Estabilidad, reactividad y espectros infrarrojos de moléculas de carbonoDe la química orgánica a la astrofísica

Abstract

Las moléculas de carbono, como los fullerenos o los hidrocarburos policíclicos aromáticos (PAHs, por sus siglas en inglés), están siendo estudiadas en muchas áreas de investigación diferentes como la astrofísica o la ciencia de materiales. La gran versatilidad del carbono para formar enlaces de diferente naturaleza brinda la posibilidad de crear una enorme cantidad de especies químicas diferentes. Por lo tanto, la química computacional juega un papel importante en desentrañar la estabilidad, la reactividad y las propiedades espectrales de estas moléculas. En esta tesis, nos hemos centrado en el estudio de la reactividad de Diels–Alder en los fullerenos, y la estabilidad y las propiedades espectrales en el infrarrojo de los PAHs y agregados de carbono hidrogenados. El objetivo no es solamente obtener propiedades a partir de cálculos de la estructura electrónica, sino también de obtener tendencias y proporcionar algunas reglas que permitan comprender mejor la energética y la reactividad de estas familias moleculares de isómeros. Para ello, se han utilizado métodos simples basados en la teoría de orbitales moleculares de Hückel y cálculos Density Functional Tight Binding (DFTB, por sus siglas en inglés) y de la teoría del funcional de la densidad (DFT, por sus siglas en inglés).