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DFT Study of the Solvent Effects on the Structure, UV-Vis Spectra and the Antioxidant Activity of Caffeic Acid Phenethyl Ester and Some of Its Derivatives

引用

Journal of Chemistry and Chemical Engineering 2013年第10期7卷 910-923页

作者： Olivier Holtomo Mama Nsangou Jean Jules Fifen Ousmanou Motapon Laboratory of Fundamental Physics Faculty of Science University of Douala Douala P. O. Box 24157 Cameroun Department of Physics Faculty of Science University of Bamenda Bamenda P. O. Box 39 Cameroon Department of Physical Sciences Higher Teacher's Training College University of Maroua Maroua P. O. Box 46 Cameroon Department of Physics Faculty of Science University of Ngaoundere Ngaoundere P. O. Box 454 Cameroon

In this study, the antioxidative （3-methyl-2-butenyl caffeate）, BC efficiency of CAPE （caffeic acid phenethyl ester） and four of its derivatives （MBC （benzoic caffeate）, P3HC （phenethyl-3-hydroxy-cinnamate） and P4HC （phenethyl-4-hydroxy-cinnamate）） are compared in vacuum and in seven solvents. It turned out that the AA （antioxidant activity） in increasing order was P3HC 〈 P4HC 〈 CAPE 〈 MBC. Effects of solvents on the structure and the antioxidant activity of P3HC, P4HC, BC, MBC and CAPE, were studied at 133LYP/6-31G （d, p） then B3LYP/6-3 I＋G （d, p） level of theory using the conductor polarized continuum model methods. Thermodynamically, the authors showed that solvent effects on bond dissociation enthalpy are very weak （within 25 kJ/mol）, but sufficient to influence hydrogen bonds, O-H bond lengths and showed the preferential sites of hydrogen atom cleavage. In addition, solvent notably influences and changes the nature of the scavenging process of ROS （reactive oxygen species）, favouring by this way the HHAT （homolytic hydrogen atom transfer） in non polar solvents, the SPLET （sequential proton loss electron transfer） in polar solvents. Moreover, in chloroform and for the five molecules studied the set-pt （sequential electron transfer proton transfer） mechanism is preferred compared to the HHAT, because in this solvent the IP is lower than the BDE. TD-DFT calculations revealed that solvent induce a bathochromic effect （red-shift of the wavelengths） coupled to hyperchromic or hypochromic effects.

关键词： CAPE HHAT (homolytic hydrogen atom transfer) SPLET (sequential proton loss electron transfer) set-pt TD-DFT CPCM B3LYP/6-31+G (d p) B3LYP/6-31+G (d p).

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