尿嘧啶在紫外光激发下会在不到一皮秒的时间内形成基态中间体，而该中间体的衰变会被亲核性水分子的加入所抑制

研究尿嘧啶在267 nm激发下在水及重水溶液中的激发态动力学，通过宽带瞬态吸收和量子化学计算，确认了地面态半椅扭曲中间体的形成与水分子亲核加成作用，其寿命分别为22.7 ps和30.8 ps。

　　

研究RNA的激发态动力学对于理解生物系统可能受到的损伤、开发新的生物技术以及深入了解分子行为和地球上生命的化学演化至关重要。在这项研究中，我们研究了尿嘧啶在267纳米波长下被激发后在水溶液和氘代磷酸盐缓冲溶液中的激发态动力学。我们采用了具有飞秒时间分辨率的宽带瞬态吸收技术，并结合了稳态吸收光谱和量子化学计算方法。研究的主要目标是检测并研究这种中间体与水分子反应的活性，这种反应可能导致6-羟基-5,6-二氢尿嘧啶光合物的形成。我们通过量子化学计算得到的模拟吸收光谱来验证实验测得的瞬态吸收光谱，该计算考虑了显式和隐式的溶剂效应。这一比较证实，该瞬态物种可以被识别为基态的半椅式扭曲尿嘧啶中间体。这种中间体在¹ππ*激发态衰变后不到1皮秒的时间内形成。此外，其衰变过程是由水分子的亲核加成驱动的，在水溶液中的衰变寿命为22.7 ± 0.2皮秒，在氘代水溶液中的衰变寿命为30.8 ± 0.3皮秒。综上所述，本研究及其他研究的结果表明，这种反应中间体是6-羟基-5,6-二氢尿嘧啶光合物的前体。