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    中科院大化所发表激发态质子转移机理专论文章

    分类栏目:化学科学

    中科院大连化物所分子反应动力学国家重点实验室韩克利研究员团队在激发态质子转移机理方面的研究工作受到了国际同行的广泛关注。近日,该团队受邀在Accounts of Chemical Research上发表了题为“Unraveling the Detailed Mechanism of Excited-State Proton Transfer”的专论文章。该文总结了该研究团队自2009开始在激发态质子转移机理理论研究方面的系列工作,对研究工作中所使用的理论计算方法进行了点评,并对该领域未来的发展和机遇进行了展望。

    激发态质子转移是生物体中最基本也是最重要的过程之一,基于该过程设计的荧光探针具有广阔的应用前景。因此,在原子分子水平上研究激发态质子转移的机理不仅具有重要的生物学意义,而且还可以为人们设计和合成新的荧光探针分子提供理论指导。2009年,韩克利研究团队首次在国际上利用含时密度泛函方法对2-氨基吡啶和乙酸之间的激发态双质子转移进行了研究,证实了该体系的激发态双质子转移是分步进行的(Phys. Chem. Chem. Phys.)。此后,该团队通过理论计算研究了一系列基于激发态质子转移而设计的荧光探针的探测机制(WIREs Comput. Mol. Sci.),并对分子间氢键对激发态分子内质子转移的影响,扭转过程与激发态质子转移的竞争机制,以及溶剂辅助的激发态质子转移机理进行了系统而详尽的研究。

    该团队的研究成果不仅对实验研究所提出的激发态质子转移机理进行了验证和修正,还提出了一些全新的机理(J. Phys. Chem. B),并很快被实验研究(J. Phys. Chem. Lett.)证实。