Os materiais fluorescentes desempenham um papel importante em nossa vida cotidiana, por exemplo, nas telas modernas.
Com informações de Phys.
A fluorescência é um fenômeno natural fascinante. Baseia-se no fato de que certos materiais podem absorver luz de um determinado comprimento de onda e então emitir luz de um comprimento de onda diferente.
Devido à alta demanda de aplicações, a ciência está constantemente se esforçando para produzir moléculas novas e facilmente acessíveis com alta eficiência de fluorescência. A professora química Evamarie Hey-Hawkins, da Universidade de Leipzig, e seus colegas se especializaram em uma classe específica de materiais fluorescentes – os fosfóis.
Estes consistem em estruturas de hidrocarbonetos com um átomo de fósforo central. Em experimentos com essa substância, Nils König, do grupo de trabalho de Hey-Hawkins, encontrou acesso a novos materiais fluorescentes. Ele já publicou suas descobertas na revista Chemical Science .
“Os fosfóis podem ser modificados por certas reações químicas, o que tem um grande impacto na cor e na eficiência da fluorescência da molécula. Outra característica especial dessas substâncias é sua estrutura em forma de hélice”, explica König. Quando essas moléculas são dissolvidas em um solvente e expostas à luz ultravioleta, elas não fluorescem. A energia absorvida é liberada na forma de movimento rotacional, fazendo com que as moléculas girem como uma hélice no solvente. No estado cristalino, no entanto, a capacidade de rotação é severamente limitada, o que faz com que as substâncias fluoresçam fortemente sob a luz ultravioleta. Esse comportamento é conhecido como emissão induzida por agregação (AIE).
No artigo publicado recentemente, Nils König e seus colegas demonstraram uma nova reação em fosfóis baseados em AIE, que forneceu acesso a uma nova classe de substâncias. Os fosfoles podem ser modificados em condições brandas por isocianatos, uma classe reativa de substâncias compostas pelos elementos nitrogênio, oxigênio e carbono, que são baratos e amplamente disponíveis devido às suas aplicações industriais no campo de polímeros e bioquímica. Esta reação, que parece contradizer a química orgânica clássica, é caracterizada por altos rendimentos e excelente economia de átomos.
As propriedades ópticas das novas substâncias foram investigadas em colaboração com o Instituto de Engenharia de Superfície (IOM) em Leipzig, bem como o Centro de Nanotecnologia (CeNTech) e a Universidade de Münster (WWU). Descobriu-se que a modificação simples aumentou significativamente a eficiência da fluorescência em comparação com as substâncias originais. Isso se deve à formação de uma interação única entre as partes da estrutura molecular, o que fortalece significativamente a molécula no estado sólido e leva a uma fluorescência mais forte. O novo método de modificação dá uma grande contribuição para a compreensão do conceito de AIE e pode servir como uma ferramenta para sintetizar novos corantes eficientes para telas ou como marcadores para biomoléculas.
Mais informações: Nils König et al, Facile modification of phosphole-based aggregation-induced emission luminogens with sulfonyl isocyanates, Chemical Science (2023). DOI: 10.1039/D3SC00308F
