花青素Cyanines（Cy3，Cy5，Cy3B）广泛应用于单分子荧光光谱（SMF）、超分辨率成像（SMLM）等领域，这些反应中通过分子中巯基的光化学反应中多样性的变化实现，但是其中关于花青素的光反应机理仍没有得到很好的理解。麦吉尔大学Gonzalo Cosa等通过瞬态荧光吸收光谱、DFT建模对Cy5、Cy5B的单分子荧光活性进行研究，展示了光作用中硫醇（β-巯基乙胺、β-巯基乙醇）向三重激发态的Cy分子之间的电荷转移（PeT）过程，并发生三重态-单重态的系间窜跃，改善了Cyanine的荧光性质。

 本文要点：

（1）

这个系间窜跃的三重态-单重态转化过程中生成了双自由基物种。随后，通过反向电子转移/重新得到基态的Cy；或者生成Cy-硫醇加合物（实现超高分辨显微作用的原因）。作者发现，在光引发中巯基消除反应导致Cy重新形成的过程伴随着加合物吸光范围扩展。巯基消除反应过程在酸催化反应中同样能够进行，以上结果为设计荧光分子、光转换剂、三重激发态淬灭、单分子超分辨成像之间的关系提供了机理上的结果。

参考文献

Yasser Gidi, Liam Payne, Viktorija Glembockyte, Megan S Michie, Martin J. Schnermann, and Gonzalo Cosa*

Unifying mechanism for thiol induced photoswitching and photostability of cyanine dyes, J. Am. Chem. Soc. 2020

DOI：10.1021/jacs.0c03786

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.0c03786