Análisis de Espectros Ópticos de un Sistema de Transferencia de Carga Intramolecular para la Evaluación de la Energía de Gibbs; Banda de Transferencia de Carga Independiente del Solvente

Analizamos los espectros ópticos de un sistema donador-acector de electrones que experimenta transferencia de carga intramolecular (ICT) en el estado excitado electrónicamente para construir las superficies de energía de Gibbs asociadas con el proceso de ICT. Los sistemas moleculares examinados fueron 3,6-bis(dimetilamino)-9-(4-cianofenil)carbazol (BANCC) y su parte donadora de electrones, 3,6-bis(dimetilamino)carbazol (BAC), en una serie de disolventes. Los análisis espectrales emplearon un modelo en el que la coordenada de reacción está gobernada principalmente por la polarización del disolvente, mientras que se supone que la estructura vibrónica es independiente de la coordenada de solvatación. Se extrajeron dos parámetros clave que describen las superficies de energía de Gibbs, es decir, la energía de reorganización del disolvente y la energía de Gibbs para la reacción, a partir del análisis espectral. Su dependencia del disolvente nos permitió estimar la diferencia del momento dipolar entre los estados excitados localmente y los estados de transferencia de carga (CT), arrojando valores en buena concordancia con las predicciones de la teoría del funcional de densidad. Observamos que BANCC exhibe una banda de absorción CT directa en la región visible, con solo una débil dependencia de la polaridad del disolvente. Este comportamiento inusual se origina en una cancelación fortuita entre la energía de reorganización del disolvente y el cambio de energía de Gibbs.