Formación del estado intermedio durante la relajación electrónica de las nucleobases pirimídicas

Área de la Ciencia:

• La fotoquímica
• Biofísica molecular
• Química Cuántica

Sus antecedentes:

• La relajación electrónica ultrarrápida de los estados excitados al estado fundamental (S0) es vital para la fotostabilidad del ADN y el ARN.
• Estudios anteriores sugirieron que las nucleobases de pirimidina forman intermedios excitados de larga vida, lo que plantea una paradoja para la fotostabilidad.

Objetivo del estudio:

• Investigar la naturaleza del intermedio de reacción formado durante la relajación electrónica de las bases nucleares.
• Resolver discrepancias con respecto a la existencia y las propiedades de los estados excitados de larga duración en bases nucleares acuosas.

Principales métodos:

• Espectroscopia de absorción transitorio en el ultravioleta e infrarrojo.
• Los cálculos químicos cuánticos.
• Espectroscopia de fotoelectrones con resolución de tiempo (estudio citado).

Principales resultados:

• El rendimiento cuántico para estados excitados de larga duración es significativamente menor de lo que se pensaba anteriormente.
• Se confirma que el intermedio de reacción se encuentra en el estado electrónico de base (S0).
• El espectro infrarrojo observado coincide con una especie metastable de C=C.

Conclusiones:

• El intermedio de larga vida no es un estado excitado electrónicamente, resolviendo la paradoja de la fotostabilidad.
• El producto intermedio es una especie C=C retorcida metastable en estado fundamental.
• Este hallazgo aclara las vías fotofísicas de las nucleobases de ADN / ARN.