Transfert de proton intramoléculaire en état excité dans le 2-(2‘-tosylaminophényl)benzimidazole

Les propriétés spectroscopiques du 2-(2‘-tosylaminophényl)benzimidazole (TPBI) ont été étudiées dans une série de solvants différents. Comme révélé par la spectroscopie d'absorbance, d'émission à l'état stable et résolue dans le temps, la molécule subit un transfert de proton intramoléculaire en état excité (ESIPT) rapide pour donner une émission de l'espèce tautomérique correspondante avec un rendement quantique élevé (0,5). L'émission de fluorescence montre une cinétique de décroissance monoexponentielle (τ = 4,5 ns) peu importe la nature du solvant. L'équilibre à l'état fondamental est dominé par un seul rotamère et de petites quantités de l'anion déprotoné. La structure aux rayons X de TPBI montre une torsion substantielle hors du plan le long de l'axe de la liaison aryle−benzimidazole, probablement due à des interactions de empilement π entre les cycles tosylamide et benzimidazole. Les calculs ab initio suggèrent une structure différente en phase gazeuse sans interactions de empilement π et un angle de torsion considérablement réduit. Une grande barrière énergétique pour l'interconversion des rotamères cis et trans dans l'état fondamental et excité a été prédite sur la base de calculs DFT, ce qui est en accord avec toutes les données expérimentales. L'équilibre à l'état fondamental et le processus ESIPT de TPBI sont essentiellement non affectés par la nature du solvant, ce qui est d'un intérêt particulier pour les applications de détection en biologie cellulaire.