En este proyecto se propone el estudio de moléculas nanoconfinadas. Este trabajo ofrece la oportunidad de estudiar efectos cuánticos fundamentales, porque representan un entorno controlado en donde la molécula huésped puede cuantizar su movimiento traslacional a causa del potencial generado por el sistema contenedor. El desarrollo de modelos y metodologías destinadas a entender las peculiaridades de ciertas estructuras moleculares confinantes, como clatratos, endofullerenos y nanogotas, tiene consecuencias directas en el campo de las ciencias moleculares. Estos sistemas constituyen “nanolaboratorios” extraordinarios en los que las moléculas encapsuladas se comportan como rotores cuánticos, y en donde los niveles traslacionales, rotacionales y vibracionales se encuentran mezclados por el confinamiento. El resultado es un nuevo conjunto de estados, que difiere de manera notable de aquel de la molécula aislada originando una rica estructura de niveles energéticos. [1-5] Diversos complejos de este tipo han sido propuestos como materiales candidatos para ser usados en distintas aplicaciones tecnológicas, como el almacenamiento de energía, secuestro de gases de efecto invernadero o computación cuántica [1-4]. Su estudio teórico aparece en este contexto como una estrategia fundamental para entender y orientar las posibles aplicaciones de los materiales nanoconfinados. Sin embargo, el costo computacional prohibitivo que implican los cálculos teóricos ha derivado en simplificaciones de la dimensionalidad de los sistemas, o en el empleo de tratamientos clásicos que son incapaces de explotar la riqueza de los efectos cuánticos inherentes. El fullereno C60, por ejemplo, ofrece un entorno altamente simétrico e isotrópico para moléculas como el H2, el HF y el H2O, y en estos complejos endohedrales se han encontrado comportamientos aún distintos a los esperados teóricamente con modelos cuánticos de cierto nivel de sofisticación [6-8]. Los retos que ofrece el modelado de moléculas encapsuladas alientan distintos esfuerzos, tanto teóricos como prácticos, que ponen a prueba las estrategias de cálculo y la interpretación de los resultados experimentales. En este proyecto aplicaremos la metodología desarrollada en nuestro grupo para tratar moléculas nanoconfinadas con un alto nivel de precisión a través dos líneas de investigación. Por un lado analizaremos la estructura electrónica de los sistemas formados por una molécula encapsulada con las estructuras de carbono básicas que constituyen al fullereno, con el objeto de obtener una descripción precisa de la superficie de energía potencial (PES) intermolecular que incluya las interacciones entre muchos cuerpos a partir de técnicas DFT/DFT-D. [9-10] Por otro lado usaremos el método computacional Multi Configuration Time Dependent Hartree (MCTDH), con el fin de incluir cálculos de alta precisión de los niveles rotacionales, vibracionales y traslacionales de las moléculas enclaustradas. [11-14] Estudiaremos la estructura de niveles energéticos de los fullerenos endohedrales HF@C60 y H2O@C70 como casos particulares, y analizaremos la ruptura de simetría observada estos sistema.