Enlaces de hidrógeno en complejos morfolina/(H2O)n (n = 1-4). Un estudio basado en la densidad de carga electrónica

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

Carlos Paz, Córdoba

Simposio; XVIII Simposio Nacional de Química Orgánica; 2011

La morfolina, es un compuesto higroscópico que posee gran importancia a nivel industrial, es utilizado como agente anticorrosivo y como intermediario químico, además es ampliamente utilizado en campo de medicina. La mayoría de los procesos y reacciones en los que participa este compuesto heterocíclico ocurren en medio acuoso, el cual puede influenciar su reactividad. Para contribuir a la comprensión de lo que ocurre en solución acuosa, un primer paso es considerar la microhidratación en pequeños cluster moleculares en fase gaseosa. En este sentido, en el presente trabajo se realiza un estudio en base a la teoría del Funcional de la Densidad y la teoría de Átomos en Moléculas,2 sobre los distintos enlaces de hidrógeno (EHs) involucrados en los complejos morfolina/(H2O)n, con n =1-4, considerando las conformación estables del compuesto heterocíclico, silla (ms) y twist (mt). En los complejos microhidratados se caracterizaron diferentes EHs entre las moléculas agua y los diferentes sitios de la morfolina, cuyas fortalezas siguen la tendencia Ow-Hw···N4 > Ow?Hw···O1 > N4-H···Ow, > C-H···Ow. Además se estableció la formación de los EHs Ow-Hw···Ow (puentes de agua). Los complejos microhidratados de mayor estabilidad presentan estructura cíclica en la cual se forman los EHs Ow-Hw···N4 y N4?H···Ow, interconectados entre sí a través de puentes de agua. En general, los complejos, tanto de ms como mt, exhiben similares patrones de EHs observándose que el EH Ow-Hw···N4 es ligeramente de mayor fortaleza en los complejos de mt. No obstante a éste resultado, la energía conformacional relativa de los complejos microhidratados no es afectada con el sucesivo agregado de las moléculas de agua, respecto a la morfolina sin hidratar. Un resultado destacable de este trabajo, es la relación lineal hallada entre la sumatoria de la densidad electrónica (Srb) en los puntos críticos de enlace (sobre los EHs) y la energía de interacción (-DE) de los complejos. Asimismo, se observó que en los complejos energéticamente favorecidos, el efecto cooperativo de los EHs juega un importante rol, manifestándose sobre distintos propiedades estructurales, energéticas y electrónicas del sistema.