Автореферат (1105157)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

На правах рукописиГОСТЕВА Оксана ЮрьевнаФОТОФИЗИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В РАСТВОРАХБИФЛУОРОФОРНЫХ ОРГАНИЧЕСКИХ МОЛЕКУЛСпециальности: 01.04.05 – оптика01.04.21 - лазерная физикаАВТОРЕФЕРАТдиссертации на соискание учёной степеникандидата физико-математических наукМосква-2007Работа выполнена на кафедре общей физики физического факультетаМосковского Государственного Университета им. М.В.

Ломоносова.Научные руководители:кандидат физико-математическихнаук, доцент В.И. Южаковкандидат физико-математическихнаук, доцент А.В. ГрачевОфициальные оппоненты:доктор физико-математических наук,профессор В.З. Пащенкодоктор физико-математических наук,профессор В.А. СмирновВедущая организация:Оренбургский государственныйуниверситетЗащита состоится«23» мая 2007годав 15-00 часовна заседанииДиссертационного совета Д 501.001.45 при Московском государственномуниверситете им. М.В.

Ломоносова по адресу: 119992, г.Москва, ЛенинскиеГоры, ГСП-2, НИИЯФ МГУ, 19 корпус, аудитория 2-15 .С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке НИИЯФ МГУ.Автореферат разослан «20» апреля 2007 года.Ученый секретарьДиссертационного совета Д 501.001.45,доктор физико-математических наукА.Н.ВасильевОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫАктуальность. Одной из основных задач молекулярной спектроскопииявляется выяснение зависимости между строением и оптическимихарактеристиками различных соединений. Для успешного решенияфундаментальных проблем химии, физики, биологии и других наук, а такжемногочисленных задач повседневной практики необходимо располагатьметодами исследования, позволяющими определять качественный иколичественный составы вещества, его строение, свойства и другие параметры вшироких пределах температур и давлений, в различных агрегатных состояниях,при малых и больших концентрациях и т.д.

В частности, это необходимо длявыработки научных основ целенаправленного синтеза органических красителей- люминофоров, область применения которых (оптические преобразователирадиации в различные виды энергии, функциональные элементы квантовойэлектроники, различные сцинтилляторы, фотобиология, средства записиинформации, текстильная промышленность и т.п.) определяется ихспектрально-люминесцентными свойствами.Для успешного решения этой задачи необходимо прежде разрешитьпроблему деградации энергии электронного возбуждения в различныхсоединениях, и, основываясь на полученных результатах, в свою очередь,можно получать уже модельные, а потом и реальные системы дляпрактического решения и реализации поставленных задач.При исследовании таких молекулярных систем появляется широкораспространенное в природе явление переноса энергии электронноговозбуждения, которое является промежуточным процессом между первичнымактом возбуждения электронов и теми конечными процессами, в которыхэнергия электронов используется.Перваяудовлетворительнаятеорияпереносаэнергиивконденсированной среде для молекул с широкими спектрами была развитаФерстером, который показал, что перенос энергии происходит благодарядиполь-дипольному взаимодействию между молекулами, а вероятностьпереноса энергии может быть выражена через интеграл перекрытия спектровлюминесценции и поглощения взаимодействующих молекул.Перенос энергии электронного возбуждения происходит и междуотдельными частями одной сложной молекулы, когда эти части обладаютопределеннойспектральнойавтономностью.Вопросомеханизмевнутримолекулярного переноса энергии является дискуссионным и вызываетинтерес исследователей.Цель работы заключалась в получении и спектроскопическомисследовании новых классов органических соединений - люминофоров, вчастности, гетероциклических соединений, приготовленных на их основеазометинов-бифлуорофоров и синтезированных на основе бифлуорофорныхмолекул сложных полимерных соединений, полишиффовых основанийбифлуорофоров, сопоставлении зависимости спектрально-люминесцентныхсвойств от особенностей строения молекул, и, на основании полученныхданных, исследовании возможности и области применения полученныхорганических соединений.Для достиженияследующие задачи:поставленной3целинеобходимобылорешить1.Разработать методику синтеза и исследования новыхклассов органических соединений-люминофоров, в частности,гетероциклических соединений, приготовленных на их основеазометинов-бифлуорофоровисинтезированныхнаосновебифлуорофорныхмолекулсложныхполимерныхсоединений,полишиффовых оснований-бифлуорофоров.2.Сопоставить зависимости спектрально-люминесцентныхсвойств от особенностей строения молекул и определить областьприменения полученных органических соединений.3.Установить влияние конформационной изомеризациимолекулярных систем и степени их сопряжения на эффективностьвнутримолекулярного безызлучательного переноса энергии электронноговозбуждения и определить механизм такого переноса.4.С помощью квантово-химических расчетов определитьреакционную способность аминогрупп для расчета зарядов на атомахазота с уточнением геометрии молекул.Научная новизна работы и практическая ценность.1.

Впервые получены и исследованы новые органические соединения гетероциклические соединения, азометины-бифлуорофоры, трифлуорофоры,полишиффовыоснования-бифлуорофоры,гексазоцикланы-флуорофоры.Исследованы их спектры поглощения, люминесценции и её возбуждения, атакже доказана возможность осуществления безызлучательного переносаэнергии электронного возбуждения в таких соединениях.

Рассчитаны ихспектрально-люминесцентные характеристики.2. Проанализирована зависимость спектрально-люминесцентных свойствот строения молекул, в частности, в азометинах-бифлуорофорах установленазависимость ориентационного фактора от угла поворота донорной иакцепторной частей молекулы относительно мостиковой группы, непередающей электронного сопряжения. Рассчитан ориентационный фактор длявсех возможных цис-транс-форм сложных молекул, установлена вбифлуорофорах цис-транс-изомеризация и выяснено её влияние набезызлучательный перенос энергии электронного возбуждения.3.

Установлен внутримолекулярный безызлучательный перенос энергиив полишиффовых основаниях - бифлуорофорах, а также в трифлуорофорах игексазоцикланах-флуорофорах. Исследована концентрационная зависимостьспектров поглощения, люминесценции и возбуждения люминесценцииолигомеров, включающих в своё структурное звено по несколько донорных илиакцепторных флуорофоров (например, 3 донора и 1 акцептор, или 1 донор и 3акцептора).Исследованыгексазоцикланы-флуорофорынаосновередкоземельных металлов, в которых осуществляется внутримолекулярныйперенос энергии электронного возбуждения4. Проведенные расчеты (в частности, для бифлуорофоров с короткимимостиковыми группами) позволили выяснить зависимость скорости внутреннейконверсии от строения бифлуорофора.Расчет констант скоростивнутримолекулярного переноса энергии произведен с использованиемферстеровской модели переноса.5.

Установлено, что использование в качестве лигандов даже нефлуоресцирующихгексазоциклановобеспечиваетфотовозбуждениередкоземельных металлов, что позволяет дать старт внедрению исследованныхлюминофоров в различные отрасли науки и медицины.6. Полуэмпирический квантово-химический расчет зарядов на атомах4азота дал возможность уточнить геометрию молекул и определить всевозможные связи внутри гетероциклов полимеров и азометиновбифлуорофоров.Научные положения и результаты, выносимые на защиту.1. В исследованных гетероциклических, бифлуорофорных и полимерныхсоединениях имеет место безызлучательный перенос энергииэлектронного возбуждения.2. В некоторых из исследованных соединений обнаружена двойнаялюминесценция, связанная с существованием их в виде изомеров.3. Приописаниипроисходящеговазометинах-бифлуорофорахвнутримолекулярного безызлучательного переноса энергии электронноговозбуждения необходимо учитывать конформационную изомеризациюмолекулы, а также степень её сопряжения.4.

Проведенные расчеты для бифлуорофоров с короткими мостиковымигруппами позволяют установить зависимость скорости внутреннейконверсии от строения бифлуорофора.5. В исследованных бифлуорофорных молекулах реализуется механизмвнутримолекулярного переноса энергии, который описывается теориейФерстера.6. Исследовано и доказано наличие безызлучательного переноса энергии всложных системах – полишиффовых основаниях – бифлуорофорах, атакже в трифлуорофорах, гексазоцикланах – флуорофорах игексазоцикланах на основе редкоземельных металлов. Показано, чтовведение редкоземельного металла в полимер увеличивает вероятностьбезызлучательного переноса энергии электронного возбуждения.Апробация работы.

Основные результаты диссертационной работыдокладывались и обсуждались на Международном симпозиуме по фотохимии ифотофизике молекул и ионов им. А.Н. Теренина (29 июля – 2 августа 1996,Санкт-Петербург), на молодежном конкурсе-конференции в ИНЕОС им. А.Н.Несмеянова РАН (ноябрь 1997, Москва), на Всероссийском семинаре“Проблемы и достижения люминесцентной спектроскопии” (февраль 1998,Саратов), на Всероссийской конференции в ИНЕОС РАН “Конденсационныеполимеры: синтез, структура, свойства” , посвященной 90-летию ак. В.В.Коршака (12-14-января 1999, Москва), на Конференции молодых ученых“Ломоносов-99”, МГУ им. М.В.

Характеристики

Тип файла PDF

PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.

Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.

Список файлов диссертации