Bottom-up excited state dynamics of two cinnamate-based sunscreen filter molecules

文献情報

出版日 2016-09-22
DOI 10.1039/C6CP05205C
インパクトファクター 3.676
著者

Michael Staniforth, Lewis A. Baker, Natércia D. N. Rodrigues, Neil C. Cole-Filipiak, Wen-Dong Quan, Vasilios G. Stavros


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要旨

Methyl-E-4-methoxycinnamate (E-MMC) is a model chromophore of the commonly used commercial sunscreen agent, 2-ethylhexyl-E-4-methoxycinnamate (E-EHMC). In an effort to garner a molecular-level understanding of the photoprotection mechanisms in operation with E-EHMC, we have used time-resolved pump–probe spectroscopy to explore E-MMC's and E-EHMC's excited state dynamics upon UV-B photoexcitation to the S1 (11ππ*) state in both the gas- and solution-phase. In the gas-phase, our studies suggest that the excited state dynamics are driven by non-radiative decay from the 11ππ* to the S3 (11nπ*) state, followed by de-excitation from the 11nπ* to the ground electronic state (S0). Using both a non-polar-aprotic solvent, cyclohexane, and a polar-protic solvent, methanol, we investigated E-MMC and E-EHMC's photochemistry in a more realistic, ‘closer-to-shelf’ environment. A stark change to the excited state dynamics in the gas-phase is observed in the solution-phase suggesting that the dynamics are now driven by efficient E/Z isomerisation from the initially photoexcited 11ππ* state to S0.

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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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