Датчики, "чувствующие" кислотность среды (рН-метрические сенсоры), на основе ароматических полициклических молекул давно привлекают внимание, однако в большинстве своем такие соединения основаны на периленовых и нафталиновых циклах, в первую очередь из-за их коммерческой доступности. Однако ученые из исследовательского центра НАСА пошли дальше и синтезировали ряд молекул на основе производных антрацена (1а). Люминесценция в таких молекулах гасится из-за активного переноса заряда, осуществляемого посредством терминальных аминогрупп (состояние off, "выключено"), однако протекание реакций с этими группами замедляет перенос заряда, что приводит к возникновению люминесценции (состояние on, "включено").
Одним из таких соединений является вещество (1b), синтез которого показан на схеме 1. Рентгеновский анализ монокристалла показал, что антраценовое ядро является почти плоским, а фенильные заместители расположены ортогонально (84°). Имидные заместители выходят из плоскости на 38°. Элементарная ячейка содержит стопки молекул (Рис. 1), заместители в которых расположены сверху и снизу от ароматического фрагмента, обеспечивая перенос заряда.
Спектры возбуждения и люминесценции в толуоле и трихлорэтане (ТХЭ) заметно различаются (Рис. 2): полоса при 595 нм в толуоле смещается в ТХЭ до 685 нм. Кроме того, квантовый выход люминесценции в толуоле составляет 0.035 и падает с ростом полярности растворителя.
Подавить перенос заряда и усилить интенсивность люминесценции можно, например, протонируя терминальные аминогруппы или добавляя сильный акцептор электронов - например, динитротолуол ДНТ. Соответствующее изменение интенсивности свечения показано на Рис. 3. Кроме того, вводя 1bв качестве примеси в низкоплотный полиэтилен (НППЭ), можно проследить и влияние температуры на характер спектров люминесценции (Рис. 4). При комнатной температуре пик люминесценции приходится на 623 нм, а при нагревании до 153 °С его положение достигает 594 нм.
Сейчас внимание ученых сосредоточено на синтезе других подобных производных антрацена и их применении в качестве сенсоров.
И я не понял, где ТХЭ, где ДХЭ, где ТХМ, где ДТН (или это ДНТ).
Вряд ли может быть какой-то ущерб Нанометру...
