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Introducción. La modelación matemática de las interacciones contaminante-agentes descontaminantes es una herramienta de uso reciente para facilitar el manejo del recurso hídrico en el medio ambiente. El presente trabajo estudia la interacción entre 2 plaguicidas de elevada estabilidad ambiental que causan severas afectaciones a la salud: la clordecona (CLD) y el β-hexaclorociclohexano (β-HCH) y sus respectivos análogos marcados con radioyodo (ICLD y I-β-HCH), con ciclodextrinas naturales (α-, β- y γ-CD). Métodos. La metodología de Hipersuperficie de Múltiples Mínimos, cálculos cuánticos basados en la Teoría del Funcional de la Densidad (DFT) y un estudio topológico de la densidad electrónica se emplearon para caracterizar el espacio de interacción de los contaminantes y sus radiotrazadores con los confórmeros simétricos de las 3 CD. El error de superposición de bases existente en los cálculos DFT se mitigó usando una modificación al método de contrapeso desarrollada en este trabajo. La formación de los nanoagregados para el caso de los complejos β-HCH@CD se comprobó experimentalmente. Resultados. Los complejos formados se clasificaron a partir del grado de oclusión del contaminante en la cavidad de la CD como: oclusión total, oclusión parcial e interacción externa (no oclusión). Los complejos más estables se obtuvieron cuando la γ-CD es la molécula anfitriona, lo que se confirmó experimentalmente a partir de resultados espectroscópicos y análisis de microscopía electrónica. Se demostró teóricamente la posibilidad de usar la ICLD y el I-β-HCH como radiotrazadores análogos a los plaguicidas estudiados. Conclusiones: Estos resultados demostraron la utilidad de estos complejos en la separación de estos contaminantes de las aguas.

The present work aimed to study the guest–host complexes of β-hexachlorocyclohexane (β-HCH), a pesticide with high environmental stability that can cause severe health problems, with the most common cyclodextrins (α-, β-, and γ-CDs). The formation reactions of these molecular inclusion complexes were addressed in this research. The multiple minima hypersurface methodology, quantum calculations based on density functional theory and a topological exploration of the electron density based on the quantum theory of atoms in molecules approach were used to characterize the interaction spaces of the pollutant with the three CDs. Additionally, charge distribution, charge transfer and dual descriptor analyses were employed to elucidate the driving forces involved in the formation of these molecular inclusion complexes. Three types of fundamental interactions were observed: total occlusion, partial occlusion and external interaction (non-occlusion). Finally, experiments were performed to confirm the formation of the studied complexes. The most stable complexes were obtained when γ-CD was the host molecule. The interactions between the pesticide and CDs have fundamentally dispersive natures, as was confirmed experimentally by spectroscopic results. All the obtained results suggest the possibility of using CDs for the purification and treatment of water polluted with β-HCH., RSC Advances, 9 (47), ISSN:2046-2069