Microsoft Word Ksi\271\277ka abstrakt\363w doc

 
 
 
 
 
 
 
XIV
h
 International Conference on Molecular Spectroscopy, Białka Tatrzańska 2017
 
110
T7: O–2 
Combined Picosecond Time-Resolved and NMR techniques  
used as a useful tool for investigation of excited state processes. 
The case of excited state intramolecular charge separation and T-T energy transfer. 
 
J.  Dobkowski,  M. Pietrzak,  M. Kijak,  M. Vengris, J. Waluk 
 
1
 Institute of Physical Chemistry, Polish Academy of Sciences, Kasprzaka 44/52, 01-224 Warsaw, 
Poland, e-mail: [e-mail] 
2 
Vilnius University, Sauletekio 10, LT10223 Vilnius, Lithuania 
 
 
Excited  state  reaction,  such  as  proton/electron  transfer  can  generate  significant  changes  in 
the  molecular  geometry.  The  excited  states  characterized  by  significant  or  full  transfer  of 
electron from a donor to an acceptor group can be categorized applying the minimum/maximum 
overlap  rule.  This  rule  postulates  that  the  overlap  between  the  donor  and  acceptor  molecular 
orbitals involved in the electron transfer should reach the maximum or minimum value [1]. The 
subject  of  this  presentation  deals  with  significant  geometry  transformation  of  the  molecular 
skeleton,  which  leads  to  the  donor  and  acceptor  decoupling  (Twisted  Intramolecular  Charge 
Transfer, TICT state [2]).  
 
For  monitoring  temporal  sequences  of  the  elementary  events  femto/pico  time-resolved 
techniques  are  commonly  used.  However,  these  techniques  cannot  determine  the  geometry 
transformation  which  occurs  on  the  excited  state  energy  degradation  path.  The  NMR 
spectroscopy is commonly used to determine the ground state geometry of molecules. The UV-
induced  time-resolved  NMR  techniques  enable  observing  the  transient  perturbation  of  the 
ground  state  population  produced  by  the  excited  state  relaxation  processes.  This  provides  a 
possibility to deduce the excited state geometry transformation [3]. 
 
The registration  of the  NMR spectra  of an  excited  triplet  state may seem to  be a  hopeless 
case; nevertheless, we gave it a try. Two factors are critical for a successful realization of such 
experiment: lifetimes of the triplet state and the efficiency of the intersystem crossing transition.  
 
The 
3
nπ* triplet states are short-lived, and therefore only molecules that have the lowest state 
of 
3
ππ* type can be considered as the objects giving the chance for a successful realization of the 
NMR experiment. Let us concentrate our attention on the naphthalene molecule. The triplet state 
of  naphthalene  can  be  produced  without  intermediacy  of  its  singlet  by  triplet-triplet  energy 
transfer,  either  inter-  or  intramolecular.  In  the  case  of  intermolecular  energy  transfer  the 
concentration  of  the  donor  and  acceptor  should  be  high,  even  10
-1
  M,  which  limits  the 
penetration length of the exciting pulses inside the volume of the sample and generates serious 
experimental difficulties. That is the reason why the intramolecular mechanism of the generation 
of the naphthalene triplet state was selected. The objects of our studies were spiro[9,10-dihydro-
9-oxoanthracene-10,2’-5’,6’-benzindan]  and  spiro[9,10-dihydro-9-oxoanthracene-10,2’(3’H) 
phenalene] [4]. The results show that for T-T energy transfer mutual arrangement of the planes 
of the donor and acceptor groups plays the crucial role.
 
 
Keywords: NMR; TICT state 
 
References  
[1]  Z.R. Grabowski, J. Dobkowski, Pure Appl. Chem. 55 (1983) 245. 
[2]  Z.R. Grabowski, K.Rotkiewicz, W. Rettig, Chem. Rev. 103 (2003) 3899. 
[3]  J. Dobkowski,  J. Wójcik,  W. Koźmiński, R. Kołos, J. Waluk and J. Michl, J. Am. Chem. Soc.  124 
(2002) 2406. 
[4]  R.A. Keller J. Am. Chem. Soc. 90 (1968) 1940. 
 
 

---

 
 
 
 
 
 
 
XIV
h
 International Conference on Molecular Spectroscopy, Białka Tatrzańska 2017
 
 
111
T7: O–3 
Spectroscopic investigation of molecular self-assembly 
on bioactive glass particles 
 
Simion Simon
1 
 
1 
Faculty of Physics & Interdisciplinary Research Institute on Bio-Nano-Sciences, Babes-Bolyai 
University, 400084 Cluj-Napoca, Romania, e-mail: [e-mail] 
 
 
Bioactive  glasses  attracted  great  attention  for  medical  applications  mainly  in  bone  tissue 
repair [1], but also for soft tissue repair [2]. These applications are connected with their surface 
properties when exposed to biological or simulated biological environments.  
 
Structural changes occurred at the interface of bioactive glass particles with simulated body 
fluids (SBF) were investigated by several techniques including infrared spectroscopy and magic 
angle spinning  nuclear  magnetic  resonance (MAS-NMR). The 
29
Si  and 
31
P  MAS-NMR  results 
show  that  silicate  species  with  two  and  three  bridging-oxygens  per  SiO
4
  tetrahedra  and  PO
4
 
monomeric  units  dominate  the  structure  of  the  investigated  samples.  The  peak  deconvolution 
and data analysis of the NMR data were performed with DMFit program [3]. 
 
After immersion in SBF new Q
4
 silicate species with four bridging oxygens appear as result 
of silica-gel layer formed on microspheres surface (Fig. 1).  
 
 
 
Fig. 1. 
29
Si MAS-NMR spectra of bioactive glass particles before (a) and after immersion (b) in SBF. 
 
 
The self-assembly of crystalline hydroxyapatite type layer is reflected by the occurrence of 
narrow components in 31P MAS-NMR spectra.  
  
Keywords: bioactive glass particles; molecular self-assembly; MAS-NMR.  
 
Acknowledgment 
Financial support from UEFISCDI-Romania, in framework of  PN-II  PCCA 78/2012 project, is gratefully 
acknowledged. 
 
References  
[1]  L.L. Hench, J. Mater. Sci. Mater. Med.  (2006) 967. 
[2]  V. Miguez-Pacheco, L.L. Hench, A.R. Boccaccini, Acta Biomater. (2015) 1. 
[3]  D. Massiot, F. Fayon, M. Capron, I. King, S. LeCalve, B. Alonso, J.-O. Durand, B. Bujoli, Z. Gan, G. 
Hoatson, Magn. Reson. Chem. (2002) 70. 
 
 
 
 
 
 

---