Estructura y síntesis de isómeros de glicina protonada en el medio interestelar

Abstract

El objetivo de este trabajo ha sido llevar a cabo un estudio computacional de ocho isómeros (I1-I8) de la glicina protonada de fórmula [C2H6NO2]+. Estos isómeros fueron predichos1 recientemente como posibles productos, junto con una molécula de agua, de la reacción de hidroxilamina protonada con ácido acético. Dicha reacción fue propuesta como posible vía de formación de glicina protonada en el medio interestelar (ISM). En primer lugar, se ha llevado a cabo un estudio conformacional de cada uno de los ocho isómeros de fórmula [C2H6NO2]+ usando métodos de mecánica molecular. A continuación, se ha aumentado el nivel de cálculo a B3LYP/cc-pVTZ y se han optimizado las estructuras, obteniéndose los datos relativos a los parámetros geométricos y energéticos de cada uno de ellos. Eligiendo el confórmero más estable de cada isómero, se ha hecho una comparación de las energías relativas, obteniéndose la mínima energía para el isómero I8 y para el isómero I7 la máxima, 66.74 kcal·mol-1. Posteriormente, para estos ocho isómeros se ha llevado a cabo una predicción de parámetros espectroscópicos de rotación y de vibración, tratando de asignar las bandas más características. Estos parámetros esperamos que sean de utilidad para su detección en el laboratorio o en el medio interestelar. Complementando los cálculos anteriores, se ha realizado para cada isómero un estudio del enlace bajo el marco teórico de la teoría de Bader de átomos en moléculas. De estos resultados se puede observar el predominio de enlaces covalentes y para cuatro de los isómeros se detectó la presencia de enlaces de hidrógeno intramoleculares dando lugar a la formación de estructuras cíclicas. Por último y a modo ilustrativo, se ha realizado un estudio energético de la reacción de formación de cada uno de los isómeros (I1-I8) a partir de hidroxilamina protonada con ácido acético analizándose su viabilidad en el medio interestelar.