Hispanopedia WikiCHELPG ( Cargas a partir de potenciales electrostáticos mediante un método basado en cuadrícula ) [ 1 ] es un esquema de cálculo de carga atómica desarrollado por Breneman y Wiberg, en el que las cargas atómicas se ajustan para reproducir el potencial electrostático molecular (MESP) en varios puntos alrededor de la molécula . [ 2 ] [ 3 ]
Los métodos de cálculo de carga basados en el ajuste del MESP (incluido CHELPG) no son adecuados para el tratamiento de sistemas grandes, donde algunos de los átomos más internos se encuentran lejos de los puntos donde se calcula el MESP. En tal situación, las variaciones de las cargas atómicas más internas no producirán cambios significativos en el MESP fuera de la molécula, lo que significa que los valores precisos de las cargas atómicas más internas no están bien determinados por el MESP fuera de la molécula. Este problema se resuelve mediante métodos electrostáticos y químicos derivados de la densidad (DDEC) que dividen la nube de densidad electrónica para proporcionar cargas atómicas netas químicamente significativas que reproducen aproximadamente el potencial electrostático que rodea al material. [ 4 ]
Cabe recordar que las cargas atómicas dependen de la conformación molecular . Por lo tanto, las cargas atómicas representativas para moléculas flexibles deben calcularse como valores promedio sobre varias conformaciones moleculares.
Se han desarrollado varios esquemas de carga MESP alternativos, como los que emplean superficies de Connolly [ 5 ] o algoritmos de selección de puntos geodésicos [ 6 ] , para mejorar la invariancia rotacional aumentando la densidad de selección de puntos y reduciendo las anisotropías en los puntos muestreados en la superficie MESP. Si bien CHELPG se limita a sistemas no periódicos (por ejemplo, moleculares), los métodos DDEC [ 4 ] pueden aplicarse tanto a materiales no periódicos como periódicos.
Las cargas CHELPG se pueden calcular utilizando paquetes populares de química cuántica ab initio como Gaussian , GAMESS-US y ORCA .
Referencias
- ↑ Breneman, Curt M.; Wiberg, Kenneth B. (1990). "Determinación de monopolos centrados en átomos a partir de potenciales electrostáticos moleculares. La necesidad de una alta densidad de muestreo en el análisis conformacional de la formamida". Journal of Computational Chemistry . 11 (3): 361. doi : 10.1002/jcc.540110311 . S2CID 96760978 .
- ↑ Jensen, Frank (29 de noviembre de 2006). Introducción a la química computacional (2.ª ed.). Wiley. ISBN 978-0-470-01187-4Archivado del original el 19 de octubre de 2008. Consultado el 20 de febrero de 2009 .
- ↑ Cramer, Christopher J. (15 de noviembre de 2004). Fundamentos de química computacional: teorías y modelos (2.ª ed.). Wiley. ISBN 978-0-470-09182-1.
- 1 2 T. A. Manz; N. Gabaldon-Limas (2016). "Introducción al análisis de población atómica DDEC6: parte 1. Teoría y metodología de partición de carga" . RSC Adv . 6 (53): 47771– 47801. Bibcode : 2016RSCAd...647771M . doi : 10.1039/c6ra04656h . S2CID 102206475 .
- ↑ Singh, U. Chandra; Kollman, Peter A. (1984). "Un enfoque para calcular cargas electrostáticas para moléculas". Journal of Computational Chemistry . 5 (2): 129– 145. doi : 10.1002/jcc.540050204 . S2CID 98395492 .
- ↑ Spackman, Mark A. (1996). "Potencial derivado de cargas utilizando un esquema de selección de puntos geodésicos". Journal of Computational Chemistry . 17 (1): 1– 18. doi : 10.1002/(sici)1096-987x(19960115)17:1 < 1::aid-jcc1 > 3.0.co ; 2-v .
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