Ультрафиолетовый спектр хлорофиллов

Фиг. 3. Ультрафиолетовый спектр хлорофиллов а к Ь в этиловом эфире [55].

ЛИШЬ при действии довольно жесткого ультрафиолетового излучения с длиной волны меньше 300 нм. Наоборот, вещества, которые могут поглощать световую энергию, окрашены. Например, хлорофилл— сложная органическая молекула, ответственная за поглощение света при фотосинтезе, имеет ярко-зеленую окраску, что соответствует поглощению света в видимой области. На рис. 1.07 представлен спектр поглощения хлорофилла. [c.369]

Когда Стокс в 1852 г. обнаружил, что кварц мало поглощает в ультрафиолетовой части спектра, и затем нашел, что с линзами и призмами из кварца можно получить спектр в несколько раз длиннее видимого, он приступил к исследованию также и органических веществ в водных, спиртовых и других растворах. В 1864 г. он прочитал в Лондонском химическом обществе доклад О применении оптических свойств тел к открытию и распознаванию органических веществ [48, с. 249], где особенное внимание обращает на условия распознавания данного вещества в смеси и на влияние на спектр растворителя и загрязнений. В том же году в докладе перед Королевским институтом Великобритании Стокс говорил, что оптика может помочь химику в решении двух основных вопросов — в установлении различия или тождества двух веществ, полученных различным путем, и обнаружении данного вещества в смеси до его выделения и особенно в случае, если даже нельзя надеяться на его выделение. Из конкретных веществ, как можно судить по последнему докладу, больше всего Стокса интересовало красящее вещество крови ж хлорофилл. [c.229]

Измерения величины П1 в монохроматическом свете при различных. длинах волн X и одинаковой концентрации раствора с п толщине слоя I позволяют определить зависимость коэффициента /с от А, в виде спектральных кривых поглощения, которые Имеют характерный вид для каждого вещества. В качестве примера па рис. 78 приведены спектры поглощения хлорофиллов а и 6 в интервале длин волн от 400 до 700 тр, ясно указывающие на различия этих веществ. В зависимости от примененных длин волн различают оптические, ультрафиолетовые и инфракрасные спектры поглощения. [c.202]

Сенсибилизация внутреннего фотоэффекта электронного полупроводника ZnO хлорофиллом. Адсорбция хлорофилла производилась на воздухе из разбавленных растворов этанола, эфира, ацетона и толуола в концентрациях от 10 до 10 моль/л, обеспечивающих молекулярную дисперсность пигмента в растворе. Окраска окиси цинка адсорбированным хлорофиллом была слабой. Степень покрытия поверхности окиси цинка соответствует приблизительно монослою пигмента. Окрашиванию подвергались порошки окиси цинка, обнаруживающие фотоэлектрическую чувствительность, которые получа.лись а) термическим окислением при 700° С на воздухе тонких слоев цинка, полученных испарением в высоком вакууме б) нагреванием химически чистого порошка ZnO на воздухе до 900° С в) сжиганием чистого металлического цинка на воздухе. Такими приемами создавался стехиометрический избыток цинка, приводящий к появлению фотоэлектрической чувствительности в ультрафиолетовой области спектра в интервале от 400 до 230 нм [4, 5]. [c.195]

Фотоэффект в ZnO, сенсибилизованный хлорофиллом, его производными и фталоцианинами, составляет 30—50% от собственного фотоэффекта полупроводника, наблюдаемого в ультрафиолетовой области, что доказывает значительную эффективность переноса энергии от пигмента к полупроводнику. Очевидно, фотоэффект последнего локализован на поверхности. Спектр фотоэффекта в ZnO, сенсибилизованного бактериохлорофиллом (рис. 5, 1), содержит три максимума (780, 680 и 580 нм) и соответствует спектру поглощения раствора (рис. 5, 2), измеренного ранее [16]. Заметное изменение спектра сенсибилизации бактериохлорофиллом наблюдается после продолжительного пребывания образца на воздухе (рис. 5, 3) и вызвано, очевидно, окислением пигмента. [c.225]

Термин флуоресценция был введен Стоксом (1852) для давно известного явления [68] — способности некоторых веществ светиться при обыкновенной температуре под влиянием освещения и только во время освещения (способность светиться после освещения получила название фосфоресценции). Стокс сформулировал свой известный закон, согласно которому длина волны в спектре флуоресценции всегда больще длины волны поглощенного света. Ломвдель (1871) на примере хлорофилла и некоторых других органических соединений показал, НТО закон Стокса имеет исключения. С начала 80-х годов химики начали изучать зависимость между способностью веществ к флуоресценции и их химическим строением. Р. Мейер (1897) связал эту способность с присутствием в молекулах особых групп — флуорофоров . Кауфман, автор монографии Флуоресценция и химическая конституция (1906), ввел понятие о группах — флуорогенах , способность которых к флуоресценции проявляется в присутствии других групп ауксохромов. Штарк (1907) открыл способность флуоресцировать при освещении ультрафиолетовыми лзгчами. Однако к этому времени стало ясно, что спектры флуоресценции для структурной органической химии менее перспективны, чем ультрафиолетовые спектры. Со всей определенностью это положение сформулировал Штарк Так как связь флуоресценции с коротковолновыми полосами поглощения может считаться надежно установленной и так как полосы поглощения легче обнаружить и измерить, чем полосы флуоресценции, представляется целесообразным вопрос о связи между положением полос флуоресценции и молекулярной конституцией заменить вопросом о связи между спектрами поглощения и конституцией [69, с. 223]. За 50 лет положение мало изменилось. Спектры флуоресценции, несмотря на их успешное применение в отдельных случаях (о чем будет упомянуто далее), не стали таким же мощным средством исследования в аналитической органической химии, как другие методы, рассмотренные [c.241]

Ультрафиолетовый спектр поглощения хлорофиллов а и Ь показан на фиг. 3. Поглощение остается значительным вплоть до 200 М] , лучше всего выражена двойная полоса хлорофилла у 310 и 335 м . В спектре хлорофилла а можно различить максимумы у 325 и Ъ7Ъм . [c.15]

В вопросе о происхождении азотистых соединений имеет большое значение наличие в нефтях и ее природных производных соединений типа гемина и хлорофилла (порфирины). Они были обнаружены Трейбсом по характерным спектрам поглощения спиртовых г.ытяжек из нефтей. Растворы порфирина показывают четыре ясные полосы поглощения в видимой части спектра и одну — в ультрафиолетовой. Порфирины образуют комплексные соединения с металлами, что вызйвает появление новых полос [c.164]

Ряд адторов [30, 34, 35 и 48] исследовали флуоресценцию многих порфиринов и хлоринов. Они нашли, что все эти вещества, подобно хлорофиллу, флуоресцируют красным светом, даже если флуоресценция возбуждается фиулетовой или ультрафиолетовой радиацией. Главная полоса флуоресценции всегда лежит вблизи первой полосы поглощения в красной области независимо от того, является ли эта полоса поглощения наиболее слабой, как в спектре порфиринов, или наиболее сильной, как в спектре хлоринов и форбинов. Штерн [48] нашел, что тетрапиррольные соединения без замкнутой кольцевой системы порфина (например, желчные пигменты), так же как и соединения, в которых конъюгация в порфиновом кольце нарушена, не подчиняются этому правилу и не дают резких полос флуоресценции вообще. Поэтому наличие резких полос красной флуоресценции рассматривается им как важная и характерная особенность полностью конъюгированной системы порфинового кольца. [c.157]

Альберс и Кнорр [21, 26] и Кнорр [54] наблюдали изменения в спектре флуоресценции хлорофиллов а и во времени в различных растворителях (эфир, ацетон, бензол и метанол), находящихся в равновесии с различными газами (воздух, кислород, углекислота и азот). Они обнаружили весьма разнообразные изменения в положении, форме и интенсивности полос флуоресценции. Эти изменения не легко поддаются интерпретации и свидетельствуют о сложных химических превращениях. Очевидно, и растворитель, и растворенные в нем газы принимают участие в химических реакциях с возбужденными молекулами хлорофилла. В некоторых системах эти реакции ведут к полному исчезновению флуоресценции уже после часового облучения. Одна из причин запутанности результатов Кнорра и Альберса состоит в том, что они применяли нефильтрованный свет мощной ртутной дуги. Интенсивное ультрафиолетовое излучение могло в данном случае вызвать реакцию хлорофилла с веществами, которые не действуют на него в видимом, особенно в красном, свете. [c.174]

Флюоресценция. В жидкостях и твердых телах явления флюоресценции известны издавна. Свойством флюоресцеиро-вать обладают почти исключительно органические вещества, а из неорганических — лишь соли урана и редких земель. Характерными примерами интенсивной флюоресценции служат растворы сернокислого хинина, флюоресцеина, эозина, хлорофилла и разных других красок. Флюоресценция газов и паров совпадает с тем, что мы рассмотрели в предыдущем параграфе. Цвет флюоресценции определяется законом Стокса (1852), согласно которому при флюоресценции всегда испускается свет более длинной волны, чем поглощаемый. Например раствор флюоресцеина имеет желтый цвет и поглощает таким образом синие и зеленые лучи, а флюоресцеирует зеленым цветом раствор сернокислого хинина бесцветен, поглощая в ультрафиолетовой области, и флюоресцеирует голубым светом и т. д. При более подробном исследовании оказалось, что закон Стокса следует несколько видоизменить максимум свечения имеет более длинную волну, чем максимум поглощения. Мы видели в предыдущем параграфе, что аналогичная закономерность применима и к резонансному свечению, в спектре которого встречаются лишь длины волн, равные или меньшие, чем длины волн возбуждающего света. Объяснить закон Стокса смогла лишь теория квантов, с точки зрения которой он является только перефразировкой закона сохранения энергии. Действительно, в согласии с последним возбужденная частица при возвращении на нормальный уровень не может отдать больше энергии, чем она получила [c.514]

Другим весьма чувствительным фотоэлектрическим методом — методом конденсатора — Пуцейко был показан тот принципиально важный факт, что молекула органического красителя, поглощая малые кванты видимого света, способна вызвать в несущем ее кристаллическом полупроводнике переносы электронов, требующие без красителя-сенсибилизатора подведения заведомо больших ультрафиолетовых квантов [30]. Особенно интересны результаты 1952 г., показавшие, что и хлорофилл может работать аналогичным образом, вызывая специфическую сенсибилизацию фотоэлектрической чувствительности окиси цинка на красном участке спектра с эффективностью, достигающей 50% величины собственного фотоэффекта ЕпО, вызываемого только ультрафиолетовым светом [31]. [c.387]

Импульсное освещение ста.ди применять для исследования фотореакций хлорофилла [4]. При освещении освобожденных от кислорода растворов хлорофилла импульсными вспышками наблюдалось кратковременное обратимое их выцветание. Спектральные измерения проводились в близкой ультрафиолетовой и видимой областях спектра, не захватывая 600 нм, где расположен главный максимум поглощения растворенного хлорофилла. Обесцвеченная форма имеет время жизни для хлорофилла а 1.5-10 сек., для хлорофилла Ъ 1.3-10 сек. [5]. Было выдвинуто предположение, что под действием мощной световой вспышки молекулы хлорофилла накапливаются на метастабиль-ном триплетном уровне. Это предположение подтверждается обнаружением поглощения молекул, находящихся в триплетном состоянии в растворах и парах [6]. Кратковременное изменение спектра поглощения хлорофилла наблюдалось также в листьях и водорослях [7], гле была обнаружена промежуточная форма с максимумом поглощения 515 нм. Это несомненно обратимо гидрированная форма (семихипон) хлорофилла, обнаруженная впервые в исследованиях Красновского и Брин [8]. [c.407]

Фотосинтезирующие пигменты. Основными пигментами, осуществляющими поглощение квантов света в процессе фотосинтеза, являются хлорофиллы, представляющие собой магний(П)порфириновые комплексы (см. главу 5). В различных организмах обнаружено несколько модификаций хлорофиллов, различающихся по химическому строению. Электронный спектр поглощения различных форм хлорофиллов охватывает видимую, ближнюю ультрафиолетовую и ближнюю инфракрасную области спектра (у высших растений от 350 до 700 нм, а у бактерий от 350 до 900 нм). )01орофилл а является основным пигментом и присутствует во всех организмах, осуществляющих так называемый оксигенный, т. е. протекающий с вьщелением кислорода, фотосинтез. [c.418]

Кривые распределения интенсивности по спектру имеют у обоих растений ясные максимумы и минимумы. Сопоставление их с литературными данными, характеризующими поглощение обоих пигментов в листьях, представляет большой интерес, так как оно еще раз ясно указывает на суммационный механизм возникновения митогенетического излучения. Двугорбая кривая излучения листа примулы полностью соответствует двугорбой кривой поглощения хлорофилла с учетом смещения в другую область спектра. Первая лежит в границах ультрафиолетовой области, вторая — в границах видимой области. Менее строгое соответствие у листа периллы обусловлено вторым максимумом излучения в более коротковолновой области, что не наблюдается в кривой поглощения (рис. 15). Однако это не нарушает принципиального значения наблюдаемых фактов. [c.62]

К взвеси хлоронластов прибавлялся в небольшой концентрации один из сильных гасителей митогенетического излучения — фурфурол. Прибавление производилось после 30 мин яркого освещения хлорофилла или до его освещения. Если возникновение свободных радикалов связано с поглощением энергии ультрафиолетовых фотонов, то спектры радикалов могли быть обнаружены при освещении хлорофилла до прибавления фурфурола, так как только в этом случае могло возникнуть митогенетическое излучение. В этих опытах применялся спектральный анализ селективного рассеяния, которое, вследствие несколько большей интенсивности, можно обнаружить и в присутствии гасителей (табл. 12). [c.66]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология