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logP: la proprietà molecolare dalle mille implicazioni

Una delle variabili che maggiormente influenzano le caratteristiche macroscopiche, e di conseguenza anche applicative, di una sostanza chimica è il logP: questa proprietà riassume in sé le tutte quelle caratteristiche intrinseche di affinità con i solventi polari (come l’acqua) o apolari (come i più comuni solventi organici, compresi i grassi) che vengono abitualmente indicate come idrofilicità / lipofilicità (e al limite anche come idrofobicità / lipofobicità), termini ormai molto utilizzati nel linguaggio comune, offrendo la possibilità di indicare con un unico numero, preciso, univoco e soprattutto quantitativo “il piazzamento” della molecola all’interno del quadro complessivo delle affinità idrofila o lipofila.
L’ambito nel quale ci stimo muovendo è ovviamente quello della solubilità: non però quella solubilità alla quale siamo di solito abituati, che si esprime in termini assoluti rispondendo alla domanda “quanto si scioglierà quella sostanza in un dato solvente?”, ma piuttosto di una solubilità in termini relativi, ovvero in termini comparativi.   In altre parole la tendenza, la preferenza da parte di una certa sostanza, a sciogliersi in un solvente piuttosto che in un altro, qualora nel sistema siano presente entrambe i solventi, fianco a fianco, a patto naturalmente che questi se ne restino ben separati fra loro, ovvero siano solventi fra loro immiscibili. Continua...

come la struttura diventa proprietà: il mondo dei descrittori molecolari

Uno dei concetti fondanti della chimica è quello che riguarda le relazioni fra la struttura (in pratica la costituzione e la forma esatte) di una molecola e le sue proprietà o caratteristiche.

Alla domanda che talvolta mi viene posta “quali proprietà?”, rispondo con un minimo di provocazione costruttiva: tutte!. …da quelle fisiche (come il punto di ebollizione, la solubilità in acqua, la polarità, ecc) a quelle reattive (es. capacità di reagire in un certo modo con certe altre sostanze), fino a quelle biologiche (es. tossicità, proprietà farmacologiche, assimilabilità, ecc) o sensoriali (colore, odore, sapore, ecc).

Tali relazioni struttura-proprietà sono infatti:
1) univoche
2) calcolabili

descrizione_molecolare Univoche in quanto ad una data struttura molecolare corrispondono alcune proprietà ben specifiche, ovvero un ben preciso valore numerico assunto dalla variabili fisiche implicate (es. un certo punto di fusione) ma anche una ben preciso set di proprietà qualitative ed osservabili (es. un certo colore del prodotto sciolto in acqua, un ben preciso profumo della sostanza pura).
Mentre ovviamente non si può dire il contrario: le molecole aventi un certo punto di fusione, una certa solubilità, un certo colore, ecc possono essere ben più di una!

Calcolabili in quanto, misure sperimentali o meno, è possibile “stimare”e la proprietà avendo come unico punto di partenza la struttura della molecola, utilizzando un procedimento di calcolo. Continua...

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