CC BY
1SBT BOYOQ VA UNING HOMODIMERLARINING ERITMALARI SPEKTRAL-LUMINESSENT VA FOTOKIMYOVIY XUSUSIYATLARI
1Shokir Tursunov, 2Abdulla Dursoatov, 3Ulug'bek Qurbonov
1, 2DTPI Umumiy fizika va qurilish muhandisligi kafedrasi o'qituvchisi 3DTPI Umumiy fizika va qurilish muhandisligi kafedrasi talabasi https://doi.org/10.5281/zenodo.11114951
Annotatsiya. Ushbu ishda stirilsianin homodimer bo'yoqlarining spektral-lyuminessent va fotokimyoviy xususiyatlari bilan ularning o 'ziga xos elektron tuzilishi qonuniyati orasidagi bog'liqlik va ularning uyg'ongan elektron holatining tabiati, o'rganilgan moddalar eritmalarida bo'ladigan molekulalararo ta'sir jarayonlari hisoblangan.
Kalit so'zlar: yutilish, luminessensiya, fluoressensiya, agregatsiya, erituvchili qobiq, ossilyator kuchi.
Абстрактный. В данной работе рассчитана связь спектрально-люминесцентных и фотохимических свойств стирилцианиновых гомодимерных красителей с закономерностью их специфической электронной структуры, природой возбужденного электронного состояния и процессами межмолекулярного взаимодействия в растворах исследуемых веществ.
Ключевые слова: поглощение, люминесценция, флуоресценция, агрегация, оболочка растворителя, сила осциллятора.
Abstract. In this work, the relationship between the spectral-luminescent and photochemical properties of styrylcyanine homodimer dyes and the regularity of their specific electronic structure, the nature of their excited electronic state, and the processes of intermolecular interaction in solutions of the studied substances were calculated.
Key words: absorption, luminescence, fluorescence, aggregation, solvent shell, oscillator strength.
Olingan spektral-lyuminessent xususiyatlari stirilsianin bo'yoqlari uchun asosiy ma'lumotlari bo'lib, ular tibbiy va biologik amaliyotda fluoressent zond va nishonlar sifatida ishlatilishi mumkin, bu spektral-fluoressent xususiyatlarga ega bo'lgan yangi stirilsianin bo'yoqlarini maqsadli sintez qilish, shuningdek, molekulalararo o'zaro ta'sirlar nazariyasini yanada rivojlantirish uchun imkon yaratadi..
Skvarain bo'yoqlari Sbt monomerlari molekulalarining elektron yutilish va flourens spektrlari va homodimerlar molekulalari: Dbt-5 suvda o'rganildi. Aniqlanishicha, 10-5—10-6 M konsentratsiya oralig'ida barcha o'rganilayotgan bo'yoqlarning yutilish va flourens spektrlarining shakli doimiy bo'lib qoladi. Bu o'rganilayotgan bo'yoqlarning molekulalari monomerik shaklda ekanligini ko'rsatadi.
1-jadval.
O'rganilayotgan bo'yoqlarning spektral va lyuminestsent xususiyatlari suvda.
Bo'yoq nyut A max, (nm) AAAmax, (nm) s, (lxmol -1 x sm-1) fe T, (ns) V0-0 (sm-1) SS (sm-1)
Sbt 511 596 23500 0,27 0,1 17480 2790
Dbt-5 502 596 12300 0,23 0,2 17450 3141
Suvli eritmada bo'yoq konsentratsiyasi ortishi bilan qisqa to'lqin uzunliklari tomonida joylashgan yangi chiziq kuzatildi.
560 585 610 635
Xo'qun uzunligi, nm To'qun uzunligi, nm
1-rasm. Sbt bo'yog'ining suvdagi yutilish (a) va flourens (b) spektrlarining kontsentratsiyaga bog'liqligi: 1-10-5, 2-10-4, 10-3 m.
1-rasmda Sbt bo'yog'ining yutilish va floresens spektri ko'rsatilgan. Amax=511 nm (1-rasm, 1-egri chiziq) bilan kuzatilgan yutilish spektrining maksimali Sbt bo'yog'ining monomer shakliga ishora qiladi. Bo'yoq kontsentratsiyasining yutilish spektrida ortishi bilan Amax=511 nm bo'lgan monomerik tasmaning intensivligi biroz pasayadi, shu bilan birga, qisqa to'lqin uzunliklari tomondan Amax=496 nm bo'lgan yangi chiziq paydo bo'ladi (1-rasm, egri chiziq 3). Bunda kontsentratsiya ortishi bilan spektrning shakli doimiy bo'lib qoladi va KTL kuzatildi.
To'qun uzunligi To'qun uzunligi
2-rasm. Dbt-5 bo'yog'ining suvdagi yutilish (a) va floresens (b) spektrlarining kontsentratsiyaga bog'liqligi: 1-5*10-6, 2-5*10-5, 3-5*10-4m
Suvli eritmada bo'yoq kontsentratsiyasi ortib borish jarayonida, Dbt-5 homodimerik bo'yoqning yutilish va floresens spektrlarida paydo bo'ladi. 2-rasmda Dbt-5 bo'yog'i konsentratsiyasining ikki darajaga ortishi Amax=502 nm bo'lgan monomer zonasining yutilish intensivligining pasayishiga olib kelishi ko'rsatilgan (2a rasm, 3-egri chiziq). Homodimerik
bo'yoqning suvli eritmalarining lyuminestsent intensivligi konsentratsiyaning oshishi bilan kamayadi (2-rasm). Sbt ning suvli eritmalarining yutilish va floresens spektrlarida kuzatiladigan hodisalar molekulalar yordamida bo'yoq molekulalarining lyuminestsent bo'lmagan agregatlarini hosil qilish bilan izohlanadi. Suv erituvchi molekulalari vodorod aloqasining shakllanishi tufayli bo'yoq molekulalari orasidagi bog'lovchi ko'prik vazifasini bajaradi. 2.a-rasmdan suvli eritmada Dbt-5 konsentratsiyasining ortishi singdirish qobiliyatining pasayishiga olib keladi (gipoxrom effekt). Bunday hollarda yutilish spektrlarida gipoxrom effekti uzoq va qisqa to'lqin uzunligi kengayishi bilan birga kechadi (2a-rasm, 2 va 3-egri chiziqlar). Dbt-5 bo'yoq molekulalari uchun agregatsiya jarayoni suvli eritmalarda, shuningdek, Sbt bo'yog'i uchun sodir bo'ladi, bu erda suv molekulasi ikkita bo'yoq molekulasini birlashtirganda oraliq ko'prik vazifasini bajaradi. Turli agregatlarni hosil qilish qobiliyati ularning xromoforlarining tuzilishi, ya'ni muhim dipol momentlari, qarama-qarshi zaryadlarning almashinishi va xromoforning tekis tuzilishi, bu MMV ning yuqori energiyasini belgilaydi.
3-rasm. Turli erituvchilar sifatida Dbt-5 bo'yog'ining (c=4*10-6 M) yutilish (a) va flourens (b) spektrlari qo'shiladi: 1-suvli eritma, 2-1% suv+99% etanol, 3-1% suv + 99% DMF, 4-1% suv +
99% dioksan.
Turli tabiatdagi erituvchilarda stirilcyanine bo'yoklar ning spektral va lyuminestsent
xususiyatlari (c=10-5 M).
BO'YOQ lyut , A max (nm) AAmax (nm) s, (lxmol -1 x sm-1) fe T, (ns) V0-0 (sm-1) SS (sm-1) Ietanol/Isuv
2%SUV +98% ETANOL
Sbt 525 597 22700 0,42 0,1 17370 2297 1,6
Dbt-5 524 598 21300 0,56 7,9 17390 2361 14,6
2%SUV +98% DMF
Sbt 522 606 27600 0,50 8,7 17310 2655 1,7
Dbt-5 526 606 20800 0,36 0,1 17360 2509 15,7
2% SUV+98% DIOKSAN
Sbt 520 599 27400 0,55 8,0 17430 2536 1,3
Dbt-5 520 597 8600 0,17 0,2 17450 2480 18,7
Ikkilik erituvchilar bilan eritmalar yutilish va flourens spektrlarida va Sbt bo'yoqlari uchun kuzatiladi. Universal o'zaro ta'sirlar erituvchilarning sindirish ko'rsatkichi (пэ) va o'tkazuvchanlik (eD) kabi makroskopik parametrlari bilan tavsiflanadi. Sindirish ko'rsatkichi qutblanish qobiliyatini, dielektrik o'tkazuvchanligi esa erituvchining qutbliligini tavsiflaydi. Qutblanish qobiliyati (пэ) ga mutanosibdir va molekulalarning lahzali tebranuvchi dipollarni hosil qilish qobiliyatini tavsiflaydi . O'rganilayotgan organik bo'yoqlar erituvchi qiymatining (nD) o'zgarishiga juda sezgir, chunki ular oson qutblanadigan konjugatsiyalangan p bog'lanish tizimiga ega. Bantlar pozitsiyasi sinishi indeksidagi o'zgarishlarga eng sezgir. Maxsus o'zaro ta'sirlar nukleofillik (B) va elektrofillik (E) bilan tavsiflanadi
Xulosa qilib shuni aytish mumkinki ,Suv erituvchi Sbt va Dbt-5 stirilsianin bo'yoqlarining yutilish va fluoressensiyaning elektron spektrlari o'rganildi. Monomer holatida bo'lgan molekulalar uchun olingan eksperimental ma'lumotlar asosida quyidagilar aniqlanadi: yutilish (
■'■■■.■■■■.■) va fluoressensiya (■'■'■:.-,■.■) maksimumlari, ekistensiya koeftseynti (e), ossilyator kuchi (f),
kvant chiqishi (B), uyg'ongan holatda yashash vaqti (т), o'tish chastotasi (■; - ■) va Stoks siljishi (SS).Suv eritmalaridan binar eritmalarga o'tish jarayoni tadqiq etildi: suv+etanol, suv+dioksan va suv+DFM larga o'tilganda yutilish va fluoressensiya spektrlarida batoxrom yoki gipsoxirom siljish kuzatildi. Kuzatilgan bu spektral namoyon bo'lish bo'yoq molekulalari qobig'ining buzilishi bilan izohlandi. Suv eritmalaridan suv+etanol, suv+dioksan va suv+DFM eritmalarga o'tishda yutilish va fluoressensiya spektrlarida chiziqlar 18-22 nm batoxromik almashinuvi. Kuzatilgan spektral ko'rinishlar bo'yoq molekulalarining solvat qobiqlarining o'zgarishi bilan izohlanadi.
Adabiyotlar ro'yxati
1. S. H. Kim. Functional Dyes. Oxford: Elsevier. 2006. 650 p.
2. Deligeorgiev T., Vasilev A., Kaloyanova S., Vaquero J.J. Styryl dyes - synthesis and applications during the last 15 years // Coloration Technology. -USA, -2010. -V.126. -P.55-80.
3. Шапиро Б.И. Молекулярные ансамбли полиметиновых красителей // Успехи химии. -Россия, -2006. -Т.75, № 5. - С. 484-510.
4. Lee Ch.Ch., Hu A.T. Synthesis and optical recording properties of some novel styryl dyes for DVD-R // Dyes and Pigments. - United Kingdom, -2003. -V. 59, № 1. - P. 63-69.
5. Reda Mahmoud Abd El-Aal. Synthesis and absorption spectra of a new polymethine cyanine dyes // Dyes and Pigments - United Kingdom, 2002. V.52, № 2. - P. 129-136.
6. Lee H., Berezin M.Y., Henary M., Strekowski L., Achilefu S. Fluorescence lifetime properties of near-infrared cyanine dyes in relation to their structures //Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry - 2008. - Т. 200 - № 2-3- С.438.
7. Gupta P.K. Single-molecule DNA sequencing technologies for future genomics research // Trends in Biotechnology - 2008. - Т. 26 - № 11 - С.602.
8. Hirons G.T., Fawcett J.J., Crissman H.A. TOTO and YOYO: New very bright fluorochromes for DNA content analyses by flow cytometry / // Cytometry - 1994. - T. 15 - № 2 - C.129.
9. Yang F., Xu X.-L., Gong Y., Qiu W.-W., Sun Z.-R., Zhou J.-W., Audebert P., Tang J. Synthesis and nonlinea
