Exploring radical formation and ultrafast intersystem crossing in a heavy-atom-free thiophene derivative
Identifikátory výsledku
Kód výsledku v IS VaVaI
<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F10974938%3A_____%2F25%3A25_88_18" target="_blank" >RIV/10974938:_____/25:25_88_18 - isvavai.cz</a>
Nalezeny alternativní kódy
RIV/62156489:43210/25:43927332
Výsledek na webu
<a href="https://doi.org/10.1039/d5cp01512j" target="_blank" >https://doi.org/10.1039/d5cp01512j</a>
DOI - Digital Object Identifier
<a href="http://dx.doi.org/10.1039/d5cp01512j" target="_blank" >10.1039/d5cp01512j</a>
Alternativní jazyky
Jazyk výsledku
angličtina
Název v původním jazyce
Exploring radical formation and ultrafast intersystem crossing in a heavy-atom-free thiophene derivative
Popis výsledku v původním jazyce
The photophysical study of decarboxyranelic acid (DRAc), a thiophene derivative made from strontium ranelate, shows that it can form long-lived radical cation species through a pathway involving triplet states. Femtosecond transient absorption spectroscopy and computational modeling reveal a fast intersystem crossing (ISC) process in water, with a time constant of 1.1 ps and a quantum yield of 27%. The small energy gap between the S1 and T1 states, along with the mixed pi sigma* character of the S1 state, contributes to this rapid ISC, in line with El-Sayed's rule. The results indicate that DRAc's photoreactivity is strongly influenced by the solvent: in water, the high hydrogen-bond donor capacity stabilizes the S1 state, narrows the energy gap, and creates an almost barrier-free ISC pathway. Studies using deuterated solvents show that the ISC rate increases due to stronger stabilization of the S1 state by deuterium bonds. Overall, these results make DRAc a useful model for studying heavy-atom-free molecules with efficient ISC and radical formation, with potential applications in photodynamic therapy and catalysis.
Název v anglickém jazyce
Exploring radical formation and ultrafast intersystem crossing in a heavy-atom-free thiophene derivative
Popis výsledku anglicky
The photophysical study of decarboxyranelic acid (DRAc), a thiophene derivative made from strontium ranelate, shows that it can form long-lived radical cation species through a pathway involving triplet states. Femtosecond transient absorption spectroscopy and computational modeling reveal a fast intersystem crossing (ISC) process in water, with a time constant of 1.1 ps and a quantum yield of 27%. The small energy gap between the S1 and T1 states, along with the mixed pi sigma* character of the S1 state, contributes to this rapid ISC, in line with El-Sayed's rule. The results indicate that DRAc's photoreactivity is strongly influenced by the solvent: in water, the high hydrogen-bond donor capacity stabilizes the S1 state, narrows the energy gap, and creates an almost barrier-free ISC pathway. Studies using deuterated solvents show that the ISC rate increases due to stronger stabilization of the S1 state by deuterium bonds. Overall, these results make DRAc a useful model for studying heavy-atom-free molecules with efficient ISC and radical formation, with potential applications in photodynamic therapy and catalysis.
Klasifikace
Druh
J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science
CEP obor
—
OECD FORD obor
10608 - Biochemistry and molecular biology
Návaznosti výsledku
Projekt
<a href="/cs/project/GM21-09692M" target="_blank" >GM21-09692M: Stanovení kvantových limitů v biomolekulách pomocí entanglovaných fotonů generovaných z navázaného kofaktorů, modelováno na OCP proteinu.</a><br>
Návaznosti
P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)
Ostatní
Rok uplatnění
2025
Kód důvěrnosti údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Údaje specifické pro druh výsledku
Název periodika
PHYSICAL CHEMISTRY CHEMICAL PHYSICS
ISSN
1463-9076
e-ISSN
1463-9084
Svazek periodika
27
Číslo periodika v rámci svazku
33
Stát vydavatele periodika
GB - Spojené království Velké Británie a Severního Irska
Počet stran výsledku
10
Strana od-do
17303-17312
Kód UT WoS článku
001541281900001
EID výsledku v databázi Scopus
2-s2.0-105013669235