ŠOLOMEK, Tomáš, Hans Jakob WIRZ a Petr KLÁN. Searching for Improved Photoreleasing Abilities of Organic Molecules. Accounts of chemical research. American Chemical Society, 2015, roč. 48, č. 12, s. 3064-3072. ISSN 0001-4842. Dostupné z: https://dx.doi.org/10.1021/acs.accounts.5b00400.
Další formáty:   BibTeX LaTeX RIS
Základní údaje
Originální název Searching for Improved Photoreleasing Abilities of Organic Molecules
Autoři ŠOLOMEK, Tomáš (703 Slovensko, domácí), Hans Jakob WIRZ (756 Švýcarsko) a Petr KLÁN (203 Česká republika, garant, domácí).
Vydání Accounts of chemical research, American Chemical Society, 2015, 0001-4842.
Další údaje
Originální jazyk angličtina
Typ výsledku Článek v odborném periodiku
Obor 10401 Organic chemistry
Stát vydavatele Spojené státy
Utajení není předmětem státního či obchodního tajemství
WWW URL
Impakt faktor Impact factor: 22.003
Kód RIV RIV/00216224:14310/15:00081563
Organizační jednotka Přírodovědecká fakulta
Doi http://dx.doi.org/10.1021/acs.accounts.5b00400
UT WoS 000366871400009
Klíčová slova anglicky photochemistry; photoremovable protecting groups; DFT calculations
Štítky AKR, rivok
Změnil Změnil: prof. RNDr. Petr Klán, Ph.D., učo 32829. Změněno: 11. 2. 2016 14:07.
Anotace
Photoremovable protecting groups (PPGs) are chemical auxiliaries that provide spatial and temporal control over the release of various molecules: bioagents (neurotransmitters and cell-signaling molecules, Ca2+ ions), acids, bases, oxidants, insecticides, pheromones, fragrances, etc. A major challenge for the improvement of PPGs lies in the development of organic chromophores that release the desired bioagents upon continuous irradiation at wavelengths above 650 nm, that is, in the tissue-transparent window. Understanding of the photorelease reaction mechanisms, investigated by laser flash photolysis and rationalized with the aid of quantum chemical calculations, allows for achieving this goal. In particular, simple Hiickel calculations provide useful guidelines for designing new PPGs, because both the lowest excited singlet and triplet states of conjugated systems can be reasonably well described by a single electronic configuration formed by promotion of a single electron from the highest occupied molecular orbital (HOMO) to the lowest unoccupied MO (LUMO) of the ground state configuration. Here we show that Hiickel calculations permit rapid identification of common features in the nodal properties of the frontier orbitals of various chromophores that can be classified into distinct chromophore families. If the electronic excitation involves a substantial electron density transfer to an sp(2) carbon atom at which HOMO and LUMO are nearly disjoint, for example, by virtue of symmetry, favorable photoheterolysis can be expected when the corresponding atom carries a leaving group at the alpha-position. We show examples of photoheterolytic reactions that indicate that the efficiency of photoheterolysis diminishes for chromophores absorbing in the NIR region. We provide a rationale for more efficient photoheterolytic reactions occurring via the triplet state, and we demonstrate the advantages of this mechanistic pathway. Analogies in the structure reactivity relationships of PPGs can therefore lead to new strategies for the development of more efficient NIR-absorbing photoremovable protecting groups.
Návaznosti
GA13-25775S, projekt VaVNázev: Vývoj viditelným světlem aktivovatelných skupin a fluorescenčních značek pro chemii a biologii
Investor: Grantová agentura ČR, Vývoj viditelným světlem aktivovatelných skupin a fluorescenčních značek pro chemii a biologii
LM2011028, projekt VaVNázev: RECETOX ? Národní infrastruktura pro výzkum toxických látek v prostředí
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, RECETOX Národní infrastruktura pro výzkum toxických látek v prostředí
LO1214, projekt VaVNázev: Centrum pro výzkum toxických látek v prostředí (Akronym: RECETOX)
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, Centrum pro výzkum toxických látek v prostředí
VytisknoutZobrazeno: 19. 9. 2024 05:57