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Método Pariser-Parr-Pople

En física molecular , el método Pariser-Parr-Pople aplica métodos mecánicos cuánticos semiempíricos a la predicción cuantitativa de estructuras y espectros electrónicos en moléculas de interés en el campo de la química orgánica . Existían métodos anteriores, como el método de Hückel que condujo a la regla de Hückel , pero eran limitados en su alcance, aplicación y complejidad, al igual que el método de Hückel extendido .

Este enfoque fue desarrollado en la década de 1950 por Rudolph Pariser con Robert Parr y co-desarrollado por John Pople . [1] [2] [3] Es esencialmente un método más eficiente para encontrar aproximaciones razonables de orbitales moleculares , útil para predecir la naturaleza física y química de la molécula en estudio ya que las características de los orbitales moleculares tienen implicaciones con respecto a la estructura básica y la reactividad de una molécula. Este método utilizó la aproximación de superposición diferencial cero (ZDO) para reducir el problema a un tamaño y complejidad razonables, pero aún requirió computadoras modernas de estado sólido (a diferencia de los sistemas de tarjetas perforadas o tubos de vacío ) antes de volverse completamente útil para moléculas más grandes que el benceno .

Originalmente, el objetivo de Pariser al utilizar este método era predecir las características de los colorantes orgánicos complejos, pero esto nunca se hizo realidad. El método tiene una amplia aplicabilidad en la predicción precisa de transiciones electrónicas, en particular transiciones de singletes inferiores , y encontró una amplia aplicación en la química cuántica teórica y aplicada . Los dos artículos básicos sobre este tema estuvieron entre las cinco citas principales de química y física reportadas en ISI, Current Contents 1977 para el período de 1961-1977 con un total de 2450 referencias.

A diferencia de las contrapartes del método semiempírico basado en Hartree-Fock (es decir: MOPAC ), las teorías del electrón pi tienen una base ab initio muy sólida . La formulación PPP es en realidad un operador efectivo aproximado del electrón pi, y los parámetros empíricos, de hecho, incluyen efectos de correlación electrónica efectiva . Una teoría ab initio rigurosa del método PPP es proporcionada por la teoría de perturbación diagramática, de múltiples referencias y de alto orden (Freed, Brandow, Lindgren, etc.). (La formulación exacta no es trivial y requiere algo de teoría de campo) Los cálculos ab initio a gran escala (Martin y Birge, Martin y Freed, Sheppard y Freed, etc.) han confirmado muchas de las aproximaciones del modelo PPP y explican por qué los modelos similares a PPP funcionan tan bien con una formulación tan simple.

Referencias

  1. ^ R. Pariser y R. Parr, Revista de física química , 21, 466, (1953)
  2. ^ R. Pariser y R. Parr, Revista de física química , 21, 767 (1953)
  3. ^ JA Pople, Transacciones de la Sociedad Faraday , 49, 1375, (1953)