Несиметричні кетоціанінові барвники з подовженим поліметиновим ланцюгом: синтез та спектральні властивості

Мельничук С. О. Несиметричні кетоціанінові барвники з подовженим поліметиновим ланцюгом: синтез та спектральні властивості : випускна кваліфікаційна робота магістра : 102 Хімія / наук. кер. Г. П. Грабчук. Київ, 2024. 59 с.

Робота присвячена синтезу та дослідженню структури і спектральних властивостей (ЯМР, електронні спектри поглинання та флуоресценції) нових несиметричних довголанцюгових кетоціанінових барвників.
Нетипові кетоціаніни, асиметрія хромофора яких досягнута шляхом нецентрального розташування акцепторної карбонільної групи та варіювання електронодонорності кінцевих груп, були синтезовані послідовними реакціями конденсації і виділені з високими препаративними виходами. Фізико-хімічні методи підтвердили структуру одержаних сполук і показали, що вони переважно існують у повністю-транс конформації поліметинового хромофора. Знайдено, що нові кетоціаніни виявляють позитивну сольватохромію, причому їхні довгохвильові смуги поглинання розширюються та стають менш структурованими в полярних розчинниках, що пояснено неоднорідною сольватацією їхніх хромофорів. Діапазон їхньої сольватохромії збільшується зі зростанням донорності кінцевих груп, а також при переході до вищих вінілогів. Діапазон сольватофлуорохромії для них значно більший за діапазон сольватохромії. На основі співставлення положення та форми смуг поглинання та флуоресценції зроблено висновок про зменшення електронної асиметрії несиметричних кетоціанінів у флуоресцентному стані.
Синтезовані сполуки є ефективними флуорофорами, з квантовими виходами флуоресценції до 40%, чутливістю до полярності середовища і високими Стоксовими зсувами, а їхні смуги флуоресценції сягають ближнього ІЧ діапазону. Також вони є більш фотостійкими у полярних протонних розчинниках. Загалом, це робить їх привабливими як флуоресцентні зонди полярності для біомедичних досліджень.
Крім того, з використанням несиметричних кетоціанінів як прекурсорів, були успішно синтезовані відповідні катіонні поліметини- стирили, спектри поглинання і флуоресценції яких зміщені в більш довгохвильову область спектра. Отримані барвники в свою чергу є потенційними прекурсорами для подальшої модифікації поліметинового хромофора шляхом нуклеофільного заміщення мезо-атома хлору.