Teraflop 73 - Novembre - cesca

En aquest projecte es pretén estudiar
teòricament una sèrie de
fenòmens químics reals que només
poden ser compresos i reproduïts
teòricament anant més enllà del càlcul de
la funció d’ona i de l’energia electròniques
dels sistemes implicats. Els nostres
objectius poden classificar-se en quatre
grans grups:
1. Dinàmica semiclàssica de reaccions
químiques en l’estat electrònic
fonamental i en estats electrònics
excitats. El grup del Prof. W. H. Miller
ha desenvolupat el mètode semiclàssic
IVR (Initial Value Representation) per
descriure efectes quàntics presents en
sistemes físics o químics i incorporar-los
a simulacions de dinàmica molecular basades
en trajectòries clàssiques. L’avantatge
d’aquest mètode rau en el fet que
permet el tractament d’un nombre de dimensions
molt més gran. Aquest mètode
s’ha aplicat sobretot a models molt
Cap
Josep Maria Lluch
Integrants
M. Moreno, À. González, R. Gelabert, M.
Garcia, R. Casadesús, F. X. Asensio, X.
Prat, O. Vendrell, I. Tejero,
N. González i E. Puig
Període 1996-2003
Nombre de publicacions 83
Hores usades (8%)
CPQ: 21.262 h
N/V: 30.348 h
IBM: 160.535 h
Altres: 4.943 h
PUBLICACIONS
• “A QM/MM Study of the Racemization of
Vinylglycolate Catalyzed by Mandelate Racemase
Enzyme”. Journal of the American Chemical
Society, 123, 709-721 (2001).
• “Thermodynamics, Kinetics, and Dynamics
of the Two Alternative Aniomesolytic Fragmentations
of C-O bonds. An Electrochemical
Química teòrica
Des de la química molecular fins a
la biologia molecular: alguns fenòmens
deguts a la dinàmica dels nuclis
“Més enllà del problema electrònic, és la dinàmica dels nuclis la que permet
entendre els fonaments dels fenòmens químics i biològics”
senzills amb un nombre molt reduït de
nuclis. Ens proposem estendre la seva
aplicació a sistemes químics reals de
grandària mitjana.
2. Transferències protòniques fotoinduïdes.
Alguns dels compostos fotocròmics
més comuns impliquen reaccions
com ara una isomerització cis-trans
o una transferència protònica fotoinduïda
(PIPT). La PIPT és una conseqüència de
la redistribució electrònica que acompanya
a l’excitació electrònica en una
molècula, cosa que produeix grans canvis
en l’acidesa o basicitat dels grups
funcionals en els estats excitats, tot permetent
salts del protó que potser són impossibles
(o molt difícils) a l’estat fonamental.
El nostre objectiu és l’estudi teòric
de diverses PIPT que tenen lloc dins
l’escala de temps des del femtosegon
fins al picosegon, a la recerca de sistemes
que puguin actuar com a memòries
òptiques moleculars o com a fotosensors
moleculars, tot examinant també l’efecte
modulador de diversos entorns supramoleculars.
3. Teoria de l’estat de transició variacional:
aplicacions a la química
atmosfèrica. Per tal d’obtenir una descripció
detallada dels processos químics
que tenen lloc a l’atmosfera de la Terra,
predir els seus comportaments i, fins i
tot, controlar-los, es necessita un coneixement
complet dels valors numèrics de
les constants de velocitat de les diferents
etapes elementals acoblades que configuren
el mecanisme complex. Actualment,
l’únic mètode pràctic per tal d’obtenir
constants de velocitat suficientment
and Theoretical Study”. Journal of the American
Chemical Society, 124, 4708-4715
(2002).
• “Semiclassical Initial Value Representation
Description of Molecular Structure Problems:
An Elongated Dihydrogen Ruthenium Complex”.
Journal of Chemical Physics, 117,
La biologia molecular està esdevenint de forma
progressiva en un camp natural d’aplicació del
mètodes de la química teòrica.
exactes dins un ampli rang de temperatures
és la teoria de l’estat de transició i,
concretament, la teoria variacional de
l’estat de transició amb contribucions
multidimensionals de túnel. El nostre objectiu
és, d’una banda, tractar d’incorporar
a la teoria nous algoritmes dinàmics,
millorar els càlculs de l’estructura
electrònica i avançar en l’acoblament
dels càlculs electrònics amb els dinàmics
i, de l’altra, aplicar la teoria variacional
per tal de calcular constants de velocitat
d’un ampli ventall de reaccions importants
dins la química atmosfèrica.
4. Biologia molecular teòrica. El nostre
propòsit és contribuir des del camp
de la química teòrica a l’esforç conjunt
per portar a terme una investigació
biomèdica i biotecnològica de qualitat,
especialment en el camp de la proteòmica.
El nostre objectiu és el desenvolupament
i aplicació d’estratègies teòriques
i computacionals que permetin
aprofundir en la comprensió dels mecanismes
moleculars que determinen el reconeixement
molecular i la reactivitat en
sistemes biològics. ■
7094-7101 (2002).
• “A Combined Nuclear Dynamics and Electronic
Study of the Coupling Between the Internal
Rotation of the Methyl Group and the
Intramolecular Proton Transfer in 5-methyltropolone”.
Journal of Chemical Physics, 117,
7525-7533 (2002).