modelo de solución COSMO
COSMO [1] [2] es la abreviatura de " CO nductor-like Screening MO del ", un método de cálculo para determinar la interacción electrostática de una molécula con un disolvente . El método se usa comúnmente en química computacional para modelar los efectos de solvatación .
COSMO trata a cada solvente como un continuo con una permitividad ε y, por lo tanto, pertenece al grupo de modelos de "solvatación continua". Como en todos estos modelos, COSMO se aproxima al disolvente mediante un continuo dieléctrico, que rodea las moléculas de soluto fuera de una cavidad molecular. En la mayoría de los casos, se construye como un conjunto de esferas centradas en los átomos con radios aproximadamente un 20 % más grandes que el radio de Van der Waals . Para el cálculo real, la superficie de la cavidad se aproxima por segmentos, por ejemplo, hexágonos, pentágonos o triángulos.
A diferencia de otros modelos de solvatación de continuo, COSMO deriva las cargas de polarización del continuo, causadas por la polaridad del soluto, a partir de una aproximación de conductor escalada. Si el solvente fuera un conductor ideal, el potencial eléctrico en la superficie de la cavidad debe desaparecer. Si se conoce la distribución de la carga eléctrica en la molécula, por ejemplo, de la química cuántica, entonces es posible calcular la carga q * en los segmentos de la superficie. Para solventes con constante dieléctrica finita esta carga q es menor por aproximadamente un factor ƒ ( ε ):
donde el valor de x debe establecerse en 0,5 para moléculas neutras y en 0,0 para iones, consulte la derivación original. [2] El valor de x se establece erróneamente en 0 en la popular reimplementación C-PCM de COSMO en Gaussian.
A partir de las cargas del disolvente q así determinadas y de la distribución de carga conocida de la molécula, se puede calcular la energía de la interacción entre el disolvente y la molécula del soluto.
El método COSMO se puede utilizar para todos los métodos de química teórica en los que se puede determinar la distribución de carga de una molécula, por ejemplo, cálculos semiempíricos, cálculos del método Hartree-Fock o cálculos de la teoría funcional de la densidad (física cuántica). [1]
