Dinámica y espectroscopía láser de agregados de van der waals de moléculas de interés biológico y amoniaco en condiciones de microsolvatación

Abstract

Los compuestos no covalentes o clusters son agregados moleculares o atómicos, con estructuras únicas, a medio camino entre moléculas aisladas y materiales masivos. Son los responsables de la misma existencia de la fase líquida, y determinan la estructura de biomoléculas como el ADN, el ARN y las proteínas, dotándolas de flexibilidad para permitir la transcripción de la información genética. La estabilidad de las bases nucleicas bajo la acción de radiación ultravioleta es extremadamente importante. En las últimas décadas, se ha propuesto un mecanismo de relajación no radiativo entre los niveles excitados mediante radiación ultravioleta y el nivel fundamental, que tendría lugar en la escala de los picosegundos y, por tanto, suficientemente rápido para evitar procesos fotoquímicos en estados excitados, lo que constituiría la base de la fotoestabilidad de estos sistemas. Este mecanismo se ha caracterizado para gran número de pequeños cromóforos y bases de ADN, fundamentalmente en fase gaseosa. En este proyecto de Tesis Doctoral se pretende dar un paso más en el estudio de la fotoestabilidad de estos sistemas, estudiando la fotoquímica y fotofísica de los clusters formados por moléculas similares a los cromóforos de bases de ADN y moléculas de amoniaco (NH3). Los sistemas estudiados han sido PhH(NH3)n y PyH(NH3)n, con n=2-6, donde PhH y PyH se refieren a las moléculas de fenol y pirrol, respectivamente. Se ha corroborado que el mecanismo de transferencia conjunta protón-electrón o transferencia de hidrógeno, ESHT (del inglés, Excited State Hidrogen atom Transfer), es el que impera en la dinámica de disociación del estado excitado de los agregados de van der Waals formados por pirrol-amoniaco y fenol-amoniaco, y se ha dilucidado qué mecanismo (impulsivo o electrónico) rige la transferencia del átomo de hidrógeno. Se ha hecho especial hincapié en la influencia de la agregación en el desplazamiento de los estados excitados y los correspondientes cruces no adiabáticos. Para dicho estudio se ha empleado una metodología experimental consistente en la generación de haces moleculares y detección de imágenes de partículas cargadas (iones) en configuración de cartografía de velocidades. Se han empleado esquemas bombeo (fotodisociación) y sonda (ionización) con láseres de nanosegundos.