近日，物理与电子工程学院、新疆发光矿物与光功能材料重点实验室布玛丽亚·阿布力米提教授与向梅教授团队在国际学术期刊《Physical Chemistry》（IF:2.8，JCR Q2）上发表了题为“Synergistic Effects of Solvent Polarity and Para-Substitution on the ESIPT and Antioxidant Properties of Diosmetin”的学术论文。该论文的通讯作者为王晓宁、布玛丽亚·阿布力米提教授和向梅教授，第一作者为硕士研究生夏提古丽·卡哈尔，新疆师范大学为第一完成单位。
该研究采用密度泛函理论（DFT）和含时密度泛函理论（TD-DFT）方法，系统考察了溶剂极性（环己烷（CYC）、二氯甲烷（DCM）、二甲基亚砜（DMSO））及对位取代基电子效应（吸电子基：-NO2、-CHO、-CN；给电子基：-OCH3、-OH、-NH2）对香叶木素ESIPT过程及抗氧化活性的协同调控机制。
图 1 香叶木素分子（DIOS）及其衍生物在环己烷（CYC）溶剂中S0态和S1态的分子结构
结果表明，香叶木素（DIOS）在光激发后经近乎无垒的激发态分子内质子转移（ESIPT）路径，直接生成稳定的酮式激发态（K*），不形成稳定的烯醇式中间体（E*）。溶剂极性增大（CYC→DCM→DMSO）可降低基态质子转移能垒，促进ESIPT过程；取代基电子效应则呈现系统性调控规律：吸电子基团（-NO2、-CHO、-CN）通过增强质子给体酸性和受体碱性，在热力学上促进ESIPT，但会提高电离势从而削弱抗氧化活性，且过强吸电子基团在极性溶剂中会引发S1态动力学捕获效应，产生双荧光发射；给电子基团（-OCH3、-OH、-NH2）虽抑制ESIPT，但通过降低电离势显著增强抗氧化能力。上述发现揭示了ESIPT效率与抗氧化活性之间的内在竞争关系，界定了最优电子调控区间，为黄酮类抗氧化剂的理性设计提供了理论依据。
图 2 DIOS 、 DIOS -CN及 DIOS -NH2在CYC、DCM和DMSO溶剂中的紫外吸收光谱(a)、正常烯醇荧光（N-Flu）(b)以及质子转移后的互变异构体荧光（T-Flu）(c)
本研究获得新疆自然科学基金面上项目(项目编号：2023D01A40)、新疆高校科研计划项目(项目编号：XJEDU2023J030)、国家自然科学基金(项目编号：22363011)、新疆天山青年人才培养计划（项目编号： 2024TSYCCX0064）、以及中国科学技术大学-新疆师范大学对口合作发展联合基金（No. XJNULH2503）的资助。
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.chemphys.2026.113292
