质子耦合电子转移 (PCET) 反应取决于质子供体和受体位点之间的氢键连接。基于 2-(2'-羟基苯基)
苯并咪唑 (BIP) 的系统,模拟天然 Tyr
Z-His190 对光系统 II,有助于理解由
苯酚单电子氧化引发的相关 PCET 过程。用适当的末端质子受体 (
TPA) 基团取代
苯并咪唑允许双质子易位。然而,取代的
苯并咪唑环的质子性质以及围绕连接
苯酚和
苯并咪唑的键的旋转会导致异构体中断分子内氢键网络,从而防止第二次质子易位。在此,具有两个相同
TPA 的基于
苯并咪唑的系统的战略对称化产生了不间断的分子内氢键网络,无论异构形式如何。NMR 数据证实在某些溶剂中,双取代系统中存在单一异构形式,但单取代系统中不存在。红外光谱电
化学证明了与
苯酚氧化相关的双质子转移过程,在二取代系统中相对于其单取代类似物的氧化还原电位较低。计算研究支持这些发现,并表明双取代系统通过形成分叉氢键稳定氧化的双质子转移产物。考虑到
苯并咪唑杂环在多