Capítulo abierto para la transferencia intramolecular de protones de tiol en la solución a temperatura ambiente

Área de la Ciencia:

• La fotoquímica
• Química supramolecular
• Química orgánica

Sus antecedentes:

• La transferencia intramolecular de protones en estado excitado (ESIPT) es un proceso fotofísico crucial.
• La ESIPT generalmente implica la transferencia de O-H o N-H, pero la transferencia de S-H es menos explorada.
• La comprensión de los mecanismos de ESIPT es vital para el diseño de nuevos materiales fotorresponsivos.

Objetivo del estudio:

• Para demostrar experimentalmente la transferencia intramolecular de protones en estado excitado (ESIPT) que involucra un protón tiol.
• Investigar las propiedades fotofísicas de los derivados de 3-tiolflavona, específicamente el 3NTF.
• Para aclarar el mecanismo de ESIPT en compuestos que contienen azufre a temperatura ambiente.

Principales métodos:

• Síntesis de derivados de la 3-tiolflavona, incluido el 3NTF y su contraparte metilada, el 3MeNTF.
• Espectroscopia de absorción y emisión en estado estacionario en ciclohexano.
• Espectroscopia de fluorescencia con resolución de tiempo.
• Enfoques de la química computacional (DFT por sus siglas en inglés).

Principales resultados:

• Observación experimental de ESIPT de tipo tiol en 3NTF, evidenciado por una gran emisión desplazada por Stokes (12.230 cm-1) a 710 nm.
• Comparación con 3MeNTF, que carece del protón tiol y muestra una emisión normal a 472 nm.
• velocidad ESIPT ultra rápida (<180 fs) y una vida útil de emisión de tautómero de 120 ps para el 3NTF.
• Los estudios computacionales confirman el ESIPT térmicamente favorable, pero revelan vías de desintegración no radiativas para los derivados no emisores.

Conclusiones:

• Pruebas experimentales inequívocas para el ESIPT tipo tiol en solución a temperatura ambiente.
• El grupo dietiloamino en 3NTF promueve el carácter ππ* en el estado excitado, lo que permite una emisión de tautómero prominente.
• Este trabajo amplía el alcance de la química de ESIPT para incluir enlaces de hidrógeno de azufre no canónicos.