Efecto de la microhidratación y de los distintos tipos de enlaces de hidrógeno sobre el balance conformacional (silla-bote torcido) de 1,4-dioxano y morfolina

VALLEJOS, MARGARITA; LAMSABHI, AL MOKHTAR; PERUCHENA, NÉLIDA M.

Córdoba, capital

Congreso; XVII Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2011

AsociacioArgentina de Investigación Fisicoquímica

Experimentalmente se comprobó que en solución acuosa, el 1,4-dioxano (1,4DX) se encuentra en su conformación silla (s),de mayor estabilidad, y bote torcido (tb).Por otra parte; del estudio sobre el balance conformacional del 1,4DX en medio acuoso, realizado a través de simulaciones moleculares, se informó que la conformación tb muestra una estabilidad considerable. Con el objeto de evaluar el efecto del medio acuoso, sobre la estabilidad de las diferentes conformaciones (s y tb) de 1,4DX y morfolina (tetrahidro-1,4-oxazina); y describir a nivel molecular y electrónico, las interacciones intermoleculares involucradas en la microhidratación de los mencionados compuestos, considerando el agregado discreto de las moléculas de agua. Éste estudio se realizó en el contexto de la teoría del Funcional de la Densidad, y de la teoría de Átomos en Moléculas, en conjunción con el análisis de los orbitales naturales de enlace, sobre los complejos 1,4-DX/(H2O)n y morfolina/(H2O)n, con n = 1-4. Mediante el análisis de los parámetros geométricos, energéticos y topológicos locales en los complejos 1,4-DX/(H2O)1-4, se caracterizaron los EHs primarios, (P) Ow?H1···O1,4; los EHs secundarios C?H···Ow y los puentes de agua Ow?Hw···Ow. En la microhidratación de morfolina, además de mencionados EHs se produce la formación de EHs Ow-Hw···N4, y de EHs secundarios N4-H···Ow (Sn). En los complejos 1,4-DX/(H2O)n, (dtb-n) con n ≥ 2, se presenta un EH convencional (EH P) adicional, en relación con los complejos más estables de 1,4DX en conformación s (ds-n), no obstante; ambos tipos de complejos presentan valores similares de la energía de interacción. En contraposición, en la microhidratación de la morfolina se observa que cuando la misma se encuentra en conformación tb, el enlace N-H se encuentra en posición favorable para formar un EH Sn, observándose en los complejos di y trihidratados, una disminución del 17 y 24 %, respectivamente; en su energía relativa conformacional respecto a la morfolinasin hidratar. Como consecuencia de la existencia de dos efectos opuestos; la anticooperatividad en los complejos dtb-n y la cooperatividad en los complejos ds-n, la microhidratación de 1,4-DX y los EHs asociados no ejercen una perturbación significativa sobre su balance conformacional (s↔ tb). En cambio; en la microhidratación de la morfolina, el EH Sn; que participa en la red de EHs concertados que conecta el enlace N-H con el átomo de oxígeno de la morfolina, influye significativamente sobre el balance conformacional s -tb de la morfolina microhidratada.