Радуга органических молекул

Ацены — это полициклические ароматические углеводороды, которые состоят из бензольных колец, линейно соединенных в цепочки. Они обладают уникальными оптоэлектронными свойствами, поэтому их можно применять для создания полупроводниковых и полевых транзисторов. Модифицированные ацены излучают свет разных цветов. Так почему бы не сделать на их основе органические светоизлучающие диоды? Цвет излучения связан с длиной цепочки. Но чем она длиннее, тем менее стабильны ацены.

Химики Массачусетского технологического института во главе с профессором Робертом Гилльярдом (Robert Gilliard) придумали, как синтезировать стабильные ацены разной длины с настраиваемым диапазоном светового излучения. Замена связи C=C на изоэлектронную связь B–N — хорошо известная стратегия изменения электронной структуры. Замещенные молекулы имеют привлекательные оптоэлектронные свойства, но нестабильны на свету и в воздухе, поскольку легко реагируют с кислородом или водой. Чтобы увеличить их химическую устойчивость, в замещенные ацены ученые дополнительно встроили карбодикарбены. Легированные ими ацены люминесцировали в растворе и в твердом состоянии, излучая красный, оранжевый, желтый, зеленый и синий свет. Цвет зависел от длины аценов и химических групп, присоединенных к карбодикарбену.

Светящиеся водные суспензии очень привлекательны для медикобиологических применений. Особо интересно красное излучение, точнее зонды, его излучающие. С их помощью можно изучать процессы, протекающие в человеческих тканях, которые сами по себе иногда излучают синий свет. Соединения также можно применять как светоизлучающие диоды для телевизионных и компьютерных экранов, поскольку они будут потреблять мало энергии и дают яркое изображение. Профессор Гильярд уверен, что его подход позволит получить множество других более стабильных молекул. Исследование опубликовано в издании Nature Chemistry.