CALCULO AB INITIO DE LA CINÉTICA DE REACCIÓN DE LA ELIMINACIÓN DEL t-BUTANOL, 2-METIL-2-BUTANOL Y 2-METIL-2-PENTANOL CATALIZADOS CON HCl EN FASE GASEOSA

Abstract

En el presente trabajo se han realizado cálculos ab initio de la cinética de reacción de la eliminación de los siguientes alcoholes terciarios: t-butanol, 2-metil-2- butanol y 2-metil-2-pentanol, catalizados con HCl en fase de gas. Para tal fin, se uso el paquete computacional Gaussian 98, que incluía tanto la Teoría del Funcional de la Densidad (TDF) y sus métodos: B3LYP, B3PW91 y MPW1PW como la Teoría de Perturbaciones de Møller-Plesset de segundo orden MP2. En primera instancia, se llevó a cabo optimizaciones geométricas de los reactantes, estados de transición y productos, y posteriormente se realizaron los cálculos frecuenciales. Estos últimos cálculos, permitieron identificar los puntos estacionarios en las coordenadas de reacción de la Superficie de Energía Potencial. Una vez caracterizados estos estados, se procedió a determinar los parámetros cinéticos y termodinámicos para cada alcohol. Estos en general, no mostraron un patrón definido por cada método y base utilizados, ya que se encontró bastante discrepancia entre ellos pero excelentes si los comparamos con los experimentales. Para el t-butanol, el mejor resultado se obtuvo con el método B3LYP//6-31g(d,p); para el 2-metil-2-butanol, el mejor método fue el MPW1PW91//631-g(d,p); y finalmente para el 2-metil-2-pentanol, el mejor fue el B3PW91//3-21g. Un cálculo NBO determinó que todas las reacciones transcurrían a través de un estado de transición cíclico concertado de 6 miembros, incluyendo el catalizador. Dicho cálculo también reveló que la ruptura del enlace C1-H6 debe ser el factor determinante de la reacción, mientras que la ruptura del enlace Cl4-H5 tiene una participación importante.