Density‐functional‐theory study of α‐cyclodextrin inclusion complexes

Abstract

We apply the density functional theory on the description of the a-cyclodextrin (a-CD) and the analysis of the molecular electrostatic potential (MEP) for complexes of this system with Na þ , F À , CO 2À 3 , and N,N-dimethyl formamide, as substrates. Four exchange-correlation functionals were considered: one of the local density approximation, two of the generalized gradient approximation (BLYP and PBE), and one of the hybrid family. These exchange-correlation functionals were coupled with the DZVP/A1, DZVP, and TZVP basis set functions. All complexes were fully optimized by all methods. The experimental molecular structure of the a-CD compares better with that described by the PBE exchange-correlation functional. The MEP analysis shows that the electrostatic is quite relevant on the intermolecular interaction for the a-CD complexes in gas phase. Some of our results are in disagreement with those published previously with the PM3 semiempirical method and the B3LYP//PM3 method.

Estudio teórico de las propiedades antioxidantes de dihidroxibencenos sustituidos relacionados con el pardeamiento enzimático

“…[68][69][70] Además, en el estudio de estos complejos de inclusión se ha usado Teoría de Funcionales de la Densidad con funcionales de intercambio y correlación SVWN, BLYP, PBE y PBE0 combinados con los conjuntos de base doble-ζ(DZVP) y triple-ζ(TZVP). 71 Un estudio del potencial electrostático para la αCD indicó que posee un momento dipolar, que establece la contribución positiva para el borde que contiene los grupos OH primarios y la contribución negativa se orienta hacia el borde de los grupos OH secundarios. De esta manera, se puede determinar la posición del sustrato en función de la carga o del momento dipolar dentro de la cavidad.…”

“…De esta manera, se puede determinar la posición del sustrato en función de la carga o del momento dipolar dentro de la cavidad. 71 De manera similar, un estudio para la β-CD hace referencia a que el potencial electrostático muestra una contribución positiva al interior de la cavidad y la contribución negativa se encuentra en la superficie externa de la ciclodextrina. 72 En un trabajo teórico-experimental se estudiaron las propiedades termodinámicas de los complejos deácido clorogénico yácido cafeico con β-ciclodextrina, de acuerdo con datos espectroscópicos se elucidaron las posiciones de cada compuesto fenólico dentro de la cavidad de la β-ciclodextrina y se calcularon las constantes de unión de los complejos.…”

Estudio computacional de compuestos inhibidores del pardeamiento enzimático

“…En la formación de complejos de inclusión entre -CD con compuestos fenólicos se han empleado también métodos semiempíricos (MP1 y AM1) (Tran, 1992;Ming-Ju, 1997;Estrada, 2001). Además, en el estudio de estos complejos de inclusión se ha usado Teoría de Funcionales de la Densidad (TFD) con funcionales de intercambio y correlación SVWN, BLYP, PBE y PBE0 combinados con los conjuntos de base doble-(DZVP) y triple-(TZVP) (Santillán-Vargas, 2012).…”

“…Un estudio del potencial electrostático para la -CD, indicó que posee un momento dipolar que establece la contribución positiva para el borde que contiene los grupos -OH primarios y la contribución negativa se orienta hacia el borde de los grupos -OH secundarios. De esta manera, se puede determinar la posición del sustrato en función de la carga o del momento dipolar, dentro de la cavidad (Santillán-Vargas, 2012). De manera similar, un estudio para la -CD hace referencia que el potencial electrostático muestra una contribución positiva al interior de la cavidad y la contribución negativa se encuentra en la superficie externa de la CD (Nieto-Malagón, 2012).…”

“…Esta misma tendencia se sigue para el caso de G en fase gas a excepción de los resultados al incluir el solvente, ya que en ambas etapas la transferencia de electrón muestra un aumento de G en comparación con la transferencia de un protón. La variación mínima en la descripción de las estructuras era de esperarse puesto que las metodologías empleadas no son tan diferentes entre sí, la única diferencia es el conjunto de base, esta observación respecto al papel del conjunto de base, ya había sido reportado previamente (Santillán-Vargas, 2012).…”