Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Refractive index modulation in films containing single and dual chromophore system

Kucharski S., Ortyl E.

Polimery

|

2006

|

T. 51, nr 7-8

555-560

EN

Photochromic properties of polymer films containing spirooxazine (SP) and copolymer containing diazo chromophores (IZO) were investigated. The SP underwent photoisomerization under exposure to UV light yielding open forms of merocyanines manifested by strong absorption band at ca. 600 nm. The spectra of SP film in transparent polymer matrix, recorded for a single component and for a mixture with IZO copolymer, revealed sensitivity of the materials to UV and visible light. The ellipsometric measurements showed a distinct change of refractive index of the UV treated films on bleaching by exposure to the red and green light. Treatment of the film in two-beam coupling arrangement with 532 nm linearly polarized laser light confirmed the formation of diffraction grating. The study of photoizomerization was accompanied by quantum chemical calculations of spectral and nonlinear optical properties of spirooxazine and merocyanine forms.

PL

Zbadano właściwości fotochromowe folii polimerowych zawierających spirooksazynę [SP, wzór (I)] oraz kopolimer zawierający diazowe grupy chromoforowe (IZO). SP ulegając fotoizomeryzacji pod wpływem naświetlania światłem ultrafioletowym, przechodzi w otwarte formy merocjanin [wzory (II)-(V), tabela 1], co skutkuje pojawieniem się silnego pasma absorpcji przy ok. 600 nm. Widma próbek zawierających SP w transparentnej matrycy polimerowej wykazały wrażliwość materiału na promieniowanie w zakresie UV-Vis (rys. 2 i 3, tabela 2). Pomiary elipsometryczne pozwoliły określić znaczące zmiany współczynnika załamania światła w stadium naświetlania światłem z zakresu UV oraz podczas wybielania, powodowanego naświetlaniem światłem zielonym. Zastosowanie światła laserowego o długości fali 532 nm w układzie sprzęgania dwóch fal umożliwia uzyskanie w folii siatki dyfrakcyjnej (rys. 4 i 5). Studium fotoizomeryzacji uzupełniono obliczeniami kwantowo-chemicznymi właściwości spektralnych i nieliniowo optycznych spirooksazyny oraz merocjanin (rys. 1).

2

Fotoindukowane właściwości poliestroimidów zawierających ugrupowania azobenzowe

Schab-Balcerzak E.

Polimery

|

2006

|

T. 51, nr 7-8

524-533

PL

Przedstawiono serię poliestroimidów (PEI) zawierających fotochromowe, podstawione (atomem F bądź grupami NO2, CH3 lub OCF3) ugrupowania azobenzenowe, otrzymanych z różnych diestrodibezwodników i dwóch diamin: 1,3-fenylenodiaminy lub 2,4-diamino-4'-fluoroazobenzenu (schematy B i C). PEI charakteryzują się dobrą rozpuszczalnością w niektórych typowych rozpuszczalnikach organicznych oraz wysoką temperaturą zeszklenia (141-212 °C). Budowę chemiczną tych produktów potwierdzono metodami analizy elementarnej, FTIR, 1H NMR i UV-Vis oraz określono ich stabilność termiczną (TGA). PEI wykazują odwracalną fotoizomeryzację trans-cis-trans w roztworach N-metylopirolidonu-2 (NMP) pod wpływem naświetlania światłem niespolaryzowanym (lampa Hg, l = 365 nm) (rys. 1, schemat A). Naświetlanie światłem spolaryzowanym (laser Ar+, l = 488 nm) powodowało reorientację grup azobenzenowych, co prowadziło do indukowania anizotropii optycznej w początkowo izotropowych polimerach. Fotoindukowaną anizotropię optyczną w błonach PEI badano obliczając wartości generowanego dichroizmu (rys. 3 i 4). Wartości fotoindukowanego dichroizmu (D) mieściły się w przedziale 0,12-0,26. Fotoindukowane właściwości polimerów rozpatrywano w zależności od ich budowy chemicznej, czyli rodzaju podstawnika w ugrupowaniu azobenzenowym oraz udziału tych ugrupowań w merze polimeru. Największą wartość D wykazywały polimery z podstawnikiem nitrowym, natomiast nie obserwuje się wpływu na tę wartość wprowadzenia drugiego ugrupowania azobenzenowego do meru PEI. Przeprowadzono wstępne badania zdolności wybranych błon polimerowych do tworzenia siatek holograficznych (laser Ar+, l = 514,5 nm) stwierdzając odwracalność tego zjawiska (rys. 6).

EN

A series of polyesterimides (PEI) containing photochromic azobenzene groups substituted with either F atom or NO2, CH3 or OCF3 ligands, were presented. They were obtained from various diesterdianhydrides and two amines: 1,3-phenylenediamine or 2,4-diamino-4'-fluoroazobenzene (Scheme B and C). PEI products show good solubility in some typical organic solvents and high glass transition temperature (141-212 °C). Elemental analysis, FTIR, 1HNMR and UV-VIS methods have confirmed the chemical structure of the products obtained. Their thermal stability was also determined (by TGA). PEI products showed reversible photoisomerization trans-cis-trans in NMP solutions while exposed to non-polarized light (Hg lamp, l = 365 nm) (Fig. 1, Scheme A). Exposure to polarized light (laser Ar+, l = 488 nm) caused reorientation of the azobenzene groups what led to induction of optical anisotropy in the initially isotropic polymers. Photoinduced optical anisotropy in PEI films was examined by calculation of the value of dichroism generated (Fig. 3 and 4). The value of photoinduced dichroism (D) were in the range of 0.12-0.26. Photoinduced properties of the polymers were considered dependently on their chemical structure i.e. the kind of substituent in the azobenzene group and on the part of these groups in a polymer unit. The polymers with nitric substituent showed the biggest D values. However, no effect of introduction of the next azobenzene group to PEI mer was observed. Preliminary investigations of ability of selected polymeric films to formation of holographic networks (laser Ar+, l = 514.5 nm) were carried out. It was found that this phenomenon was reversible (Fig. 6).

3

Otrzymywanie i właściwości fotoczułych, organicznych i hybrydowych (nieorganiczno-organicznych) materiałów polimerowych z chromoforowym ugrupowaniem diazenylowym

Janik R., Kucharski S.

Polimery

|

2005

|

T. 50, nr 7-8

570-580

PL

Przedstawiono i omówiono dwie metody syntezy nowych, fotoczułych organicznych materiałów polimetakrylanowych (PM) i hybrydowych materiałów polimerowych (PH), zawierających chromoforowe ugrupowania diazenylowe o budowie przedstawionej wzorami ogólnymi (I), (II) lub (III). Pierwsza z nich (schemat A) polegała na rodnikowej polimeryzacji chromoforowych monomerów metakrylanowych (MM) lub kopolimeryzacji tych monomerów z niechromoforowymi MM w roztworze. Alternatywną metodą otrzymywania chromoforowych PM była modyfikacja niechromoforowych polimetakrylanów w reakcji sprzęgania soli diazoniowych z grupą dialkiloaminofenylową obecną w łańcuchu bocznym tych polimerów (schemat B). Wydajność syntezy chromoforowych PM przekraczała 70 %, ich liczbowo średni ciężar cząsteczkowy mieścił się w przedziale 3400-23 000, a polidyspersyjność wynosiła 1,1-3,0. Otrzymane PM (homo-, ko- i terpolimery) nadawały się do wytwarzania przezroczystych, fotoczułych błon polimerowych na szklanych płytkach. Fotoczułe materiały PH (XV) otrzymywano w procesie zol-żel. Pierwszym etapem procesu była reakcja zawierających wolną grupę OH monomerów (IV) (schemat A) lub ko- i terpolimerów PM [(X), R5 lub R6 = CH2CH2OH; schemat A] z izocyjanianem 3-(trietoksysililo)propylu (ICTESP), a następny etap stanowiła reakcja kohydrolizy i kondensacji powstałego karbaminianu z tetraetoksysilanem. Otrzymany zol nanoszono na płytki szklane i utwardzano w temp. ok. 120 oC uzyskując przezroczystą, szklistą błonę. Chromoforowe polimetakrylany wykazywały odwracalną izomeryzację trans " cis [reakcja (7)] w roztworach i w cienkich błonach polimerowych pod wpływem naświetlania światłem. Przebieg izomeryzacji zależał od rodzaju materiału zawierającego ugrupowanie chromoforowe i od środowiska reakcji (roztwór, błona). Organiczne i hybrydowe błony polimerowe wykazały zdolność do tworzenia siatki holograficznej na szkle w procesie sprzęgania dwóch promieni zielonego lasera (532 nm). Tworzenie siatki było odwracalne w warunkach krótkotrwałego naświetlania lub względnie trwałe, kiedy przedłużona w czasie interferencja promieni laserowych powodowała gradient grubości błony. Te dwa typy siatki mogą być wykorzystane w holograficznym zapisie informacji. Szczegółową charakterystykę otrzymanych PM i PH (budowa chemiczna, wydajność syntezy, wartość Mn i Mw/Mn, Tg, wartość lmaks. oraz emaks. w widmach UV-VIS, a także podstawowe parametry określające przebieg izomeryzacji trans " cis) podano w postaci stabelaryzowanej.

EN

Two methods of the synthesis of new photosensitive methacrylate polymers (PM) or hybrid polymer materials (PH) containing chromophoric diazene moieties of structures described by general Formulas (I), (II) or (III) were presented. The first one (Scheme A) was based on radical polymerization of chromophoric methacrylate monomer (MM) or copolymerization of this monomer with a non-chromophoric MM in solution. An alternative way to get the title polymers was modification of non-chromophoric polymers by coupling reaction of diazonium salts with dialkylaminophenyl group present in the side chain of the polymers (Scheme B). The yield of the synthesis of chromophoric PM was above 70 %, their number average molecular weight was in the range 3400-23000 and polydispersity was 1.1-3.0. All PM obtained (homo-, co- and terpolymers) were able to form transparent photosensitive films on glass substrates. The photosensitive PH materials (XV) were obtained via sol-gel process. The first step of the process was reaction of the free OH groups containing monomers (IV) (Scheme A) or co- and terpolymes PH [(X), R5 or R6 = CH2CH2OH; Scheme A] with 3-(triethoxysilyl)propyl isocyanate (ICTESP) followed by co-hydrolysis and condensation reaction of the resulting carbamate with tetraethoxysilane. The sol obtained was deposited onto glass plates and hardened to transparent glassy film at ca. 120 oC. The chromophoric methacrylate polymers showed reverse trans-cis isomerization [reaction (5); Fig. 1] in solutions and in thin films under illumination with light. The course of isomerization was dependent on the kind of material containing the chromophore moiety and reaction environment (solution, film). The organic and hybrid polymer glass showed ability to form holographic grating on the films in two beam coupling arrangement with using green laser (532 nm) use. The grating formation was reversible at relatively short illumination period but relatively stable when prolonged beam interference caused thickness gradient in the film. Both types of the gratings could be used in holographic data recording. Detail characteristics of PM and PH obtained (chemicals structure, yield of synthesis, values of Mn, Mw/Mn, Tg as well as parameters describing trans"cis isomerization) are given in Table 1.

4

DNA Effect on the Photoisomerization of Naphthalenevinylpyridinium Derivatives

Chudak M., Juskowiak B.

Polish Journal of Chemistry

|

2003

|

Vol. 77 / nr 3

303-313

EN

The binding study, photoisomerization and spectral behavior of novel DNA interacting dyes, 1-[2-(N-methylpyridinium-4-yl)vinyl]naphthalene iodide (1) and 2-[2-(N-methylpyridinium- 4-yl)vinyl]naphthalene iodide (2), are reported. Ligand-DNA interactions were investigated by UV-Vis absorption and circular dichroism measurements. The ligands have different binding characteristics, depending on the structure of the isomers. The nonplanar cis isomers have lower affinity to DNA. Photoisomerization experiments in the absence and the presence of DNA showed significant differences in the composition of resulting photostationary states (pss). The lower values of pss in the presence of DNAindicate that trans _ cisisomerization of DNA-bound ligands is suppressed, which leads finally to trans isomer-rich pss. Moreover, the quantum yield of trans _ cis photoisomerization (_TC) decreased dramatically.

5

Photoisomerizable DNA Ligands. Photoisomerization of Anthrylvinylpyridinium Derivatives

Juskowiak B., Chudak M., Takagi N., Takagi M.

Polish Journal of Chemistry

|

2002

|

Vol. 76 / nr 1

83-93

EN

Two potential DNA intercalators capable of cis_trans isomerization, 9-[2-(N-methylpyridinium- 4-yl)vinyl]anthracene (1) and 9,10-bis [2-(N-methylpyridinium-4-yl)vinyl] anthracene (2), have been prepared, characterized and their spectral and photoisomerization behavior have been studied. Both ligands exhibit low fluorescence quantum yields in aqueous solution and substantial enhancement of emission in the presence of DNA. Two-way isomerization was observed for 1, while trans_cis process appeared to be inefficient for ligand 2. An intramolecular charge transfer excited state was suggested to explain the differences in spectral behavior and photoisomerization of ligands.