Efecto de la estructura molecular sobre el espectro electrónico vertical de la oxoglaucina

Effects of the molecular structure on the electronic vertical spectrum of oxoglaucine

Se investigó el espectro electrónico vertical de la oxoglaucina utilizando el método de interacción de configuraciones multireferencial (DFT/MRCI). Se analizó el efecto de los grupos metilo y metoxilo sobre la geometría y la distribución energética de los estados excitados de baja energía utilizando la base TZVP. Se encontró que, en los mínimos del estado fundamental de oxoglaucina, oxoglaucina sin grupos metilo y sin grupos metoxilo, los estados excitados singulete de más baja energía son de tipo nπ* (S₁) y ππ* (S₂) y que los estados triplete ππ* (T₁) y nπ* (T₂) son energéticamente accesibles desde S1. Desde el punto de vista energético, se encontró que el canal más eficiente para el entrecruzamiento de sistemas singulete-triplete es 1(nπ*)⇝3(ππ*). Aunque la presencia de los grupos metilo y metoxilo distorsionan la planaridad del sistema de anillos, su efecto en la distribución (vertical) de los estados singulete y triplete de más baja energía es mínimo.

Introducción

El oxígeno molecular en su estado excitado singulete (O₂ (¹Δg)) es una especie reactiva que puede mediar la degradación oxidativa de moléculas biológicas importantes en los mecanismos de señalamiento y muerte celular. El ¹O₂  es una especie reactiva importante en procesos químicos y biológicos como fotodegradación y fotocarcinogénesis. También, se utiliza en una variedad de campos, incluyendo la síntesis orgánica, la terapia fotodinámica contra el cáncer y terapias de otras enfermedades no cancerígenas (1,2).

Para muchas aplicaciones prácticas (e.g. terapia fotodinámica), el ¹O₂ es generado en un proceso de fotosensibilización. Este proceso consiste  en la transferencia de energía desde el estado triplete excitado del fotosensibilizador (e.g. T₁) al estado fundamental triplete de la molécula de oxígeno (O₂  (X³Σg)). Su eficiencia depende del rendimiento cuántico de producción del estado triplete del fotosensibilizador y de su tiempo de vida, entre otros factores.

Usualmente, después de la fotoexcitación del estado fundamental (S_O) del fotosensibilizador, se puebla el conjunto de los estados excitados singulete (S_n), seguido por una rápida conversión interna al primer estado excitado singulete (S_n⇝S₁).