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      • KCI등재

        Computational Study on the Dependence of Electronic Transition Energies of Porphin, Chlorin, Mg-Chlorin and Chlorophyll a on an External Charge

        권장숙,양민오 대한화학회 2013 Bulletin of the Korean Chemical Society Vol.34 No.2

        In phtosynthetic light harvesting complexes, the electronic transition energies of chlorophylls are influenced by the Coulombic interaction with nearby molecules. Variation of the interactions caused by structural inhomogeneity in biological environment results in a distribution of disordered electronic transition energies of chlorophylls. In order to provide a practical guide to predict qualitative tendency of such distribution, we model four porphyrin derivatives including chlorophyll a molecule interacting with an external positive charge and calculate their transition energies using the time dependent density functional method. It is found that π-π* transition energies of the molecules are generally blue-shifted by the charge because this stabilizes occupied molecular orbitals to a greater extent than unoccupied ones. Furthermore, new transitions in the visible region emerge as a result of the red-shift in energy of an unoccupied Mg orbital and it is suggested that light-induced electron transfer may occur from the tetrapyrrole ring to the central magnesium when the molecules are interacting with a positive charge.

      • KCI등재

        Tyr-Ala 펩타이드 이온의 전자전이 분광 연구

        최창민,권장숙,김환진,윤태오,양민오,김남준,Choi, Chang-Min,Kwon, Jang-Sook,Kim, Hwan-Jin,Yoon, Tae-Oh,Yang, Min-O,Kim, Nam-Joon 대한화학회 2007 대한화학회지 Vol.51 No.4

        양성자가 결합된 티로신-알라닌 펩타이드 이온(YAH+)의 전자전이 광분해 스펙트럼을 이 이온의 가 장 낮은 에너지의 전자전이가 관측되는 34500~36700 cm-1 영역에서 얻었다. YAH+ 이온은 전자분무 이온화법 을 이용하여 기체상에서 생성하였고 생성된 이온의 저장 및 검출은 4중극자 이온 트랩과 반사판 비행시간 질 량분석기가 결합된 혼성 질량분석기를 이용하였다. 이온 트랩에 저장된 YAH+ 이온에 레이저 펄스를 쪼여주어 광분해 반응을 유발한 후 그 광분해 정도를 레이저 파장에 따라 측정함으로써 전자전이 광분해 스펙트럼을 얻 었다. 이 스펙트럼에는 두 개의 넓은 폭을 가진 피크가 관측되었으며 시간-의존 밀도함수 법(Time-dependent density functional method, TD-DFT)을 이용한 계산을 통해 각각 YAH+의 S1과 S2 전이로 지정하였다. 관측된 피 크들의 넓은 폭은 상온에서 존재 가능한 YAH+의 여러 이형태체들의 전자전이 간 겹침과 또한, 상온에서 형성 된 이온의 들뜬 진동에너지 준위로부터의 전자전이 즉, 뜨거운 띠(hot band)들 때문인 것으로 설명하였다. Electronic photofragmentation spectrum of protonated tyrosine-alanine dipeptide ions(YAH+) was obtained in the wavenumber region of 34500~36700 cm-1 using a quadrupole ion trap time-of-flight mass spectrometer (QIT-TOFMS). YAH+ ions were produced by electrospray ionization, stored in the ion trap and then irradiated by ultraviolet laser pulses which induced photofragmentation of the ions. The electronic photofragmentation spectrum was obtained by monitoring the photodissociation yields of YAH+ ions as a function of the laser wavelength. The spectrum exhibited two broad peaks which were assigned as S1 and S2 by theoretical calculations using a time-dependent density functional method. The broad widths of the peaks in the spectrum were explained by the overlaps of the peaks originated from various conformers of YAH+ ions which were present in the gas phase at room temperature and also by the contributions of the hot bands.

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