IQCC  Science  Slam  November  24    

Developing  New  Tools  to  Study  Excited  States  

Sílvia  Escayola    Dr.  Lluís  Blancafort    

Chemistry  of  Electronically  Excited  States  

ComputaFonal  studies  of  excited  Thymine1  

1.  Improta,  R.;  Santoro,  F.;  Blancafort,  L.  Chem.  Rev.  2016,  116,  3540–3593.  

h·∙ν  

Conical    intersecFon  

 S0  

S1    

ComputaFonal  Requirements  of  Biological  Systems  

 

NucleoBdes  in  soluBon  and  DNA  strand  fragments  

 

Isolated  nucleobases  and  nucleoBdes  

 

Simple  model   Extensive  model  (System  >100  atoms)  

 (System  <100  atoms)  

 

Hybrid  method  (QM:MM)  (ONIOM)  

High  level  calculaBon  +  low  level  calculaBon  

ComputaBonal  approach  

Quantum  Mechanics  (CASSCF,  CASPT2,  TD-­‐DFT)  High  level  calculaBon  

ComputaFonal  Requirements  of  biological  systems  

Ruiz-­‐Barragan,  S.;  Morokuma,  K.;  Blancafort,  L.  J.  Chem.  Theory  Comput.  2015,  11,  1585–1594.  

Conical  IntersecBon  

Development  of  new  SoZware  

Preliminary  Tests  of  the  ImplementaFon  

Energy  Differen

ce  (S

1-­‐S 0)  

in  hartree  

No.  of  MicroiteraBons  cycle  

Figure  1.  VariaBon  of  the  energy  difference  during  the  1st  macroiteraBon  cycle    

Further  studies  using  more  demanding  systems  are  required  to  evaluate  the  performance  of  the  implementaBon  

Thymidine  monophosphate  (TMP)  TEST  SYSTEM