OPTIKAI SPEKTROSZKÓPIA 2004 1.1. Festékpróbák az anyagtudományban (KM), szept. 21. 1.2. Fluoreszcencia-spektroszkópia (VT), szept. 28. 1.3. Fotodinamikus.

Az előadások a következő témára: "OPTIKAI SPEKTROSZKÓPIA 2004 1.1. Festékpróbák az anyagtudományban (KM), szept. 21. 1.2. Fluoreszcencia-spektroszkópia (VT), szept. 28. 1.3. Fotodinamikus."— 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 Abszorbeáló próbák Fluoreszkáló próbák

8 Reichardt’s dye

9 „charge transfer” festék

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

11 skála Az oldószer polaritását jellemzi.

12 Szolvatokromizmus: a szín függ az oldószertől

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

19 Oxazin 1 UV-látható abszorpciós spektruma

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 S0S0 S1S1 Oldószer polaritás

33 S0S0 S1S1 vibrációs relaxáció abszorpció emisszió

34 S0S0 S1S1 vibrációs relaxáció oldószer relaxáció oldószer relaxáció abszorpció emisszió

35 S0S0 S1S1 vibrációs relaxáció 10 -12 s oldószer relaxáció oldószer relaxáció 10 -10 s abszorpció 10 -15 s emisszió 10 -9 s

36 S0S0 S1S1 vibrációs relaxáció 10 -12 s oldószer relaxáció oldószer relaxáció 10 -10 s abszorpció 10 -15 s emisszió 10 -9 s

37 S0S0 S1S1 vibrációs relaxáció 10 -12 s oldószer relaxáció oldószer relaxáció 10 -10 s abszorpció 10 -15 s emisszió 10 -9 s

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

39

40 400 500 IFIF [nm]

41

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

43

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

45

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

47 Lippert-egyenlet + _ - - + + 2a  G v.  E

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, 366-372 (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, 2319-2358 (1994) 3. M. KUBINYI, A. GROFCSIK, I. PÁPAI, W. J. JONES, Chem. Phys. 286, 81-96 (2003) 4. S. KULMALA, J. SUOMI, Anal. Chim. Acta 500, 21-69 (2003) 5. F. V. BRIGHT, C. A. MUNSON, Anal. Chim. Acta 500, 71- 104 (2003)