Análisis de la unión de positrones a moléculas empleando el método del orbital molecular para cualquier tipo de partícula (APMO)

Abstract

Este trabajo se divide en dos partes en las que se presentan aplicaciones diferentes de metodologías extendidas bajo la aproximación del orbital molecular para cualquier partícula, APMO, en el paquete computacional LOWDIN. En la primera parte se evalúa la aplicabilidad de los métodos APMO/KT y APMO/PP2 al cálculo de afinidades protónicas (AP) de un conjunto de 150 moléculas orgánicas en fase gaseosa. Los resultados obtenidos señalan que ambos métodos reproducen cualitativamente la tendencia experimental; sin embargo, sólo APMO/PP2 logra una descripción cuantitativa con un error absoluto promedio de 0,70 kcal mol−1 . En la segunda parte se analizan las características del enlace positrónico que presentan los sistemas e+[X−Y−] (X−,Y− = F−, Cl− y Br−) y 2e+[H3− 3 ] a nivel de teoría APMO/MP2//CCSD(T). Como resultado, se presenta evidencia teórica que soporta que este nuevo tipo de enlace químico ocurre cuando sistemas aniónicos de naturaleza repulsiva se estabilizan con la inclusión de uno o dos positrones, formando un sistema positrónico enlazante.

Abstract In this work, we present two parts with different applications of methodologies extended under the Any Particle Molecular Orbital approximation, APMO, in the computational package LOWDIN. In the first part, we evaluate the applicability of the APMO/KT and APMO/PP2 methods for the calculation of proton affinities (PA) in a set of 150 organic molecules in the gas phase. The results indicate that both methods reproduce qualitatively the experimental trend. However, only APMO/PP2 achieves a quantitative description with an average absolute error of 0.70 kcal mol−1 . In the second part, we analyze the characteristics of the positron bond for e+[X−Y−] (X−,Y− = F−, Cl− Br−) and 2e+[H3− 3 ] systems at APMO/MP2//CCSD(T) level of theory. As a result, we present theoretical evidence that supports this new type of chemical bond, that occurs when anionic systems of repulsive nature are stabilized with the inclusion of one or two positrons leading to a positronic system.