Оглавление
ВВЕДЕНИЕ ............................................................................................................ 5
ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР .............................................................. 18
1.1 Основы ЭПР-спектроскопии фотовозбуждённых парамагнитных
состояний ....................................................................................................................... 18
1.1.1 Спиновый гамильтониан триплетов .................................................... 18
1.1.2 Спиновый гамильтониан радикальных пар ......................................... 23
1.2 Процессы фотовозбуждения без изменения спина ................................... 26
1.2.1 Базовые принципы ................................................................................. 26
1.2.2 Процесс переноса заряда ....................................................................... 28
1.3 Механизмы интеркомбинационной конверсии и их проявления в ВР ЭПР-
спектрах .......................................................................................................................... 31
1.3.1 Спин-орбитальное взаимодействие...................................................... 31
1.3.2 Спин-вибронные взаимодействия ........................................................ 40
1.3.3 Переходы в системах со слабой связью между неспаренными
электронами (РП и СПЗ) ........................................................................................... 44
1.4 Эффекты спиновой релаксации в спектрах ВР ЭПР ................................. 49
1.4.1 Основы спиновой релаксации в трёхуровневой системе................... 49
1.4.2 Анизотропная релаксация ..................................................................... 51
1.4.3 Химический обмен между триплетами ............................................... 52
1.5 Анизотропия фотовозбуждения .................................................................. 56
ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ ................................................ 59
2.1 Особенности пробоподготовки ................................................................ 59
2.2 Экспериментальная установка (ЭПР-спектрометр) .............................. 60
2.3 Обработка и интерпретация ВР ЭПР-спектров ...................................... 61
2.4 Квантовохимические расчёты (при интерпретации результатов ВР ЭПР-
спектроскопии) .............................................................................................................. 62
ГЛАВА 3. ОСОБЕННОСТИ СОПЗ-ИКК В НОВЫХ ДОНОРНО-
3
АКЦЕПТОРНЫХ СОЕДИНЕНИЯХ ХРОМОФОРОВ НА ОСНОВЕ 1,8-НАФТАЛИМИДА ......................................................................................................... 63
3.1 Введение ..................................................................................................... 63
3.2 Семейство Д-А соединений Нафталимид-Антрацен (NI-An) .............. 64
3.2.1 Введение ............................................................................................. 64
3.2.2 Результаты вспомогательных методов ........................................... 65
3.2.3 Результаты ВР ЭПР-спектроскопии ................................................ 70
3.2.4 Заключение ........................................................................................ 76
3.3 Семейство Д-А соединений Периленбисимид-Антрацен (PBI-An)..... 79
3.3.1 Введение ............................................................................................. 79
3.3.2 Результаты вспомогательных методов ........................................... 80
3.3.3 Результаты ВР ЭПР-спектроскопии ................................................ 86
3.3.4 Заключение ........................................................................................ 90
3.4 Семейство Д-А соединений Периленбисимид-BODIPY (PBI-BDP) ... 93
3.4.1 Введение ............................................................................................. 93
3.4.2 Результаты вспомогательных методов ........................................... 94
3.4.3 Результаты ВР ЭПР-спектроскопии .............................................. 100
3.4.4 Заключение ...................................................................................... 106
3.5 Выводы ..................................................................................................... 108
ГЛАВА 4. ТЕРМИЧЕСКИ АКТИВИРОВАННАЯ ЗАМЕДЛЕННАЯ ФЛУОРЕСЦЕНЦИЯ И ОБМЕН МЕЖДУ СПИН-ПОЛЯРИЗОВАННЫМИ ТРИПЛЕТАМИ В НОВЫХ Д-А СОЕДИНЕНИЯХ НА ОСНОВЕ НАФТАЛИМИДА ....................................................................................................................................... 110
4.1 Введение ................................................................................................... 110
4.2 Молекула Нафталимид-Феноксазин (NI-PXZ) .................................... 111
4.2.1 Введение ........................................................................................... 111
4.2.2 Результаты вспомогательных методов ......................................... 111
4.2.3 Результаты ВР ЭПР-спектроскопии .............................................. 117
4
4.3 Выводы ..................................................................................................... 122
ГЛАВА 5. СПИНОВЫЙ КОНТРОЛЬ РЕКОМБИНАЦИИ ЗАРЯДОВ В СПЕКТРАХ ВР ЭПР НОВЫХ Д-А СОЕДИНЕНИЯХ ХРОМОФОРОВ НА ОСНОВЕ 1,8-НАФТАЛИМИДА ............................................................................... 124
5.1 Введение ................................................................................................... 124
5.2 Семейство молекул Родамин-Нафталиндиимид (Rho-NDI) ............... 125
5.2.1 Введение ........................................................................................... 125
5.2.2 Результаты вспомогательных методов ......................................... 126
5.2.3 Результаты ВР ЭПР-спектроскопии .............................................. 133
5.3 Выводы ..................................................................................................... 138
ГЛАВА 6. ПОНИЖЕНИЕ СИММЕТРИИ МОЛЕКУЛЫ И УВЕЛИЧЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИНТЕРКОМБИНАЦИОННОЙ КОНВЕРСИИ У ГЕЛИЦЕНА BODIPY ........................................................................................................................ 141
6.1 Введение ................................................................................................... 141
6.2 Производные BODIPY с искажённой π-структурой ........................... 142
6.2.1 Введение ........................................................................................... 142
6.2.2 Литературные данные и данные вспомогательных методов ...... 142
6.2.3 Результаты ВР ЭПР-спектроскопии .............................................. 147
6.3 Выводы ..................................................................................................... 149
РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ ............................................................................ 151
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ ............................................................................... 153
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ................................................................................ 156
