Desarrollo de novedosas metodologías computacionales para la asignación estereoquímica de sistemas polihidroxilados

MARCARINO, M. ; ZANARDI, M.M.; SAROTTI, A.M.

Simposio; XXII Simposio Nacional de Química Orgánica; 2019

SAIQO

En los últimos años se han desarrollado y utilizado exitosamente herramientas dequímica computacional para la resolución de problemas de validación estructural.1 Entre ellas se destaca la probabilidad DP4+ desarrollada en nuestro grupo de trabajo, que ha sido empleada en la elucidación estructural y estereoquímica de una gran variedad de moléculas complejas. 2 Sin embargo, la determinación de la configuración relativa de moléculas polihidroxiladas representa uno de los mayores desafíos en la actualidad principalmente debido a las inexactitudes en el cálculo de energía relativa que ofrecen los distintos métodos DFT. De este modo, la presencia de puentes de hidrógeno intramoleculares muchas veces favorece energéticamente a conformaciones anómalas incrementando considerablemente su contribución a la distribución de Boltzmann yafectando consecuentemente los procesos de cálculo de RMN.En el presente trabajo, con el objetivo de solucionar este inconveniente, se hanseleccionado para su estudio diversos sistemas polihidroxilados, los cuales comparten la posibilidad de formar múltiples puentes de hidrógeno intramoleculares. La identificación y remoción de conformaciones anómalas empleando valores experimentales y calculados de constantes de acoplamiento y desplazamientos químicos permitió mejorar sensiblemente los resultados en los casos en que el procedimiento original de DP4+ arrojó asignaciones incorrectas. Asimismo, para evitar la remoción ?manual? de conformaciones se estudiaron los efectos del modelo de solvatación (PCM y SMD), niveles de teoría para el cálculo de las energías relativas (B3LYP, M06-2X y mPW1PW91) así como la implementación de filtros energéticos. Se obtuvieron resultados muy prometedores al establecer un corte inferior en energía relativa respecto a la conformación más estable para cada isómero, removiendo todas las conformaciones halladas por debajo de este límite.