NAMA
: OCTAVIA URIASTANTI
NIM
: 4311412064
PRODI
: KIMIA
TUGAS KIMIA KOMPUTASI 1. Contoh masalah-masalah kimia kimia yang dapat diselesaikan diselesaikan dengan metode komputasi 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 da lam 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 obatobatan 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 pe luang 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 p ada 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 ko mparasi 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 λmaks dengan disertai perubahan jumlah transisi UV yang terjadi. Konfigurasi ikatan hidrogen antara homosalat dengan etanol menyebabkan terjadinya pergeseran nilai λmaks namun jumlah transisi UV yang terjadi relatif tidak berubah.
4. Contoh manfaat kimia komputasi dalam pembelajaran k imia 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
