Estudio Ab initio Hartree-Fock HF y Teoría Funcional de la Densidad (TFD) de la protonación de azinas bicíclicas: quinolina, isoquinolina y benzodiazinas
Abstract
En este trabajo se realizó un estudio teórico del efecto de la protonación sobre las estructuras geométricas, distribuciones de carga, energética, frecuencias vibracionales y polarizabilidades de azinas bicíclicas, mono-nitrogenadas y di-nitrogenadas. Las moléculas estudiadas fueron: quinolina Q, isoquinolina IQ, y los cuatro isómeros de las Benzodiazinas, 1,2-BD, 1,3-BD, 2,3-BD y 1,4-BD. Se utilizaron métodos de la mecánica cuántica ab initio Hartree-Fock (HF) y de teoría funcional de la densidad (TFD), con los niveles de aproximación BLYP y B3LYP. Ambos métodos permiten evaluar las contribuciones de intercambio y correlación. Se utilizó el conjunto base estándar 6-31+G(d,p). La protonación de azinas bicíclicas ha permitido establecer que los parámetros estructurales teóricos, como las distancias de enlace N-H están íntimamente relacionadas con las frecuencias de vibración teóricas de dicho enlace, y que los momentos bipolares teóricos están en excelente correspondencia con los experimentales de las moléculas neutras. Desde el punto de vista energético, se determinó que las energías de protonación teóricas están linealmente relacionadas con los pKa y afinidades protónicas experimentales. Por último, con respecto a la molécula aislada, la protonación induce fuertes modificaciones en la distribución electrónica que se ven reflejadas en variaciones significativas de la polarizabilidad.
