实验与理论研究G-四链体中鸟嘌呤自由基阳离子脱质子反应

摘要

G-四链体传输空穴的特殊性质使其有望应用于发展分子电子器件.由于鸟嘌呤自由基阳离子(G*+)脱质子反应会中断空穴传递,影响传递效率,我们对G-四链体AG3(T2AG3)3中G*+脱质子过程展开了理论与实验的研究.根据瞬态紫外可见吸收光谱,确定了脱质子产物是G(N(2)-H)·;通过测量不同温度下G*+脱N(2)-H质子的速率常数,得到脱质子活化能为20.0±1.0 kJ/mol.进而,采用显性水和连续溶剂化模型相结合的方法模拟G-四链体中G·+脱质子环境,在M062X/6-31G(d)水平上得到了脱质子势垒(26.4 k.J/mol).结合实验值,理论计算的势能面描述了G-四链体中G*+脱N2-H的过程.这些结果为G-四链体在电子器件方面的应用提供了重要依据和指导.