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https://hdl.handle.net/20.500.12104/112418Registro completo de metadatos
| Campo DC | Valor | Lengua/Idioma |
|---|---|---|
| dc.contributor.author | Ojeda Percastegui, Marlon Saúl | |
| dc.date.accessioned | 2026-04-13T17:53:51Z | - |
| dc.date.available | 2026-04-13T17:53:51Z | - |
| dc.date.issued | 2025-11-04 | |
| dc.identifier.uri | https://wdg.biblio.udg.mx | |
| dc.identifier.uri | https://hdl.handle.net/20.500.12104/112418 | - |
| dc.description.abstract | Actualmente en la literatura reportada, la reacción de Kabachnik-Fields ha sido estudiada mayoritariamente desde el punto de vista experimental, ya que muchos trabajos de investigación reportan síntesis de diferentes derivados a través de distintas rutas de síntesis, debido a que con esta reacción se pueden obtener α-aminofosfonatos, compuestos que tienen diversas potenciales aplicaciones en diferentes áreas, como la biología y la bioquímica. Aunque los trabajos de investigación se enfocan en la síntesis de α-aminofosfonatos, actualmente no se asevera la explicación del mecanismo de reacción. En este contexto, este trabajo de investigación se centra en el estudio del mecanismo y cinética de reacción con los reactivos: 3,4-dimetoxibenzaldehído, anilina y fosfonato de dimetilo basado en la reacción de Kabachnik-Fields, a través de un estudio teórico-computacional mediante la teoría del funcional de la densidad, la teoría del estado de transición y cálculos de estructura electrónica. Se utilizo los softwares ORCA y deMon2k para obtener parámetros cinéticos (energías de activación, constantes de velocidad y factores de frecuencia) considerando diferentes fases: gaseosa y líquida con dos solventes dimetilformamida y agua utilizando el modelo de solvatación SMD, además de considerar su interacción con moléculas de agua explícitas. Los resultados obtenidos muestran puntos claves en los pasos del mecanismo de reacción, geometrías de los estados de transición, supercies de energía potencial y la consideración del solvente explícito e implícito, lo que permitió obtener una primera aproximación mecanicista y cinética del mecanismo de formación para un α-aminofosfonato. | |
| dc.description.tableofcontents | Resumen viii Índice de tablas ix Índice de guras ix Lista de acrónimos xxiii 1 Introducción 1 2 Antecedentes 3 2.1 Derivados orgánicos del fósforo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 2.1.1 Fósforo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 2.1.2 Organofosforados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 2.2 Aminofosfonatos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 2.2.1 Estructura molecular de un aminofosfonato . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 2.2.2 α-aminofosfonatos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 2.3 Reacciones para obtener derivados orgánicos con fósforo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 2.3.1 Reacción de Mannich . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 2.3.2 Reacción tipo Fosfa-Mannich . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 2.3.3 Reaccion de Abramov . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 2.4 Síntesis de α-aminofosfonatos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 2.4.1 Reacción de Pudovik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 2.4.2 Reacción de Kabachnik-Fields . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 2.4.3 Etapas de la reacción de Kabachnik-Fields . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 2.4.4 Cinética de la reacción de Kabachnik-Fields . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 3 Fundamentos teóricos 10 3.0.1 La ecuación de Schrödinger . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 3.0.2 Densidad electrónica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 3.1 Teoría del funcional de la densidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 3.1.1 Los teoremas de Hohenberg y Kohn . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 ix Tesis ÍNDICE GENERAL 3.1.2 El método de Kohn-Sham . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 3.1.3 Funcionales de intercambio y correlación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 3.2 Teoría del funcional de la densidad auxiliar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 3.2.1 Conjuntos de funciones de base . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 3.3 Función de Fukui electrónica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 3.3.1 Análisis poblacional de cargas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 3.3.2 Puntos críticos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 3.4 Determinación de constantes cinéticas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 3.4.1 Conceptos básicos en cinética química . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 3.5 Determinación teórica de parámetros cinéticos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 3.6 Teoría del estado de transición . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 3.7 El método de banda elástica por empuje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 3.8 Modelos de Solvatación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 3.8.1 Solvatación explícita . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 3.8.2 Solvatación implícita . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 3.8.3 Modelo de solvatación basado en densidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 3.8.4 Contribución electrostática . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 3.8.5 Contribución de la dispersión de la cavidad del solvente . . . . . . . . . . . . . . . 35 4 Metodología 37 4.1 Elucidación del mecanismo de formacion del α-aminofosfonato . . . . . . . . . . . . . . . . 37 4.2 Optimización de geometrías moleculares . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 4.2.1 Obtención de geometría molecular y generación de archivos de entrada . . . . . . . 38 4.2.2 Consideración del efecto del solvente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 4.3 Descriptores de reactividad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 4.3.1 Función de Fukui electrónica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 4.3.2 Análisis poblacional de cargas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 4.4 Cálculo de puntos críticos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 4.5 Interpolación de estados de transición . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 4.5.1 Optimización de la geometría molecular del estado de transición . . . . . . . . . . 46 4.6 Determinación de parámetros cinéticos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 4.6.1 Determinación de parámetros de activación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 4.7 Perles de supercie de energía potencial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 5 Resultados y discusiones 49 5.1 Elucidación del mecanismo de formación del α-aminofosfonato . . . . . . . . . . . . . . . 49 5.2 Función de Fukui electrónica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 5.3 Interpolación de los estados de transición . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 5.3.1 Interpolación de estados de transición con interacción de la molécula de agua. . . . 57 5.4 Descripción del mecanismo de formación del α-aminofosfonato . . . . . . . . . . . . . . . 61 Maestría en Ciencias en Química x Tesis ÍNDICE GENERAL 5.4.1 Mecanismo de formación con interacción de la molécula de agua . . . . . . . . . . 63 5.5 Consideración de la reacción de tautomerización . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 5.5.1 Análisis poblacional de carga . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 5.5.2 Funciones de Fukui electrónica para el tautómero . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67 5.6 Cálculo de puntos críticos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67 5.7 Parámetros cinéticos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70 5.8 Tabla de parámetros cinéticos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70 5.8.1 Fase gaseosa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70 5.8.2 Fase líquida (DMF) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71 5.8.3 Fase líquida (H2O) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72 5.8.4 Fase gaseosa - moléculas explícitas de agua . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73 5.8.5 Fase líquida - moléculas explícitas de agua . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73 5.8.6 Tautomerización . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74 5.8.7 Grácas de parámetros cinéticos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76 5.8.8 Perles de energía potencial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83 6 Conclusiones 85 7 Trabajo a futuro 87 Apéndice A Geometrías moleculares. 88 Apéndice B Funciones de Fukui electrónica 95 Apéndice C Análisis poblacional de cargas 100 Apéndice D Tablas de propiedades termoquímicas 102 D.1 Tabla de datos fase gaseosa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102 D.1.1 Estados de transición . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104 D.2 Tabla de datos fase líquida (DMF) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105 D.2.1 Estados de transición . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107 D.3 Tabla de datos fase líquida (H2O) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109 D.3.1 Estados de transición . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110 D.3.2 Estados de transición solvente explícito (H2O) en fase gaseosa . . . . . . . . . . . . 112 D.3.3 Estados de transición solvente explícito (H2O) en fase líquida . . . . . . . . . . . . 113 D.3.4 Complejos solvente explícito (H2O) en fase gaseosa . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115 D.3.5 Complejos solvente explícito H2O en fase liquida . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116 D.4 Tautomerización . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116 D.4.1 Tabla de datos fase gaseosa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116 D.4.2 Tabla de datos fase líquida (H2O) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117 D.4.3 Complejo solvente explícito (H2O) en fase gaseosa . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117 D.4.4 Complejo solvente explícito (H2O) en fase líquida . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117 Maestría en Ciencias en Química xi Tesis ÍNDICE GENERAL D.4.5 Estado de transición . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118 D.4.6 Fase gaseosa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118 D.4.7 Fase líquida (H2O) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118 D.4.8 Solvente explícito (H2O) fase gaseosa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118 D.4.9 Solvente explícito (H2O) fase líquida . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119 Apéndice E Información complementaria 120 Bibliografía 126 Maestr | |
| dc.format | application/PDF | |
| dc.language.iso | spa | |
| dc.publisher | Biblioteca Digital wdg.biblio | |
| dc.publisher | Universidad de Guadalajara | |
| dc.rights.uri | https://www.riudg.udg.mx/info/politicas.jsp | |
| dc.subject | Estudio Teorico-Computacional | |
| dc.subject | Reaccion De Kabachnik-Fields | |
| dc.subject | Cinetica | |
| dc.subject | Mecanismo Para La Formacion | |
| dc.subject | ?-Aminofosfonato | |
| dc.title | Estudio teórico-computacional basado en la reacción de Kabachnik-Fields: cinética y mecanismo para la formación de un α-aminofosfonato | |
| dc.type | Tesis de Maestría | |
| dc.rights.holder | Universidad de Guadalajara | |
| dc.rights.holder | Ojeda Percastegui, Marlon Saúl | |
| dc.coverage | GUADALAJARA, JALISCO | |
| dc.type.conacyt | masterThesis | |
| dc.degree.name | MAESTRIA EN CIENCIAS EN QUIMICA | |
| dc.degree.department | CUCEI | |
| dc.degree.grantor | Universidad de Guadalajara | |
| dc.rights.access | openAccess | |
| dc.degree.creator | MAESTRO EN CIENCIAS EN QUIMICA | |
| dc.contributor.director | Zúñiga Gutiérrez, Bernardo Antonio | |
| dc.contributor.codirector | Diamanti, Aikaterini | |
| dc.contributor.codirector | Flores Moreno, Roberto | |
| Aparece en las colecciones: | CUCEI | |
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