Сольватохромизм - Solvatochromism - Wikipedia

Сольватохромизм это явление наблюдается, когда цвет из-за растворенное вещество отличается, когда растворенное вещество растворяется в разных растворители.[1][2]

Краситель Рейхардта растворяется в разных растворителях

В сольватохромный эффект это способ спектр вещества ( растворенное вещество ) меняется, когда вещество растворяется в различных растворители. В этом контексте диэлектрическая постоянная и водородная связь емкость - важнейшие свойства растворителя. Различные растворители по-разному влияют на электронную основное состояние и возбужденное состояние растворенного вещества, так что размер энергетического зазора между ними изменяется по мере изменения растворителя. Это отражается в спектре поглощения или излучения растворенного вещества в виде различий в положении, интенсивности и форме спектроскопических полос. Когда спектроскопическая полоса находится в видимой части спектра, сольватохромизм наблюдается как изменение цвета. Это иллюстрируется Краситель Рейхардта, как показано справа.

Отрицательный сольватохромизм соответствует гипсохромный сдвиг (или синий сдвиг) с увеличением полярности растворителя. Примеры отрицательного сольватохромизма приведены в
4- (4'-гидроксистирил) -N-метилпиридиния йодид, который красный в 1-пропанол, апельсин в метанол и желтый в воды.

Положительный сольватохромизм соответствует батохромный сдвиг (или красное смещение) с увеличением полярности растворителя. Пример положительного сольватохромизма дает 4,4'-бис (диметиламино) фуксон, который оранжевый в толуол, красный в ацетон.

Основная ценность концепции сольватохромизма - это контекст, который она предоставляет для предсказания цветов решений. В принципе, сольватохромизм можно использовать в датчики И в молекулярная электроника для строительства молекулярные переключатели. Сольватохромные красители используются для измерения параметров растворителя, которые можно использовать для объяснения явлений растворимости и прогнозирования подходящих растворителей для конкретных целей.

Сольватохромизм фотолюминесценция /флуоресценция из углеродные нанотрубки был идентифицирован и использовался для приложений оптических датчиков. В одном из таких приложений длина волны флуоресценции углеродных нанотрубок, покрытых пептидами, изменяется при воздействии взрывчатка, облегчая обнаружение.[3] Однако совсем недавно гипотеза о сольватохромизме малых хромофоров была оспорена для углеродных нанотрубок в свете более старых и новых данных, показывающих электрохромный поведение.[4][5][6] Эти и другие наблюдения, касающиеся нелинейных процессов на полупроводниковой нанотрубке, предполагают, что коллоидные модели потребуют новых интерпретаций, которые соответствуют классическим полупроводниковым оптическим процессам, включая электрохимические процессы, а не физическим описаниям малых молекул. Противоречивые гипотезы могут быть связаны с тем фактом, что нанотрубка представляет собой поверхность раздела материала толщиной всего в один атом, в отличие от других «объемных» наноматериалов.

Рекомендации

  1. ^ Марини, Альберто; Муньос-Лоса, Аврора; Бьянкарди, Алессандро; Меннуччи, Бенедетта (2010). «Что такое сольватохромизм?». J. Phys. Chem. B. 114 (51): 17128–17135. Дои:10.1021 / jp1097487. PMID  21128657.
  2. ^ Райхард, Кристиан; Велтон, Томас (2010). Растворители и эффекты растворителей в органической химии (4-е, доп. И доп. Ред.). Вайнхайм, Германия: Вайли-ВЧ. п. 360. ISBN  9783527324736.
  3. ^ Heller, Daniel A .; Пратт, Джордж У .; Чжан, Цзинцин; Наир, Нитиш; Хансборо, Адам Дж .; Boghossian, Ardemis A .; Руэл, Найджел Ф .; Бароне, Пол В .; Страна, Майкл С. (2011). «Вторичная структура пептида модулирует флуоресценцию однослойных углеродных нанотрубок в качестве шаперонного сенсора для нитроароматических соединений». PNAS. 108 (21): 8544–8549. Дои:10.1073 / pnas.1005512108. ЧВК  3102399. PMID  21555544.
  4. ^ Кунаи, Юичиро; Лю, Альберт Тяньсян; Cottrill, Антон Л .; Коман, Владимир Б .; Лю, Пинвэй; Кодзава, Даичи; Гонг, Сюнь; Страна, Майкл С. (2017-10-20). "Наблюдение Маркуса инвертированной области переноса электрона от асимметричного химического легирования чистых (n, m) однослойных углеродных нанотрубок". Журнал Американского химического общества. 139 (43): 15328–15336. Дои:10.1021 / jacs.7b04314.
  5. ^ Каван, Ладислав; Рапта, Питер; Дунш, Лотар; Брониковски, Майкл Дж .; Уиллис, Питер; Смолли, Ричард Э. (2001-11-01). «Электрохимическая настройка электронной структуры однослойных углеродных нанотрубок: исследование комбинационного рассеяния света и ближнего инфракрасного излучения на месте». Журнал физической химии B. 105 (44): 10764–10771. Дои:10.1021 / jp011709a. ISSN  1520-6106.
  6. ^ Хартлеб, Хольгер; Späth, Флориан; Хертель, Тобиас (22 сентября 2015 г.). «Доказательства сильных электронных корреляций в спектрах одностенных углеродных нанотрубок, легированных затвором». САУ Нано. 9 (10): 10461–10470. Дои:10.1021 / acsnano.5b04707. PMID  26381021.

внешняя ссылка