Calculating Vertical Ionization Energies of Hydrated Biological Chromophores Based on Multiconfigurational Perturbation Theory

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Here we introduce a methodology for calculating vertical detachment energies (VDE) and vertical ionization energies (VIE) of anionic and neutral chromophores in aqueous environment. The proposed method is based on the extended multiconfigurational quasidegenerate perturbation theory coupled to the explicit treatment of solvent effects in the frame of the effective fragment potential method. We show that the solvent polarization contribution must be considered for getting accurate quantitative estimations of VDEs and VIEs. The calculated values of VDE for phenolate (7.3 eV) and VIE for phenol (7.9 eV) in aqueous environment are in good agreement with the experimental results obtained using X-ray and multiphoton UV photoelectron spectroscopy. Our approach will be useful for studying processes of photoinduced electron transfer from anionic as well as neutral biological chromophores in aqueous solution.

About the authors

A. N. Boichenko

Department of Chemistry, Lomonosov Moscow State University

Email: abochenkova@qpd.chem.msu.ru
Moscow, Russia

A. V. Bochenkova

Department of Chemistry, Lomonosov Moscow State University

Author for correspondence.
Email: abochenkova@qpd.chem.msu.ru
Moscow, Russia

References

  1. Henley A., Fielding H.H. // Int. Rev. Phys. Chem. 2019. V. 38. P. 1.
  2. Bull J., Anstöter, C., Verlet J. // Nat. Commun. 2019. V. 10. P. 5820.
  3. Faubel M., Siefermann K.R., Liu Y. et al. // Acc. Chem. Res. 2012. V. 45. P. 120.
  4. Seidel R., Winter B., Bradforth S.E. // Annu. Rev. Phys. Chem. 2016. V. 67. P. 283.
  5. Riley J.W., Wang B., Woodhouse J.L. et al. // J. Phys. Chem. Lett. 2018. V. 9. P. 678.
  6. Gordon M.S., Freitag M.A., Bandyopadhyay P. et al. // J. Phys. Chem. A. 2001. V. 105. P. 293.
  7. Gordon M.S., Fedorov D.G., Pruitt S.R. et al. // Chem. Rev. 2012. V. 112. P. 632.
  8. Ghosh D., Isayev O., Slipchenko L.V. et al. // J. Phys. Chem. A. 2011. V. 115. P. 6028.
  9. Ghosh D., Roy A., Seidel R. et al. // J. Phys. Chem. B. 2012. V. 116. P. 7269.
  10. Henley A., Riley J., Wang B. et al. // Faraday Discuss. 2020. V. 221. P. 202.
  11. Granovsky A.A. // J. Chem. Phys. 2011. V. 134. P. 214113.
  12. Acharya A., Bogdanov A.M., Grigorenko B.L. et al. // Chem. Rev. 2017. V. 117. P. 758.
  13. Phillips J.C., Braun R., Wang W. et al. // J. Comp. Chem. 2005. V. 26. P. 1781.
  14. Granovsky A.A. Firefly version 8.2.0. http://classic.chem.msu.su/gran/firefly.
  15. Scholz M.S., Fortune W.G., Tau O., Fielding H.H. // J. Phys. Chem. Lett. 2022. V. 13. P. 6889.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2.

Download (849KB)
3.

Download (20KB)
4.

Download (20KB)

Copyright (c) 2023 А.Н. Бойченко, А.В. Боченкова

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».