RotAnal: una nuova applicazione per lo studio conformazionale di molecole organiche flessibili

La diffusione di PC ad alte prestazioni e la disponibilità di efficienti pacchetti software quantomcccanici (GAMESS. Gaussian, ecc.) permette oggi il calcolo accurato della struttura geometrica e delle grandezze termodinamiche di molecole di medie dimensioni sia in fase gassosa che condensata. In pratica, però, tale potenzialità è limitata dal fatto che la maggior parte delle molecole è flessibile, con la conseguente esistenza di differenti geometrie energeticamente stabili e pertanto, in molti casi, significativamente popolate (rotameri). Ne consegue che qualunque studio strutturistico che voglia essere realistico esige invariabilmente l'esame dello spazio conformazionale, e ciò è purtroppo attualmente al di là della portata della maggior parte dei programmi reperibili, che permettono di ottenere solo minimi locali. RotAnal, applicazione client di GAMESS e Gaussian per l'esplorazione stocastica e il successivo raffinamento delle conformazioni di molecole organiche, sviluppata in ambiente MS-Windows e collaudata con successo nei nostri laboratori, intende contribuire a colmare questa lacuna. Verranno illustrate le tecniche e discussi i risultati di una ricerca pilota di interesse didattico ottenuta utilizzando RotAnal: lo studio conformazionale DFT (Density Functional Theory) e la determinazione e caratterizzazione delle frequenze vìbrazionali IR in fase gassosa, in confronto con quelle sperimentali, dei più comuni solventi organici strutturalmente flessibili. Delegando a RotAnal il controllo dell'elaborazione geometrico-matematica dei risultati nei varì stadi di screening e di raffinamento, all'utente è lasciata l'opportunità di rivolgere il suo tempo e l'attenzione agli aspetti chimici dello studio.