Определение квантового выхода фотоизомеризации гидразонового фотопереключателя

Квантовый выход фотоизомеризации является фундаментальным фотофизическим свойством, которое должно быть точно определено при исследовании недавно разработанных фотопереключателей. Здесь мы описываем набор процедур для измерения квантового выхода фотоизомеризации фотохромного гидразона в качестве модельного бистабильного фотопереключателя.

Фотопереключающие органические молекулы, которые претерпевают структурные преобразования, управляемые светом, являются ключевыми компонентами для построения адаптивных молекулярных систем, и они используются в самых разных приложениях. В большинстве исследований с использованием фотопереключателей несколько важных фотофизических свойств, таких как максимальные длины волн поглощения и излучения, коэффициент затухания моляров, время жизни флуоресценции и квантовый выход фотоизомеризации, тщательно определяются для исследования их электронных состояний и переходных процессов. Однако измерение квантового выхода фотоизомеризации, эффективности фотоизомеризации по отношению к поглощенным фотонам, в типичных лабораторных условиях часто бывает сложным и подверженным ошибкам, поскольку требует выполнения строгих спектроскопических измерений и расчетов, основанных на соответствующем методе интеграции. В этой статье представлен набор процедур для измерения квантового выхода фотоизомеризации бистабильного фотопереключателя с использованием фотохромного гидразона. Мы ожидаем, что эта статья станет полезным руководством для исследования бистабильных фотопереключателей, которые все чаще разрабатываются.

Фотохромные органические молекулы привлекли значительное внимание в широком спектре научных дисциплин, поскольку свет является уникальным стимулом, который может оттолкнуть систему от ее термодинамического равновесия неинвазивно¹. Облучение света соответствующими энергиями позволяет структурно модулировать фотопереключатели с высокой пространственно-временной точностью ^2,3,4. Благодаря этим преимуществам были разработаны и использованы в качестве основных компонентов адаптивных материалов в различных масштабах адаптивных материалов в различных масштаба....

1. Получение спектра ЯМР ¹Ч в фотостационарном состоянии (PSS)

1. В естественную кварцевую ЯМР-трубку, содержащую 4,2 мг (0,01 ммоль) гидразонового переключателя 1, добавляют 1,0 мл дейтерированного диметилсульфоксида (DMSO-d ₆). Перенесите половину раствора в ?.......

При облучении 1 в ЯМР-трубке светом 436 нм (Z:E = 54:46 в исходном состоянии) доля 1-E увеличивается за счет доминирующей изомеризации Z-to-E связи гидразона C=N (рис. 1). Изомерное соотношение может быть легко получено из относительной интенсивно.......

Разработаны различные стратегии настройки спектральных и коммутационных свойств фотопереключателей, а регистр фотопереключателей стремительно расширяется²⁸. Таким образом, крайне важно правильно определить их фотофизические свойства, и мы ожидаем, что методы, обобщенны.......

Эта работа была поддержана исследовательскими грантами Университета Чунг-Анг в 2019 году и Национальным исследовательским фондом Кореи (NRF-2020R1C1C1011134).