18705

16241

كارشناسي ارشد

شيمي‌فيزيك

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

1402

نه، 115 ص. : مصور، جدول، نمودار

1402/05/25

كتابنامه

شيمي

شيمي

1402/05/31

2953571

در اين كار، جذب مولكول سيستئين(CYS) بر روي نانوخوشه‌هاي طلاي Au34 و Ag4@Au30 از طريق برهمكنش‌هاي با گروه‌هاي عاملي گوگرد (S) يا S و آمين (NH2) به طور همزمان، در دو فاز گازي و حلال با استفاده از نظريه تابعي چگالي(DFT) بررسي شد. براساس مطالعات انجام شده ، نوع اتم فلز مغزه نانوخوشه، ساختار انانتيومري مولكول جذب شده روي سطح نانوخوشه ، نوع محيطي( فاز گازي و آب) كه در آن محاسبات موردنظر انجام شده و گروه‌هاي عاملي برهمكنش كننده با سطح نانوخوشه، روي انرژي جذب(Ead)، انرژي برهمكنش(Eint)، انتقال بار بين مولكول و نانوخوشه و قدرت پيوند Au-S بسيار موثر است. با توجه به Eint محاسبه شده، مشاهده مي‌شود كه بر همكنش Au34 با D-CYS قوي‌تر از اين برهمكنش با L-CYS است كه نظريه كوانتومي اتم‌ها در مولكول‌ها (QTAIM) هم اين مسئله را تأييد مي‌كند. Eint در كمپلكس‌هاي Au34+L2-CYS و Au34+D2-CYS، به دليل برهمكنش از طريق دو اتم S و N بيشتر از كمپلكس‌هاي Au34+L-CYS و Au34+D-CYS است. همچنين، قراردادن مغزه Ag4 به‌جاي Au4، انرژي برهمكنش كمپلكس Ag4@Au30+L-CYS را در مقايسه با كمپلكس Au34+L-CYS افزايش داد؛ اما براي انانتيومر D-CYS روند معكوس مشاهده شد. برهمكنش اتم S مولكول CYS با نانوخوشه‌هاي فلزي از طريق محاسبه برهمكنش E(2) بررسي شد و نتايج نشان داد كه مقادير E(2) با Eint مطابقت خوبي دارند. محاسبات QTAIM براي تعيين مسيرهاي پيوند بين انانتيومرهاي CYS و نانوخوشه‌هاي فلزي در دو فاز گازي و حلال مورداستفاده قرار گرفت و نتايج QTAIM، براي تمايز انانتيومرهاي L-CYS و D-CYS مفيد هستند. طيف‌هاي IR، رامان معمولي(NR) و پخش‌شدگي رامان تقويت شده سطح(SERS) انانتيومرهاي L-CYS و D-CYS در برهمكنش با نانوخوشه‌هاي Au34 و Ag4@Au30 در دو فاز گازي و آب محاسبه شدند و با استفاده از آن‌ها، تمايز بين انانتيومرهاي L-CYS و D-CYS بررسي شد.

The adsorption of cysteine enantiomers (L-CYS and D-CYS) via their S or S and NH2 groups with Au34 and Ag4@Au30 nanoclusters has been investigated in gas phase and water using density functional theory (DFT). The obtained results showed that the type of metal atoms in the core of the nanocluster, the type of the adsorbed enantiomer on the nanocluster's surface, the type of the selected environment (gas or water phase) in the calculations, and the interaction mode of the enantiomer with the nanocluster, are very effective on adsorption energy (Ead), interaction energy (Eint), charge transfer between enantiomer and nanocluster, and the strength of Au-S bond. The Eints for the interaction of L-CYS and D-CYS with the nanoclusters, related to different adsorption modes, were calculated. The interaction of Au34 with D-CYS was clearly stronger than the interaction with L-CYS, as validated by QTAIM calculations. The values of Eint for the Au34+L2-CYS and Au34+D2-CYS complexes was greater than those of the Au34+L-CYS and Au34+D-CYS complexes due to the simultaneous interactions of enantiomers via their S and NH2 groups with the nanoclusters, simultaneously. Substituting the core atoms of Au34 (Au4) with Ag4 increased the Eint of L-CYS in Ag4@Au30+L-CYS compared to the Au34+L-CYS complex, whereas the opposite trend was observed for the D-CYS in both gas phase and water. The E(2) value related to the orbital interaction between the lone electron pairs (LPs) of the S atom of CYS enantiomer with LP* and RY* of metal atoms of nanocluster was calculated for each complexe using NBO analysis and its variations versus the type of complex was in good agreement with the variation of Eints. The Quantum Theory of Atoms in Molecules (QTAIM) was utilized to estimate the interaction atomic lines between CYS enantiomers and metal nanoclusters in both gas and solvent phases and the QTAIM results were found to be beneficial for discriminating between L-CYS and D-CYS enantiomers. The IR, normal Raman (NR), surface enhanced Raman scattering (SERS) spectra of L-CYS and D-CYS interacting with Au34 and Ag4@Au30 nanoclusters were calculated in both gas phase and water and using them for the chirality discrimination of the L- and D-CYS were investigated.

حسين فرخ پور

عليرضا نجفي چرمهيني

كيامرث اسكندري , نفيسه فهيمي كاشاني