Doctor en Ciencias con mención en Física / Uno de los grandes retos actuales en ciencia de materiales es el desarrollo racional de compuestos, es decir, establecer protocolos experimentales y teoricos que permitan el diseño de materiales con propiedades optimizadas para aplicaciones especifi cas. Desde el punto de vista teórico, y en particular de la estructura electrónica, el reto es enorme. Para evidenciar esto es su ciente notar la vastedad del \espacio químico", es decir, el conjunto de compuestos estables que hipotéticamente pueden ser creados a partir de los elementos de la tabla periódica. Estimaciones conservadoras de tan solo un subconjunto de posibles moléculas orgánicas pequeñas, llevan a concluir que este espacio contiene muchísimo mas que 1060 compuestos. Este proyecto propone una alternativa e ciente para explorar el espacio químico. En particular, se implementara un método perturbativo de la energía de un sistema electrónico, con el cual poder estudiar y optimizar propiedades de clusters atómicos y moléculas. Mediante el uso de transformaciones alquímicas, las cuales se de nen como cualquier proceso real o ficticio en el que un sistema cambia su estequiometría, se estudiara la estabilidad de clusters heteroatomicos, como también comprender los mecanismos que promuevan la deprotonacion en moléculas orgánicas. / Beca de Doctorado CONICYT #21130691.Ademas, este trabajo ha sido parcialmente financiado por FONDECYT, proyecto #1140313.