Históricamente, una de las reacciones químicas que mayor interés ha suscitado en el mundo científico, debido a la capacidad sintética, es la reacción de Diels-Alder, en la cual dos fragmentos orgánicos -compuestos formados por carbono e hidrógeno- reaccionan para formar un ciclo de seis miembros. La controversia de cómo se produce esta reacción aún es un problema abierto para quienes realizan ciencia básica.
“El estudio se inicia con modelos sencillos que permitan explicar algún comportamiento experimental del sistema real. Si el modelo da cuenta de ese comportamiento experimental, y se anticipa a otros antecedentes experimentales, es validado y puede ser aplicado a sistemas de mayor complejidad”, explica la Dra. Pérez.
La investigación de la académica de la Universidad Andrés Bello tiene como objetivo central el contribuir al desarrollo de la ciencia básica y aumentar el caudal de conocimientos respecto de la naturaleza que nos rodea. De la misma forma, estos aportes pueden ser –posteriormente- el sustento para el avance de la ciencia aplicada y de la tecnología.
Asimismo, la Dra. Patricia Pérez agrega que “una de las contribuciones más importantes de esta investigación ha sido la construcción de escalas de reactividad. Conforme a lo anterior, hemos cuantificado los conceptos de electrofilia y nucleofilia, los cuales hasta los años 60 eran puramente cualitativos. Estas escalas, dentro del área de la química orgánica han contribuido a clasificar los procesos de cicloadición como polares, no polares y zwitteriónicos en una forma cuantitativa”.
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Chemistry as a foundation for scientific endeavors
Historically, the Diels-Alder chemical reaction has been of great interest to the scientific community due to its synthetic capacity. In this reaction, two organic fragments, or compounds formed by carbon and hydrogen, react to form a six-membered cycle. How this reaction is produced remains an open question for those performing fundamental science.
Regarding this, Dr. Patricia Pérez, Professor for the Faculty of Exact Sciences at the Universidad Andrés Bello, is searching for models of chemical reactivity that could describe the formation and breaking of carbon-carbon bonds in organic reactions.
For this, the theoretical framework of the project is based on the Density Functional Theory that, together with other theoretical tools, will provide insights into the processes of a chemical reaction, from the starting substances until the final product.
“Research begins with simple models that explain some of the experimental behaviorof a real system. If the model conforms to the experimental behavior and anticipates other experimental factors, it is valid and can be used in systems of greater complexity”, explains Dr. Pérez.
The central goals of this research project are to contribute to the development of fundamental science and increase knowledge of the world around us. Likewise, project findings could later be applied to advancements in the applied sciences and technology.
Dr. Patricia Pérez adds that, “one of the most important contributions of this research has been the construction of reactivity scales. Through this, we have quantified electrophilic and nucleophilic concepts that, 60 years ago, were purely qualitative. Within the field of organic chemistry, these scales have contributed to the quantitative classification of cycloaddition processes as polar, non-polar, or zwitterionic”.
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