論文の概要: Ultrafast nonadiabatic dynamics of tetraphenylsubstituted nitrogen-based heterocycles

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.16897v1
• Date: Sat, 18 Apr 2026 08:12:07 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-04-28 13:52:47.133666
• Title: Ultrafast nonadiabatic dynamics of tetraphenylsubstituted nitrogen-based heterocycles
• Title（参考訳）: テトラフェニル置換窒素系複素環の超高速非線形ダイナミクス
• Authors: Javier Hernández-Rodríguez, Alberto Martín Santa Daría, Susana Gómez-Carrasco, Sandra Gómez,
• Abstract要約: テトラフェニルピラジン (TPP) と2,3,4,5-テトラフェニル-1H-ピロール (TePP) は4つのフェニル置換基を有する密接なヘテロ環である。 TPPは、原始型固体発光増強(SLE)エミッタであり、分子集合に対する量子収率の顕著な増大を示す。 TePPは、二状態放出の特徴である溶液と固体の類似の量子収率を示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Tetraphenylpyrazine (TPP) and 2,3,4,5-tetraphenyl-1H-pyrrole (TePP) are closely related heterocycles bearing four phenyl substituents, whose structural similarity makes them a useful pair for comparing how intramolecular flexibility influences excited-state relaxation and emission in the gas phase and in the solid state. TPP is a prototypical solid-state luminescence enhancement (SLE) emitter, exhibiting a markedly increased quantum yield upon molecular aggregation. In contrast, TePP displays similar quantum yields in solution and solid state, characteristic of dual-state emission (DSE). This behaviour indicates that intramolecular rotations are already significantly hindered in the isolated-molecule regime, consistent with our previous observations for TPP and other solid-state emitters (Hernández-Rodríguez et al., ChemPhysChem, 2024, 25, e202400563). To unravel the excited-state dynamics underlying this contrasting behaviour, we performed mixed quantum-classical trajectory simulations on a single molecule of TPP and TePP employing the surface-hopping method. Twelve singlet states were included at the TD-B3LYP-D3/def2-SVP level, which were previously benchmarked against coupled cluster methods. Simulated observables such as gas phase ultrafast electron diffraction (GUED) and time-resolved fluorescence (TR-FL) signals allow us to dissect the distinct deactivation pathways operating in both systems in the gas phase, while also providing mechanistic insight into how these pathways are expected to evolve in solution and solid-state environments.
• Abstract（参考訳）: テトラフェニルピラジン (TPP) と2,3,4,5-テトラフェニル-1H-ピロール (TePP) は4つのフェニル置換基を持つ近縁なヘテロ環であり、その構造的類似性により、分子内柔軟性が気相および固相における励起状態の緩和と放出にどのように影響するかを比較するのに有用である。 TPPは、原始型固体発光増強(SLE)エミッタであり、分子集合に対する量子収率の顕著な増大を示す。 対照的に、TePPは二重状態放出(DSE)の特徴である、溶液と固体の類似の量子収率を示す。 この挙動は、分子内回転が、TPPや他の固体放出物質(Hernández-Rodríguez et al , ChemPhysChem, 2024, 25 e202400563)の以前の観測と一致して、単離分子系において既に著しく阻害されていることを示している。 この対照的な挙動の根底にある励起状態のダイナミクスを明らかにするために,表面ホッピング法を用いてTPPとTePPの単一分子上で混合量子古典軌道シミュレーションを行った。 12個のシングルト状態がTD-B3LYP-D3/def2-SVPレベルに含まれていた。 ガス相超高速電子回折 (GUED) や時間分解蛍光 (TR-FL) 信号のような観測可能な物質は, 気相の両系に作用する異なる不活性化経路を識別し, 溶液および固体環境下でこれらの経路がどのように進化するかを機械的な知見を提供する。

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