A theoretical assignment on excited‐state intramolecular proton transfer mechanism for quercetin

化学 分子内力 激发态 密度泛函理论 氢键 分子轨道 计算化学 质子 发色团 分子 势能 光化学 物理化学 原子物理学 立体化学 量子力学 有机化学 物理
作者
Dapeng Yang,Guang Yang,Jinfeng Zhao,Rui Zheng,Yusheng Wang,Jian Lv
出处
期刊:Journal of Physical Organic Chemistry [Wiley]
卷期号:30 (11) 被引量:10
标识
DOI:10.1002/poc.3684
摘要

Abstract In the present work, we investigate a new chromophore (ie, quercetin) (Simkovitch et al J Phys Chem B 119 [2015] 10244) about its complex excited‐state intramolecular proton transfer (ESIPT) process based on density functional theory and time‐dependent density functional theory methods. On the basis of the calculation of electron density ρ ( r ) and Laplacian ∇ 2 ρ ( r ) at the bond critical point using atoms‐in‐molecule theory, the intramolecular hydrogen bonds (O 1 ‐H 2 ⋯O 5 and O 3 ‐H 4 ⋯O 5 ) have been supported to be formed in the S 0 state. Comparing the prime structural variations of quercetin involved in its 2 intramolecular hydrogen bonds, we find that these 2 hydrogen bonds should be strengthened in the S 1 state, which is a fundamental precondition for facilitating the ESIPT process. Concomitantly, infrared vibrational spectra analysis further verifies this viewpoint. In good agreement with previous experimental spectra results, we find that quercetin reveals 2 kinds of excited‐state structures (quercetin* and quercetin‐PT1*) in the S 1 state. Frontier molecular orbitals depict the nature of electronically excited state and support the ESIPT reaction. Our scanned potential energy curves according to variational O 1 ‐H 2 and O 3 ‐H 4 coordinates demonstrate that the proton transfer process should be more likely to occur in the S 1 state via hydrogen bond wire O 1 ‐H 2 ⋯O 5 rather than O 3 ‐H 4 ⋯O 5 because of the lower potential energy barrier 2.3 kcal/mol. Our present work explains previous experimental result and makes up the deficiency of mechanism in previous experiment. In the end, we make a reasonable assignment for ESIPT process of quercetin.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
xinxin完成签到,获得积分10
刚刚
rital发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
FashionBoy应助KJ采纳,获得10
1秒前
Robbins完成签到,获得积分10
1秒前
搜集达人应助ma采纳,获得10
2秒前
2秒前
3秒前
3秒前
YS完成签到,获得积分10
3秒前
木子完成签到 ,获得积分10
3秒前
勤劳雨安发布了新的文献求助30
4秒前
木古发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
5秒前
ZincJ发布了新的文献求助10
5秒前
瘦瘦的紫翠完成签到,获得积分10
7秒前
小熊发布了新的文献求助20
7秒前
xzj发布了新的文献求助10
7秒前
呵呵呵发布了新的文献求助10
8秒前
wendy发布了新的文献求助10
8秒前
Akim应助leelmomimi采纳,获得10
8秒前
8秒前
123发布了新的文献求助10
8秒前
polywave完成签到 ,获得积分10
8秒前
偏偏意气用事完成签到 ,获得积分10
9秒前
9秒前
10秒前
pipixia完成签到,获得积分10
10秒前
Cinderella发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
zxx应助有我ID随机吗采纳,获得10
12秒前
12秒前
mmy发布了新的文献求助10
12秒前
芝麻糊发布了新的文献求助10
12秒前
蓝天应助平常的归尘采纳,获得10
13秒前
luxun完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
Astesia完成签到,获得积分10
14秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Geist der Kunst und Kultur 1000
Social Psychology in the Real World 800
Resistance Spot Welding Dataset for Automobile Body-in-White Quality Analysis 748
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
Machine Learning for Asset Management and Pricing 600
Numerical analysis of the coupled atmosphere-ocean models (CAO II). II 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7410982
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9015033
关于积分的说明 19201417
捐赠科研通 7042977
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3233251
关于科研通互助平台的介绍 2395571
邀请新用户注册赠送积分活动 2215372