Teraflop 73 - Novembre - cesca

cions supramoleculars (Projecte
CESCA 2001-03: “Estimació
de l’aromaticitat en derivats d’àcids oxocarbònics”,
TERAFLOP núm. 61), el grup
d’investigació s’ha centrat en l’estudi teòric
d’un nou tipus d’enllaç no covalent
que ocorre entre sistemes π i anions, i
que és designat “interacció anió-π”.
Els principals objectius del present
treball són demostrar l’existència d’interaccions
d’enllaç no covalent entre anions
i compostos aromàtics, així com també
quantificar la magnitud de la interacció,
amb la finalitat de conèixer la fortalesa
d’aquest nou tipus d’enllaç molecular.
L’habilitat del núvol π del benzè per
actuar com a donador d’electrons ha estat
àmpliament demostrada de manera
Cap
Pere Maria Deyà
Integrants
A. Frontera, C. Garau, D. Quiñonero, G.
A. Suñer, P. Ballester, A. Costa
i J. Morey
Període
1999-2003
Nombre de publicacions
28
Hores usades (1%)
CPQ: 3.169 h
N/V: 254 h
IBM: 22.422 h
• “Counterintuitive Interactions of Anions with
Benzene Derivatives”. Chemical Physics Letters,
vol. 359, 2002, pp. 486-492.
• “Anion-π Interactions: Do they Exist?”.
Angew. Chem. Int. Ed., vol. 41, 2002, pp.
3389-3341.
PUBLICACIONS Continuant en l’estudi d’interac-
Química teòrica
Interaccions anió-π
“Evidències cristal·logràfiques i computacionals demostren que les interaccions
entre anions i sistemes π són favorables energèticament”
experimental i teòrica. La presència de
substituents en l’anell aromàtic és capaç
de modular aquesta capacitat, de manera
que quan l’anell aromàtic és substituït
amb grups atraients d’electrons, la seva
habilitat electrodonadora és revertida,
com demostren les anàlisis de potencial
electrostàtic (vegeu la figura).
Tanmateix aquesta aptitud per interaccionar
favorablement amb grups rics
o deficients en electrons pot també explicar-se
a partir del coneixement del moment
quadrupolar del sistema aromàtic.
Així, el benzè té un moment quadrupolar
negatiu (Qzz= -8.5B) i interacciona favorablement
amb cations; mentre que l’hexafluorobenzè
presenta un moment quadrupolar
positiu (Qzz= +9.5B) i, per tant,
pot interaccionar de manera favorable
amb anions.
El projecte persegueix la investigació
d’altres sistemes π de quadrupol positiu
susceptibles d’interaccionar favora-
• “Anion-π Interactions: Must the Aromatic
Ring Be Electron Deficient?”. New Journal of
Chemistry, vol. 27, 2003, pp. 211-214.
• “s-Tetrazine as a New Binding Unit for the
Molecular Recognition of Anions”. Chemical
Physics Letters, vol. 370, 2003, pp. 7-13.
Superfícies de potencial electrostàtic per a les
molècules de benzè i hexafluorobenzè (la llegenda
mostra el codi de colors).
blement amb diferents composts aniònics,
així com la seva possible aplicació
en processos de reconeixement molecular,
tant en el disseny de nous receptors
com en el desenvolupament de sensors
específics d’anions amb aplicació en química
mediambiental.
Per assolir els objectius d’aquest
projecte es realitzen càlculs ab initio de
complexos anió-anell aromàtic per tal de
conèixer l’aspecte energètic i l’estudi de
la naturalesa de la interacció mitjançant
càlculs de potencial d’interacció molecular
amb polarització (MIPp). Per demostrar
l’existència d’enllaç en aquests complexos,
l’ús de l’anàlisi topològica de la
densitat electrònica (teoria d’Àtoms en
Molècules”) és una eina idònia. ■
• “Dual Binding Mode of s-Triazine to Anions
and Cations”. Organic Letters, vol. 5, 2003,
pp. 2227-2229.
TERAFLOP
Novembre 2003