Investigación UC describe por primera vez los cambios en aromaticidad durante una importante reacción química

El estudio ocupa la portada de la última edición del Journal of Organic Chemistry y fue elaborado por el Laboratorio de Química Teórica Computacional que desarrolla herramientas conceptuales y computacionales para elucidar mecanismos de reacción.

 

Portada JOCLa figura que muestra la portada del Journal of Organic Chemistry fue elaborada por el estudiante del Doctorado en Química UC, Nery Villegas-Escobar.Una reciente investigación liderada por científicos del Laboratorio de Química Teórica Computacional (QTC) de la Facultad de Química UC logró describir por primera vez en detalle los cambios en aromaticidad que experimentan ciertas moléculas en una importante reacción química, lo cual es un avance que ofrece importantes perspectivas para la investigación de moléculas complejas.

La aromaticidad es la propiedad que le confiere a ciertas moléculas mayor estabilidad química durante una determinada reacción facilitando su uso y estudio. La investigación, encabezada por el académico Alejandro Toro-Labbé y el investigador postdoctoral Ricardo Matute, se concentró en entender los cambios en aromaticidad que ocurren durante una importante reacción en fotoquímica conocida como reordenamiento Di-pi-metano o de Zimmerman ampliamente utilizada en síntesis orgánica. ”A través de este estudio logramos distinguir en detalle el flujo electrónico de una molécula llamada dibenzobarreleno a medida que se forma o rompe un enlace en el estado triplete y la relación de este flujo de electrones con los cambios en su aromaticidad”, explicó Matute.

El método utilizado por los científicos para conseguir este importante logro consistió en el análisis de reacciones a través de una herramienta creada por el Laboratorio de Química Teórica Computacional (QTC) llamada flujo electrónico de reacción. ”Con la ayuda del estudio del flujo electrónico fue posible separar y entender los cambios en aromaticidad por medio de caracterizar la formación o rompimiento de los enlaces en el proceso de transformación de la molécula y los cambios en aromaticidad del sistema en estudio”, detalló Nery Villegas-Escobar, estudiante del Doctorado en Química UC y miembro del equipo investigador.

En este sentido, señala Toro-Labbé “es importante destacar que por medio del uso de las herramientas teóricas que hemos desarrollado en nuestro laboratorio, la caracterización de sistemas moleculares en términos de su estructura y reactividad, así como el estudio de los mecanismos de las reacciones en las cuales estos sistemas están involucrados, se puede llevar a cabo de una manera muy detallada y precisa”.

La investigación se suma a otro importante trabajo de este grupo de investigación publicado recientemente en la revista Chemistry: A European Journal y que se centra en el estudio detallado del mecanismo de una reacción de cilación usando un catalizador de oro. Lo interesante de esta última investigación.- destaca Villegas-Escobar.- “es que fue posible explicar claramente las diferencias existentes en dos caminos de reacción probables en términos de cambios en la actividad electrónica a lo largo de la reacción”.

Importante encuentro internacional

Un importante hito para el grupo de investigación que tendrá lugar en los próximos meses será el 44ª Congreso Internacional de Químicos Teóricos de Expresión Latina (QUITEL 2018). El encuentro contempla la presentación de resultados de investigación sobre el desarrollo y la aplicación de la química teórica y computacional a un amplio rango de campos en química, física y biología. El Congreso ofrecerá una oportunidad para el intercambio científico y la discusión en torno a nuevos desarrollos en la teoría de estructura electrónica y herramientas computacionales.

La Conferencia Inaugural del encuentro estará a cargo del Profesor Rudolph A. Marcus, Premio Nobel de Química 1992.