Флуоресценция самотушение

Скорость испускания замедленной флуоресценции акцептора, возбуждаемой в результате самотушения триплетов [процесс (170)], равна [c.120]

Время жизни замедленной флуоресценции донора будет равно половине времени жизни фосфоресценции донора во всех точках кривой 1, т. е. оно будет уменьшаться, когда триплетный донор тушится. Аналогично время жизни замедленной флуоресценции акцептора, появляющейся в результате самотушения триплетов, будет равно половине времени жизни фосфоресценции акцептора для всех точек кривой 2 и постоянно. Затухание замедленной флуоресценции акцептора, возникающей при [c.121]

Это уменьшение могло быть вызвано, например, полимеризацией хлорофилла с последуюш,им ускоренным рассеянием энергии. Другая, возможность состоит в рассеянии энергии в результате столкновений возбужденных и нормальных молекул хлорофилла СЫ -j- СЫ -> 2СЫ. Самотушение флуоресценции хлорофилла [115] указывает, что имеют место либо один, либо оба указанных цроцесса. [c.526]

Самотушение. Флуоресценция хлорофилла в коллоидах и адсорбатах [c.182]

Вычисление основано на допущении, что реакция (23.7) является единственной, ограничивающей выход флуоресценции. Однако уравнение (23.5) должно оставаться правильным, т. е. кривая самотушения должна оставаться гиперболой и в том случае, если флуоресценция будет конкурировать не только с бимолекулярной реакцией (23.7), но также с одним или несколькими мономолекулярными или псевдомономолекулярными превращениями возбужденной молекулы, как, например, рассеянием энергии путем внутренней конверсии, таутомеризации или реакции с растворителем. В этом случае константа к в уравнении (23.5) вместо значения (23.6) должна иметь значение [c.183]

Из всех этих наблюдений становится ясным, что липофильные молекулы могут предохранять флуоресценцию хлорофилла от самотушения даже без разбавления пигмента и без нарушения связи хлорофилла с белком или хлорофилла с целлюлозой. [c.187]

Тушение флуоресценции. Так называется явление уменьшения интенсивности флуоресценции (или фосфоресценции) вследствие специфического влияния состава раствора. Тушение, происходящее в результате сильного поглощения раствором падающего или испускаемого излучения, называется концентрационным тушением или эффектом внутреннего фильтра. Если же этот эффект вызван самим флуоресцирующим веществом, он называется самотушением примером служит отклонение от прямолинейной зависимости при повышении концентрации фенола (рис. 6-4). [c.155]

Механизм тушения флуоресценции кислородом и другими веществами также может быть обусловлен рекомбинацией ионов растворителя и гасящего вещества, которое может захватывать электроны с образованием отрицательных ионов. Самотушение также может быть в той или иной степени связано с нерадиационной рекомбинацией ионов. [c.82]

Квантовый выход флуоресценции органических соединений обычно сильно зависит от агрегатного состояния. Чистые жидкости имеют очень малую эффективность флуоресценции из-за самотушения. Так, например, флуоресценция чистого кристаллического антрацена, наблюдаемая вплоть до точки плавления, исчезает при плавлении [94]. ]Та рис. 4-8 показано влияние агрегатного состояния на спектры флуоресценции многоатомной молекулы. Схематически представлены спектры бензола в парах (а), твердого при —180° (Ь), твердого при 0° (с), жидкого при 0° (й), в спиртовом растворе ири концентрации 30% (е), 10% (/) и 4% (g). Колебательная структура полос видна для пара и твердого состояния при —180°, причем заметное смещение полос в красную сторону характеризуется как общее явление. Влияние растворителя интересно в том отношении, что при постепенном разбавлении положение полос смещается обратно в фиолетовую сторону и для 4%-ного [c.225]

Первичные процессы, происходящие в парах бензола при поглощении на нижний колебательный уровень первого синглетного состояния Si, В2а)— реакции (1) — (6) в табл. 4-23 — в общем те же самые, что и наблюдаемые в разбавленных твердых растворах при 77° К, за исключением того, что отсутствуют фотодиссоциация, фотодимеризация и фосфоресценция (реакцию (6) необходимо учитывать для объяснения небольшого самотушения флуоресценции). [c.266]

Для определения константы скорости самотушения 1-хлорантрацена измерить спектры флуоресценции растворов 1—4- Построить зависимость в координатах /°//в—[0]и по уравнению /в°//в= 1+ Ко[0] из тангенса угла наклона прямой определить константу самотушения Кт>. Здесь 1и —интенсивность флуоресценции раствора 1, /в — интенсивность флуоресценции растворов 2—4. Смешать одинаковые объемы растворов 2 и 5, 3 и 6, 4 и 7. Измерить спектры флуоресценции полученных смесей. Построить график в координатах / паДва—[О] и по уравнению [c.88]

Один из наиболее широко используемых стандартных растворов— это раствор бисульфата хинина в разбавленной серной кислоте. Его используют как стандарт сравнения для проверки чувствительности спектрофлуориметра (раздел III, Ж, 1). как стандарт для определения чувствительности прибора (раздел V, Б,2), как стандарт для определения кривой спектральной чувствительности в коротковолновой области видимого спектра (раздел III, К, 3) и как стандарт для определения выхода флуоресценции (см. ниже). Исправленный спектр флуо ресценции (см. рис. 2) и абсолютный квантовый выход флуоресценции в 1 н. серной кислоте измерил Мельюиш [162, 175], и оказалось, что квантовый выход равен 0,508 при концентраций 5-10-3 М с константой самотушения 14,5, соответствующей квантовому выходу при бесконечном разбавлении, равному [c.250]

Концентрационное тушение (самотушение). Опыт показывает, что тушение молекулами, идентичными с возбужденными, часто особенно сильно. Это проявляется в быстром уменьшении выхода флуоресценции при возрастании концентрации флуоресцирующего пигмента. Такое сильное концентрационное тушение, вероятно, связано с очень близким резонансом между флуоресцирующей молекулой и тушителем. Однако резонансный перенос электронной энергии сам по себе не объясняет концентрационного тушения, так как с точки зрения выхода флуоресценции безразлично, задерживается ли энергия возбуждения у первоначально возбужденной молекулы или передается другой молекуле того же рода. Несмотря на это, самотушение может обусловливаться резонансом, если принять во внимание некоторые дополнительные явлеш1я. Эффективное рассеяние энергии может вызываться или кинетическими встречами возбужденных и нормальных молекул пигмента (кинетическое тушение) или их тесной средней близостью (статическое тушение). В первом случае мы можем постулировать преходящее образование димерных молекул во время столкновения. Резонанс типа D D DD порождает силу притяжения, ведущую к более тесному контакту двух электронных систем, по сравнению с тем, что получается при соударении двух нерезонирующих молекул. Это может вести к относительно ускоренному переходу электронной энергии в колебательную молекулы, которые встречаются как D -f- D, мог)гг поэтому покидать друг друга как D- D. [c.168]

Какой из этих процессов тушения или самотушения на самом деле ограничивает выход флуоресценции в данном растворе — сказать трудно. Если пигмент фотостабилен и его флуоресценция не изменяется после длительного облучения, имеет место, повидимому, процесс физического тушения. Правда, даже тогда, когда происходит химическое тушение, краситель может быть фотостабильным, если реакция тушения обратима выход флуоресценции может сохраняться без изменения во времени даже в тех случаях, когда тушение начинает необратимую сенсибилизированную химическую реакцию, если продукты этой реакции не тушат флуоресценцию сильнее или слабее, чем первично присутствующие разновидности молекул. Обычно, однако, химическое тушение не вполне обратимо и сопровождается более или менее быстрыми химическими изменениями флуоресцирующего пигмента сенсибилизированные же химические реакции часто ведут именно к образованию продуктов, присутствие которых изменяет интенсивность флуоресценции. Когда это имеет место, выход флуо- [c.171]

Самотушение флуоресценции в растворах хлорофилла исследовалось Вейль-Мальербом и Вейссом [69]. Они нашли, что при постоянной интенсивности освещения интенсивность флуоресценции в растворе этилхлорофиллида в этаноле возрастает при увеличении концентрации от 1 10 до 1 10-5 моль л, это происходит вследствие возрастания поглощения. Последнее становится практически полным при концентрациях, превышающих 1 10- моль/л. При дальнейшем увеличении концентрации интенсивность флуоресценции не остается постоянной, а быстро спадает, уменьшаясь при 1 10 моль/л до 7б своего максимального значения. Между [СЫ] = 2-10-6 и [c.182]

Если мы отнесем отсутствие флуоресценции твердого, коллоидного и адсорбированного хлорофилла за счет самотушения и будем считать его следствием плотной упаковки, то восстановление флуоресценции под действием некоторых защитных веществ может быть приписано или простому разбавлению пигмента, или нарушению взаимодействия между соседними молекулами пигмента. Среди соединений, которые, по имеющимся сведениям, обладают такой защитной способностью, мы встречаемся прежде всего со всеми липоидами и липофильными растворителями. Штерн [6], например, нашел, что все хлорофилл-липоидные эмульсии в воде флуоресцируют, тогда как чистый водный хлорофилловый золь не флуоресцирует. Флуоресценция коллоидов хлорофилла в присутствии лецитина описана Бэке-ром [24]. Это может быть связано либо с истинным проявлением защитного действия, либо просто с эффектом разбавления, так как концентрация молекул хлорофилла в каплях липоида может быть ниже, чем в частицах гидрозоля. [c.186]

Как уже отмечалось в данной главе, два наиболее распространенных механизма химического тушения представляют собой окислительновосстановительные процессы [см. уравнение (23.1)] и образование комплексов [ем. уравнение (23.2)]. Последнее особенно вероятно в тех случаях, когда тушителем является другой краситель с перекрывающейся полосой поглощения, так что условия близки к самотушению. При этом постоянная связь тушителя с флуоресцирующей молекулой также, повидимому, может иметь место (аналогично постоянной димеризации, рассмотренной на стр. 170). Изучение влияния тушителя на спектр поглощения флуоресцирующего вещества и зависимости тушения от концентрации тушителя может помочь отличить тушение вследствие комплексообразования от тушения, происходящего при кинетических встречах однако в настоящее время для растворов хлорофилла таких данных очень мало. Наконец, по аналогии с вышеописанным механизмом самотушения (стр. 168), должна существовать еще одна возможность тушения, когда тушитель находится в резонансе с флуоресцирующей молекулой — слзгчай тушения без образования комплекса и без кинетических соударений. Тушение будет происходить путем передачи энергии возбуждения на расстояния, значительно большие, чем диаметры соударения. Если молекулы тушителя не флуоресцируют, то они будут служить ловушками так же, как это было постулировано Фёрстером для димеров. Вавилов и его сотрудники [75, 87, 88] нашли соответствующие примеры этого типа тушения флуоресценции красителей другими нефлуоресцирующими веществами, способными к резонансу с ними. Однако сильные тушители, перечисленные в табл. 30, обязаны своей эффективностью, конечно, не резонансному механизму передачи. Все они являются окислителями, и это указывает скорее на химическое взаимодействие, нежели на физический перенос энергии. Кроме того, они не имеют полос поглощения в красной области спектра и поэтому не могут находиться в резонансе с возбужденными молекулами хлорофилла. Их самые низкие возбужденные уровни должны лежать значительно выше флуоресцентного уровня А хлорофилла. [c.188]

Вейль-Мальерб и Вейсс [69] предположили, что отсутствие тушащего действия у изоамиламина можно объяснить самотушением, без допущения длительных активных состояний. Выше мы отмечали, что большая эффективность самотушения, найденная этими исследователями, оказалась ошибочной и была обусловлена реабсорбцией. Однако если бы она даже и была так высока, как они предполагали, то это не должно было бы мешать сенсибилизаций конкурировать с флуоресценцией. Если в отсутствие субстрата сенсибилизации 90°/о возбужденных молекул хлорофилла испытывают самотушение при встречах с невозбужденными молекулами хлорофилла ( hP-j- hl) и 10% испускают флуоресценцию, то добавление субстрата, который окисляется с квантовым выходом в 50%, должно понизить и самотушение и флуоресценцию в одной и той же пропорции, т. е. до 45 и 5% соответственно. [c.201]

Эта схема, усложненная введением внутренней конверсии, самотуше-ння при соударениях и химической реакции с окисляющимся субстратом А, например амином, но упрощенная там, где речь идет о механизме сенсибилизированного фотоокиеления, воспроизведена на фиг. 117. Чтобы чрезмерно не усложнить схему, мы не ввели в нее реакций с растворителем о них, однако, нужно помнить, так как псевдомо-номолекулярные реакции с растворителем могут почти всегда служить альтернативой для обычных мономолекулярных таутомеризаций (на что неоднократно указывалось в гл. XVI11). Значение стрелок на схеме (слева — направо) 1) внутренняя конверсия, 2) таутомеризация, за которой следует сенсибилизированное самоокисление субстрата А или рассеяние энергии и возвращение в нормальное состояние СЫ, 3) самотушение, 4) флуоресценция, 5) сенсибилизированное самоокисление А путем первичной реакции с Од, 6) сенсибилизированное самоокисление А путем первичной реакции с А. Согласно теории Льюиса — Каша, таутомеризация может означать скорее электронную, чем ядерную перегруппировку и рассеяние может достигаться при испускании фосфоресценции. [c.208]

Кривая зависимости относительной интенсивности от концентрации растворенного вещества иногда имеет максимум (например, для антрацена в ксилоле). Это обусловлено тем, что люминесценция зависит не только от эффективности передачи энергии возбуждения, но и от других причин. Так происходит внутреннее гашение флуоресценции, в том числе самотушение флуоресцентными молекулами, которое возрастает с увеличением концентрации флуоресцирующего вещества. Возможно, Ч то с этим эффектом и связано наличие максимума на кривой зависимости интенсивности люминесценции от концентрации флуо-ресцир ющего вещества. [c.81]

Оказалось, что тушение многими посторонними примесями становится пренебрежимо малым в растворителях с больиюй вязкостью, так что в этих случаях действует механизм динамического тушения. С другой стороны, имеются данные о том, что самотушение в случае многих веществ обусловлено статическим механизмом, причем флуоресцирующие молекулы образуют в растворах димеры и полимеры, не способные к флуоресценции, по-видимому, из-за повышенной вероятности внутренней конверсии в полимере. Причина этой повышенной вероятности точно не известна. [c.530]

Справедливость диффузионного уравнения Дебая [231] (в форме Бэкст-рема — Сандроса [232], разд. 6-7А-6) была подтверждена экспериментально для самотушения флуоресценции растворов углеводородов [229, 230 . Относительно переноса энергии авторы этих работ делают существенное замечание о том, что опытные значения констант скорости самотушения не превышают вычисленные по уравнению Дебая, тогда как наблюдаемые константы скорости сенсибилизации флуоресценции путем переноса энергии превышают рассчитанные максимальные значения в 15—30 раз (в зависимости от растворителя и конкретной пары донор — акцептор). Таким образом, обмен энергией между разными ароматическими углеводородами не является диффузионным процессом, хотя Самотушение растворов этих углеводородов, по-видимому, есть результат лимитируемых диффузией бимолекулярных реакций . Однако, как отмечают авторы, последнюю точку зрения нельзя обобщать, так как самотушение в растворах хлорофилла подчиняется скорее квадратично , чем линейной, зависимости от концентрации и не зависит от вязкости растворителя 1230]. [c.271]

Количественный анализ. Флуориметрия широко применяется Б биохимических исследованиях благодаря своей высокой точности, чувствительности и воспроизводимости получаемых результатов. Это особенно важно при работе с малыми количествами вещества, когда спектрофотометрия не дает надежных результатов. В качестве примера можно привести количественное исследование витамина Bi в пищевых продуктах, НАД-Н в митохондриях и микроорганизмах при различных метаболических условиях, АТФ, хлорофилла и кортикостероидов. Использование внутренних стандартов, т. е. H3iiiepeHHe флуоресценции неизвестных количеств чистого вещества до и после добавления определенного количества стандартного образца, позволяет исследовать как самотушение, так и тушение флуоресценции примесями. [c.161]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология