La fluorescencia de femtosegundos y el cruce intersistémico en el renio (I) complejos de carbonilo-bipiridina

Área de la Ciencia:

• La fotoquímica es la fotoquímica.
• Química Física es la química física.
• La espectroscopia es una técnica de espectroscopia.

Sus antecedentes:

• Los complejos de polipiridil de renio son cruciales en la fotoquímica y la fotocatálisis.
• La comprensión de la dinámica de los estados excitados, incluida la relajación electrónica-vibracional y el cruce entre sistemas (ISC), es clave para sus aplicaciones.
• La espectroscopia de femtosegundos proporciona información sobre los procesos ultrarrápidos en estos sistemas.

Objetivo del estudio:

• Para investigar la relajación vibratoria electrónica ultrarrápida de los estados excitados singlet en complejos de renio.
• Aclarar los mecanismos de cruce intersistémico (ISC) y de conversión interna (IC) entre los estados excitados.
• Para correlacionar la dinámica del ISC con la estructura molecular y las propiedades de los ligandos.

Principales métodos:

• Espectroscopia de fluorescencia de femtosegundo de conversión hacia arriba con detección policromática.
• Teoría funcional de densidad dependiente del tiempo (TD-DFT) cálculos para energías, caracteres y estructuras moleculares.
• Análisis de componentes espectrales y tiempos de desintegración.

Principales resultados:

• Identificó tres componentes espectrales correspondientes a la fluorescencia de los estados singlet y la fosforescencia de los estados triplet.
• Tiempos de desintegración determinados para la fluorescencia (τ1 = 85150 fs) y la conversión interna tripleta-tripleta (τ2 = 3401200 fs).
• Se encontró que las tasas de ISC se correlacionan inversamente con el acoplamiento ligando-espín-órbita, pero directamente con los períodos vibratorios Re-L, lo que indica un régimen no adiabático.

Conclusiones:

• El tiempo de desintegración de la fluorescencia (τ1) representa el tiempo de cruce intersistémico (ISC) a los estados del triplete emisor.
• La conversión interna entre los estados triplet se describe por τ2.2.
• El modo vibratorio Re-L probablemente media el ISC de una manera fuertemente no adiabática.