Mechanistic Basis for Red Light Switching of Azonium Ions

化学 异构化 光异构化 质子化 微秒 离子 光电开关 吸收(声学) 光化学 质子 化学物理 有机化学 物理 天文 量子力学 声学 催化作用
作者
Miroslav Medveď,Mariangela Di Donato,Wybren Jan Buma,Adèle D. Laurent,Lucien N. Lameijer,Tomáš Hrivnák,I. A. Romanov,Susannah Tran,Ben L. Feringa,Wiktor Szymański,G. Andrew Woolley
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:145 (36): 19894-19902 被引量:4
标识
DOI:10.1021/jacs.3c06157
摘要

Azonium ions formed by the protonation of tetra-ortho-methoxy-substituted aminoazobenzenes photoisomerize with red light under physiological conditions. This property makes them attractive as molecular tools for the photocontrol of physiological processes, for example, in photopharmacology. However, a mechanistic understanding of the photoisomerization process and subsequent thermal relaxation is necessary for the rational application of these compounds as well as for guiding the design of derivatives with improved properties. Using a combination of sub-ps/ns transient absorption measurements and quantum chemical calculations, we show that the absorption of a photon by the protonated E-H+ form of the photoswitch causes rapid (ps) isomerization to the protonated Z-H+ form, which can also absorb red light. Proton transfer to solvent then occurs on a microsecond time scale, leading to an equilibrium between Z and Z-H+ species, the position of which depends on the solution pH. Whereas thermal isomerization of the neutral Z form to the neutral E form is slow (∼0.001 s-1), thermal isomerization of Z-H+ to E-H+ is rapid (∼100 s-1), so the solution pH also governs the rate at which E/E-H+ concentrations are restored after a light pulse. This analysis provides the first complete mechanistic picture that explains the observed intricate photoswitching behavior of azonium ions at a range of pH values. It further suggests features of azonium ions that could be targeted for improvement to enhance the applicability of these compounds for the photocontrol of biomolecules.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
楚奇完成签到,获得积分10
1秒前
zqlxueli完成签到 ,获得积分10
8秒前
HXL完成签到 ,获得积分10
9秒前
张展鹏完成签到 ,获得积分10
12秒前
Herman完成签到 ,获得积分10
14秒前
曾经不言完成签到 ,获得积分10
22秒前
cccc完成签到 ,获得积分10
23秒前
27秒前
居居侠完成签到 ,获得积分10
27秒前
呆萌的小海豚完成签到,获得积分10
28秒前
kais完成签到 ,获得积分10
32秒前
堀江真夏完成签到 ,获得积分10
37秒前
缓慢雅青完成签到 ,获得积分10
40秒前
深夏完成签到 ,获得积分10
42秒前
i2stay完成签到,获得积分10
43秒前
斯文尔白完成签到 ,获得积分10
45秒前
叮叮叮铛完成签到,获得积分10
49秒前
Wen完成签到 ,获得积分10
53秒前
元宝完成签到 ,获得积分10
1分钟前
爱学习的悦悦子完成签到 ,获得积分10
1分钟前
江风海韵完成签到,获得积分10
1分钟前
米里迷路完成签到 ,获得积分10
1分钟前
时尚的冰棍儿完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
btcat完成签到,获得积分10
1分钟前
杨tong完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Swilder完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
1分钟前
Stone发布了新的文献求助10
1分钟前
眼睛大雪青完成签到 ,获得积分10
1分钟前
愉快的冰萍完成签到 ,获得积分10
1分钟前
CodeCraft应助打水不打饭采纳,获得10
1分钟前
握瑾怀瑜完成签到 ,获得积分0
1分钟前
gaoyang123完成签到 ,获得积分10
1分钟前
BRINTYTY完成签到 ,获得积分10
1分钟前
save完成签到,获得积分10
1分钟前
tesla完成签到 ,获得积分10
1分钟前
wwwwwl完成签到 ,获得积分10
1分钟前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
【本贴是提醒信息,请勿应助】请在求助之前详细阅读求助说明!!!! 20000
Evolution 3000
좌파는 어떻게 좌파가 됐나:한국 급진노동운동의 형성과 궤적 2500
Die Elektra-Partitur von Richard Strauss : ein Lehrbuch für die Technik der dramatischen Komposition 1000
CLSI EP47 Evaluation of Reagent Carryover Effects on Test Results, 1st Edition 600
構造物 : 地盤系の動的相互作用解析による杭基礎の耐震設計に関する研究 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3026747
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2685328
关于积分的说明 7314236
捐赠科研通 2327250
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1231613
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 599934
版权声明 594469