Study of conformational and structural effects in molecules. : development of methods based on orbital interactions for analyzing their electronic mechanisms

Abstract

Se desarrolló un esquema derivado del formalismo de orbitales localizados NBO, en el que las interacciones intramoleculares se interpretan como interacciones entre orbitales moleculares localizados. A través de un análisis de tipo perturbativo, se evalúa la contribución de las interacciones entre orbitales a cualquier propiedad molecular. Esta descomposición permite interpretar la forma en que un cambio en una parte de la molécula se transmite a otras partes y determina la variación de cualquier propiedad. Se muestran varias aplicaciones entre las que se incluye, cómo las variaciones de geometría molecular o la adición de sustituyentes modifican, por medio de interacciones entre orbitales, varios parámetros de resonancia magnética nuclear. Como una alternativa al análisis anterior, se propone un descriptor basado en una generalización de la densidad de carga electrónica que incluye a los orbitales canónicos vacantes. Este descriptor permite analizar interacciones estereoelectrónicas en forma directa o a través de parámetros asociados con la densidad de carga. La aplicación combinada del efecto de las interacciones orbitales sobre propiedades moleculares y el de éstas sobre propiedades macroscópicas, se puede utilizar para individualizar cuáles son las interacciones intramoleculares que determinan una respuesta macroscópica particular. Orientado al estudio de la actividad biológica, se combinó el método del propagador de polarización (que permite evaluar contribuciones orbitales a propiedades moleculares), con el esquema GAPT de partición de propiedades moleculares en contribuciones atómicas (usualmente importantes para estudiar efectos biológicos), a nivel RPA-INDO. Se identificaron, además, parámetros de geometria y flexibilidad intramolecular que se utilizaron para interpretar la actividad biológica de compuestos esteroidales