EXCITED STATE RELAXATION OF 9-(4-DIETHYLAMINOSTYRYL)-ACRIDINE
V. Gulbinas^a,b, P. Grigaravičius^a, and R. Rotomskis^a
aVilnius University, Saulėtekio 9, LT-10220 Vilnius, Lithuania
^bInstitute of Physics, Savanorių 231, LT-02300 Vilnius, Lithuania
E-mail: vidgulb@ktl.mii.lt

Received 1 December 2004

Excited state dynamics of neutral and protonated 9-(4-diethylaminostyryl)-acridine was investigated by means of picosecond fluorescence and pump-and-probe absorption techniques. Both forms show complex transient absorption spectra evolution on a ps time scale and multicomponental transient absorption relaxation, strongly dependent on the probe wavelength. The protonated form shows very weak fluorescence and its relaxation kinetics slows down in more viscous solvents indicating that conformational changes of molecules take place during relaxation of the excited state and form a significant energy deactivation channel. During the relaxation of the neutral molecules two fluorescent intermediates with lifetimes of 10 and 90 ps are formed. Relaxation dynamics of the neutral molecules is independent of the solvent viscosity excluding role of conformational changes.

9-(4-DIETILAMINOSTIRIL)-AKRIDINO SUŽADINTOSIOS BŪSENOS RELAKSACIJA
V. Gulbinas^a,b, P. Grigaravičius^a, R. Rotomskis^a
aVilniaus universitetas, Vilnius, Lietuva
^bFizikos institutas, Vilnius, Lietuva

Protonuotų ir neutralių 9-(4-dietilaminostiril)-akridino (DSA) molekulių sužadintos būsenos relaksacija buvo tirta pikosekundinės sugerties žadinimo ir zondavimo bei laikinės fluorescencijos metodais. Tų molekulių fluorescencijos savybės labai priklauso nuo aplinkos rūgštingumo, todėl jos gali būti taikomos kaip neinvaziniai pH jutikliai. Tačiau fluorescencijos savybės priklauso ir nuo kitų aplinkos parametrų. Darbo tikslas buvo išsiaiškinti abiejų formų DSA molekulių sužadintos būsenos relaksaciją, kad būtų galima suprasti fluorescencijos ypatumus.
Tyrimais parodyta, kad abiejų formų molekulių sužadintos būsenos relaksuoja per kelias tarpines būsenas, tačiau jų relaksacijos mechanizmai visiškai skirtingi. Išskirtos trys protonuotų molekulių tarpinės būsenos, kurių susidarymo ir relaksacijos spartos stipriai priklauso nuo tirpiklio klampos. Tarpinių būsenų spektroskopinės savybės ir relaksacijos ypatybės parodė, kad greitą sužadintosios būsenos relaksaciją ir mažą fluorescencijos našumą lemia molekulės konformaciniai pokyčiai, vykstantys esant sužadintai būsenai.
Neutralių molekulių relaksacijos metu realizuojasi dvi fluorescuojančios tarpinės būsenos. Jų relaksacijos trukmės yra 8 ± 2 ps ir 100 ± 10 ps ir nepriklauso nuo tirpiklio klampos. Tai rodo, kad neutralių molekulių sužadintos būsenos relaksacija nėra susijusi su molekulių konformaciniais pokyčiais. Aptarti keli relaksacijos mechanizmai susiję su sužadintos būsenos fotoredukavimu, tripletinės būsenos susidarymu bei šuoliais tarp ππ^∗ ir nπ^∗ būsenų. Tačiau kol kas tikslus relaksacijos mechanizmas išlieka neaiškus.
Apibendrinant, mūsų rezultatais paaiškinamas protonuotos ir neutralios DSA molekulių formų fluorescencijos efektyvumo skirtumas. Jais parodoma, kad protonuotos formos fluorescencija nėra tinkamas parametras naudojant šias molekules kaip pH jutiklius. Tačiau neutralios formos fluorescencija, kuri yra žymiai stipresnė ir nepriklauso nuo aplinkos klampos, yra geras rūgštingumo indikatorius.