Química Computacional Aplicada
Objetivos
Os alunos deverão poder modelar sistemas orgânicos complexos e compreender a sua reactividade, com especial realce na modelação de sistemas assimétricos. Integração de conhecimentos com as disciplinas de Química Orgânica e Análise Estrutural. Familiarização com estratégias para o estabelecimento de relações estrutura-actividade (QSAR). Conhecimentos teóricos e práticos sobre a utilização de ferramentas computacionais para a descoberta e desenvolvimento de fármacos.
Caracterização geral
Código
7211
Créditos
6.0
Professor responsável
António Gil de Oliveira Santos, João Montargil Aires de Sousa
Horas
Semanais - 3
Totais - 50
Idioma de ensino
Português
Pré-requisitos
Conhecimentos de Química Orgânica e Química Física. Conhecimentos básicos de Matemática.
Bibliografia
1. A Guide to Molecular Mechanisms and Quantum Chemical Calculations, Warren. J. Hehre, Wavefunction, Inc., 2003.
2. Molecular Modelling, Principles and Applications, Andrew R. Leach, 2nd Ed., Pearson, Prentice Hall, 2001.
3. Introduction to Computational Chemistry, Frank Jensen, John Wiley and Sons, 1999.
4. Chemoinformatics - A Textbook, eds. Johann Gasteiger and Thomas Engel, Wiley-VCH, 2003.
5. Handbook of Chemoinformatics, ed. Johann Gasteiger, Wiley-VCH, 2003.
6. Chemoinformatics: Basic Concepts and Methods, eds. Thomas Engel and Johann Gasteiger, Wiley-VCH, 2018.
7. Applied Chemoinformatics: Achievements and Future Opportunities, eds. Thomas Engel and Johann Gasteiger, Wiley-VCH, 2018.
Método de ensino
As aulas são lecionadas com recurso a modernas tecnologias de multimedia. Os alunos terão acesso à utilização de computadores pessoais equipados com software de modelação e visualização 3D, bem como aos clusters de computadores existentes no Departamento.
Método de avaliação
Avaliação global da Unidade Curricular:
A primeira parte da matéria (primeiras 6 aulas – 50%) será avaliada pela realização dum teste de escolha múltipla incidindo sobre qualquer aspeto da matéria, incluindo a matéria teórica e prática, assim como os tutoriais sobre tarefas computacionais. A segunda parte da matéria (restantes 7 aulas) será avaliada pela resolução de um teste individual, com o peso de 50% na nota final. Metade do teste será de carácter teórico (questões de resposta múltipla), sendo a outra metade de carácter prático. Só poderão ser aprovados à Unidade Curricular os alunos que obtenham pelo menos 9.50 valores na nota final. Em alguns momentos do semestre os alunos receberão trabalhos para ajudar no estudo da matéria fora do tempo de aula e cuja realização poderá acrescentar no total até 0.5 valores à nota final.
Frequência:
Os alunos que não tenham obtido frequência em anos anteriores, só obterão frequência à Unidade Curricular se frequentarem pelo menos 2/3 das aulas do semestre.
Justificações de falta terão de ser entregues até uma semana depois da data da falta.
Exame de Recurso:
Os alunos que, tendo obtido frequência à Unidade Curricular, não obtenham nota igual ou superior a 9.50 valores na nota global, terão acesso a uma única época de exame - RECURSO. O exame de recurso incide sobre toda a matéria. O exame de recurso terá uma componente teórica (75%) e uma componente prática (25%). Só serão aprovados os alunos que obtenham pelo menos 9.50 valores na nota global de recurso.
Conteúdo
1. A Modelação Molecular Computacional como ferramenta em Química Orgânica.
2. Relações quantitativas estrutura-atividade (QSAR) e estrutura-propriedade (QSPR).
3. Design de sínteses orgânicas.
4. Software de edição molecular. Mecânica molecular. Docking.
5. O papel da Química Computacional no processo de descoberta de fármacos.
6. Software de cálculo quântico.
7. Abordagens teóricas mais comuns para a racionalização da reatividade química, com recurso a mecânica quântica.
8. Cálculo de sistemas em solução, estados excitados e estados de transição. Modos normais de vibração e correções termodinâmicas.
9. Modelação de sistemas assimétricos.