Estudio DFT de la termólisis de la dextroanfetamina en fase gas

MONASCAL, YELJAIR; CARTAYA, LORIETT; ÁLVAREZ-AULAR, ÁLVARO; MALDONADO, ALEXIS

Altos de Pipe

Jornada; I Jornadas de Investigación "Dr. Ajoy Banerjee"; 2018

Instituto Venezolano de Investigaciones Cientifícas (IVIC)

Las reacciones de compuestos orgánicos en fase gas resultan de interés debido a que se llevan a cabo en ausencia de solventes, por lo que su estudio cinético permite establecer los factores intrínsecos que influyen en la velocidad de reacción. Con estas consideraciones, se realizó un estudio teórico de la termólisis en fase gaseosa de la dextroanfetamina, molécula original del grupo de las anfetaminas conocidas por su actividad estimulante del sistema nervioso central. El estudio consistió en el modelaje computacional de los estados de transición para tres posibles vías de reacción utilizando los funcionales mPW1PW91, PBE1PBE y CAM-B3LYP con el conjunto base 6-311++G**. Igualmente, se estudió el mecanismo de la termólisis de la dextroanfetamina catalizada de forma homogénea por HBr. Para validar los resultados teóricos, se utilizaron los valores experimentales disponibles en la literatura para la desaminación de la tert-butilamina en fase gas. Las tres vías de reacción estudiadas involucran la formación de amoniaco junto con la olefina correspondiente: (1) trans-beta-metil-estireno, (2) cis-metil-estireno y (3) alilbenceno. De acuerdo a los resultados obtenidos, la termólisis de ambas aminas primarias procede mediante un mecanismo concertado a través de un estado de transición cíclico, no sincrónico y semipolar de cuatro miembros. El factor determinante de la velocidad de reacción es la polarización del enlace C3 -··· + H4. En el caso de la dextroanfetamina, la carga parcial negativa sobre C3 se deslocaliza a través del anillo aromático para obtener trans-beta-metil-estireno con una energía de activación (Ea) de 251 kJ mol-1, lo que implica una disminución de 30 kJ mol-1 con respecto a la amina alifática. En presencia de HBr, la reacción procede por la formación de un complejo de par iónico intimo que posteriormente se descompone a través de un estado de transición cíclico de seis miembros con polarización del enlace N1 -··· + C2 y una Ea de 132,3 kJ mol-1.