Estudio del mecanismo de oxidación del BHA empleando simulaciones computacionales

VALERIA TAPIA MATTAR; EDGARDO MAXIMILIANO GAVILÁN; SERGIO A. RODRÍGUEZ

Congreso; XXIII SINAQO; 2021

UNC

ESTUDIO DEL MECANISMO DE OXIDACIÓN DEL BHA EMPLEANDO SIMULACIONES COMPUTACIONALESValeria Tapia Mattar1, Edgardo Maximiliano Gavilán2 y Sergio Antonio Rodríguez.1 1Facultad de Agronomía y Agroindustrias (FAyA), Universidad Nacional de Santiago del Estero (UNSE), CONICET, Santiago del Estero, 4200, Argentina. drsergiorod@gmail.com. 2Facultad de Matemática, Astronomía y Física (FAMAF)-UNC, IFEG-CONICET, Córdoba, Argentina..Palabras claves: Antioxidantes, Mecanismos de Reacción, Voltametría Cíclica.El BHA (butilhidroxianisol) es un antioxidante fenólico sintético, ampliamente utilizado para aumentar la estabilidad oxidativa de grasas y aceites. Una técnica de uso corriente para estudiar el mecanismo de oxidación de los antioxidantes es la voltametría cíclica, que mide la respuesta de la corriente al realizar un barrido de potencial controlado.En el presente trabajo, se calcularon los valores de pKa y potenciales de oxidación del BHA, mediante la Teoría del Funcional Densidad (DFT), con el objeto de tener un primer análisis del posible mecanismo de oxidación del BHA. Así, a partir de estos valores, se estudió la transferencia de dos electrones en etapas diferenciadas (Figura 1) o de manera acoplada (Figura 2), seguida de una reacción química homogénea. Además, se realizó el mismo estudio para el principal producto de oxidación de este mecanismo, el tert-butilhidroquinona (TBHQ). Figura 1: Mecanismo n=2 con múltiples etapas esperado de acuerdo a los cálculos de DFT del BHA, en el cual se visualiza la formación del TBHQ. Figura 2: Mecanismo n=2 en una sola etapa esperado de acuerdo a los cálculos de DFT del BHA, en el cual se visualiza la formación del TBHQ.Los cálculos de DFT se integraron con datos experimentales a través de simulaciones numéricas de voltametría cíclica para verificar que los mecanismos de oxidación propuestos reproducen la respuesta del voltagrama experimental. Los resultados de este trabajo permitieron postular el mecanismo de oxidación del BHA como una transferencia de dos electrones en dos etapas diferenciadas o de manera acoplada. Por otra parte, se postula que el mecanismo de reacción TBHQ consta de la transferencia acoplada de dos electrones y dos protones.