Funciones de base espacialmente restringidas para el estudio de las propiedades de las moléculas orgánicas

Resumen

Esta tesis continúa los trabajos realizados en el Laboratorio de Química Cuántica de la Universidad de Cádiz por el Dr. David Zorrilla Cálculo de propiedades moleculares mediante bases no estándar y el Dr. Jesús Sánchez Combinación de métodos cuasi-Montecarlo y desarrollos gaussianos para el cálculo de integrales atómica y moleculares. El presente trabajo tiene como objetivo principal el desarrollo de métodos que permitan el cálculo de funciones de onda de sistemas polielectrónicos con funciones de base espacialmente restringidas de una forma eficiente. Uno de los problemas principales de los cálculos de propiedades moleculares por vía mecanocuántica se centra en la resolución de las integrales de repulsión bielectrónicas, cuya dificultad depende, esencialmente, de cuál sea el tipo de funciones de base Xp(u) elegido. En esta tesis se estudia el uso de funciones de base espacialmente restringidas para el cálculo de propiedades moleculares, empleando como ejemplos la molécula de hidrógeno y algunas moléculas poliatómicas de carácter orgánico. Se pretende agilizar los cálculos de las propiedades moleculares en casos de moléculas con muchos núcleos. Es bien sabido que el número de integrales (pq|rs) que hay que calcular para determinar los orbitales moleculares, aumenta extraordinariamente con el número de funciones de base, y que éste es proporcional al número de núcleos, de manera que el cálculo se hace más y más complejo a medida que aumenta el tamaño de la molécula a estudiar. El recorte de las funciones de base, permitiría despreciar la mayoría de las integrales que involucran centros más alejados que la suma de los radios de recorte, y de aquí nuestro interés en el tema. En esta tesis se han calculado las integrales (pq|rs) con funciones de base recortadas de forma analítica y de forma numérica, realizando un estudio paralelo comparativo, y resulta novedosa especialmente en la parte relativa a la obtención de procedimientos más rápidos que los ensayados anteriormente. Así mismo, se han realizado algunas aplicaciones preliminares de las funciones recortadas, entre las que cabe destacar su aplicación al estudio de una molécula en disolución.