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(Referência obtida automaticamente do Web of Science, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores.)

Conformational analysis of tannic acid: Environment effects in electronic and reactivity properties

Texto completo
Autor(es):
Petry, Romana [1, 2] ; Focassio, Bruno [1, 2] ; Schleder, Gabriel R. [1, 2] ; Martinez, Diego Stefani T. [1] ; Fazzio, Adalberto [1, 2]
Número total de Autores: 5
Afiliação do(s) autor(es):
[1] Brazilian Ctr Res Energy & Mat CNPEM, Brazilian Nanotechnol Natl Lab LNNano, BR-13083100 Campinas, SP - Brazil
[2] Fed Univ ABC UFABC, Ctr Nat & Human Sci, BR-09210580 Sao Paulo, SP - Brazil
Número total de Afiliações: 2
Tipo de documento: Artigo Científico
Fonte: Journal of Chemical Physics; v. 154, n. 22 JUN 14 2021.
Citações Web of Science: 0
Resumo

Polyphenols are natural molecules of crucial importance in many applications, of which tannic acid (TA) is one of the most abundant and established. Most high-value applications require precise control of TA interactions with the system of interest. However, the molecular structure of TA is still not comprehended at the atomic level, of which all electronic and reactivity properties depend. Here, we combine an enhanced sampling global optimization method with density functional theory (DFT)-based calculations to explore the conformational space of TA assisted by unsupervised machine learning visualization and then investigate its lowest energy conformers. We study the external environment's effect on the TA structure and properties. We find that vacuum favors compact structures by stabilizing peripheral atoms' weak interactions, while in water, the molecule adopts more open conformations. The frontier molecular orbitals of the conformers with the lowest harmonic vibrational free energy have a HOMO-LUMO energy gap of 2.21 (3.27) eV, increasing to 2.82 (3.88) eV in water, at the DFT generalized gradient approximation (and hybrid) level of theory. Structural differences also change the distribution of potential reactive sites. We establish the fundamental importance of accurate structural consideration in determining TA and related polyphenol interactions in relevant technological applications. Published under an exclusive license by AIP Publishing. (AU)

Processo FAPESP: 19/04527-0 - Interface entre isolantes topológicos cristalinos e materiais 2D-trivial: estudo de proximidade via defeitos
Beneficiário:Bruno Focassio
Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
Processo FAPESP: 17/02317-2 - Interfaces em materiais: propriedades eletrônicas, magnéticas, estruturais e de transporte
Beneficiário:Adalberto Fazzio
Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
Processo FAPESP: 17/18139-6 - Machine learning e Ciência de Materiais: descoberta e design de materiais 2D
Beneficiário:Gabriel Ravanhani Schleder
Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
Processo FAPESP: 18/25103-0 - Interfaces - grafenos funcionalizados e poluentes orgânicos: uma abordagem teórica-experimental em nanotecnologia ambiental
Beneficiário:Romana Petry
Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto