Reacciones ion-molécula en la química interestelar y de la combustiónestudio teórico

Resumen

Se estudian diversos procesos ion-molécula de importancia en la química interestelar y de la combustión utilizando métodos ab initio(HF,MP2,QCISD(T),...)y de la Teoría del Funcional de la Densidad (B3LYP)con distintas bases estándar de tipo GTO split-valence diseñadas por el grupo de Pople con calidad doble-zeta y triple-zeta en la valencia e incluyendo funciones de polarización y difusas. Se analizan sistemáticamente las funciones de onda de las estructuras más significativas desde el punto de vista químico utilizando metodología de Atomos en Moléculas de Bader, y un análisis configuracional propuesto por el grupo de Fukui que permite interpretar la supermolécula en términos de las interacciones entre los fragmentos que la componen. Para poder comparar más directamente los teóricos con los datos experimentales se realiza un análisis termodinámico que permite evaluar el efecto de la temperatura y de la entropía en distintos procesos. Se encuentran teóricamente distintos aspectos estructurales y mecanísticos de las reacciones ion-molécula. Los resultados obtenidos y los análisis efectuados de los mismos permiten racionalizar los hechos experimentales existentes e, incluso, proponer nuevos aspectos a investigar. En el presente trabajo se encuentra que el concepto de retrodonación permite explicar el enlace en algunos carbocationes estables, así como la redistribución electrónica que se produce en el transcurso de algunos procesos importantes en la química de los carbocationes. También se pone de manifiesto que la influencia de la temperatura y de la entropía en algunas reacciones ion-molécula es muy importante, determinando el que algunas especies que son transitorias en condiciones de combustión pueden tener un cierto papel en el mecanismo de algunos procesos interestelares. Por último, se analiza el efecto de un sutituyente flúor en la topología de la superficie de energía potencial de un sistema cat