Effetti della solvatazione su molecole e biomolecole: Metodi computazionali e applicazioni

Titolo originale:

Solvation Effects on Molecules and Biomolecules: Computational Methods and Applications

Contenuto del libro:

L'incessante sviluppo della chimica quantistica, a partire dalla comparsa dell'equazione di Schrodinger, ha trasformato questo settore in una branca scientifica di tutto rispetto con capacità senza precedenti. Oggi è un campo di ricerca ben riconosciuto con un potere predittivo che è una componente importante nei laboratori fisico-chimici.

Agli inizi, sviluppi molto importanti sono stati condotti da brillanti teorici pronti ad assorbire l'incredibile e imprevista rivoluzione informatica che era solo agli inizi. Sistemi molecolari isolati di medie dimensioni possono ora essere accuratamente studiati teoricamente con metodi chimici quantistici. Tuttavia, è stato anche riconosciuto da tempo che tutti i fenomeni biomolecolari necessari per ottenere e sostenere i sistemi viventi avvengono in soluzione, così come la grande maggioranza dei processi chimici.

In effetti, i sistemi di solventi e liquidi sono fondamentali negli esperimenti di chimica. In fisica, una preoccupazione costante è la descrizione del ruolo svolto dall'ambiente nel modificare le proprietà del sistema rispetto alla situazione isolata.

Pertanto, l'importanza di studiare atomi, molecole e biomolecole in un ambiente solvente non può essere negata. Gli studi di chimica quantistica sui sistemi molecolari interessati dall'interazione con un solvente hanno avuto un punto di svolta prima della fine degli anni '70, quando sono stati svolti alcuni lavori pionieristici, includendo le proprietà dielettriche del mezzo in un'hamiltoniana efficace non lineare.

Questo ha portato naturalmente allo sviluppo dei cosiddetti modelli continui, che sono importanti e ormai popolari. I modelli continui possono essere implementati dai metodi chimici quantistici più semplici a quelli più sofisticati.