بررسی اثر محلول بر طیف Epr ناشی از رادیکال‌های آلانین بر پایه نظریه تابعی چگالی

در این مطالعه با استفاده از نظریه تابعی چگالی، اثر محلول بر روی تانسور g، ثابت جفت شدگی ساختار ریز اتم ها، و نهایتاً طیف epr رادیکال های آزاد آلانین ایجاد شده در اثر تابش پرتوهای یون ساز مانند گاما و الکترون، با اعمال مدل های غیر صریح مانند cosmo، و صریح مانند وارد کردن پیوند های هیدروژنی در ساختارهای خوشه ای، مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج حاکی از توافق خوب تانسور g و ثابت جفت شدگی ساختار ریز اتم ها با داده های تجربی در محلول و به طور کیفی در بلور با وارد کردن پیوند هیدروژنی مولکول آب توسط مدل های خوشه ای است. استفاده از خوشه های مختلف برای تشکیل پیوند هیدروژنی مولکول های آب با رادیکال ها نشان داد که در پوسته اول برای رادیکال های r1، r2 و r3 به ترتیب به چهار، هفت و شش مولکول آب مورد نیاز است. در نهایت اثر محلول بر طیف epr بدون آنکه ماهیت رادیکال تغییر کند پیش بینی شده است.

Investigation of solution effect on the EPR spectrum of alanine radicals based on density functional theory

In this study, based on Density Functional Theory (DFT), the effect of solution on the gtensor, hyperfine coupling constant of atoms and finally the EPR spectrum of alanine free radicals induced by ionizing radiation such as electron and gamma was investigated using implicit models such as COSMO, and explicit models such as introducing hydrogen bonds to the cluster structures. The obtained results confirmed a good consistency between the gtensor and hyperfine coupling constant of atoms and the experimental data in the solution as well as qualitatively in the crystal by the introduction of the hydrogen bond of the water molecule to the cluster models. The use of different clusters in constituting hydrogen bonds between water molecule and radicals indicated that in the first shell, four, seven and six water molecules were needed for R1, R2 and R3 radicals, respectively. Moreover, the effect of solution on EPR spectrum was analyzed in a manner that the identity of the radical remained unchanged.