Στόχος της παρούσας εργασίας είναι να κατασκευαστούν «έξυπνες» τοπολογίες σύνδεσης χρωμοφόρων μεταξύ τους για τη δημιουργία φωτονικών κλωβών, με στόχο την εξάλειψη όλων εκείνων των παραγόντων που παρεμποδίζουν την εκπομπή φωτός από πυκνές διατάξεις χρωμοφόρων που συνδέονται μέσω συνδέσμων βαρέων μετάλλων. Στα επόμενα κεφάλαια παρέχεται η προσπάθεια μέσω της οποίας κατέστη δυνατό να αποκαλυφθεί η πορεία σύνδεσης μέσω αλληλεπιδράσεων συντονισμού, η οποία θα μπορούσε να αποτελέσει τη βάση για τη δημιουργία άκαμπτων τρισδιάστατων υπερδομών με πολύ καλές κβαντικές αποδόσεις φθορισμού.
Τα μόρια που χρησιμοποιήθηκαν για την επίτευξη των παραπάνω στόχων είναι οι χρωμοφόρες ενώσεις με την κοινή ονομασία BODIPYs (Boron Dippyromethene). Τα BODIPYs είναι συμμετρικά, συζυγιακά, αρωματικά συστήματα αποτελούμενα από έναν εξαμελή, δύο πενταμελείς δακτυλίους και την ομάδα –BF2 τα οποία συγκεντρώνουν μερικές εντυπωσιακές και ελκυστικές φωτοφυσικές ιδιότητες ενώ παρέχουν και συνθετική ευελιξία λόγω της επιδεκτικότητάς τους σε πολλαπλές υποκαταστάσεις. Στην εργασία αυτή περιγράφεται η σύνθεση, ο χαρακτηρισμός και η μελέτη διαφόρων BODIPYs , καθώς και η δημιουργία, ο χαρακτηρισμός και η μελέτη φωτοφυσικών ιδιοτήτων, νανοδομών των BODIPYs με οργανομεταλλικές ενώσεις, μέσω της τεχνικής της αυτο-συναρμολόγησης.
Σε πρώτο στάδιο, έγινε εκτενής φασματοσκοπική ανάλυση με Φασματοσκοπία Μαγνητικού Πυρηνικού Συντονισμού (Nuclear Magnetic Resonance – NMR) σε διαλύτες DMSO-d6 , DMF-d7 και CDCl3 αλλά και με Φασματοσκοπία Ορατού – Υπεριώδους (UV-Visible Spectroscopy), Φασματοσκοπία Φθορισμού Στατικής Κατάστασης (Steady State Fluorescence Spectroscopy), σε διαλύτες CHCl3, CH2Cl2 και DMF. Συντέθηκαν λοιπόν διαφορετικά BODIPYs, τα οποία εμφάνισαν όλα παρόμοιες φωτοφυσικές ιδιότητες, ανάλογες της κατηγορίας τους, με πολύ υψηλές κβαντικές φωτονικές αποδόσεις.
Έπειτα μελετήθηκαν τα αυτοσυναρμολογημένα σύμπλοκα με όλες τις παραπάνω τεχνικές και αποδείχθηκε ότι η αυτοσυναρμολόγησή τους με οργανομεταλλικές ενώσεις του λευκοχρύσου ή του παλλαδίου διατηρεί τις εξαιρετικές φωτοβόλες ιδιότητες. Μελετήθηκε επίσης η επίδραση του διαλύτη στον σχηματισμό των υπερδομών καθώς επίσης αντλήθηκαν για πρώτη φορά σημαντικά συμπεράσματα όσον αφορά την κινητική σχηματισμού και χαλάρωσης των συστημάτων αυτών.
(EL)
The current research aims to create efficient and functional photonic cages through the use of smart topologies for connecting chromophores. By utilizing a specific binding pathway through resonance interactions, the goal is to form rigid three-dimensional superlattices with high fluorescence quantum yields. To achieve this, the study utilizes the chromophoric compounds known as BODIPYs (Boron Dippyromethene) which are symmetric, conjugated molecules that possess impressive photophysical properties and allow for synthetic flexibility through multiple substitutions. The thesis details the synthesis, characterization, and study of various BODIPYs and their self-assembly with organometallic compounds through the use of techniques such as Nuclear Magnetic Resonance (NMR) Spectroscopy, UV-Visible Spectroscopy and Steady State Fluorescence Spectroscopy. The influence of solvents on the formation and relaxation kinetics of the resulting superstructures is also analyzed.
(EN)
/aggregator-openarchives/portal/institutions/uoa
