Araştırmacılar Yeni Floresan Malzemelere Erişim Buluyor
Floresan (fluorescence) büyüleyici bir doğa olayıdır. Belirli malzemelerin belirli bir dalga boyundaki ışığı soğurabilmesi ve daha sonra farklı bir dalga boyunda ışık yayabilmesi gerçeğine dayanır.
Floresan malzemeler, günlük hayatımızda, örneğin modern ekranlarda önemli bir rol oynar. Uygulamalara yönelik yüksek talep nedeniyle, bilim sürekli olarak yüksek floresan verimliliğine sahip yeni ve kolay erişilebilir moleküller üretmeye çalışmaktadır.
Leipzig Üniversitesi’nden kimyager Profesör Evamarie Hey-Hawkins ve meslektaşları, belirli bir floresan malzeme sınıfı olan fosfollarda (phospholes) uzmanlaşmıştır. Fosfollar, merkezi bir fosfor atomuna sahip hidrokarbon çerçevelerinden oluşur.
Hey-Hawkins’in çalışma grubundan Nils König, bu maddeyle yaptığı deneylerde yeni floresan malzemelere erişim buldu ve bulgularını Chemical Science’da yayınladı.
König “Fosfollar, molekülün floresansının rengi ve verimliliği üzerinde büyük etkisi olan belirli kimyasal reaksiyonlarla değiştirilebilir. Bu maddelerin bir başka özelliği de pervaneye benzer yapılarıdır,” diye açıkladı.
Bu moleküller bir çözücü içinde çözüldüğünde ve UV ışığına maruz kaldığında, floresan
yaymazlar. Emilen enerji dönme hareketi şeklinde salınır ve moleküllerin çözücü içinde bir pervane gibi dönmesine neden olur.
Bununla birlikte, kristal bir durumda, dönme yeteneği ciddi şekilde sınırlıdır, bu da maddelerin UV ışığı altında güçlü bir şekilde floresan parlamasına neden olur. Bu davranış, toplama kaynaklı emisyon (AIE - Aggregation-İnduced Emission) olarak bilinir.
Yakın zamanda yayınlanan makalede, Nils König ve meslek-taşları, yeni bir madde
sınıfına erişim sağlayan AIE tabanlı fosfoller üzerinde yeni bir reaksi-yon gösterdi.
Fosfollar, polimerler ve biyokimya alanındaki endüstriyel uygulamaları nedeniyle ucuz ve yaygın olarak bulunan nitrojen, oksijen ve karbon elementlerinden oluşan reaktif bir madde sınıfı olan izosiyanatlar tarafından hafif koşullar altında modifiye edilebilir.
Klasik organik kimyayla çelişiyor gibi görünen bu reaksiyon, yüksek verim ve mükemmel atom ekonomisi ile karakterize edilir.
Yeni maddelerin optik özellikleri, Leipzig’deki Yüzey Mühendisliği Enstitüsü (IOM), Nanoteknoloji Merkezi (CeNTech) ve Münster Üniversitesi (WWU) ile işbirliği içinde araştırıldı. Basit modifikasyonun, orijinal maddelere kıyasla floresans verimini önemli
ölçüde arttırdığı ortaya çıktı.
Bunun nedeni, katı haldeki molekülü önemli ölçüde güçlendiren ve daha güçlü floresansa yol açan, moleküler çerçevenin parçaları arasında benzersiz bir etkileşimin oluşmasıdır.
Bu nedenle yeni modifikasyon yöntemi, AIE konseptinin anlaşılmasına büyük bir katkı sağlıyor ve ekranlar için verimli yeni boyaların sentezlenmesi için bir araç veya biyomoleküller için belirteçler olarak hizmet edebilir.
Kaynak: https://www.uni-leipzig.de/en/newsdetail/artikel/forschende-finden-zugang-zu-neuen-fluoreszierenden-materialien-2023-03-09 / Created by: Susann Huster / Translation: Matthew Rockey / Original title of the publication in “Chemical Science”: “Facile modification of phosphole-based
aggregation-induced emission luminogens with sulfonyl isocyanates”, doi.org/10.1039/D3SC00308F
