Estudio TD-DFT de estructuras electrónicas de resorcinarenos

Abstract

Los resorcinarenos son macrociclos de estructura cónica y de síntesis relativamente sencillaa que juegan roles relevantes entre los grupos de macrociclos. Pueden utilizarse como soportes para la fabricación de receptores, cápsulas y cavitands con usos entre los que se incluye el sensado, el almacenamiento, las reacciones químicas en nanoreactores y las aplicaciones biológicas.b En este trabajo se estudia la estructura electrónica de dos resorcinarenos, C7 y C8, mediante DFT y TD-DFT, utilizando el software Gaussian 16W. Mediante DFTBA se llevó a cabo la optimización geométrica de los compuestos en su estado fundamental S0 y, sobre estas estructuras, se calcularon 40 transiciones electrónicas singlete-singlete al nivel de teoría B3LYP/6-31g, utilizando el modelo PCM para modelar implícitamente el solvente (THF). Cuando se compara el espectro de absorción calculado con el experimental (λmáx ~ 286 nm) se observa que el primero está corrido 30-35 nm hacia el azul respecto del segundo. Se procedió a optimizar mediante DFTBA pares de moléculas, de modo de explorar si la generación de enlaces de uniones de H tiene efecto sobre el espectro de absorción calculado. Luego, sobre estas estructuras optimizadas, se volvieron a calcular los espectros de absorción. Se observa que el acuerdo entre el espectro calculado y el predicho aumentaba notablemente. De esta manera, el cálculo sugiere la posibilidad de que se generen estas uniones de H en las soluciones de THF. Por otra parte, se realizaron cálculos de Conceptual-DFT (CDFT) obteniendo valores para potencial de ionización, electroafinidad, índice de nucleofilicidad, índice de electrofilicidad, dureza y potencial químico con el objetivo de predecir la reactividad de estas moléculas frente a diferentes reactivos nucleofílicos/electrofílicos.