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Sommaire
Chapitre 2
Énergies intermoléculaires
2.1 Méthodes quantiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
2.1.1 Théorie des perturbations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
2.1.2 Symmetry-Adapted Perturbation Theory . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
2.2 Méthodes empiriques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
2.2.1 Polarisabilités distribuées . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
2.2.2 Charges Fluctuantes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
2.2.3 Oscillateurs de Drude . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
L’énergie d’interaction moléculaire peut être décomposée en trois contributions :
l’énergie électrostatique, l’énergie d’induction et l’énergie de van der Waals. Parmi
ces trois contributions, l’étude plus précise de l’énergie d’induction (ou de polarisa-
tion) sera discutée. Pour déterminer cette contribution, il existe différentes méthodes
quantiques permettant de quantifier les énergies d’interaction (en particulier avec les
théories perturbatives [14]). Les méthodes empiriques (polarisabilité distribuée, charges
fluctuantes, oscillateurs de Drude...), quand à elles, permettent de modéliser l’énergie
de polarisation. Dans la première partie de ce chapitre, les méthodes ab initio utilisant
la théorie de la perturbation de Rayleigh-Schrödinger [13] seront présentées. Puis, la
théorie, plus récente, adaptée aux interactions à courte distance, Symmetry-Adapted
Perturbation Theory [14] (SAPT) sera décrite. À travers ces approches quantiques, la
contribution à l’énergie d’induction sera définie parmi les autres contributions à l’énergie
d’interaction totale. Dans la littérature des systèmes biologiques, trois grandes approches
sont particulièrement utilisées pour modéliser l’énergie d’induction : les polarisabilités
distribuées [9] (le plus souvent dipolaires isotropes), les charges fluctuantes [147] et les
oscillateurs de Drude [145]. Dans la deuxième partie de ce chapitre, je développerai de
façon détaillée le formalisme des polarisabilités distribuées [9] et la façon dont celles-ci
permettent d’accéder à l’énergie d’induction. Le formalisme des polarisabilités distribuées