Стендовый доклад

Флуоресцентные молекулярные роторы на основе BODIPY с объемными ароматическими заместителями

Ю.С. Марфин, Е.В. Румянцев, Г.А. Журко

Ивановский государственный химико-технологический университет, г. Иваново

ymarfin@gmail.com

Флуоресцентные молекулярные роторы – это группа соединений, обладающих высокой чувствительностью к изменению вязкости среды. Увеличение динамической вязкости приводит к изменению флуоресцентных характеристик молекулярного ротора за счет снижения вероятности безызлучательного рассеяния энергии возбужденного состояния путем вращения объемного заместителя. Среди исследуемых в настоящее время флуоресцентных молекулярных роторов особого внимания заслуживают бор-дипирриновые комплексы (BODIPY), отличающиеся высокой фотохимической устойчивостью и широкими возможностями химической модификации соединений для конкретных практических нужд. В этой связи в работе решались задачи моделирования, синтеза, идентификации и исследования фотофизических характеристик ряда BODIPY, содержащих объемные заместители в 8-положении дипирринового остова.

Для полученных соединений были определены спектральные характеристики в индивидуальных и смешанных органических растворителях при различных температурах и мольных соотношениях компонентов. Это позволило разделить вклады температуры и динамической вязкости, а также природы растворителя на спектральные свойства исследуемых соединений. Показано, что с ростом вязкости происходит увеличение интенсивности флуоресценции, относительных квантовых выходов, а также уменьшение констант скорости безызлучательного рассеяния. Полученные зависимости квантового выхода соединения от динамической вязкости раствора в логарифмической форме имеют линейный вид и согласуются с уравнением Ферстера–Хоффмана. Полученные значения констант в данном уравнении в ряде случаев превосходят известные значения для коммерчески доступных флуоресцентных молекулярных роторов.

Схема синтеза и структуры исследуемых BODIPY

Для более детального описания сольватохромного эффекта использован метод многопараметрического анализа с набором параметров Каталана. Показано, что трехпараметровый подход не позволяет с достаточной точностью описать зависимость фотофизических характеристик соединений от свойств растворителей. Авторами предложено использовать параметр динамической вязкости при построении корреляций, что позволило повысить степень достоверности аппроксимации и использовать данную модель для интерпретации вкладов отдельных взаимодействий. Методами квантовой химии определены геометрические и энергетические характеристики исследуемых соединений. На основе анализа сечений поверхностей потенциальной энергии при вращении объемного заместителя сделаны предположения о вероятности реализации безызлучательного канала рассеяния энергии возбужденных состояний.

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (гранты № 15-33-20002 мол_а_вед, 14-03-31888 мол_а).