777-14789, 2019.

  • LI, YANLE ; LIU, CHUNYAN ; OLIVEIRA, VYTOR ; CREMER, DIETER ; CHEN, ZIJIA ; MA, JING . Odd-even effect of the number of free valence electrons on the electronic structure properties of gold-thiolate clusters. MOLECULAR PHYSICS , v. 117, p. 1442-1450, 2019.

  • SETHIO, DANIEL ; OLIVEIRA, VYTOR ; KRAKA, ELFI . Quantitative Assessment of Tetrel Bonding Utilizing Vibrational Spectroscopy. MOLECULES , v. 23, p. 2763, 2018.

  • OLIVEIRA, VYTOR ; KRAKA, ELFI ; CREMER, DIETER . Quantitative Assessment of Halogen Bonding Utilizing Vibrational Spectroscopy. INORGANIC CHEMISTRY , v. 56, p. 488-502, 2017.

  • OLIVEIRA, VYTOR ; CREMER, DIETER . Transition from metal-ligand bonding to halogen bonding involving a metal as halogen acceptor a study of Cu, Ag, Au, Pt, and Hg complexes. CHEMICAL PHYSICS LETTERS , v. 681, p. 56-63, 2017.

  • LI, YANLE ; OLIVEIRA, VYTOR ; TANG, CHUNMEI ; CREMER, DIETER ; LIU, CHUNYAN ; MA, JING . The Peculiar Role of the Au Unit in Au Clusters: -Aromaticity of the Au Zn Ion. INORGANIC CHEMISTRY , v. 56, p. 5793-5803, 2017.

  • OLIVEIRA, VYTOR PINHEIRO ; CREMER, DIETER ; KRAKA, ELFI . The Many Facets of Chalcogen Bonding - Described by Vibrational Spectroscopy. JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY A , v. 121, p. 6845-6862, 2017.

  • OLIVEIRA, VYTOR ; KRAKA, ELFI . Systematic Coupled Cluster Study of Noncovalent Interactions Involving Halogens, Chalcogens, and Pnicogens. JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY A , v. 121, p. 9544-9556, 2017.

  • OLIVEIRA, VYTOR ; KRAKA, ELFI ; CREMER, DIETER . The intrinsic strength of the halogen bond: electrostatic and covalent contributions described by coupled cluster theory. PHYSICAL CHEMISTRY CHEMICAL PHYSICS , v. 18, p. 33031-33046, 2016.

  • OLIVEIRA, VYTOR ; GARCIA, E. . Estudo de Bases e Métodos em Complexos: [Mg(H2O)5]2+ BasesNucleicas. REVISTA PROCESSOS QUÍMICOS , v. 6, p. 54-56, 2012.

  • Julio Cesar Verli Chagas ; Max Pinheiro Júnior ; OLIVEIRA, V. P. ; Francisco Bolivar Correto Machado . A AROMATICIDADE E O EFEITO DE SUBSTITUINTES: UM ESTUDO TEÓRICO.. In: XXIIIEncontro Latino Americano de Iniciação Científica, XIXEncontro Latino Americano de Pós-Graduação e IXEncontro de Iniciação à Docência, 2019, São José dos Campos. O Local Frente ao Global: Pesquisa, Ciência e os Povos Indígenas do Brasil, 2019. p. 1-6.

  • SOARES, E. E. ; MARCIAL, B. L. ; OLIVEIRA, VYTOR . PREDIÇÃO TEÓRICA DO pKa DE COMPOSTOS HALOGENADOS EM SOLUÇÃO AQUOSA USANDO MÉTODOS MODELOS DE SOLVATAÇÃO. In: Integra IF Goiano, 2019, Ceres. Anais do Intergra IF Goiano, 2019.

  • SILVA, Junia Chaves Marinho ; COSTA, F. A. ; Elon Freitas ; OLIVEIRA, V. P. ; Denisi Martins de Melo ; MACEDO, Julio Lemos ; DIAS, S. C. L. ; Dias, José A. ; FILHO, Geraldo N.R. . Characterization of Ce-MCM-41 type materials prepared by ionic exchange and coprecipitation.. In: 15th Brazilian Congress on Catalysis and 5th Mercosur Congress on Catalysis, 2009, Búzios. book of Abstracts, 2009. p. 530-533.

  • OLIVEIRA, V. P. ; KRAKA, E. ; MACHADO, FRANCISCO B. C. . Bond Strength of Hypervalent C, N, O and F - A Theoretical Study Based on Vibrational Spectroscopy. In: Virtual Conference on Theoretical Chemistry 2020, 2020, California. VCTC 2020, 2020.

  • OLIVEIRA, VYTOR ; KRAKA, ELFI ; Francisco Bolivar Correto Machado . Pushing 3c-4e bond to the limit: A coupled cluster study of stepwise fluorination of first-row atom. In: Configurating Interactions: Computational Chemistry in São Paulo, 2019, São Paulo. Livro de Resumos do Configurating Interactions: Computational Chemistry in São Paulo, 2019.

  • KRAKA, E. ; TAO, Y. ; Freindorf, M. ; OLIVEIRA, VYTOR ; Martins, J. . The Local Vibrational Mode Analysis - A Powerful Tool for Bond Characterization and Supramolecular Design. In: XX SIMPÓSIO BRASILEIRO DE QUÍMICA TEÓRICA, 2019, João Pessoa. Livro de Resumos do XX SIMPÓSIO BRASILEIRO DE QUÍMICA TEÓRICA, 2019.

  • OLIVEIRA, VYTOR ; Verma, Niraj . Tuning the Halogen Bond Strength to Facilitate the Oxidative Addition of I2 and CF3I to Transition Metal Pincer Complexes. In: 27th Austin Symposium on Molecular Structure and Dynamics at Dallas (ASMD@D), 2018, Dallas. Book of Abstracts, 2018. p. 209-209.

  • SOARES, EVELLYN E. ; OLIVEIRA, VYTOR P. ; MARCIAL, BRUNA L. . Theoretical pKa prediction of halogenated compounds in aqueous solution using an implicit solvation model. In: VII Simpósio de Estrutura Eletrônica e Dinâmica Molecular, 2018, Brasília. Livro de Resumos da VII Simpósio de Estrutura Eletrônica e Dinâmica Molecular, 2018. p. 1.

  • OLIVEIRA, VYTOR ; KRAKA, E. ; MACHADO, FRANCISCO B. C. . Quantitative Assessment of 3c-4e Bonding in Hypervalent C, N, O and F Compounds Utilizing Vibrational Spectroscopy. In: XX SIMPÓSIO BRASILEIRO DE QUÍMICA TEÓRICA, 2018, João Pessoa. Livro de Resumos do XX SIMPÓSIO BRASILEIRO DE QUÍMICA TEÓRICA, 2018.

  • OLIVEIRA, VYTOR ; KRAKA, ELFI . The intrinsic strength of non-covalent interactions described by coupled cluster theory. In: VII Simpósio de Estrutura Eletrônica e Dinâmica Molecular, 2018. Livro de Resumos da VII Simpósio de Estrutura Eletrônica e Dinâmica Molecular. p. 1.

  • OLIVEIRA, VYTOR ; KRAKA, ELFI ; CREMER, DIETER . Exploring the Nature and Strength of Chalcogen Bonding for the Rational Design of New Materials. In: Dallas-Fort Worth Section of the American Chemical Society 50th Annual Meeting-in-Miniature., 2017, Fort Worth. Program Details & Abstract Booklet, 2017. p. 125-125.

  • OLIVEIRA, V. P. ; KRAKA, E. ; CREMER, D. . Halogen Bonding - A High-accuracy Description of its Unique Features. In: 26th Austin Symposium on Molecular Structure and Dynamics at Dallas, 2016, Dallas. Book of Abstracts, 2016. p. 199-199.

  • OLIVEIRA, VYTOR ; GARCIA, E. . Suitability of pairwise potential force fields for the study of DNA/RNA interactions with Mg2+ cations. In: 25th Austin Symposium on Molecular Structure and Dynamics at Dallas, 2014, Dallas. Book of Abstracts, 2014. p. 209-209.

  • OLIVEIRA, VYTOR ; GARCIA, E. . Nucleotide Bases and Pentahydrated Mg2+ Inner-Shell Interactions, an Ab Initio Approach. In: XLI Reunião Anual da Sociedade Brasileira de Bioquímica e Biologia Molecular (SBBq), 2012, Foz do Iguaçu. Livro de Resumos, 2012.

  • OLIVEIRA, V. P. ; KRAKA, E. ; MACHADO, FRANCISCO B. C. . Bond Strength of Hypervalent C, N, O and F - A Theoretical Study Based on Vibrational Spectroscopy. 2020. (Apresentação de Trabalho/Conferência ou palestra).

  • OLIVEIRA, VYTOR ; KRAKA, ELFI ; MACHADO, FRANCISCO B. C. . Estudo teórico das ligações químicas de compostos hipervalentes. 2020. (Apresentação de Trabalho/Conferência ou palestra).

  • OLIVEIRA, V. P. ; MARCIAL, B. L. ; KRAKA, E. ; MACHADO, FRANCISCO B. C. . Can Hypervalent Bonds be Stronger than Classical Covalent Bonds? ? A Quantitative Assessment of Bond Strength Utilizing Vibrational Spectroscopy. 2020. (Apresentação de Trabalho/Simpósio).

  • OLIVEIRA, VYTOR . ?Quantitative Assessment of 3c-4e Bonding in Hypervalent C, N, O and F Compounds Utilizing Vibrational Spectroscopy?. 2019. (Apresentação de Trabalho/Simpósio).

  • OLIVEIRA, VYTOR . Estudo Quantitativo da Força da Ligação de Halogênio. 2018. (Apresentação de Trabalho/Conferência ou palestra).

  • OLIVEIRA, V. P. ; KRAKA, E. . The intrinsic strength of non-covalent interactions described by coupled cluster theory. 2018. (Apresentação de Trabalho/Conferência ou palestra).

  • OLIVEIRA, VYTOR ; KRAKA, ELFI ; CREMER, DIETER . Exploring the Nature and Strength of Chalcogen Bonding for the Rational Design of New Materials. 2017. (Apresentação de Trabalho/Conferência ou palestra).

  • OLIVEIRA, VYTOR . Coupled Cluster for Computational Chemistry. 2015. (Apresentação de Trabalho/Seminário).

Projetos de pesquisa

  • 2020 - Atual

    Hidrocarbonetos Aromáticos Policíclicos (PAH's): Dopagem, Vacância, Reatividade, Estados Excitados: Uma Abordagem Multiconfiguracional, Descrição: O presente projeto de pesquisa tem como objetivo geral a utilização de métodos da Química Quântica Computacional para a caracterização da estrutura eletrônica de estados eletrônicos e do caráter poliradicalar das estruturas de hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (PAHs) dopados com átomos de boro e/ou nitrogênio. Como objetivos específicos, dividimos as linhas de pesquisas a serem desenvolvidas nos seguintes tópicos: a) estudo de estados eletrônicos, do caráter radicalar e da interação intermolecular de poliacenos com átomos de carbono substituídos por átomos de boro e nitrogênio; b) estudo de acenos dopados visando a fissão singleto; c) estudo da reação de PAHs com vacância com átomos de nitrogênio e oxigênio; d) estudo de estados eletrônicos e caráter radicalar de periacenos; e e) estudo da estabilidade, do caráter radicalar e da aromaticidade dos PAHs pela inclusão de um anel de quatro membros. (AU). , Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (2) / Mestrado acadêmico: (3) . , Integrantes: Vytor Pinheiro Oliveira - Integrante / Francisco Bolivar Correto Machado - Coordenador., Financiador(es): Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo - Auxílio financeiro.

  • 2019 - Atual

    Desenho de novos reagentes de iodo hipervalente com base em estudos teóricos de elevada acurácia, Descrição: Compostos de iodo hipervalente têm recebido cada vez mais atenção da comunidade científica devido a sua versatilidade como oxidante e, mais recentemente, como reagentes para reações de transferência de pequenos grupos funcionais como trifluorometil e etinil. O iodo hipervalente possui reatividade e seletividade comparáveis à dos metais de transição com a vantagem de ser menos tóxico, mais barato e mais fácil de se obter. Apesar dessas vantagens, ainda há poucos estudos mecanísticos, e limitadas investigações que tentem elucidar as relações entre a estrutura eletrônica dos reagentes de iodo hipervalente com sua reatividade. Por isso, o presente projeto visa realizar um estudo detalhado da estrutura eletrônica e do mecanismo de reação de compostos de iodo hipervalente utilizando ferramentas computacionais inovadoras. Entre essas ferramentas destacam-se: i) modos locais de vibração ? capazes de fornecer a força intrínseca de uma ligação química e ii) a abordagem unificada do vale de reações URVA (Unified Reaction Valley Approach) - capaz de elucidar as principais mudanças que ocorrem na estrutura eletrônica dos reagentes durante as várias fases de uma reação química e o custo energético associado a estas fases. Ao final desse projeto, um novo parâmetro para prever a reatividade de compostos de iodo hipervalente será proposto e novos compostos serão sugeridos. Assim, esperamos que este projeto tenha um grande impacto no desenvolvimento de melhores e mais versáteis reagentes de iodo hipervalente.. , Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. , Integrantes: Vytor Pinheiro Oliveira - Coordenador / Francisco Bolivar Correto Machado - Integrante., Financiador(es): Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo - Bolsa.

  • 2015 - 2019

    Elucidation of Reaction Mechanism with the Unified Reaction Valley Approach: Part III Homogeneous Catalysis and Beyond, Descrição: With this award, the Chemical Structure, Dynamics and Mechanism (CSDM-B) and Computational and Data-Enabled Science and Engineering (CDS&E) programs are supporting Professors Elfi Kraka and Dieter Cremer at Southern Methodist University to derive a general design principle for the next generation of chemical catalysts combining features of homogenous and enzyme catalysis. The unified reaction valley approach (URVA) of Cremer and Kraka aims to serve as a quantum chemical tool to study the mechanism of catalyzed reactions at a greater level of than is currently easily achieved. URVA acts like a "high-resolution-camera" attached to the reaction complex, being able to reveal the interplay between vibrations and the electronic structure changes of the reaction complex. It records all events when the reaction complex follows the energy valley on the reaction side up to the energy pass point and then down through the exit valley to the products. Important and less important events are differentiated by analyzing direction and curvature of the reaction path rather than features of the reaction complex itself. Basic differences between and catalyzed and non-catalyzed reactions can be determined in this way, but also the limitations of man-made catalysts are apparent. Enzymes are the well-tuned catalysts developed in response to stringent survival pressures. Given the remarkable catalytic power seen in many enzymes, the major focus will be on the extension and application of the URVA methodology to enzyme catalysis to determine its major advantages. The mechanism of transition metal, non-transition metal or metal-free- and (artificial) enzyme-catalyzed reactions will be systematically analyzed and compared. A strategy for de novo catalyst design is to be developed, which, by including aspects of both chemo- and bio-catalysis, can serve as an incubator for enhanced interdisciplinary efforts to generate target-specific catalysts. The data of all reactions investigated (including reaction movies) will be collected in the CATCO reaction library, which will increase to more than 500 reactions. This library will be available to the chemical community for research, teaching, and student training. During the past two years, URVA has proven to be a unique tool for the mechanistic study of more than 150 homogenous catalysis reactions. In addition to following the chemical processes of bond breaking and forming, URVA uses a substantially improved algorithm for following the reaction valley far out into the van der Waals region to monitor pre- and post-chemical processes in a high level of detail. The direction and curvature of the reaction valley are analyzed in terms of internal coordinate or curvilinear coordinate components and then directly related to electronic structure changes. Other essential tools of URVA are the local vibrational mode analysis, the charge transfer and charge polarization analysis as well as the presentation of the chemical reaction in terms of reaction phases. Method development will include the design and programming of i) URVA methodologies for an implicit or explicit inclusion of solvent effects, ii) 2-component relativistic methods for the investigation of "relativistic" systems, and iii) new QM/MM methodologies for the description of chemical reactions in an enzymatic environment.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Integrantes: Vytor Pinheiro Oliveira - Integrante / Elfi Kraka - Coordenador / Dieter Cremer - Integrante / Yunwen Tao - Integrante / Wenli Zou - Integrante / Marek Freindorf - Integrante., Financiador(es): National Science Foundation - Auxílio financeiro.

Prêmios

2017

Reseach Day Poster 2017 Dean's Award for the Department of Chemistry, Southern Methodist University.

Histórico profissional

Endereço profissional

  • Instituto Tecnológico de Aeronáutica, Divisão de Ciências Fundamentais - ITA. , Instituto Tecnológico da Aeronáutica, Campus do CTA, 12228900 - São José dos Campos, SP - Brasil, Telefone: (214) 7682480, URL da Homepage:

Experiência profissional

2011 - 2013

Universidade de Brasília, UnB

Vínculo: Bolsista, Enquadramento Funcional: Estudante de Mestrado, Regime: Dedicação exclusiva.

Atividades

  • 06/2011 - 06/2013

    Pesquisa e desenvolvimento, UNB.,Linhas de pesquisa

2014 - 2017

Southern Methodist University

Vínculo: Bolsista, Enquadramento Funcional: PhD student, Regime: Dedicação exclusiva.

2015 - 2015

Southern Methodist University

Vínculo: Teacher Assistant (TA), Enquadramento Funcional: Teacher Assistant (TA), Carga horária: 4

Outras informações:
Atividades: Aula Prática laboratório de química computacional (4h cada), correção de relatórios e assistência aos alunos após as práticas computacionais.

2014 - 2015

Southern Methodist University

Vínculo: Teacher Assistant (TA), Enquadramento Funcional: Teacher Assistant (TA), Carga horária: 8

Atividades

  • 01/2014 - 12/2017

    Pesquisa e desenvolvimento, Theoretical and Computational Chemistry.,Linhas de pesquisa

  • 08/2015 - 12/2015

    Ensino, Theoretical Computational Chemistry, Nível: Pós-Graduação,Disciplinas ministradas, Chem 6343 - Advanced Computational Chemistry -Lab (48h total)

  • 08/2014 - 05/2015

    Ensino, Liberal Arts, Nível: Graduação,Disciplinas ministradas, Chem 1113 - General Chemistry Lab (48h total), Chem 1301 - Chemistry for Liberal Art (48h total)

2018 - 2021

Instituto Tecnológico de Aeronáutica

Vínculo: Bolsista, Enquadramento Funcional: Pesquisador, Regime: Dedicação exclusiva.

Atividades

  • 11/2018

    Pesquisa e desenvolvimento, ITA.,Linhas de pesquisa