Элементы управления в бифункциональных соединениях

Московский физико-технический институт
Факультет молекулярной и биологической физики
Кафедра химической физики
Управление
в бифункциональном
соединении
А.К. Фролов, О.М. Саркисов, Ф.Е. Гостев, И.В. Шелаев.
Задача:
• Экспериментально исследовать
возможность
управления выходом продуктов и
внутримолекулярными процессами на примере
бифункционального соединения II
(1,3-Дигидро-8΄-(2-гидроксинафт-1метилиденимино)-1,3,3-триметилспиро[2Hиндол-2,3΄-[3H]нафт[2,1-b][1,4]оксазин])
Перенос протона
Фотохромная реакция
H O
H O
N
N
+
CH3
CH3
C
H
H
CH3
N
C


N

N
O
N
CH3
Внутримолекулярный перенос протона
в возбужденном состоянии
< 80 фс.
Образование развернутой структуры
0.3-4.4 пс.
CH3
O
CH3
Разрыв С-О связи
250-400 фс.
Образование промежуточной формы Х
300-450 фс.
Образование окрашенного
Образование окрашенного
фотопродукта (480-500 нм)
3.8-14 пс.
F.E. Gostev, A.N. Petrukhin, A.A. Titov, V.A. Nadtochenko,
A.V. Metelitsa, V.I. Minkin, O.M. Sarkisov,
Rus. Chem. Bul. 2004. 23 , 11 3-14.
фотопродукта (550-600 нм)
1-3 пс.
F.E. Gostev, A.N. Petrukhin, A.A. Titov, V.A. Nadtochenko,
A.V. Metelitsa, V.I. Minkin, O.M. Sarkisov,
Rus. Chem. Bul. 2004. 23 , 11 3-14.
Бифункциональные соединения
CH3
CH3
H O
N
N
+
O
N
C
H
CH3
Соединение I
Соединение II
CH3 CH3
H O
N
N
CH3
CH3 CH3
C
O
H
H O
N
N
N
CH3
N
O
C
H
Br
Экспериментальная
установка
Импульс накачки:
405 нм, 40 фс.
Импульс зондирования:
400-760 нм.
Спектры импульса накачки
при различных чирпах
2
-1800фс
2
-1100фс
2
0фс
2
+1100фс
2
+1800фс
у.е.
10000
5000
0
390
400
410
длина волны, нм
420
Результаты исследования соединения II
Cпектр поглощения окрашенной
формы бифункционала I в
ацетонитриле
1пс
10пс
20пс
100пс
0.015
0.010
40
35
30
25
20
15
10
5
0
0.005
-5
500
550
600
650
700
750
Длина волны, нм
0.04
-0.005
400
450
500
550
600
650
700
Длина волны
Перенос протона
Разрыв C-O связи
750
455нм
540нм
630нм
Кинетики
0.000
Оптическая плотность
Оптическая плотность
Оптическая плотность
Спектры
0.03
0.02
0.01
0.00
-0.01
0
10
20
30
40
50
60
70
Время задержки, пс
80
90
100
Результаты исследования соединения I
2
Оптическая плотность
0.05
0.04
-1800фс
2
-1100фс
2
0фс
2
+1100фс
2
+1800фс
Спектры поглощения фотопродуктов
соединения I при различных чирпах
импульса накачки.
Вывод:
• Несимметричная зависимость
от чирпа.
0.03
0.02
0.01
0.00
400
450
500
550
600
Длина волны, нм
650
700
Схема процессов
X
k5=13пс
S1E*
k4
=120фс
k1
K*
+hν
S0
B
S1
k2=400фс
S1
K
k3=11пс
S0K
Выводы:

Было проведено исследование бифункционального
соединения I на предмет когерентного управления
внутримолекулярными процессами и
экспериментально установлено, что когерентное
управление процессами в данном соединении,
возможно, присутствует.
Выражаю благодарность:
Саркисову Олегу Михайловичу,
Гостеву Федору Евгеньевичу,
Фролову Андрею Константиновичу.
Спасибо за внимание