J-agregát - J-aggregate - Wikipedia

1,1’-diethyl-2,2’-kyaninchlorid (pseudoisokyaninchlorid, PICchlorid)
Vláknité J-agregáty (žluté) a světlovodné mikrokrystaly (červené)

A J-agregát je typ barvivo s absorpční pásmo který se posune na delší vlnová délka (bathochromický posun ) zvyšující se ostrosti (vyšší absorpční koeficient ) když se agreguje pod vlivem rozpouštědla nebo přísady nebo koncentrací v důsledku supramolekulární sebeorganizace.[1] Barvivo lze dále charakterizovat malým Stokesův posun s úzkým pásem. Agregát J v J odkazuje na E.E.Jelleye, který objevil tento jev v roce 1936.[2][3] Barvivo se také nazývá agregát Scheibe po G. Scheibe, který o tomto tématu také samostatně publikoval v roce 1937.[4][5]

Scheibe a Jelley to nezávisle pozorovali v ethanol barvivo Chlorid PIC má dvě široké absorpční maxima kolem 19 000 cm−1 a 20 500 cm−1 (526 respektive 488 nm) a že ve vodě se třetí ostré absorpční maximum objeví na 17 500 cm−1 (571 nm). Intenzita tohoto pásma se při zvyšování dále zvyšuje koncentrace a při přidávání chlorid sodný. V nejstarším agregačním modelu pro PIC chlorid jsou jednotlivé molekuly naskládány jako role mincí tvořících a supramolekulární polymer ale skutečná podstata tohoto agregačního jevu je stále předmětem šetření. Analýza je komplikovaná, protože PIC chlorid není planární molekula. Molekulární osa se může naklonit ve stohu a vytvořit tak šroubovicový vzor. V jiných modelech se molekuly barviva orientují ve zdivu, žebříku nebo schodišti. V různých experimentech bylo zjištěno, že se pásmo J rozdělí jako funkce teploty, tekutý krystal fáze byly nalezeny s koncentrovanými roztoky a CryoTEM odhalily agregované tyče dlouhé 350 nm a průměr 2,3 nm.

Barviva J-agregátu se nacházejí u polymethine barviva obecně, s kyaniny, merokyaniny, squaraine a perylenbisimidy. Bylo také zjištěno, že určité π-konjugované makrocykly, uváděné Swagerem a spolupracovníky na MIT, tvoří J-agregáty a vykazují výjimečně vysoké kvantové výtěžky fotoluminiscence.[6]


Viz také

Reference

  1. ^ Würthner, F., Kaiser, T. E. a Saha-Möller, C. R. (2011), Agregáty J: Od náhodného objevu po supramolekulární inženýrství materiálů funkčních barviv. Angewandte Chemie International Edition, 50: 3376–3410. doi:10,1002 / anie.201002307
  2. ^ Spektrální absorpce a fluorescence barviv v molekulárním stavu EDWIN E. JELLEY Nature 138, 1009-1010 (12. prosince 1936) doi:10.1038 / 1381009a0
  3. ^ Nature 139, 631 (10. dubna 1937) | doi:10.1038 / 139631b0 Molekulární, nematické a krystalické stavy I: I-diethyl-kyanchlorid EDWIN E. JELLEY
  4. ^ Naturwissenschaften Svazek 25, číslo 5, 75, doi:10.1007 / BF01493278 Polymerizace a polymerace Adsorpce jako Ursache neuartiger Absorpční páska z organischen Farbstoffen G. Scheibe, L. Kandler a H. Ecker
  5. ^ Über die Veränderlichkeit der Absorptionsspektren in Lösungen und die Nebenvalenzen als ihre Ursache G. Scheibe Angewandte Chemie Svazek 50, číslo 11, strany 212–219, 13. März 1937
  6. ^ Chan, Julian M. W .; Tischler, Jonathan R .; Kooi, Steve E .; Bulovic, Vladimir; Swager, Timothy M. (2009). „Synthesis of J-Aggregating Dibenz [a, j] anthracene-Based Macrocycles“. J. Am. Chem. Soc. 131 (15): 5659–5666. doi:10.1021 / ja900382r. hdl:1721.1/74239. PMID  19326909.