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Dual fluorescence in strap ESIPT systems: a theoretical study.
Physical Chemistry Chemical Physics ( IF 2.9 ) Pub Date : 2019-12-16 , DOI: 10.1039/c9cp06261k Amara Chrayteh 1 , Chris Ewels , Denis Jacquemin
Physical Chemistry Chemical Physics ( IF 2.9 ) Pub Date : 2019-12-16 , DOI: 10.1039/c9cp06261k Amara Chrayteh 1 , Chris Ewels , Denis Jacquemin
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Alkylamine-strapped chromophores based on a dithienylpyrrole core, and in which the Excited State Intramolecular Proton Transfer (ESIPT) process yields a zwitterionic structure rather than a keto tautomer have been reported recently (Suzuki et al., Angew. Chem. Int. Ed., 2014, 53, 8231), and are known to exhibit large Stokes shifts. Using Time-Dependent Density Functional Theory (TD-DFT) we investigate the ESIPT mechanism in this family of chromophores considering various substituents and two solvents (cyclohexane and acetone). In order to model the solvent effects, three polarisation models have been applied: the linear response (LR), the corrected linear-response (cLR), and the combination of these two formalisms (LR + cLR). The selected protocol is shown to be effective for a series of compounds with known experimental behaviors, and is then applied to novel derivatives with various donor and acceptor groups and heteroatoms. We determine the absorption and emission wavelengths as well as the energies of the different states that play a role in the ESIPT process. We show that the introduction of electron-withdrawing and electron-donating groups plays an important role in achieving redshifted emission from the ESIPT state.
中文翻译：
表带ESIPT系统中的双重荧光：理论研究。
最近已经报道了基于二噻吩基吡咯核的烷基胺基团的发色团，其中激发态分子内质子转移（ESIPT）过程产生两性离子结构而不是酮互变异构体（Suzuki等人，Angew.Chem.Int.Ed。 ，2014，53，8231），并且已知会表现出较大的斯托克斯频移。使用时变密度泛函理论（TD-DFT），我们研究了该发色团家族中的ESIPT机制，其中考虑了各种取代基和两种溶剂（环己烷和丙酮）。为了对溶剂效应进行建模，已应用了三种极化模型：线性响应（LR），校正的线性响应（cLR）以及这两种形式主义的组合（LR + cLR）。已显示所选的方案对一系列具有已知实验行为的化合物有效，然后将其应用于具有各种供体和受体基团以及杂原子的新型衍生物。我们确定在ESIPT过程中起作用的不同状态的吸收和发射波长以及能量。我们表明，吸电子基团和给电子基团的引入在从ESIPT态实现红移发射中起着重要作用。
更新日期：2020-01-07
中文翻译：
表带ESIPT系统中的双重荧光：理论研究。
最近已经报道了基于二噻吩基吡咯核的烷基胺基团的发色团，其中激发态分子内质子转移（ESIPT）过程产生两性离子结构而不是酮互变异构体（Suzuki等人，Angew.Chem.Int.Ed。 ，2014，53，8231），并且已知会表现出较大的斯托克斯频移。使用时变密度泛函理论（TD-DFT），我们研究了该发色团家族中的ESIPT机制，其中考虑了各种取代基和两种溶剂（环己烷和丙酮）。为了对溶剂效应进行建模，已应用了三种极化模型：线性响应（LR），校正的线性响应（cLR）以及这两种形式主义的组合（LR + cLR）。已显示所选的方案对一系列具有已知实验行为的化合物有效，然后将其应用于具有各种供体和受体基团以及杂原子的新型衍生物。我们确定在ESIPT过程中起作用的不同状态的吸收和发射波长以及能量。我们表明，吸电子基团和给电子基团的引入在从ESIPT态实现红移发射中起着重要作用。
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