انبوهه جی

کلرید 1،1'-دی اتیل-2،2'-سیانین (کلرید شبه ایزوسیانین ، کلرید PIC)

انبوهه جی نوعی رزانه با یک باند جذب است که در اثر تجمع حلال یا افزودنی یا غلظت در نتیجه خود سازمان دهی شیمی سوپرا مولکولی به طول موج طولانی تر ( تغییر باتوکرومیک ) از افزایش درخشش ( ضریب جذب بالاتر).انتقال می یابدن.^[۱] رنگ را می توان با یک تغییر کوچک استوکس با یک باند باریک بیشتر مشخص کرد.جی در انبوهه به ای.ای.جلی اشاره دارد که این پدیده را در سال ۱۹۳۶ کشف کرد.^[۲]^[۳] این رنگ همچنین به نام جی شایبه که در سال ۱۹۳۷ به طور مستقل در مورد این موضوع منتشر کرد ، یک مجموعه شایبه نیز نامیده می شود.^[۴]^[۵]

شایبه و جلی به طور مستقل مشاهده کردند که در اتانول رنگ PIC کلرید دارای دو ماکزیمم جذب وسیع در حدود۱۹۰۰۰cm ⁻¹ و۲۰۵۰۰ cm ⁻¹ (526 و 488 nm به ترتیب) و اینکه در آب حداکثر جذب تیز سوم در 17،500 cm ⁻¹ (571 نانومتر) ظاهر می شود.شدت این نوار با افزایش غلظت و افزودن کلرید سدیم بیشتر می شود . در قدیمی ترین مدل تجمع برای کلرید PIC ، مولکول های جداگانه مانند یک رول سکه روی هم قرار می گیرند که یک پلیمر فوق مولکولی را تشکیل می دهند ، اما ماهیت واقعی این پدیده تجمع هنوز در دست بررسی است. تجزیه و تحلیل پیچیده است زیرا کلرید PIC یک مولکول مسطح نیست. محور مولکولی می تواند در پشته کج شود و یک الگوی مارپیچ ایجاد کند. در مدل های دیگر ، مولکول های رنگ به صورت آجری ، نردبان یا راه پله جهت می گیرند. در آزمایش های مختلف مشخص شد که نوار J به عنوان تابعی از دما تجزیه می شود ، فازهای کریستال مایع با محلول های غلیظ شده و CryoTEM میله های انبوه ای طول 350 نانومتر و قطر 2.3 nm را نشان داد.

رنگهای انوهه جی با رنگهای پلی متین به طور کلی ، با سیانین ، merocyanines ، squaraine و perylene bisimides یافت می شوند . برخی از ماکروسیکلهای π-مزدوج ،توسط سواگر وهمکارانش در MIT ، گزارش شده است. همچنین تشکیل انبوهه جی را نشان داده و عملکرد کوانتومی فوتو لومینسانس فوق العاده بالایی را به نمایش گذاشته اند.^[۶] در سال 2020 ، یک رنگ معروف سیانین (TDBC) با افزایش عملکرد کوانتومی فوتولومینسانس (> 50)) در محلول در دمای اتاق گزارش شد.^[۷]

انبوهه های PIC مولکولی که خواصی شبیه J دارند ، نشان داده شده است که خود به خود به صورت رشته های دوبلکس DNA خاص دنباله می شوند. این انلوهه های مبتنی بر DNA ، معروف به جی بیتز (J-bits)، به عنوان یک روش از پایین به بالا برای جمع آوری خود P-J در داربست های DNA چند منظوره در مقیاس بزرگ مورد استفاده قرار گرفته است.^[۸]

همچنین ببینید

H- سنگدانه ها ، که در آنها یک تغییر هیپسکرومیک با فلورسانس کم یا بدون آن مشاهده می شود.

منابع

↑ Würthner, F., Kaiser, T. E. and Saha-Möller, C. R. (2011), J-Aggregates: From Serendipitous Discovery to Supramolecular Engineering of Functional Dye Materials. Angewandte Chemie International Edition, 50: 3376–3410. doi:10.1002/anie.201002307
↑ Spectral Absorption and Fluorescence of Dyes in the Molecular State EDWIN E. JELLEY Nature 138, 1009-1010 (12 December 1936) doi:10.1038/1381009a0
↑ Nature 139, 631 (10 April 1937) | doi:10.1038/139631b0 Molecular, Nematic and Crystal States of I: I-Diethyl--Cyanine Chloride EDWIN E. JELLEY
↑ Naturwissenschaften Volume 25, Number 5, 75, doi:10.1007/BF01493278 Polymerisation und polymere Adsorption als Ursache neuartiger Absorptionsbanden von organischen Farbstoffen G. Scheibe, L. Kandler and H. Ecker
↑ Über die Veränderlichkeit der Absorptionsspektren in Lösungen und die Nebenvalenzen als ihre Ursache G. Scheibe Angewandte Chemie Volume 50, Issue 11, pages 212–219, 13. März 1937
↑ Chan, Julian M. W.; Tischler, Jonathan R.; Kooi, Steve E.; Bulovic, Vladimir; Swager, Timothy M. (2009). "Synthesis of J-Aggregating Dibenz[a,j]anthracene-Based Macrocycles". J. Am. Chem. Soc. 131 (15): 5659–5666. doi:10.1021/ja900382r. PMID 19326909. {{cite journal}}: |hdl-access= requires |hdl= (help)
↑ Anantharaman, Surendra B.; Kohlbrecher, Joachim; Rainò, Gabriele; Yakunin, Sergii; Stöferle, Thilo; Patel, Jay; Kovalenko, Maksym; Mahrt, Rainer F.; Nüesch, Frank A. (2021). "Enhanced Room-Temperature Photoluminescence Quantum Yield in Morphology Controlled J-Aggregates". Advanced Science. 8 (4): 1903080. doi:10.1002/advs.201903080. PMC 7887577. PMID 33643780.
↑ Boulais, Étienne; Sawaya, Nicolas P. D.; Veneziano, Rémi; Andreoni, Alessio; Banal, James L.; Kondo, Toru; Mandal, Sarthak; Lin, Su; Schlau-Cohen, Gabriela S. (February 2018). "Programmed coherent coupling in a synthetic DNA-based excitonic circuit". Nature Materials. 17 (2): 159–166. doi:10.1038/nmat5033.

[1] Würthner, F., Kaiser, T. E. and Saha-Möller, C. R. (2011), J-Aggregates: From Serendipitous Discovery to Supramolecular Engineering of Functional Dye Materials. Angewandte Chemie International Edition, 50: 3376–3410. doi:10.1002/anie.201002307

[2] Spectral Absorption and Fluorescence of Dyes in the Molecular State EDWIN E. JELLEY Nature 138, 1009-1010 (12 December 1936) doi:10.1038/1381009a0

[3] Nature 139, 631 (10 April 1937) | doi:10.1038/139631b0 Molecular, Nematic and Crystal States of I: I-Diethyl--Cyanine Chloride EDWIN E. JELLEY

[4] Naturwissenschaften Volume 25, Number 5, 75, doi:10.1007/BF01493278 Polymerisation und polymere Adsorption als Ursache neuartiger Absorptionsbanden von organischen Farbstoffen G. Scheibe, L. Kandler and H. Ecker

[5] Über die Veränderlichkeit der Absorptionsspektren in Lösungen und die Nebenvalenzen als ihre Ursache G. Scheibe Angewandte Chemie Volume 50, Issue 11, pages 212–219, 13. März 1937

[6] Chan, Julian M. W.; Tischler, Jonathan R.; Kooi, Steve E.; Bulovic, Vladimir; Swager, Timothy M. (2009). "Synthesis of J-Aggregating Dibenz[a,j]anthracene-Based Macrocycles". J. Am. Chem. Soc. 131 (15): 5659–5666. doi:10.1021/ja900382r. PMID 19326909. {{cite journal}}: |hdl-access= requires |hdl= (help)

[7] Anantharaman, Surendra B.; Kohlbrecher, Joachim; Rainò, Gabriele; Yakunin, Sergii; Stöferle, Thilo; Patel, Jay; Kovalenko, Maksym; Mahrt, Rainer F.; Nüesch, Frank A. (2021). "Enhanced Room-Temperature Photoluminescence Quantum Yield in Morphology Controlled J-Aggregates". Advanced Science. 8 (4): 1903080. doi:10.1002/advs.201903080. PMC 7887577. PMID 33643780.

[8] Boulais, Étienne; Sawaya, Nicolas P. D.; Veneziano, Rémi; Andreoni, Alessio; Banal, James L.; Kondo, Toru; Mandal, Sarthak; Lin, Su; Schlau-Cohen, Gabriela S. (February 2018). "Programmed coherent coupling in a synthetic DNA-based excitonic circuit". Nature Materials. 17 (2): 159–166. doi:10.1038/nmat5033.

[۱]

[۲]

[۳]

[۴]

[۵]

[۶]

[۷]

[۸]