J-заполнителя представляет собой тип красителя с полосой поглощения , который смещается в сторону более длинной длины волны ( батохромный сдвига ) увеличения резкости (выше коэффициент поглощения ) , когда он агрегирует под действием растворителя или аддитивный или концентрации в результате супрамолекулярного себя -организация. [1] Краситель может дополнительно характеризоваться небольшим стоксовым сдвигом с узкой полосой. J в J-агрегате относится к Э. Джелли, открывшему это явление в 1936 году. [2] [3]Краситель также называют агрегатом Scheibe в честь Г. Шайбе, который также независимо опубликовал эту тему в 1937 году. [4] [5]
Шайбе и Джелли независимо наблюдали, что в этаноле краситель PIC хлорид имеет два широких максимума поглощения при примерно 19000 см -1 и 20 500 см -1 (526 и 488 нм соответственно), а в воде третий резкий максимум поглощения появляется при 17 500 см -1. (571 нм). Интенсивность этой полосы еще больше увеличивается при увеличении концентрации и добавлении хлорида натрия . В самой старой модели агрегации хлорида PIC отдельные молекулы уложены друг на друга, как рулон монет, образуя супрамолекулярный полимер, но истинная природа этого явления агрегации все еще исследуется. Анализ сложен, потому что хлорид PIC не является плоской молекулой. Ось молекулы может наклоняться в стопке, создавая спиральный узор. В других моделях молекулы красителя ориентируются в виде кирпичной кладки, лестницы или лестницы. В различных экспериментах было обнаружено, что J-полоса расщепляется в зависимости от температуры, жидкокристаллические фазы были обнаружены в концентрированных растворах, а CryoTEM выявила совокупные стержни длиной 350 нм и диаметром 2,3 нм.
Красители с J-агрегатом обычно встречаются вместе с полиметиновыми красителями, с цианинами , мероцианинами , сквараином и периленбисимидами . Некоторые π-сопряженные макроциклы, о которых сообщил Сваджер и его коллеги из Массачусетского технологического института, также были обнаружены как образующие J-агрегаты и показали исключительно высокие квантовые выходы фотолюминесценции. [6] В 2020 году было сообщено о известном цианиновом красителе (TDBC) с повышенным квантовым выходом фотолюминесценции (> 50%) в растворе при комнатной температуре. [7]
Смотрите также
- H-агрегаты , в которых наблюдается гипсохромный сдвиг с низкой флуоресценцией или без нее .
Рекомендации
- ^ Würthner, F., Kaiser, TE и Саа-Меллер, CR (2011), J-агрегаты: От счастливой случайности Discovery для супрамолекулярной инженерии функциональных Dye материалов . Angewandte Chemie International Edition, 50: 3376–3410. DOI : 10.1002 / anie.201002307
- ^ Спектральное поглощение и флуоресценция красителей в молекулярном состоянии EDWIN E. JELLEY Nature 138, 1009-1010 (12 декабря 1936 г.) doi : 10.1038 / 1381009a0
- ↑ Nature 139, 631 (10 апреля 1937 г.) | doi : 10.1038 / 139631b0 Молекулярные, нематические и кристаллические состояния I: I- диэтил-цианина хлорида ЭДВИН Э. ДЖЕЛЛИ
- ^ Naturwissenschaften том 25, № 5, 75, DOI : 10.1007 / BF01493278 Полимеризация унд Polymere Адсорбция ALS Ursache neuartiger Absorptionsbanden фон Organischen Farbstoffen Г. Шайба, Л. Kandler и Х. Экер
- ^ Über die Veränderlichkeit der Absorptionsspektren in Lösungen und die Nebenvalenzen als ihre Ursache G. Scheibe Angewandte Chemie Volume 50, Issue 11, pages 212–219, 13. März 1937
- ^ Чан, Джулиан MW; Тишлер, Джонатан Р .; Kooi, Steve E .; Булович, Владимир; Свагер, Тимоти М. (2009). «Синтез J-агрегации макроциклов на основе дибенз [a, j] антрацена». Варенье. Chem. Soc . 131 (15): 5659–5666. DOI : 10.1021 / ja900382r . hdl : 1721,1 / 74239 . PMID 19326909 .
- ^ Anantharaman, Surendra B .; Кольбрехер, Иоахим; Райно, Габриэле; Якунин, Сергей; Штеферле, Тило; Патель, Джей; Коваленко, Максим; Mahrt, Rainer F .; Nüesch, Frank A .; Хейер, Якоб (2021). «Повышенный квантовый выход фотолюминесценции при комнатной температуре в J-агрегатах, контролируемых морфологией» . Передовая наука . 8 (4): 1903080. DOI : 10.1002 / advs.201903080 . PMC 7887577 . PMID 33643780 .