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P. 192

Sesión	
  científica	
  Premios	
  Nobel	
  2013	
  

	
  
        donde	
  i	
  y	
  j	
  representan	
  las	
  coordenadas	
  electrónicas,	
  a	
  y	
  ß	
  las	
  coordenadas	
  

nucleares,	
  r	
  la	
  distancia	
  electrón-­-electrón	
  o	
  electrón-­-núcleo,	
  R	
  las	
  distancia	
  núcleo-­-
núcleo,	
  ?	
  es	
  el	
  operador	
  de	
  energía	
  cinética	
  electrónica	
  y	
  Z	
  es	
  la	
  carga	
  nuclear.	
  

        La	
  zona	
  MM	
  contiene	
  el	
  resto	
  de	
  los	
  átomos	
  del	
  sistema.	
  Estos	
  se	
  describen	
  
clásicamente,	
   y	
   sus	
   interacciones	
   se	
   determinan	
   mediante	
   funciones	
   de	
   energía	
  
potencial	
   empíricas,	
   de	
   modo	
   que	
   dichos	
   átomos	
   no	
   pueden	
   estar	
   implicados	
   en	
  
procesos	
   de	
   formación	
   o	
   ruptura	
   de	
   enlaces,	
   ni	
   de	
   transferencia	
   de	
   carga.	
   La	
  
energía	
   de	
   la	
   región	
   MM	
   depende	
   inicialmente	
   de	
   las	
   posiciones	
   de	
   los	
   átomos	
   o	
  
centros	
   tratados	
   mediante	
   mecánica	
   molecular,	
   si	
   ignoramos	
   la	
   polarización	
   de	
  
este	
  subsistema:	
  

        EMM=Eenlace	
  +	
  Eno	
  enlace	
  

        Eenlace=	
  Eenlaces	
  +	
  Eángulos	
  +	
  Ediedros	
  

        Eno	
  enlace=	
  Eelectrostática	
  +	
  Evan	
  del	
  Waals	
  

        Por	
   último,	
   el	
   término	
   EQM/MM	
   describe	
   cómo	
   interaccionan	
   los	
   átomos	
   QM	
  
con	
   los	
   centros	
   MM.	
   El	
   Hamiltoniano,	
   en	
   unidades	
   atómicas,	
   viene	
   dado	
   por	
   la	
  
siguiente	
  ecuación	
  

                                                                                          	
  
        donde	
  los	
  subíndices	
  i,j	
  hacen	
  referencia	
  a	
  los	
  electrones	
  de	
  los	
  átomos	
  QM,	
  
los	
   subíndices	
   a	
   a	
   los	
   núcleos	
   de	
   los	
   átomos	
   QM	
   y	
   los	
   subíndices	
   M	
   a	
   los	
   átomos	
  
MM.	
   El	
   primer	
   término	
   de	
   la	
   ecuación	
   representa	
   las	
   interacciones	
   electrostáticas	
  
entre	
   los	
   átomos	
   MM	
   y	
   los	
   electrones	
   de	
   los	
   átomos	
   QM.	
   El	
   segundo	
   término	
  
representa	
   las	
   interacciones	
   electrostáticas	
   entre	
   los	
   átomos	
   MM	
   y	
   los	
   núcleos	
   de	
  
los	
   átomos	
   QM,	
   y	
   el	
   tercer	
   término	
   describe	
   interacciones	
   de	
   van	
   der	
   Waals	
   entre	
  
centros	
   QM	
   y	
   MM.	
   Los	
   dos	
   últimos	
   términos	
   de	
   esta	
   ecuación	
   no	
   incluyen	
  
coordenadas	
   electrónicas,	
   de	
   modo	
   que	
   pueden	
   ser	
   calculados	
   y	
   sumados	
  
directamente	
   a	
   la	
   energía	
   total.	
   Sin	
   embargo,	
   el	
   primer	
   término	
   sí	
   que	
   incluye	
  
coordenadas	
   electrónicas	
   por	
   lo	
   que	
   debe	
   tratarse	
   en	
   el	
   procedimiento	
  
autoconsistente.	
  

        Se	
   han	
   implementado	
   distintos	
   métodos	
   con	
   el	
   fin	
   de	
   estudiar	
   un	
   sistema	
  
mediante	
  QM/MM.	
  Estos	
  difieren	
  entre	
  sí	
  (i)	
  por	
  el	
  nivel	
  de	
  teoría	
  utilizado	
  para	
  la	
  
mecánica	
   cuántica	
   (semiempírico,	
   ab	
   initio,	
   enlace	
   de	
   valencia	
   o	
   funcional	
   de	
  
densidad),	
  (ii)	
  por	
  el	
  modelo	
  de	
  mecánica	
  molecular	
  empleado	
  o	
  (iii)	
  por	
  el	
  modo	
  
de	
  representar	
  el	
  disolvente	
  (disolvente	
  explícito	
  o	
  modelo	
  simplificado).	
  

        Un	
   punto	
   importante,	
   y	
   que	
   también	
   constituye	
   una	
   diferencia	
   entre	
  
métodos	
  QM/MM,	
  es	
  el	
  modo	
  de	
  tratar	
  la	
  unión	
  entre	
  las	
  dos	
  regiones.	
  En	
  general,	
  

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