APLIKASI METODE DFT DAN SIMULASI DINAMIKA MOLEKULER PADA KAJIAN INTERAKSI MONOMER FUNGSIONAL UNTUK DESAIN POLIMER TERCETAK R(+)-KATINON

Andrian Saputra, Prof. Dr. rer. nat. Karna Wijaya, M.Eng

2014 | Tesis | S2 Ilmu Kimia

Kajian interaksi monomer fungsional untuk desain polimer tercetak molekul R(+)-katinon (MIP) menggunakan metode teori fungsi kerapatan (DFT) dan simulasi dinamika molekuler telah dilakukan. Energi potensial interaksi (ΔEMM), fungsi distribusi radial (RDF), dan fluktuasi jarak interaksi templat/monomer fungsional (t/m) hasil simulasi dinamika molekular dikonfirmasi dengan parameter energi interaksi total (ΔEDFT) dan energi interaksi efektif untuk setiap molekul monomer fungsional (ΔE‡ DFT) dari hasil perhitungan DFT digunakan dalam penelitian ini untuk menentukan monomer fungsional efektif, pelarut efektif, dan rasio optimum t/m. Polaritas monomer fungsional dan pelarut juga dikaji untuk mempelajari pengaruhnya terhadap efektifitas interaksi kompleks t/m. Representasi kavitas MIP dan situs aktif R(+)-katinon dalam kaviti dipelajari menggunakan analisis kerapatan grid 3 dimensi. Dari penelitian ini diperoleh N,N’-metilen bis akrilamida, kloroform dan rasio kompleks t/m 1:2 berturut-turut sebagai monomer fungsional efektif, pelarut efektif, dan rasio optimum kompleks t/m.

Interaction study of functional monomer for design of R(+)–cathinone molecular imprinted polymer (MIP) has been done using density functional theory (DFT) and molecular dynamics simulation methods. Potential interaction energy (ΔEMM), radial distribution function (RDF), and interaction distance of template/functional monomer (t/m) complexes as molecular dynamics simulation result confirmed by total interaction energy (ΔEDFT) and effective interaction energy per mole of functional monomer (ΔE‡ DFT) as DFT calculation result were used to identify effective functional monomer, effective solvent and optimum ratio of complex. Polarity of functional monomers and solvent were also analyzed to study its effect to effectivity of t/m interaction. Representation of MIP cavities and active sites of R(+)–cathinone were studied using 3-dimension of grid density analysis. This research obtained N,N’–methylene bis acrylamide, chloroform, and ratio of t/m complex 1:2 as effective functional monomer, effective solvent and optimum ratio of t/m complex, respectively.

Kata Kunci : Polimer tercetak molekul, R(+)-katinon, teori fungsi kerapatan, simulasi dinamika molekuler.