Quantum chemistry and its application to life science

Abstract

Para lograr penetrar a la esencia de las reacciones químicas y de los fenómenos biológicos, uno tiene que apoyarse inevitablemente en la teoría cuántica que describe interacciones entre átomos y moléculas. Sin embargo, es generalmente imposible analizar o diseñar analíticamente las estructuras de moléculas exactamente sobre la base de la mecánica cuántlca, a excepción de algunos casos especiales. Así se ha desarrollado una variedad de métodos de aproximación en química cuántica, contribuyendo enormemente al desarrollo de la química y sus campos de aplicación. En este trabajo describimos los conceptos importantes de la química cuántica, tales como el método orbital molecular, la teoría de la frontera del electrón, la interacciónintermolecualr,etc. y revisamossus aplicacionesen los campos de la vida científica.

In order to get insight into the essence of chemical reactions and biological phenomena, one inevitably has to rely upon the quantum theory which describes interactions among atoms and molecules. However, it is generally impossible to analyze or design analytically the structures of molecules exactly on the basis of quantum mechanics except some special cases. Therefore a variety of approximate methods have been developed in quantum chemistry, thus greatly contributing to the development of chemistry and its application fields. In this paper we describe the important concepts in quantum chemistry such as the molecular orbital method, the frontier electron theory, the intermolecular interaction, etc. and review their applications to the life science fields.