DNA分子光开关型钌(II)配合物与DNA键合及发光机制的理论研究

DNA分子光开关型钌(II)配合物可作为新型光电器件、新型诊断试剂和癌症的预警标志物，在生命科学、光学控制、环境分析、显微技术、信息技术及太阳能利用等领域具有非常重要的应用前景。钌(II）配合物与DNA键合及发光机制是决定其在DNA光开关应用价值的两个最重要性质和机理研究的关键。本课题以国际生物无机化学，特别是国内相关实验组最近合成的大量钌配合物为实验背景，用密度泛函理论（DFT）等方法对在分子光开关方面有应用前景的钌配合物与DNA键合的电子结构和光谱性质进行理论研究，旨在获得影响配合物发光性质的诸因素及调控规律。同时，采用含时密度泛函(TDDFT)、单激发组态相互作用（CIS）等方法对该类特征分子光开关型钌多吡啶类配合物在真空、溶剂化效应下和与DNA碱基对键合模型体系的电子吸收光谱及发射光谱等进行计算、模拟和解释，结合其独特的光谱性质，探索分子光开关型钌(II)配合物发光机制的理论研究。

钌多吡啶配合物具有丰富的光物理和光化学性质,它们可作为DNA结构探针和DNA分子光开关。本课题以用密度泛函理论（DFT）等方法对在分子光开关方面有应用前景的钌配合物与DNA 键合的电子结构和光谱性质进行理论研究，旨在获得影响配合物发光性质的诸因素及调控规律。同时，典型的分子光开关型系列配合物[Ru(phen)2(L)]2+(L=dppz, taptp, phehat) 和 [Ru(L)2(dppz)] 2+ (L=bpy, dmb, phen) 采用含时密度泛函 (TDDFT)、单激发组态相互作用（CIS）等方法对该类特征分子光开关型钌多吡啶类配合物在真空、溶剂化效应下键合模型体系的电子吸收光谱及发射光谱等进行计算、模拟和解释，结合其独特的光谱性质，探索分子光开关型钌(II)配合物发光机制的理论研究。这些理论的研究有利于我们进行分子光开关型钌配合物的合理设计。