Spectral and photochemical properties of styrylquinoline–carbazole dyad in neutral and protonated forms

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Spectral-luminescent and photochemical properties of neutral and protonated forms of styrylquinoline – carbazole dyad SQ3Cbz, in which the carbazole fragment (Cbz) is linked to the 2-styrylquinoline (SQ) residue via an oxytrimethylene bridge, were studied. It was shown that in both forms of SQ3Cbz strong quenching of the Cbz fragment fluorescence is observed due to energy transfer to the SQ fragment via the Förster mechanism. In the protonated form of the dyad, where the proton is localized on the SQ fragment, a significant decrease in the quantum yields of trans-cis photoisomerization and fluorescence of the SQ fragment is observed, as well as a blue shift of its emission band compared to the model SQ chromophore. It is suggested that the observed effects are related to the formation of folded dyad conformers in which the SQ chromophore has a more rigid structure and/or the process of electron transfer from Cbz to the protonated SQ fragment. DFT calculations predict the possibility of the formation of folded dyad conformers that are stabilized by π-stacking interactions between Cbz and SQ fragments.

About the authors

M. F. Budyka

Federal Research Center of Problems of Chemical Physics and Medicinal Chemistry

Email: budyka@icp.ac.ru
Chernogolovka, Russia

V. M. Li

Federal Research Center of Problems of Chemical Physics and Medicinal Chemistry

Chernogolovka, Russia

T. N. Gavrishova

Federal Research Center of Problems of Chemical Physics and Medicinal Chemistry

Chernogolovka, Russia

P. V. Kitina

Faculty of Basic Physicochemical Engineering, Moscow State University

Moscow, Russia

I. V. Soulimenkov

Branch of Semenov Federal Research Center for Chemical Physics

Chernogolovka, Russia

References

  1. Shen J., Masaoka H., Tsuchiya K., Ogino K. // Polymer J. 2008. V. 40. P. 421.
  2. Gao L., Schloemer T.H., Zhang F., Chen Xi., Xiao Ch., Zhu K., Sellinger A. // Appl. Energy Mater. 2020. V. 3. P. 4492.
  3. Liu H., He B., Lu H., Tang R., Wu F., Zhong Ch. et al. // Sustainable Energy Fuels. 2022. V. 6. P. 371.
  4. Баран А., Плотниеце А., Соболев А., Виганте Б., Гос­тева М., Ольховик В. // ХГС. 2012. С. 305.
  5. Zheng Ya., Huo Ji., Xiao Sh., Shi H., Ma D., Tang B.Zh. // Org. Electronics. 2022. V. 101. P. 106411.
  6. Kwon H., Kang S., Park Su., Park Sa., Lee H., Lee S. et al. // Mol. Cryst. Liquid Cryst. 2023. V. 762. P. 21.
  7. Gu J., Yulan W., Chen W.-Q., Dong X.-Z., Duan X.-M., Kawata S. // New J. Chem. 2007. V. 31. P. 63.
  8. Wang Z., Nesterov V.N., Borbulevych O.Y., Clark R.D., Antipin M.Y., Timofeeva T. V. // Acta Crystallogr. 2001. V. C57. P. 1343.
  9. Oloub M., Hosseinzadeh R., Tajbakhsh M., Mohadje­ra­ni M. // RSC Adv. 2022. V. 12. P. 26201.
  10. Marotta G., Reddy M.A., Singh S.P., Islam A., Han L., De Angelis F. et al. // Appl. Mater. Interfaces. 2013. V. 5. P. 9635.
  11. Balsukuri N., Gupta I. // Dyes and Pigments. 2017. V. 144. P. 223.
  12. Cui Ya., Li F., Zhang Xi. // Chem. Commun. 2021. V. 57. P. 3275.
  13. Будыка М.Ф., Поташова Н.И., Гавришова Т.Н., Ли В.М. // Химия высоких энергий. 2008. Т. 42. С. 497.
  14. Будыка М.Ф., Поташова Н.И., Гавришова Т.Н., Ли В.М. // Химия высоких энергий. 2012. Т. 46. С. 369.
  15. Wu Y., Zhu Y., Yao C., Zhan J., Wu P., Han Z. et al. // J. Mater. Chem. C. 2023. V. 11. P. 15393.
  16. Ли В.М., Гавришова Т.Н., Будыка М.Ф. // ЖОрХ. 2012. Т. 48. С. 826.
  17. Li Y.-H., Zhou B., Shi Yi-M., Xun Yu-P., Yang Y.-H., Yang L.-J. // Chem. Biol. Drug Des. 2018. V. 92. P. 1206.
  18. Гавришова Т.Н., Ли В.М., Садыкова К.Ф., Будыка М.Ф. // Известия АН Сер. Хим. 2011. С. 1470.
  19. Liu L.-X., Wang X.-Q., Zhou B., Yang L.-J., Li Y., Zhang H.-B., Yang X.-D. // Sci. Rep. 2015. V. 5. P. 13101.
  20. Dodonov A.F., Kozlovski V.I., Soulimenkov I.V., Razni­kov V.V., Loboda A.V., Zhen Z. et al. // Eur. J. Mass Spectrom. 2000. V. 6. P. 481.
  21. Becker H. D. // Chem. Rev. 1993. V. 93. P. 145.
  22. Frisch M.J., Trucks G.W., Schlegel H.B. et al. Gaussian, Inc., Wallingford CT, 2013.
  23. Mazzucato U., Momicchioli F. // Chem. Rev. 1991. V. 91. P. 1679.
  24. Braslavsky S.E., Fron E., Rodriguez H.B., Roman E.S., Scholes G.D., Schweitzer G. et al. // Photochem. Photobiol. Sci. 2008. V. 7. P. 1444.
  25. Chen C., Chong K.C., Pan Y., Qi G., Xu S., Liu B. // ACS Materials Lett. 2021. V. 3. P. 1081.
  26. Fischer E. // J. Phys. Chem. 1967. V. 71. P. 3704.
  27. Будыка М.Ф., Гавришова Т.Н., Ли В.М., Поташова Н.И. // Химия высоких энергий. 2016. Т. 50. С. 208.
  28. Galiazzo G., Bortolus P., Gennari G. // Gazz. Chim. Ital. 1990. V. 120. P. 581.
  29. Deschryver F.C., Collart P., Goedeweeck R., Swin­nen A.M., Vandendriessche J., Vanderauweraer M. // Acc. Chem. Res. 1987. V. 20. P. 159.
  30. Разумов В.Ф., Алфимов М.В. // Журн. науч. и прикл. фотографии. 2003. Т. 48. С. 28.
  31. Budyka M.F., Gavrishova T.N., Li V.M., Potashova N.I., Fedulova J.A. // Spectrochim. Acta Part A. 2022. V. 267. P. 120565.
  32. Budyka M.F., Gavrishova T.N., Li V.M., Tovstun S.A. // Spectr. Acta Part A. 2024. V. 320. P. 124666.
  33. Budyka M.F. // Int J Quantum Chem. 2024. V. 124. e27264.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».