II Encontro de Iniciação Científica da Unila "Resultados em debate"

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Navegando II Encontro de Iniciação Científica da Unila "Resultados em debate" por Autor "Arias Ortiz, Francisco Javier"

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    Aplicación de las energías moleculares a la predicción de propiedades fisicoquímicas de contaminantes ambientales y sus productos de degradación
    (2013-07-03) Arias Ortiz, Francisco Javier; Caballero Gonzalez, Norma Beatriz
    El trabajo realizado se ha basado en los c ́alculos computacionales de los compuestos denomi- nados ”PIRETROIDES”, que son derivados de las Piretrinas, estos son un grupo de pesticidas artificiales desarrollados para controlar las poblaciones de insectos, de uso dom ́estico, agr ́ ıcola, salud, y en etapas de preparaci ́on de alimentos. Los Piretroides se encuentran entre los pesticidas de segunda generaci ́on (Org ́anicos sint ́eticos). Para el estudio de estas mol ́eculas se han emple- ado m ́etodos computacionales a trav ́es de varios programas (HYPERCHEM, CHEMSKETCH, Y GAUSSIAN), con estos programas se ha hecho un modelado de las estructuras moleculares a trav ́es de c ́alculos con m ́etodos de Mec ́anica Cu ́antica (Que se basa en la ecuaci ́ on de Schr ̈odin- ger para describir a una mol ́ecula con un tratamiento directo de la estructura electr ́onica y que se sub-divide a su vez en dos clases, seg ́ un el tratamiento realizado en m ́etodos Ab-initio y Semi-empiricos), y la Mec ́anica Molecular (Que aplica las leyes de la f ́ ısica cl ́asica al n ́ ucleo molecular).Se ha utilizado la formula desarrollada de los Piretroides como una geometr ́ ıa de partida para realizar los c ́alculos, con estas mol ́eculas se ha desarrollado una pre-optimizaci ́on con el programa Hyperchem con los m ́etodos Semi-empiricos AM1 y PM3, y con el M ́etodo de Mec ́anica Molecular MM+. Con la aplicaci ́on de estos m ́etodos se realizaron c ́ alculos de las contribuciones a la energ ́ ıa Potencial de las mol ́eculas debidas a: alargamiento de enlace, deformaci ́on de ́angulos de enlace, deformaci ́on fuera del plano, rotaci ́ on interna alrededor de un enlace, tambi ́en llamada torsi ́on, el C ́alculo de Energ ́ ıa en un punto, la Optimizaci ́ on Geom ́etrica que consiste en la modificaci ́on sistem ́atica de las coordenadas at ́omicas, dando como resultado una geometr ́ ıa donde las fuerzas netas en la estructura son iguales a cero, en una disposici ́ on 3D de los ́ atomos, representa un m ́ ınimo de energ ́ ıa local. Y los c ́alculos de propiedades f ́ ısicas y qu ́ ımicas, tales como la carga, momento dipolar, etc. Todos estos par ́ametros fueron calculados con los m ́etodos Semi-empiricos y con el m ́etodo de Mec ́anica Molecular de manera a tener un cuadro comparativo de los datos obtenidos con cada m ́etodo, y as ́ ı saber cu ́ales m ́etodos nos dan una mejor optimizaci ́on de las mol ́eculas en estudio. Luego de hacer la pre-optimizaci ́ on con el programa Hyperchem, se realizaron los c ́ alculos de manera similar en el Programa Gaussian, realizando una aproximaci ́on en la cual se empleo la teor ́ ıa del funcional de la densidad (DFT). Esta teor ́ ıa se ha aplicado para predecir las propiedades moleculares tales como entalpias de formaci ́ on, estructuras moleculares, frecuencias vibracionales, etc. de las mol ́eculas de Perme- trina, Resmetrina, Cipermetrina, Fenvalerato y Etofenprox usando diferentes FUNCIONALES (funciones matem ́aticas) y diferentes BASES (representaciones matem ́aticas de los orbitales mo- leculares), el funcional que se ha utilizado para la mayor ́ ıa de los c ́ alculos es el funcional B3LYP, ya que este demanda poco tiempo computacional al realizar los c ́alculos, y por lo tanto fue apropiado para realizar los c ́alculos con mol ́eculas complejas como las que estamos trabajando para llegar a distinguir que combinaci ́on de par ́ametros da un mejor resultado en comparaci ́ on a los datos experimentales que est ́an siendo desarrollados en conjunto por una Estudiante de la Universidad Nacional de Asunci ́on (UNA), en la Universidad de la Plata Argentina.