LAPLACIANO DE LA DENSIDAD ELECTRONICA EN EL ESTUDIO DE CARBOCATIONES INVOLUCRADOS EN REACCIONES DE OLEFINAS CATALIZADAS POR ZEOLITAS ACIDAS.

ZALAZAR, M. F.; PERUCHENA, N. M.

Lanus, Buenos Aires

Congreso; XXVIII CONGRESO ARGENTINO DE QUIMICA; 2010

ASOCIACION QUIMICA ARGENTINA

En el área de catálisis ácida heterogénea, una característica importante de las reacciones, es el concepto de mecanismo concertado con coordenadas de reacción muy complicadas. Esto causa caminos de reacción con energías de activación bajas debido a la compensación casi completa de la energía requerida para la ruptura de los enlaces químicos que reaccionan en los compuestos iniciales, con la energía liberada por la formación de nuevos enlaces en los productos finales. Como fue establecido por Bader, una reacción química corresponde a una combinación de un máximo de concentración de carga en la capa de valencia (CCCV) atómica de la base, con un mínimo de disminución de carga en la capa de valencia (DCCV) del ácido. La geometría de aproximación de las moléculas de ácido y de base se predice a través de la alineación de los correspondientes "lumps" o zonas de concentración de carga con los "holes" o agujeros en la distribución Laplaciana [1]. En este trabajo se presenta un estudio teórico, en base a la distribución de la densidad de carga electrónica, ρ(r), y su función Laplaciana, ∇2ρ(r), de la reacción de dimerización de etileno sobre un agregado de zeolita ácida. El estudio se centra en el análisis de los estados de transición de naturaleza carbocatiónica involucrados en dos mecanismos de reacción distintos, uno en etapas y otro concertado, propuestos por Svelle y colaboradores [2]. En este trabajo se presenta un estudio teórico, en base a la distribución de la densidad de carga electrónica, ρ(r), y su función Laplaciana, ∇2ρ(r), de la reacción de dimerización de etileno sobre un agregado de zeolita ácida. El estudio se centra en el análisis de los estados de transición de naturaleza carbocatiónica involucrados en dos mecanismos de reacción distintos, uno en etapas y otro concertado, propuestos por Svelle y colaboradores [2]. El estudio de la reacción de dimerización de eteno sobre un sistema zeolítico se realizó utilizando un modelo de agregado H3Si−OH−Al(−O−SiH3)3. Las geometrías de los estados de transición fueron optimizadas mediante cálculos B3LYP/6-31G(d,p) empleando el programa Gaussian03 [3]. El análisis topológico de ρ(r), y su función Laplaciana, ∇2ρ(r), se realizó en el contexto de la teoría cuántica de Átomos en Moléculas [1] a nivel DFT/B3LYP/6-31++G**//B3LYP/6-31G**. Los cálculos AIM se realizaron con el programa Aim2000 [4].