Recebido em 24/11/11; aceito em 27/6/12; publicado na web em 17/9/12 SAPT: HYDROGEN BOND OR van der WAALS INTERACTION? It is through the application of an electronic partition approach called Symmetry-Adapted Perturbation Theory (SAPT) that the nature of hydrogen bonds and van der Waals interactions can be unveiled according to the contribution of electrostatic, charge transfer, exchange repulsion, polarization, and dispersion terms. Among these, electrostatic partition governs the formation of the hydrogen bonds, whose energies are arguably high. However, the weakness of the interaction strength is caused by dispersion forces, whose contribution decisively lead to the stabilization of complexes formed via van der Waals interactions. Keywords: hydrogen bonds; van der Waals interactions; SAPT.
INTRODUÇÃOFisicamente, as interações fortes, fracas, eletromagnéticas e gravitacionais governam o contato entre as partículas.1 Destas, é bem estabelecido pela cromodinâmica quântica que as interações fortes ocorrem entre prótons e nêutrons através da ação dos quarks e glúons, 2 cujo resultado é a formação do núcleo atômico denso e compacto. Presente em nível nuclear, as interações fracas são 10 13 menos intensas e são caracterizadas pelas manifestações dos bósons W (Weak nuclear force) e Z (Zero).3 Interações eletromagnéticas são típicas de partículas elementares carregadas 4 e são 10 2 mais fracas em relação às interações fortes. Por fim, a geometrodinâmica estabelece que as interações gravitacionais são 10 42 mais amenas e estão presentes em sistemas com massas macroscopicamente mensuráveis, 5 como estrelas, galáxias e todo o universo. No cerne da química atômico--molecular, as interações consideradas fracas com características puramente eletrostáticas são as mais importantes, pois os sistemas são interpretados como sendo ligados 6,7 e não covalentes, 8,9 e nestas circunstâncias átomos formam as ligações químicas 10 e moléculas atingem condições eletrônicas propícias para formarem estruturas intermoleculares estáveis. As interações intituladas de van der Waals foram assim concebidas em reconhecimento ao físico neerlândes Johannes Diederik van der Waals pelos seus estudos com substâncias gasosas e líquidas, em uma proposta que objetivava a otimização dos modelos de Boyle e Charles 54 através da descrição do tamanho molecular e a força intermolecular atuante, a qual é composta pelas contribuições de Keesom (interação entre dipolo permanente--dipolo permanente), 55 Debye (interação entre dipolo permanente--dipolo induzido) 56 e London (interação entre dipolo induzido-dipolo induzido). 57 As interações de van der Waals têm sido foco de muitos pesquisas, principalmente no aprimoramento de alguns métodos que falham na captura dos efeitos provenientes das forças de dispersão.
58As ligações de hidrogênio ou interações de van der Waals são, de fato, alicerces de suma importância para a Biologia, Medicina, Química, Engenharia, Física 59 e áreas correlatas. Entretanto, dentro da comunidade científica ainda persiste um intenso deba...