Estudio de propiedades moleculares del glifosato usando métodos químico-cuánticos computacionales

Abstract

En este trabajo de investigación se realizó
un estudio computacional del glifosato
calculando detalladamente las propiedades
moleculares del mismo. Se logró a través de
este trabajo la caracterización del herbicida
glifosato, presentado valores de longitudes
de enlace y ángulos así como de propiedades
químicas de interés en estudios QSAR,
de energías y de bioactividad obtenidos por
métodos mecano cuánticos utilizando la
mecánica molecular, semiempirico y ab initio.
Se analizaron los resultados obtenidos
al comparar los datos experimentales del
glifosato con los obtenidos computacionalmente
demostrando una buena correlación.
La estructura del glifosato fue trazada usando
la interfaz de Hyperchem; esta fue sometida
a cálculos de optimización geométrica
inicialmente de Mecánica Molecular para

obtener la estructura más estable, posteriormente
todas las estructuras fueron analizadas
mediante el método semiempirico
PM3 para obtener valores más confiables
de energía y geometría. Para el método ab
initio se usó la base 3-21G. La minimización
de la energía de las estructuras se desarrolló
por el método Fletcher-Reeves de gradiente
conjugado hasta un valor de gradiente
RMS (root-mean-square) menor a 0,100
Kcal/(A°mol) o un máximo de 500 ciclos de
iteración, el límite de convergencia SCF empleado
fue de 0,001 Kcal/mol. Las propiedades
moleculares necesarias en QSAR (Relaciones
estructura actividad) y la predicción
de bioactividad se realizó en el software
quimio informático Molinspiration. El ordenamiento
de los datos numéricos, las gráficas,
regresiones y el ANOVA se realizaron en
Excel 2015. Los valores encontrados de longitud
de enlace resultan muy satisfactorios,
se encontró que el estadístico F (0,1574) es
menor al valor crítico (2,479) y la P es mayor
a 0,05, aceptándose la hipótesis nula, la
desviación media absoluta resultó 0,27Å. La
regresión dió coeficientes r2 de 0,89-0,86 y
0,76 para el método semiempirico, mecánica
molecular y ab initio respectivamente.
Para los ángulos, los valores encontrados
también son satisfactorios, el estadístico F (
0,226 ) valor crítico (2,43) y la P es mayor a
0,05, desviación media absoluta encontrada
fue de 5,02 grados.