zhpsЖурнал прикладной спектроскопииZhurnal Prikladnoii Spektroskopii0514-7506B. I. Stepanov Institute of Physics of the National Academy of Scienceszhps-128Research ArticleСтатьиФОТОХРОМИЗМ КОМПОЗИТНЫХ МЕТАЛЛООРГАНИЧЕСКИХ НАНОСТРУКТУР НА ОСНОВЕ ДИАРИЛЭТЕНОВ. II. ИЗУЧЕНИЕ МЕТОДАМИ КОЛЕБАТЕЛЬНОЙ СПЕКТРОСКОПИИ И КВАНТОВОЙ ХИМИИPHOTOCHROMISM OF COMPOSITE ORGANOMETALLIC NANOSTRUCTURES BASED ON DIARYLETENES. II.VIBRATIONAL SPECTROSCOPY AND QUANTUM CHEMISTRY STUDYВасилюкГ. Т.VasilyukG. T.vasilyuk@grsu.byАскиркаВ. Ф.AskirkaV. F.noemail@neicon.ruЛавышА. В.LavyshA. V.noemail@neicon.ruКургузенковС. А.KurguzenkovS. A.noemail@neicon.ruЯсинскийВ. М.YasinskiiV. M.noemail@neicon.ruКобелеваО. И.KobelevaO. I.noemail@neicon.ruВаловаТ. М.ValovaT. M.noemail@neicon.ruАйтА. О.AytA. O.noemail@neicon.ruБарачевскийВ. А.BarachevskyV. A.noemail@neicon.ruЯровенкоВ. Н.YarovenkoV. N.noemail@neicon.ruКраюшкинМ. М.KrayushkinM. M.noemail@neicon.ruМаскевичС. А.MaskevichS. A.noemail@neicon.ruГродненский государственный университет им. Я. КупалыYanka Kupala Grodno State UniversityИнститут физики им. Б. И. Степанова НАН БеларусиB. I. Stepanov Institute of Physics, National Academy of SciencesЦентр фотохимии Российской АНPhotochemistry Center, Russian Academy of SciencesИнститут органической химии им. Н. Д. Зелинского Российской АНN. D. Zelinsky Institute of Organic Chemistry, Russian Academy of Sciences201710032020845710719Copyright © Василюк Г.Т., Аскирка В.Ф., Лавыш А.В., Кургузенков С.А., Ясинский В.М., Кобелева О.И., Валова Т.М., Айт А.О., Барачевский В.А., Яровенко В.Н., Краюшкин М.М., Маскевич С.А., 20202020Василюк Г.Т., Аскирка В.Ф., Лавыш А.В., Кургузенков С.А., Ясинский В.М., Кобелева О.И., Валова Т.М., Айт А.О., Барачевский В.А., Яровенко В.Н., Краюшкин М.М., Маскевич С.А.Vasilyuk G.T., Askirka V.F., Lavysh A.V., Kurguzenkov S.A., Yasinskii V.M., Kobeleva O.I., Valova T.M., Ayt A.O., Barachevsky V.A., Yarovenko V.N., Krayushkin M.M., Maskevich S.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://zhps.ejournal.by/jour/article/view/128

Методами колебательной спектроскопии ИК поглощения и гигантского комбинационного рассеяния света (ГКР) и квантовой химии изучены структура и фотохромные превращения композитных металлоорганических наноструктурированных систем, состоящих из наночастиц Ag с оболочкой из молекул фотохромных диарилэтенов (ДАЭ), которые получены путем их осаждения из различных растворов на наночастицы. Изученные наноструктурированные системы обладают фотохромными свойствами, что проявляется в обратимых фотоиндуцированных изменениях относительной интенсивности полос ГКР, относящихся к колебаниям связей, участвующих в реакции обратимой фотоизомеризации. Обнаружены спектральные проявления химического взаимодействия между наночастицами металла и молекулами ДАЭ.

The structure and photochromic transformations of composite organometallic nanostructured systems consisting of Ag nanoparticles with a shell of photochromic diarylethene (DAE) molecules, obtained by deposition from various solutions to nanoparticles, were studied using vibrational spectroscopy methods (infrared (IR) absorption and surface enhanced Raman scattering (SERS)) and quantum chemistry. An analysis of the experimental data showed that the studied nanostructured systems exhibit photochromic properties manifested in the reversible photoinduced change of the relative intensities of the SERS bands related to the vibrations of the bonds participating in the reversible photoisomerization reaction. The spectral manifestations of the chemical interaction between metal nanoparticles and DAE molecules were detected.

фотохромизмдиарилэтеныколебательная спектроскопияквантовая химиягигантское комбинационное рассеяние светакомпозитные наноструктурымолекулярная электроника и фотоникаphotochromismdiarylethenesvibrational spectroscopyquantum chemistrysurface enhanced Raman scattering (SERS)composite nanostructuresmolecular electronics and photonicsReferencesV. A. Barachevsky. Org. Photonics. Photovolt., 3, N 1 (2015) 8-41V. A. Barachevsky. Org. Photonics. Photovolt., 3, N 1 (2015) 8-41M. Irie. Photoswitchable molecular systems based on diarylethenes. In Molecular swiches, Ed. B. L. Fe-ringa, Weinheim, Wiley (2001) 37-62M. Irie. Photoswitchable molecular systems based on diarylethenes. In Molecular swiches, Ed. B. L. Fe-ringa, Weinheim, Wiley (2001) 37-62M. Irie. Chem. Rev., 100 (2000) 1885M. Irie. Chem. Rev., 100 (2000) 1885H. Tian, S. Yang. Chem. Soc. Rev., 33 (2004) 85H. Tian, S. Yang. Chem. Soc. Rev., 33 (2004) 85H. Yamaguchi, M. Ikeda, K. Matsuda, M. Irie. Bull. Chem. Soc. Jpn., 79 (2005) 1413-1419H. Yamaguchi, M. Ikeda, K. Matsuda, M. Irie. Bull. Chem. Soc. Jpn., 79 (2005) 1413-1419T. Kubernac, S. J. Molen, B. J. Wees, B. L. Feringa. Chem. Commun. (2006) 3597-3599T. Kubernac, S. J. Molen, B. J. Wees, B. L. Feringa. Chem. Commun. (2006) 3597-3599S. Perrier, F. Maurel. J. Aubard. J. Phys. Chem. A, 111 (2007) 9688-9698S. Perrier, F. Maurel. J. Aubard. J. Phys. Chem. A, 111 (2007) 9688-9698B. L. Feringa. J. Org. Chem., 72 (2007) 6635-6652B. L. Feringa. J. Org. Chem., 72 (2007) 6635-6652K. Matsuda, H. Yamaguchi, T. Sakano, M. Ikeda, N. Tanifuji, M. Irie. J. Phys. Chem. C, 112 (2008) 17005-17010K. Matsuda, H. Yamaguchi, T. Sakano, M. Ikeda, N. Tanifuji, M. Irie. J. Phys. Chem. C, 112 (2008) 17005-17010H. Nishi, T. Asahi, S. Kobatake. J. Phys. Chem. C, 113 (2009) 17359-17366H. Nishi, T. Asahi, S. Kobatake. J. Phys. Chem. C, 113 (2009) 17359-17366T. Sakano, H. Yamaguchi, N. Tanifuji, M. Irie, K. Matsuda. Chem. Lett., 37 (2008) 634-635T. Sakano, H. Yamaguchi, N. Tanifuji, M. Irie, K. Matsuda. Chem. Lett., 37 (2008) 634-635H. Yamaguchi, K. Matsuda, M. Irie. J. Phys. Chem. C, 111 (2007) 3853-3862, 1355-1357H. Yamaguchi, K. Matsuda, M. Irie. J. Phys. Chem. C, 111 (2007) 3853-3862, 1355-1357M.-S.Wang, G. Xu, Z.-J. Zhang, G.-C. Guo. Chem. Commun., 46 (2010) 361-376M.-S.Wang, G. Xu, Z.-J. Zhang, G.-C. Guo. Chem. Commun., 46 (2010) 361-376C. Joachim, J. K. Gimzewski, A. A. Aviram. Nature, 408 (2000) 541-548C. Joachim, J. K. Gimzewski, A. A. Aviram. Nature, 408 (2000) 541-548R. L. Carroil, C. B. Gorman. Angew. Chem. Int. Ed., 41 (2002) 4378R. L. Carroil, C. B. Gorman. Angew. Chem. Int. Ed., 41 (2002) 4378B. L. Feringa. Molecular Switches, Weinheim, Wiley (2001)B. L. Feringa. Molecular Switches, Weinheim, Wiley (2001)Г. Т. Василюк, С. А. Маскевич, С. Г. Подтынченко, В. И. Степуро, Б. С. Лукьянов, Ю. С. Алексеенко. Журн. прикл. спектр., 69, № 3 (2002) 301-306Г. Т. Василюк, С. А. Маскевич, С. Г. Подтынченко, В. И. Степуро, Б. С. Лукьянов, Ю. С. Алексеенко. Журн. прикл. спектр., 69, № 3 (2002) 301-306G. T. Vasilyuk, S. A. Maskevich, A. E. German, I. F. Sveklo, B. S. Lukyanov, L. A. Ageev. High Energy Chem., 43, N 7 (2009) 521, 7424-7429G. T. Vasilyuk, S. A. Maskevich, A. E. German, I. F. Sveklo, B. S. Lukyanov, L. A. Ageev. High Energy Chem., 43, N 7 (2009) 521, 7424-7429R. Yasukuni, R. Boubekri, J. Grand, N. Felidj, F. Maurel, R. Metivier, K. Nakatani, P. Yu, J. Aubard. J. Phys. Chem. C, 116, N 30 (2012) 16063-16069R. Yasukuni, R. Boubekri, J. Grand, N. Felidj, F. Maurel, R. Metivier, K. Nakatani, P. Yu, J. Aubard. J. Phys. Chem. C, 116, N 30 (2012) 16063-16069A. Spandenberg, R. Metivier, R. Yasukuni, K. Shibata, A. Brosseau, J. Grand, J. Aubard, P. Yu, T. Asahi, K. Nakatani. Phys. Chem. Chem. Phys., 15 (2013) 9670-9678A. Spandenberg, R. Metivier, R. Yasukuni, K. Shibata, A. Brosseau, J. Grand, J. Aubard, P. Yu, T. Asahi, K. Nakatani. Phys. Chem. Chem. Phys., 15 (2013) 9670-9678T. C. Pijper, T. Kubernac, W. Browne, B. L. Feringa. J. Phys. Chem. C, 117, N 34 (2013) 17623-17632T. C. Pijper, T. Kubernac, W. Browne, B. L. Feringa. J. Phys. Chem. C, 117, N 34 (2013) 17623-17632Г. Т. Василюк, С. А. Маскевич, В. Ф. Аскирка, А. Е. Герман, А. А. Ярошевич, В. М. Ясинский, И. Ф. Свекло, В. А. Барачевский, А. О. Айт, О. И. Кобелева, Т. М. Валова, В. Н. Яровенко, М. М. Краюшкин. Журн. прикл. спектр., 84, № 4 (2017) 561-569Г. Т. Василюк, С. А. Маскевич, В. Ф. Аскирка, А. Е. Герман, А. А. Ярошевич, В. М. Ясинский, И. Ф. Свекло, В. А. Барачевский, А. О. Айт, О. И. Кобелева, Т. М. Валова, В. Н. Яровенко, М. М. Краюшкин. Журн. прикл. спектр., 84, № 4 (2017) 561-569P. C. Lee, D. Meisel. J. Phys. Chem., 86 (1982) 3391-3395P. C. Lee, D. Meisel. J. Phys. Chem., 86 (1982) 3391-3395C. N. Lok, C.-M. Ho, R. Chen, Q.-Y. He, W.-Y. Yu, H. Sun, P. K.-H. Tam, J.-F. Chiu, C.-M. Che. J. Biol. Inorg. Chem., 12 (2007) 527-534C. N. Lok, C.-M. Ho, R. Chen, Q.-Y. He, W.-Y. Yu, H. Sun, P. K.-H. Tam, J.-F. Chiu, C.-M. Che. J. Biol. Inorg. Chem., 12 (2007) 527-534A. D. Becke. J. Chem. Phys., 98, N 3 (1993) 5648-5653A. D. Becke. J. Chem. Phys., 98, N 3 (1993) 5648-5653A. D. Becke. Phys. Rev. A, 38, N 6 (1988) 3098-3100A. D. Becke. Phys. Rev. A, 38, N 6 (1988) 3098-3100C. Lee, W. Yang, R. G. Parr. Phys. Rev., 37, N 2 (1988) 785-789C. Lee, W. Yang, R. G. Parr. Phys. Rev., 37, N 2 (1988) 785-789P. Botschwina. Chem. Phys. Lett., 29, N 1 (1974) 98-101P. Botschwina. Chem. Phys. Lett., 29, N 1 (1974) 98-101С. А. Шатохин, Л. А. Грибов, И. С. Перелыгин. Журн. структ. хим., 26, № 4 (1985) 42-47С. А. Шатохин, Л. А. Грибов, И. С. Перелыгин. Журн. структ. хим., 26, № 4 (1985) 42-47M. D. Halls, J. Velkovski, H. B. Schlegel. Theor. Chem. Accoun., 105, N 6 (2001) 413-421M. D. Halls, J. Velkovski, H. B. Schlegel. Theor. Chem. Accoun., 105, N 6 (2001) 413-421А. М. Полуботко, В. П. Челибанов. Опт. и спектр., 120 (2016) 99-123А. М. Полуботко, В. П. Челибанов. Опт. и спектр., 120 (2016) 99-123I. Martina, R. Wiesinger, D. Jembrih-Simburger, M. Schreiner. e-Preservation Sci., 9 (2012) 1-8I. Martina, R. Wiesinger, D. Jembrih-Simburger, M. Schreiner. e-Preservation Sci., 9 (2012) 1-8S. C. Pinzaru, A. Falamas, C. Dehelean, C. Morari, M. Venter. Croat. Chem. Acta, 86, N 3 (2013) 233-244S. C. Pinzaru, A. Falamas, C. Dehelean, C. Morari, M. Venter. Croat. Chem. Acta, 86, N 3 (2013) 233-244И. Р. Набиев, Р. Г. Ефремов. Cпектроскопия гигантского комбинационного рассеяния и ее применение к изучению биологических молекул, Итоги науки и техники. Сер. “Биоорганическая химия”, T. 15, Москва, ВИНИТИ (1989)И. Р. Набиев, Р. Г. Ефремов. Cпектроскопия гигантского комбинационного рассеяния и ее применение к изучению биологических молекул, Итоги науки и техники. Сер. “Биоорганическая химия”, T. 15, Москва, ВИНИТИ (1989)О. И. Кобелева, Т. М. Валова, В. А. Барачевский, М. М. Краюшкин, Б. В. Личицкий, А. А. Дудинов, О. Ю. Кузнецова, Г. Е. Адамов, Е. П. Гребенников. Опт. и спектр., 109, № 1 (2010) 106-110О. И. Кобелева, Т. М. Валова, В. А. Барачевский, М. М. Краюшкин, Б. В. Личицкий, А. А. Дудинов, О. Ю. Кузнецова, Г. Е. Адамов, Е. П. Гребенников. Опт. и спектр., 109, № 1 (2010) 106-110

The authors declare that there are no conflicts of interest present.