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UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE LA MIXTECA

MAESTRÍA EN CIENCIAS: PRODUCTOS NATURALES Y ALIMENTOS

MÉTODOS INSTRUMENTALES MODERNOS

ARTÍCULO A REVISAR:

UV/Visible spectra of natural polyphenols: A time-dependent

density functional theory study Autores: El Hassane Anouar, Johannes Gierschner,

Jean-Luc Duroux, Patrick Trouillas.

DORA JHANINA RODRÍGUEZ FERNÁNDEZ

CONTENIDO

• Introducción

• Metodología

• Resultados y discusión

• Conclusiones

OBJETIVO

• Investigar las propiedades UV/Vis de 33 polifenoles.

• Con la base del análisis del orbital molecular se estableció relación entre propiedades y estructuras.

Herramienta importante: Teoría del funcional de la densidad dependiente del tiempo

INTRODUCCIÓN

PM < 100 Ac. fenólicos

PM 300-600 Flavonoides

PM 500-600 Olígomeros, polímeros

Polifenoles responsables del color de vegetales y su longitud de onda de absorción en el espectro

Modelo propuesto de posibles mecanismos protectores mediados por UVR8 contra la radiación UV-B en plantas.

Herramienta usada : TEORÍA FUNCIONAL DE LA DENSIDAD (DFT)

“La energía del estado fundamental, la función de onda y todas las demás propiedades electrónicas, están determinadas unívocamente por la densidad de probabilidad electrónica del estado fundamental ρ0(x, y, z), una función de solamente tres variables“ Recientemente, la teoría ha sido generalizada para incluir los efectos de las perturbaciones dependientes del tiempo, conduciendo a la formulación de la que se conoce como teoría funcional de la densidad dependiente del tiempo (TDDFT)

METODOLOGÍA

Software: Gaussian 03 • Comparación de experimentos

Fórmula: ϝ= 4:319 10^-9 (mol cm^2 dm^-3) m()d m: coeficiente de absorción molar E= m.c.d C: Concentración molar d: 1cm

• Evaluación de Energías de transición vertical (Evert)

• Evaluación de E max (λ max) para los 33 flavonoides

Evaluación de la precisión del método:

Se evaluó λ max para 3 componentes fenólicos pequeños

Evaluación de la robustez del método:

(Λmax) exp = 1.0813 (Λmax) calc - 28.75 (Λmax)exp= 1.0856 (Λmax) calc – 18.24 Coeficiente de correlación r^2

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

• Para determinar la exactitud del método

Energías de transición verticales de S1, Evert (en eV), de pequeños prototipos (fenol, catecol, guayacol) y quercetina obtenida en la fase gaseosa con diferentes funcionales y con la serie básica 6 -311+G

• Para determinar la robustez del método

Diagrama de correlación de los máximos de absorción experimental y calculado. La línea continua representa la regresión lineal como el obtenido para los 33 diferentes polifenoles para los valores calculados en la fase gaseosa.

r^2 = 0.96 y 0.93

Espectro UV/Vis de quercetina y taxifolina

La superposición de los espectros de UV / Vis de (a) la quercetina obtenido experimentalmente (metanol) y calculado por TD-DFT (fase gaseosa y metanol).

La superposición de los espectros de UV / Vis de (b) taxifolina obtenido experimentalmente (metanol) y calculado por TD-DFT (fase gaseosa y metanol).

Relación estructura - propiedades

• El espectro UV/Vis exhibe 2 tipos de bandas: 240-280 nm y 300-400 nm.

• La absorción es afectada por la estructura química.

• Incremento en sustituyentes OCH3 lleva a batocromismo.

• Metilación lleva al hipsocromismo de Bandas II.

Rol del enlace doble 2-3

Efecto de presencia del doble enlace 2-3 el cual induce a diferencia hiposocrómica de λmax más de 1.0 eV

Diagramas de correlación MO de (a) la quercetina y (b) taxifolina en su composición a partir de los anillos A y C y anillo B, respectivamente

Rol de sustitución del grupo funlcional OH en el anillo B

Topologías de orbitales de frontera o involucrando la transición electrónica * de los compuestos seleccionados en estudio : Prolongación de la conjugación en el anillo B por el efecto mesomérico

CONCLUSIONES

• Examinaron los espectros ópticos de un gran grupo de compuestos polifenólicos a través del método cuántico-químico basadas en TD-DFT

• Demostraron que los métodos DFT híbridos son los más apropiados para este propósito.