OPTIKAI SPEKTROSZKÓPIA 2004

Az előadások a következő témára: "OPTIKAI SPEKTROSZKÓPIA 2004"— Előadás másolata:

1 OPTIKAI SPEKTROSZKÓPIA 2004
1.1. Festékpróbák az anyagtudományban (KM), szept. 21. 1.2. Fluoreszcencia-spektroszkópia (VT), szept. 28. 1.3. Fotodinamikus terápia (VT), okt. 5. 1.4. Fotokróm anyagok (GA), okt. 12. 1.5. Cirkuláris dikroizmus spektroszkópia (PK), okt. 19. 1.6. Optikai érzékelők (KM), okt. 26.

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

3

4 Erwin Schrödinger: Quantisierung als Eigenwertproblem
(1926)

5 EGYSUGARAS UV-LÁTHATÓ ABSZORPCIÓS SPEKTROMÉTER

6 A benzol elektronszínképe (etanolos oldat)

7 Festékpróbák Fluoreszkáló próbák Abszorbeáló próbák

8 Reichardt’s dye

9 Reichardt’s dye „charge transfer” festék

10 Oldószer polaritás S1  = 810 nm Ph-O-Ph  = 453 nm H2O S0

11 skála Az oldószer polaritását jellemzi.

12 Szolvatokromizmus: a szín függ az oldószertől

13 Szolvatokromizmus: a szín függ az oldószertől
Termokromizmus: A szín függ a hőmérséklettől Etanolban + 78 C max = 568 nm - 78 C max = 513 nm

14 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

15

16

17 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

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

19 Oxazin 1 UV-látható abszorpciós spektruma
0,5 1 1,5 2 2,5 200 400 600 800 Hullámhossz (nm) Abszorbancia

20 Oxazin1 + receptor

21

22 Stacionárius fluoreszcencia módszerek

23

24 Statikus kioltás

25 Oxazin1 + receptor

26

27

28 Dinamikus kioltás

29

30

31 Oldószer polaritása és hőmérséklete

32 Oldószer polaritás S1 S0

33 vibrációs relaxáció S1 emisszió abszorpció S0

34 S1 S0 vibrációs oldószer relaxáció relaxáció emisszió abszorpció

35 S1 S0 vibrációs oldószer relaxáció relaxáció 10-12 s 10-10 s emisszió
abszorpció 10-15 s S0 oldószer relaxáció

36 S1 S0 vibrációs oldószer relaxáció relaxáció 10-12 s 10-10 s emisszió
abszorpció 10-15 s S0 oldószer relaxáció

37 S1 S0 vibrációs oldószer relaxáció relaxáció 10-12 s 10-10 s emisszió
abszorpció 10-15 s S0 oldószer relaxáció

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

39

40 IF 500  [nm] 400

41

42 Acrylodan O H H H 3 C H N CH 3

43

44 DOS CH 3 N C (CH ) CH 2 3 3 CH 3 O

45

46 Polaritás hatása: Lippert-egyenlet
+ _ 2a G v. E

47 Lippert-egyenlet + G v. E _ 2a

48

49 Fluoreszkáló aminosavak
fenil-alanin tirozin triptofán

50

51

52 Időfelbontásos fluoreszcencia-spektroszkópia

53 Időkorrelált egyfoton-számlálás

54 Fluoreszcencia lecsengési görbe

55

56 Festékmolekula orientációs relaxációja
+ _ 2a G v. E

57 Hidrodinamikai súrlódás járuléka
Stokes-Einstein-Debye egyenlet

58 Dielektromos súrlódás járuléka

59 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

60 Níluskék festék fluoreszcenciája ioncserélő gyantán

61 Irodalom 1. J. R. LAKOWICZ, Principles of Fluorescence Spectroscopy, 2nd Edition, Kluwer Academic, London, 1999 2. 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)