作者:Giovanni Bassolino、Tina Sovdat、Matz Liebel、Christoph Schnedermann、Barbara Odell、Timothy D.W. Claridge、Philipp Kukura、Stephen P. Fletcher
DOI:10.1021/ja4121814
日期:2014.2.12
environment control energy flow in molecules is a requirement for the efficient design of tailor-made photochemistry. Here, we investigate the tunability of the photochemical and photophysical properties of the retinal-protonated Schiff base chromophore in solution. Replacing the n-butylamine Schiff base normally chosen to mimic the saturated linkage found in nature by aromatic amines results in the reproduction
了解分子结构和环境如何控制分子中的能量流动是高效设计定制光化学的必要条件。在这里,我们研究了溶液中视黄醛质子化希夫碱发色团的光化学和光物理特性的可调性。替换通常选择的正丁胺席夫碱来模拟芳香胺在自然界中发现的饱和键会导致视蛋白位移的再现和所有异构化通道的完全抑制。通过定向添加或去除主链取代基来修饰视黄醛,可将光异构化总产率从 0 调整到 0.55,将激发态寿命从 0.4 调整到 7 ps,并激活以前无法进入的反应通道以形成 7-cis 和 13-cis 产物。我们观察到可极化骨架取代基的存在与光化学反应性之间存在明显的相关性。发现提高反应速度的结构变化会降低量子产率,反之亦然,因此与比较蛋白质和溶液环境中的视网膜光化学时观察到的趋势相比,激发态寿命和效率呈负相关。我们的结果提出了一个简单的模型,其中骨架修饰和席夫碱取代基控制激发态势能表面的势垒高度,从而确定光化学过程的速度、产物分布和总产率