La aproximación de Born-Oppenheimer (BOA) es una de las más importantes en la química teórica. Sin embargo,
esta falla en describir los efectos cuánticos nucleares en la estructura electrónica molecular. Para la mayoría de los
sistemas químicos estos efectos son muy pequeños, mas cuando se consideran núcleos ligeros o deslocalizados
pueden ser importantes. Considerar estos efectos cuánticos nucleares es muy importantes para el estudio de enlaces
por puentes de hidrógeno, los cuales son de gran importancia en muchas áreas de la quimica y de la biología
molecular.
En la literatura se han planteado métodos para ir más allá de la BOA están basados en la teoría del orbital núcleo-
electrónico, que considera los núcleos al mismo nivel de los electrones, describiendo la función de onda núclear
mediante determinantes de Slater. Sin embargo, se ha encontrado que estos métodos NMO basados en Hartree-Fock
sobreestiman las frecuencias vibracionales y la localización nuclear, a causa de la falta de correlación núcleo
electrónica. Por esta razón, los resultados obtenidos con dichos métodos exageran los efectos cuánticos núcleares en
propiedades de interés químico, como las geometrías moleculares, las energías de enlace, los potenciales de
ionización, entre
otras.
Bajo el formalismo de la teoría del funcional de la densidad (DFT) aplicada al método NMO, es posible incluir un
funcional de correlación núcleo-electrónica para corregir dicho problema. Para realizar los cálculos NMO-DFT de
manera más eficiente se propone la extensión de la teoría del funcional de la densidad auxiliar (ADFT) al método
NMO. Esta última metodología será implementada en el programa LOWDIN, desarrollado en una colaboración entre
la Universidad Nacional de Colombia y la Universidad de Guadalajra. Los desarrollos teóricos y computacionales
esperados facilitarán el estudio de efectos cuánticos nucleares en sistemas de interés químico y biológico.
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