Вышедшие номера
Home » Оптика и спектроскопия » Год 2021, выпуск 7 » Статья стр. 819
<<<>>>
Конформационная динамика в возбужденных состояниях и фотофизические свойства мезонитропроизводных октаэтилпорфирина и их Zn-комплексов
DOI: 10.21883/OS.2021.07.51071.215-20
Ивашин Н.В.1
1Институт физики им. Б.И. Степанова Национальной академии наук Беларуси, Минск, Беларусь
Email: ivashin@imaph.bas-net.by
Поступила в редакцию: 21 августа 2020 г.
В окончательной редакции: 16 марта 2021 г.
Принята к печати: 19 марта 2021 г.
Выставление онлайн: 25 апреля 2021 г.
PDF версия
Методами теории функционала плотности проведены квантово-химические расчеты возбужденных состояний моно- и димезонитропроизводных октаэтилпорфирина (OEP) и их Zn-комплексов. Полученные данные свидетельствуют о том, что состояния с переносом заряда расположены существенно выше локально возбужденных состояний и не играют заметной роли в тушении флуоресценции данных соединений, как это предполагалось ранее. Показано, что для всех исследованных соединений в триплетном состоянии имеет место конформационная динамика, способствующая образованию структур с общей сопряженной системой связей между порфириновым макроциклом и нитрогруппой. Ее особенностью является малый активационный барьер (<200 сm-1) структурной перестройки и заметное уменьшение энергетического интервала Delta(T1-S0) между основным и нижним триплетным состояниями. Полученные данные указывают на то, что для H2-α-NO2-OEP, H2-α,γ-(NO2)2-OEP и Zn-α,γ-(NO2)2-OEP в триплетном состоянии в растворе толуола присутствуют конформации, для которых энергетический зазор Delta(T1-S0) заметно меньше 7800 сm-1. Это позволяет объяснить уменьшение квантового выхода интерконверсии для данных соединений в случае его оценки методом измерения интенсивности свечения синглетного кислорода. Неравенство единице суммы квантовых выходов интерконверсии и флуореценции для исследуемых соединений связано с конформационными превращениями в возбужденных состояниях, которые могут оказывать влияние на вероятность внутренней конверсии в синглетном состоянии и точность определения квантового выхода интерконверсии различными методами. Ключевые слова: квантово-химические расчеты, октаэтилпорфирин, возбужденные состояния, интерконверсия, флуореценция, квантовый выход.
  1. Tsolekile N., Nelana S., Oluwafemi O.S. // Molecules. 2019. V. 24. P. 2669
  2. Allison R.R., Sibata C.H. // Photodiagnosis and Photodynamic Therapy. 2010. V. 7. P. 61
  3. Monti D., Nardis S., Stefanelli M., Paolesse R., Natale C.Di, D'Amico A. // J. of Sensors. 2009. Article ID 856053. doi 10.1155/2009/856053
  4. McConnell I., Li G., Brudvig G.W. // Chem. Biol. 2010. V. 17. P. 434
  5. Zhang B., Sun L. // Chem. Soc. Rev. 2019. V. 48. P. 2216
  6. Anghel D., Lascu A., Fratilescu I., Epuran C., Plesu N., Fvagvadar-Cosma E. // J. Solar Energy Research Updates. 2019. V. 6. P. 78
  7. Ивашин Н.В., Щупак Е.Е. // Опт. и спектр. 2016. Т. 121. N 2. С. 196--205; Ivashin N.V., Shchupak E.E. // Opt. Spectrosc. 2016. V. 121. P. 181--189
  8. Grigorenko B.L., Polyakov I.V., Nemukhin A.V. // J. Chem. Phys. 2021. V. 154. Р. 065101. doi 10.1063/5.0026475
  9. Avilov I.V., Zenkevich E.I., Sagun E.I., Filatov I.V. // J. Phys. Chem. A. 2004. V. 108. N 26. Р. 5684--5691
  10. Щупак Е.Е., Ивашин Н.В., Сагун Е.И. // Опт. и спектр. 2013. Т. 115. N 1. С. 43--54; Shchupak E.E., Ivashin N.V., Sagun E.I. // Opt. Spectrosc. 2013. V. 115. P. 37--47
  11. Ивашин Н.В., Щупак Е.Е., Сагун Е.И. // Опт. и спектр. 2015. Т. 118. N 1. С. 87--97; Ivashin N.V., Shchupak E.E., Sagun E.I. // Opt. Spectrosc. 2015. V. 118. P. 84--93
  12. Ивашин Н.В., Щупак Е.Е., Панарин А.Ю., Сагун Е.И. // Опт. и спектр. 2015. Т. 118. N 6. С. 913--923; Ivashin N.V., Shchupak E.E., Panarin A.Y., Sagun E.I. // Opt. Spectrosc. 2015. V. 118. P. 882--892
  13. Ивашин Н.В., Щупак Е.Е. // Опт. и спектр. 2011. Т. 110. N 5. С. 741--751; Ivashin N.V., Shchupak E.E. // Opt. Spectrosc. 2011. V. 110. P. 694--704
  14. Chachisvilis М., Chirvony V.S., Shulga A.S., Kallenbring B., Larsson S., Sundstrom V. // J. Phys. Chem. 1996. V. 100. P. 13857--13866
  15. Дворников С.С., Качура Т.Ф., Кнюкшто В.Н., Кузмицкий В.А., Соловьев К.Н., Шушкевич И.К. // Опт. и спектр. 1986. Т. 61. N 6. С. 1228--1234; Dvornikov S.S., Kachura T.F., Knyukshto V.N., Kuzmitskii V.A., Solovev K.N., Shushkevich I.K. // Opt. Spectrosc. 1986. V. 61. P. 768--773
  16. Gust D., Moore T.A., Luttrull D.K., Seely G.R., Bitters-mann E., Bensasson R.V., Rougee M., Land E.J., Schryver F.C.D., Auweraer M. // Photochem. Photobiol. 1990. V. 51. N 4. P. 419--426
  17. Chirvony V.S., van Hoek A., Schaafsma T.J., Pershukevich P.P., Filatov I.V., Avilov I.V., Shishporenok S.I., Terekhov S.N., Malinovskii V.L. // J. Phys. Chem. B. 1998. V. 102. P. 9714--9724
  18. Knyukshto V., Zenkevich E., Sagun E., Shulga A., Bachilo S. // Chem. Phys. Lett. 1999. V. 304. N 3-4. P. 155--166
  19. Ивашин Н.В., Терехов С.Н. // Опт. и спектр. 2019. T. 126. C. 285; Ivashin N.V., Terekhov S.N. // Opt. Spectrosc. 2019. V. 126. P. 205
  20. Medinger J., Wilkilson F. // Trans. Faraday Soc. 1965. V. 61. N 4. 620--630
  21. Гуринович Г.П., Салохиддинов К.И. // ДАН СССР. 1981. Т. 620. N 3. С. 596--599
  22. Frisch M.J., Trucks G.W., Schlegel H.B., Scuseria G.E., Robb M.A., Cheeseman J.R., Scalmani G., Barone V., Mennucci B., Petersson G.A., Nakatsuji H., Caricato M., Li X., Hratchian H.P., Izmaylov A.F., Bloino J., Zheng G., Sonnenberg J.L., Hada M., Ehara M., Toyota K., Fukuda R., Hasegawa J., Ishida M., Nakajima T., Honda Y., Kitao O., Nakai H., Vreven T., Montgomery Jr. J.A., Peralta J.E., Ogliaro F., Bearpark M., Heyd J.J., Brothers E., Kudin K.N., Staroverov V.N., Kobayashi R., Normand J., Raghavachari K., Rendell A., Burant J.C., Iyengar S.S., Tomasi J., Cossi M., Rega N., Millam N.J., Klene M., Knox J.E., Cross J.B., Bakken V., Adamo C., Jaramillo J., Gomperts R., Stratmann R.E., Yazyev O., Austin A.J., Cammi R., Pomelli C., Ochterski J.W., Martin R.L., Morokuma K., Zakrzewski V.G., Voth G.A., Salvador P., Dannenberg J.J., Dapprich S., Daniels A.D., Farkas O., Foresman J.B., Ortiz J.V., Cioslowski J., Fox D.J. Gaussian 09, Revision A.1, Gaussian, Inc., Wallingford CT, 2009
  23. Yanai T., Tew D., Handy N. // Chem. Phys. Lett. 2004. V. 393. P. 51--57
  24. Grimme S. // J. Comput. Chem. 2006. V. 27. P. 1787
  25. Caricato M., Mennucci B., Tomasi J., Ingrosso F., Cammi R., Corni S., Scalmani G. // J. Chem. Phys. 2006. V. 124. P. 124520
  26. Flukiger P., Luthi H.P., Portmann S., Weber J. Molekel 5.4.0.8. Swiss Center for Scientific Computing, Manno, Switzerland, 2009
  27. Dennington R.D.II, Keith T., Millam J., Eppinnett K., Hovell W.L., Gilliland R. 2008 GaussView, Version 5.0 Semichem, Inc., Shawnee Mission, KS
  28. Ивашин Н.В., Пархоц О.П. // Опт. и спектр. 2004. T. 97. N 3. C. 381--392; Ivashin N.V., Parkhots O.P. // Opt. Spectrosc. 2004. V. 97. P. 357--368
  29. Reed A.E., Curtiss L.A., Weihhold F. // Chem. Rev. 1988. V. 88. N 6. P. 899--926
  30. Knyukshto V., Zenkevich E., Sagun E., Shulga A., Bachilo S. // Chem. Phys. Lett. 1998. V. 297. P. 97--108.

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.

Учредители

Издатель

© 2024 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme