基于ESIPT机理的比率型荧光探针理论解析：光气检测新策略与电荷转移机制

来自国内的研究人员通过理论计算揭示了新型荧光探针1的激发态分子内质子转移(ESIPT)过程及其光气传感机制。研究发现，探针1在S1态的能垒(6.21 kcal/mol)显著低于S0态(15.47 kcal/mol)，其分子内氢键(N1-H1···N2)在激发后增强，导致产物吸收/荧光光谱分别红移91nm和77nm。该工作为设计ESIPT荧光传感器提供了理论基础，对有毒气体实时监测具有重要意义。

　　

这项理论研究深入剖析了新型荧光探针1的"分子芭蕾"——激发态分子内质子转移(ESIPT)过程。量子化学计算显示，探针1在跳舞(S₁态)时，其分子内氢键(N₁-H₁···N₂)会像收紧的弹簧般增强，能垒从基态(S₀)的15.47 kcal/mol骤降至6.21 kcal/mol，促使质子完成优雅的跃迁。更有趣的是，与光气反应后的产物展现出明显的"红装"效应：吸收和发射光谱分别向长波方向移动91nm和77nm，这要归功于电子云像拉长的橡皮筋般跨越1.83?（原探针仅1.49?）的电荷转移。这种荧光"变装秀"使探针1成为检测致命光气的理想"分子间谍"，不仅为ESIPT传感器设计绘制了量子蓝图，更为有毒气体监测装上了理论预警系统。