Polarização e Simetria das Transições Eletrônicas em Corantes Triangulenium com Longa Vida de Fluorescência

Para explorar plenamente as capacidades dos sondas de fluorescência em experimentos modernos, onde instrumentos avançados são utilizados para sondar ambientes complexos, outras propriedades fotofísicas além da cor de emissão e da intensidade de emissão são monitoradas. Cada propriedade do corante pode ser abordada individualmente, bem como coletivamente, para fornecer informações detalhadas não disponíveis a partir das medições de intensidade padrão. Corantes com longas vidas de emissão e transições fortemente polarizadas possibilitam o monitoramento das mudanças de tempo de vida, bem como a polarização da emissão (anisotropia). Assim, experimentos podem ser projetados para seguir dinâmicas lentas. As transições eletrônicas no UV e visível de uma série de corantes emissores de vermelho baseados no motivo triangulenium são investigadas. Resolvemos características sobrepostas nos espectros e atribuímos a orientação dos momentos de transição aos eixos moleculares. O resultado é o diagrama de Jablonski completo para a região espectral UV e visível. As simetrias dos corantes estudados demonstram ter uma grande influência na resposta óptica, e eles são claramente separados em dois grupos de simetria por suas propriedades fotofísicas. Os corantes simétricos C(2v), azadioxatriangulenium (ADOTA(+)) e diazaoxatriangulenium (DAOTA(+)), têm altas anisotropias de emissão, vidas de fluorescência em torno de 20 ns e rendimentos quânticos de fluorescência de ∼50%. Os corantes trioxatriangulenium (TOTA(+)) e triazatriangulenium (TATA(+)) - nominalmente de simetria D(3h) - têm vidas de fluorescência em torno de 10 ns e rendimentos quânticos de fluorescência de 10-15%. No entanto, a simetria D(3h) mostra-se reduzida a um grupo pontual, onde os eixos se transformam de forma única, de modo que a degenerescência dos estados E' é levantada.