Nhóm nghiên cứu tại Trường Đại học Duy Tân do TS. Đào Duy Quang làm chủ nhiệm, đã thực hiện đề tài: “Nghiên cứu cấu trúc và tính chất của các hợp chất tự nhiên sử dụng làm chất ức chế ăn mòn kim loại và chất chống oxi hóa bằng phương pháp hóa tính toán”. Mục tiêu của đề tài là: Khảo sát hoạt tính chống oxi hóa của các chất có trong chiết xuất từ các sản phẩm thiên nhiên thông dụng ở Việt Nam; và Khảo sát hoạt tính ức chế ăn mòn của các chất có trong chiết xuất từ các sản phẩm thiên nhiên, trên các kim loại và hợp kim khác nhau.
Sau 2 năm thực hiện (từ năm 2016 đến năm 2018), đề tài đã thu được các kết quả sau:
- Đã tính toán cấu trúc, các tính chất hóa lý, điện tử, và tính chất phổ của hợp chất melamine. Tính chất tương tác giữa melamine và cluster Ag chứa 4-20 nguyên tử cũng đã được nghiên cứu. Cấu trúc, sự trao đổi điện tử, sự tương tác các orbitals biên (HOMO, LUMO) và tính chất phổ raman của các phức melamine-Ag4 đã được khảo sát chi tiết. Bài báo này đã giúp chúng tôi làm rõ bản chất của quá trình hấp thụ của phân tử hữu cơ chứa dị tố lên các bề mặt kim loại. Theo đó, khi quá trình hấp phụ diễn ra, sự trao đổi điện tử có thể diễn ra giữa cặp điện tử độc thân trên dị tố (như N hoặc S, O..) vào orbital còn trống của kim loại, hoặc giữa các liên kết pi giàu điện tử trong vòng thơm với nguyên tử kim loại. Ngoài ra, đối với một số kim loại, khi có chất hữu cơ hấp phụ lên, các tín hiệu phổ (như raman) có thể được tăng cường nhờ cơ chế trao đổi điện tử như đã nêu.
- Đã nghiên cứu hoạt tính chống oxi hóa của all-trans-retinol (vitamin A) dựa trên các thông số nhiệt động học đặc trưng cho các cơ chế chống oxi hóa như BDE, IE, EA, PA, PDE và ETE. Các cơ chế phản ứng dập tắt gốc tự do đã được khảo sát trong nghiên cứu này gồm: cơ chế chuyển nguyên tử H (HAT), cơ chế chuyển điện tử (SET), cơ chế cộng vào nối đôi (RAF) cũng được khảo sát thông qua tính toán bề mặt thế năng (PES) giữa vitamin A và gốc tự do HOO. Kết quả thu được chỉ ra rằng vitamin A thể hiện song song hai vai trò: chất chống oxi hóa và chất tiền oxi hóa (pro-oxidant). Cơ chế chống oxi hóa RAF tỏ ra chiếm ưu thế hơn hẳn hai cơ chế HAT và SET. Ngoài ra, các phản ứng theo cơ chế RAF tỏa nhiệt mạnh và khả thi về mặt nhiệt động học, trong khi phản ứng theo cơ chế SET thì thu nhiệt. Và phản ứng cộng gốc tự do vào vị
trí C2=C3 thuộc vòng cyclohexene chiếm ưu thế hơn các vị trí nối đôi còn lại trên toàn bộ phân tử vitamin A.
- Đã tính toán khả năng chống oxi hóa của 21 hợp chất monoterpene và desquiterpene chứa oxy có mặt trong chiết xuất của nụ Vối (Cleistocalyx operculatus), một trong những sản phẩm thiên nhiên rất thông dụng ở Việt Nam, bằng lý thuyết phiếm hàm mật độ (DFT). Các tính chất nhiệt động học đặc trưng cho các cơ chế chống oxi hóa như BDE, IE, PA, PDE và ETE trong pha khí và các dung môi (nước và ethanol) cũng được tính toán. Ngoài ra, bề mặt thế năng (PES) của phản ứng giữa gốc tự do CH3OO và HO với hai chất chống oxi hóa tiềm năng nhất trong chiết xuất từ nụ vối là falcarinol và α-vetivone cũng được thiết lập.
Kết quả nghiên cứu đã được công bố trên các tạp chí quốc tế Physical Chemistry B, RSC Advances và Molecular Modeling.
Có thể tìm đọc toàn văn Báo cáo kết quả nghiên cứu của Đề tài (Mã số 15232) tại Cục Thông tin Khoa học và Công nghệ Quốc gia.
N.P.D (NASATI)