桑色素铁配合物消除超氧基阴离子自由基的理论研究

作者：罗冬梅^*; 鲁涵; 丁友健; 孔以初; 陈书婷; 姜家丽

来源：化学世界, 2023, 64(04): 237-248.

DOI：10.19500/j.cnki.0367-6358.20211008

• 桑色素
• 超氧基阴离子自由基
• 2+" name="keyword">Fe2+
• 量子化学

采用量子化学的密度泛函(DFT)法，用Gaussian 09程序包优化了桑色素(Morin)与Fe2+三种可能的配合物及其与超氧基阴离子自由基■相互作用后的几何构型，并在同样的研究条件下计算和分析了三个体系的自然电子布居(NPA)即电荷分布。得到相应的优化几何结构参数、NPA电荷、相互作用能量等。结果表明，所有优化体系均无虚频，结构稳定。Morin-Fe2+配合物与■的相互作用能表明，三种络合方式均对该自由基有良好的消除作用。相互作用能数值在基组重叠误差(BSSE)校正后分别为：7.075kJ/mol(5,6元环配合物)、-32.832kJ/mol(5元环配合物)、-59.612kJ/mol(6元环配合物)。其中Fe2+以六元环的方式与双分子Morin结合的方式与自由基的相互作用能最大，作用结果使得■的NPA电荷增加最多，因此推测强相互作用的主导因素为电荷，这与前线轨道电子云分布一致。最高占据轨道(HOMO)中电子云集中分布在以Fe2+为中心的六元环，分子骨架上共轭体系的电子云向金属中心迁移。最低空轨道(LUMO)中电子云集中分布在以Fe2+为中心的六元环周围，呈现基本对称的分布形式，而金属中心与自由基上分布较少，这与自由基电荷增加相一致。

• 单位
  生命科学学院; 赤峰学院