随机聚合物的电子性质：黑色素的 optical 谱建模

黑色素是一类来源复杂的生物色素，广泛分布于从真菌到人类的各类物种中。在多种黑色素中，人类黑色素即真黑色素（eumelanins），为含氮的棕或黑色色素，主要因其对人类皮肤的光保护作用而为人所知。我们开展了理论研究，旨在理解真黑色素及其化学前体的吸收光谱。尽管该生物色素的结构尚不明确，但被认为是由基于吲哚醌的交联杂聚合物组成。作为真黑色素结构的基本模型，我们选取了常列于黑色素结构单体中的含对苯二酚（HQ）和/或 5,6-吲哚醌（IQ）和/或半醌（SQ）的五聚体。真黑色素寡聚物被构建为基单体的随机组合，并针对成键能量进行了优化。模型组装体的吸收光谱在半经验忽略微分重叠（INDO）近似下计算求得。真黑色素的模型光谱进一步由各单独聚合物独立光谱之和获得。与实验数据对比表明，INDO/CI 方法能很好地复现合成真黑色素实验光谱的特征性质。