Моделирование электронных спектров ионных форм эозина и эритрозина : научное издание | Научно-инновационный портал СФУ

Моделирование электронных спектров ионных форм эозина и эритрозина : научное издание

Тип публикации: статья из журнала

Год издания: 2020

Идентификатор DOI: 10.17223/00213411/63/8/115

Ключевые слова: эозин, эритрозин, ионные формы, нестационарная теория функционала плотности TD-DFT, B3lyp, модель поляризованного континуума, электронные спектры, поглощение, флуоресценция, eosin, Erythrosin, ionic forms, Td-dft, Pcm, electronic spectra, absorption, fluorescence

Аннотация: Многоступенчатая диссоциация флуоресцеиновых красителей, широко применяемых для биомаркирования, приводит к разнообразию их ионных и таутомерных форм в широком интервале pH. В отличие от хорошо изученных спектров поглощения, спектры испускания не до конца понятны из-за их сильного перекрытия, а также переноса протона в электронно-возбужденных состояниях. Наименее изученными являются флуоресцентные свойства красителей (эозин, эритрозин), содержащих тяжелые атомы (Br, I), у которых надежно определенными считаются только характеристики дианионной формы. В рамках теории функционала плотности с помощью B3LYP-функционала с учетом неравновесной сольватации была найдена геометрия ряда ионных форм эозина и эритрозина в основном и возбужденном состояниях и рассчитаны электронные спектры. На основании выявленной линейной регрессии расчетных и экспериментальных данных для ранее разрешенных электронных спектров впервые определены максимумы спектров испускания моноанионной, нейтральной хиноидной и катионной форм красителей. Выявленные спектральные закономерности (стоксовы сдвиги) обсуждены в терминах изменения геометрии молекул и ионов в основном и возбужденном состояниях. Stepwise dissociation of fluorescein dyes, widely used for biomarking, leads to a variety of their ionic and tautomeric forms in a wide pH range. In contrast to the well-studied absorption spectra, the emission spectra are not fully understood due to their strong overlap, as well as proton transfer in electronically excited states. The least studied are the fluorescent properties of dyes (eosin, erythrosin) containing heavy atoms (Br, I), in which only the characteristics of the dianion form are reliably determined. We found out the geometry of a number of ionic forms of eosin and erythrosin in the ground and excited states and calculated electronic spectra within the framework of the theory of the density functional, using the B3LYP functional, taking into account nonequilibrium solvation. Based on the revealed linear regression of the calculated and experimental data for previously resolved electronic spectra, the positions of the emission spectra of the monoanionic, neutral quinoid, and cationic forms of dyes were determined for the first time. The revealed spectral regularities (Stokes shifts) are discussed in terms of changes in the geometry of molecules and ions in the ground and excited states.

Ссылки на полный текст

Издание

Журнал: Известия высших учебных заведений. Физика

Выпуск журнала: Т. 63, 8

Номера страниц: 115-121

ISSN журнала: 00213411

Место издания: Томск

Издатель: Национальный исследовательский Томский государственный университет

Авторы

Вхождение в базы данных

Информация о публикациях загружается с сайта службы поддержки публикационной активности СФУ. Сообщите, если заметили неточности.

Вы можете отметить интересные фрагменты текста, которые будут доступны по уникальной ссылке в адресной строке браузера.