Metalloporfirinas absorbentes de dos fotones: efectos de la extensión π y la sustitución periférica

Área de la Ciencia:

• Fotoquímica y fotofísica
• Ciencias de los materiales
• Química supramolecular

Sus antecedentes:

• Las metaloporfirinas son cruciales para aplicaciones como la microscopía de fosforescencia de dos fotones (2PLM) y la terapia fotodinámica de dos fotones (PDT).
• La comprensión de la absorción de dos fotones (2PA) y la formación de estados excitados triplet es clave para optimizar estas aplicaciones.

Objetivo del estudio:

• Para analizar las propiedades de absorción de un fotón (1P) y dos fotones (2P) de las porfirinas fosforescentes de platino (II).
• Investigar el impacto de la extensión π aromática y la sustitución periférica en la emisividad de los tripletes y el 2PA.
• Explorar el potencial de estas porfirinas como cromóforos para aplicaciones de 2P.

Principales métodos:

• Se han medido los espectros de absorción de 1P y 2P degenerados.
• Utilizó detección de fosforescencia con resolución de tiempo para mediciones de 2PA, utilizando un intervalo de tiempo de microsegundos para el rechazo de fondo.
• Realizó cálculos de la teoría funcional de densidad dependiente del tiempo (TDDFT) combinados con el formalismo de suma sobre estados (SOS).

Principales resultados:

• La π-extensión (por ejemplo, dibenzo- y dinaftoporfirinas) aumentó el 2PA a estados B (Soret) y Q en comparación con las porfirinas no extendidas.
• Los grupos de alcoxicarbonilo en los anillos benzo aumentaron significativamente el 2PA cerca del nivel de estado B al estabilizar los estados activos de 2P más altos.
• PtTBP ((CO2Bu) 8 exhibió una sección transversal de 2PA > 500 GM cerca de 810 nm con una fosforescencia brillante (φphos = 0,45).

Conclusiones:

• Los complejos Pt (II) de porfirinas extendidas π son cromóforos valiosos para aplicaciones de 2P debido a su fuerte 2PA y fosforescencia.
• La sustitución periférica, en particular con grupos alkoxicarbonílicos, es una estrategia eficaz para mejorar el 2PA.
• Estos porfirinoides ofrecen ventajas de tamaño compacto y síntesis escalable para aplicaciones prácticas.