UMA NOVA PERSPECTIVA DA CARACTERIZAÇÃO DOS ESTADOS EXCITADOS DO ÁCIDO ASCÓRBICO:

ANALISE DE CHARGE-TRANSFERY.

Resumo

INTRODUÇÃO

 A vitamina C é um nutriente essencial para o ser humano, sendo fundamental em diversos processos bioquímicos. Entre as suas propriedades, podemos citar as atividades antioxidantes e fotobioquímicas que auxiliam o organismo a neutralizar os radicais livres. Nas últimas décadas, houve um aumento significativo nos números de pesquisas sobre as propriedades fotoquímicas da vitamina C. Este aumento se deve a sua importância na atividade protetora contra radiação UV.¹ A partir dessas características tem se desenvolvido vários produtos como fotoestabilizadores, cosméticos, protetores solares, células fotovoltaicas, células solares orgânicas (OPV’S). ³

PROBLEMA DE PESQUISA

Compreender o comportamento de transferência de carga do Vitamina C, para contribuir com o processo de otimização em células solares orgânicas (OPV’S).

OBJETIVO

Este trabalho tem o intuito de fornecer uma análise minuciosa dos estados excitados da Vitamina C, além de trazer uma abordagem sistemática sobre a caracterização dos seus respectivos estados excitados.

MÉTODOS

Os cálculos teóricos foram realizados usando o nível de teoria TD-DFT/CAM-B3LYP/cc-pVTZ implementado no programa g09. As análises de transferência de cargas foram obtidas com a ajuda do programa Multiwfn Version 3.7.

RESULTADOS

 Os estados excitados foram caracterizados a partir do valor de Δr, que nos dá uma predição do deslocamento da densidade eletrônica da molécula no respectivo estado excitado, visto que quanto maior o valor de Δr maior será a transferência de carga.

Tabela 1: Valores de Δr (Å) para os respectivos estados excitados.

Estado excitado

1°

2°

3°

4°

5°

6°

7°

8°

9°

10°

Δr (Å)

1,38

1,66

1,34

3,53

1,31

4,57

1,75

3,18

2,72

3,01

Observa-se na Tabela 1 acima que os maiores valores de Δr são observados para os estados 4°,6°,8°,9° e 10°, assim para os respectivos estados excitados podem ser caracterizados com a natureza de charge-transfery. Nos estados excitados 1°,2°,3°,8° e 7° podem ser caracterizados como uma natureza de local-excitation.

Figura 1: Hole-Electron dos Estados excitados da Vitamina C.

 

Observa-se na Figura 1 uma representação visual da deslocalização de carga, em azul está representado de onde o elétron saiu chamado de ( Hole ) e em verde para onde o elétron foi chamado de ( eletron ), a partir disso  pode-se observar que nos 4°,6°,8°,9° e 10° estados excitados são da natureza de charge-transfery visto que ocorre uma deslocalização da densidade eletrônica para as extremidades da molécula do AA, já para os 1°,2°,3°,8° e 7° observa-se que a excitação é localizada predominantemente em apenas um local da molécula, assim sendo caracteriza como uma natureza de local-excitation.

REFERÊNCIAS

BARROSO, E. D. Estudo do Efeito da Solvatação Aquosa sobre os parâmetros geométricos do Ácido L-Ascórbico usando a Dinâmica Molecular de CAR-PARRINELLO. Programa De Pós-graduação Stricto Sensu em Ciências Moleculares, v. 1, p. 68, 2012.

BERG, R. W. Investigation of L (+)-ascorbic acid with raman spectroscopy in visible and UV light. Applied Spectroscopy Reviews, v. 50, n. 3, p. 193–239, 2015.

DABBAGH, H. A.; AZAMI, F.; FARROKHPOUR, H.; CHERMAHINI, A. N. UV-VIS, NMR and FT-IR spectra of tautomers of vitamin C. experimental and DFT calculations. Journal of the Chilean hemical Society, v. 59, n. 3, p. 2588–2594, 2014.