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Item Reactividad de aminas en la acetilación catalizada por ácidos de Lewis e influencia de solventes: estudio teórico(2018) Caglieri, Silvana; Macaño, Hèctor RubènSe llevó a cabo un estudio teórico comparativo de reactividad de etilamina y anilina, frente a la reacción de acetilación catalizada por iones metálicos: Zn2+; Co2+, Mn2+; Cu2+ y Ni2+, a través del análisis de los intermediarios de reacción correspondientes. Las energías de activación y las energías de los intermediarios de reacción, se calcularon con el método Universal Force Field (UFF). Los valores obtenidos se compararon con datos de literatura. La etilamina presentó la mayor reactividad frente a la acetilación en todos los casos y el Zn2+ resultó ser el ion metálico más reactivo, reportando los valores más bajos de energía. Se completó el estudio comparando la reactividad de etilamina y anilina frente a la reacción de acetilación, en presencia de diferentes solventes polares, a través del análisis de los intermediarios de reacción correspondientes. Las energías de los mismos y las energías de activación se calcularon con el nivel de teoría funcional de densidad (DFT) con el estándar B3LYP combinado con los conjuntos de base 3-21G* y 6-31G*. Para estudiar la influencia de los diferentes solventes se utilizó el modelo IEFPCM. Los valores obtenidos se compararon con datos de literatura. La etilamina presentó la mayor reactividad en todos los casos y el acetonitrilo resultó ser el solvente más óptimo para la reacción de acetilación de ambas aminas.Item Theoretical study of acetylation of p-methylaniline catalyzed by Ni2+ ions(2017) Caglieri, Silvana; Macaño, Hèctor Rubèn; Servetti, Gustavo IvánA theoretical study of acetylation of p-methylaniline catalyzed by Ni2+ ions from the analysis of intermediate of the reaction was carried out. The study of acetylation of amines is of great interest by the utility of its products of reaction and is one of the most frequently used transformations in organic synthesis as it provides an efficient and inexpensive means for protecting amino groups in a multistep synthetic process. Acetylation of amine is a nucleophilic substitution reaction. This reaction can be catalyzed by Lewis acid1 , metallic ion. The reaction and the compounds studied are shown in Figure1. + + H3C O OH O O O H3C CH3 H3C NH2 Ni 2+ H3C O NH Fig. 1: General Scheme of Acetylation In reaction mechanism, the metallic ion formed a complex with the oxygen of the acetic anhydride carbonyl, facilitating the polarization of the same and the successive addition of amine at the position to form a tetrahedral intermediate, determining step of the rate of the reaction. Experimental work2 agreed that this reaction takes place with the formation of a tetrahedral intermediate. In the present theoretical work were investigated the structure and energy of the tetrahedral intermediate of the reaction catalyzed by Ni2+ ions. Geometries of all species involved in the acetylation were made and identified. All of the geometry optimizations were performed by the method at the DFT/B3LYP level of theory and was adopted the 6-31+G* basis set. Energies were calculated using the Mechanics-UFF method. Following the same procedure it was identified the geometric parameters and energy of reaction intermediate. The calculations show 61.89 kcal/mol of energy for the tetrahedral intermediate and the energy of activation for the reaction was 16.05 kcal/mol.Item Acetilación de aminas Alifáticas y Aromáticas: Estudio Teórico(2016) Caglieri, Silvana; Macaño, Hèctor RubènSe realizó un estudio teórico comparativo de reactividad de metilamina, anilina, difenilamina, p-nitroanilina y p-metilanilina, frente a la reacción de acetilación, a través del análisis de los intermediarios de reacción correspondientes. La acetilación de aminas es una de las transformaciones más frecuentemente usadas en síntesis orgánica, ya que proporciona un medio eficiente y económico para proteger el grupo amino en un proceso sintético. Las energías de activación y las energías de los intermediarios de reacción se calcularon con dos niveles de teoría: teoría funcional de densidad (DFT) con el estándar B3LYP y la teoría de perturbación de Møller-Plesset (MP2) combinados con el conjunto de base 6-31G*. Los valores obtenidos se compararon con datos de literatura. La metilamina presentó la mayor reactividad frente a la acetilación y el método DFT reportó los valores más bajos de energía.Item Estudio teòrico comparativo de acetilaciòn de aminas catalizadas por iones Co2+(2017) Caglieri, Silvana; Macaño, Hèctor RubènLa acetilación de aminas es de gran interés por la utilidad de sus productos de reacción dentro de la industria química y porque constituye una de las transformaciones más usadas en síntesis orgánica, ya que proporciona un medio eficiente para la protección de grupos amino en un proceso sintético. La acetilación de aminas es una reacción de sustitución nucleofílica sobre carbono insaturado, siendo el nucleófilo la propia amina. Esta reacción puede ser catalizada por ácidos de Lewis. Se han llevado a cabo estudios experimentales de acetilación de aminas empleando iones metálicos [1]. El objetivo de este trabajo consiste en efectuar un estudio teórico comparativo de la reacción de acetilación de anilina y p-metilanilina catalizada por iones Co2+, a través del análisis de los correspondientes intermediarios de reacción. La Figura muestra la reacción general de acetilación de anilina (R=H) y p- metilanilina (R=CH3) con anhídrido acético, catalizada por iones Co2+, cuyos productos de reacción son: ácido acético y las amidas N-fenilacetamida y N-p-metilfenilacetamida respectivamente.Item Theoretical study of alkaline acetylation of diphenylamine(2016) Caglieri, Silvana; Macaño, Hèctor Rubèn; Servetti, Gustavo IvánThe acetylation of amines is one of the most frequently used transformations in organic synthesis as it provides an efficient and inexpensive means for protecting amino groups in a multistep synthetic process and the amide bond is found to be present in a large number of pharmacologically active molecules. Acetylation of amine is a nucleophilic substitution reaction. This reaction is carried out with acetic anhydride in the presence of amine bases such as tertiary amine and pyridine. Computational investigation1 and an experimental work2 , agreed that this reaction takes place with the formation of a tetrahedral intermediate. A theoretical study of alkaline acetylation of diphenylamine from the analysis of intermediate of the reaction was carried out. Geometries of all species involved in the acetylation were made and identified. Energies of all reagents and products and the energy of activation for the reaction were calculated using the method DFT - Density Functional Theory with B3LYP level of theory and was adopted the 6-31+G* basis set. Following the same procedure it was identified the geometric parameters and energy of intermediate. All the calculations were executed using Gaussian 09 software package. The calculations show 18.01 kcal/mol of activation energy.Item Proyecto - Quìmica orgànica computacional: Estudio teòricode acilaciòn de aminas(2015) Caglieri, Silvana; Macaño, Hèctor Rubèn; Servetti, Gustavo Iván; Pagnan, Mariángeles; Zanel, Pamela; Serra, Vanina; Di Paola, MilagrosEl estudio de la acilación de aminas es de gran interés por la utilidad de sus productos de reacción dentro de la industria química y porque constituye una de las transformaciones más usadas en síntesis orgánica, ya que proporciona un medio eficiente y económico para la protección de grupos amino en un proceso sintético. La acilación de una amina es una reacción de sustitución nucleofílica sobre carbono insaturado, siendo el nucleófilo la propia amina. Se han llevado a cabo estudios teóricos (Tong et.al, 2012) y trabajos experimentales (Naik et al., 2004) sobre esta reacción y coinciden en que la misma transcurre a través de la formación de un intermediario tetraédrico. El objetivo de este proyecto consiste en estudiar la acilación de diferentes aminas alifáticas y aromáticas, estableciendo un orden de reactividad de las mismas frente a dicha reacción, empleando como herramienta la química teórica computacional y comparando los resultados teóricos con datos experimentales. El estudio teórico se lleva a cabo empleando el programa Gaussian´09 - Gauss View 5.0. y los siguientes métodos de estructura electrónica: DFT/B3LYP base 3-21G* y base 6-31G*; MP2 y AM1, mediante los cuales se optimizan las geometrías y estructuras de todos los compuestos orgánicos que intervienen en la acilación, a saber: aminas y anhídrido acético (reactivos) y ácido acético y amidas (productos), incluyendo el cálculo de las correspondientes energías. Además se diseñan y modelan las geometrías y las estructuras de los intermediarios de reacción de cada acilación, incluyendo el cálculo de las correspondientes energías. Como complemento del estudio teórico se lleva a cabo en el laboratorio de CIQA la acilación de las siguientes aminas: propilamina, hexilamina, isopropilamina, anilina y difenilamina. Los reactivos y productos se analizan y cuantifican en un cromatógrafo gaseoso y los resultados se expresan en conversión mol%. El orden de reactividad reportado por el estudio teórico coincide con los resultados experimentales. La propilamina presenta la mayor reactividad frente a la acilación en comparación con las demás aminas alifáticas y con respecto a las aminas aromáticas, la anilina muestra una mayor conversión en comparación con la difenilamina.Item Theoretical study of acetylation of ethylamine catalyzed by Zn2+ions(2015) Caglieri, Silvana; Macaño, Hèctor RubènA theoretical study of acetylation of ethylamine catalyzed by Zn2+ ions from the analysis of intermediate of the reaction was carried out. The study of acetylation of amines is of great interest by the utility of its products of reaction and is one of the most frequently used transformations in organic synthesis as it provides an efficient and inexpensive means for protecting amino groups in a multistep synthetic process Acetylation of amine is a nucleophilic substitution reaction. This reaction can be catalyzed by Lewis acid, metallic ion. In reaction mechanism, the metallic ion formed a complex with the oxygen of the acetic anhydride carbonyl, facilitating the polarization of the same and the successive addition of amine at the position to form a tetrahedral intermediate, determining step of the rate of the reaction. In the present theoretical work were investigated the structure and energy of the tetrahedral intermediate of the reaction catalyzed by Zn2+ ions. Geometries of all species involved in the acetylation were made and identified. All of the geometry optimizations were performed by the method at the DFT/B3LYP level of theory and the method MP2. Were adopted the 6-31+G* basis sets. Energies were calculated using the Mechanics-UFF method. Following the same procedure it was identified the geometric parameters and energy of reaction intermediate. The calculations show 57.82 kcal/mol of energy for the tetrahedral intermediate and the energy of activation for the reaction was 9.59 kcal/mol.Item Theoretical study of alkaline of aniline(2015) Caglieri, Silvana; Macaño, Hèctor Rubèn; Zanel, PamelaA theoretical study of alkaline acetylation of aniline from the analysis of intermediate of the reaction was carried out. Geometries of all species involved in the reaction were made and identified. All of the geometry optimizations were performed and the energies were calculated by the method DFT with B3LYP level of theory and using the method MP2. The 6-31+G* basis set was adopted. The energy of activation for the reaction was 17.57 kcal/mol.Item Quìmica orgànica computacional: Estudio teòrico de acilaciòn de aminas(2015) Caglieri, Silvana; Macaño, Hèctor Rubèn; Servetti, Gustavo; Pagnan, Mariángeles; Zanel, Pamela; Di Paola, Milagros; Serra, VaninaEl estudio de la acilación de aminas es de gran interés por la utilidad de sus productos de reacción dentro de la industria química y porque constituye una de las transformaciones más usadas en síntesis orgánica, ya que proporciona un medio eficiente y económico para la protección de grupos amino en un proceso sintético. La acilación de una amina es una reacción de sustitución nucleofílica sobre carbono insaturado, siendo el nucleófilo la propia amina. El objetivo de este trabajo consiste en estudiar la acilación de diferentes aminas alifáticas, estableciendo un orden de reactividad de las mismas frente a dicha reacción, empleando como herramienta la química teórica computacional y comparando los resultados teóricos con datos experimentales. El estudio teórico se llevó a cabo empleando el programa Gaussian´09 - Gauss View 5.0. y los siguientes métodos de estructura electrónica: DFT/B3LYP base 3-21G* y base 6-31G* y MP2. Como complemento del estudio teórico se llevó a cabo experimentalmente la reacción de acilación de las siguientes aminas alifáticas: propilamina, hexilamina e isopropilamina. La propilamina resultó ser la amina más reactiva frente a la acilación.Item Estudio teòrico comparativo de acetilaciòn de aminas catalizadas por iones Zn2+(2015) Caglieri, Silvana; Macaño, Hèctor Rubèn; Pagnan, MariángelesEl estudio de la acetilación de aminas es de gran interés por la utilidad de sus productos de reacción dentro de la industria química y porque constituye una de las transformaciones más frecuentemente usadas en síntesis orgánica ya que proporciona un medio eficiente y económico para la protección de grupos amino en un proceso sintético. La acetilación de una amina es una reacción de sustitución nucleofílica sobre carbono insaturado, siendo el nucleófilo la propia amina. El aumento de la velocidad de reacción se puede conseguir con el agregado de una base [1] o de un ácido de Brönsted [2]. El mecanismo de esta reacción consiste en un ataque de la amina al carbono del carbonilo del anhídrido acético, formando un intermediario tetraédrico, etapa determinante de la velocidad de reacción. Se han llevado a cabo estudios teóricos [3] y trabajos experimentales [4] sobre esta reacción y ambos coinciden en que la misma transcurre a través de la formación de un intermediario tetraédrico. También la velocidad de la reacción se puede aumentar con el agregado de un ácido de Lewis [5] como catalizador. Los iones metálicos actúan como ácidos de Lewis catalizando la acetilación, debido a la formación de un complejo con el oxígeno del carbonilo, facilitando la polarización del mismo y favoreciendo de esta manera el ataque del agente nucleofílico (amina) al carbono del carbonilo. El objetivo de este trabajo consiste en efectuar un estudio teórico comparativo de la reacción de acetilación de anilina y etilamina, catalizada por iones Zn2+, a través del análisis de los correspondientes intermediarios de reacción. Para poder comparar dichas reacciones, se diseñaron, modelaron y optimizaron las estructuras de todas las especies que intervienen en ambas acilaciones, determinándose los parámetros geométricos óptimos correspondientes, calculando además las energías mínimas de todos los compuestos, reactivos y productos, que participan en las reacciones como así también los parámetros geométricos y energías de los respectivos intermediarios. Para realizar los cálculos mencionados se emplearon los métodos DFT basado en la teoría de funcionales de densidad y dentro de este se utilizó el B3LYP y MP2, basado en la teoría perturbativa di Møller-Plesset. Se optó por la función de base 6-31G*. Para el cálculo de las correspondientes energías se empleó el método UFF - Universal Force Field, útil para sistemas inorgánicos. Todos los cálculos se realizaron empleando el programa Gaussian´09. La anilina resultó ser menos reactiva frente a la acilación, reportándose valores de energía de activación de 19.26 kcal/mol y 9.59 kcal/mol para la acetilación de anilina y de etilamina respectivamente.