CLASE Interaccion Cromoforos

CLASE 5-9-2011 ESPECTROSCOPIA Roveri. Interaccion entre cromoforos. Supongamos que tenemos 2 monomeros idénticos, con el mismo espectro de absorción por separado, pero cuando pueden interactuar, hay un acoplamiento entre el dipolo de tr ansición de un monómero con el del otro, de manera que se genera un acoplamiento excitonico y este par tiene un comportamiento distinto al que tendrían por separado. Ocurre que se generan o rbitales moleculares al que pueden se excitados los electrones con un contenido energetico a los orbitales con dicha característica en los monómeros. Puede ser un mayor o un me nor contenido energetico dependiendo de cómo llegan los fotones a los monómeros, si en fase o fuera de fase. En el espectro se va a observar el acoplamiento excitonico como una division de la banda de absorción en 2 picos, que van a estar corridos hacia el rojo o hacia el azul en la misma cantidad de frecuencia o num de onda. La frecuencia a

la cual se van a excitar los electrones si los fotones están en fase es

fuera de fase

y si están

. Uno de los picos se corre al rojo y el otro hacia el azul, cual es la

frecuencia debido a cada pico, no se sabe a simple vista en el espectro ya que eso se debe al potencial de interaccion

. Ojo, la probabilidad de que ocurran ambas transiciones no es igual para los 2, esto

depende de la fuerza dipolar:

donde tita es el angulo entre los dipolos de

transicion de los monómeros. Viendo el desdoblamiento (a veces con 1 solo pico) podemos tener uan idea de que tan fuerte interactúan los dipolos de transición. Viendo como se distribuye la fuerza dipolar entre una transición y la otra, se puede tener una idea de tita y asi la estructura del dimero. Si el potencial de interaccion es positivo, voy a tener un valor de tita y si es negativo va a ser ese valor mas 90. Ejemplos: La fuerza de interaccion puede ser at ractiva (V12‹0), repulsiva (V12›0) , sin (int V 12=0) Angulo entre los dipolos: 0°

Configuración atractiva: Potencial de interaccion negativo, Cos 0= 1 osea D +=2Dmon y D-=0

Es decir que la fuerza dipolar de la transición fuera de fase es cero, no voy a ver transición a esa frecuencia, por lo que no voy a ver el pico que se corre al azul, solo la banda corrida al rojo y con el doble de intensidad que el monómero. Caso contrario tita= 180°

Interaccion repulsiva ya que los dipolos están enfrentados. Potencial de interaccion positivo. D-=2D y D+ =0 Osea que la excitación en fase no se observa y si la fuera de fase con una intensidad 2 veces mayor que la del monómero y corrida al r ojo ( ν- bajo por V12 positivo) En las dos configuraciones vistas se presenta el mismo corrimiento, con la misma intensidad pero debido a distintos angulos, no podemos distinguirlos por espectroscopia de absorción. El mismo análisis se puede aplicar para los casos:

Viendo el corrimiento podemos plantear los 2 casos: si el potencial es atractivo el angu lo será tal y si es repulsivo tal otro pero no cual de los 2 casos es el correcto. Obtenemos en valor absoluto el potencial de interaccion. Si el angulo es de 90° y los cromoforos están apilados, no hay interaccion. Si están en el mismo plano, hay interaccion y voy a ver las 2 tr ansiciones ya que el cos 90= 0 . La intensidad total e s igual que la del monómero pero desdoblada en 2 picos con la mitad de la intensidad cada pico: