Computational analysis of quinoxalines N,N-Dioxide and ITS Derivates

A quinoxalina e seus derivativos são uma importante classe de compostos heterocíclicos, onde os elementos N, S e O substituem átomos de carbono no anel. A fórmula molecular da quinoxalina é C8H6N2, formada por dois anéis aromáticos, benzeno e pirazina. É rara em estado natural, mas a sua síntese é de fácil execução. Modificações na estrutura da quinoxalina proporcionam uma grande variedade de compostos e actividades, tais como actividades antimicrobiana, antiparasitária, antidiabética, antiproliferativa, anti-inflamatória, anticancerígena, antiglaucoma, antidepressiva apresentando antagonismo do receptor AMPA. Estes compostos também são importantes no campo industrial devido, por exemplo, ao seu poder na inibição da corrosão do metal. A química computacional, ramo natural da química teórica é um método bem desenvolvido, utilizado para representar estruturas moleculares, simulando o seu comportamento com as equações da física quântica e clássica. Existe no mercado uma grande variedade de ferramentas informaticas utilizadas na química computacional, que permitem o cálculo de energias, geometrias, frequências vibracionais, estados de transição, vias de reação, estados excitados e uma variedade de propriedades baseadas em várias funções de onda não correlacionadas e correlacionadas. Nesta medida, a sua aplicação ao estudo das quinoxalinas é importante para a determinação das suas características químicas, permitindo uma análise mais completa, em menos tempo, e com menos custos.

Quinoxaline derivatives are an important class of heterocycles compounds, where N, S and O elements replace some carbon atoms in the ring. Quinoxaline molecular formula is C8H6N2, formed by two aromatic rings, benzene and pyrazine. It is rare in natural state, but their synthesis is easy to perform. Modifying its structure is possible to obtain a wide variety of compounds and activities such as antimicrobial, antitubercular, antiviral, antifungal, antiamoebic, antimalarial and leishmanial, antidiabetic, antiproliferative, anti-inflamatory, anticancer, antiglaucoma, antidepressant presenting AMPA receptor antagonism. These compounds are also important in industrial field due to, for example, its power in metal corrosion inhibition. Computational chemistry, natural branch of theorical chemistry, is a method well developed, used to represent molecular structures, simulating their behavior with quantic and classic physics equations. There are several softwares on the market, that allows the calculation of energies, geometries, vibrational frequencies, transition states, pathways of reaction, excited states properties and a variety of functions based on various uncorrelated and correlated waves. Its application to the study of quinoxalines is important for the determination of their chemical properties, enabling a more complete analysis in less time with lower costs.