Se realizarán estudios experimentales que pretenden discernir los aspectos más importantes de la estructura molecular de sistemas modelos en los que se presentan las llamadas “intersecciones cónicas”. El proyecto se realizará en el Laboratorio de Espectroscopía Láser del Instituto de Química por el grupo de investigación del Dr. Jorge Peón. El proyecto proveerá fondos para adaptar las capacidades del laboratorio con el objetivo de poder realizar experimentos en la zona del ultravioleta (excitación entonable con pulsos ultracortos de 250 nm a 400 nm). El proyecto también hará posible las investigaciones de al menos tres estudiantes de posgrado durante el primer año (dos de doctorado y uno de maestría, todos adscritos al Posgrado en Ciencias Químicas de la UNAM). Se publicarán al menos dos artículos de investigación por año en revistas lider en Fisicoquímica._x000D_ _x000D_ Las intersecciones cónicas denominan al conjunto de coordenadas atómicas en las que una molécula se encuentra cuando dos estados electrónicos diferentes (por ejemplo el estado electrónico basal y un estado resultante de la absorción de luz), tienen exactamente la misma energía vibro-electrónica. La existencia de intersecciones cónicas en la superficie de energía potencial de muchos sistemas determina la capacidad de una molécula de transitar de un estado a otro con constantes de velocidad del orden de 10^15 s. Tal velocidad hace que la fotoquímica de una molécula quede totalmente determinada por el canal que provee la intersección cónica, ya que prácticamente ningún proceso fotoinducido (reacciones de isomerización, transferencia de electrones, etc), puede ocurrir con una eficiencia mayor que el respectivo cambio de estado electrónico. _x000D_ _x000D_ Los procesos implicados por las intersecciones cónicas (transiciones no-radiativas entre diferentes estados) son tan rápidos, que la única manera de monitorear estos fenómenos, es mediante la espectroscopía láser con pulsos ópticos ultracortos (con duración del orden de los femtosegundos). El laboratorio de Espectroscopía Láser del I.Q. cuenta con una excelente instrumentación para llevar a cabo estas investigaciones. Adicionalmente, el grupo de trabajo ha acumulado en los últimos años, la experiencia necesaria para abordar estos temas. A continuación se listan los miembros del grupo de trabajo que participarán en el proyecto:_x000D_ _x000D_ 1) Juan PabloVillabona: Estudiante de Doctorado. Tema de investigación: Procesos no-radiativos en compuestos aromáticos heterocíclicos._x000D_ _x000D_ 2) César Augusto Guarín Durán : Estudiante de Maestría. Tema de investigación: Fotoquímica y fotofísica de compuestos poliaromáticos con substituyentes carbonílicos._x000D_ _x000D_ 3) Raquel Estefanía Noria Moreno: Estudiante de Maestría. La estudiante obtendrá su grado académico durante el 1er semestre del 2011 y continuará con estudios de doctorado con el tema de Estudios por espectroscopía Láser de Reacciones Adiabáticas._x000D_ _x000D_ 4) Eddy Francis Plaza Medina. Estudiante de Doctorado. La estudiante obtendrá su grado académico durante el 2011 y participará en el proyecto en la instalación de diferentes experimentos que requieren del uso y manejo de luz ultravioleta. Adicionalmente, proveerá de entrenamiento y asesoría al resto de los estudiantes._x000D_ _x000D_

En las últimas ediciones de textos y revisiones de fotoquímica, es muy claro que las intersecciones cónicas son consideradas como responsables de múltiples fenómenos de relevancia en fotoquímica, fotobiología, y esquemas de conversión de energía, incluyendo la fotosíntesis artificial y natural.[1] Dicha relevancia se ha reconocido debido al trabajo experimental que ha detectado la existencia de transformaciones de estado electrónico molecular que ocurren en la escala de los femtosegundos. Estos procesos necesariamente se deben a transiciones no-radiativas que para corresponder a las constantes de velocidad medidas (de 10^14 a 10^15 s-1), proceden a través intersecciones cónicas.[2-3,9,23,34] A pesar de este conocimiento, hoy en día solo existen dos o tres sistemas en los que ha sido posible establecer cuál es la coordenada normal de la molécula a través de la cual los dos estados que se vuelven isoenergéticos (p. ej. S0 y S1 en la adenina)._x000D_ _x000D_ El presente proyecto pretende realizar una serie de mediciones en moléculas con variaciones discretas, gracias a las cuales sea posible distinguir precisamente cuales son las características moleculares que implican la existencia de una intersección cónica. El conocimiento que se producirá de esta manera será aplicado directamente por la comunidad científica del área de espectroscopía óptica y de fotoquímica ya que será posible predecir si un sistema dado tenderá a presentar una intersección cónica como el camino principal de decaimiento tras una excitación luminosa. En este sentido, el nuevo conocimiento será de una alta relevancia pues proveerá de un esquema básico sobre si un proceso fotoinducido esperado (reacciones de fotodisociación, fenómenos de transferencia de carga, etc), está o no en competencia con procesos tan veloces y eficientes como los que implican las intersecciones cónicas (transiciones no radiativas entre diferentes estados electrónicos, incluyéndose el estado basal). _x000D_ _x000D_ _x000D_