Solvent effects in chemical, biochemical and polymerization reactions, studied with static and dynamic molecular modeling techniques

Abstract

Ab initio moleculaire modelleringstechnieken worden reeds lange tijd met succes toegepast voor de beschrijving van de kinetiek en mechanismen van chemische reacties in de gasfase. Toch zijn er veel reacties die doorgaan in oplossing en waarvoor er experimentele aanwijzingen zijn dat het solvent of oplosmiddel een grote invloed kan uitoefenen op de reactie. De theoretische studie naar de effecten van deze oplosmiddelen op chemische reacties laat toe om inzicht te verkrijgen in deze processen. Deze theoretische beschrijving is mogelijk door de ontwikkeling van diverse modellen en de enorme toename in computerkracht gedurende de voorbije jaren. In dit proefschrift werden de meest gangbare modellen toegepast op 3 verschillende chemische systemen uit de organische chemie, de polymeerchemie en de biochemie. Op die manier kunnen er enerzijds algemene besluiten getrokken worden over de prestatie van de modellen en anderzijds kan de invloed van de solventomgeving op de verschillende reacties onderzocht worden. Afhankelijk van het solvent en de bestudeerde reactie dienen andere modellen gebruikt te worden om een goed kwalitatief, kwantitatief en structureel realistisch beeld te krijgen van het bestudeerde systeem. Dit doctoraatswerk geeft een overzicht van de factoren die belangrijk zijn bij de selectie van het model en laat daardoor toe om op een gefundeerde wijze de geschikte methodologie te kiezen