Estudio computacional de moléculas de interés astroquímico: sistemas [Na,C,N,O] y [H,Mg,C,N,O]

Abstract

Se ha llevado a cabo el estudio teórico-computacional sobre dos sistemas de interés astroquímico, a saber, [Na,C,N,O] y [H,Mg,C,N,O]. Estos sistemas de cuatro y cinco átomos permiten el uso de los métodos más potentes de cálculo, por lo que se pretende obtener información de calidad espectroscópica. Para ello se han buscado diferentes isómeros estables para ambos sistemas. Se han estudiado los seis isómeros más estables para cada sistema, partiendo de los métodos más rápidos de Teoría del Funcional de la Densidad (DFT), como B3LYP y M06, y aumentando progresivamente la precisión de los cálculos a través de métodos ab initio, más potentes, como MP2, CCSD y CCSD(T). En todos los cálculos se ha utilizado el conjunto de base aug-ccpVTZ. Todos estos cálculos se ejecutan por medio del programa de software químico Gaussian09. Se ha buscado obtener los datos energéticos, los parámetros estructurales, y datos espectroscópicos que permitan su futura detección en el medio interestelar. El resultado principal obtenido es la estructura de mínima energía para ambos sistemas. Para el sistema que contiene sodio es su correspondiente isocianato, NaNCO, y para el que incluye magnesio es el complejo κN-ciano-hidroxi-magnesio, HOMgNC, seguido (a una diferencia energética muy pequeña) por el isómero κC-ciano-hidroxi-magnesio, HOMgCN. De forma complementaria a estos cálculos, se ha realizado un análisis del enlace bajo dos teorías de reciente implantación: La teoría de orbitales “naturales” de enlace, NBO, y la teoría de Bader de Átomos en Moléculas (AiM) implementada por el programa de cálculo AiMAll. Estos análisis han confirmado la información obtenida en Gaussian, y además han permitido caracterizar las interacciones presentes en las moléculas.