Estudio teórico de la interacción de cianamida con C60 y C60–TiO2 mediante DFT
Tepech Carrillo, Carlos¹; Meraz Melo, Marco Antonio¹;Vazquez Cuchillo, Odilon¹; Salazar Villanueva, Martin²
¹Tecnológico Nacional de México/I.T. Puebla, Av. Tecnológico #420 Col. Maravillas, C.P. 72220 Puebla, Puebla, México. ²Benemérita Universidad Autónoma de Puebla, Facultad de Ingeniería, Apdo. Postal J-39, Puebla, Pue., 72570, México.
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Abstract
El desarrollo de sistemas nanoestructurados para el transporte y liberación controlada de moléculas bioactivas constituye un área de creciente interés en nanociencia, química computacional y ciencia de materiales. Los fulerenos, particularmente el C60, presentan propiedades estructurales y electrónicas que los convierten en candidatos potenciales para aplicaciones de transporte molecular. La incorporación de dióxido de titanio (TiO2) puede modificar las propiedades superficiales y electrónicas del fulereno, generando plataformas híbridas con características potencialmente favorables para la interacción con moléculas de interés farmacológico. En este contexto, la cianamida presenta grupos funcionales capaces de participar en interacciones con superficies nanoestructuradas, por lo que constituye un sistema de interés para estudios de adsorción molecular. En este trabajo se propone un estudio teórico de la interacción de cianamida con C60 y C60–TiO2 mediante cálculos basados en la Teoría del Funcional de la Densidad (DFT). Se consideran diferentes orientaciones de la molécula de cianamida respecto a las superficies estudiadas, con el propósito de evaluar la influencia de la configuración molecular sobre la interacción adsorbato–sustrato. La metodología contempla la optimización geométrica de los sistemas, seguida del cálculo de las energías de adsorción y del análisis de las propiedades electrónicas mediante los orbitales frontera HOMO y LUMO. Asimismo, se plantea la evaluación de la distribución de carga electrónica para caracterizar posibles procesos de transferencia de densidad entre la cianamida y las plataformas nanoestructuradas. El estudio permitirá establecer una descripción atomística de los factores estructurales y electrónicos involucrados en la interacción C60-cianamida y C60–TiO2-cianamida, proporcionando elementos teóricos para comprender el comportamiento de estos sistemas y contribuir al diseño racional de plataformas nanoestructuradas destinadas potencialmente al transporte y liberación controlada de moléculas bioactivas.
Keywords: C60; cianamida; DFT