OPTIKAI SPEKTROSZKÓPIA Festékpróbák az anyagtudományban (KM), szept Fluoreszcencia-spektroszkópia (VT), szept Fotodinamikus terápia (VT), okt Fotokróm anyagok (GA), okt Cirkuláris dikroizmus spektroszkópia (PK), okt Optikai érzékelők (KM), okt. 26.

Joseph Fraunhofer kísérlete 1815 A Nap fényét optikai rácson felbontotta. A folytonos színképben fekete vonalakat észlelt.

Erwin Schrödinger: Quantisierung als Eigenwertproblem (1926)

EGYSUGARAS UV-LÁTHATÓ ABSZORPCIÓS SPEKTROMÉTER

A benzol elektronszínképe (etanolos oldat)

Festékpróbák Abszorbeáló próbák Fluoreszkáló próbák

Reichardt’s dye

„charge transfer” festék

S0S0 = 810 nm Ph-O-Ph = 453 nm H 2 O S1S1 Oldószer polaritás

skála Az oldószer polaritását jellemzi.

Szolvatokromizmus: a szín függ az oldószertől

Termokromizmus: A szín függ a hőmérséklettől Etanolban  + 78  C max = 568 nm - 78  C max = 513 nm

Szolvatokromizmus: a szín függ az oldószertől Termokromizmus: A szín függ a hőmérséklettől Etanolban  + 78  C max = 568 nm - 78  C max = 513 nm Piezokromizmus: A szín függ a nyomástól Etanolban  1 bar max = 547 nm 10 kbar max = 520 nm

A fluoreszcenciamérés előnyei az abszorpcióméréssel szemben 1. Nem kell átlátszó minta 2. Nagyobb érzékenység 3. Háromszoros szelektivitás - gerjesztési hullámhossz szerint - emissziós hullámhossz szerint - lecsengési idő szerint Hátrány: a vegyületeknek csak kis hányada fluoreszkál

O N N N C 2 H 5 C 2 H 5 C 2 H 5 C 2 H 5 + ClO 4 - Oxazin 1

Oxazin 1 UV-látható abszorpciós spektruma

Oxazin1 + receptor

Stacionárius fluoreszcencia módszerek

Statikus kioltás

Oxazin1 + receptor

Dinamikus kioltás

Oldószer polaritása és hőmérséklete

S0S0 S1S1 Oldószer polaritás

S0S0 S1S1 vibrációs relaxáció abszorpció emisszió

S0S0 S1S1 vibrációs relaxáció oldószer relaxáció oldószer relaxáció abszorpció emisszió

S0S0 S1S1 vibrációs relaxáció s oldószer relaxáció oldószer relaxáció s abszorpció s emisszió s

S0S0 S1S1 vibrációs relaxáció s oldószer relaxáció oldószer relaxáció s abszorpció s emisszió s

S0S0 S1S1 vibrációs relaxáció s oldószer relaxáció oldószer relaxáció s abszorpció s emisszió s

Patman C CH 3 (CH 2 ) 14 O CH N(CH 3 ) 3 +

IFIF [nm]

Acrylodan N O H H H H 3 C CH 3

DOS N C (CH 2 ) 3 CH O

Polaritás hatása: Lippert-egyenlet + _ a  G v.  E

Lippert-egyenlet + _ a  G v.  E

Fluoreszkáló aminosavak fenil-alanin tirozin triptofán

Időfelbontásos fluoreszcencia-spektroszkópia

Időkorrelált egyfoton-számlálás

Fluoreszcencia lecsengési görbe

Festékmolekula orientációs relaxációja + _ a  G v.  E

Hidrodinamikai súrlódás járuléka Stokes-Einstein-Debye egyenlet

Dielektromos súrlódás járuléka

Níluskék festék fluoreszcenciája ioncserélő gyantán Habuchi et al., (Sapporo), Anal. Chem. 73, (2001) Gyanta: sztirol - divinilbenzol kopolimer Keresztkötések gyakorisága (  ) 8 % divinilbenzol Ioncserélő csoport: Na-szulfonát

Níluskék festék fluoreszcenciája ioncserélő gyantán

Irodalom 1. J. R. LAKOWICZ, Principles of Fluorescence Spectroscopy, 2nd Edition, Kluwer Academic, London, C. REICHARDT, Chem. Rev. 94, (1994) 3. M. KUBINYI, A. GROFCSIK, I. PÁPAI, W. J. JONES, Chem. Phys. 286, (2003) 4. S. KULMALA, J. SUOMI, Anal. Chim. Acta 500, (2003) 5. F. V. BRIGHT, C. A. MUNSON, Anal. Chim. Acta 500, (2003)