Role of excited-state hydrogen detachment and hydrogen-transfer processes for the excited-state deactivation of an aromatic dipeptide: N-acetyl tryptophan methyl amide

文献情報

出版日 2010-03-01
DOI 10.1039/B927024H
インパクトファクター 3.676
著者

Dorit Shemesh, Andrzej L. Sobolewski, Wolfgang Domcke


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要旨

The excited-state electronic potential-energy surfaces of the three conformers of the capped dipeptide N-acetyl tryptophan methyl amide (NATMA), for which UV and IR spectra have been reported by Dian et al. [J. Chem. Phys., 2003, 118, 2696], have been explored with ab initio electronic-structure methods. The results provide insight into the nonadiabatic electronic coupling mechanisms which are responsible for the pronounced and conformer-specific perturbations of the spectra, such as broad and congested UV spectra as well as the deletion of certain fundamentals in the IR spectrum of the S1 state. It is shown that the photophysical dynamics of NATMA is governed by at least five excited singlet electronic states: the two spectroscopic 1Lb and 1La states and the dissociative 1πσ* state of the indole chromophore, as well as a locally-excited state and a charge-transfer state of the peptide backbone. For the conformer NATMA C, which exhibits a γ-turn of the backbone, a potentially very efficient excited-state deactivation mechanism to the electronic ground state via three conical intersections has been revealed. The results confirm the important role of hydrogen bonds for rapid excited-state deactivation of peptides, which enhances their photostability.

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掲載誌

Physical Chemistry Chemical Physics

Physical Chemistry Chemical Physics
CiteScore: 5.5
自己引用率: 10.3%
年間論文数: 3036

Physical Chemistry Chemical Physics (PCCP) is an international journal co-owned by 19 physical chemistry and physics societies from around the world. This journal publishes original, cutting-edge research in physical chemistry, chemical physics and biophysical chemistry. To be suitable for publication in PCCP, articles must include significant innovation and/or insight into physical chemistry; this is the most important criterion that reviewers and Editors will judge against when evaluating submissions. The journal has a broad scope and welcomes contributions spanning experiment, theory, computation and data science. Topical coverage includes spectroscopy, dynamics, kinetics, statistical mechanics, thermodynamics, electrochemistry, catalysis, surface science, quantum mechanics, quantum computing and machine learning. Interdisciplinary research areas such as polymers and soft matter, materials, nanoscience, energy, surfaces/interfaces, and biophysical chemistry are welcomed if they demonstrate significant innovation and/or insight into physical chemistry. Joined experimental/theoretical studies are particularly appreciated when complementary and based on up-to-date approaches.

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