Exploring Intermolecular and Intramolecular Interactions: A Review beyond Hydrogen Bonds
DOI:
https://doi.org/10.29356/jmcs.v68i4.2306Keywords:
Hydrogen bonds, Electron density, QTAIM, Non-covalent interactionsAbstract
Intermolecular interactions have great relevance in the stability of chemical systems. The most studied non-covalent interactions are hydrogen bonds, but they are not the only ones. Dihydrogen bonds or hydrogen - hydrogen contacts, as well as those that occur between heteroatoms, have also shown to play an important role in the molecular structure of biomolecules, solids, surfaces and other chemical systems. In this article we summarize the main contributions of our group to the study of these intermolecular interactions.
Among the most important results generated in our group is the estimation of the interaction energy of the unconventional hydrogen bond C-H•••O, which showed its relevance in various systems. In addition, software programmed on graphic processing units was created in our group to analyze electron density using the Quantum Theory of Atoms in Molecules (QTAIM). This code has allowed us to study non-covalent interactions in large systems.
Resumen. Las interacciones intermoleculares tienen una gran relevancia en la estabilidad de sistemas químicos. Las más estudiadas son los puentes de hidrógeno, pero no han sido las únicas. Los enlaces dihidrógeno o los contactos hidrógeno-hidrógeno, así como las interacciones que ocurren entre heteroátomos, también han mostrado un papel importante en la estructura molecular de biomoléculas, sólidos, superficies y otros sistemas químicos. En este artículo resumimos las principales contribuciones de nuestro grupo hacia el estudio de estas interacciones intermoleculares.
Entre los resultados más importantes generados por nuestro grupo es la estimación de la energía de interacción de puentes de hidrógeno no convencionales C-H•••O, los cuales han mostrado su relevancia en varios sistemas. Además, el código computacional programado sobre tarjetas gráficas creado en nuestro grupo permite analizar la densidad electrónica usando la teoría cuántica de átomos en moléculas (QTAIM). Este código computacional nos ha permitido estudiar interacciones no covalentes en sistemas de gran tamaño.
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