Diseño molecular de solventes con ayuda de computadoras

Eduardo J. Pretel.

1993.

198 h.

Tesis--Universidad Nacional del Sur, 1993.

Resumen: La búsqueda y el desarrollo de nuevos compuestos químicos tales como drogas, polímeros, solventes industriales, refrigerantes u otro tipo de sustancias de uso específico, es un proceso complejo, prolongado y caro. En la mayoría de los casos, esta tarea requiere un extenso trabajo experimental en el que una gran cantidad de compuestos deben ser investigados. Desde hace aproximadamente una década, el avance del uso de las computadoras en el cálculo de propiedades de mezclas, ha permitido la generación de metodologías computacionales para el diseño de compuestos químicos con propiedades físicas determinadas. Estos métodos permiten reducir los tiempos y esfuerzos necesarios en la búsqueda de nuevas sustancias y reciben el nombre de metodologías para el Diseño Molecular con Ayuda de Computadoras (DIMAC). En el pasado, la búsqueda de compuestos químicos con propiedades físicas determinadas requería un arduo trabajo experimental. En la actualidad, los modelos predictivos a contribución grupal permiten estimar rápidamente las propiedades físicas de gran variedad de compuestos. Esta información orienta la selección de aquellas sustancias que satisfacen los objetivos buscados, las cuales podrán ser estudiadas en laboratorios o plantas pilotos. En los modelos predictivos a contribución grupal, los compuestos químicos se descomponen en grupos submoleculares característicos y en función de información particular para cada grupo, se calculan las propiedades físicas de los compuestos. Es decir, los modelos a contribución grupal permiten calcular las propiedades de las sustancias en función de su estructura grupal. En las metodologías DIMAC se invierte el uso de estos modelos, de manera de que especificando las propiedades deseadas y un conjunto inicial de grupos submoleculares,se generan los compuestos químicos posibles por combinación de los grupos de ese conjunto inicial y se seleccionan aquellos compuestos sintetizados que satisfacen las propiedades fijadas. Las metodologías para el diseño molecular de solventes han sido una de las aplicaciones DIMAC más exitosas desarrolladas en los últimos años. Esta aplicación consiste en la generación de solventes de uso industrial para procesos de separación basados en agentes másicos. Es decir, frente a un problema de separación de mezclas multicomponentes, la metodología genera los solventes que disuelven preferencialmente a uno o más componentes de la mezcla, haciendo factible su separación. El diseño de procesos de separación con agentes másicos se realiza, generalmente, en dos etapas. En la primera, se evalúan los solventes potenciales y en la segunda, se sintetizan las secuencias de separación para los solventes más promisorios identificados. La primera etapa es fundamental porque un diseño óptimo con un solvente promedio puede ser mucho más costoso que un diseño promedio con un solvente óptimo. En el diseño molecular de solventes el objetivo fundamental es encontrar los agentes másicos más promisorios y que, además, reduzcan los costos de operación de un proceso de separación. //

Incluye referencias bibliográficas.