室温で水溶性ナノキャビティ内のアントラセンのエクシマー形成の動態

科学分野:

• 超分子化学
• 写真化学
• 物理化学

背景:

• 興奮したアントラセンは通常,光二酸化し,溶媒におけるエクシマー放出を示さない.
• アントラゼン (AN) は,水中のオクタ酸で2:1,2の宿主-ゲスト複合体を形成する.

研究 の 目的:

• 超分子宿主-ゲスト複合体内のアントラセンの興奮状態の行動を調査する.
• 分子光物理学における 閉じ込めの影響を理解するためです

主な方法:

• 複合性の確認のための核磁気共鳴 (NMR)
• 構造探査のための分子力学 (MD) シミュレーション.
• 超高速の時間解像度スペクトロスコーピーは,興奮状態のダイナミクスです.
• 興奮状態の表面マッピングのための量子化学計算 (QM/MM-TDDFT).

主要な成果:

• 2:2複合体は強烈なエクシマー放出を示し,2:1複合体はモノマー放出のみを示している.
• 時間分解の放射実験では,独特で時間に依存するエクシマー放射の最大値が明らかになった.
• モノマーとエクシマー状態の間の少なくとも1つの中間物質の証拠が観察されました.
• 計算された潜在エネルギー曲線は,提案された中間モデルを支持する.

結論:

• ホスト・ゲスト・コンプレックス内の分子の閉じ込めは,アントラセンの興奮状態の振る舞いを劇的に変化させます.
• 観察された時間依存のエクシマー放出は,同位体溶液では見られない新しい現象である.
• この発見は,限られた生物学的システムにおける分子行動を理解するための意味を持つ.