Комплексообразование как ключ к активации фотохромизма органических молекул

Коллектив исследователей из Института общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН, НИУ «Высшая школа экономики» и Физического института им. П.Н. Лебедева РАН разработал новый подход к управлению оптическими свойствами кристаллов, в основе которого лежит использование комплексообразования для направленного изменения конформации органических молекул. Ученые синтезировали и изучили серию комплексов цинка(II) с нефотоактивными основаниями Шиффа – производными 4-амино-1,2,4-триазола. С помощью рентгеноструктурного анализа было показано, что при координации к иону цинка органические молекулы фиксируются в конформации, необходимой для протекания ключевого процесса – внутримолекулярного переноса протона в возбужденном состоянии (ESIPT). Комбинация экспериментальных методов и квантово-химического моделирования позволила определить еще один решающий фактор, подавляющий фотохромизм: наличие π-π взаимодействий в кристаллической решётке, которые стерически препятствуют изомеризации молекулы после поглощения света. Таким образом, была установлена иерархия факторов: координация задаёт необходимую конформацию молекулы лиганда, а супрамолекулярная упаковка определяет возможность её фотоиндуцированного превращения.

Результаты работы опубликованы в журнале CrystEngComm и вносят важный вклад в фундаментальное понимание взаимосвязи «структура–свойство» в кристаллических материалах и открывает перспективы для направленного дизайна фотохромных соединений для применения в сенсорике, оптической записи информации и фотонных устройствах.

Источник: Пресс-служба ИОНХ РАН