Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

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

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Chemia koloru cz.5 Fluorescencja Prof. Daniel T. Gryko."— Zapis prezentacji:

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. Fotoluminescencja Pod wpływem światła Elektroluminescencja Pod wpływem prądu elektrycznego Chemiluminescencja Pod wpływem reakcji chem.

4 Podstawy zjawiska FotoLuminescencja Fluorescencja opóźniona Termiczna (T 1 S 1, mała różnica energii, czas życia T 1 długi) Zderzenia T 1 + T 1 energia na powrót do S 1 Fluorescencja Ze stanów singletowych Fosforescencja Ze stanów trypletowych

5 Diagram Jabłońskiego

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

7 Czasy procesów fotofizycznych Absorpcja s Relaksacja oscylacyjna s Czas życia stanu S s Przejście międzysystemowe s Wewnętrzna konwersja s Czas życia stanu T s

8 Jak powstaje widmo fluorescencyjne?

9 Dlaczego jest przesunięte batochromowo?

10 Pasma 0-0 i reguła Kashy Reguła Kashy Obserwowana luminescencja niemal wyłącznie pochodzi z najniższego stanu wzbudzonego o danej multipletowości. Stan S 1 z geometrią S 0 Stan S 0 z geometrią S 0 Stan S 1 z geometrią S 1 Stan S 0 z geometrią S 1

11 Podstawowe pojęcia Widmo Maksimum emisji λ em 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) 495 nm 520 nm Stokes Shift is 25 nm Fluoresceina Intensywno ść fluorescencji Dlugo ść 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 Zwiazki karbonylowe SO 3 H NH 2, OH etc. Zmiana przejścia o najniższej energii z π π* na nπ* powoduje zmianę preferowanego procesu na ISC.

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

17 Inwersja energii – polarność rozpuszczalnika

18 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 Fotoindukowane wewnątrzcząsteczkowe przeniesienie ładunku

19

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

21 Informacje DziedzinaInformacje PolimeryDynamika, rozdział faz, dyfuzja Roztwory surfaktantów Krytyczne stęż. micelli, przemiany fazowe, surfactant aggregation numbers Membrany biologiczne Oddział. białko-lipidy, potencjał m., lokalizacja białek, efekty dodatków BiałkaDenaturacja, dynamika, przemiany konformacyjne Kwasy nukleinoweDynamika, str. helikalna, deformacje (też fotofizyczne), dostępność Żyjące komórkiWizualizacja membran, DNA, RNA, aktywność enzymów, H +, Na +, K +, oddział komórka-wirus, endocytoza FluoroimmunochemiaFluoroinmmunoessays

22 Podział sensorów

23 Co badamy? Sensory Kationy pHAniony Cząst. obojętne

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

25 Typy sensorów pH Fotoindukowany transfer H + Transfer elektronu Hydroksykumary ny, piranina Fluoresceina, benzoksazyny FL-CH 2 -NR 2 Widmo fl. nie zmienia się. Widmo wzbudzenia zmienia się. Gdy pH rośnie, fluorescencja HX maleje a fl. X - rośnie. Po sprotonowaniu intensywność fluorescencji rośnie.

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 Fotoindukowany transfer elektronu Tworzenie ekscymerów transfer energii Dodatkowy transfer energii eT

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

32 Kationy – fotoindukowany rozdział ładunku


Pobierz ppt "Chemia koloru cz.5 Fluorescencja Prof. Daniel T. Gryko."

Podobne prezentacje


Reklamy Google