Analisi conformazionale di calix[6]areni: risultati da studi computazionali

I calix[6]areni sono macromolecole cicliche dotate di sei unità fenoliche legate a ponte tramite metileni in posizione orto [1,2]. Questi macrocicli hanno la capacità di fungere da host nei confronti di molecole neutre o ioni, legandosi in maniera selettiva ed efficace. Essi sono in grado di formare legami a idrogeno intermolecolari all’interno della cavità che li costituisce. I calixareni sono molecole flessibili e pertanto sono caratterizzati da una superficie di energia potenziale “corrugata”, ovvero che presenta molti minimi (conformeri stabili) di energia simile e facilmente accessibili in soluzione a temperatura ambiente. L’ottimizzazione computazionale della geometria molecolare permette di caratterizzare le strutture e le interazioni proprie dei diversi conformeri, nonché la loro stabilità relativa. Lo scopo di questo lavoro di tesi è di analizzare i diversi conformeri di calix[6]areni, focalizzandosi sul ruolo dei sostituenti e sul metodo di calcolo utilizzato. È stato effettuato un confronto tra le strutture di terz-butilcalix[6]areni, discusse in letteratura, e sulfontati calix[6]areni, ottenuti tramite ottimizzazione di geometrie con un metodo semi empirico (PM7) e DFT. È stato evidenziato come, nonostante i diversi sostituenti, entrambi i calixareni presentano la conformazione a cono come la più stabile, grazie alla capacità di formare numerosi legami a idrogeno e al minor ingombro sterico tra i vari sostituenti. Alla luce dei risultati ottenuti, è stato appurato che il metodo semi-empirico PM7 non può sostituire il modello DFT.