Un agregado J es un tipo de colorante con una banda de absorción que se desplaza a una más larga longitud de onda ( desplazamiento batocrómico ) de aumentar la nitidez (mayor coeficiente de absorción ) cuando se agrega bajo la influencia de un disolvente o aditivo o concentración como resultado de supramolecular auto -organización. [1] El tinte se puede caracterizar además por un pequeño desplazamiento de Stokes con una banda estrecha. La J en el agregado J se refiere a EE Jelley, quien descubrió el fenómeno en 1936. [2] [3]El tinte también se llama agregado de Scheibe en honor a G. Scheibe, quien también publicó de forma independiente sobre este tema en 1937. [4] [5]
Scheibe y Jelley observaron de forma independiente que en el etanol el colorante cloruro de PIC tiene dos máximos de absorción amplios a alrededor de 19.000 cm -1 y 20.500 cm -1 (526 y 488 nm respectivamente) y que en el agua aparece un tercer máximo de absorción aguda en 17.500 cm -1. (571 nm). La intensidad de esta banda aumenta aún más al aumentar la concentración y al agregar cloruro de sodio . En el modelo de agregación más antiguo para el cloruro de PIC, las moléculas individuales se apilan como un rollo de monedas formando un polímero supramolecular, pero la verdadera naturaleza de este fenómeno de agregación aún está bajo investigación. El análisis es complicado porque el cloruro de PIC no es una molécula plana. El eje molecular puede inclinarse en la pila creando un patrón de hélice. En otros modelos, las moléculas de tinte se orientan en forma de ladrillo, escalera o escalera. En varios experimentos, se encontró que la banda J se dividía en función de la temperatura, se encontraron fases de cristal líquido con soluciones concentradas y CryoTEM reveló barras agregadas de 350 nm de largo y 2,3 nm de diámetro.
Los tintes de agregado J se encuentran con tintes de polimetina en general, con cianinas , merocianinas , escuaraína y bisimidas de perileno . También se encontró que ciertos macrociclos π-conjugados, reportados por Swager y colaboradores en el MIT, forman agregados J y exhibieron rendimientos cuánticos de fotoluminiscencia excepcionalmente altos. [6] En 2020, se informó sobre un famoso tinte de cianina (TDBC) con un rendimiento cuántico de fotoluminiscencia mejorado (> 50%) en la solución a temperatura ambiente. [7]
Ver también
- Agregados H , en los que se observa un desplazamiento hipsocrómico con baja o nula fluorescencia .
Referencias
- ^ Würthner, F., Kaiser, TE y Saha-Möller, CR (2011), J-Aggregates: From Serendipitous Discovery to Supramolecular Engineering of Functional Dye Materials . Angewandte Chemie International Edition, 50: 3376–3410. doi : 10.1002 / anie.201002307
- ^ Absorción espectral y fluorescencia de tintes en el estado molecular EDWIN E. JELLEY Nature 138, 1009-1010 (12 de diciembre de 1936) doi : 10.1038 / 1381009a0
- ^ Nature 139, 631 (10 de abril de 1937) | doi : 10.1038 / 139631b0 Estados moleculares, nemáticos y cristalinos de I: Cloruro de I-dietil-cianina EDWIN E. JELLEY
- ^ Naturwissenschaften Volumen 25, Número 5, 75, doi : 10.1007 / BF01493278 Polimerización y adsorción de polímeros como Ursache neuartiger Absorptionsbanden von organischen Farbstoffen G. Scheibe, L. Kandler y H. Ecker
- ^ Über die Veränderlichkeit der Absorptionsspektren in Lösungen und die Nebenvalenzen als ihre Ursache G. Scheibe Angewandte Chemie Volumen 50, Número 11, páginas 212-219, 13. Marzo de 1937
- ^ Chan, Julian MW; Tischler, Jonathan R .; Kooi, Steve E .; Bulovic, Vladimir; Swager, Timothy M. (2009). "Síntesis de macrociclos basados en antraceno Dibenz [a, j] de agregación J". Mermelada. Chem. Soc . 131 (15): 5659–5666. doi : 10.1021 / ja900382r . hdl : 1721,1 / 74239 . PMID 19326909 .
- ^ Anantharaman, Surendra B .; Kohlbrecher, Joachim; Rainò, Gabriele; Yakunin, Sergii; Stöferle, Thilo; Patel, Jay; Kovalenko, Maksym; Mahrt, Rainer F .; Nüesch, Frank A .; Heier, Jakob (2021). "Rendimiento cuántico de fotoluminiscencia a temperatura ambiente mejorada en agregados J controlados por morfología" . Ciencia avanzada . 8 (4): 1903080. doi : 10.1002 / advs.201903080 . PMC 7887577 . PMID 33643780 .