Structural and functional analysis of safflower coloring compounds with metallic luster incorporating DFT calculations.

结合 DFT 计算的具有金属光泽的红花着色化合物的结构和功能分析。

• 批准号: 21K02099
• 负责人: 大嶋 正人
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Tokyo Polytechnic University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K02099/
• 关键词: 色素化合物; 核磁気共鳴スペクトル; カルサミン; ＤＦＴ計算; DFT計算; ベニバナ色素; 分子軌道計算; 構造解析

2021年度までの検討で得られた構造を基に、実測されている核磁気共鳴スペクトルとの比較のため、核磁気共鳴スペクトルのシミュレーションを行った。ＤＦＴ計算によって得られた核磁気共鳴スペクトルを実測値と比較したところ、スペクトルの出現する順序や微細構造のパターンは概ね矛盾のない結果が得られた。しかし、報告者がこれまで行った、既知の他の有機化合物の実測値とＤＦＴ計算によるシミュレーションとの合致の程度から考えると、よく一致したとは言えないものであった。考えられる原因の一つにカルサミンの立体構造が現在想定しているものと異なり、そのため似て非なる結果を与えたものと判断した。カルサミンは大きな平面構造が２つ交差するような外観をしているので、この交差を反転させた第２の構造について構造最適化、振動計算、核磁気共鳴スペクトル等の検証を行った。カルサミンのような大きな分子にありがちなことであるが、外観を大きく変わるにも関わらず、エネルギーはほとんど増大せず、第２の構造も実在しうることがわかった。ただし、第２の構造も核磁気共鳴スペクトルとの合致は十分ではなかった。実測の核磁気共鳴スペクトルでは立体構造は１つと同定できるので、現時点での結果は不十分と言わざるを得ない。立体構造の特定は、この後の分子間の相互作用の解明や金属様光沢が発現する際の結晶構造にも影響を与えるので、引き続き候補となる立体構造をベースにしたシミュレーション計算を行い、実測値に最も合致する立体構造を特定したい。

根据直到2021财年的研究中获得的结构，我们对核磁共振光谱进行了模拟，以将其与实际测得的核磁共振光谱进行比较。将通过DFT计算获得的核磁共振光谱与实际测量值进行比较时，出现光谱的顺序以及细胞的模式通常是一致的。但是，考虑到其他已知有机化合物的实际测量值与通过DFT计算进行的模拟之间的符合度，不可能说它们非常一致。一种可能的原因是，汽车胺的三维结构与当前的预期不同，因此确定它给出了相似但不平等的结果。由于CALSAMINE具有涉及两个大平面结构相交的外观，因此构造了该相交的第二个结构，振动计算，核磁共振光谱等。已经发现，尽管出现显着变化，但能量几乎没有增加，而且第二结构也可以存在，尽管大分子（例如Carsamine）通常很常见。但是，第二个结构也没有足够的核磁共振光谱匹配。实际测得的核磁共振光谱可以识别出一个三维结构，因此必须说，目前的结果不足。由于三维结构的鉴定也影响了表达金属样光泽时分子与晶体结构之间相互作用的阐明，因此我们希望继续基于候选三维结构来执行模拟计算，以识别最适合实际测量值的三维结构。