Estudio teórico de las propiedades en medio solvente de derivados de N-fenilmaleimidas

Abstract

En el presente trabajo se estudiaron las propiedades estructurales, electrónicas y energéticas de los diferentes isómeros en posición orto, meta y para de las N-nitrofenilmaleimidas, N-carboxifenilmalemidas, N-fluorfenilmaleimidas, N-metoxifenilmaleimidas y N-aminofenilmaleimidas con respecto al anillo de maleimida, con la finalidad de evaluar su reactividad química al estar disueltas en acetona. La investigación se realizó mediante cálculos de optimización de geometría de los funcionales de la densidad B3LYP y M06-2X en conjunto con la base gaussiana 6-311+G(d,p). Luego de optimizar las moléculas, se determinaron los parámetros estructurales y frecuencias vibracionales de los isómeros de N-fenilmaleimidas (NFM) previamente seleccionados, los cuales concuerdan razonablemente con datos experimentales. Además, se utilizó las energías de las orbitales moleculares fronteras (FMO’s) para estimar los descriptores de reactividad global como: potencial químico (μ), dureza (η), blandura (S), electrofilicidad (ω), hiperdureza (γ) y función de respuesta de la electrofilicidad (μ+). Adicionalmente, se analizó los potenciales electrostáticos (MPE’s) y la población electrónica sobre los átomos (cargas NBO) de los diferentes derivados de la N-fenilmaleimida, evaluando sus variaciones con respecto a la posición y el tipo de sustituyente tomando como referente a la N-fenilmaleimida sin sustituir en fase gas y medio solvente (acetona). Cabe resaltar, que el derivado de la N-fenilmaleimida con el mayor valor de electrofilicidad (ω) y probabilidad de interactuar con especies nucleofílicas corresponde a la para-nitrofenilmaleimida por los dos métodos en fase gas. Sin embargo, en medio solvente cambian las moléculas, siendo la orto-aminofenilmaleimida y orto-nitrofenilmaleimida en B3LYP/6-311+G(d,p) y M06-2X/6-311+G(d,p) respectivamente. Por su parte, el ángulo de torsión exhibe una relación con los cambios de las propiedades electrónicas, energéticas y de reactividad de los isómeros de las N-fenilmaleimidas en ambas fases, y con los dos funcionales evaluados.