La transferencia de carga intramolecular en 4-aminobenzonitriles no necesariamente necesita el giro

Área de la Ciencia:

• La fotoquímica es la fotoquímica.
• Espectroscopia molecular Espectroscopia molecular es la espectroscopia molecular.
• Química cuántica es la química cuántica.

Sus antecedentes:

• Las moléculas donantes/aceptantes de electrones exhiben complejas dinámicas de estado excitado.
• La fluorescencia dual se observa en algunas moléculas, originadas de múltiples estados emisores.

Objetivo del estudio:

• Para dilucidar el mecanismo detallado de la transferencia de carga intramolecular (TIC) en el 4-dimetilamino-benzonitril (DMABN) y el 4-aminobenzonitril (ABN).
• Explicar las condiciones que conducen a la fluorescencia dual en DMABN y su ausencia en ABN.

Principales métodos:

• Investigación teórica de las superficies de energía potencial en estado excitado.
• Análisis de coordenadas de reacción, intersecciones cónicas y barreras energéticas.
• Estudio de las vías de desintegración sin radiación y los mecanismos de fluorescencia.

Principales resultados:

• La conversión interna S(2) / S(1) en DMABN y ABN se produce a través de una costura de intersección cónica accesible a través de una gama de ángulos de torsión amino.
• La fluorescencia dual en DMABN es facilitada por la estabilidad similar de los estados de transferencia de carga intramolecular localmente excitada (LE) y retorcida (TICT).
• En ABN, el estado TICT es energéticamente desfavorable con una baja barrera a LE, evitando la fluorescencia dual.

Conclusiones:

• La fluorescencia dual observada se rige por la interacción entre la trayectoria de reacción de torsión S(1) y la ubicación de la desintegración sin radiación S(2) / S(1) en la costura de intersección cónica.
• Las estabilidades relativas de los estados LE y TICT son determinantes críticos para la observación de la fluorescencia dual.