Молекулярная фотоника полиметиновых красителей и их комплексов с кукурбитурилами тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Федотова Татьяна Владимировна

• Федотова Татьяна Владимировна
• кандидат наук
• 2023

Оглавление диссертации кандидат наук Федотова Татьяна Владимировна

Введение

1. Литературный обзор

1.1. Полиметиновые красители

1.1.1. Цис-транс изомеры полиметиновых красителей. Фотоизомеризация

1.1.2. Димеризация полиметиновых красителей

1.1.3. Ковалентно связанные бис-цианины

1.2. Комплексообразование

1.2.1. Кукурбитурилы

1.2.2. Кукурбитурилы как кавитанд в супрамолекулярных комплексах

1.3. Триплетные состояния полиметиновых красителей

1.3.1. Фосфоресценция

1.3.2. Замедленная флуоресценция

1.3.3. Наносекундный лазерный фотолиз

1.3.4. Триплет-триплетное поглощение

1.4. Триплет-триплетный перенос энергии

1.4.1. Триплет-триплетный перенос энергии с участием полиметиновых красителей

1.5. Фотоперенос электрона

1.5.1. Фотоперенос электрона с участием полиметиновых красителей

1.5.2. Фотосенсибилизированный перенос электрона с участием димеров полиметиновых красителей

1.5.3. Фотоперенос электрона с участием супрамолекулярных комплексов

1.6. Выводы

2. Методика измерений

3. Эксперимент и обсуждение

3.1. Полиметиновые красители и их комплексы с кукурбитурилами

3.1.1. Спектрально-люминесцентные свойства ПК и их комплексов с кукурбитурилами

3.1.2. Спектрально-кинетические свойства ПК и их комплексов с кукурбитурилами

3.1.3. Выводы

3.2. Триплет-триплетный перенос энергии с участием ПК и их комплексов с кукурбитурилами

3.2.1. Триплет-триплетный перенос энергии с участием димеров ПК в воде

3.2.2.Триплет-триплетный перенос энергии с участием димерных комплексов ПК с кукурбит[8]урилом

3.2.2. Влияние КБ7 и КБ8 на триплет-триплетный перенос энергии

3.2.4. Выводы

3.3. Окислительно-восстановительные фотореакции

3.3.1. Фотоперенос электрона с участием мономеров ПК

3.3.2. Фотоперенос электрона с участием димеров ПК в воде

3.3.3. Фотоперенос электрона с участием димерных комплексов ПК с кукурбит[8]урилом

3.3.4. Фотосенсибилизированный перенос электрона

3.3.5. Фотоперенос электрона с участием бис-цианинов и их комплексов с кукурбит[7,8]урилами

3.3.6. Выводы

Заключение

Список сокращений и условных обозначений

Список литературы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Молекулярная фотоника полиметиновых красителей и их комплексов с кукурбитурилами»

Введение

Актуальность темы исследования, степень её разработанности

В настоящее время важный раздел фотофизики и фотохимии составляет молекулярная фотоника мультихромофорных систем. К таким системам относятся органические красители различных классов, среди которых не последнее место занимают полиметиновые (цианиновые) красители. Полиметины получили широкое применение в различных областях науки и техники, от фотографии [1] и лазерной техники [2,3] до биологии и медицины [4]. Особенностью полиметиновых красителей является их способность выступать в качестве сенсибилизаторов в фотопроцессах за счёт высокой спектральной селективности, больших значений коэффициентов экстинкции, а также широкого спектрального диапазона их использования. Важной особенностью полиметинов является их способность к самоорганизации в водных растворах с образованием димеров, как простейших ассоциатов. Смещение равновесия мономер-димер в сторону димеров возможно как при добавлении солей, так и при увеличении концентрации красителей в растворе [5-7]. Однако при этом могут образовываться ассоциаты более высокого порядка, такие как Н- и J-агрегаты. Другим способом получения димеров является добавление к растворам красителей кавитандов, таких как кукурбитурилы. Кукурбит[п]урилы - это макроциклические молекулы-кавитанды, представляющие собой молекулярные контейнеры, построенные из гликоурильных фрагментов, соединённых между собой метиленовыми мостиками [8,9]. Благодаря большому отрицательному заряду на карбонильных порталах кукурбитурилы способны образовывать комплексы «гость-хозяин» с положительно заряженными молекулами [9-13]. В ряде работ [10-13] было детально изучено влияние кукурбитурилов на спектральные свойства молекул-"гостей" при комплексообразовании, при этом исследования были сфокусированы на комплексообразовании кукурбитурилов с ионами металлов и мономерами органических молекул. В настоящей работе показано, что кукурбитурилы способствуют димеризации полиметиновых

красителей, а также в значительной мере изменяют их спектрально -люминесцентные и спектрально-кинетические свойства в результате самосборки димерных комплексов.

Другим вариантом двухромофорных систем является получение ковалентно-связанных бис-красителей (бис-цианинов) ангулярного строения, в которых молекулы соединены, в частности, с помощью метиленовых групп. Бис-цианины являются уникальными объектами для изучения взаимодействия хромофоров в димере, поскольку полосы их поглощения, как правило, чётко разрешены и обладают большой селективностью и интенсивностью [7,14-15]. Однако в литературе отсутствуют сведения о влиянии кавитандов на фотопроцессы в системах с двумя связанными хромофорами.

Кроме того, открытым остаётся вопрос о способности участия комплексов в таких важных процессах молекулярной фотоники, как триплет-триплетный перенос энергии и перенос электрона, имеющих большое значение в биологически актуальных процессах, например, в фотосинтезе. Определенный интерес представляет выявление особенностей триплет-триплетного переноса энергии и фотопереноса электрона в условиях ограничения поступательной диффузии участников фотопроцессов за счёт комплексообразования с молекулами кукурбитурилов.

Цель и задачи

Целью настоящей работы явилось изучение фотопроцессов в супрамолекулярных системах на основе полиметиновых красителей и кукурбит[6 -8]урилов. В рамках данной цели были поставлены и решены следующие задачи:

• Исследование спектрально-люминесцентных и спектрально-кинетических свойств димеров полиметиновых красителей и бис-цианинов в воде в отсутствие и в присутствии кукурбит[7,8]урилов;

• Исследование триплет-триплетного переноса энергии с участием димеров и димерных комплексов полиметинов различного состава с кукурбит[7,8]урилами в качестве как доноров, так и акцепторов энергии;

• Исследование окислительно-восстановительных фотореакций полиметинов и бис-цианинов в присутствии кукурбит[6-8]урилов.

Научная новизна

• Впервые обнаружена термически активированная замедленная флуоресценция и фосфоресценция комплексов ряда полиметиновых красителей с кукурбит[8]урилом в растворах при комнатной температуре.

• Впервые получены и исследованы комплексы бис-цианинов ангулярного строения с кукурбит[7,8]урилами.

• Показано, что триплетные состояния комплексов полиметиновых красителей и бис-цианинов с кукурбит[7,8]урилами способны вступать в реакцию фотопереноса электрона и триплет-триплетного переноса энергии как в качестве доноров, так и в качестве акцепторов.

Теоретическая и практическая значимость работы

Работа является, по большей части, фундаментальной и направлена на углубленное изучение димеров, бис-красителей и димерных комплексов полиметинов с кукурбитурилами как объектов супрамолекулярной химии. Практическая значимость работы заключается в том, что полученные в работе результаты могут быть использованы в биологии и медицине. Свойства, характерные димерам и димерным комплексам полиметинов, позволяют использовать их в качестве спектральных сенсибилизаторов, имеющих важное практическое значение для регистрации информации. Другим возможным перспективным направлением использования димерных комплексов является создание на их основе люминесцентных и фотохимически активных материалов.

Методология и методы исследования

В работе были использованы спектрофотометрический и флуоресцентный методы. Были изучены спектры поглощения и флуоресценции растворов красителей, а также спектры замедленной флуоресценции и фосфоресценции в обескислороженных водных растворах при комнатной температуре и в ацетонитриле при температуре 77 К. Наблюдение кинетических особенностей

протекания фотопроцессов проводили на установке наносекундного лазерного фотолиза.

Положения, выносимые на защиту

На защиту выносятся следующие результаты работы:

1. Полиметиновые красители образуют димерные комплексы с кукурбитурилами состава 2:1 и 2:2. Особенностью димерных комплексов полиметинов является наличие флуоресценции и замедленной флуоресценции, а в некоторых случаях - фосфоресценции в водных растворах при комнатной температуре, а также высокий квантовый выход интеркомбинационной конверсии в триплетное состояние и значительное время жизни молекул в триплетном состоянии.

2. Бис-красители ангулярного строения, построенные на основе полиметинов, присутствуют в растворах в виде 2-х форм: «димерной» и «мономерной». Обе формы образуют комплексы с кукурбит[7,8]урилами.

3. Обнаружен триплет-триплетный перенос энергии с участием димеров и димерных комплексов полиметинов с кукурбит[7,8]урилами, выступающих как в качестве доноров, так и в качестве акцепторов триплетной энергии. Эффективность переноса снижается в присутствии кукурбит[7,8]урилов в результате эффекта экранирования граничных молекулярных орбиталей донора и акцептора энергии.

4. Обнаружен фотоперенос электрона с участием триплетных состояний димеров и димерных комплексов полиметинов с кукурбит[7,8]урилами, а также комплексов димерной формы бис-красителей с кукурбит[7,8]урилами.

Степень достоверности

Выводы и заявляемые в диссертации положения являются легитимными, т.к. они опираются на проверенные методики измерения. Достоверность результатов исследования подкреплена применением современных методов анализа и интерпретации данных и воспроизводимостью экспериментальных данных. Теоретическая часть работы опирается на исследования цитируемых российских и зарубежных авторов. Обоснованность выводов диссертации подтверждена

проверкой адекватности результатов в сравнении с другими работами. Научные статьи, основанные на результатах работы, прошли процесс рецензирования и были опубликованы в ведущих индексируемых научных журналах.

Апробация результатов

Результаты работы были доложены в виде докладов на 12 всероссийских и международных научных конференциях. По результатам диссертации опубликованы 9 статей в журналах, индексируемых Scopus и Web of Science, и 12 публикаций в сборниках тезисов докладов научных конференций.

Статьи в журналах:

1. Т.В. Федотова, В.Н. Гутров, Г.В. Захарова, А.К. Чибисов, М.В. Алфимов. Триплет-триплетный перенос энергии как причина тушения тионином триплетного состояния эозина в комплексах с кукурбит[7, 8]урилами в воде // Химия высоких энергий. - 2019. - Т. 53. - № 1. - C. 24-27.

2. Т.В. Федотова, Г.В. Захарова, В.Н. Гутров, А.К. Чибисов. Фотоперенос электрона в системе эозин-европий-кукурбит[6-8]урилы в воде // Химия высоких энергий. - 2019. - Т. 53. - № 6. - C. 441-447.

3. Г.В. Захарова, Т.В. Федотова, В.Н. Гутров, А.К. Чибисов, М.В. Алфимов. Перенос энергии с участием триплетных состояний димеров полиметиновых красителей в комплексах с кукурбит[8]урилом // Химия высоких энергий. - 2019. - Т. 53. - № 6. - C. 453-458.

4. Т.В. Федотова, Г.В. Захарова, В.Н. Гутров, В.П. Маркелов, Т.А. Святославская, Н.Л. Святославский, А.К. Чибисов, С.К. Сазонов, С.П. Громов. Исследование фотопроцессов 3, 3'-диэтил-5, 5'-дихлортиакарбоцианина в воде и метаноле // Химия высоких энергий. - 2020. - Т. 54. - № 3. - C. 186-191.

5. М.В. Алфимов, А.К. Чибисов, Г.В. Захарова, Т.В. Федотова, В.Г. Плотников. Триплетные состояния димеров цианиновых красителей // Известия высших учебных заведений. - 2020. - Т. 63. - № 8. - С. 63-69.

6. А.К. Чибисов, М.В. Алфимов, Г.В. Захарова, В.Г. Авакян, Т.В. Федотова, В.Н. Гутров. Фотопроцессы в димерах и димерных комплексах полиметиновых

красителей с кукурбитурилами // Известия академии наук. Серия химическая. -2022. - № 2. - С. 199-211.

7. Т.В. Федотова, Г.В. Захарова, А.К. Чибисов. Молекулярная фотоника мономеров 3,3'-диэтил-9-метилтиакарбоцианина и димерных комплексов с кукурбит[8]урилом // Оптика и спектроскопия. - 2022. - вып. 5. - С. 675.

8. Т.В. Федотова, Г.В. Захарова, А.К. Чибисов. Спектрально-люминесцентные свойства бистиакарбоцианина в присутствии кукурбит[7,8]урилов в воде // Доклады Российской академии наук. Химия, науки о материалах. - 2023. - Т. 508. - № 1. - С. 97-102.

9. Т. В. Федотова, Г. В. Захарова, А. К. Чибисов. Фотопроцессы бис-тиакарбоцианиновых красителей в присутствии кукурбит[7,8]урилов в воде // Химия высоких энергий. - 2023. - Т. 57. - № 4. - С. 282-289.

Тезисы докладов на научных конференциях:

1. Федотова Т.В., Захарова Г.В., Чибисов А.К. «Влияние кукурбит[7,8]урилов на спектральные свойства тиацианинов в растворе» // 59-я Всероссийская научная конференция МФТИ - МФТИ(ГУ) - 21-26 ноября / устный

2. Федотова Т.В., Захарова Г.В., Чибисов А.К. «Изучение влияния кукурбит[8]урила на спектрально-люминесцентные свойства 3,3'-диэтилтиакарбоцианина и его 9-метилзамещенного при комплексообразовании» // 60-я Всероссийская научная конференция МФТИ - МФТИ(ГУ) - 20-25 ноября / устный

3. Fedotova T.V., Zakharova G.V., Chibisov A.K. «The effect of cucurbit[8]uril on the photophysical properties of 3,3'-diethylthiacarbocyanine and its 9-methyl substituted» // The Forth International Scientific Conference "Advances in Synthesis and Complexing" - РУДН - 24-28 Апреля 2017 / стендовый

4. Федотова Т.В., Захарова Г.В. «Изучение влияния кукурбит[7,8]урилов на триплет-триплетный перенос энергии между эозином и тионином» // 61-я Всероссийская научная конференция МФТИ - МФТИ(ГУ) - 19-25 ноября / устный

5. Федотова Т.В. «Влияние кукурбитурила на тушение триплетного состояния эозина индодикарбоцианином в воде» // Международная научная конференция студентов, аспирантов и молодых учёных «Ломоносов-2018» - МГУ

- 9-11 Апреля 2018 / стендовый

6. Федотова Т.В. «Фотоперенос электрона с эозина на европий в присутствии кукурбит[6-8]урилов в воде» // Международная научная конференция студентов, аспирантов и молодых учёных «Ломоносов-2019» - МГУ

- 8-12 Апреля 2019 / стендовый

7. Федотова Т.В. «Изучение реакции фотосенсибилизированной транс-цис изомеризации 3,3'-диэтил-5,5'-дихлортиакарбоцианина в присутствии кукурбит[7]урила» // 62-я Всероссийская научная конференция МФТИ -МФТИ(ГУ) / устный

8. Федотова Т.В. «Исследование триплетных состояний димеров полиметиновых красителей» // Международная научная конференция студентов, аспирантов и молодых учёных «Ломоносов-2020» - МГУ - Москва - 22-24 Апреля 2020 / стендовый

9. Fedotova T.V., Zakharova G.V., Chibisov A.K. «The Triplet States of the Dimers of Polymethine Dyes» // 5-й Мемориальный Симпозиум "Молекулярная фотоника", посвященный памяти акад. А.Н. Теренина - Санкт-Петербург - 6 мая 2021 г. / устный

10. Федотова Т.В. «Фотопроцессы в димерах 3,3'-диэтилтиакарбоцианина, 9-метилзамещённого красителя и димерных комплексах с кукурбит[8]урилом» // Международная научная конференция студентов, аспирантов и молодых учёных «Ломоносов-2022» - МГУ - Москва - 11-22 Апреля 2022 / стендовый

11. Fedotova T.V., Zakharova G.V., Chibisov A.K. «Photoprocesses of Covalently Linked Dimers of 3,3'-dimethilcarbocyanin and its Complexes with Cucurbit[8]uril» // The Sixth International Scientific Conference "Advances in Synthesis and Complexing"

- RUDN university - Moscow, Russia - 26-30 September 2022 / стендовый

12. Федотова Т. В., Захарова Г. В., Чибисов А. К. «Влияние кукурбит[7,8]урилов на фотопроцессы бис-красителей на основе 3,3'-

диметилтиакарбоцианина в воде» Международная научная конференция студентов, аспирантов и молодых учёных «Ломоносов-2023» - МГУ - Москва / устный

1. Литературный обзор 1.1. Полиметиновые красители

Полиметиновые красители (ПК), также известные как цианиновые красители, являются уникальными агентами преобразования световой энергии в видимой и ближней инфракрасной области спектра [16]. Они способны изменять интенсивность и длину волны излучения [17-20], что позволяет использовать данный класс красителей во многих областях науки и техники.

Практический интерес к ПК возник после того, как они были успешно применены в качестве спектральных сенсибилизаторов галогенсеребряных фотоматериалов [1]. В качестве эффективных сенсибилизаторов в фотографическом процессе в первую очередь применялись азотсодержащие ПК благодаря их интенсивному поглощению в широкой области спектра. Позднее ПК нашли широкое применение в других областях, например, в области лазерной техники [2,3]. Так, используя ПК разной структуры, можно получить интенсивное когерентное излучение с длиной волны от 710 до 1100 нм.

Кроме того, в последнее время ПК стали использовать при разработке композитов для солнечных батарей благодаря их способности участвовать в преобразовании световой энергии в электричество [21-24]. Красители в таких композитах в основном используются в качестве сенсибилизаторов, аналогично сенсибилизации в фотографическом процессе. Принцип действия сенсибилизированных красителем солнечных элементов на основе органических красителей подробно описан в [24]. Помимо этого, ПК могут выступать в качестве флуоресцентных меток в биологии и медицине. Они могут быть использованы для маркировки белков, ДНК и других биологических молекул.

Параллельно с обнаружением новых областей применения ПК происходило всестороннее изучение данного класса красителей и установление связи между их структурой и спектрально-люминесцентными свойствами с целью возможного создания новых ПК с определенными свойствами. Результаты исследования ПК отражены в работах ряда авторов и обобщены в обзорных работах [25-29].

Спектрально-люминесцентные свойства полиметиновых красителей обусловлены, главным образом, их длинноволновым п-п* переходом, дипольный момент которого направлен вдоль цепи сопряжения. Вероятность этого перехода сильно зависит от структуры хромофора. На рис. 1 приведена общая структурная формула ПК с хромофорной системой типа амидиниевого иона, выделенной красным цветом.

а

-у - у-

б

Рис. 1. а) Структурная формула ПК с хромофорной системой типа амидиниевого иона. б) Диаграммы распределения п-электронной плотности в полиметиновой цепи ПК в основном ^0) и в первом возбуждённом состояниях для п = 2.

Согласно [26] характерной особенностью полиметинового состояния является альтернирование п-электронной плотности на полиметиновой цепи и равные (около полуторных) порядки п-связей. Кроме того, молекула ПК обычно имеет положительный заряд, распределенный по полиметиновой цепи (рис. 1б). Данные свойства сохраняются в возбуждённом состоянии, при этом на атомах С метиновых групп (см. рис. 1б) происходит обращение знака зарядов. Величина поглощения ПК в видимой и ИК-областях спектра достигает высоких значений: коэффициенты экстинкции ПК достигают значений е = (2-3) х 105 л моль-1 см-1 [25]. Выровненность порядков связей в полиметиновой цепи ПК и приближение их к полуторным обусловливает жесткость молекул ПК, а также их планарность.

Длина полиметиновой цепи имеет значительное влияние на спектрально-люминесцентные свойства ПК. Она может разниться от п = 0 (т.н. простые цианины или монометины) до п = 5 [30] и даже выше. Однако по мере увеличения длины полиметиновой цепи краситель становится химически крайне неустойчивым. При изучении винилогического ряда 3,3'-диэтилтиакарбоцианинов с п = 0 ^ 5 [28] следует, что изменение длины цепи на одну виниленовую группу приводит к батохромному сдвигу около 100 нм как полосы поглощения, так и полосы флуоресценции. Кроме того, удлинение ПК приводит к расширению полос и уменьшению величины поглощения, тогда как полосы флуоресценции становятся более узкими с увеличением п.

Другим фактором, влияющим на спектрально-люминесцентные свойства ПК, является природа растворителя, поскольку наличие системы чередующихся зарядов в полиметиновой цепи (Рис. 1б) определяет высокую чувствительность ПК к межмолекулярным взаимодействиям со средой. В работах [25,28] было исследовано влияние различных растворителей на спектральные свойства ПК. Так, дикарбоцианин обнаруживает различное положение максимумов поглощения и флуоресценции, а также различные коэффициенты экстинкции в диметилсульфоксиде (ДМСО), диэтиловом эфире (ДЭЭ), тетрагидрофуране (ТГФ), ацетонитриле (АН) и диметилформамиде (ДМФ) в качестве растворителей. В частности, спектры поглощения и люминесценции дикарбоцианина в ДМСО, ДЭЭ и ТГФ были сильно смещены в красную область спектра по сравнению со спектрами в АН и ДМФ. Этот эффект объясняется различием в полярности растворителей и их влиянием на структуру дикарбоцианина в растворе. Кроме того, ПК с более длинной полиметиновой цепью (п = 2) обнаружил значительный батохромный сдвиг спектров поглощения и люминесценции в более полярных растворителях, таких как метанол и этиленгликоль, по сравнению с ПК, имеющими короткую полиметиновую цепь (п = 0, 1).

1.1.1. Цис-транс изомеры полиметиновых красителей. Фотоизомеризация.

Изменения спектрально-люминесцентных свойств ПК в различных растворителях связаны также с явлением транс-цис изомеризации вокруг С-С связей полиметиновой цепи. Транс-цис изомеризация свойственна ряду ПК как в основном, так и в возбуждённом состоянии [29,31-34]. Транс-изомеры ПК, как правило, обладают высоким квантовым выходом флуоресценции, тогда как цис-изомеры почти не флуоресцируют, а их полоса поглощения смещена в коротковолновую область спектра. Исследование транс-цис-изомеров ПК с заместителями в мезо-положении полиметиновой цепи показало, что мезо-заместитель способствует стабилизации моноцис-изомера, тогда как для незамещенных красителей, таких как, например, Кр1 (Рис. 2), транс-изомер (а11-транс, ЕЕЕЕ) оказывается наиболее устойчивым. Кроме того, на цис-транс равновесие влияет полярность растворителя. Так, для мезо-замещенного красителя 3,3'-диэтил-9-метилтиакарбоцианина (Кр11) в малополярных растворителях, таких как хлороформ и тетрахлорэтан, транс-изомер является наиболее стабильным, тогда как в полярных растворителях, таких как метанол, 1 -октанол и АЦН, равновесие смещается в сторону 8,9-цис-изомера (Рис. 2).

транс-изомер Кр] 8,9-^ис-изомер Кр1

транс-изомер КрП 8,9-цнс-изомер КрП

Рис. 2. 8,9-транс-цис изомеризация 3,3'-диэтилтиакарбоцианина (Кр1) и его 9-метил замещённого (Кр11).

Фотоизомеризация (транс-цис или цис-транс) является одним из безызлучательных путей дезактивации возбужденного состояния молекул полиметиновых красителей. В особенности это касается сред с низкой вязкостью. Существование фотоизомеров ПК было впервые доказано в [35] методом импульсного фотолиза растворов красителей.

Явление фотоизомеризации можно наглядно проиллюстрировать с помощью т. н. модели потенциальных поверхностей изомеризации - графика зависимости потенциальной энергии от угла вращения вокруг одной из связей С-С полиметиновой цепи (Рис. 3). Данная модель была предложена в [36] и экспериментально подтверждена многими работами, включая [37]. Согласно модели поверхность Sl имеет минимум при угле поворота ф, составляющем ~90° («перпендикулярная» форма), что примерно соответствует максимуму потенциального барьера поверхности So.

So чД/ ................--^VJX

V-/ перп цис транс

0° 90° 180° ф

Рис. 3. Общая схема потенциальных поверхностей изомеризации ПК в основном (So), первом синглетно-возбуждённом (Si) и триплетном (Ti) состояниях.

При фотовозбуждении молекула в транс-форме проворачивается, переходя к центральному минимуму поверхности S1, достигает поверхности S0 в максимуме, и затем либо опускается до минимума S0 цис-формы (транс-цис фотоизомеризация), либо до минимума S0 транс-формы (безызлучательное процесс потери энергии возбуждения). Аналогичный путь имеет место, если молекула изначально присутствует в виде цис-изомера. Квантовые выходы

фотоизомеризации и безызлучательной релаксации зависят от положений минимума S1 и максимума So.

Для цианинов, не имеющих заместителей в полиметиновой цепи, безызлучательная конверсия возбужденных синглетов (как транс-, так и цис-формы), происходящая путём движения вдоль потенциальной поверхности изомеризации, приводит как к цис-, так и к транс-изомерам красителя. Фотоизомеризация незамещённых ПК происходит при возбуждении как транс-, так и цис-изомеров. В случае же большинства мезо-замещенных тиакарбоцианинов минимум потенциальной энергии красителя в S1 состоянии, соответствующей перпендикулярной конформации, смещён относительно максимума энергетического барьера S0 в сторону цис-изомера. По этой причине при перемещении вдоль потенциальной поверхности £1 и последующей безызлучательной релаксации транс-конформация красителей не образуется, и т. о. большинство мезо-замещенных тиакарбоцианинов не претерпевают процесс фотоизомеризации.

1.1.2. Димеризация полиметиновых красителей

При переходе от органических растворителей к воде ПК обнаруживают способность к агрегации с образованием димеров как простейших ассоциатов. Ниже рассмотрены теоретические предпосылки, способствующие димеризации ПК в водных растворах.

Как было сказано ранее, молекулы ПК представляют собой достаточно жёсткие планарные структуры за счёт выровненности порядков связей в полиметиновой цепи и приближение их к полуторным. Данные свойства способствуют образованию узких полос поглощения и создают предпосылки для агрегации типа «плоскость-плоскость» с образованием агрегатов «сэндвичевого» строения. Кроме того, в воде становится возможным образование за счёт водородных связей как «водных димеров» ПК, так и агрегатов ПК более высокого порядка.

Как правило, в водных растворах с концентрацией красителя 105 ^ 104 моль/л [26] имеет место равновесие между мономерами и димерами ПК. Спектральное проявление димеров рассмотрим в рамках молекулярной экситонной модели МакРея - Каша [38,39].

Стоит отметить, что изначально молекулярная экситонная модель была разработана и получила свое наиболее широкое развитие и применение в области молекулярных кристаллов [40,41]. Впоследствии стало ясно, что выводы, сделанные для кристаллических систем, допустимо применять и в случае некристаллических молекулярных композитных систем, включая димеры, тримеры и агрегаты более высокого порядка. Также был исследован другой тип системы, а именно, молекула, состоящая из ковалентно связанных молекулярных хромофоров, настолько изолированных друг от друга, что может происходить лишь незначительное электронное перекрывание между хромофорами. Для простоты в нижеописанных выводах будем рассматривать систему, состоящую из несвязанных хромофоров, а именно, димер.

Итак, молекулярная экситонная модель - это теория взаимодействия состояний. Если межмолекулярное (межхромофорное) электронное перекрытие невелико, так что хромофоры сохраняют свою индивидуальность в димере, молекулярная экситонная модель удовлетворяет требованиям теории возмущений. Решения будем искать для системы в терминах волновых функций и энергий, а, в случае димеров, для электронных состояний хромофоров. Отметим, что возбуждение сосредоточено лишь на одной из молекул димера, при этом возбуждённое состояние молекулы делокализовано и может перемещаться от молекулы к молекуле. Взаимодействие между молекулами приводит к образованию экситонной энергетической зоны. Сила межмолекулярного взаимодействия определяет ширину экситонной зоны и характерную скорость экситонов. Здесь и далее предполагается случай сильной связи Симпсона и Петерсона [42].

Волновая функция основного состояния димера описывается в виде:

^ = Фи^

, где щ и щу представляют основное состояние молекул димера и и V, соответственно.

Гамильтониан для димера имеет вид:

Н = Ни + Ну + Ниг>

, где Ни и Ну — гамильтонианы молекул и и V, ¥иу — межмолекулярный потенциал возмущения.

Энергия основного состояния димера выводится из уравнения Шредингера:

Ес = Л фифунфифу

С другой стороны,

Ес = Еи + ЕР + Л

Последний член представляет энергию взаимодействия Ван-дер-Ваальса между основными состояниями молекул и и V, а Еи и Еу - энергии основного состояния изолированных молекул. Волновые функции димера возбужденного состояния (волновые функции экситона) можно записать как

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Федотова Татьяна Владимировна, 2023 год

Список литературы

[1] Vogel H. W. Photographer's Pocket Reference-book and Dictionary: For Photographers and Amateurs. - Benerman & Wilson, 1873.

[2] Miyazoe Y., Maeda M. Polymethine dye lasers //Opto-electronics. - 1970. - Т. 2.

- С. 227-233.

[3] Kumar S., Pandey A. Entanglement in random pure states: spectral density and average von Neumann entropy //Journal of Physics A: Mathematical and Theoretical. - 2011. - Т. 44. - №. 44. - С. 445301.

[4] Levitus M., Ranjit S. Cyanine dyes in biophysical research: the photophysics of polymethine fluorescent dyes in biomolecular environments //Quarterly reviews of biophysics. - 2011. - Т. 44. - №. 1. - С. 123-151.

[5] Шапиро Б. И. Молекулярные ансамбли полиметиновых красителей //Успехи химии. - 2006. - Т. 75. - №. 5. - С. 484-510.

[6] Chibisov A. K., Zakharova G. V., Gorner H. Photoprocesses in dimers of thiacarbocyanines //Physical Chemistry Chemical Physics. - 1999. - Т. 1. - №. 7.

- С. 1455-1460.

[7] Herz A. H. Dye-dye interactions of cyanines in solution and at AgBr surfaces //Photographic Science and Engineering. - 1974. - Т. 18. - №. 3. - С. 323-335.

[8] Kim K., Selvapalam N., Oh D. H. Cucurbiturils-a new family of host molecules //Journal of inclusion phenomena and macrocyclic chemistry. - 2004. - Т. 50. -С. 31-36.

[9] Герасько О. А., Самсоненко Д. Г., Федин В. П. Супрамолекулярная химия кукурбитурилов //Успехи химии. - 2002. - Т. 71. - №. 9. - С. 840-861.

[10] Gadde S., E Kaifer A. Cucurbituril complexes of redox active guests //Current organic chemistry. - 2011. - Т. 15. - №. 1. - С. 27-38.

[11] Mohanty J., Nau W. M. Ultrastable rhodamine with cucurbituril //Angewandte Chemie. - 2005. - Т. 117. - №. 24. - С. 3816-3820.

[12] Liu Y., Li C. J., Guo D. S., Pan Z. H., Li, Z. A comparative study of complexation of P-cyclodextrin, calix[4]arenesulfonate and cucurbit[7]uril with dye guests: fluorescence behavior and binding ability //Supramolecular Chemistry. - 2007. - Т. 19. - №. 7. - С. 517-523.

[13] Petrov N. K., Ivanov, D. A., Golubkov D. V., Gromov S. P., Alfimov M. V. The effect of cucurbit[7]uril on photophysical properties of aqueous solution of 3, 3'-diethylthiacarbocyanine iodide dye //Chemical Physics Letters. - 2009. - Т. 480.

- №. 1-3. - С. 96-99.

[14] Чибисов А. К., Захарова Г. В., Гернер Х., Толмачев А. И. Фотопроцессы в димерах полиметиновых красителей //ЖПС, 1995. - Т. 62. - №. 2. - С. 5865.

[15] Блинова К. Г., Ищенко А. А., Мушкало И. Л., Пацаева С. В., Пехота А. В., Южаков В. И. Спектроскопическое исследование агрегации бисцианиновых красителей в растворах //Вестник Московского университета: Физика, астрономия. Серия III. - 2001. - С. 234.

[16] Tolmachev A. I., Ishchenko A. A., Slominsky Yu. L. Chemistry of Functional Dyes (Edited by Yoshida Z., Kitao T.) //Mita Press, Tokyo. -1989. - C. 108-111.

[17] Тихонов Е. А., Шпак М. Т. Нелинейные оптические явления в органических соединениях. Наук. Думка. - Киев. - 1979. - 388 с.

[18] Коробов В.Е., Чибисов А.К. / Первичные фотопроцессы в молекулах красителей // Успехи химии. - 1983. - Т. 52. - Вып.1. - С. 43-71.

[19] Ishchenko A. A., Slominskii Yu. L., Tolmachev A. I. //Ukr. Khim. Zr. - 1989. -Т. 55. - С. 979.

[20] Dobretsov G. E. Fluorestsentnye Zondy v Issledovanii Kletok, Membran i Lipoproteinov (Fluorescence Probes in the Investigation of Cells, Membranes and Lipoproteins) . - Nauka, Moscow. - 1989. - Р. 274.

[21] Cravino A., Leriche P., Aleveque O., Roquet S., Roncali J. Light-emitting organic solar cells based on a 3D conjugated system with internal charge transfer //Advanced Materials. - 2006. - Т. 18. - №. 22. - С. 3033-3037.

[22] Yum J-H., Walter P., Huber S., Rentsch D., Geiger T., Nuresch F., et al. Efficient far red sensitization of nanocrystalline TiO2 films by an unsymmetrical squaraine dye //Journal of the American Chemical Society. - 2007. - Т. 129. - №. 34. - С. 10320-10321.

[23] Chen G., Yokoyama D., Sasabe H., Hong Z., Yang Ya., Kido J. Optical and electrical properties of a squaraine dye in photovoltaic cells //Applied Physics Letters. - 2012. - Т. 101. - №. 8.

[24] Liang M., Chen J. Arylamine organic dyes for dye-sensitized solar cells //Chemical Society Reviews. - 2013. - Т. 42. - №. 8. - С. 3453-3488.

[25] James T.J. The theory of the photographic process. 4th. edn., New York:McMillan. - 1977.

[26] Шапиро Б. И. Молекулярные ансамбли полиметиновых красителей //Успехи химии. - 2006. - Т. 75. - №. 5. - С. 484-510.

[27] Bricks J. L., Kachkovskii A. D., Slominskii Y. L., Gerasov A. O., Popov S. V. Molecular design of near infrared polymethine dyes: A review //Dyes and Pigments. - 2015. - Т. 121. - С. 238-255.

[28] Ishchenko A. A. Structure and spectral-luminescent properties of polymethine dyes //Russian Chemical Reviews. - 1991. - Т. 60. - №. 8. - С. 865.

[29] Mishra A., Behera, R. K., Behera P. K., Mishra B. K., Behera G. B. Cyanines during the 1990s: a review //Chemical reviews. - 2000. - Т. 100. - №. 6. - С. 1973-2012.

[30] Brooker L. G. S. Absorption and resonance in dyes //Reviews of Modern Physics.

- 1942. - Т. 14. - №. 2-3. - С. 275.

[31] Chibisov A.K., Shvedov S.V., Gorner H. Photosensitized processes in dicarbocyanine dyes induced by energy transfer: delayed fluorescence, trans-cis isomerization and electron transfer// J. Photochem. Photobiology A: Chemistry. -2001. - V. 141. - P. 39.

[32] Noukakis D., Van der Auweraer M., Toppet S., De Schryver F. C. Photophysics of thiacarbocyanine dye in organic solvent// J. Phys. Chem. - 1995. - V. 99. - P. 11860-11866.

[33] Владимирова К. Г., Фрейдзон А. Я., Багатурьянц А. А., Захарова Г. В., Чибисов А. К., Алфимов, М. В. Моделирование структуры, спектров поглощения и цис-транс-изомеризации тиакарбоцианиновых красителей //Химия высоких энергий. - 2008. - Т. 42. - №. 4. - С. 317-324.

[34] Pronkin P., Tatikolov A. Isomerization and properties of isomers of carbocyanine dyes //Sci. - 2019. - Т. 1. - №. 1. - С. 19.

[35] Khimenko V., Chibisov A. K., Gorner H. Effects of alkyl substituents in the polymethine chain on the photoprocesses in thiacarbocyanine dyes //The Journal of Physical Chemistry A. - 1997. - Т. 101. - №. 39. - С. 7304-7310.

[36] Momicchioli F., Baraldi I., Berthier G. Theoretical study of trans-cis photoisomerism in polymethine cyanines //Chemical physics. - 1988. - Т. 123. -№. 1. - С. 103-112.

[37] Ponterini G., Momicchioli F. Trans-cis photoisomerization mechanism of carbocyanines: experimental check of theoretical models //Chemical physics. -1991. - Т. 151. - №. 1. - С. 111-126.

[38] McRae E. G., Kasha M. Enhancement of phosphorescence ability upon aggregation of dye molecules //The Journal of Chemical Physics. - 1958. - Т. 28.

- №. 4. - С. 721-722.

[39] McRae E. G., Kasha M. The molecular exciton model //Physical processes in radiation biology. - 1964. - С. 23-42.

[40] Davydov A.S. Theory of Molecular Excitons, New York: McGraw-Hill. - 1962.

[41] McClure D. S. Electronic Spectra of Molecules and Ions in Crystals Part I. Molecular Crystals //Solid state physics. - Academic Press. - 1959. - Т. 8. - С. 1-47.

[42] Simpson W. T., Peterson D. L. Coupling strength for resonance force transfer of electronic energy in van der Waals solids //The Journal of Chemical Physics. -1957. - Т. 26. - №. 3. - С. 588-593.

[43] Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М. Теоретическая физика в 10 т. Т. 3. Квантовая механика (нерелятивистская теория)-6-е изд. - 2004.

[44] Chibisov A. K., Slavnova T. D., Gorner H. Self-assembly of polymethine dye molecules in solutions: Kinetic aspects of aggregation //Nanotechnologies in Russia. - 2008. - Т. 3. - №. 1. - С. 19-34.

[45] Chibisov A. K., Zakharova G. V., Gorner H. / Photoprocesses in dimers of thiacarbocyanines //Physical Chemistry Chemical Physical. - 1999. - V.1. - P. 1455-1460.

[46] Chibisov A. K., Zakharova G. V., Gorner H., Sogulyaev Y. A., Mushkalo I. L., Tolmachev A. I. Photorelaxation processes in covalently linked indocarbocyanine and thiacarbocyanine dyes //J. Phys. Chem. 1995. V. 99. № 3. P. 886-893.

[47] Фридман С. Г., Киприанов А. И. Цианиновые красители с двумя сопряженными хромофорами. VI //Журн. орган. химии. - 1968. - Т. 4. - №. 4. - С. 696-703.

[48] Киприанов А. И. Спектры поглощения органических красителей, содержащих в молекуле два хромофора //Успехи химии. - 1971. - Т. 40. -№. 7. - С. 1283-1308.

[49] Захарова Г. В., Чибисов А. К. Влияние полиметакриловой кислоты на фотопроцессы цианиновых красителей в водных растворах // Химия высоких энергий. - 2001. - T. 35. - №. 6. - C. 454-459.

[50] Behrend R., Meyer E., Rusche F. Condensation products from glycoluril and formaldehyde //Liebigs Ann. Chem. - 1905. - Т. 339. - С. 1-37.

[51] Freeman W. A., Mock W. L., Shih N. Y. J. Cucurbituril //Journal of the American Chemical Society. - 1981. - Т. 103. - №. 24. - С. 7367-7368.

[52] Алфимов М. В., Батеха И. Г., Шекк Ю. Б. //Изв. АН СССР. Сер. физ. 1968. Т. 32. № 9. С. 1488.

[53] Liang L. L., Ni X. L., Zhao Y. et al. Construction of cucurbit[7]uril based tubular nanochannels incorporating associated [CdCl4]2- and lanthanide ions //Inorg. Chem. 2013. V. 52. № 4. P. 1909-1915.

[54] Ni X. L., Xiao X., Cong H., Liang L. L. et al. Cucurbit[n]uril-based coordination chemistry: from simple coordination complexes to novel poly-dimensional coordination polymers //Chemical Society Reviews. - 2013. - Т. 42. - №. 24. -С. 9480-9508.

[55] Gadde S., Kaifer A.E. Cucurbituril complexes of redox active guests //Current Organic Chemistry. - 2011. - V. 15. - №. 1. - P. 27.

[56] Qiu Y., Kaifer A.E. Reactivity of Redox-Active Guests Trapped Inside Molecular Capsules // Isr. J. Chem. - 2011. - V. 51. - №. 7. - P. 830-839.

[57] Sokolova M. N., Mitkinaa T. V., Geraskoa O. A., Fedina V. P. et al. Coordination of bimuth (III) to cucurbit (8) uril. Preparation and X-ray structure of ({Bi (N03)(H20) 5} 2 (Q8))(Bi (N03) 3 (H20) 4) 2 (Bi (N03) 5) 2-Q8-19H20 //Z. Anorg. Allg. Chem. - 2003. - Т. 629. - С. 2440-2442.

[58] Liu Y., Li C., Guo D., Pan Z., Li Z. A comparative study of complexation of P-cyclodextrin, calix[4]arenesulfonate and cucurbit[7]uril with dye guests: fluorescence behavior and binding ability //Supramolecular Chemistry. - 2007. -Т. 19. - №. 7. - С. 517-523.

[59] Bhasikuttan A.C., Mahanty J., Nau W.M., Pal H. Efficient fluorescence enhancement and cooperative binding of an organic dye in a supra-biomolecular host-protein assembly //Angew. Chem. Int. Ed. - 2007. - Т. 46. - №. 22. - С. 4120-4122.

[60] Petrov N.Kh., Ivanov D.A., Golubkov D.V., Gromov S.P., Alfimov M.V. The effect of cucurbit[7]uril on photophysical properties of aqueous solution of 3, 3'-diethylthiacarbocyanine iodide dye //Chemical Physics Letters. - 2009. - Т. 480.

- №. 1-3. - С. 96-99.

[61] Громов С. П., Ведерников А. И., Ушаков Е. Н., Кузьмина Л. Г., Алфимов М.

B. Фотоника наноразмерных супрамолекулярных систем на основе макроциклических и непредельных соединений //технологии и материалы для экстремальных условий (фотоника и нанофотоника). - 2013. - С. 178188.

[62] Zhang H., Liu L., Gao C., Sun R., Wang Q. Enhancing photostability of cyanine dye by cucurbituril encapsulation //Dyes and Pigments. - 2012. - Т. 94. - №. 2. -

C. 266-270.

[63] Mohanty J., Thakur N., Dutta Choudhury S., Barooah N., Pal H., Bhasikuttan A. C. Recognition-mediated light-up of thiazole orange with cucurbit[8]uril: exchange and release by chemical stimuli //The Journal of Physical Chemistry B.

- 2012. - Т. 116. - №. 1. - С. 130-135.

[64] Атабекян Л.С., Авакян В. Г, Чибисов А. К. Первичные фотопроцессы 3,3'-диэтилтиакарбоцианина в присутствии кукурбит[7]урила: лазерный импульсный фотолиз и квантово-химический расчет //Химия высоких энергий. - 2011. - Т. 45. - №. 2. - С. 152-158.

[65] Захарова Г.В., Чибисов А.К. Замедленная флуоресценция 3,3'-диэтилтиакарбоцианнина в присутствии кукурбит[7]урила //Химия высоких энергий. - 2016. - Т. 50. - №. 5. - С. 388-390.

[66] Захарова Г. В., Жижимов Д. А., Авакян В. Г., Сазонов С. К., Громов С. П., Чибисов А. К. Особенность фотоники димеров 3,3'-диэтил-5,5'-дихлор-9-этилтиакарбоцианина в присутствии кукурбит[7]урила //Химия высоких энергий. - 2014. - Т. 48. - №. 2. - С. 104-108.

[67] Захарова Г. В., Авакян В. Г., Маркелов В. П., Святославский Н. Л., Святославская Т. А., Чибисов А. К. Влияние кукурбитурила на первичные фотопроцессы индокарбоцианиновых красителей в воде» //Химия высоких энергий. - 2015. - Т. 49. - №. 6. - С. 451-457.

[68] Lewis G. N., Calvin M., Kasha M. Photomagnetism. Determination of the paramagnetic susceptibility of a dye in its phosphorescent state //The Journal of Chemical Physics. - 1949. - Т. 17. - №. 9. - С. 804-812.

[69] Lewis G. N., Kasha M. Phosphorescence and the triplet state //Journal of the American Chemical Society. - 1944. - Т. 66. - №. 12. - С. 2100-2116.

[70] Hutchison Jr C. A., Mangum B. W. Paramagnetic resonance absorption in naphthalene in its phosphorescent state //The Journal of Chemical Physics. -1958. - Т. 29. - №. 4. - С. 952-953.

[71] Возняк Д. А., Чибисов А. К., Петров Н. Х., Алфимов М. В. Первичные фотопроцессы в молекулах карбоцианиновых красителей в бинарных смесях растворителей //Химия высоких энергий. - 2010. - Т.44. - №. 1. - С. 27-32.

[72] Чибисов А. К., Славнова Т. Д., Захарова Г. В., Гёрнер Х. Первичные процессы в фотосенсибилизированной окислительно-восстановительной реакции димеров тиакарбоцианиновых красителей //Химия высоких энергий. - 2007. - Т. 41. - №. 5. - С.395-401.

[73] Чибисов А. К. Фотоника димеров цианиновых красителей //Химия высоких энергий. - 2007. - Т. 41. - №. 3. - С. 239 -248

[74] Chibisov A. K., Gôrner H. Singlet versus triplet photoprocesses in indodicarbocyanine dyes and spiropyran-derived merocyanines //J. Photochem. Photobiol. A: Chemistry. - 1997. - V. 105. - P. 261-267

[75] Grewer C., Brauer H. D. Mechanism of the triplet-state quenching by molecular oxygen in solution //The Journal of Physical Chemistry. - 1994. - Т. 98. - №. 16. - С. 4230-4235.

[76] Gu F., Ding B., Ma X., Tian H. Tunable fluorescence and room-temperature phosphorescence from multiresponsive pure organic copolymers //Industrial & Engineering Chemistry Research. - 2020. - Т. 59. - №. 4. - С. 1578-1583.

[77] Gan N., Shi H., An Z., Huang W. Recent advances in polymer-based metal-free room-temperature phosphorescent materials //Advanced Functional Materials. -2018. - Т. 28. - №. 51. - С. 1802657.

[78] Fang W.-J., Zhang J.-J., Zhao H., Ni J., Liu S.-Q. et al. Versatile Induction of Efficient Organic-Based Room-Temperature Phosphorescence via Al-DMSO Matrices Encapsulation //Advanced Optical Materials. - 2020. - Т. 8. - №. 15. -С. 2000482.

[79] Zhang Z. Y., Liu Y. Ultralong room-temperature phosphorescence of a solid-state supramolecule between phenylmethylpyridinium and cucurbit[6]uril //Chemical Science. - 2019. - Т. 10. - №. 33. - С. 7773-7778.

[80] Su T., Liu Y. H., Chen Y., Liu Y. A tunable phosphorescence supramolecular switch by an anthracene photoreaction in aqueous solution //Journal of Materials Chemistry C. - 2022. - Т. 10. - №. 7. - С. 2623-2630.

[81] Chibisov A. K., Shvedov S. V., Gôrner H. Photosensitized processes in dicarbocyanine dyes induced by energy transfer: delayed fluorescence, trans-cis isomerization and electron transfer //J. Photochem. Photobiol. A: Chemistry, 2001. - V. 141. - №. 1. - P.39 -45.

[82] Захарова Г. В., Гутров В. Н., Плотников В. Г., Чибисов А. К., Алфимов М. В. Триплетные состояния димеров 3,3'-алкилзамещенных тиакарбоцианинов и димерных комплексов с кукурбит[8]урилом в воде //Химия высоких энергий. - 2017. - Т. 51. - №. 5. - C. 362-366.

[83] Чибисов А. К., Алфимов М. В., Захарова Г. В., Атабекян Л. С., Авакян В. Г., Плотников В. Г. Молекулярная фотоника полиметиновых красителей в комплексах с кукурбит[7,8]урилами //Химия высоких энергий. - 2017. - Т. 51. - №. 6. - С. 480-489.

[84] Чибисов А. К. Применение импульсного фотовозбуждения для исследования триплетных состояний органических веществ //Успехи химии, 1970. - Т. 39. - Вып. 10. - C. 1886-1911

[85] Chibisov A. K., Zakharova G. V., Gôrner H. Photoprocesses of thiamonomethinecyanine monomers and dimers //Physical Chemistry Chemical Physics. - 2001. - Т. 3. - №. 1. - С. 44-49.

[86] Jortner J., Rice S.A., Katz J.L, Choi S. Triplet excitons in crystals of aromatic molecules //The Journal of Chemical Physics. - 1965. - Т. 42. - №. 1. - С. 309323.

[87] Choi S., Jortner J., Rice S. A., Silbey R. Charge-Transfer Exciton States in Aromatic Molecular Crystals //The Journal of Chemical Physics. - 1964. - Т. 41. - №. 11. - С. 3294-3306.

[88] Давыдов А.С. Теория твердого тела. М.: Наука, 1978. - 639 с.

[89] Slavnova T. D., Chibisov A. K., Gôrner H. Photoprocesses of thiacarbocyanine monomers, dimers, and aggregates bound to polyanions //The Journal of Physical Chemistry A. - 2002. - Т. 106. - №. 46. - С. 10985-10990.

[90] Захарова Г. В., Чибисов А. К. Первичные процессы в фотосенсибилизированной димерами тиацианинов реакции восстановления и-нитроацетофенона в воде //Химия высоких энергий. - 2013. - Т. 47. - №. 6. - С. 471-471.

[91] Perrin F. Théorie quantique des transferts d'activation entre molécules de même espèce. Cas des solutions fluorescentes //Annales de Physique. - EDP Sciences, 1932. - Т. 10. - №. 17. - С. 283-314.

[92] Вавилов С.И. Собрание сочинений. Т. 2. М., 1952. 547 с.

[93] Forster T. Experimentelle und theoretische Untersuchung des zwischenmolekularen Ubergangs von Elektronenanregungsenergie //Zeitschrift fur naturforschung A. - 1949. - Т. 4. - №. 5. - С. 321-327.

[94] Dexter D. L. A theory of sensitized luminescence in solids //The journal of chemical physics. - 1953. - Т. 21. - №. 5. - С. 836-850.

[95] Terenin A.N., Ermolaev V.L. Transfer and migration of energy in biochemical processes //J. Chim. Phys. et Phys. Chim. Biol. - 1958. - V. 55. - №. 9. - P. 698.

[96] Das S., Kamat P. V. Can H-Aggregates serve as light-harvesting antennae? Triplet-Triplet energy transfer between excited aggregates and monomer thionine in aersol-OT solutions //The Journal of Physical Chemistry B. - 1999. - Т. 103. -№. 1. - С. 209-215.

[97] Bieri O., Wirz J., Hellrung B., Schutkowski M., Drewello M., Kiefhaber T. The speed limit for protein folding measured by triplet-triplet energy transfer //Proceedings of the National Academy of Sciences. - 1999. - Т. 96. - №. 17. -С. 9597-9601.

[98] Лакович Дж. Основы флуоресцентной спектроскопии М.: Мир, 1986. - 496 с.

[99] Атабекян Л.С., Авакян В. Г., Маркелов В. П., Святославская Т. А., Святославский Н. Л., Чибисов А. К. Влияние кукурбит[7]урила на фотопроцессы 3,3'-диэтилтиакарбоцианина в присутствии сенсибилизатора - 9-антраценкарбоновой кислоты в воде //Известия Академии наук. Серия химическая. - 2020. - Т. 69. - №. 5. - С. 971-979.

[100] Kavarnos G. J., Turro N. J. Photosensitization by reversible electron transfer: theories, experimental evidence, and examples //Chemical Reviews. - 1986. - Т. 86. - №. 2. - С. 401-449.

[101] Rehm D., Weller A. Kinetik und Mechanismus der Elektronubertragung bei der Fluoreszenzloschung in Acetonitril //Berichte der Bunsengesellschaft fur physikalische Chemie. - 1969. - Т. 73. - №. 8-9. - С. 834-839.

[102] Marcus R. A. Chemical and electrochemical electron-transfer theory //Annual review of physical chemistry. - 1964. - Т. 15. - №. 1. - С. 155-196.

[103] Chibisov A. K., Slavnova T. D., Gorner H. Electron transfer reactions induced by the triplet state of thiacarbocyanine dimers //Chemical Physics. - 2004. - V. 299. - Р. 1-10.

[104] Захарова Г. В., Чибисов А. К., Смирнов В. А., Плотников В. Г. Особенности окислительно-восстановительной фотореакции димеров тиадикарбоцианиновых красителей //Изв. РАН, сер.хим. - 2013. - №. 9. - C. 1979-1984.

[105] Chibisov A. K., Zakharova G. V. Pathways of electron transfer photosensitized by thiacyanine dimers //Photochem. Photobiol. Sci. - 2012. - V. 11. - P. 893897.

[106] Chibisov A. K., Slavnova T. D., Gorner H. Dimerization kinetics of thiacarbocyanine dyes by photochemically induced concentration jump //Chemical physics letters. - 2004. - T. 386. - №. 4-6. - C. 301-306.

[107] Ward M. D. Photo-induced electron and energy transfer in non-covalently bonded supramolecular assemblies //Chemical Society Reviews. - 1997. - T. 26. - №. 5.

- C. 365-375.

[108] Mushkalo I. L., Sogulyaev Y. A., Tolmachev A. I. Macrocyclic bis-indocarbocyanines //Ukrainskii Khimicheskii Zhurnal. - 1991. - T. 57. - №. 11.

- C. 1177-1181.

[109] West W., Pearce S. The dimeric state of cyanine dyes //The Journal of Physical Chemistry. - 1965. - T. 69. - №. 6. - C. 1894-1903.

[110] Rao M., Kanagaraj K., Fan C., Ji J. et al. Photocatalytic supramolecular enantiodifferentiating dimerization of 2-anthracenecarboxylic acid through triplet-triplet annihilation //Organic letters. - 2018. - T. 20. - №. 6. - C. 16801683.

[111] Montes-Navajas P., Garcia H. Complexes of basic tricyclic dyes in their acid and basic forms with cucurbit[7]uril: Determination of pKa and association constants in the ground and singlet excited state //Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry. - 2009. - T. 204. - №. 2-3. - C. 97-101.

[112] Xi Y.Y., Tang Q., Huang Y. at al. The Interaction of Cucurbit[8]uril with Thionine and Carbendazim with Spectroscopic Method //Guang pu xue yu Guang pu fen xi = Guang pu. - 2016. - T. 36. - №. 6. - C. 1809-1812.

[113] Matsubara T., Tanaka T. Dimerization and j-aggregation thermodynamics of an anionic oxacarbocyanine dye in solution //J. Imaging Sci. - 1991. - T. 35. - C. 274-278.

[114] Zhang Z., Hao J., Wu B., Yuan H. Thermodynamics of a blue-sensitizing cyanine dye in aqueous methanol solution //The Journal of imaging science and technology. - 1995. - T. 39. - №. 4. - C. 373-374.

[115] Tatikolov A. S., Akimkin T. M., Pronkin P. G., Yarmoluk S. M. Enhancement of photoisomerization of polymethine dyes in complexes with biomacromolecules //Chemical Physics Letters. - 2013. - T. 556. - C. 287-291.

[116] Rao M., Kanagaraj K., Fan C., Ji J. et al. Photocatalytic supramolecular enantiodifferentiating dimerization of 2-anthracenecarboxylic acid through triplet-triplet annihilation //Organic letters. - 2018. - T. 20. - №. 6. - C. 16801683.

[117] Williams S. L., Kirkpatrick I., Worrall D. R. Electron transfer reactions in ternary systems on silica gel surfaces: evidence for radical cation diffusion //Photochemical & Photobiological Sciences. - 2010. - Т. 9. - С. 937-941.

[118] Montes-Navajas P., Garcia H. Complexes of basic tricyclic dyes in their acid and basic forms with cucurbit [7] uril: Determination of pKa and association constants in the ground and singlet excited state //Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry. - 2009. - Т. 204. - №. 2-3. - С. 97-101.

[119] Коробов В. Е., Чибисов А. К. Первичные фотопроцессы в молекулах красителей //Успехи химии. - 1983. - Т. 52. - вып. 1. - С. 43-71.

[120] Wang R., Yuan L., Macartney D. H. Cucurbit[7]uril mediates the stereoselective [4+4]photodimerization of 2-aminopyridine hydrochloride in aqueous solution //The Journal of organic chemistry. - 2006. - Т. 71. - №. 3. - С. 1237-1239.

[121] Qiu Y., Kaifer A. E. Reactivity of Redox-Active Guests Trapped Inside Molecular Capsules //Israel Journal of Chemistry. - 2011. - Т. 51. - №. 7. - С. 830-839.

[122] Li W., Kaifer A. E. Combining proton and electron transfer to modulate the stability of cucurbit [7] uril complexes //Langmuir. - 2012. - Т. 28. - №. 42. - С. 15075-15079.

[123] Peerannawar S. R., Gobre V. V., Gejji S. P. Binding of viologen derivatives to cucurbit[8]uril //Computational and Theoretical Chemistry. - 2012. - Т. 983. - С. 16-24.

[124] Song, Y., Huang, X., Hua, H., & Wang, Q. The synthesis of a rigid conjugated viologen and its cucurbituril pseudorotaxanes //Dyes and pigments. - 2017. - Т. 137. - С. 229-235.