多环芳烃细微结构调控激发态分子内质子转移（ESIPT）能垒及脱硅反应机制的理论研究

本刊推荐：本研究通过DFT/TD-DFT方法揭示了多环芳烃（PAH）骨架的细微结构差异对荧光探针（HPNI衍生物）激发态分子内质子转移（ESIPT）能垒和光物理性质的调控机制，证明氢键强度是ESIPT过程的关键驱动因素。研究进一步通过脱硅反应动力学分析筛选出性能优于实验报道的氟离子（F?）检测探针（HPNIC-2-Si），为高灵敏度F?检测探针设计提供了理论依据和创新策略。

　　

Highlight

分子内氢键分析

分子内氢键（IHB）在ESIPT过程中起着至关重要的作用，更强的激发态氢键将为质子转移提供驱动力，从而更有利于ESIPT过程[42,43]。如图1(a-b)所示，我们优化了HPNI和HPNIC在基态（S₀）和第一激发态（S₁）的几何构型。结构中虚频的缺失表明它们对应于势能面上的局部极小点。

Conclusion

总之，我们通过DFT和TDDFT方法深入研究了PHA（注：原文此处应为PAH，多环芳烃）的细微结构变化对产物光物理性质及荧光探针脱硅反应的影响。我们的模拟结果表明，PHA（PAH）的细微结构变化会影响激发态氢键强度，这是HPNI、HPNIC、HPNIC-1和HPNIC-2在S₁态发生ESIPT过程的关键驱动力和调控因素。