Teoría de la funcional de densidad molecular con disolvente dipolar atomístico para estudiar el efecto de la presión...

Área de la Ciencia:

• Química Computacional
• Química Física
• Reactividad Química

Sus antecedentes:

• La comprensión de los efectos del disolvente en las reacciones químicas es crucial para controlar la reactividad.
• La alta presión puede alterar significativamente las propiedades del disolvente y las vías de reacción.

Objetivo del estudio:

• Extender la teoría de la funcional de densidad molecular (MDFT) para estudiar los efectos del disolvente a alta presión en la reactividad química.
• Investigar la reacción de Diels-Alder en disolventes no polares y polares bajo presiones variables (hasta 1.5 GPa).

Principales métodos:

• Se utilizó MDFT para calcular las energías libres de solvatación a lo largo de la vía de reacción.
• Se integró MDFT con la teoría de la funcional de densidad electrónica (DFT) para cálculos energéticos.
• Se analizó la respuesta dieléctrica del disolvente y las interacciones electrostáticas.

Principales resultados:

• Se reprodujeron con éxito las constantes dieléctricas experimentales a presiones intermedias y se predijeron aumentos a altas presiones.
• Se demostró que las altas presiones promueven la reacción de Diels-Alder.
• Se observó diastereoselectividad *trans*/*cis* inducida por la presión en la distribución del producto.

Conclusiones:

• MDFT proporciona un marco robusto para estudiar la reactividad dependiente de la presión y los efectos del disolvente.
• Las interacciones electrostáticas son los principales impulsores de los cambios en la reactividad inducidos por la presión y la selectividad.
• Los volúmenes de activación calculados se alinean con las observaciones experimentales, validando el modelo.