Отчет о научно-исследовательской работе по проекту РФФИ № 18-03-00183а "Фотоника супрамолекулярных комплексов красителей в триплетном состоянии"

Исследованы фотопроцессы, протекающие в супрамолекулярных комплексах, образованных молекулами полиметиновых и азиновых красителей с молекулами кавитандов. Показано образование мономерных и димерных комплексов красителей с молекулами кавитандов и выявлена их способность к фотопереносу электрона, к триплет-триплетному переносу энергии, а также к транс-цис фотоизомеризации при прямом и сенсибилизированном возбуждении. Изучены спектрально-кинетические свойства триплетных состояний моно- и дикарбоцианинов в комплексах включения с кукурбит[7,8]урилами. Образование мономерных и димерных комплексов состава 2:2 монокарбоцианинов с кукурбит[7,8]урилами стимулирует интеркомбинационный переход в триплетное состояние, что проявляется в появлении замедленной флуоресценции или фосфоресценции комплексов, а также в возникновении триплет-триплетного поглощения. Комплексообразование является одним из путей заселения триплетного уровня молекул красителей с низким квантовым выходом интеркомбинационной конверсии. Исследована прямая и сенсибилизированная транс-цис фотоизомеризация тикарбоцианиновых красителей и их комплексов с кукурбит[7]урилом. Анализ кинетики образования и гибели промежуточных короткоживущих продуктов импульсного возбуждения – молекул красителя в триплетном состоянии и цис-изомера показал, что влияние КБ7 проявляется как в увеличении эффективности интеркомбинационной конверсии в триплетное состояние, так и в увеличении времени жизни триплетных молекул, цис-изомера. Изучено влияние кукурбитурилов на фотоперенос электрона и образование продуктов переноса электрона - полуокисленной и полувосстановленной форм красителей. Влияние кукурбитурилов на перенос электрона с участием триплетного состояния красителей проявляется в увеличении константы скорости переноса электрона, а также в увеличении выхода и времени жизни радикальных продуктов реакции, как в отсутствие (реакция дисмутации и концентрационное тушение), так и в присутствии экзогенных доноров (акцепторов) электрона. Исследован триплет-триплетный перенос с участием комплексов полиметиновых, азиновых красителей с кукурбит[7,8]урилами. Вероятность переноса энергии определяется различием в положении триплетных уровней донора и акцептора энергии. Эффективность переноса энергии зависит от времени жизни донора энергии в триплетном состоянии, а также от концентрации акцептора энергии. Влияние кукурбитурилов сводится прежде всего к образованию димера красителя (донора триплетной энергии), способного к интеркомбинационному переходу в Т-состояние с характерным временем жизни.