Тонкие пленки на основе мезо-замещенных дипиррометенатов бора (III): получение, структура, спектральные свойства, перспективы практического применения

Люминофоры представляют большой интерес для науки и для практического использования из-за своих фотофизических свойств. Неорганические люминофоры входят в состав ламп, элетронно-лучевых приборов, рентгеновских экранов. Органолюминофоры нашли применение в производстве светящихся красок и других материалов, медицине и химии, а также в криминалистике. Одной из задач современной химии является получение новых люминофоров, полезных для биологии, медицины, лазерной техники и химического анализа. Особый интерес вызывают синтезированные недавно соединения ряда переходных материалов и бора с дипиррометенами. Характеристики таких люминофором можно подстраивать под конкретные практические задачи из-за высокой чувствительности квантового выхода флуоресценции, длин волн поглощения и испускания к структурно-сольватационным эффектам. Таким образом, тема курсовой работы - тонкие пленки на основе мезо-замещенных дипиррометенатов бора (III): получение, структура, спектральные свойства, перспективы практического применения является актуальной.

---

Большинство студентов не знают где заказать написание дипломной работы по экономике. А мы вам подскажем! Заказывайте диплом в Work5!

---

. Большим спектром практического использования, в частности, обладают бор (III) дипиррометенаты (BODIPY). Их применяют в качестве компонентов жидкостных и полимерных активных сред перестраиваемых лазеров, лимитеров мощного оптического излучения и в медико-биологических исследованиях [1]. Цель курсовой работы заключается в изучении BODIPY и рассмотрении современных способов применения их в электронике, оптике и медицине. Объектом исследования является применение люминофоров в современной промышленности и медицине. Предметом исследования являются дипиррометенаты бора (III) (BODIPY). В соответствии с поставленной целью решали следующие задачи: - провести анализ понятия «люминофоры» и «флуорисценция», описать их основные характеристики; - исследовать органические люминофоров; - провести анализ применения органических люминофоров в электронике и оптике; - провести анализ понятия «BODIPY»; - провести анализ применения BODIPY красителей в оптике и медицине. В работе использованы такие общетеоретические и эмпирические методы исследования, как наблюдение, обобщение, анализ, а также специальные методы как проектный анализ. Курсовая работа состоит из введения, трех глав, соответствующих задачам исследования, заключения, списка использованной литературы.

В результате проведенного исследования в курсовой работе выяснено, что люминофоры имеют большое разнообразие. Благодаря своим свойствам испускать свечение они нашли широкое распространение не только в промышленности, медицине и науки, но и в обычной жизни. Таким образом, в результате теоретического обобщения вопроса, разобрано понятие люминофоров и флюорисценции. Для систематизации разнообразия люминофоров существует несколько видов классификации, которые основываются на их природе. Самой простой классификацией является классификация по химическому составу. Люминофоры имеют огромное поле применения в науке, а также в практическом использовании. Вторая часть работы была посвящена исследованию органических люминофоров и проведению анализа применения органических люминофоров в электронике и оптике. По результатам исследования вопроса можно сказать, что органолюминофоры вытесняют неорганические из актуальных исследований. Преимущество таких люминофоров перед неорганическими заключается в возможности подстроить их технические характеристики под необходимую задачу. Современные электронные и оптические устройства с органическими люминофорами помогли продвинуть создание техники вперед. Органолюминофоры на сегодняшний день востребованны в электронике и оптике. В третьей главе были разобраны комплексы дипирринов с (BF2)– – BODIPY (boron dipyrrin) и проведен анализ применения BODIPY красителей в оптике и медицине. Применение BODIPY красителей большой прорыв для оптики и медицины. Обобщая информацию из третьей главы работы можно сказать, что BODIPY улучшили выполнение анализов количественного определения веществ, а так же продвинули вперед методы лечения. Применение BODIPY в качестве красителей имеют очень высокую ценность в медицине.

1. Приказ Госстроя РФ от 13.12.2000 № 285 «Об утверждении Типовой инструкции по технической эксплуатации тепловых сетей систем коммунального теплоснабжения» // пункт 6.134. 2. Азотсодержащие гетероциклы / Под ред. П.Г. Сэммса / пер. с англ. / Под ред. Н.К. Кочеткова. М.: Химия, 1985.– 752c. 3. Гурецкая З.И. Технология люминофоров и люминесцентных экранов. — Москва, 2005. 4. Жиров, Н.Ф. Люминофоры / Н.Ф. Жиров. - М.: ГИОП, 1940. - 473, [85-98] с. 5. Комаров, П.В. Оптические хемосенсорные материалы на основе частиц силикагеля, допированных красителем Нильский красный/ П.В. Комаров // Опт. ж. – 2008. – Т.75. – N.6 – С.7-15. 6. Красовицкий Б. М., Болотин Б. М., Органические люминофоры, 2 изд., М., 1984. 7. Критская А. Ю. Люминофоры на основе алкил-, арил-, галоген- и мезо-аза-дипиррометенатов бора(III) и цинка(II): синтез, физико-химические свойства, структурные и сольватационные эффекты: дис. …канд.хим.наук: 02.00.04 / Критская Анна Юрьевна. - И., 2020 – 165. 8. Марковский Л.Я., Миронов И.А., Пескерман Ф.М., Петошина Л.Н. Неорганические люминофоры. Л.: Химия, 1975. 192 c. 9. Марфин Ю. С. Эффекты молекулярного окружения в химии борфторидных, оксофосфорильных комплексов дипирринов и материалов на их основе: дис. …док.хим.наук: 02.00.04 / Марфин Юрий Сергеевич. – И., 2020 – 339. 10. Молотковский, Ю.Г. Патент Фосфолипидный флуоресцентный зонд и тест-система для определения активности фосфолипазы а2 в сыворотке крови / Ю.Г. Молотковский, А.А. Коротаева, А.С. Алексеева, Е.В. Самойлова, И.А. Болдырев, Е.Л. Водовозова, Т.А. Поздеева// 2014. 11. Общая органическая химия / – Под ред. Д. Бартона и У.Д. Оллиса. Т. 8. 12. Степанов Б.И. Введение в химию и технологию органических красителей. 3-ие изд. М.: Химия, 1984. 592 с. 13. Чередниченко А. Г. Синтез, свойства и практическое использование материалов для органических светоизлучающих устройств: дис. … док.хим.наук: 05.27.06 / Чередниченко Александр Генрихович. - М., 2016 - 485. 14. Флюоресценция // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907. 15. Adrien A.Heterocyclic Chemistry. An Introduction. 2-nd Edition / A. Adrien – University of London: The Athlone Press, 1968.– 547c. 16. Baruah, M. BODIPY-Based Hydroxyaryl Derivatives as Fluorescent pH Probes / M. Baruah, W. Qin, N.Basarić, W. M. De Borggraeve, N. Boens // J. Org. Chem. – 2005. – V. 70. – N. 10. – P. 4152–4157. 17. Beer G. Chiral discrimination with a fluorescent boron–dipyrromethene dye / Beer G., Daub J., Rurack K. // Chemical Communications – 2001. – С.1138–1139. 18. Boens, N. Rational Design, Synthesis, and Spectroscopic and Photophysical Properties of a Visible-Light-Excitable, Ratiometric, Fluorescent Near-Neutral pH Indicator Based on BODIPY / Boens N., Qin W., Baruah M., De Borggraeve W.M., Filarowski A., Smisdom N., Ameloot M., Crovetto L., Talavera E.M., Alvarez-Pez J.M. // Chem. Eur. J. – 2011. – V. 17. – N. 39. – P. 10924–10934.; 19. Bröring M. Bis(BF2)-2,2′-bidipyrrins (BisBODIPYs): Highly fluorescent BODIPY dimers with large stokes shifts / Bröring M., Krüger R., Link S., Kleeberg C., Köhler S., Xie X., Ventura B., Flamigni L. // Chemistry - A European Journal – 2008. – Т. 14 – С.2976–2983 20. Golovkova T.A. Synthesis and Properties of Novel Fluorescent Switches / Golovkova T.A., Kozlov D. V., Neckers D.C. // The Journal of Organic Chemistry – 2005. – Т. 70 – № 14 – С.5545–5549. 21. Hoogendoorn, S. Synthesis of pH-Activatable Red Fluorescent BODIPY Dyes with Distinct Functionalities / S. Hoogendoorn, A. E. M. Blom, L. I. Willems, G. A. van der Marel, H. S. Overkleeft // Org. Lett.. – 2011. – V. 13. – N. 20. – P. 5656–5659. 22. Jones R.A.Pyrroles. Part 1, The synthesis and the physical and chemical aspects of the pyrrole ring / R. A. Jones – N.-Y: Wiley, 1990.– 742c. 23. Karolin J. Fluorescence and absorption spectroscopic properties of dipyrrometheneboron difluoride (BODIPY) derivatives in liquids, lipid membranes, and proteins / Karolin J., Johansson L. // Journal of the American – 1994. 24. Molecular Expressions Microscopy Primer: Specialized Microscopy Techniques - Fluorescence - Basic Concepts in Fluorescence. micro.magnet.fsu.edu. 25. Moss G.P. Nomenclature of tetrapyrroles (Recommendations 1986) / Moss G.P. // Pure and Applied Chemistry – 1987. – Т. 59 – № 6 – С.779–832. 26. Sheldrick W.S. Molecular Structures of Linear Polypyrrolic Pigments / Sheldrick W.S. //Israel Journal of Chemistry – 1983. – Т. 23 – № 2 – С.155–166. 27. Stacey, O.J. New avenues in the design and potential application of metal complexes for photodynamictherapy / O. J. Stacey , S. J. A. Pope // RSC Advances. – 2013. – V. 3. – N. 48. – P. 25550. 28. Treibs A. Difluorboryl‐Komplexe von Di‐und Tripyrrylmethenen / Treibs A., Kreuzer F. //Justus Liebigs Annalen der Chemie – 1968. 29. Trieflinger C. “Turn ON/OFF your LOV light”: Borondipyrromethene-flavin dyads as biomimetic switches derived frоm the LOV domain / Trieflinger C., Rurack K., Daub J. //Angewandte Chemie - International Edition – 2005. – Т. 44 – № 15 – С.2288–2291. 30. Turfan B. Modulation of boradiazaindacene emission by cation-mediated oxidative PET /Turfan B., Akkaya E.U. // Organic Letters – 2002. – Т. 4 – № 3 – С.2857–2859. 31. Verwilst, P. Synthesis and in vitro evaluation of a PDT active BODIPY–NLS conjugate / P. Verwilst, C. C. David, V. Leen, J. Hofkens, P. A. M. de Witte, W. M. De Borggraeve // Bioorg. Med. Chem. Lett. – 2013. – V. 23. – N. 11. – P. 3204–3207. 32. Wood T.E. Advances in the chemistry of dipyrrins and their complexes / Wood T.E., Thompson A. // Chemical Reviews – 2007. – Т. 107 – С.1831–1861. 33. Yee M.C. A cell-permeable, activity-based probe for protein and lipid kinases / Yee M.C.,Fas S.C., Stohlmeyer M.M., Wandless T.J., Cimprich K.A. // Journal of Biological Chemistry –2005. – Т. 280 – № 32 – С.29053–29059.