Солитонные, делокализованные, локальные уровни и электронные переходы в катионах полиметиновых красителей

Abstract

Рассмотрена локализация граничных и близких к ним молекулярных орбиталей и природа электронных переходов с их участием в катионах полиметиновых красителей. Установлено, что смещение валентной зоны и зоны проводимости, а также появление в щели специфического солитонного уровня в заряженных сопряженных системах ведет к снятию вырождения переходов, существующего в нейтральных молекулах. Исследования красителей со сложными концевыми группами показали, что в них могут существовать локальные уровни, переходы с которых на солитонный уровень практически не чувствительны к длине хромофора, что подтверждается спектрами поглощения пирило-поликарбоцианинов и их гетероаналогов.

Розглянуто локалізацію фронтальних та близьких до них молекулярних орбіталей і природу електронних переходів за їхньою участю в катіонах поліметинових барвників. Встановлено, що зсув валентної зони та зони провідності, а також поява в щілині специфічного солітонного рівня в заряджених спряжених системах веде до зняття виродження переходів, яке існує в нейтральних молекулах. Дослідження барвників зі складними кінцевими групами показали, що в них можуть існувати локальні рівні, переходи з яких на солітонний рівень практично не чутливі до довжини хромофора, що підтверджується спектрами поглинання пірило-полікарбоціанінів та їх гетероаналогів.

The location of the frontier and nearest molecular orbitals and the nature of the electron transitions involving these MOs in the cationic polymethine dyes have been considered. It was established that the shifting of the valence and conductive bands and the appeareance of the specific solitonic level in the energy gap in the charged conjugated systems lead to the removing of the transition degeneration which exists in the neutral molecules. The investigation of the polymethine dyes with the complex end groups has shown that the totally local orbitals can exist; the electron transitions from them to the solitonic level are practically unsensitive to the chromophore length, what was confirmed by the absorption spectra of the pyrylopolycarbocyanines and their heteroanalogues.