Química computacional de agentes de contraste para resonancia magnética biomédica

Resumen

La Tesis Doctoral se ha planteado para analizar y describir nuevas herramientas computacionales aplicables en el estudio teórico de agentes de contraste para resonancia magnética, previamente diseñados y evaluados por nuestro grupo de investigación. El trabajo se ha dividido en dos partes fundamentales dedicadas la primera al estudio de los agentes de contraste funcionales de pH y la segunda a los agentes de contraste paramagnético. Así, se ha comenzado con la determinación del mecanismo de adición de azoles y aminas a ésteres fumáricos a interpretar la regioselectividad observada experimentalmente en procesos de adición de N-nucleófilos a ésteres fumáricos asimétricos. Se han analizado las propiedades de tautomería de diversos 4(5)-R-imidazoles y justificar las diferencias de reactividad y regioselectividad en función de R en procesos de adición a fumarato de dietilo. Se ha elucidado del mecanismo de hidrólisis neutra de ésteres (+-)-2-(azol-1-il)succínicos, analizar la participación del heterociclo y evaluar la influencia del azol y del resto alquilo en dichos procesos. Se ha determinado los valores de pKa de ésteres y ácidos imidazol-1-ilalcanoicos mediante diferentes abordajes computacionales. En la segunda parte se han analizado los modos de coordinación de los ligandos sobre el ión Gd(III) y estructuras de las complexonas hetrocíclicas, y se ha evaluado la energía de interacción metal-ligando como parámetros para predecir la estabilidad relativa mediante diversos modelos teóricos. Finalmente, se han determinado de forma teórica los parámetros que influyen en las propiedades de relajatividad de agentes de contraste paramagnéticos.