Self-organization of octa-phenyl-2,3-naphthalocyaninato zinc floating layers

Self Cite

Floating layers and Langmuir-Schaefer films of 2, 3,9,10,16,17,23,24-octa-(3-(ethylthio)phenyl)phthalocyaninate of lutetium acetate were obtained. A floating layer of this compound was modeled and the geometric characteristics of the densest packing on the water surface were calculated. It is shown that the area per one molecule in the densest face-on monolayer packing is equal to 4.94 nm 2 . Analysis of the floating layer compression isotherm, the electron absorption spectra of chloroform solution and thin films, as well as AFM images of the surface relief of Langmuir-Schaefer films showed that at the air/water interface as well as on a solid substrate, molecules are arranged by face-on type. Such organization on the aqueous subphase is probably related to the orienting effect of the acetate residue at the lutetium atom and sulfur atoms. By the method of electron absorption spectroscopy, it was found that the films contain small amount of J-type aggregates.

Section: Introductionunclassified

Supramolecular Organization and Optical Properties of Langmuir-Schaefer Films of 2,3,9,10,16,17,23,24-Octa-(3-(Methylthio)Phenyl)Phthalocyaninate Lutetium Acetate

Kazak¹,

Kazak²,

Nikitin³

et al. 2022

Self Cite

“…Последнее перекрывает все имеющиеся преимущества неорганических материалов для фотовольтаики [10]. Среди органических низкомолекулярных соединений наиболее перспективными являются производные порфина [11][12][13][14][15], фталоцианина [16][17][18][19], нафталоцианина [20] и субфталоцианина [21]. В последнее время субфталоцианины (SubPc) привлекают внимание исследователей, занимающихся созданием фотовольтаических устройств на основе низкомолекулярных комплексов.…”

Section: Introductionunclassified

Self-Organization of A2B Type Boron Subphthalocyanine in Floating Layers and Langmuir-Schaefer Films

Kazak¹,

Dubinina²,

Чаусов³

et al. 2021

Self Cite

Получены плавающие слои и пленки Ленгмюра-Шеффера субфталоцианина бора A 2 B типа. Построены модели face-on и edge-on монослоевых упаковок исследуемого соединения на поверхности раздела фаз воздух/вода и рассчитаны геометрические характеристики данных упаковок. Установлено, что площадь, приходящаяся на одну молекулу в плотнейшем face-on монослое, равна 1,99 нм 2 (А мол = 1,99 нм 2 ), edge-on монослое -1,02 нм 2 (А мол = 1,02 нм 2 ). Изучены спектральные характеристики исследуемого соединения в хлороформе и в пленках Ленгмюра-Шеффера. В спектре пленки Ленгмюра-Шеффера по сравнению со спектром раствора в хлороформе полосы поглощения смещены в длинноволновую область и незначительно уширены. Данные изменения спектров пленок Ленгмюра-Шеффера мы объясняем наличием межмолекулярных π-π взаимодействий push-pull молекул субфталоцианина в этих пленках и хаотическим расположением агрегатов в них. Методом атомно-силовой микроскопии установлена толщина перенесенной пленки (d = 0,7 нм).Ключевые слова: субфталоцианин, модель надмолекулярной упаковки, плавающие слои, пленки Ленгмюра-Шеффера, атомно-силовая микроскопия, оптические свойства.

“…Ранее нами был проведен большой комплекс исследований по изучению влияния особенностей симметрии замещения, введения различного числа и вида гетерозаместителей на спектральные и электрофизические свойства и структуру производных фталоцианина и их металлокомплексов в объеме и тонких пленках [11][12][13][14].…”

Section: Introductionunclassified

Phthalocyanine And Porphyrin Derivatives Of А3B-Type: Quantum-Chemical Modeling of Dimers

Смирнова¹,

Giricheva²,

Soldatova³

et al. 2021

Self Cite

Квантово-химическим методом (DFT/B97D/6-311G**) изучена система, состоящая из смеси производных фталоцианина (Рс) и порфирина (Р) A 3 B-типа. Рассмотрены вопросы о конкуренции взаимодействий между компонентами смеси. Для этого выполнено компьютерное моделирование мономерных структур Р и Рс, а также димеров Рсотличающихся взаимной ориентацией мономеров в них. Рассчитаны величины относительной энергии и дипольных моментов димеров. Показано, что при ассоциации молекул Р их ориентация в надмолекулярном колоночном ассоциате (колонке) Р•••Р•••Р… может быть разной, но в каждом случае с отсутствием преимущественного направления результирующего дипольного момента. В отличие от Р в колонках Рс•••Рс•••Рс… формируется преимущественно однонаправленное расположение мономеров Рс с одинаковой ориентацией дипольных моментов. Подобные отдельные колонки могут формировать надмолекулярные структуры с определенной упаковкой колонок в мезофазе. Для димеров Рс•••Рс, Р•••Рс и Р•••Р рассчитаны энергии межмолекулярного взаимодействия. Установлено, что наиболее прочные димеры с наименьшим расстоянием между гетероциклами и большей энергией взаимодействия между мономерами образуются молекулами Рс. Поэтому в системе, состоящей из эквимолекулярной смеси Р и Рс, наиболее вероятно образование колонок Рс•••Рс•••Рс…. Экспериментальное изучение смешиваемости исследуемых производных фталоцианина и порфирина подтвердило эти теоретические выводы и показало, что после нагрева и последующего охлаждения смесь Р и Рс (с мольным соотношением компонентов 1:1) расслаивается, т.е. в конденсированном состоянии (в объеме) компоненты не смешиваются. Следовательно, получение гомогенных пленок методом спин-коатинга не представляется возможным. Тем не менее создание тонкопленочных материалов на основе исследуемых Р и Рс в виде каскадных структур с расширенной областью поглощения видимой части спектра методом Ленгмюра-Шеффера возможно. Расчет граничных орбиталей показал, что для создания оптимальной фотовольтаической ячейки каскадного типа на основании исследуемых соединений они должны быть нанесены на подложку в последовательности понижения энергии LUMO: Р / Рс / С 60 . Ключевые слова: производные фталоцианина и порфирина, димеры, DFT расчеты, энергия межмолекулярного взаимодействия, энергии граничных орбиталей, тонкие пленки.