Outils pour la chimie quantique par et pour les états excités – QCTES

Ce projet vise à la formulation, l’utilisation et l’implémentation de descripteurs de DFT conceptuelle (CDFT) dérivés de calculs d’états excités et dédiés à l’étude de la réactivité/sélectivité chimique, tant à l’état fondamental que dans les états excités. Pour cela, nous proposons tout d’abord d’étendre notre proposition récente de descripteurs de polarisation à l’état fondamental au cas d’états excités. En effet, leur formulation théorique (théorie des perturbations Rayleigh-Schrodinger) assure l’existence d’équivalents exacts dans n’importe quel état excité. Ayant montré leur capacité à prédire qualitativement la réactivité/sélectivité dans des réactions prototypes à l’état fondamental, nous proposons qu’ils pourraient de même être efficaces dans les états excités, ouvrant enfin la voie à une CDFT aux états excités.
Deuxièmement, nous proposons de revisiter le cas de la réactivité à l’état fondamental, d’un point de vue quantitatif. Ceci repose sur deux constats : d’une part, les modèles usuels de réactivité se concentrent sur les interactions dur/dur (électrostatique) et mou/mou (transfert de charge), négligeant les interactions dur/mou. D’autre part, ces mêmes modèles ne parviennent pas à reproduire quantitativement la réactivité chimique (par exemple les électrophilies de Mayr). Nous émettons l’hypothèse que ce défaut peut être corrigé en réintégrant les interactions dur/mou, c’est-à-dire la polarisation, ce que nous vérifierons par l’inclusion de nos descripteurs dans des modèles des électrophilies de Mayr proposés précédemment.
Enfin, nous implémenterons ces descripteurs, ainsi que d’autres plus « classiques » de la CDFT, dans un programme destiné à être délivré avec Gabedit. Nous pensons en effet qu’une forte limitation de l’utilisation de ces descripteurs est leur disponibilité dans des codes de chimie quantique ou de post-traitement. Gabedit serait ici une interface graphique parfaite.