Photophysics and Photochemistry of a BODIPY‐Based Photosensitizer: Quantumchemical Simulations

کارل مایکل زیمز در رابطه با عملکرد آن به عنوان حساس کننده به نور در یک تکامل هیدروژن دو جزئی مبتنی بر نور، رنگ بور دی پیرومتن (BODIPY) جایگزین مزو-مسیتل-2،6-ید را بررسی می کند. نویسنده از محاسبات شیمیایی کوانتومی استفاده می‌کند که در تئوری عملکردی چگالی وابسته به زمان (TDDFT) و تئوری اغتشاش فضای فعال محدود چند حالته از طریق سطح تئوری مرتبه دوم (MS-RASPT2) انجام می‌شود. فرآیندهای ناشی از نور مرتبط با تشکیل حساس کننده نور فعال، به عنوان مثال، با جداسازی بار، و همچنین جمعیت مسیرهای تخریبی نامطلوب، روشن می شوند. بدینوسیله، دو مکانیسم پیشنهادی و بررسی شده مبتنی بر اثر اتمی سنگین ید در منیفولد منفرد/سه گانه (برانگیخته) و کاهش اولیه (رنگ) توسط یک اهداکننده الکترون قربانی و متعاقب آن تحریک نوری است.

Karl Michael Ziems investigates a meso-mesityl-2,6-Iodine substituted Boron Dipyrromethene (BODIPY) dye regarding its functionality as photosensitizer in a two-component light-driven hydrogen evolution. The author uses quantum chemical calculations performed at the time-dependent density functional (TDDFT) and multi-state restricted active space perturbation theory through second-order (MS-RASPT2) level of theory. The light-induced processes associated with the formation of the active photosensitizer, i.e., by means of charge separation, as well as the population of undesired degradative pathways are elucidated. Hereby, the two proposed and investigated mechanisms are based on a heavy atom effect of iodine in the (excited) singlet/triplet manifold and preliminary reduction (of the dye) by a sacrificial electron donor and subsequent photoexcitation.