蛍光および共鳴エネルギー移動に対するキラリティの影響

電子的に励起された分子は、光学発光を急速に生成する2つの特徴的な減衰メカニズムを頻繁に示します。1つは直接蛍光であり、もう1つは隣接する成分へのエネルギー移動です。後者では、その後の「間接的な」蛍光につながるプロセスは、FRETまたは蛍光共鳴エネルギー移動として知られています。キラル分子の場合、蛍光とFRETの両方が、光学的および物質的な利き性に関して差別的な行動を示します。循環二色性などのキラルの効果はよく知られていますが、FRETのカイラル差別も単独で識別しますが、この記事では、両方を含む段階的なメカニズムに関する研究を提示します。キラに敏感なプロセスは、円形偏光の吸収による励起に続き、直接または間接的な蛍光のいずれかで現れます。対称性の原則を設定した最近の研究に続いて、この分析は、これらの作品を補完し拡張する厳密で量子の見通しを提供します。複雑なテンソリアルコンポーネントを含む式を回避すると、さまざまな結合プロセスの相対的な重要性の代表的な数値値を決定するために、我々の結果は適格です。循環二色性は、蛍光とフレットの両方に大きな影響を及ぼし、各成分のキラリティの関与を解決することで、ドナーとアクセプターのペアによる吸収と放出の明確な役割が明らかになります。FRET段階でのキラルな差別は、予想されていたように、段階的なメカニズムの主要な仲裁人ではないことが明らかになります。さまざまな概念に関する結論の議論では、FRETにおけるヘリシティ移転の妥当性に注意が集中しています。

Electronically excited molecules frequently exhibit two distinctive decay mechanisms that rapidly generate optical emission: one is direct fluorescence and the other is energy transfer to a neighboring component. In the latter, the process leading to the ensuing "indirect" fluorescence is known as FRET, or fluorescence resonance energy transfer. For chiral molecules, both fluorescence and FRET exhibit discriminatory behavior with respect to optical and material handedness. While chiral effects such as circular dichroism are well known, as too is chiral discrimination for FRET in isolation, this article presents a study on a stepwise mechanism that involves both. Chirally sensitive processes follow excitation through the absorption of circularly polarized light and are manifest in either direct or indirect fluorescence. Following recent studies setting down the symmetry principles, this analysis provides a rigorous, quantum outlook that complements and expands on these works. Circumventing expressions that contain complicated tensorial components, our results are amenable for determining representative numerical values for the relative importance of the various coupling processes. We discover that circular dichroism exerts a major influence on both fluorescence and FRET, and resolving the engagement of chirality in each component reveals the distinct roles of absorption and emission by, and between, donor and acceptor pairs. It emerges that chiral discrimination in the FRET stage is not, as might have been expected, the main arbiter in the stepwise mechanism. In the concluding discussion on various concepts, attention is focused on the validity of helicity transfer in FRET.