Фотофизика стирилцианиновых молекулярных зондов в растворах поверхностно-активных веществ

Методами абсорбционной и флуоресцентной спектроскопии изучена природа взаимодействия красителя Sbо (E)-2-(4-(диметиламино)стирил)-3-метилбензо[d]оксазол-3-иодида и его гомодимера Dbо-10 с мицеллами додецилсульфата натрия (SDS), цетилтриметиламмония бромида (СТАВ) и Тритона Х-100 (ТХ-100). Проанализирован механизм тушения флуоресценции красителя Sbo при образовании комплексов с мономерами SDS. Определены изменение свободной энергии (∆G⁰) и константы связывания (K_S) молекул красителей с поверхностно-активными веществами. Проведены квантовохимические расчеты зарядового распределения и потенциальной энергии основного и возбужденного состояний молекулы красителей, на основании которых объясняется увеличение квантового выхода и времени жизни возбужденного состояния в мицеллах. На основе полученных результатов выявлено, что молекулы красителей локализуются в малополярной среде мицелл, где они изолированы от молекул воды.

1. N. Saxena, A. Goswami, P. K. Dhodapkar, M. C. Nihalani, A. Mandal. J. Pet. Sci. Eng., 176 (2019) 299—311, https://doi.org/10.1016/j.petrol.2019.01.052

2. S. Kiani, S. E. Rogers, M. Sagisaka, A. Shirin, A. R. Barron. Energy Fuels, 33 (2019) 3162—3175, https://doi.org/10.1021/acs.energyfuels.9b00391

3. D. R. Pokhrel, M. K. Sah, B. Gautam, H. K. Basak, A. Bhattarai, A. Chatterjee. RSC Adv., 13 (2023) 17685—17704, https://doi.org/10.1039/D3RA02883F

4. N. Azum, M. M. Alotaibi, M. Ali, M. A. Rub, H. M. Marwani, A. Alamry, A. M. Asiri. J. Mol. Liq., 370 (2023) 121057—121065, doi: 10.1016/j.molliq.2022.121057

5. C. N. Kassa, L. T. Salviatto, A. C. Tortamano, K. S. Rost-Lima, C. A. Damante, C. Pavani, A. Deana, I. T. Kato, M. Wainwright, R. A. Prates. Photodiagnosis Photodyn. Ther., 41 (2023) 103194—103199, https://doi.org/10.1016/j.pdpdt.2022.103194

6. S. Iravani. RSC Sustain, 1 (2023) 72—82, https://doi.org/10.1039/D2SU00088A

7. А. В. Лавыш, А. И. Сулацкая, А. А. Луговский, Е. С. Воропай, И. М. Кузнецова, К. К. Туроверов, А. А. Маскевич. Журн. прикл. спектр., 81, № 2 (2014) 209—218 https://doi.org/10.1007/s10812-014-9911-z

8. Sh. Sasaki, Y. Niko, A. S. Klymchenko, G. Konishi. Tetrahedron, 70, N 41 (2014) 7551—7559 https://doi.org/10.1016/j.tet.2014.08.002

9. D. Sahoo, S. Chakravorti. J. Photochem. Photobiol., 85 (2009) 1103—1109 https://doi.org/10.1021/jp407342q

10. G. B. Behera, P. K. Behera, B. K. Mishra. J. Surf. Sci. Technol., 23 (2007) 1—31

11. V. B. Kovalska, D. V. Kryvorotenko, A. O. Balanda, M. Yu. Losytskyy, V. P. Tokar, S. M. Yarmoluk. Dyes Pigm., 67 (2005) 47—54, https://doi.org/10.1016/j.dyepig.2004.10.007

12. N. Nizomov, E. N. Kurtaliev, Sh. N. Nizamov, G. Khodjaev. J. Mol. Struct., 936 (2009) 199—205, https://doi.org/10.1016/j.molstruc.2009.07.040

13. E. N. Kurtaliev. Spectrochim. Acta: Mol. Biomol. Spectrosc., 81 (2011) 449—457, https://doi.org/10.1016/j.saa.2011.06.036

14. E. N. Kurtaliev, N. N. Nizomov, A. Sh. Yarmukhamedov. J. Mol. Struct., 1203 (2020) 127395—127403, https://doi.org/10.1016/j.molstruc.2019.127395

15. F. L. Arbeloa, P. R. Ojeda, I. L. Arbeloa. J. Lumin., 44 (1989) 105—112, https://doi.org/10.1016/0022-2313(89)90027-6

16. http://www.openmopac.net.

17. J. P. Stewart. J. Comp. Aided Mol. Desing, 4 (1990) 1—103, https://doi.org/10.1007/BF00128336

18. J. R. Lakowich. Principles of Fluorescence Spectroscopy, New York, Plenum Press (2006)

19. R. K. Mitra, S. S. Sinha. J. Fluores., 18 (2008) 423—432, https://doi.org/10.1007/s10895-007-0282-1

20. S. Mondal, B. Doloi, S. Ghosh. Fluid Phase Equilibria, 360 (2013) 180—187, https://doi.org/10.1016/j.fluid.2013.09.049

21. S. K. Das, A. Bansal, S. K. Dogra. Bull. Chem. Soc. Jpn., 70 (1997) 307—313

22. S. Nigam, M. Belletete, R. S. Sarpal, G. Durocher. J Chem. Soc. Faraday Trans., 91 (1995) 2133—2139, https://doi.org/10.1039/FT9959102133

23. M. S. Bakshi. Cryst. Growth. Des., 16 (2016) 1104—1133, https://doi.org/10.1021/acs.cgd.5b01465

24. A. R. Tehrani-Bagha, K. Holmberg. Materials, 6 (2013) 580—608, https://doi.org/10.3390/ma6020580

25. G. Karlstrom, B. Halle. J. Chem. Soc. Faraday Trans., 1 (1989) 1049—1063

26. T. S. Singh, S. Mitra. J. Colloid Interface Sci., 311 (2007) 128—134, https://doi.org/10.1016/j.jcis.2007.02.046

27. A. I. Sulatskaya, M. I. Sulatsky, O. I. Povarova, N. P. Rodina, I. M Kuznetsova, A. A. Lugovskii, E. S. Voropay, A. V. Lavysh, A. A. Maskevich, K. K. Turoverov. Dyes Pigm., 157 (2018) 385—395, https://doi.org/10.1016/j.dyepig.2018.05.006