Resumen de Estudio teórico de propiedades ópticas no lineales en aminoácidos

Emildo Marcano, Johana Alayón, José Gregorio Cisneros

• español

  Se presenta el cálculo del promedio de la polarizabilidad, < α > y primera hiperpolarizabilidad total βtotal de nueve aminoácidos esenciales, en fase gas, a nivel Hartree Fock (HF) y Møller–Plesset (MP2), usando el conjunto base 6-31+G (d,p). A nivel TDDFT (CAM-B3LYP)/6-31+G (d,p), λmax se encuentran entre 122 nm y 153 nm, destacándose, debido a su intensidad, la Isoleucina con 129 nm. La contribución principal a esta λmax está asociada con la transición HOMO-2 → LUMO+4. El Triptófano posee los mejores valores de < α > (122,7 ua) y βtotal (302,0 ua). El aumento de < α > Phe → Trp se debe a la sustitución del anillo bencénico por la fracción indol; esta última introduce una mayor deslocalización electrónica y separación de carga en la estructura. El aumento de βtotal se justifica por la presencia de la fracción indol, cuya naturaleza centrosimétrica minimiza la contribución a la primera hiperpolarizabilidad en la Phe.

• English

  A theoretical study of the average polarizability (< α >) and first total hyperpolarizability (βtotal) for nine essential amino acids is presented. The calculations were carried out in gas phase, at Hartree Fock (HF) and Møller-Plesset (MP2) level using the 6-31+G (d,p) basis set. The maximum absorption bands, calculated at CAM-B3LYP/6-31+G (d, p), are between 122 nm and 153 nm, highlighting the Isoleucine with 129 nm. The main contribution for this λmax is associated with the transition HOMO-2 → LUMO + 4. Tryptophan stands out like structure with the best values of < α > (122.7 ua) and βtotal (302.0 ua). Increased < α > Trp → Phe substitution is due to the benzene ring by the indole moiety; latter introduces greater electron delocalization and charge separation in the structure. Similarly, the increase in the βtotal value can be justified by the presence of the indole moiety, because the nature of benzene centrosymmetric minimizes the contribution to the first hyperpolarizability in Phe. Similar arguments can explain the behavior of properties in the remaining amino acids.