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· E NSA Y o S , I NVESTIGACI o NES Y T RANSFERENCIA d E T ECN olo GÍAS ·

−1
y un intermediario (IM2-3) (Paso 2-3). reacción, de 33,987 kcal mol . En la embargo, la longitud del enlace C2–O3
+
Finalmente, el H fue desorbido para for- Vía 2, no se observó cambio significa- tendió a crecer desde 1,423 Å (IM2-1) a
mar los FAME finales (Paso 2-4). tivo en las longitudes de los enlaces de 1,443 Å (TS2-1) y finalmente a 1,465 Å
la reacción 2 (R2) y el IM2-1 en el Paso (IM2-2) debido al efecto de impedimen-
Por último, hubo cuatro pasos para otra 2-1, excepto para la longitud del enlace to estérico. La energía de barrera calcu-
vía de reacción (Vía 3) basada en el H1–O2 correspondiente a la protona- lada del TS2-1 fue 11,825 kcal mol ,
−1
mecanismo de reacción SN1 como una ción del O2 (desde 1,453 a 1,197 Å). Sin implicando que la formación de TS2-1
reacción nucleofílica. En primer lugar,
con presencia de CH OH, se produjo el Figura 3 - Los perfiles de energía potencial para la transesterificación del monoacilglicerol oleico
3
intermediario (IM3-1) con la reacción
del H y el ácido oleico monoacilglicerol
+
carboxilo de enlace simple O (O1). En
segundo lugar, el IM3-1 se dividió para
formar un intermediario de ión de carbo-
no positivo (IM3-2) y glicerol. En tercer
lugar, el IM3-2 reaccionó con CH OH
3
para producir otro intermediario (IM3-
3). Finalmente, el IM3-3 fue deshidroge-
nado para formar los FAME, logrando el
mecanismo del ciclo de la reacción efec-
tivo en el proceso SN1 con la acción de
los catalizadores ácidos.

Optimización de las estructuras de los
reactivos, intermediarios, estados de
transición y productos
Tabla 2 - Datos termodinámicos de las especies involucradas en la transesterificación del
monoacilglicerol oleico
Se realizaron todas las optimizaciones
de las estructuras de los reactivos, inter- compuestos E total (Ha) H total 298,15 K (kcal mol ) G total 298,15 K (kcal mol ) S total 298,15 K (cal mol K )
−1
−1
0K
−1
−1
mediarios y productos para obtener las R1 −1240.7615 402.957 358.245 149.966
energías de barrera de los estados de R2 −1239.3583 415.500 367.236 161.880
R3 −1239.3583 415.500 367.236 161.880
transición utilizando el método de con-
TS1-1 −1240.7073 402.013 360.388 138.206
firmación de los TS. La Figura 3 muestra TS2-1 −1239.4485 409.727 354.794 191.615
las energías potenciales calculadas para TS2-2 −1239.4526 411.743 379.391 194.865
las vías de transesterificación catalizadas TS3-1 −1239.4736 417.727 359.670 157.651
por ácido. Además, para revelar las inte- TS3-2 −1239.4945 410.299 362.465 160.434
IM2-1 −1239.4673 411.856 362.667 164.982
racciones detalladas entre las especies,
IM2-2 −1239.4754 411.282 363.938 158.790
investigamos los cinco enlaces químicos IM2-3 −1239.473 412.512 363.088 165.771
fundamentales (C1–O1, C2–O3, H1–O1, IM3-1 −1239.5109 414.495 367.194 158.647
H1–O2, y H1–O3) estrechamente rela- IM3-2 −1239.5227 415.824 365.634 168.340
cionados con el mecanismo de transeste- IM3-3 −1239.5092 415.500 368.312 158.271
P1 −1240.7689 403.215 358.017 151.598
rificación, como lo muestra la Figura 4.
P2 −1239.3697 419.175 367.984 171.694
P3 −1239.3697 419.175 367.984 171.694
En comparación con la Figura 3 y la
Figura 4, encontramos que en la Vía 1,
el enlace C1–O1 se elongó desde 1,375 Tabla 3 - El cambio de las funciones termodinámicas para la transesterificación del monoacilglicerol
oleico
a 2,170 Å cuando el OAM interactuó
con el CH OH. Después de la ruptura del vía 1 vía 2 vía 3
3
enlace C1–O1, la molécula de CH OH Δ r H m (kcal mol ) −4.379 −3.436 −3.436
−1
0
3
migró al sitio del C1, y exhibió dificul- Δ r G m (kcal mol ) −4.865 −6.363 −6.363
−1
0
tad para formar el estado de transición Δ r S m (cal mol k ) −3.005 9.814 9.817
0
−1
−1
1-1 (TS1-1) y MO debido a la relativa- ΔH(T) = [H(T)+E]producto−[H(T)+E]reactivo; ΔG(T) = [G(T)+E]producto−[G(T)+E]reactivo; ΔS=(ΔH−ΔG)/T.
mente elevada energía de barrera de la
126 A&G 114 • Tomo XXIX • Vol. 1 • 122-130 • (2019)