Moléculas a reacción

Blog de divulgación del Instituto de Síntesis Química y Catálisis Homogénea

Química Computacional: ordenador y matraz frente a frente

(José I. García Laureiro, ISQCH)

EL “HOMBRE DEL TIEMPO” Y LAS “MÁQUINAS DEL TIEMPO”

Uno de los espacios de más audiencia en televisión es la predicción del tiempo. Los que tenemos cierta edad recordamos aún cómo eran los boletines meteorológicos hace cuarenta o cincuenta años: Un señor con pinta de funcionario ministerial delante de un mapa con muchas líneas dibujadas encima. El señor ha sido sustituido por un JASP de buen ver (masculino o femenino), y el mapa dibujado, por una futurista pantalla donde las animaciones y las fotos de satélite son las protagonistas. Por el camino, se han colado en nuestro salón términos como “modelo de predicción meteorológica”. En efecto, el acierto en la predicción del tiempo en las horas o días siguientes al boletín depende en gran medida de modelos de simulación por ordenador. Algo tan sumamente complicado como son los cambios atmosféricos se reduce a una serie de números que indican coordenadas, presiones, temperaturas, humedad, velocidad del viento, etc., y mediante la aplicación de estos modelos simplificados de la atmósfera y el concurso de superordenadores, se calcula cuáles serán los parámetros atmosféricos dentro de 12 horas, un día, o una semana. A veces se falla, claro, pero la fiabilidad de las predicciones no hace sino mejorar, conforme los modelos y los ordenadores se hacen cada vez más sofisticados.

QUÍMICA COMPUTACIONAL: PREDICIENDO LA QUÍMICA

Molécula de hidrógeno encapsulada en un fullereno

¿Por qué el RMN de una molécula de hidrógeno encapsulada dentro de un fullereno experimenta una variación tan grande? La simulación computacional nos da las claves físicas de su comportamiento.

Lo que ya no es tan conocido es que una estrategia similar también puede aplicarse, y de hecho se aplica, a los problemas químicos. Imagínese el lector cuántas veces se habrá preguntado un químico: si pongo juntos el reactivo A y el B, ¿reaccionarán o no? Si reaccionan, ¿qué obtendré? Durante mucho tiempo, la única respuesta a estas preguntas era hacer el experimento correspondiente y ver lo que pasaba. No obstante, no siempre los reactivos A y B están disponibles fácilmente, por lo que sería muy útil saber de antemano qué esperar, antes de tener que gastar tiempo, dinero y esfuerzo en sintetizarlos. Por otra parte, otro problema común es que, después de hacer reaccionar A y B, el químico quiere saber por qué lo han hecho de esa manera, y si es posible modificar algo para obtener un resultado mejor. La Química Computacional puede hoy en día responder a muchas de esas preguntas, a través de distintos “modelos”, que, como los modelos meteorológicos, son una aproximación simplificada a la realidad, pero una aproximación que permite comprender mucho mejor el comportamiento de sistemas complejos como son las reacciones químicas.

Catálisis asimétrica soportada: Dalton Trans., 2010,39, 2098-2107

¿Cuál es el efecto de un soporte inorgánico sobre la selectividad de un catalizador quiral inmovilizado? Los modelos computacionales ofrecen respuestas.

Cada vez se dispone de mejores modelos, de mejores ordenadores y de mejores programas de ordenador para modelar las moléculas y su comportamiento químico. Por ello no es extraño que las herramientas de la Química Computacional se hayan incorporado como una rutina más en prácticamente todos los grupos de investigación del ISQCH, independientemente de su área de trabajo. Ya sea para el modelado de biomoléculas con actividad farmacológica, el diseño de mejores catalizadores, la síntesis de nuevas arquitecturas moleculares, o la preparación de materiales funcionales, la Química Computacional se ha instalado entre los químicos experimentales como una valiosa aliada. Ha venido para quedarse y ayudarnos a hacer una mejor química. Bienvenida sea.

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Esta entrada fue publicada en 22/06/2012 por en Técnicas y etiquetada con , , , .

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