Excited state dynamics of acrylonitrile: Substituent effects at conical intersections interrogated via time-resolved photoelectron spectroscopy and <i>ab initio</i> simulation
Notice bibliographique
Résumé
We report a joint experimental and theoretical study on the photoinitiated ultrafast dynamics of acrylonitrile (AN) and two methylated analogs: crotonitrile (CrN) and methacrylonitrile (MeAN). Time-resolved photoelectron spectroscopy (TRPES) and ab initio simulation are employed to discern the conical intersection mediated vibronic dynamics leading to relaxation to the ground electronic state. Each molecule is pumped with a femtosecond pulse at 200 nm and the ensuing wavepackets are probed by means of one and two photon ionization at 267 nm. The predominant vibrational motions involved in the de-excitation process, determined by ab initio trajectory simulations, are an initial twisting about the C=C axis followed by pyramidalization at a carbon atom. The decay of the time-resolved photoelectron signal for each molecule is characterized by exponential decay lifetimes for the passage back to the ground state of 60 ± 10, 86 ± 11, and 97 ± 9 fs for AN, CrN, and MeAN, respectively. As these results show, the excited state dynamics are sensitive to the choice of methylation site and the explanation for the observed trend may be found in the trajectory simulations. Specifically, since the pyramidalization motion leading to the conical intersection with the ground state is accompanied by the development of a partial negative charge at the central atom of the pyramidal group, the electron donation of the cyano group ensures that this occurs exclusively at the medial carbon atom. In this way, the donated electron density from the cyano group “directs” the wavepacket to a particular region of the intersection seam. The excellent agreement between the experimental and simulated TRPES spectra, the latter determined by employing trajectory simulations, demonstrates that this mechanistic picture is consistent with the spectroscopic results.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».