b. Lí thuyết nhiễu loạn cho bài toán suy biến
2.1.1. Tầm quan trọng của liên kết hiđro
Từ rất sớm những nhà hóa học đã tập trung vào việc nghiên cứu nguyên tử và những liên kết giữa chúng. Mô hình này rất thành công trong việc tạo ra những phân tử mới với cấu trúc, thuộc tính vật lý và hóa học mới. Tuy nhiên, cách đây vài chục năm, việc nghiên cứu về các loại tương tác yếu, không cộng hóa trị như: tương tác ion-ion, tương tác ion-lưỡng cực, tương tác lưỡng cực-lưỡng cực, tương tác van der Waals, tương tác vỏ đóng, tương tác cation-π, tương tác anion-π, tương tác “chụm” π-π, liên kết hiđro, liên kết đihiđro lại trở nên rất cấp thiết và được quan tâm đặc biệt bởi tầm quan trọng của chúng trong các lĩnh vực như hóa học, sinh học, hóa sinh và cả vật lý,... Việc nghiên cứu này giúp các nhà khoa học hiểu rõ hơn về cấu trúc các hợp chất hữu cơ, vô cơ, tổng hợp siêu phân tử, quá trình kết tinh, sự chọn lọc trong các phản ứng, tương tác trong các phân tử thuốc,... Trong số các loại tương tác không cộng hóa trị, liên kết hiđro là điển hình hơn và có tầm quan trọng rất lớn trong ADN, ARN, protein,…
Liên kết hiđro có ảnh hưởng mạnh nhất trong số những lực hút giữ những phân tử với nhau bởi sự định hướng và năng lượng liên kết tương đối thấp. Trong số các lực tương tác hút phân tử, khoảng cách liên kết hiđro là ngắn nhất và thuộc loại khá bền. Liên kết hiđro được tìm thấy trong pha rắn, pha lỏng, pha khí và thường điều khiển những trạng thái tập hợp của hợp chất hóa học. Vì thế, liên kết này cực kỳ quan trọng trong tổng hợp siêu phân tử không cộng hóa trị và thiết kế tinh thể. Vai trò của nó còn được thừa nhận trong việc điều chỉnh độ hoạt động của những nhóm trong phân tử, làm bền
trạng thái cấu dạng của những phân tử vĩ mô sinh học phức tạp, gia tăng độ bền của chất nền với những phân tử sinh học khác và đóng vai trò quan trọng trong những phản ứng chuyển proton (như là tương tác định hướng).
Liên kết hiđro còn được tìm thấy trong quá trình hiđrat hóa và sonvat hóa của các phân tử. Tương tác hiđro khá quan trọng đối với cấu trúc và chức năng của phân tử sinh học. Ngành sinh học cấu trúc được mở ra nhờ vào việc phát hiện liên kết hiđro trong những cấu trúc xoắn ốc α, bảng β của protein (Pauling), trong những cặp ADN (Watson và Crick), xoắn 3 của Collagen (Ramachandran, Kartha, Rich và Crick).