| 0 |
|
Результат, достигнутый исследователями из RIKEN и Токийского университета, молекула органического красителя с регулируемыми характеристиками светопоглощения и цвета, создает предпосылки для появления новых функциональных красителей для применения в солнечных батареях и методиках биовизуализации.
Атсуя Муранака (Atsuya Muranaka) и Масанобу Учияма (Masanobu Uchiyama) Вместе с другими коллегами из Центра изучения возобновляемых ресурсов и Лаборатории химии элементов RIKEN пытались модифицировать электронную структуру молекулы популярного органического красителя фталоцианина. Она имеет форму четырехлепесткового цветка с центральным кольцом из 16 чередующихся атомов углерода и азота, окруженного четырьмя циклическими группами, известными как изоиндолин. Каждый такой лепесток содержит 18 электронов, делокализованных в виде облаков по обе стороны центрального кольца. Циркуляция этих электронов стабилизирует молекулу — эффект, известный под названием «ароматичность» — а также влияет на ее светопоглощающие свойства.
Заменив один из блоков изоиндолина более простой химической группой на основе бензена, исследователи получили молекулу из класса бензифталоцианинов, также обладающих 18-электронной ароматической стабилизацией.
Рентгеновский кристаллографический анализ показал общую ее идентичность по структуре с фталоцианином. Результаты ядерного магнитного резонанса, однако заставили авторов предположить, что новая молекула способна существовать в двух разных формах, со слабой или сильной ароматичностью, имеющих, соответственно, разные светопоглощающие свойства.
«Изменение ароматичности также меняло цвет молекулы», — отметил Муранака.
Переключение между двумя формами на практике происходило очень быстро: добавление в раствор специфических растворителей смещало равновесие системы к сильноароматической «хинонной» форме молекул или к слабоароматической «фенольной». С помощью различных химических реагентов бензифталоцианин можно было зафиксировать в одной из этих конфигураций. Учитывая, что каждая из них поглощает свет в собственной, уникальной полосе частот, таким образом открывается возможность регулировать оптические свойства многих типов бензифталоцианинов.
Ученые, представившие свои заключения в статье, вышедшей в Angewandte Chemie International Edition, продолжают работать над улучшением оптических характеристик своих красителей, и в частности, пытаются создать вариант, в котором светопоглощение можно было бы дезактивировать вообще, отключая или включая ароматичность.
Ready, set, buy! Посібник для початківців - як придбати Copilot для Microsoft 365
| 0 |
|
