Оптика и спектроскопия
Авторам
Конформационная динамика в возбужденных состояниях и фотофизические свойства мезонитропроизводных октаэтилпорфирина и их Zn-комплексов
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.
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.
- Tsolekile N., Nelana S., Oluwafemi O.S. // Molecules. 2019. V. 24. P. 2669
- Allison R.R., Sibata C.H. // Photodiagnosis and Photodynamic Therapy. 2010. V. 7. P. 61
- 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
- McConnell I., Li G., Brudvig G.W. // Chem. Biol. 2010. V. 17. P. 434
- Zhang B., Sun L. // Chem. Soc. Rev. 2019. V. 48. P. 2216
- Anghel D., Lascu A., Fratilescu I., Epuran C., Plesu N., Fvagvadar-Cosma E. // J. Solar Energy Research Updates. 2019. V. 6. P. 78
- 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
- Grigorenko B.L., Polyakov I.V., Nemukhin A.V. // J. Chem. Phys. 2021. V. 154. Р. 065101. doi 10.1063/5.0026475
- Avilov I.V., Zenkevich E.I., Sagun E.I., Filatov I.V. // J. Phys. Chem. A. 2004. V. 108. N 26. Р. 5684--5691
- 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
- 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
- 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
- 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
- Chachisvilis М., Chirvony V.S., Shulga A.S., Kallenbring B., Larsson S., Sundstrom V. // J. Phys. Chem. 1996. V. 100. P. 13857--13866
- 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
- 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
- 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
- Knyukshto V., Zenkevich E., Sagun E., Shulga A., Bachilo S. // Chem. Phys. Lett. 1999. V. 304. N 3-4. P. 155--166
- 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
- Medinger J., Wilkilson F. // Trans. Faraday Soc. 1965. V. 61. N 4. 620--630
- Гуринович Г.П., Салохиддинов К.И. // ДАН СССР. 1981. Т. 620. N 3. С. 596--599
- 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
- Yanai T., Tew D., Handy N. // Chem. Phys. Lett. 2004. V. 393. P. 51--57
- Grimme S. // J. Comput. Chem. 2006. V. 27. P. 1787
- Caricato M., Mennucci B., Tomasi J., Ingrosso F., Cammi R., Corni S., Scalmani G. // J. Chem. Phys. 2006. V. 124. P. 124520
- Flukiger P., Luthi H.P., Portmann S., Weber J. Molekel 5.4.0.8. Swiss Center for Scientific Computing, Manno, Switzerland, 2009
- 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
- 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
- Reed A.E., Curtiss L.A., Weihhold F. // Chem. Rev. 1988. V. 88. N 6. P. 899--926
- 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.
