Созданные на Урале яркие люминофоры растворимы в воде

Уральские ученые создали новые люминофоры, соединения, поглощающие энергию и переизлучающие ее в виде света. Вещества растворимы в воде и благодаря включениям атомов фтора превосходят аналоги по яркости свечения в 10 раз. Люминофоры можно будет использовать для обнаружения различных химических веществ и получения изображений биологических объектов. Результаты работы опубликованы в журнале Polyhedron.

«Мы в несколько стадий синтезировали комплексы европия и тербия. В качестве антенны у нас был бипиридин — это два ароматических азотсодержащих кольца, которые образуют устойчивые комплексы с металлами, способными менять свою степень окисления. Они обладают отличными оптическими характеристиками и эффективно передают электроны и энергию. В качестве хелитирующего лиганда мы использовали полиаминокарбоновую кислоту. Такие системы часто модифицируют, добавляя атомы галогенов, например фтора, брома и хлора. Так можно значительно увеличить эффективность передачи энергии от лиганда к хелатированному катиону лантанида и тем самым усилить люминесценцию соединения. Мы пошли по этому же пути: атомы галогена (фтора) включали в состав фенильного остатка C₆H₅», — рассказывает соавтор работы, профессор Уральского федерального университета Григорий Зырянов.

Химики из УрФУ, совместно с коллегами из Института органического синтеза УрО РАН синтезировавшие новые люминофоры, также оценили фотофизические свойства и растворимость соединений. Эффективность люминесценции они оценивали в процентах — отношение испускаемого количества квантов света к поглощенному. В случае с европием максимального значения (16,2%) удалось достичь за счет добавки в систему фторфенильного остатка. Это примерно в полтора раза выше среднего значения для такого класса соединений. Результаты с тербием получились еще лучше — 49,2%, это почти в 10 и более раз эффективнее, чем у ранее описанных аналогичных комплексов. Более того, последние обладали плохой растворимостью в воде, что негативно влияет на возможность использования таких систем для биоимиджинга, тогда как разработанные уральскими учеными системы этим не грешат.

На данный момент люминофоры используются в самых разных областях: детекции соединений, исследовании биологических объектов, источников света, разнообразных электронных устройствах. Поэтому удачное сочетание отличных фотофизических характеристик и фоторастворимости люминофоров как нельзя актуально. Новые соединения можно будет использовать при разработке новых подходов к выявлению в среде различных веществ, а также для биоимиджинга.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Пресс-релизы о научных исследованиях, информацию о последних вышедших научных статьях и анонсы конференций, а также данные о выигранных грантах и премиях присылайте на адрес science@indicator.ru.