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Sesión
científica
Premios
Nobel
2013

catalítica
o
enzima,
era
descrito
de
forma
más
aproximada.
Nacía
así
la
simulación

multiescala,
o
hermanamiento
de
las
diferentes
escalas
de
descripción
molecular

como
pueden
ser
la
química
cuántica
y
la
mecánica
molecular.

A
mitad
de
los
70,
Warshel
y
Levitt
extendieron
esta
aproximación
a

sistemas
moleculares
más
grandes,
como
la
acción
de
un
inhibidor
de
la
tripsina

pancreática
y
a
la
formación
del
ión
carbonio
en
el
sitio
activo
de
la
lisozima.
(1)

Esta
metodología
ha
sido
posteriormente
utilizada
con
éxito
para
estudiar

los
procesos
complejos
no
sólo
en
química
orgánica
y
bioquímica,
sino
también
en

catálisis
heterogénea,
cálculos
de
valores
de
pKa,
propiedades
redox,
predicción
de

propiedades
espectroscópicas.
Pero
lo
más
importante
es
que
ha
abierto
una

cooperación
fructífera
entre
los
químicos
experimentales
y
teóricos,
permitiendo

solucionar
problemas
que
hace
unos
años
no
podrían
ser
abordados
con
detalle
y

han
contribuido
de
forma
especialmente
importante
en
muchos
campos,
entre

otros
el
del
diseño
de
fármacos.

2.
MECANICA
CUANTICA

La
química
cuántica
aborda
la
dinámica
y
distribución
de
electrones
en
un

sistema
molecular,
en
forma
de
función
de
onda
molecular,Y.
Esta,
se
relaciona
con

la
energía
del
sistema
mediante
la
ecuación
de
Schrödinger,
que
si
consideramos

su
formulación
independiente
del
tiempo,
toma
la
forma
de
la
siguiente
ecuación

diferencial:

H? (r) = E? (r)
(

1)

H
es
un
operador
(llamado
Hamiltoniano)
asociado
a
la
energía
cinética
y

potencial
de
núcleos
y
electrones.
Esta
ecuación
es
una
“ecuación
de
valores

propios”
(eigenvalue),
debido
a
que
el
operador
H,
actuando
sobre
la
funciónY,

produce
un
múltiplo
de
la
función,
en
este
caso,
multiplicada
por
el
valor
de
la

energía,
E,
correspondiente
al
estado
descrito
por
la
función
de
onda.
La
resolución

de
esta
ecuación
nos
llevará
a
varias
soluciones
posibles,
correspondientes
a

estados
estacionarios
de
la
molécula,
cada
uno
caracterizado
por
una
determinada

función
de
onda
Y
con
un
valor
de
E
asociado
a
ella.
La
solución
que
obtiene
el

menor
valor
de
energía
corresponde
al
estado
basal
(groundstate).
La
obtención
de

soluciones
de
esta
ecuación,
salvo
para
casos
muy
sencillos,
es
compleja,
y
requiere

la
introducción
de
una
serie
de
aproximaciones:

• Aproximación
de
Born-­-Openheimer:
asume
que
el
movimiento
de
los

núcleos
se
puede
desacoplar
del
movimiento
de
los
electrones,
debido
a
la

pequeña
masa
de
estos
respecto
a
los
núcleos.

• Descripción
de
los
orbitales
atómicos
mediante
un
determinante
de

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