凭借其结构的模块化、可调的光学和磁性特性以及多功能的应用,光生三重态自由基系统为研究控制分子框架中自旋通讯的因素提供了理想的平台。通常,这些化合物由共价连接到稳定自由基的有机发色团组成。通过光激发形成发色团三重态后,分子中存在两个相互作用的自旋中心。它们相互作用的性质取决于它们之间交换相互作用的大小,并且可以通过利用瞬态电子顺磁共振(EPR)技术来研究。在这里,我们研究了三种
苝-硝基氧二元组,它们的不同之处仅在于硝基氧自由基连接到
苝核心的位置。瞬态紫外-可见光和 EPR 实验结果的比较揭示了三个二元组的激发态特性的主要差异,特别是它们的三重态形成产率、激发态失活动力学和自旋相干时间。光谱模拟和量子
化学计算用于合理化这些发现,并证明考虑结构灵活性和旋转构象异构体的贡献对于准确解释数据的重要性。