Nedavno su Xu Zhaochao, istraživač Istraživačke grupe za molekularne sonde i fluorescentne slike Dalianskog instituta za kemijsku fiziku Kineske akademije znanosti, i Liu Xiaogang, profesor na Sveučilištu za znanost i tehnološki dizajn u Singapuru, pronašli metodu za točno predvidjeti TICT stanje fluorescentnih boja.
Twisted intramolecular charge transfer (TICT) je fotofizički proces koji gasi fluorescenciju i značajno smanjuje fotostabilnost boja. Tijekom ovog procesa, donorski ili akceptorski fragmenti molekule postupno se uvijaju u okomitu konfiguraciju, uzrokujući potpuno odvajanje naboja. Inhibicija pojave TICT-a može značajno poboljšati intenzitet fluorescencije i fotostabilnost, zadovoljavajući najsuvremenije potrebe detekcije pojedinačnih molekula i ultravisoke prostorno-vremenske dinamičke rezolucije u biologiji. Međutim, predviđanje postojanja TICT-a u različitim fluorescentnim sustavima uvijek je bio izazov.
Istraživački tim duboko je razumio i istražio mehanizam molekularne luminiscencije kroz kombinaciju "eksperimenata/teorija" i na temelju dubokog razumijevanja mehanizma TICT u ranoj fazi (J.Am. Chem. Soc., {{0} }; Angew. Int., 2019, 7073-7077), nedavno su napravljena predviđanja za postojanje različitih fluorescentnih sustava.
Istraživački tim sažeo je 13 različitih tipova S1 površina potencijalne energije za fluorescentne boje na temelju strukturnih karakteristika TICT-a. Utvrđeno je da na površini potencijalne energije S1, kada je rotacijska potencijalna barijera (ERB) visoka i pogonska energija (EDE) visoka, molekule imaju tendenciju zadržati svijetlo stanje (LE ili ICT stanje), to jest, ne obrazac TICT; Kada je ERB pozitivan, a EDE negativan, molekule će djelomično formirati TICT; Kada je ERB nula, a EDE negativan, molekula će formirati veliki broj TICT stanja, uvelike prigušujući fluorescenciju. Stoga se formiranje TICT-a može odrediti na temelju ERB-a i EDE-a.
Istraživački tim dizajnirao je boje serije PRODAN i boje inducirane agregacijom luminescencije (AIE) kako bi potvrdio zakon diskriminacije TICT-a. Izračunom površine potencijalne energije S1 PRODAN-a utvrđeno je da se N-TICT pojavljuje u vodi, dok se 0-TICT ne pojavljuje u vodi. Uspoređujući površine potencijalne energije S1 različitih molekula, utvrđeno je da je molekula P4 s uvođenjem akridina imala najveći ERB (0.38 eV) i najmanji EDE (-0.14 eV) , što sugerira da nije lako formirati TICT. Eksperimenti su pokazali da je kvantni prinos P4 (0.38) u PBS puferu približno dvostruko veći od P2 (uvođenje dimetilamina). Istraživački tim je eksperimentima kao što su viskoznost i ultrabrza spektroskopija potvrdio da TICT stanje postoji iu P2 i u P4, ali je amplituda fluorescencije gašenja drugačija. U usporedbi s dimetilaminom, uvođenje akridina učinkovito inhibira stvaranje TICT-a. Kroz veliku količinu eksperimentalnih dokaza, istraživački tim je potvrdio pouzdanost računalnog modela i stavio točku na 20-godišnju raspravu o mehanizmu PRODAN-a - u vodenoj otopini, PRODAN doista stvara TICT stanje, gašenje fluorescencije (ne može se isključiti utjecaj drugih mehanizama gašenja).
Cowint je najveća DTF filmska tvornica u Kini
