Theoretical investigation of the structural and electronic properties of the flavonoid quercetin and its analogues (luteolin, kaempferol, galangin, chrysin, apigenin and taxifolin) using the RM1 semi-empirical method.
DOI:
https://doi.org/10.22481/exon.v14i2.20544Keywords:
Computational Quantum Chemistry, RM1, flavonoids, quercetina, global descriptorsAbstract
In this work, the electronic and structural properties of several flavonoids have been calculated by using the semi-empirical RM1 method. Some electronic properties such as (i) energies and morphology of HOMO/LUMO orbitals, (ii) dipole momentum and (iii) global descriptors of chemical reactivity such as ionization potential, electron affinity, electronegativity, chemical potential, hardness and electronic softness, and electrophilicity for molecules were calculated. The results showed that the presence or absence of hydroxyl groups in characteristic positions of flavonoid compounds significantly affect the electronic properties of the molecules. The results showed that quercetin and chrysin had the smallest and the largest energy gap, respectively, indicating that the presence of hydroxyl groups significantly increases molecular electronic density, promoting changes in global reactivity descriptors, meaning that the greater the presence of hydroxyl groups in the flavonoid structure promotes the formation of a molecule with lower electronic hardness, thus indicating a possible ability to react with a nucleophile in different reactions. In this context, the chosen quantum method proved to be quite appropriate for the theoretical description of electronic properties for the flavonoids studied in this work, making it possible to identify which structural differences lead to changes in the electronic properties of these compounds.
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