Publication detail

Formation of planarized intramolecular charge-transfer state in dichlorotriazinyl-pyrene fluorescent probe: TD-DFT and resonance Raman study

Year: 2017

Type of publication: článek v odborném periodiku

Name of source: Dyes and Pigments

Publisher name: Elsevier Science

Place: Oxford

Page from-to: 121-127

Titles:

Language	Name	Abstract	Keywords
cze	Tvorba planarizovaného intramolekulárního CT stavu v dichlortriazinyl-pyrenové fluorescenční sondě: TD-DFT a rezonanční Ramanova studie	Tato studie je zaměřena na vysvětlení pozoruhodného fotofyzikálního chování 1-(4,6-dichlor-1,3,5-triazin-2-yl)-pyrenu (PyTC2), jenž byl představen jako fluorescenční sonda. Tato sloučenina vykazuje velký solvatochromický červený posun fluorescenčního emisního pásu při zachování vysokého fluorescenčního kvantového výtěžku a monoexponenciální kinetiky vyhasínání v celé škále polarity rozpouštědla (proces potahování). Vzhledem k tomu, že semiempirické výpočty uvedené v původním článku nezjistily žádný excitovaný stav s vysokým dipólovým momentem, bylo navrženo, že červený posun pochází z planarizace emitujícího excitovaného stavu v polárních rozpouštědlech na rozdíl od nezměněné zkroucené geometrie v nepolárních rozpouštědlech. Avšak jak rozsah červeného posunu, tak zmizení vibrační struktury v polárních rozpouštědlech naznačují, že emise pocházejí z excitovaného stavu s vysokým dipólem a že semi-empirické metody nemusí být dostatečné ke korektnímu popisu emitujícího stavu této molekuly. Proto jsme provedli výpočet TD-DFT včetně skenů potenciálních energetických ploch. Podle těchto výpočtů a skenů se emise odehrává z planarizovaného stavu intramolekulárního přenosu náboje (ICT). To je v dobré shodě se všemi aspekty pozorovaného fluorescenčního chování PyTC2. Nezávislý experimentální důkaz pro ICT byl poskytnut analýzou rezonančních Ramanových intenzit, kde byly identifikovány pásy odpovídající zesíleným normálním modům umístěným na triazinu a stretching modům mezi pyrenovými a triazinovými skupinami. Tvorba fotoindukovaných ICT spolu s jednoduchou a nenákladnou přípravou činí z této sloučeniny a jejích derivátů kandidáty jako push-pull stavebních kamenů pro návrh pokročilých funkčních materiálů.	intramolekulární charge-transfer; Push-pull molekuly; TD-DFT; Resonanční Ramanův rozptyl; Excitovaný relaxovaný stav; Pyren
eng	Formation of planarized intramolecular charge-transfer state in dichlorotriazinyl-pyrene fluorescent probe: TD-DFT and resonance Raman study	This study is focused on explanation of the remarkable photophysical behaviour of the 1-(4,6-dichloro-1,3,5-triazin-2-yl)-pyrene (PyTC2) compound which has been introduced as a fluorescent polarity probe. This compound exhibits large solvatochromic red-shift of fluorescence emission band while maintaining high fluorescence quantum yield and monoexponential decay kinetics throughout the whole solvent polarity scale. As the semi-empirical calculations reported in the original paper have not revealed any excited state possessing a high dipole moment, it has been suggested that the red-shift originates from planarization of the emitting excited state in polar solvents in contrast to unchanged twisted geometry in non-polar solvents. However, both the extent of the red-shift and the disappearance of the vibronic structure in polar solvents indicate that the emission originates from an excited state with high dipole moment and that the semi-empirical methods may not be sufficient to describe the emitting state of this molecule correctly. Thus, we have performed TD-DFT calculations including the potential energy surface scans. According to these calculations and scans, the emission takes place from a planarized intramolecular charge-transfer (ICT) state. This is in good agreement with all aspects of the observed fluorescence behaviour of PyTC2. Independent experimental evidence for the ICT has been provided by analysis of resonance Raman intensities where bands corresponding to enhanced normal modes residing on triazine and the stretching mode between pyrene and triazine moieties have been identified. The formation of the photoinduced ICT together with easy and inexpensive preparation make this compound and its derivatives candidate as push-pull building blocks for the design of advanced functional materials.	intramolecular charge-transfer; Push-pull molecule; TD-DFT; Resonance Raman scattering; Excited state relaxation; Pyrene

Search

Login for students

Login for employees

Publication detail

Departments

Other Parts

Map

Services

Popular Links