Fluorescence quantum yields of 5(E)-styryl-1, 3-dimethyluracils (4'-X-5(E)-SDU's) are more affected by the solvent viscosity than by its polarity except 5 (E)-(4'-nitrostyryl)-1,3-Dimethyluracil (4'-$NO_2$-5(E)-SDU). The fluorescence maxima shift slightly to the long wavelengh with increasing the solvent polarity indicating that the lowest excited fluorescent states are the $^1(\pi,\pi^{\ast})$ states. However, the lowest singlet state of 4'-$NO_2$-5(E)-SDU has (n, $\pi^{\ast}$) character in non-polar solvents, but with increasing the solvent polarity the lowest singlet state changes from (n, $\pi^{\ast}$) to ($\pi,\pi^{\ast}$) state. Relatively weak fluorescence of the substituted 5 (E)-SDU's implies the significant contribution of the (n, $\pi^{\ast}$) state introduced by the heteroatom to the lowest excited singlet state leading to the fast internal conversion or intersystem crossing.
Photoisomerization quantum yields of 4'-halogen substitution are similarly influenced by solvent viscosity as the unsubstituted 5(E)-SDU while little affected by solvent polarity. However, photoisomerization quantum yields of 4'-$OCH_3$-and 4'-$CH_3$-5(E)-SDU's depend on the nature of the solvents, while for 4'-nitro derivative it is strongly affected by solvent polarity. The azulene quenching experiments on the direct and sensitized photoisomerization of the substituted 5(E)-SDU's indicate that singlet mechanism for the direct photoisomerization of 4'-$OCH_3$-and 4'-$CH_3$-5(E)-SDU's is operative, and both singlet and triplet mechanism for 4'-halogen substituted 5(E)-SDU's are operative. However, direct photoisomerization of 4'-$NO_2$-SDU occurs in the triplet manifold.
5(E)-스티릴-1,3-디메틸우라실(5(E)-SDU)의 페닐 고리에 여러가지 치환기를 도입하여 광물리적 및 광화학적 성질에 미치는 영향에 관하여 연구하였다. 니트로기를 제외한 5(E)-SDU의 치환체들의 형광 양자 수율은 용매의 극성보다 용매의 점성에 의해 크게 영향을 받는 것으로 생각된다. 형광 극대치는 비 극성 용매에서 극성 용매로 바뀔 때 장파장으로 이동하는데, 이것은 아마 최저 들뜬 형광상태가 $(\pi,\pi^{\ast})$ 상태인 것으로 생각된다. 그러나, 4' -니트로 치환체의 최저 단일 상태는 비 극성 용매에서는 $(n,\pi^{\ast})$ 상태이고 극성이 증가된 용매에서는 $(\pi,\pi^{\ast})$ 상태를 갖는 것으로 보인다. 5(E)-SDU의 치환체들의 비교적 적은 형광은 헤테로 원자에 의해 도입된 $(n,\pi^{\ast})$ 상태가 내부 전환이나 계간전이에 크게 기여하기 때문인 것으로 보인다.
4'-할로겐 치환체의 광이성질화 양자 수율은 비 치환 5(E)-SDU와 비슷하게 용매의 극성보다는 용매의 점성에 영향을 받지만 4'-니트로 치환체는 용매의 극성에 비교적 크게 영향을 받는다. 여러가지 치환체들의 직접 및 증감 유발 광이성질화 반응에 대한 아줄렌 소광 실험에서 4'-메톡시와 4'-메틸 치환체의 직접 광이성질화 반응은 단일 상태 메카니즘으로 일어나고 4'-할로겐 치환체에서는 단일 상태와 삼중 상태 메카니즘으로 함께 일어나지만 4'-니트로 치환체의 직접 광이성질화 반응은 삼중 상태에서 일어남을 알았다.
