飞秒级光电子能谱揭示了乙烯中碳碳双键的基本光动力学特性

《Nature Communications》：Few-femtosecond photoelectron spectroscopy reveals fundamental photodynamics of the carbon-carbon double bond in ethylene

　　

摘要

共轭π-体系通常以碳碳双键作为关键结构单元，属于最重要的有机发色团，同时也是研究ππ^*激发现象的典型模型。其超快激发态动力学决定了诸多重要光化学过程的结果，包括视觉、光异构化、光合作用以及太阳能转换等。在本研究中，我们利用150-200纳米波段内可精确调控的亚4飞秒脉冲，结合时间分辨光电子能谱技术，研究了最简单的孤立C=C型发色团乙烯及其氘代同位素衍生物的超快动力学行为。通过先进的量子动力学计算，我们的研究结果揭示了¹B_3g(σπ^*)态的重要作用，该态通过与光学活跃的¹B_1u(ππ^*)态的扭转相互作用而紧密关联。这些发现为理解和控制共轭分子体系中的光化学反应提供了新的理论框架。