Resumen

Se estudiaron las propiedades geométricas y electrónicas de los principales pigmentos fotosintéticos de plantas superiores, como las clorofilas y las xantofilas, para encontrar posibles candidatos capaces de participar en una eventual antena artificial de zeolita y colorante. Se emplearon los métodos CRDFT (teoría funcional de la densidad de la reactividad química) y TD-DFT (DFT dependiente del tiempo) en los cálculos del estado básico y del estado excitado, respectivamente. Las propiedades electrónicas evaluadas en la fase gaseosa incluyeron (a) energías como la brecha de banda HOMO-LUMO (H-L, que oscila entre 2,168 y 2,504 eV), el potencial de ionización adiabático (I, que oscila entre 5,964 y 7,207 eV) y la afinidad electrónica adiabática (A, que oscila entre 2.176 a 2,741 eV); b) índices globales de reactividad química, como la electronegatividad (χ, que oscila entre 4,121 y 4,974 eV), la dureza (η, que oscila entre 1,812 y 2,233 eV), el índice de electrofilicidad (ω, que oscila entre 4,365 y 5.541 eV) y los poderes de electroaceptación-electrodonación (ω , que oscila entre 1,671 y 2,115 eV, y ω-, que oscila entre 4,375 y 5,273 eV); c) las energías de reorganización electrón-hueco (λ, que oscila entre 0,225 y 0,519 eV y entre 0,168 y 0.425 eV, respectivamente) y potenciales de extracción electrón-hueco (EEP, que van de 2,570 a 2,966 eV, y HEP, que van de 5,538 a 7,012 eV, respectivamente); y (d) índices de reactividad química local como las funciones condensadas de Fukui (fk), el descriptor dual condensado (f2r) y la suavidad local condensada (sk). Estas propiedades electrónicas permitieron la asociación entre moléculas y criterios de reactividad-selectividad, bajo el contexto de transferencia de carga y transiciones electrónicas. Asimismo, se determinaron las propiedades electrónicas mencionadas para combinaciones realizadas con las moléculas seleccionadas (β-criptoxantina y zeaxantina) y 5 disolventes (n-hexano, éter dietílico, acetona, etanol y metanol) con constantes dieléctricas (ε) ascendentes. A partir de los cálculos de frecuencia, se obtuvieron espectros IR para las combinaciones. Por último, se realizaron cálculos de estado excitado para obtener espectros UV-Vis de las combinaciones. Llegamos a la conclusión de que la selección de colorantes está controlada principalmente por restricciones geométricas más que por propiedades electrónicas.

• Materias:Energía solar Fotoquímica Nanoestructuras Energía limpia Efecto fotoeléctrico
• Subjects:Solar energy Photochemistry Nanostructures Clean energy Photoelectric effect
• Palabras claves:propiedades electrónicas, combinaciones, índices de reactividad química global, índices de reactividad química local, lumo band gap, afinidad electrónica adiabática, potencial de ionización adiabático, propiedades electrónicas mencionadas, densidad de reactividad química, propiedades electrónicas evaluadas
• Keywords:electronic properties, combinations, global chemical reactivity indexes, local chemical reactivity indexes, lumo band gap, adiabatic electronic affinity, adiabatic ionization potential, aforementioned electronic properties, chemical reactivity density, evaluated electronic properties