Empleo de la química computacional en la relación comportamiento-estructura molecular de aditivos antidesgaste en un sistema binario compuesto por base lubricante y aditivo

Abstract

Resumen Los complejos de 8-hidroxiquinolina con ciertos metales de transición (Zn, Co, Cu y Mn) han sido usados como aditivos en lubricantes para mitigar la fricción y el desgaste. El objetivo de este trabajo fue establecer una correlación semi cuantitativa, entre parámetros antidesgaste experimentales con algunas propiedades moleculares que describen la densidad electrónica de las moléculas bajo el análisis teórico de átomos en moléculas (AiM); considerando los efectos de la presión externa a la que éstos son sometidas en condiciones prácticas. Esta presión, proveniente del entorno químico, incide sobre la estructura. La mayor influencia fue supuesta en el centro metálico del complejo y fue estimada usando el teorema del virial atómico. El nivel de teoría se estableció con cálculos “single point full electron” de energía usando la teoría del funcional de densidad (DFT), conducidos con el paquete de programas de Gaussian 09M, usándose el funcional hibrido B3LYP y el conjunto base 6-311+G (d,p). Las coordenadas atómicas iniciales de los compuestos corresponden a su estructura cristalina. Entre las propiedades halladas por medio de la aplicación de AiM se encuentran: densidad electrónica, su laplaciano y energía cinética electrónica dentro de la esfera de coordinación. Como resultado principal se encontró una correlación semi-cuantitativa entre las propiedades moleculares calculadas para cada compuesto de 8-hidroxiquinolina y sus bondades antidesgaste obtenidas experimentalmente por otros autores. Se describe un modelo que resume las relaciones del comportamiento de datos teóricos computacionales con datos empíricos. Este modelo podría ser empleado como estrategia piloto en el diseño de formulaciones industriales. Palabras clave: complejos 8 hidroxiquinolina, tribología, teoría de Bader