Tugas Kimia Komputasi

3
NAMA : OCTAVIA URIASTANTI NIM : 4311412064 PRODI : KIMIA TUGAS KIMIA KOMPUTASI 1. Contoh masalah-masalah kimia yang dapat diselesaikan dengan metode komputasi a. Hubungan konformasi dengan energy : dapat mengetahui struktur molekul berbeda dari suatu senyawa. Seperti t-butil sikloheksana yang memiliki struktur molekul kursi dan perahu b. Spektra UV Vis, NMR, dan IR : dapat mengetahui sifat spectra UV Vis, NMR, IR dan muatan atom bersihnya. Misal muatan atom bersih senyawa turunan benzene c. Mekanisme reaksi (penentuan energy struktur transisi) : membantu memprediksi kemungkinan keadaan transisi yang terjadi, karena keadaan transisi tidak dapat diterangkan dengan data eksperimen disebabkan perubahan yang cepat. d. Simulasi monte carlo dan dinamika molekuler : dinamika molecular dalam komputasi berguna untuk mempelajari sifat molecular seperti molekul organic dalam larutan dan senyawa makromolekul dalam proses metabolisme serta memungkinkan penggambaran struktur, sifat termodinamika dan sifat dinamis dari system fase terkondensasi. Sedangkan metode simulasi monte carlo dalam komputasi dapat untuk menggambarkan struktur dan energy dalam keseimbangan. 2. Peranan kimia komputasi dalam struktur obat dan mengurangi biaya produksi obat- obatan a. Komputer menawarkan metode in silico, -suatu metode yang menggunakan kemampuan komputer dalam rancang obat- sebagai komplemen dari in vitro dan in vivo. b. Kemampuan komputasi yang meningkat secara eksponensial merupakan peluang mengembangkan simulasi dan kalkulasi dalam merancang obat baru.

description

komputasi

Transcript of Tugas Kimia Komputasi

  • NAMA : OCTAVIA URIASTANTI

    NIM : 4311412064

    PRODI : KIMIA

    TUGAS KIMIA KOMPUTASI

    1. Contoh masalah-masalah kimia yang dapat diselesaikan dengan metode komputasi

    a. Hubungan konformasi dengan energy : dapat mengetahui struktur molekul berbeda

    dari suatu senyawa. Seperti t-butil sikloheksana yang memiliki struktur molekul kursi

    dan perahu

    b. Spektra UV Vis, NMR, dan IR : dapat mengetahui sifat spectra UV Vis, NMR, IR

    dan muatan atom bersihnya. Misal muatan atom bersih senyawa turunan benzene

    c. Mekanisme reaksi (penentuan energy struktur transisi) : membantu memprediksi

    kemungkinan keadaan transisi yang terjadi, karena keadaan transisi tidak dapat

    diterangkan dengan data eksperimen disebabkan perubahan yang cepat.

    d. Simulasi monte carlo dan dinamika molekuler : dinamika molecular dalam komputasi

    berguna untuk mempelajari sifat molecular seperti molekul organic dalam larutan dan

    senyawa makromolekul dalam proses metabolisme serta memungkinkan

    penggambaran struktur, sifat termodinamika dan sifat dinamis dari system fase

    terkondensasi. Sedangkan metode simulasi monte carlo dalam komputasi dapat untuk

    menggambarkan struktur dan energy dalam keseimbangan.

    2. Peranan kimia komputasi dalam struktur obat dan mengurangi biaya produksi obat-

    obatan

    a. Komputer menawarkan metode in silico, -suatu metode yang menggunakan

    kemampuan komputer dalam rancang obat- sebagai komplemen dari in vitro dan in

    vivo.

    b. Kemampuan komputasi yang meningkat secara eksponensial merupakan peluang

    mengembangkan simulasi dan kalkulasi dalam merancang obat baru.

  • c. Perangkat lunak kimia komputasi yang dapat digunakan adalah seperti HyperChem

    memberikan fasilitas memadai untuk melihat bentuk molekul, menikmati vibrasi

    ikatan antar atom yang terekam sebagai spektra infra merah, dan dinamika perubahan

    struktur molekul akibat pengaruh sistem reaksi.

    d. Desain obat merupakan proses iterasi dimulai dengan penentuan senyawa yang

    menunjukkan sifat biologi penting dan diakhiri dengan langkah optimasi, baik dari

    profil aktivitas maupun sintesis senyawa kimia.

    e. Tanpa pengetahuan lengkap tentang proses biokimia yang bertanggungjawab

    terhadap aktivitas biologis, hipotesis desain obat pada umumnya didasarkan pada

    pengujian kemiripan struktural dan pembedaan antara molekul aktif dan tak aktif.

    f. Keberadaan komputer yang dilengkapi dengan aplikasi kimia komputasi,

    memungkinkan ahli kimia komputasi medisinal menggambarkan senyawa obat secara

    tiga dimensi (3D) dan melakukan komparasi atas dasar kemiripan dan energi

    dengan senyawa lain yang sudah diketahui memiliki aktivitas tinggi (pharmacophore

    query).

    g. Berbagai senyawa turunan dan analog dapat disintesis secara in silico atau yang

    sering diberi istilah senyawa hipotetik

    3. Contoh jurnal yang berkaitan dengan kimia komputasi

    Prediksi Tipe Aktivitas Senyawa Tabir Surya Homosalat Berdasarkan Analisis Spektra

    Transisi Elektronik Pada Konfigurasi Bentuk Dimer Dan Solut-Solven (Iqmal Tahir,dkk)

    Penelitian ini memprediksi tipe aktivitas senyawa tabir surya homosalat dengan

    berdasarkan analisis spektra transisi elektronik. Langkah kajian dilakukan berupa

    pemodelan senyawa homosalat dalam bentuk dimer dan interaksi dengan pelarut. Kajian

    dilakukan dengan langkah optimasi geometri menggunakan metode semiempirik PM3

    yang dilanjutkan dengan analisis spektra transisi elektronik menggunakan metode

    ZINDO/s. Interaksi ikatan hidrogen yang menjadi obyek penelitian adalah bentuk dimer

    molekul senyawa tabir surya dan ikatan hidrogen antara molekul pelarut dengan molekul

    senyawa tabir surya pada gugus-gugus berpotensi membentuk ikatan hidrogen. Hasil

    kajian secara umum menunjukkan pengaruh interaksi ikatan hidrogen memberikan

  • kecenderungan pergeseran merah namun besarnya nilai pergeseran tidak signifikan

    mendekati nilai hasil eksperimen. Faktor interaksi dimer ikatan hidrogen antara dua

    molekul homosalat memberikan pergeseran nilai maks dengan disertai perubahan

    jumlah transisi UV yang terjadi. Konfigurasi ikatan hidrogen antara homosalat dengan

    etanol menyebabkan terjadinya pergeseran nilai maks namun jumlah transisi UV yang

    terjadi relatif tidak berubah.

    4. Contoh manfaat kimia komputasi dalam pembelajaran kimia

    a. Dapat menghitung sifat molekul yang kompleks dan hasil perhitungannya berkorelasi

    secara signifikan dengan eksperimen.

    b. Dapat sebagai alat hitung seperti halnya kalkulator- untuk membantu penyelesaian

    secara numerik dari persamaan matematika yang menggambarkan sifat sistem,

    misalnya dalam penyelesaian perhitungan stokiometri, termasuk juga otomatisasi alat

    ukur yang dapat mengkonversi signal elektronik menjadi data numerik.

    c. Dapat sebagai alat visualisasi dan animasi

    d. Membantu kita mengeksplorasi sifat senyawa dan pada umumnya program tersebut

    telah dilengkapi dengan visualisasi dan animasi, seperti program HyperChem,

    Gaussian, Turbomol, Rasmol dll.

    e. Menghitung sifat-sifat molekul dan perubahannya maupun melakukan simulasi

    terhadap sistem-sistem besar (makromolekul seperti protein atau sistem banyak

    molekul seperti gas, cairan, padatan, dan Kristal cair), dan menerapkan program

    tersebut pada sistem kimia nyata.

    f. Simulasi terhadap makromolekul (seperti protein dan asam nukleat) dan sistem besar

    bisa mencakup kajian konformasi molekul dan perubahannya (mis. Proses denatrasi

    protein), perubahan fasa, serta peramalan sifat-sifat makroskopik (seperti kalor jenis)

    berdasarkan perilaku di tingkat atom