Interacciones Enlaces de hidrógeno en la microhidratación de tetrahidropirano C5H10O/(H2O)n (n=1-4).

VALLEJOS, MARGARITA; ANGELINA, EMILIO L.; PERUCHENA, NÉLIDA M.

Resistencia, Chaco

Jornada; Reunión de Comunicaciones Científicas y Tecnológicas de la Universidad Nacional del Nordeste; 2009

Universidad Nacional del Nordeste

Los clusters de hidratación son de fundamental interés, debido al importante rol que las moléculas de agua cumplen en los procesos biológicos y atmosféricos. Los complejos hidratados constituidos por solutos orgánicos con grupos polares, pueden ser considerados como modelos de hidratación hidrofílica e hidrofóbica, que es el tipo de hidratación que ocurre en muchos de los sistemas biológicos, en los cuales las interacciones enlaces de hidrógeno (EH) juegan un rol primordial. Con el objeto de analizar las propiedades a nivel molecular y electrónico de los distintos tipos de EHs que se forman en la microhidratación de compuestos orgánicos con grupos polares, en el presente trabajo se realizó un estudio en base a la Teoría del Funcional de la Densidad (DFT) y la Teoría  de Átomos en Moléculas (AIM), sobre los complejos tetrahidropirano THP/(H2O)n (con n=1-4). Las estructuras de partida se obtuvieron mediante la aplicación del método ?Modified Scheme of Monosolvatation?, en conjunción con el método semicontinuo de hidratación implementado en el programa AGOA 2.0, a nivel B3LYP/6?31G**, luego las geometrías se reoptimizaron a nivel B3LYP/6-311+G**. La energía de interaccion de todos los complejos se calculo aplicando el método de la supermoleculas, a nivel B3LYP/6-311+G(3df,2p). Se llevo a cabo un detallado análisis topológico de la densidad de carga electrónica en base a la teoría AIM, y un análisis de los orbitales naturales de enlace (NBO), sobre las geometrías optimizadas. Todos los cálculos de estructura electrónica se realizaron con el paquete de programas Gaussian 03. Se hallaron dos, cuatro, ocho y doce estructuras de mínima energía correspondientes a los complejos mono (M); di (D); tri (T) y tetrahidratados (Q) respectivamente. Mediante el análisis AIM se ha confirmado, la existencia de la interacción de EH Ow-Hw?OTHP en todos los complejos analizados. En los complejos D, T y Q se produce también, la formación del EH Ow-Hw?Ow (puentes de agua) y en  en algunos de ellos  la formación del EH  EH C-H?Ow, de carácter débil, que involucra a la  porción no polar del THP. Nuestros resultados revelan  que  a medida que aumenta el número de moléculas de agua los complejos ganan mayor estabilidad, debido al efecto cooperativo de los EHs, observándose como consecuencia, fortalecimiento y aumento del carácter covalente de la interacción Ow-Hw...OTHP, y de algunos puentes de agua. Los resultados del análisis NBO se encuentran en concordancia con los del análisis AIM.