A first-principles density-functional calculation of the electronic and vibrational structure of the key melanin monomers

高分子 化学 对苯二酚 单体 拉曼光谱 分子 密度泛函理论 计算化学 化学物理 分子轨道 混合功能 红外线的 物理 有机化学 聚合物 光学 生物化学
作者
B. J. Powell,Tunna Baruah,Noam Bernstein,K. Brake,Ross H. McKenzie,Paul Meredith,Mark R. Pederson
出处
期刊:Journal of Chemical Physics [American Institute of Physics]
卷期号:120 (18): 8608-8615 被引量:156
标识
DOI:10.1063/1.1690758
摘要

We report first principles density functional calculations for hydroquinone (HQ), indolequinone (IQ) and semiquinone (SQ). These molecules are believed to be the basic building blocks of the eumelanins, a class of bio-macromolecules with important biological functions (including photoprotection) and with potential for certain bioengineering applications. We have used the DeltaSCF (difference of self consistent fields) method to study the energy gap between the highest occupied molecular orbital (HOMO) and the lowest unoccupied molecular orbital (LUMO), Delta_HL. We show that Delta_HL is similar in IQ and SQ but approximately twice as large in HQ. This may have important implications for our understanding of the observed broad band optical absorption of the eumelanins. The possibility of using this difference in Delta_HL to molecularly engineer the electronic properties of eumelanins is discussed. We calculate the infrared and Raman spectra of the three redox forms from first principles. Each of the molecules have significantly different infrared and Raman signatures, and so these spectra could be used in situ to non-destructively identify the monomeric content of macromolecules. It is hoped that this may be a helpful analytical tool in determining the structure of eumelanin macromolecules and hence in helping to determine the structure-property-function relationships that control the behaviour of the eumelanins.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
1秒前
2秒前
科研废物完成签到 ,获得积分10
4秒前
4秒前
安静柚子发布了新的文献求助30
5秒前
寻道图强应助hfy采纳,获得30
6秒前
王凡渡发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
7秒前
7秒前
科研通AI6应助Jodie采纳,获得10
9秒前
lichanshen完成签到,获得积分10
10秒前
跳跃的萧完成签到,获得积分10
11秒前
HSY发布了新的文献求助10
12秒前
岁大爷发布了新的文献求助10
13秒前
复杂的薯片完成签到,获得积分10
14秒前
浮游应助鲜艳的雨安采纳,获得10
20秒前
顺gsp完成签到 ,获得积分10
21秒前
Orange应助安静绯采纳,获得10
23秒前
追寻的访文完成签到,获得积分10
27秒前
30秒前
王凡渡完成签到,获得积分10
30秒前
31秒前
31秒前
31秒前
机智醉波完成签到,获得积分10
31秒前
33秒前
安静绯发布了新的文献求助10
34秒前
34秒前
诚熠发布了新的文献求助10
35秒前
36秒前
36秒前
蜡笔小新发布了新的文献求助10
39秒前
今后应助爱狗人士Hito采纳,获得10
39秒前
Vivian完成签到,获得积分10
39秒前
123发布了新的文献求助10
40秒前
暴富发布了新的文献求助10
40秒前
鲜艳的芹发布了新的文献求助10
40秒前
jixing完成签到,获得积分10
43秒前
秋qiu完成签到,获得积分10
43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
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1601
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 800
Biology of the Reptilia. Volume 21. Morphology I. The Skull and Appendicular Locomotor Apparatus of Lepidosauria 620
A Guide to Genetic Counseling, 3rd Edition 500
Laryngeal Mask Anesthesia: Principles and Practice. 2nd ed 500
The Composition and Relative Chronology of Dynasties 16 and 17 in Egypt 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5560166
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4645315
关于积分的说明 14674844
捐赠科研通 4586430
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2516437
邀请新用户注册赠送积分活动 1490066
关于科研通互助平台的介绍 1460870