二フォトンの吸収性メタロポルフィリン: π拡張と周辺置換の効果
Tatiana V Esipova, Héctor J Rivera-Jacquez1, Bruno Weber2
1NanoScience Technology Center, Department of Chemistry and Department of Physics, University of Central Florida , Orlando, Florida 32816, United States.
拡張された芳香系を持つプラチナ (II) ポルフィーリンは,2フォトン吸収 (2PA) と明るい光性を示す. 周辺アルコキシカルボニル群は2PAを著しく増強し,これらの分子は顕微鏡や治療などの2光子のアプリケーションに価値があります.
科学分野:
- 光化学と光物理学
- 材料科学
- 超分子化学
背景:
- メタロポルフィーリンは,二フォトンの光寿命顕微鏡 (2PLM) と二フォトンの光学療法 (PDT) のようなアプリケーションに不可欠です.
- 2フォトン吸収 (2PA) とトリプル興奮状態の形成を理解することは,これらのアプリケーションを最適化するための鍵です.
研究 の 目的:
- 光プラチナ (Platinum) の1フォトン (1P) と2フォトン (2P) の吸収特性を分析する.
- トリプルエミシビティと2PAに対するアロマティックπ拡張と周辺置換の影響を調査する.
- 2Pアプリケーションのクロモフォールとしてのこれらのポルフィリンの可能性を調査する.
主な方法:
- 1Pと2Pの吸収スペクトルを測定した.
- 2PA測定のために時間解像度を持つ光検出を使用し,背景の拒絶のためにマイクロ秒の時間ゲートを使用します.
- 時間依存密度関数理論 (TDDFT) の計算を合計状態 (SOS) の形式主義と組み合わせた.
主要な成果:
- π-拡張 (例えば,ディベンゾとダイナフトポルフィリン) は,非拡張ポルフィリンと比較して,2PAをB (ソレット) とQ状態に強化した.
- ベンゾリングのアルコキシカルボニル群は,より高い2P活性状態を安定させることで,B状態に近い2PAを大幅に増加させた.
- PtTBP(CO2Bu) 8は,明るい光 (φphos = 0.45) と 810 nm 近くで 2PA 横断面 > 500 GM を示した.
結論:
- Pt(II) 複合体は,強い2PAと光性により,2Pアプリケーションに貴重な染色体である.
- 特にアルコキシカルボニル基による周辺置換は,2PAを強化する効果的な戦略です.
- これらのポルフィーノイドは,実用的なアプリケーションのためにコンパクトなサイズとスケーラブルな合成の利点を提供します.
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