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La théorie… |
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 La partie théotrique du pojet ESBODYR comporte quatre volets :
 Dynamique non-adiabatique utilisant la théorie de la fonctionnelle de la densité dépendante du temps (NA-TDDFT) pour explorer les surfaces d’énergie potentielle des premiers états excités de biomolécules afin d’identifier les mécanismes de relaxation de ces systèmes
Approche « Coupled cluster to second order » CC2 : transitions adiabatiques des premiers états excités de biomolécules et profils énergétiques des chemins de relaxation identifiés grâce à l’approche NA-TDDFT
Evaluation des performances des nouvelles fonctionnelles dans l’approche TDDFT par comparaison avec l’approche CC2
Approches d’interaction de configuration multiréférence - DDCI (orbitales localisées) et ORMAS-PT - dans le but de valider l’approche CC2 pour les biomolécules.
En pratique……
Les moyens de calcul sont soit locaux (stations de travail propres (LIDYL/SBM et LCPQ), mésocentre CALMIP (LCPQ), centre de calcul de Paris-Sud (ISMO)), soit nationaux (LIDYL/SBM) sur projets annuels (TGCC/CCRT-IDRIS-CINES) via le GENCI (Allocation ~ 200000 h/an) et via le CEA (CCRT, Allocation ~ 200000 h/an).
Les Codes utilisés……
« Académiques/Open-Source »
Dynamique non-adiabatique (TDDFT – RI-CC2): NEWTON-X
Méthode CC2 : Turbomole
Méthode mutliréference/ORMAS-PT : GAMESS
«maison»
Méthode multiréférence/DDCI
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Les vibrations moléculaires,
des révélateurs de la conformation moléculaire …
Expériences IR/UV :
 Spectroscopie vibrationnelle sélective en conformation
 réalisée sur des molécules
misesen phase gazeuse (par désorption laser),
isolées et refroidies (en jet supersonique),
couplant les informations de spectroscopie UV
et IR avec une détection sélective en masse
Deux domaines spectraux sont particulièrement intéressants
- élongation des hydrides NH, OH autour de 3 µm
- élongation CO et mouvement hors plan des NH dans les liaisons
peptidiques (5-8 µm)
Expérience GOUTTELIUM :
Spectroscopie vibrationnelle haute résolution de molécules et de
leurs complexes, refroidies en gouttelettes d’hélium ….
L’intérêt est (i) le refroidissement très rapide, gelant la population
conformationnelle initiale correspondant à celle obtenue lors de la
mise en phase gazeuse, et (ii) le mode de formation des complexes
Expériences UV/IR/UV :
Spectroscopie vibrationnelle sélective en conformation dans les états excités de molécules biologiques
Les fréquences de vibration du premier état excité (S1) ( avec un chromophore UV type phényl) sont obtenues, comparées à celles de
l’état fondamental (S0),et utilisées comme :
- un diagnostic de la nature de l’état excité
- un outil d’attribution des spectres IR, par
marquage  |  |
Expériences IR ns / UV fs :
La motivation est, pour une molécule flexible présentant différents conformères, de mesurer la dynamique de chacun d’eux, à l’échelle femtoseconde.
L’idée est d’utiliser les modifications de la dynamique induites par une excitation IR spécifique en conformère, en couplant
- la source femto/LUCA,
- une excitation IR nanoseconde et
- une détection mesurant la vitesse des photoélectrons (Imagerie de vitesses)
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