Los compuestos químicos que emiten luz se utilizan en una variedad de materiales diferentes, desde juguetes para niños que brillan en la oscuridad hasta luces LED y sensores emisores de luz. A medida que aumenta la demanda de estos compuestos, se encuentran nuevos métodos eficientes para su producciónes esencial Una nueva investigación de la Unidad de Coordinación de Química y Catálisis de la Universidad de Graduados del Instituto de Ciencia y Tecnología de Okinawa OIST describe una nueva estrategia para producir compuestos fotoluminiscentes PL con mayores capacidades. Esta investigación fue publicada recientemente en el Revista de Química de Materiales C .
La producción de compuestos PL generalmente se centra en dos métodos principales: el sistema convencional de metal-ligando o un sistema basado en agregación. El primer método requiere un ligando o compuesto complejo, que se una fuertemente a un ion metálico de una manera que permitapara que el complejo emita luz de cierta longitud de onda. Desafortunadamente, este sistema es rígido y no puede modificarse una vez que se produce el complejo. Por el contrario, el sistema basado en la agregación es impulsado por interacciones débiles entre diferentes moléculas o sus partes. Esto permitesintonización cambiando el color de la luz emitida en función de las interacciones del compuesto PL con el entorno local. Sin embargo, la agregación suele ser difícil de controlar y, por lo tanto, no es factible utilizarla en sistemas que requieren precisión.
Investigaciones recientes de científicos de OIST combinan las mejores partes de ambos métodos para producir moléculas de PL. "Queríamos crear mejores compuestos fotoluminiscentes combinando los dos conceptos anteriores: la flexibilidad de los complejos impulsados por la agregación débil y la capacidad de control del metal convencional.sistema de ligando ", explicó el Dr. Georgy Filonenko, investigador postdoctoral de la Unidad de Coordinación de Química y Catálisis de OIST.
Investigadores, dirigidos por la Prof. Julia Khusnutdinova, diseñaron compuestos cuya fotoluminiscencia dependía de interacciones débiles entre los átomos dentro de la molécula de un solo compuesto. Como resultado, obtuvieron la capacidad de ajuste del sistema basado en agregación confinado a una sola molécula, sin elnecesidad de agregación intermolecular.
Similar al sistema convencional de metal-ligando, las moléculas sintetizadas por Filonenko consisten en un ligando y un ion de cobre que interactúan para producir fotoluminiscencia. Sin embargo, el ligando en las moléculas sintetizadas por OIST no es rígido y tiene dos átomos unidos cíclicamenteestructura, conocida como anillos, apilados uno encima del otro que pueden interactuar como en el sistema de agregación, pero dentro de una sola molécula. Curiosamente, los investigadores descubrieron que podían ajustar el color emitido por estas moléculas en función de la distancia entre estos anillos"Descubrimos que podíamos cambiar el color producido por el compuesto en función de qué otros grupos de átomos estaban unidos al ligando", ilumina Filonenko. "Los grupos más grandes harían que los anillos se acerquen, cambiando el color al naranja-rango amarillo, mientras que los sustituyentes más pequeños harían que los anillos se separen, volviendo el color de emisión rojo. La capacidad de sintonizar la longitud de onda de la luz emitida por estas moléculas proporciona una enormeventaja sobre los complejos tradicionales de metal-ligando PL "
La capacidad de ajuste y control de estos complejos los convierte en un candidato atractivo para muchas aplicaciones. "Vemos un alto potencial para que estos compuestos se utilicen como sensores debido a su muy alta sensibilidad al entorno", reveló Filonenko.
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Materiales proporcionado por Universidad de Graduados del Instituto de Ciencia y Tecnología de Okinawa - OIST . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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