Trong luận án này, chúng tôi đã tiến hành nghiên cứu một cách hệ thống khả năng chống oxy hóa của các hợp chất polyphenol có nguồn gốc từ cây sa kê, măng cụt và dẫn xuất fullerene - flavonoid bằng phương pháp hóa tính toán. Thông qua đó, chúng tôi đã thiết kế các hợp chất chống oxy hóa có nguồn gốc từ thiên nhiên trên nền fullerene. Qua quá trình nghiên cứu, chúng tôi rút ra một số kết luận sau:
1. Đã chứng minh được tính chính xác và độ tin cậy của phương pháp ONIOM(ROB3LYP/6-311++G(2df,2p):PM6) thông qua 7 mô hình khác nhau. Trong đó, phương pháp ONIOM 1A là sự lựa chọn tốt nhất dùng để tính BDE(O−H) của các hợp chất phenolic.
2. Từ sự phân tích và so sánh giữa giá trị tính toán và giá trị thực nghiệm, chúng tôi có thể kết luận rằng phương pháp PM6 được xem là phương pháp thích hợp để tính năng lượng ion hóa của các hợp chất là dẫn xuất phenol.
3. Đã nghiên cứu khả năng chống oxy hóa các hợp chất polyphenol có nguồn gốc từ cây sa kê và măng cụt thông qua 3 cơ chế HAT, SET-PT và SPLET. Dựa vào giá trị BDE(O−H), hợp chất S12, M10 và M11 được xem như là một chất chống oxy hóa tiềm năng với giá trị BDE tính trong pha khí lần lượt là 77,3; 82,3 và 82,8 kcal/mol. 4. Đã nghiên cứu khả năng dập tắt gốc tự do CH3OO• của một số hợp chất polyphenol bằng phương pháp hóa tính toán. Hàng rào năng lượng của phản ứng giữa gốc tự do CH3OO• và altilisin J, - mangostin, flavanone, chalcone, flavone và quecertin có giá trị lần lượt là 15,3; 20,4; 18,4; 18,6; 19,7 và 16,1 kcal/mol.
5. Đã làm sáng tỏ cơ chế của phản ứng Bingel - Hirsch giữa ion âm dimethyl bromomalonate và fullerene (C60). Kết quả nghiên cứu
25
cho thấy rằng sản phẩm tạo thành ở liên kết (6,6) là ưu tiên hơn so với liên kết (5,6), điều này cũng phù hợp với kết quả thực nghiệm [24] và con đường phản ứng đi qua trạng thái chuyển tiếp TS(6,6)-1 là thuận lợi về mặt nhiệt động.
6. Đã tính được giá trị BDE(O−H) của dẫn xuất C60-chalcone, C60-flavone và C60-flavanone lần lượt là 66,5; 70,3 và 68,5 kcal/mol, thấp hơn rất nhiều so với giá trị BDE(O−H) của các hợp chất flavonoid với độ giảm trung bình 14,5 kcal/mol. Tuy nhiên, giá trị IE của các dẫn xuất fullerene này thì cao hơn so với các flavonoid (chalcone, flavone và flavanone) khoảng 0,87 eV. Vì vậy, các dẫn xuất fullerene - flavonoid dễ cho nguyên tử hydro nhưng khó cho electron.
7. Đã thiết kế được các hợp chất chống oxy hóa mới từ fullerene và hợp chất phenolic có nguồn gốc thiên nhiên bằng phản ứng Bingel- Hirsch. Khả năng chống oxy hóa của các hợp chất này được khảo sát thông qua các thông số đặc trưng là BDE, IE và EA. Kết quả nghiên cứu trên cho thấy các dẫn xuất fullerene mới có khả năng chống oxy hóa rất cao vì đã kết hợp được cả tính chất của fullerene và hợp chất phenolic.