Yi Chen, Sheng-Ming Tseng, Kai-Hsin Chang, and Pi-Tai Chou
JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY 144 (4) , pp.1748-1757 (2022)
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.1c11231
與過去大多數光致結構平面化 (PISP) 現象形成鮮明對比的是，過去報導的PISP現象都是從反應物到平面化過程產生高的負自由能的自然變化 (圖a, 以PDBA 為例)，形成平面化的過程都是不可逆反應。不同的是，化學系周必泰實驗室研究一系列新的 PISP 分子PTBA 及其衍生物，其PISP 卻是可逆反應 (圖b)。它的PISP的機制是沿 PISP 位能曲面反應途徑時，產生了互相牽制的能量平衡，其中在電子激發時，氮雜環核心發色團經歷平面化以通過循環 4n π 共軛獲得穩定。同時，PTBA的C7=C8 融合苯環獲得芳香性，反過來降低氮雜環的4n π-電子共振穩定性。兩邊能量互相抵銷的結果，導致沿 PISP 的最小能量狀態 (P*) 與初始狀態 (R*) 處於熱平衡狀態。研究結果顯示了能量平衡效應可以做為調控激發態結構弛豫的新策略。這結果在光電應用上有極大意義及影響。可以藉由能量平衡的調置來得到最佳化的白光產生現象。
Keywords: EXCITED-STATE AROMATICITY; ORGANIC-PHOTOCHEMISTRY; QUANTUM CONTRIBUTIONS; FUNCTIONALS; EMISSION; SYSTEM; LOWEST
