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