Разработка датчика флуоресценции ближнего ИК-диапазона для обнаружения фторид-иона на основе 10-гидроксибензо[h]хинолина: теоретическое исследование

Разработка датчиков флуоресценции ближнего ИК-диапазона имеет большое значение для различных применений in vivo. При создании таких устройств в качестве платформы можно использовать 10-гидроксибензо[h]хинолин (HBQ), в котором протекает реакция внутримолекулярного переноса протона в возбужденном состоянии. В работе выполнено систематическое теоретическое исследование пяти производных HBQ, включающее анализ их геометрических параметров при переносе протона в основном (S₀) и возбужденном (S₁) состояниях. На основе анализа рассчитанных значений фотофизических характеристик всех изученных соединений оценен потенциал их применения для обнаружения анионов F^-, Cl^- и Br^-. Показано, что при одновременном присоединении электронодонорной и электроноакцепторной групп к атомам углерода соответственно кольца-донора и кольца-акцептора протонов молекулы HBQ возможно получить датчики флуоресценции ближнего ИК-диапазона с высокими характеристиками.

The design of near-IR fluorescence sensors is of significant importance for various in vivo applications. In this context, a convenient platform is provided by 10-hydroxybenzo[h]q uinoline (HBQ), in which intramolecular excited-state proton transfer occurs. In this work, a systematic theoretical study was conducted of five HBQ derivatives, involving an analysis of the molecular geometry during proton transfer in both the ground (S₀) and excited (S₁) states. The potential of the HBQ derivatives for detecting F^-, Cl^-, and Br^- anions was assessed based on the results of comprehensive analysis of their calculated photophysical characteristics. It was demonstrated that the strategy involving simultaneous addition of electron-withdrawing and electron-donating groups to carbon atoms of the HBQ proton donor ring and proton acceptor ring, respectively, makes it possible to obtain high-performance near-IR fluorescent sensors.