-种花菁染料-表面活性剂水溶液体系的电子吸收光谱和荧光光谱的研究.PDF

化学学报 ACTA CHIMIOA SINICA 1990，剑， 143-152 -种花菁染料-表面活性剂水溶液体系的 电子吸收光谱和荧光光谱的研究 伍烟如 田永弛 梁映秋铃 〈吉林大学理论化学研究所，长奋J 本文报道了N， N-二甲基硫代花菁染料与十二;民基硫酸铀水溶液体系的电子吸收光谱和荧光 光谱，应用 Kasha 的分子激子理论讨论了光谱特征与染料聚集状态的联系，给出了这一体系中分子 聚集状态变化的清晰图象. 胶束作为理解生物膜结构的模型体系之一，其结构问题愈来愈引起了人们的兴趣口J 更 一般地讲，在表面活性剂的水溶液体系中，研究分子的聚集状态已成为深入了解膜模拟体系的 一个基本途径.自从细胞膜的结构被想像成由脂质双分子膜镶嵌着蛋白质的模型，亦即液态 镶嵌模型被广泛地接受也后叭对于由各种表面活性剂构成的模型体系的研究，已成为表面 化学中越来越活跃的主题之一. 人们久己对染料-表面活性剂体系发生了兴趣，尤其是对加潜作用过程中含有染料的胶束 结构进行了各种猜测阳，并做了一些研究工作(3-5J 但以往的工作较多的是通过宏观热力学量 来推测微观结构，而微观的研究进行得甚少.作为我们研究工作的继续阳，本工作选择了 N， N-二甲基硫代花菁腆盐(DMTO， 1) 和阴离子表面活性剂十二烧基硫酸铀(SLS，岛的水溶液 体系，对它们的电子吸收光谱和荧光光谱进行了研究，从光谱信息和分子激子理论出发，探讨 - - 了分于的聚集状态及结构问题. fJ:)=~CH-t(γ丁 禧择这样的体系进行光谱学研究是出于如下考虑:首先， 、沪、智 、J、J 在水潺液中 1 是以阳离子的形式存在的，而2 是典型的阴离 CH3 I9 CH3 于表面活性剂，可望两者能够形成由库伦力导致的配合物;此 外， 1 是一类已进行了较多的光谱学研究的染料，其光谱特征 2 与聚集态的关系已积累了一定的知识，因此我们引入这一染 料作为发色团探针3 期望得到聚集态结构的较为清晰的图象. 实验 DMTO 由吉林大学化学系提供. SLS 为日本半井化学工业株式会社产品，光谱纯.实验 中所用的水均为去离予处理后的二次蒸锢水.为避免荧光杂质，所有玻璃器皿均用浓硝酸进 行预先处理.荧光光谱用美国 Spex Flourolog 仪器测量，电子吸收光谱用美国 B四kman DU-7 型紫外可见光谱仪测量.测量时均使用石英液体池. 结果与讨论 已经知道， 1 分子具有平面构型Enp 该分子跃迁矩处于分子平面内的π→♂跃迁有一个较 1987 年 12 月 22 日收到~.国家自然科学基金资助的课题. 化学学报 ACTA CHIMICA SINICA 1990 • 149. 强的电子吸收带.图 i 为不同浓度1 水溶液的紫外可见吸收光谱.从图中可以看到，1 在400 和 418nm 两处有吸收峰，这可分别指认为二聚体和单体的吸收峰C8] 按照 K阳ha 的分子激 子理论E93，这种二聚体吸收峰较之单体吸收峰蓝移的现象，可以解释为二聚体中两个分子的跃 迁矩相互平行排列的结果.从图 1 还可看到，二聚体的相对浓度随1 浓度的增加而增加，即 1 浓度增大，分子趋于形成二聚体.但应注意到，在我们所研究的浓度范围内，聚集体仅限于二聚 体，尚未观测到多聚体的光谱特征，这和下面将