Relación entre la trayectoria de fotoisomerización y el espacio de intersección en un modelo de cromóforo retiniano

Área de la Ciencia:

• La fotoquímica es la fotoquímica.
• Química cuántica es la química cuántica.
• La dinámica molecular es la dinámica molecular.

Sus antecedentes:

• Los cromóforos retinianos son cruciales para la visión y las proteínas sensibles a la luz.
• Comprender la dinámica del estado excitado es clave para su función.
• Tradicionalmente se cree que las intersecciones cónicas dominan el decaimiento de estado excitado.

Objetivo del estudio:

• Para investigar el espacio de intersección (IS) entre los estados electrónicos básicos y excitados en un modelo de cromóforo retiniano.
• Para analizar la relación entre la IS y la vía de isomerización de estado excitado.
• Explorar el papel del SI en el decaimiento al estado fundamental.

Principales métodos:

• Utilizó ab initio los cálculos CASSCF (campo autoconsistente de espacio activo completo).
• Mapeado un segmento bajo del espacio de intersección (IS).
• Se analizó la proximidad estructural y energética de la IS a la trayectoria de isomerización Z --> E.

Principales resultados:

• Se descubrió que el segmento computarizado IS era energética y estructuralmente cercano al estado excitado Z --> E de la trayectoria de isomerización.
• El segmento IS y la trayectoria de isomerización se mantuvieron aproximadamente paralelas.
• La IS y la trayectoria de isomerización se fusionaron cerca de 70 grados de torsión de doble enlace.

Conclusiones:

• Los hallazgos apoyan un modelo en el que los segmentos extendidos del espacio de intersección contribuyen al decaimiento del estado fundamental.
• Esto desafía la noción de que el decaimiento se rige únicamente por intersecciones cónicas individuales.
• Sugiere que se necesita una comprensión más matizada de la dinámica del estado excitado en los cromóforos de la retina.