2-吡啶酮在乙腈中的激发态短时动力学

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• 英文论文题名：Excited State Short-time Structural Dynamics of 2-Pyridone in Acetonitrile
• 论文作者：张腾烁 ; 薛佳丹 ; 郑旭明
• 英文论文作者：Tengshuo Zhang ; Jiadan Xue ; Xuming Zheng ; Department of Chemistry ; Zhejiang Sci-Tech University
• 年：2016
• 作者机构：浙江理工大学化学系;
• 论文关键词：2-吡啶酮 ; 共振拉曼光谱 ; 激发态 ; 短时结构动力学 ; CASSCF
• 会议召开时间：2016-07-01
• 会议录名称：中国化学会第30届学术年会摘要集-第四十四分会：化学动力学
• 语种：中文
• 分类号：O644.12
• 学会代码：ZGHY
• 会议名称：中国化学会第30届学术年会-第四十四分会 ; 化学动力学
• 会议地点：中国辽宁大连
• 主办单位：中国化学会
• 学会名称：中国化学会
• 页数：1
• 文件大小：197k
• 原文格式：D
• 会议级别：全国

摘要

2-吡啶酮含有嘧啶碱基子结构,对洞察核酸碱基光化学和光物理过程有重要借鉴意义,因而受到广泛关注。~([1])共振拉曼光谱已经被证实,它能有效获取Franck-Condon区域结构动力学和振动耦合方面的信息。~([2])我们利用含时波包理论分析共振拉曼光谱强度模式,结合量子化学计算方法,对2-吡啶酮在乙腈溶液中的激发态短时结构动力学进行了深入探索。实验获得2-吡啶酮在208.8,217.8,223.1,228.7,239.5nm激发波长下乙腈溶液中的共振拉曼光谱,并采用含时波包理论将绝对拉曼截面积转化为内坐标表示的0-20fs时间段的结构变化。在CAS(10,8)/6-31G**计算水平下获得了S_(π2)-min,及S_(π2)S_(n2),S_(π2)S_(n1),S_(π2)Sπ1,S_(π2)T_4等交叉点结构和能量信息,经MS-CASPT2/cc-pvdz矫正后的能量分别为129.66,131.78,126.18,127.17,125.24 kcal/mol。经对比发现S_(π2)S_(n2)是理论计算上更优的交叉点,且其结构与共振拉曼光谱含时波包理论拟合的10fs时结构动力学信息吻合度最高。2-吡啶酮在被激发到S_(π2)态后快速高效地经S_(π2)S_(n2)交叉点离开,另有小部分分子到达S_(π2)-min并发射荧光。
2-pyridone has attracted much attention in the past a few years, since it contains pyrimidine base substructure, and plays important roles in revealing photochemical and photophysical processes of nucleic acid bases. Resonance Raman spectroscopy has been proven an effective method for getting the Franck-Condon region dynamics and vibration coupling structure information. In this report, time-dependent wave packet theory was used to analyze resonance Raman spectroscopy strength model, and by combining quantum chemistry calculation methods, explore the short-time dynamics of the 2-pyridone excited states in acetonitrile solution. The Results show that 2-pyridone leaves S_(π2) state quickly and efficiently through the S_(π2)S_(n2) intersection after being excited to Sπ2 state, while only a small portion of the molecule reaches the S_(π2)-min and emits fluorescence.

引文

[1]Borst D.R.;Roscioli J.R.;Pratt D.W.,Chem.Phys.2002,283(1):341.
    [2]Jiang J.;Zhang T.;Xue J.,J.Chem.Phys.2015,143(17):175103.