Ar karotinoidai gali pagerinti KL1421 liuminoforo jutiklines savybes? Teorinis tyrimas

Anotacija

Pristatomų tyrimų tikslas – nustatyti, ar karotenoidai gali pagerinti KL1421 liuminoforo jutiklines savybes. Teorinis modeliavimas atliktas taikant vieną iš tankio funkcionalo artinį B3LYP kartu su cc-pVTZ baze. Buvo ištirta KL1421 molekulės geometrinė ir elektroninė struktūra bei jos pokyčiai dėl šios molekulės sąveikos su karotenoidais ir (arba) aptinkamomis molekulėmis, tokiomis kaip NH₃ ir acto rūgštis. Taip pat apskaičiuotas tiriamų darinių UV–Vis spektras.
Nustatyta, kad KL1421 geometrinė ir elektroninė struktūra nežymiai kinta dėl sąveikos su karotenoidais ir aptinkamomis molekulėmis. Konjuguotų dvigubų jungčių skaičius karotenoiduose neturi įtakos minėtiems pokyčiams KL1421 karotenoido junginiuose, tačiau tampa svarbus, kai KL1421 ir karotenoidų junginyje yra NH3 arba acto rūgšties. Taip pat nustatyta, kad KL1421 ir butadieno sąveika su aptinkamomis molekulėmis gali padidinti junginio dipolinį momentą, o KL1421 ir heksatrieno – sumažinti. Remiantis šiais rezultatais daroma išvada, kad geometrinės ir elektroninės struktūros pokyčiai priklauso nuo karotenoidų ir aptinkamų molekulių sąveikos, ką patvirtina molekulinių orbitalių analizė. Be to, nustatyta, kad tiriamų junginių optinės savybės taip pat priklauso nuo karotenoido tipo junginyje.
Analizuojant sužadinimus nustatyta, kad KL1421 negali aptikti NH3, nors KL1421 karotenoido junginys gali tai padaryti. Molinei absorbcijai būdinga didesnė tiriamo junginio absorbcija su karotenoidais nei be jų. Apibendrinus gautus rezultatus, daroma išvada, kad karotenoidai gali pagerinti KL1421 – naujų organinių liuminoforų – aptikimo savybes.