1 / 32

Chemia koloru cz.5

Chemia koloru cz.5. Fluorescencja Prof. Daniel T. Gryko. Plan wykładu. Podstawy zjawiska fluorescencji Zale ż no ść fluorescencji od struktury Zastosowania fluorescencji. Podstawy zjawiska. Luminescencja Emisja fotonów (w zakresie ultrafioletu, widzialnym

dextra
Download Presentation

Chemia koloru cz.5

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Chemia koloru cz.5 Fluorescencja Prof. Daniel T. Gryko

  2. Plan wykładu • Podstawy zjawiska fluorescencji • Zależność fluorescencji od struktury • Zastosowania fluorescencji

  3. Podstawy zjawiska Luminescencja Emisja fotonów (w zakresie ultrafioletu, widzialnym i podczerwonym) z elektronowych stanów wzbudzonych. Elektroluminescencja Pod wpływem prądu elektrycznego Chemiluminescencja Pod wpływem reakcji chem. Fotoluminescencja Pod wpływem światła

  4. Podstawy zjawiska FotoLuminescencja Fluorescencja Ze stanów singletowych Fosforescencja Ze stanów trypletowych • Fluorescencja opóźniona • Termiczna (T1→ S1, mała różnica energii, czas życia T1 długi) • Zderzenia T1 + T1 energia na powrót do S1

  5. Diagram Jabłońskiego

  6. Co się może stać? Fluorescencja opóźniona fosforescencja ISC fluorescencja Zmiany konformacyjne IC hv Cząsteczka wzbudzona Transfer elektronu Przekształcenia fotochemiczne Ekscymery i ekscypleksy Transfer energii

  7. Czasy procesów fotofizycznych

  8. Jak powstaje widmo fluorescencyjne?

  9. Dlaczego jest przesunięte batochromowo?

  10. Pasma 0-0 i reguła Kashy Stan S1 z geometrią S0 Stan S1 z geometrią S1 Stan S0 z geometrią S1 Stan S0 z geometrią S0 Reguła Kashy Obserwowana luminescencja niemal wyłącznie pochodzi z najniższego stanu wzbudzonego o danej multipletowości.

  11. Podstawowe pojęcia Widmo Maksimum emisji λem Szerokość sygnałów Ilość sygnałów Wydajność kwantowa Φ = fotony wyemitowane/fotony zaabsorbowane Czas życia fluorescencji Opóźnienie pomiędzy absorpcją a emisją

  12. Przesunięcie Stokesa Różnica energii pomiędzy sygnałem absorpcji o najniższej energii a sygnałem emisji o najwyższej energii (wyrażona w częstościach) Stokes Shift is 25 nm Fluoresceina 520 nm 495 nm Intensywność fluorescencji Dlugość fali

  13. Preferowane właściwości związków fluorescencyjnych • Duża molowa absorbancja w rejonie wzbudzenia • Wysoka wydajność kwantowa • Fotostabilność • Długi czas życia w stanie wzbudzonym • Duże przesunięcie Stokesa

  14. Struktura a fluorescencja Efekt ciężkiego atomu NH2, OH etc. SO3H Zmiana przejścia o najniższej energii z π →π* na n→π* powoduje zmianę preferowanego procesu na ISC. Zwiazki karbonylowe

  15. Struktura a fluorescencja n→π* ma nizszą energię niż π→π* ale gdy są wiązania wodorowe może to ulec odwróceniu. Tak więc Φ wzrasta ze wzrostem H-donorowości rozpuszczalnika.

  16. Struktura a fluorescencja Φ = 0.54 Φ = 0.91 Usztywnienie cząsteczki zmniejsza możliwości przejść bezpromienistych a tym samym prowadzi do wyższej wydajności kwantowej fluorescencji.

  17. Inwersja energii – polarność rozpuszczalnika

  18. Fotoindukowane wewnątrzcząsteczkowe przeniesienie ładunku • Zmiana momentu dipolowego (duża dla układów Donor-Akceptor) • Lokalny stan wzbudzony (LE) nie jest w równowadze z cząsteczkami polarnego rozpuszczalnika • Wewnątrzcząsteczkowy stan z przeniesieniem ładunku (Intramolecular charge transfer state -ICT) • Jeżeli zachodzi obrót części cząsteczki to TICT

  19. Fotoindukowane wewnątrzcząsteczkowe przeniesienie ładunku

  20. Zastosowania • Sensory • Wizualizacja związków biologicznie czynnych w komórkach • Mikroskopia fluorescencyjna • Polarność rozpuszczalnika • Pomiary gęstości cieczy

  21. Informacje

  22. Podziałsensorów

  23. Co badamy? Sensory pH Aniony Cząst. obojętne Kationy

  24. Sensory pH • Chemia i biochemia analityczna • Biologia komórki • Medycyna • Rozkład pH w komórce (mikroskopia fluorescencyjna)

  25. Typy sensorów pH

  26. Struktury sensorów pH

  27. Zmiany emisji fluoresceiny

  28. Sensory pH oparte na eT (typ C)

  29. Sensory kationów • Chemia, biologia, biochemia kliniczna, zanieczyszczenia środowiska • Selektywność!!! • Różne kompleksy, różne stechiometrie Fotoindukowany transfer elektronu Fotoindukowane rozdzielenie ładunku

  30. Sensory kationów – fotoindukowany eT eT Fotoindukowany transfer elektronu Tworzenie ekscymerów Dodatkowy transfer energii transfer energii

  31. Excimers and exciplex Excited dimer – tworzą się gdy przez zderzenie cząsteczki wzbudzonej z cząsteczką niewzbudzoną 1M* + 1M 1(MM)* Excited complex - tworzą się gdy przez zderzenie cząsteczki wzbudzonej z inną cząsteczką niewzbudzoną 1D* + 1A 1(DA)*

  32. Kationy – fotoindukowany rozdział ładunku

More Related