Sesión científicaPremiosNobel 2013
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Schrödinger, se denominanmétodos
ab initio
. En cuanto a los programas con los
que se realizan cálculos químico-‐cuánticos
ab initio
, entre losmás comunes están
el paqueteGAUSSIAN(2)yGAMESS.(3)
Cuando se introducen parámetros ajustados empíricamente que sustituyen
alguna de las integrales de los métodos ab initio, pero aún consideramos la
estructuraelectrónicade lamolécula, noshallamos ante losdenominadosmétodos
semiempíricos. Estos métodos omiten los cálculos relativos a los electrones de
capa interna (
core
) que se tratan como si formasen parte del núcleo, y se centran
únicamenteen los electronesde capasdevalencia, partiendode labasedeque son
estos electrones los responsables de la reactividad y de la mayoría de las
propiedades moleculares. No obstante, no existen parámetros válidos para todos
los sistemasmoleculares, locual haceaconsejarprudenciaensuutilización. Sehan
desarrolladomultituddemétodos semiempíricos, entre los cuales destacan, por lo
comúndesuutilizaciónenel campodel diseñode fármacos,MNDO(4)oAM1.(5)
De la función de onda se pueden derivar multitud de descriptores
moleculares, que pueden ser utilizados en la caracterización de moléculas. Entre
estos cabecitar:
•
Potencial electrostáticomolecular (MEP): Esta propiedad es de gran
interés en el modeladomolecular ya que describe las características electrónicas
de las moléculas y se puede utilizar en el análisis y predicción de interacciones
moleculares.
•
Entalpía de formación (DHf): derivada del cálculo de la energía, da
cuenta de la estabilidad de un compuesto. Puede ser calculada en distintos
entornos (agua, solventes orgánicos, etc...) en losmétodos que consideranmedios
distintosdel vacío.
•
Momento dipolar (m): es unamagnitud vectorial relacionada con la
asimetría de la distribución de carga de un compuesto; da una idea de su
polaridad.
•
Energía de los orbitales moleculares: tienen especial interés la del
orbital ocupado demayor energía (HOMO,
highestoccupiedmolecular orbital
) y la
del desocupado de menor energía (LUMO,
lowestunnoccupied molecular orbital
).
Ambos están implicados en interacciones intermoleculares de transferencia de
carga.
•
Cargas puntuales: Los electrones de valencia de las moléculas no
están fijados aunátomoenparticular y sepuedenmover alrededorde lamolécula
como un conjunto. Debido a que los electrones suelen estar más tiempo en las
proximidadesde los átomos electronegativosqueen lade los electropositivos, esta
distribución electrónica no es uniforme y tiene como resultado que unas regiones
