Análisis topológico de la densidad de carga y análisis NBO en interacciones moleculares débiles

Abstract

El presente trabajo se centra en el estudio teórico de las interacciones moleculares débiles. Para ello se utiliza el análisis Topológico de la Densidad de Carga electrónica y paralelamente el análisis de los Orbitales Naturales de Enlaces. El primer método deriva de la "Teoría de Átomos en Moléculas" desarrollada por R. F. W. Bader y permite la caracterización de las distintas interacciones atómicas en términos de la estructura física que exhibe una distribución de carga electrónica. En tanto que el análisis de los orbitales naturales de enlaces (Natural Bond orbitals, NBO) se basa en el uso de orbitales moleculares localizados. Esta técnica de análisis desarrollada por Weinhold y col., permite la identificación de los enlaces, pares no enlazantes y antienlaces que participan en las interacciones de transferencia de carga electrónica. Con ambos métodos se investigan algunas propiedades de los enlaces de hidrógeno débiles del tipo C-H--O. En particular, se discuten los factores que determinan un comportamiento diferente de la distancia del enlace C-H involucrado en estas interacciones. Posteriormente se examina una propiedad no aditiva o fenómeno de cooperatividad de los enlaces de hidrógenos. Finalmente se analizan los efectos estereoelectrónicos en compuestos heterocíclicos y su influencia sobre las constantes de acoplamiento 1J(C-H).