銅（II） - ビオリガンドシステムの電子吸収スペクトルの定量的予測：検証とアプリケーション

Cu（II）錯体の電子吸収スペクトルの可視領域は、時間依存密度官能理論（TD-DFT）によって研究されました。吸収最大値（λmax）の予測における12の機能の性能は、異なる形状、ドナー、電荷を持つ11の化合物でテストされました。λmaxの関数のランキングは、平均絶対パーセント偏差（MAPD）と標準偏差（SD）の観点から決定され、それは次のとおりです。BhandHlyp> M06≫CAM-B3LYP≫MPW1PW91〜B1LYP〜BLYP> HSE06〜B3LYP>bhandhlyp> m06〜hse06>ω-b97x-d〜cam-b3lyp〜mpw1pw91> b1lyp〜b3lyp> b3p86> blyp≫tpssh≫m06-2x（SD）。Bhandhlyp機能の場合、MAPDは3.1％、SDは2.3％ですが、M06ではMAPDは3.7％、SDは3.7％です。研究の最初のステップで検証されたプロトコルは、次のものに適用されました。i）スペクトルの遷移数を計算し、それらをCu（II）種の形状に関連付けます。ii）軸水の調整を決定する。iii）Cu（II）がヒト血清アルブミン（HSA）に結合し、プリオンタンパク質（PRP）の領域94-97および108-112に結合しているシステムの電子スペクトルを予測します。結果は、提案された計算プロトコルがCu（II）種の電子スペクトルの予測を成功させ、実験スペクトルを特定の構造に関連付けることを示しています。

The visible region of the electronic absorption spectra of Cu(II) complexes was studied by time-dependent density functional theory (TD-DFT). The performance of twelve functionals in the prediction of absorption maxima (λmax) was tested on eleven compounds with different geometry, donors and charge. The ranking of the functionals for λmax was determined in terms of mean absolute percent deviation (MAPD) and standard deviation (SD) and it is as follows: BHandHLYP > M06 ≫ CAM-B3LYP ≫ MPW1PW91 ~ B1LYP ~ BLYP > HSE06 ~ B3LYP > B3P86 ~ ω-B97x-D ≫ TPSSh ≫ M06-2X (MAPD) and BHandHLYP > M06 ~ HSE06 > ω-B97x-D ~ CAM-B3LYP ~ MPW1PW91 > B1LYP ~ B3LYP > B3P86 > BLYP ≫ TPSSh ≫ M06-2X (SD). With BHandHLYP functional the MAPD is 3.1% and SD is 2.3%, while with M06 the MAPD is 3.7% and SD is 3.7%. The protocol validated in the first step of the study was applied to: i) calculate the number of transitions in the spectra and relate them to the geometry of Cu(II) species; ii) determine the coordination of axial water(s); iii) predict the electronic spectra of the systems where Cu(II) is bound to human serum albumin (HSA) and to the regions 94-97 and 108-112 of prion protein (PrP). The results indicate that the proposed computational protocol allows a successful prediction of the electronic spectra of Cu(II) species and to relate an experimental spectrum to a specific structure.