Фотоника ионных пар некоторых полиметиновых красителей Джулибеков, Холикул Осетович

Введение к работе

Актуальность работа. Изучение фотоники голешгиеовых крает-телей- (ПК) имеет большое теоретическое и прикладное значение в связи с широком'использованием их в науко и технике в качестве

фотосенсибилизаторов, пассивных затворов и активных срвх лазеров, флуоресцентных зондов и новых средств записи информации ж т.д. Кроме того,.являясь уникальными преобразователями световой энергии', эти соединения являются очень. удобными модельными системами при изучении ряда фотофнзпческих, фотохимических и фотобиологических, процессов'и для развития теории цветности органических красителей. Для их успекного использования при решении тех или иных задач необходим сведения о влиянии природа, среда на спектрально-лтаин; рентные и фотохимические- свойства ПК различной структуры. Хотя в этом направлении накоплен оольиоа экспериментальный материал, однако в связи со слойеосн-э и разнообразием процессов нез-молекулярных взаимодействий "(ММВ) в растворах красителей и обобщения имеющихся данных необходимо проведение даль&зйщих исследовании.

Катион-анионные ПК представляют собой новый класс ионных красителей, в которых катион и анион cava являются ПК. Эта соединения обнаруживают спектральные свойства, приЕцшшааьпо отличвюцаз-ся от свойств красителей с одним хромофором. Практически отсутствуют раооты го изучения природа растворителя. нротиЕоисна и заместителей па спэктрально-лижнэсцентЕые и Затохеткчоскиз свойства катисн-зшокшх. ПК. В мадополярных и неполярних средах на спєктра;:ьяо-лшпиесцеїггіішз и фоч-охпкзческаэ свойства долины о:сз~ знвать влияние не только строение хромофора, но и природа проти-

воиона, что в свою очередь вызывает необходимость в изучении ионных пар цианинов и их ассоциатов в этих средах.

Цель работы заключалась б изучении фотохимии и фотофизики ПК различной структуры (катеоэных, анионных, катион-анионных) в растворителях различной полярности методами стационарной и импульсной спектроскопии. .

Научная новизна расюты заключается в том, что впервые:

1. Обнаружено взаимодействие хромофоров катиона и-аниона в ионной паре квтион-анионного красителя. Показано, что оно зависиі нэ только от близости полос поглощения катиона и аниона, но ж от их химической природы. ''''

2. Кондуктоматричбскіяи методом определены константы ионной диссоциации ряда катион-анионных. ПК в малополярных растворителях. Константы сопоставлены, с их спектрами поглощения.

3. Обнаружен синглет-сингдзтши перенос энергии в ионных парах катион-анионных ПК: при возбуждении иона, обладающего коротковолновой полосой поглощения, флуоресцирует ион с длшшоволновыа поглощением.

4. Зарегистрирована лшинесцирущие ассоциаты анионных, кати-онных и катион-анионных ПК в малополярных, нэполярных и бинарных растворителях при комнатной температура.

Б. Обнаружено влияние тяжелого атома в ионных парах бензимит дациаяиновых крсителей.нв кинетику гибели их триплетного состояния.

6. Изучено влияние заместителей полиметиновои цепи (ПЦ) ряда анионных ПК на кинетику гибели их фотоизомэров и триплетного состояния.

7. Показано, что образование ионных пар с противоионом влияе¹ на обратную цис-транс-изомеризацию катионнах, анионных и катион-

анионных ПК.

Яаучно-прачтическая ценность. Результаты работа дают ценную информацию "о строении и различных типах йодных пар катион-анионных ПК и могут быть использованы при исследовании их спектрально-люминесцентных и фотохимических свойств. Существование различных типов ионных нар и ассоциация изученных красителей имеют существенное значение с точки зрения учета этого фактора при их исполъ- зевании в практике. Обнаруженное в работе сильное влияние заместителей на кинетику цке-трэнс-изомериззции анионных ПК имеет большое значение для теоретического рассмотрения процессов изомеризации и важно'для практического использования этих красителей. Кроме того, полученные результаты могут быть использованы для дальнейшего развития теории ЖГ5 и фотоиикл красителе" в конденсированной фазе» а также длл целенаправленного синтеза красителей с заданными еяектрзльно-лжизесцентдыст и фотохимическими СВОЙСТЕЗМИ.

Автор заппщает схедуїо-дио репультаты работы:

- экспер-этзнталъныэ данные по електронним спектрам поглоценмя
и (флуоресценции, а также определенные в работе осковкыв спектргль-
ко-кияоткчееккэ характеристики ІІК: квантовые выходы $ауорэсцепциа

( Флд), константы скоростей гибели фотоизомеров (). значения энергии активации процесса релаксации фотоизокеров (3^), величины предэясяснвнпиальных множителей (А₀), константы скорости гибели триплетних молекул (К_т) п константы ионной диссоциации (К ).

- обнаруженное в работе взаимодействие хромофоров катиона и
аниона в ионной паре катион-анионного красителя. При этом пока
зано, чт . оно зависит но только от близости полос поглощения ка
тиона и аниона, но е от их химической пр;гроды.

- обнаруженный сіжглет-синглеттгіі перенос знергті в иогаых
парах катиоп-агаюнннх ПК.

спзктрзлью--лшигізсцсктше СЕОіІсгва флуоресцирующих и кєфлу-opf>cxpyjffiv-'.x агрегате? IK к мэлополкрнах, неполярних к бшіарних растворителях при комнатной температуре.

влияние тяжелого атока в ионных парах Оенэшидациэниновнх красителей на кинетику гибели их триплетного состояния.

влияние заместителей в Щ ряда анионных ПК на кинетику гибели их фотоизомеров и, триплетного состояния.

влияние образования ионных пар на кинетику гибели'фотоизомеров катионных, анионных и катион-анионных ПК.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладавались и обсуждалось на Всесоюзном совещании по молекуляр- . ной лндгаесцекции (Караганда, 1989.), VI Всесоюзной конференции "Органические люминофоры и их прш.;онэние в народном хозяйстве" (Харьков, 1990), VII Всесоюзном-! Международном совещании Физика, химия и технология люминофоров "Лтшнофор-92" (Ставрополь, 1992), Международной конференции по фотохимия Содружества Независимых Государств (Киев, 19ь<;) и на ежегодных конференциях профессорско-преподавательского состава Самаркандского Государственногоуниверситета ил.А. Навои (Самарканд, IS85-I993).

Личный вклад. Все экспериментальные данные получеш автором самостоятельно. Научным,руководителям принадлежит постановка задачи исследования,'общее руководство работой к обсуждение полученных результатов.

Публикации. Основные результата проведенных исследований опубликованы в 13 печатных работах.

Объем и структура работы. Диссертация изло'кена на страницах машинописного текста, содержит таблица рисунков и состоит из введения, пяти глав, заключения и списка литературы, вклшащвго нимешваний.