В рамках междисциплинарных исследований, проводимых при участии лабораторий ФИЦ ПХФ и МХ РАН, изучаются перспективные фотосенсибилизаторы на основе фталоцианинов и их структурных аналогов. Особое внимание уделяется фотофизическим и фотохимическим свойствам этих соединений, которые, несмотря на столетнюю историю изучения, продолжают преподносить сюрпризы.

Фталоцианины традиционно рассматривались как классические органические красители с высокой симметрией молекул. Однако новые данные показывают, что при снижении симметрии их поведение резко меняется. Экспериментально подтверждено, что низкосимметричные формы фталоцианинов перестают подчиняться правилу Вавилова — эмпирическому закону, согласно которому квантовый выход флуоресценции в конденсированных средах не зависит от энергии возбуждения.

Причиной аномалии стал сверхбыстрый безызлучательный переход между электронными состояниями. В асимметричных молекулах интеркомбинационный переход с верхних колебательных уровней синглетного состояния в триплетное происходит за фемтосекунды. Это ускоряет генерацию синглетного кислорода, но снижает интенсивность флуоресценции. Подобные свойства открывают возможности для создания новых фотосенсибилизаторов, применяемых в фотодинамической терапии или солнечной энергетике.

Подробности исследования изложены в статье «Breakdown of the Kasha-Vavilov’s rule in low-symmetry porphyrazines: Ultrafast intersystem crossing via high vibronic state», опубликованной в журнале Photochemistry and Photobiology. С текстом можно ознакомиться по открытой ссылке: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/php.14064. Дополнительные материалы, включая презентацию, доступны на ResearchGate: https://www.researchgate.net/publication/388350635.

Работа представляет интерес не только для специалистов по порфиринам и фталоцианинам, но и для исследователей, изучающих взаимосвязь между симметрией молекул и их оптическими свойствами.