Estudio teórico de propiedades de moléculas interestelares: isómeros C2H4O

Abstract

Este Trabajo de Fin de Grado presenta un estudio teórico de los isómeros C2H4O: acetaldehído, alcohol vinílico y óxido de etileno, presentes en el medio interestelar, así como en la industria y la naturaleza, mediante métodos mecano-cuánticos ab initio. El método de perturbaciones Møller-Plesset MP2, con diferentes conjuntos de funciones base, se ha utilizado para calcular las energías de los tres isómeros e identificar el isómero más estable. Por otra parte, se han determinado las geometrías, los modos normales de vibración y se han simulado los espectros IR de los isómeros mediante el método de Hartree-Fock (HF) a diferentes niveles de cálculo. Además, para los tres isómeros, se han determinado las estructuras electrónicas en el estado fundamental y se han calculado los potenciales de ionización con el método MP2 y las energías de las transiciones electrónicas entre los orbitales moleculares HOMO y LUMO con un método de Interacción de Configuraciones (CI). Por último, se ha analizado el equilibrio tautomérico acetaldehído-alcohol vinílico.

This Final Degree Project presents a theoretical study of the C2H4O isomers: acetaldehyde, vinyl alcohol and ethylene oxide, present in the interstellar medium, as well as in industry and nature, using ab initio quantum mechanical methods. The Møller-Plesset MP2 perturbation method, with different sets of base functions, has been used to calculate the energies of the three isomers and identify the most stable isomer. On the other hand, the geometries, the normal modes of vibration have been determined and the IR spectra of the isomers have been simulated by means of the Hartree-Fock (HF) method at different levels of calculation. In addition, for the three isomers, the electronic structures in the ground state have been determined and the ionization potentials have been calculated with the MP2 method and the energies of the electronic transitions between the molecular orbitals HOMO and LUMO with an Interaction of Configurations method. (CI). Finally, the acetaldehyde-vinyl alcohol tautomeric balance has been analyzed.