Solvatochromismus - Solvatochromism - Wikipedia

Solvatochromismus je jev pozorovaný, když barva způsobená a rozpuštěná látka se liší, když je tato rozpuštěná látka rozpuštěna v různých rozpouštědla.[1][2]

Reichardtovo barvivo se rozpustilo v různých rozpouštědlech

The solvatochromní účinek je způsob, jakým spektrum látky ( rozpuštěná látka ) se mění, když je látka rozpuštěna v různých rozpouštědla. V této souvislosti dielektrická konstanta a vodíkové vazby kapacita jsou nejdůležitější vlastnosti rozpouštědla. S různými rozpouštědly existuje jiný účinek na elektroniku základní stav a vzrušený stav rozpuštěné látky, takže se velikost energetické mezery mezi nimi mění, jak se mění rozpouštědlo. To se odráží v absorpčním nebo emisním spektru rozpuštěné látky jako rozdíly v poloze, intenzitě a tvaru spektroskopických pásem. Když se ve viditelné části spektra vyskytne spektroskopický pás, je solvatochromismus pozorován jako změna barvy. To dokládá Reichardtovo barvivo, jak je znázorněno vpravo.

Negativní solvatochromismus odpovídá a hypsochromní posun (nebo modrý posun) se zvyšující se polaritou rozpouštědla. Příklady negativního solvatochromismu poskytuje
4- (4'-hydroxystyryl) -N-methylpyridinium jodid, který je červený 1-propanol, oranžová dovnitř methanolu a žluté dovnitř voda.

Pozitivní solvatochromismus odpovídá a bathochromický posun (nebo červený posun) se zvyšující se polaritou rozpouštědla. Příklad pozitivního solvatochromismu poskytuje 4,4'-bis (dimethylamino) fuchson, který je oranžový toluen, červeně aceton.

Hlavní hodnotou konceptu solvatochromismu je kontext, který poskytuje pro predikci barev řešení. Solvatochromismus lze v zásadě použít v senzory a v molekulární elektronika pro stavbu molekulární spínače. Solvatochromní barviva se používají k měření parametrů rozpouštědel, které lze použít k vysvětlení jevů rozpustnosti a předpovědi vhodných rozpouštědel pro konkrétní použití.

Solvatochromismus fotoluminiscence /fluorescence z uhlíkové nanotrubice byla identifikována a použita pro aplikace optických senzorů. V jedné takové aplikaci je vlnová délka Bylo zjištěno, že fluorescence peptidem potažených uhlíkových nanotrubiček se při vystavení změnila výbušniny, usnadňující detekci.[3] V poslední době však byla u uhlíkových nanotrubiček zpochybněna hypotéza solvatochromismu malých chromoforů ve světle starších a novějších údajů elektrochromní chování.[4][5][6] Tato a další pozorování týkající se nelineárních procesů na polovodičové nanotrubičce naznačují, že koloidní modely budou vyžadovat nové interpretace, které jsou spíše v souladu s klasickými polovodičovými optickými procesy, včetně elektrochemických procesů, než s fyzikálními popisy malých molekul. Konfliktní hypotézy mohou být způsobeny skutečností, že nanotrubice je na rozdíl od jiných „sypkých“ nanomateriálů pouze materiálovým rozhraním o tloušťce jednoho atomu.

Reference

  1. ^ Marini, Alberto; Muñoz-Losa, Aurora; Biancardi, Alessandro; Mennucci, Benedetta (2010). „Co je to Solvatochromism?“. J. Phys. Chem. B. 114 (51): 17128–17135. doi:10.1021 / jp1097487. PMID  21128657.
  2. ^ Reichardt, Christian; Welton, Thomas (2010). Rozpouštědla a účinky rozpouštědel v organické chemii (4., aktualizováno a doplněno). Weinheim, Německo: Wiley-VCH. p. 360. ISBN  9783527324736.
  3. ^ Heller, Daniel A .; Pratt, George W .; Zhang, Jingqing; Nair, Nitish; Hansborough, Adam J .; Boghossian, Ardemis A .; Reuel, Nigel F .; Barone, Paul W .; Strano, Michael S. (2011). „Peptidová sekundární struktura moduluje jednostěnnou uhlíkovou nanotrubičkovou fluorescenci jako chaperonový senzor pro nitroaromatiku“. PNAS. 108 (21): 8544–8549. doi:10.1073 / pnas.1005512108. PMC  3102399. PMID  21555544.
  4. ^ Kunai, Yuichiro; Liu, Albert Tianxiang; Cottrill, Anton L .; Koman, Volodymyr B .; Liu, Pingwei; Kozawa, Daichi; Gong, Xun; Strano, Michael S. (2017-10-20). „Pozorování Marcusově obráceného regionu přenosu elektronů z asymetrického chemického dopování jednostěnných uhlíkových nanotrubiček (n, m) z Pristinu“. Journal of the American Chemical Society. 139 (43): 15328–15336. doi:10.1021 / jacs.7b04314.
  5. ^ Kavan, Ladislav; Rapta, Peter; Dunsch, Lothar; Bronikowski, Michael J .; Willis, Peter; Smalley, Richard E. (2001-11-01). „Elektrochemické ladění elektronické struktury jednostěnných uhlíkových nanotrubiček: studie in situ Raman a Vis-NIR“. The Journal of Physical Chemistry B. 105 (44): 10764–10771. doi:10.1021 / jp011709a. ISSN  1520-6106.
  6. ^ Hartleb, Holger; Späth, Florian; Hertel, Tobias (2015-09-22). „Důkazy o silných elektronických korelacích ve spektru jednoplášťových uhlíkových nanotrubiček s dopomocí k bráně“. ACS Nano. 9 (10): 10461–10470. doi:10.1021 / acsnano.5b04707. PMID  26381021.

externí odkazy