Введение
I. Сопряженные соединения в супрамолекулярных информационных системах. Обзор литературы14
1.1. Особенности физико-химических свойств сопряженных соединений с точки зрения возможности их использования в информационных системах 14
1.2. Межмолекулярные и внутримолекулярные взаимодействия, определяющие химическую структуру материалов на основе сопряженных соединений
(донорно-акцепторные взаимодействия, водородные связи, редокс изомерия) .18
1.3. Поглощение и преобразование света растворами сопряженных соединений при супрамолекулярной организации.22
1.3.1. Спектральные проявления координационных взаимодействий .23
1.3.2. Спектральные проявления агрегации .26
1.3.3. Явление переноса энергии в растворах сопряженных соединений .36
1.4. Монослои Ленгмюра и пленки Ленгмюра-Блоджетт – основные понятия и определения, принципы самоорганизации сопряженных молекул .42
1.5. Особенности физико-химических свойств монослоев сопряженных соединений. Функциональные материалы на их основе 48
1.5.1. Поглощение и испускание света в 2D-системах, роль агрегации 49
1.5.2. Светособирающие системы, перенос энергии облучения .54
1.5.3. Электрическая проводимость и магнитные свойства ПЛБ .56
1.5.4. ПЛБ как полупроводниковые элементы молекулярной электроники .61
1.6. Заключение 63
II. Объекты и методы исследований 66
2.1. Объекты исследований 66
2.2. Основные методы исследований 70
2.2.1. Техника получения монослоев Ленгмюра 70
2.2.2. Спектральные методы исследования. Электронная спектроскопия 73
2.2.3. Спектральные методы исследования. ИК спектроскопия 87
2.2.4. Спектральные методы исследования. Флуоресцентная спектроскопия88
2.2.5. Электрохимические и спектро-электрохимические методы исследования 89
2.2.6. Спектроскопия поверхностного плазмонного резонанса 91
2.2.7. Атомно-силовая микроскопия 93
2.2.8. Флуоресцентная микроскопия 94
2.2.9. Микроскопия под углом Брюстера .94
2.2.10. Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия .96
2.2.11. Измерение латеральной электрической проводимости 97
2.2.12. Рентгеновская рефлектометрия .97
III. Агрегация и структурно-зависимые фотофизические характеристики ультратонких пленок дифильных гемицианиновых красителей (соединений первого класса)99
3.1. Общая характеристика соединений I класса 99
3.2. Фотофизические свойства растворов, монослоев и ПЛБ некраунированного гемицианинового красителя (IA) 107
3.2.1. Спектральные характеристики растворов 110
3.2.2. Влияние рН водной субфазы на агрегацию и оптические характеристики монослоев соединения IA116
3.2.3. Фотофизические характеристики пленок Ленгмюра-Блоджетт соединения IA 119
3.3. Управление агрегационным поведением и функциональными характеристиками монослоев Ленгмюра и пленок Ленгмюра-Блоджетт дифильных краунзамещенных хромоионофоров 128
3.3.1. Взаимодействие хромоионофоров с катионами металлов в растворах. 129
3.3.2. Монослои IB, IС и ID и их взаимодействие с катионами металлов: агрегация и комплексообразование 137
3.3.3. Монослои IA, IB и IС и их взаимодействие с индифферентными катионами при низких концентрациях катионов в субфазе: формирование эксимеров 148
3.4. Ингибирование агрегации в смешанных монослоях соединений I класса 161
3.5. Заключение к главе III 169
IV. Внутри- и межслойный перенос энергии в ультратонких пленках сопряженных соединений II класса (алкилированные флуорофоры на основе нафталимида)175
4.1. Общая характеристика соединений II класса 175
4.2. Перенос энергии между двумя флуорофорами на основе нафталимида в растворах 181
4.3. Безызлучательный перенос энергии в смешанных монослоях донорно-акцепторной пары флуорофоров на жидкой подложке187
4.4. Перенос энергии в ПЛБ донорно-акцепторной пары флуорофоров на твердой подложке 196
4.5. Заключение к главе IV 202
V. Планарные супрамолекулярные системы на основе геометрических изомеров краунированных олиготиофенов204
5.1. Общая характеристика соединений III класса 204
5.2. Агрегационное поведение монослоев краун-замещенных олиготиофенов 207
5.3. Структурная организация, фотофизические и электрохимические характеристики ПЛБ краун-замещенных олиготиофенов 218
5.4. Управление агрегационной структурой монослоев соединений III класса путем введения растекателя 223
5.5. Заключение к главе V 227
VI. Агрегация и структурно контролируемый внутримолекулярный перенос электрона в ультратонких пленках моно-, двух- и трехпалубных фталоцианинатов лантанидов (соединений IV класса)231
6.1. Общая характеристика соединений IV класса 231
6.2. Особенности агрегации фталоцианинового лиганда: тетра-15- краун-5-фталоцианина (соединение IVA) в 3D и 2D системах 239
6.2.1. Агрегация соединения IVA в растворах 239
6.2.2. Агрегация соединения IVA в монослоях на поверхности водной субфазы 241
5 6.2.3. Ориентация молекул и агрегатов соединения IVA в ПЛБ 252
6.3. Агрегационное поведение монослоя комплекса рутения с тетра-15-краун-5-фталоцианином и аксиальными заместителями (R4Pc)Ru(CH3OH)(CO) (соединение IVB) 257
6.4. Агрегация трехпалубных краун-замещенных фталоцианинатов лантанидов на межфазной поверхности 261
6.4.1. Редокс поведение растворов трехпалубного краун-фталоцианината гадолиния 262
6.4.2. Получение и свойства монослоев трехпалубного краун-фталоцианината гадолиния на поверхности раздела воздух/водная субфаза 264
6.4.3. Структурообразование в монослоях трехпалубного краун- фталоцианината гадолиния 267
6.5. Управление структурой и свойствами планарных систем на основе двухпалубных краун-замещенных фталоцианинатов лантанидов 271
6.5.1. Особенности редокс поведения Ln(R4Pc)2 в растворах 272
6.5.2. Структурная организация и редокс изомерия двухпалубных краун-фталоцианинатов лантанидов в монослоях Ленгмюра 277
6.5.3. Редокс-изомерные состояния двухпалубных краун-фталоцианинатов церия в ультратонких пленках на твердых подложках 289
6.5.4. Вклад редокс-изомерии двухпалубных краун-фталоцианинатов церия в электрохимически индуцируемую мультистабильность ПЛБ 291
6.6. Заключение к главе VI 302
Заключение 308
Список литературы 311
