Estudio teórico de propiedades de moléculas de interés en Astroquímica: isómeros de cianometanimina

Abstract

En el presente Trabajo de Fin de Grado se ha llevado a cabo un estudio teórico de los isómeros Z-C-, E-C- y N-cianometanimina utilizando dos métodos mecanocuánticos: el método ab initio de perturbaciones de segundo orden de Møller-Plesset (MP2) y el método de Teoría del Funcional de la Densidad (DFT) con el funcional B3LYP. La cianometanimina, una molécula de interés prebiótico, ya que se considera precursora de la adenina (base nitrogenada del ADN), ha sido detectada en el medio interestelar. En el estudio se han hecho predicciones de propiedades moleculares tales como geometrías, energías electrónicas, momentos dipolares, constantes rotacionales y espectros infrarrojos. Además se ha analizado la reacción de isomerización E-Z desde un punto de vista termodinámico y se ha caracterizado el estado de transición. Por último, se ha realizado un estudio termodinámico de las posibles vías de formación de los isómeros C-cianometanimina, propuestas en la literatura científica, en las condiciones del medio interestelar.

In this Final Degree Project, a theoretical study of the Z-C-, E-C- and Ncyanomethanimine isomers has been carried out using the following quantum mechanical methods: the Møller-Plesset second-order perturbation method (MP2) and Density Functional Theory (DFT) with the functional B3LYP. Cyanomethanimine, a molecule of prebiotic interest, since it is considered a precursor of adenine (nitrogenous base of DNA), has been detected in the interstellar medium. In the study, predictions of molecular properties such as geometries, electronic energies, dipole moments, rotational constants and infrared spectra have been made. In addition, the E-Z isomerization reaction has been analyzed from a thermodynamic point of view and the transition state has been characterized. Finally, a thermodynamic study of the possible pathways of formation of the C-cyanomethanimine isomers, proposed in the scientific literature, under the conditions of the interstellar medium, has been carried out.