氰基（CN）官能團廣泛存在于天然産物與合成的化學或生物分子中。氰基伸縮振動特性對其臨近的分子結構以及外部環境具有較強的依賴性。氰基伸縮振動光譜區間與其他基團的光譜區間重疊較少并且是一個很好的局域振動模式。因此，氰基作為一種紅外光譜探針，在化學和生物學研究領域被廣泛應用。例如，多種含氰基的氨基酸衍生物已被用于研究蛋白質構象動力學、蛋白質水合作用、蛋白質電場、蛋白質-配體相互作用、酶反應等。

為了進一步拓展氰基的光譜應用，通過研究4-氰基吲哚和4-氰基-7-氮吲哚的瞬态吸收光譜，beat365化學與分子工程學院蓋鋒課題組和北京師範大學張文凱課題組的研究發現，分子被光激發到激發态後，氰基的伸縮振動頻率被顯著改變，摩爾消光系數顯著增大（約10倍）。他們在研究中發現，電子激發态的溶劑弛豫效應不僅導緻了摩爾消光系數的增加，而且改變了振動頻率，這種改變是由溶質和溶劑分子的性質共同決定的。他們的研究結果表明，溶劑弛豫可以不同程度地影響氰基的局部環境及其與吲哚環的共轭。具有重要指導意義的是，他們證明并指出氰基伸縮振動可作為涉及芳腈的電荷/電子轉移過程的靈敏紅外探針。

    這項研究成果近期發表于《物理化學快報》（The Journal of Physical Chemistry Letters）。論文的共同通訊作者為beat365beat365蓋鋒教授和北京師範大學張文凱教授。其他作者包括北京師範大學物理學院博士研究生劉勁松、beat365化學與分子工程學院副研究員馮冉冉、北京師範大學博士後周梁。這項工作得到了國家自然科學基金委、北京分子科學國家研究中心和beat365的支持。

    原文鍊接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jpclett.2c02418