Российские нанотехнологии. 2018; 13: 10-15
J-АГРЕГАТЫ ИНДОГЕПТАМЕТИНЦИАНИНОВОГО КРАСИТЕЛЯ
Аннотация
Изучено влияние двухзарядных неорганических и органических катионов на процессы агрегации анионных индогептаметинцианиновых красителей в водных растворах. Показано, что эффективное образование J-агрегатов с узкими экситонными полосами поглощения в ИК-области спектра с λmax = 920 нм характерно только для красителя с SO3–-группами в 6,6’-положениях бензоиндоленинового цикла. Установлено, что особенно эффективна в качестве J-агрегирующего агента бис-четвертичная соль на основе α-пиколиния, которая вызывает J-агрегацию при концентрации, близкой к концентрации красителя. Из приведенных данных с очевидностью следует, что введение сульфогрупп в 6,6’-положениях бензоиндоленинового цикла создает оптимальные условия для упаковки молекул индоленинового красителя под действием многозарядных катионов в высокоорганизованную структуру типа «кирпичной кладки». Показано, что J-агрегаты индогептаметинцианинового красителя являются фотоэлектрическими преобразователями для ИК-области спектра.
Список литературы
1. Шапиро Б.И. Молекулярные ансамбли полиметиновых красителей // Успехи химии. 2006. Т. 75. № 5. С. 484–510.
2. Шапиро Б.И. «Блочное строительство» агрегатов полиметиновых красителей // Российские нанотехнологии. 2008. Т. 3. № 3–4. С. 72–83.
3. Джеймс Т.Х. Теория фотографического процесса. Пер. с англ. Под ред. Картужанского А.Л. 4-е изд. Л.: Химия, 1980. 672 с.
4. Шапиро Б.И. Теоретические начала фотографического процесса. М.: Эдиториал УРСС. 2000. 288 с.
5. Chibisov A.K., Gorner H., Slavnova T.D. Kinetics of saltinduced J-aggregation of an anionic thiacarbocyanine dye in aqueous solution // Phys. Let. 2004. V. 390. № 1–3. P. 240–245.
6. Slavnova T.D., Chibisov A.K., Gorner H. Kinetics of salt-induced J-aggregation of cyanine dyes // J. Phys. Chem. A. 2005. V. 109. № 21. P. 4758–4765.
7. Шапиро Б.И., Белоножкина Е.А., Тяпина О.А., Кузьмин В.А. Влияние многозарядных неорганических и органических катионов на J-агрегацию полиметиленовых красителей // Российские нанотехнологии. 2010. Т. 5. № 1–2. С. 67–71.
8. Некрасов А.Д., Шапиро Б.И. Влияние многозарядных парамагнитных катионов металлов на J-агрегацию тиацианиновых красителей // Химия высоких энергий. 2011. Т. 45. № 2. С. 162–168.
9. Чибисов А.К., Славнова Т.Д., Гернер Х. Самосборка молекул полиметиновых красителей в растворах. Кинетический аспект агрегации // Российские нанотехнологии. 2008. Т. 3. № 1–2. С. 26–41.
10. Возняк Д.А., Чибисов А.К. Кинетические модели J-агрегации полиметиновых красителей. Российские нанотехнологии. 2008. Т. 3. № 9–10. С. 58–65.
11. Berlepsch H., Bottcher C. Cryo-transmission electron microscopy reveals mesoscopic H- and J-aggregates of near infrared cyanine dyes // Photochem. Photobiol. A: Chem. 2010. V. 214. № 1. P. 16–21.
12. Berlepsch H., Bottcher C. H-Aggregates of an indocyanine Cy5 dye: Transition from strong to weak molecular coupling // Phys. Chem. B. 2015. V. 119. № 35. P. 11900–11909.
13. Проскурнина М.В., Подругина Т.А., Кузьмин В.А., Некипелова Т.Д., Зефиров Н.С. Флуорофоры с индолениновым скаффолдом и их применение в биомедицинских целях. Уфа: Гилем, 2016. 125 с.
14. Давиденко Н.А., Ищенко А.А., Павлов В.А. Особенности фотогенерации носителей зарядов в пленках аморфных молекулярных полупроводников, допированных скварилиевым красителем // Журнал научной и прикладной фотографии. 1999. Т. 44. № 2. С. 52–56.
15. Шапиро Б.И., Соколова Л.С., Кузьмин В.А., Толмачев А.И., Сломинский Ю.Л., Брикс Ю.Л. Влияние мезо-алкильных заместителей в полиметиновой цепи тиакарбоцианинов на морфологию агрегатов красителей // Российские нанотехнологии. 2012. Т. 7. № 3–4. С. 28–33.
Title in english. 2018; 13: 10-15
J-АГРЕГАТЫ ИНДОГЕПТАМЕТИНЦИАНИНОВОГО КРАСИТЕЛЯ
Abstract
Изучено влияние двухзарядных неорганических и органических катионов на процессы агрегации анионных индогептаметинцианиновых красителей в водных растворах. Показано, что эффективное образование J-агрегатов с узкими экситонными полосами поглощения в ИК-области спектра с λmax = 920 нм характерно только для красителя с SO3–-группами в 6,6’-положениях бензоиндоленинового цикла. Установлено, что особенно эффективна в качестве J-агрегирующего агента бис-четвертичная соль на основе α-пиколиния, которая вызывает J-агрегацию при концентрации, близкой к концентрации красителя. Из приведенных данных с очевидностью следует, что введение сульфогрупп в 6,6’-положениях бензоиндоленинового цикла создает оптимальные условия для упаковки молекул индоленинового красителя под действием многозарядных катионов в высокоорганизованную структуру типа «кирпичной кладки». Показано, что J-агрегаты индогептаметинцианинового красителя являются фотоэлектрическими преобразователями для ИК-области спектра.
References
1. Shapiro B.I. Molekulyarnye ansambli polimetinovykh krasitelei // Uspekhi khimii. 2006. T. 75. № 5. S. 484–510.
2. Shapiro B.I. «Blochnoe stroitel'stvo» agregatov polimetinovykh krasitelei // Rossiiskie nanotekhnologii. 2008. T. 3. № 3–4. S. 72–83.
3. Dzheims T.Kh. Teoriya fotograficheskogo protsessa. Per. s angl. Pod red. Kartuzhanskogo A.L. 4-e izd. L.: Khimiya, 1980. 672 s.
4. Shapiro B.I. Teoreticheskie nachala fotograficheskogo protsessa. M.: Editorial URSS. 2000. 288 s.
5. Chibisov A.K., Gorner H., Slavnova T.D. Kinetics of saltinduced J-aggregation of an anionic thiacarbocyanine dye in aqueous solution // Phys. Let. 2004. V. 390. № 1–3. P. 240–245.
6. Slavnova T.D., Chibisov A.K., Gorner H. Kinetics of salt-induced J-aggregation of cyanine dyes // J. Phys. Chem. A. 2005. V. 109. № 21. P. 4758–4765.
7. Shapiro B.I., Belonozhkina E.A., Tyapina O.A., Kuz'min V.A. Vliyanie mnogozaryadnykh neorganicheskikh i organicheskikh kationov na J-agregatsiyu polimetilenovykh krasitelei // Rossiiskie nanotekhnologii. 2010. T. 5. № 1–2. S. 67–71.
8. Nekrasov A.D., Shapiro B.I. Vliyanie mnogozaryadnykh paramagnitnykh kationov metallov na J-agregatsiyu tiatsianinovykh krasitelei // Khimiya vysokikh energii. 2011. T. 45. № 2. S. 162–168.
9. Chibisov A.K., Slavnova T.D., Gerner Kh. Samosborka molekul polimetinovykh krasitelei v rastvorakh. Kineticheskii aspekt agregatsii // Rossiiskie nanotekhnologii. 2008. T. 3. № 1–2. S. 26–41.
10. Voznyak D.A., Chibisov A.K. Kineticheskie modeli J-agregatsii polimetinovykh krasitelei. Rossiiskie nanotekhnologii. 2008. T. 3. № 9–10. S. 58–65.
11. Berlepsch H., Bottcher C. Cryo-transmission electron microscopy reveals mesoscopic H- and J-aggregates of near infrared cyanine dyes // Photochem. Photobiol. A: Chem. 2010. V. 214. № 1. P. 16–21.
12. Berlepsch H., Bottcher C. H-Aggregates of an indocyanine Cy5 dye: Transition from strong to weak molecular coupling // Phys. Chem. B. 2015. V. 119. № 35. P. 11900–11909.
13. Proskurnina M.V., Podrugina T.A., Kuz'min V.A., Nekipelova T.D., Zefirov N.S. Fluorofory s indoleninovym skaffoldom i ikh primenenie v biomeditsinskikh tselyakh. Ufa: Gilem, 2016. 125 s.
14. Davidenko N.A., Ishchenko A.A., Pavlov V.A. Osobennosti fotogeneratsii nositelei zaryadov v plenkakh amorfnykh molekulyarnykh poluprovodnikov, dopirovannykh skvarilievym krasitelem // Zhurnal nauchnoi i prikladnoi fotografii. 1999. T. 44. № 2. S. 52–56.
15. Shapiro B.I., Sokolova L.S., Kuz'min V.A., Tolmachev A.I., Slominskii Yu.L., Briks Yu.L. Vliyanie mezo-alkil'nykh zamestitelei v polimetinovoi tsepi tiakarbotsianinov na morfologiyu agregatov krasitelei // Rossiiskie nanotekhnologii. 2012. T. 7. № 3–4. S. 28–33.
