Estudio QSPR de Constantes de Desactivación Física y Química de Oxígeno Singlete por compuestos heterocíclicos

ANDREW G. MERCADER; FRANCO M. CABRERIZO; PABLO R. DUCHOWICZ; ANDRÉS H. THOMAS; EDUARDO A. CASTRO; FRANCISCO M. FERNANDEZ

Tandil, Buenos Aires, Argentina

Congreso; XV Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica (XV CAFQI); 2007

El Oxígeno Singlete (1O2) es una especie reactiva del oxígeno que ha despertado gran interés durante los últimos 30 años. Es una molécula de carácter electrófilo, no radicalaria, que posee una elevada capacidad de reacción con numerosos compuestos orgánicos. Existen diferentes vías mediante las cuales se puede generar el 1O2 (químicas, enzimáticas y fotoquímicas). Las reacciones en las cuales participa esta especie reactiva revisten gran interés en diferentes campos de la química (medio ambiente, bromatología, bioquímica, biología, etc.).Las formulaciones de la Teoría QSPR sugieren modelos matemáticos capaces de estimar propiedades fisicoquímicas relevantes, especialmente cuando no se dispone de información experimental medida. Estos estudios asumen que la estructura química de una sustancia determina las propiedades que manifiesta. Por tanto, se traduce la estructura molecular en variables numéricas con interpretación física de alguna clase, conocidas como descriptores moleculares, a través de ecuaciones matemáticas obtenidas de diferentes teorías, tales como la Teoría de Grafos Química, la Mecánica Cuántica, etc. Existen miles de descriptores asequibles de la literatura, y uno de los obstáculos que se presenta con mayor frecuencia es seleccionar aquellos que resulten más representativos para la propiedad en consideración.En el presente estudio se establece un modelo QSPR capaz de predecir el parámetro cinético log(k) para la reacción de diferentes sustratos con la especie 1O2. Para ello, se emplean datos publicados en la literatura. En particular, se seleccionaron los valores de las constantes de velocidad de procesos de desactivación física y de reacciones químicas de 50 compuestos heterocíclicos, medidas en solvente polares (agua, alcoholes) y condiciones ambientales (pH neutro, T=25°C, presión atmosférica). Con el fin de establecer la relación QSPR se utiliza un algoritmo muy útil basado en regresiones lineales llamado “Método del Reemplazo”, que permite encontrar los mejores descriptores a partir de miles de ellos. Se aplica esta técnica en el presente conjunto de datos, y el modelo obtenido se valida apropiadamente por medio de la técnica de Validación Cruzada con el fin de estimar su verdadero desempeño predictivo.