Modelització molecular de complexos dels metalls de transició amb el mètode híbrid imomm
Els mètodes híbrids MQ/MM poden ser de gran utilitat en l'estudi de complexos de metalls de transició d'elevada grandària. Tanmateix, la seva aplicació és encara recent i requereix una avaluació inicial de les seves limitacions. L'objectiu fonamental d'aquesta tesi és explorar la...
| Author: | |
|---|---|
| Format: | doctoral thesis |
| Publication Date: | 2003 |
| Country: | España |
| Institution: | Universitat Autònoma de Barcelona |
| Repository: | Dipòsit Digital de Documents de la UAB |
| Language: | Catalan |
| OAI Identifier: | oai:ddd.uab.cat:37190 |
| Online Access: | https://ddd.uab.cat/record/37190 |
| Access Level: | Open access |
| Keyword: | Complexos metàl·lics de transició Compostos organometàl·lics Molècules |
| Summary: | Els mètodes híbrids MQ/MM poden ser de gran utilitat en l'estudi de complexos de metalls de transició d'elevada grandària. Tanmateix, la seva aplicació és encara recent i requereix una avaluació inicial de les seves limitacions. L'objectiu fonamental d'aquesta tesi és explorar la validesa del mètode híbrid IMOMM en la correcta representació química dels sistemes dels metalls de transició i aplicar-ho a problemes químics d'interès. En primer lloc s'ha dut a terme l'estudi d'una sèrie de compostos organometàl·lics. Una de les característiques computacionalment més costoses de representar correctament en complexos dels metalls de transicó de certa grandària la constitueixen els efectes estèrics, a causa que per tal de reproduir-los adequadament és necessari incloure al complex model tots els àtoms que el constitueixen, cosa que, sovint, fa impracticable el seu estudi amb mètodes ab initio purs. En aquest sentit, els mètodes híbrids i, en concret, el mètode IMOMM, poden ser de gran utilitat. Cal demostrar, però, la seva validesa en la representació de la geometria i energia dels sistemes estudiats de manera que la preferència conformacional d'un complex pugui ser expressada en termes de repulsions estèriques i energies relatives. És aquest un primer punt important que resoldrem en base a contrastacions amb dades experimentals i que ens permetrà l'extrapol·lació metodològica a complexos en què aquestes dades manquin. Es poden trobar compostos organometàl·lics en què l'efecte dels substituents en els lligands és d'una naturalesa clarament estèrica. Aquest tipus de compostos són ideals per a l'avaluació de les prestacions del mètode IMOMM i per aquest motiu se n'han estudiat dos en detall. Per tal que l'atribució a una determinada preferència conformacional sigui útil en el disseny de nous compostos amb les propietats desitjades és útil, també, una localització i quantificació dels efectes electrònics i estèrics que la determinen. Amb aquesta finalitat, definim i explorem una metodologia de treball aplicable a qualsevol tipus de compost. L'impressionant interès que ha despertat la biomimètica com a modelització in vitro de sistemes biològics que contenen metalls de transició ha fet que nombrosos grups de químics teòrics s'embranquessin en el seu estudi. Però malgrat la simplificació que sovint comporta la biomimètica, la complexa naturalesa dels sistemes biològics fa que els models biomimètics conituïn essent exemples de complexos computacionalemnt massa costosos per als seu estudi amb mètodes ab initio purs. La seva complexitat electrònica fa necessària una descriptció quàntica, però l'elevat nombre d'àtoms que són determinants en l'estructura els fa computacionalment molt costosos. Així doncs, ens trobem de nou davant d'un problema idoni per ser abordat amb la metodologia IMOMM. També en aquest cas serà necessari un test que permeti contrastar els resultats obtinguts amb dades experimentals. En resum, aquesta tesi presenta un seguit d'aplicacions del mètode IMOMM a sistemes de metalls de transició que van des de les aplicacions inicials del mètode a problemes simples de química organometàl·lica fins a aplicacions novedoses en el camp de la biomimètica. Les primeres aplicacions a l'organometàl·lica tracten problemes relativament simples, i n'obtenim resultats concloents. En contrast, el treball presentat en biomimètica deixa encara moltes preguntes obertes. Es tracta, però, de temes més ambiciosos i d'interès més general, raó per la qual el treball presentat representa una aportació útil que facilitarà el camí a recerques posteriors. |
|---|