Memoria para optar al título de Químico / En este trabajo se ha estudiado el efecto del solvente sobre las propiedades fotofísicas
de 10 derivados del vinil naftoxazol. Las moléculas se han separado en 3 grupos:
compuestos que incluyen anillos de i) benceno sustituidos, ii) derivados de furano y iii)
quinolina.
En general los espectros de absorción fueron insensibles a la polaridad del solvente,
mientras que los espectros de fluorescencia presentan una mayor sensibilidad a la
polaridad del solvente, donde la magnitud del desplazamiento hacia el rojo, depende
de la naturaleza del sustituyente vinílico en la posición 2 del anillo oxazol.
El empleo de relaciones lineales de energía libre de solvatación para correlacionar la
posición de los máximos de fluorescencia con parámetros microscópicos del solvente,
indican que el estado excitado corresponde a un estado de transferencia parcial de
carga intramolecular, donde la extensión de la transferencia de carga depende de la
naturaleza del sustituyente.
El (E)-2-(2-(furan-2-il)vinil)nafto[1,2-d]oxazol presenta un bajo rendimiento cuántico de
fluorescencia en los solventes estudiados. Dada la existencia de antecedentes que
demuestran que los furanos sustituidos reaccionan eficientemente con oxígeno
molecular singulete, se ha estudiado su reacción con (E)-2-(2-(furan-2-il)vinil)nafto[1,2-
d]oxazol y oxigeno molecular singulete. Como resultado, se ha encontrado que los
productos de reacción son altamente fluorescentes, por lo tanto este compuesto podría
ser utilizado como sensor de oxígeno molecular singulete.
El (E)-2-(2-(quinolin-2-il)vinil)nafto[1,2-d]oxazol en presencia de un solvente con
propiedades fuertemente ácidas como trifluoroetanol puede sufrir una transferencia de
protón en el estado excitado desde el solvente hacia el nitrógeno de la porción
quinolínica, generando un nuevo estado que produce una nueva banda de emisión con
un fuerte desplazamiento a mayor longitud de onda. Modificando la composición de una mezcla de solventes, se puede realizar un ajuste entre las 2 bandas, obteniéndose
un amplio espectro de emisión que abarca gran parte del espectro electromagnético
visible, obteniéndose fluorescencia blanca.
Dados los altos coeficientes de extinción molar y los altos rendimientos cuánticos de
fluorescencia y la dependencia de la emisión con el solvente, varios de estos
compuestos son valiosas moléculas para ser utilizadas como pruebas fluorescentes,
las cuales pueden ser utilizadas en la determinación de micropropiedades
fisicoquímicas en sistemas compartimentalizados, como sensores de oxigeno
molecular singulete y en aplicaciones ópticas relativas a la generación de luz blanca. / In this work, was studied the solvent effect on the photophysical properties of ten vinyl
naphtoxazole derivatives. The molecules have been separated in 3 groups: compounds
including phenyl substituted rings, furan and quinoline derivatives.
In general absorption spectra were insensitive to the solvent polarity, while the
fluorescence spectra showed a major sensitivity to the solvent polarity, wherein the
magnitude of shifting toward red, depends on the vinyl substituent nature in the position
two of the oxazole ring.
The employ of linear solvation energy relationship (LSER) to correlate the fluorescence
maximum position which solvent microscopic parameters, indicate that the excited state
corresponds to a partial intramolecular charge transfer, where the extent of the charge
transfer depend on the substituent nature.
(E)-2-(2-(furan-2-yl)vinyl)naphtho[1,2-d]oxazole shows a low fluorescence quantum
yield on the studied solvents. Due some background that demonstrate that substituted
furans react efficiently with molecular singlet oxygen, have been studied the reaction
between (E)-2-(2-(furan-2-yl)vinyl)naphtho[1,2-d]oxazole and singlet molecular oxygen.
As result, have been found that the reaction products are highly fluorescent products,
therefore this compound could be used like molecular singlet oxygen sensor.
(E)-2-(2-(quinolin-2-yl)vinyl)naphtho[1,2-d]oxazole in presence of a solvent with strongly
acid properties like trifluoroethanol can undergo a proton transfer in the excited state
from the solvent toward the nitrogen of the quinoline moiety, generating a new emissive
state that produce a new emission band with a strong shift to larger wavelength.
Modifying the composition of a solvent mixture, is possible to adjust the intensity of the
two bands, obtaining a wide emission spectrum that covers a big portion of the visible
electromagnetic spectrum and being obtained white fluorescence. Due the large molar extinction coefficients, the high fluorescence quantum yield and the
dependence of the emission on the solvent, several of these compounds are valuable
molecules to be used as fluorescent probes for being used in the determination of
physical chemical microproperties in compartmentalized systems, as singlet molecular
oxygen sensors and in optical applications related to the white light production.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UCHILE/oai:repositorio.uchile.cl:2250/112095 |
| Date | January 2011 |
| Creators | Gidi Solorzano, Yasser Abraham |
| Contributors | Zanocco Loyola, Antonio, Facultad de Ciencias Químicas y Farmacéuticas, Departamento de Química Orgánica y Fisicoquímica, Laboratorio de Cinética y Fotoquímica |
| Publisher | Universidad de Chile |
| Source Sets | Universidad de Chile |
| Language | Spanish |
| Detected Language | Spanish |
| Type | Tesis |
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