Kemijski optički senzori temeljeni na derivatima benzimidazola (CROSBI ID 410676)
Ocjenski rad | doktorska disertacija
Podaci o odgovornosti
Horak, Ema
Steinberg, Ivana
hrvatski
Kemijski optički senzori temeljeni na derivatima benzimidazola
Temelj svakog kemijskog senzorskog sustava je receptor, odnosno kemosenzorska molekula sposobna prepoznati potencijalni analit. Optički kemijski senzori kao receptore često primjenjuju konjugirane D-π-A heterocikličke molekulske sustave, koje osim funkcije prepoznavanja analita, osiguravaju i dobra optička svojstva poput snažne apsorpcije pri visokim valnim duljinama i izražene fluorescencije. Na taj način omogućuju jednostavnu i brzu metodu detekcije iona, često uočljivu i golim okom. Jedna od osnovnih gradivnih jedinica mnogih heterocikličkih senzorskih sustava je benzimidazol. Derivati benzimidazola, osim izražene biološke aktivnosti, pronalaze primjenu u tehnologiji lasera, optoelektronici, kao fluorescentne probe i kemosenzori. Benzimidazolna jezgra ugrađena u push-pull molekulski sustav (D-π-A sustav) može biti elektron-donorska jedinica ili dio konjugiranog mosta te znatno utjecati na fotofizička i senzorska svojstva molekule. U ovom radu su istraženi novi heterociklički sustavi za primjenu u senzorima temeljeni na tri klase kromofora: akrilonitrilna benzimidazolna bojila, benzimidazo[1, 2-a] kinolinski derivati i Schiffove baze funkcionalizirane benzimidazolnom jezgrom. Karakterizacijom njihovih fotofizičkih, kiselo- baznih i kompleksirajućih svojstava definirani su odnosi strukture i spektralnih svojstava te procijenjena njihova primjenjivost u senzorskim sustavima za pH i metale. Najbolji kandidati imobilizirani u polimerne senzorske matrice, optode, su pokazali vrlo izraženu fluorescenciju (u plavom, žutom i zelenom spektralnom području) i sposobnost reverzibilnog praćenja pH vrijednosti u otopinama u fiziološki relevantnom području (pH 5-8). Istraživanjem su otkrivena jedinstvena fotofizička svojstva nekih od ispitivanih derivata benzimidazola, poput emisije uzrokovane nanoagregacijom molekula u vodenim otopinama. Promjenom pH vrijednosti otopine moguće je reverzibilno utjecati na proces stvaranja nanoagregata u otopini i na taj način uključivati i isključivati pojavu emisije pri 600 nm. Otkrivena svojstva mogu pronaći primjenu u senzorima, bio-oslikavanju i funkcionalnim materijalima. Definirane su smjernice za nastavak istraživanja kemosenzorskih mehanizama i materijala, posebno za praćenje interakcija s metalnim ionima i DNA molekulama. Na temelju dobivenih rezultata je zaključeno da benzimidazolna jezgra predstavlja multifunkcionalnu gradivnu jedinicu u optičkim kemijskim senzorima, s dokazanim potencijalom za razvoj novih funkcionalnih (nano)materijala.
senzor ; pH ; benzimidazol ; emisija uzrokovana agregacijom, D-π-A sustav
nije evidentirano
engleski
Chemical optical sensors based on benzimidazole derivatives
nije evidentirano
sensor, benzimidazole, aggregation induced emission, D-π-A system
nije evidentirano
Podaci o izdanju
246
02.06.2017.
obranjeno
Podaci o ustanovi koja je dodijelila akademski stupanj
Fakultet kemijskog inženjerstva i tehnologije
Zagreb