Fluorescence emission studies with energy transfer reactions

Abstract

ÖZET Bu çalışmada 7 naftalen diimid türevinin fotofiziksel özellikleri farklı çözgenlerde araştırılmıştır. Ar R I Fenil V «-Butu II o-Klorofenil VI »-Dodesil m /»-Tolil VH Sikloheksü IV a-Naftü Çalışılan naftalen diimidlerin fluoresans kuantum verimleri Of = 0.002-0.006 arasmda olup oldukça düşüktür. Hesaplanan fluoresans yarı ömürleri 5-18 ps arasındadır. Bu değerler naftalen diimidlerin, uyarılmış singlet enerji düzeyinden çok hızlı olarak sistemlerarası geçiş yaptığını göstermektedir. Aromatik donor molekülleri olan naftalen, fenantren, piren ve perilenin fluoresans emisyon sönümleme çalışmaları N,N'-bis-fenil-l,4,5,8-naftalendiimid ile asetonitril çözeltisi içerisinde yapılmış ve sönümleme hız sabitleri (kq) difüzyon kontrol limitinin üstünde ve 2 x 1010 - 8 x l©10 M`1 s`1 arasmda bulunmuştur. Bu sonuçlarla, naftalen diimidlerin foto-elektron transfer proseslerinde, zayıf elektron akseptör kapasitelerine sahip oldukları kanıtlanmıştın Bununla birlikte aynı donör moleküllerin N,N'-bis-n-bütil-l,4,5,8- naphthalendiimid türevi ile de fluoresans emisyon sönümleme çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Bu türev diğer naftalen diimid türevlerine göre kloroform, asetonitril ve diklorometanda daha fazla çözünürlüğe sahiptir. Fluoresans sönümleme hız sabitleri kq= 1 x 10n - 3 x 1011 M`1 s`1 arasmda bulunmuştur. BuVI değerler de diğer sonuçlarla karşılaştırddığında difüzyon kontrol limitinin üstündedir. Sonuç olarak; N,N'-bis-n-bütil-l,4,5,8-naphthalendiimid türevi enerji transfer proseslerinde bir elektron akseptör molekülü olarak daha etkilidir.

vn ABSTRACT In this study, the photophysical properties of seven naphthalene diimide derivatives were investigated in different solvents. Ar R The fluorescence quantum yields of naphthalene diimides have been found rather low (Of = 0.002-0.006). The calculated fluorescence lifetimes were between §-18ps. This means that the naphthalene diimides have been carried out rapid intersystem crossing processes from excited singlet state. Quenching studies of fluorescence emissions of aromatic donor molecules, i.e. naphthalene, phenanthrene, pyrene, perylene, were done by using N,N'-bis-phenyl-l,4,5,8-naphthaIenediimide in acetonitrile solution and quenching rate constants (kq) were found between 2 x 1010- 8 x 1010 M`1 s`1 which were above the diffusion control limit It has been proved that the naphthalene diimides have got weak electron acceptor capacities in photo-electron transfer processes. However, the quenching studies of fluorescence emissions of same donor molecules have also been carried out with N,N'-bis-n-butyI-l,4,5,8- naphthalenediimide. This derivate is more soluble in chloroform, acetonitrile, dichloromethane than the other naphthalene diimide derivatives. Fluorescence quenching rate constants were found between 1 x lO11^ x 1011 M-1»`1. These values are also above diffusion control limit compared to other results.vm Consequently, N^if'-bis-n-butyl-l,4,5,8-naphthalenedümide derivative is more efficient as an electron acceptor molecule in energy transfer processes.