Evaluación de métodos computacionales para calcular la energía de activación de la reacción de transferencia de dos protones y un electrón entre el catecol y el radical anión superoxido

Abstract

En el presente trabajo de investigación se exploró el efecto de diferentes funcionales de la densidad sobre la energía de activación de la reacción de transferencia concertada de dos protones y un electrón entre el catecol y el radical anión superóxido. Inicialmente, se exploró el efecto de la inclusión de la corrección D3 (Grimme, Ehrlich, & Goerigk, 2011) a la energía calculada con los funcionales rev-PBE, TPSSS, PW6B95 y B3LYP y la base 6-311+G(3df,3pd) y sobre las geometrías. Se encontró que esta corrección aumenta entre 0.32% a 2.63% el valor de la energía de activación y que su efecto sobre las geometrías es 0.013 Å). Para evaluar el efecto de la base se usaron las bases 6-311+G(3df,2p) y 6-311+G(3df,2p) con los funcionales B3LYP, PW6B95, revPBE, M05, M05-2X, M06, M06L, M06-TPSSh. Las energías de activación calculadas con las dos bases son muy similares al igual que las geometrías. También, se encontró que la energía de activación calculada con el funcional es cercana a la calculada con el método de referencia (CCSD(T)/CBS//B3LYP/6-311+G(3df,2p)). La naturaleza del estado de transición se verificó mediante un cálculo de frecuencias vibracionales. Se realizó un y la base 6-311+G(3df,2p) mostrando que el estado de transición conecta con el complejo pre-reactivo y con el complejo producto. Para verificar la validez de las funciones de onda Kohn-Sham no restringidas, analizamos la contaminación de espín. Las funciones de onda obtenidas con los diferentes funcionales presentan valor esperado de espín total es muy cercano al valor esperado para un sistema con un electrón no apareado.