来源: 中国科学报 发布时间:2022-8-11
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《美国化学会志》

三重态分离距离对双电子转移过程的影响

中国石油大学李希友团队报道了分子内单线态裂分产生的两个三重态之间的分离距离对双电子转移过程的影响。相关研究成果发表在8月5日出版的《美国化学会志》。

为了通过双电子转移有效地获得单重态裂分(SF)的两个三重态激子,有必要揭示影响双电子转移过程的关键因素。

研究人员利用稳态和瞬态吸收/荧光光谱,研究了在溶液中7,7,8,8—四氰基喹二甲烷(TCNQ)作为电子受体的一系列四烯低聚物(二聚体、三聚体和四聚体)中,分子内SF(iSF)的两个三重态激子的双电子转移过程。三聚体和四聚体可以进行定量的双电子转移,四聚体的转移速率比三聚体快。然而,二聚体中双电子转移的最大效率相对较低(~47%)。这三种化合物的二次电子转移自由能变化(ΔG)的计算结果(二聚体、三聚体和四聚体分别为0.024、0.061和0.074eV)与实验观察结果一致。

二聚体的ΔG值更接近于零,这应该是其双电子转移效率低的原因。这三种低聚物的不同ΔG值归因于两个电子转移后产生的两个正电荷之间不同的库仑排斥能,这是由它们不同的晶间距离引起的。

相关论文信息:

https://doi.org/10.1021/jacs.2c03550

《自然—化学》

远平衡化学网络可扩展工程的标准化可激发元件

美国约翰斯·霍普金斯大学Schulman, Rebecca团队研制用于远平衡化学网络可扩展工程的标准化可激发元件。该研究成果发表在8月4日出版的《自然—化学》。

设计远离平衡的、根据环境信号脉冲或切换状态的合成化学网络,可以精确调节化学合成或自组装的动力学。目前,必须对此类网络进行广泛调整,以补偿网络各种化学成分之间的不同活动和意外反应。具有标准化性能的模块化元件可用于快速构建具有设计功能的网络。

研究人员开发了标准化的易激调控元件,称为小基因,并使用它们构建复杂的体外转录网络。研究人员开发了用于识别性能一致、串扰最小的超过15个可互换的小基因元件。这些元件可以结合起来设计前馈和反馈模块,其动力学与简单动力学模型预测的动力学匹配。然后,模块可以合理地集成和组织成网络,产生可调谐的时间脉冲,并充当多状态可切换存储器。

标准化的小基因元件和识别更多元素的工作流程应使工程变得复杂,远离平衡化学动力学常规。与活细胞中的遗传调节网络类似的远离平衡动力学的合成化学网络可以精确地调节化学合成或自组装的动力学。

相关论文信息:

https://doi.org/10.1038/s41557-022-01001-3

《中国科学报》 (2022-08-11 第2版 国际)
 
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