Unidad de Investigación en Química Teórica, UIQT

Modelización Molecular

Procesos químicos, estados excitados, materiales moleculares

La Química Teórica y la Modelización Computacional juegan un papel fundamental en el desarrollo de la química moderna, la bioquímica, la química biológica, la física y la ciencia de materiales.

La Unidad de Investigación en Química Teórica (UIQT) coordinada por el Profesor José Sánchez-Marín, es un grupo de investigación del Instituto de Ciencia Molecular de la Universitat de València, centrado en la elaboración y aplicación de métodos químico-cuánticos para la interpretación teórica del comportamiento químico físico de la materia.

Líneas de investigación

• Caracterización de sistemas moleculares y bioquímicos en estado excitado mediante el estudio teórico de la espectroscopia y de los procesos fotoquímicos desde el punto de vista computacional.
• Estudio teórico de sistemas moleculares utilizados como componentes electroactivos (semiconductores) o fotoactivos (colorantes, electroluminiscencia) en dispositivos de electrónica molecular – electrónica orgánica.
• Estudio teórico de la reactividad química sobre catalizadores sólidos (zeolitas y clusters metálicos).
• Desarrollo de métodos de química cuántica de alta precisión para el tratamiento de sistemas moleculares de gran dimensión, y su aplicación en el cálculo de propiedades moleculares y energías de interacción.
• Simulaciones moleculares y modelización aplicados al diseño de fármacos asistido por ordenador: asociación de biomembranas modelo, clasificación de fármacos y antioxidantes, y dominios activos mínimos de proteínas de la familia Bcl2, apoptosis y cáncer.

Campos de aplicación

Los resultados de investigación y capacidades de la UIQT son aplicables a multitud de sectores relacionados con la química, como pueden ser la industria farmacéutica y bioquímica, industria química de procesos, química verde, industria electrónica, etc.

Servicios a empresas y otras entidades

Asesoramiento técnico y consultoría

• Métodos de simulación de procesos químicos (cálculo de propiedades) a nivel molecular.
• Diseño y desarrollo de fármacos asistidos por ordenador: pre-selección (cribado virtual) de las cabezas de serie candidatas a mayor actividad farmacológica.
• Diseño y caracterización asistida por ordenador de nuevos semiconductores orgánicos, colorantes orgánicos y sistemas moleculares emisores de luz utilizados en dispositivos de electrónica molecular (OLEDs, LECs, células fotovoltaicas).
• Diseño de catalizadores sólidos selectivos (acido-base y redox) para procesos químicos sostenibles y generación de combustibles limpios.

Recursos singulares

El UIQT cuenta con los recursos de computación adecuados para sus líneas de trabajo, destacando:

• Computer clúster Xeón y Opterón: Clúster Híbrido de supercomputación con servidores de cálculo Intel Xeon 14 y AMD Opteron 4.
• Computer clúster PC: Clúster computación de 30 computadores con servidores de cálculo Intel I7 y Quadcore 7.

Otra información de interés

La UIQT, además de desarrollar regularmente proyectos competitivos en el marco del Plan Nacional de I+D, colabora activamente con otros grupos y redes de investigación internacionales. Destacan especialmente los siguientes proyectos coordinados con diversos grupos nacionales e internacionales:

CELLO es un proyecto financiado por el 7FP cuyo objetivo es el desarrollo de fuentes lumínicas muy eficientes, de bajo costo, y flexibles, empleando los llamados LEC (Light Emitting Electrochemical Cells) basados en complejos iónicos de iridio.

El programa Consolider Nanociencia Molecular, tiene por objeto sintetizar y caracterizar moléculas y materiales supramoleculares y nanoparticulados con funcionalidades electrónicas, magnéticas o biológicas. Asimismo, se contempla explorar su uso como dispositivos nanomecánicos, en electrónica molecular (como OLEDs, láseres y células solares), en química (como sensores moleculares) y en medicina (como agentes de contraste en imaginería de resonancia magnética o como bio-sensores en terapias antitumorales por hipertermia).

La UIQT participa en el Máster Europeo “Theoretical Chemistry and Computational Modelling” (TCCM) constituido por un consorcio de siete universidades europeas, el cual ha recibido la distinción de Máster Erasmus Mundus de la Unión Europea. Este máster pretende preparar expertos en el uso y desarrollo de técnicas computacionales en las ciencias moleculares que puedan trabajar en empresas innovadoras de sectores tales como el farmacéutico, petroquímico, nuevos materiales o nanotecnología. Actualmente se está promoviendo un Joint Doctoral Program entre las universidades participantes en el máster. El siguiente portal web da acceso a información adicional sobre ambos programas: http://www.emtccm.org/

Área de conocimiento

• Química Teórica
• Química Cuántica
• Química Molecular