مطالعه انرژیتیکی و ویژگیهای الکترونی محصولات فتوایزومری شدن بیلی‌روبین به روش تئوری تابعی چگالی مریم طاهری
محورهای موضوعی : شیمی کوانتومی و اسپکتروسکوپیمریم طاهری 1 , احسان زاهدی 2 , محمد تقی بائی 3
1 - گروه زیست‌شناسی، واحد شاهرود، دانشگاه آزاد اسلامی، شاهرود، ایران
2 - گروه شیمی،واحد شاهرود، دانشگاه آزاد اسلامی، شاهرود، ایران
3 - گروه شیمی، واحد آزادشهر، دانشگاه آزاد اسلامی، آزادشهر، ایران
کلید واژه: فتوایزومری شدن, تئوری تابعی چگالی, تئوری تابعی چگالی وابسته به زمان, نمودار چگالی حالات, طیف UV-Vis, بیلی‌روبین,
چکیده مقاله :
در این تحقیق پایداری ترمودینامیکی و ساختارهای الکترونی ایزومرهای موجود در فرآیند فوتوایزومری شدن بیلی‌روبین با استفاده از روش تئوری تابعی چگالی و تئوری تابعی چگالی وابسته به زمان در محیط حلال آب مورد مطالعه قرار گرفته است. پایداری ایزومر 4Z,15Z در مقایسه با سایر ایزومرها ناشی از وجود شش پیوند هیدروژنی درون مولکولی در این ایزومر است. پایدارترین ایزومر بیلی‌روبین دارای کمترین و ناپایدارترین ایزومر دارای بزرگترین انرژی اتصال جفت الکترون-حفره در حالت برانگیخته S1 بودند. بیشینه جذب برای همه ایزومرهای مطالعه شده مربوط به انتقال الکترونی HOMO→LUMO و HOMO→LUMO+1 ناشی از انتقال بار *π→π بوده و پیک فرعی طیف UV-Vis مربوط انتقال بار *π→n است. طول موج اصلی جذبی در ایزومرهای بیلی‌روبین در حوالی nm 400 مربوط به رنگ آبی-بنفش بوده و رنگ مکمل آن زرد-نارنجی است.
The thermodynamic stability and the electronic structures of bilirubin isomers along the photoisomerization process have been studied using the density functional theory and time-dependent density functional theory in aqueous solvent medium. The stability of 4Z,15Z isomer in comparison with other isomers is due to the presence of six intramolecular hydrogen bonds. The most stable bilirubin isomer has the lowest and the most unstable isomer has the highest electron–hole pair binding energy in the S1 excited state. The maximum absorption band for all studied isomers are related to the HOMO→LUMO and HOMO→LUMO+1 electron transfers due to the π→π* charge transfer while the weak peak of UV-Vis spectrum is related to the n→π* charge transfer. The main absorption wavelength in the bilirubin isomers around 400 nm for blue-purple light and its complementary color is yellow-orange.
_||_